분할 빔 기반 이중 빔 형성을 위한 반사배열안테나 시스템의 위상 가중치에 관한 연구

A Study on Phase Weighting of Reflectarray Antenna System for Dual-Beamforming Based on Split Beam

본 논문에서는 반사배열안테나 시스템을 기반으로 고 이득 방사성능과 원활한 이중 빔 형성 기능을 동시에 구현하기 위한 기법(위상 가중치)을 제시하였다. 제시된 기법은 부 배열 간 차 전계강도를 유도하는 위상 가중치를 적용하여 분할 빔 기반 이중 빔을 형성하는 방식으로, 빔간 중첩 현상을 개선하는 것을 목표로 한다. 제시된 기법을 검증하기 위해 반사배열안테나의 방사특성을 분석할 수 있는 수학적 모델을 제시하였고, 일반적인 부 배열 기반 이중 빔 형성 기법과의 비교 분석을 수행하였다. 다양한 조건에서 모의실험 결과, 제시된 기법이 빔 중첩 현상을 개선할 할 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 요구 빔 조향 각도에 대응하여 효율적인 이중 빔을 형성할 수 있음을 확인하였다.

In this paper, a method (phase weighting) is presented to achieve high-gain radiation performance and dual-beamforming functionality based on a reflectarray antenna system. The proposed method aims to mitigate the beam overlap phenomenon by implementing split dual-beamforming, using phase weighting that induces differential electric field strength between sub-arrays. To validate the proposed method, a numerical model for analyzing the radiation characteristics of the reflectarray antenna was developed, and a comparative analysis was conducted with a conventional sub-array-based dual-beamforming method. Simulation results under various conditions confirmed that the proposed method not only improves the beam overlap phenomenon but also efficiently forms split dual beams across a range of required beam steering angles.