Circular polarization communications, such as satellite communications, are used in many applications. In particular, researches using circular polarization in a phased array antenna system have been conducted because it can be implemented with fast beam steering characteristics and a simple structure. However, the axial ratio characteristics of the phased array antenna system with circular polarization is deteriorated when the beam is steered at a wide angle. When the axial ratio characteristics deteriorate, polarization mismatch loss occurs, which degrades the performance of the communication. To overcome the problem, a study to improve the axial ratio by controlling the magnitude and phase of each polarization in an array antenna with two independent polarizations is proposed. The proposed method can improve the axial ratio of circular polarization at any frequency and in any direction. The above method was confirmed by theoretical, 3D EM simulation and the phased array antenna system was fabricated, and the method was verified by experiment.
위성 통신과 같이 원형 편파를 이용하는 통신이 여러 응용 분야에 사용되고 있다. 특히, 빠른 빔 조향 특성이 장점인 위상 배열 안테나 시스템에서 원형 편파를 이용하는 연구가 진행되고 있다. 그러나 원형 편파를 사용하는 위상 배열 안테나 시스템은 광각으로 빔을 조향할 경우, 축비 특성이 열화된다. 축비 특성이 열화되는 경우 편파 불일치 손실이 발생하여 통신의 성능을 열화시킨다. 이를 극복하기 위해서 두 가지 독립적인 편파를 가지는 배열 안테나에서 각 편파의 크기와 위상을 제어하여 축비를 개선할 수 있는 연구를 제안한다. 제안하는 방법을 이용하면 주파수나 방향과 관계없이 원형 편파의 축비를 개선할 수 있다. 위 방법을 이론, 3D EM 시뮬레이션으로 확인하고 실제 위상 배열 안테나 시스템을 제작하고 실험으로 검증하였다.
