팻 다이폴 안테나를 이용한 광대역 LC 오실레이터에 관한 연구

Abstract

본 논문에서는 고전압 스위치와 팻 다이폴 안테나로 구성되는 광대역 LC 오실레이터를 설계 및 제작하고 방사 특성에 관해 분석하였다. 제안된 광대역 LC 오실레이터는 Marx generator를 고전압 펄스 전원 장치로 사용하며 지향성을 높이기 위해 <TEX>$90^{\circ}$</TEX> 코너 리플렉터를 사용한다. 시뮬레이션 및 측정 파형을 분석한 결과, 팻 다이폴을 연결하지 않은 고전압 스위치는 수신 전력을 기준으로 약 9%(<TEX>${\lambda}_1=0.7\;m$</TEX>)의 3 dB 대역폭을 가지며, 고전압 스위치와 팻 다이폴 안테나로 구성되는 LC 오실레이터는 약 30%(<TEX>${\lambda}_2=1\;m$</TEX>)의 대역폭을 가진다. 결과적으로 팻 다이폴 안테나가 방사 전력뿐만 아니라 동작 주파수 및 대역폭에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다. 본 논문의 연구 내용은 고전압 스위치와 팻 다이폴 안테나로 구성되는 광대역 LC 오실레이터 설계 시 동작 주파수와 방사 전력을 결정하는데 있어서 매우 유용할 것으로 판단된다. In this paper, a wideband LC oscillator which is composed of a high voltage switch and a fat dipole antenna was designed and radiation characteristics are analyzed. A Marx generator was used as a high voltage pulse generator of the proposed wideband LC oscillator and <TEX>$90^{\circ}$</TEX> corner reflector was used to obtain high directivity. According to simulated and measured results, 3 dB bandwidth of high voltage switch without fat dipole based on the received power is about 9%(<TEX>${\lambda}_1=0.7\;m$</TEX>) and bandwidth Is about 30%(<TEX>${\lambda}_2=1\;m$</TEX>) by using the LC oscillator containing high voltage switch and fat dipole. Consequently, fat dipole affects not only radiating power but also operating frequency and bandwidth of the LC oscillator. This study will be useful to determine operating frequency and radiating power when we design LC oscillator which uses a high voltage switch and a fat dipole.