밀리미터파대역(Ka-대역)탐색기용 고 전력 저 손실 도파관 순환기 개발에 관한 연구

• Published in: The journal of the institute of internet, broadcasting and communication : JIIBC Vol. 17; no. 6; pp. 83 - 88
• Main Authors: 정채현, 한성민, 백종균, 이국주, 박창현, 권준범, Jung, Chae-Hyun, Han, Sung-Min, Baek, Jong-Gyun, Lee, Kook-Joo, Park, Chang-Hyun, Kwon, Jun-Beom
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 한국인터넷방송통신학회 31.12.2017
• Subjects: 컴퓨터학; Millimeter-wave seeker; Ferrite; Waveguide circulator
• ISSN: 2289-0238; 2289-0246
• DOI: 10.7236/JIIBC.2017.17.6.83

In this paper, a 3-port waveguide circulator of Ka-band millimeter-wave for isolation between transmit channel and receive channel at high power transmit mode is designed and fabricated for the seeker of the guided missile and circulator performance is verified through the S-parameter, high power and operation temperature test. At the configuration design, interface design between a seeker antenna and the circulator is considered and half-height of standard waveguide is applied for minimum and light weight body. The shape of permanent magnet and ferrite is optimized by simulation and tuning dielectrics at each port are placed for the best performance. In Fc(center frequency)${\pm}1000MHz$, designed waveguide circulator has below -20 dB return loss, below 0.5 dB insertion loss and below -23 dB isolation. It is found that circulator characteristics is similar to design results. 본 논문에서는 유도무기용 탐색기의 송신 시 고 전력 송수신 신호 분리를 위한 Ka-대역 밀리미터파 3-포트 도파관 순환기를 설계, 제작하였으며 상온에서의 S-parameter 시험, 고 전력 시험, 운용 온도 시험을 통해 성능을 검증하였다. 탐색기 안테나와의 인터페이스 설계 및 소형, 경량화를 위한 표준 도파관 높이의 half-size 설계를 적용하였다. 전기적 성능 구현을 위해 시뮬레이션을 통한 구성 부품인 영구자석, 페라이트 최적 형상 설계 및 포트 별 튜닝 유전체 적용을 통해 성능을 최적화 하였다. 설계된 도파관 순환기는 중심 주파수 Fc 기준 ${\pm}1000MHz$의 대역에서 -20 dB 이하 반사 손실, 0.5 dB 이하 삽입 손실, -23 dB 이하 분리도 특성을 가지며, 측정 결과는 설계 결과와 유사함을 확인하였다.