고해상도 영상 데이터를 전송하는 저궤도 위성의 데이터링크 송수신 안테나 동향 조사

Q: 이 논문에서 정의한 데이터링크 버짓이란 무엇인가?

데이터링크 버짓은 위성의 데이터 송신 안테나와 지상국의 데이터 수신 안테나 간의 안정적인 데이터 송수신을 위해 필요한 분석 및 예측 도구이다. 송신 시스템의 유효 등방성 복사 전력(EIRP)과 지상국 수신 안테나의 이득을 기반으로 자유공간 손실, 편파 손실, 조준 손실, 급전부 손실 등을 고려하여 지상국에서의 수신 전력을 계산한다. 이를 통해 데이터 송수신 가능 여부를 예측할 수 있다.

Q: 저궤도 위성의 데이터 송신 안테나 종류에 따라 지상국 수신 전력은 어떻게 달라지는가?

연구 결과, 저궤도 위성의 데이터 송신 안테나 종류에 따라 지상국 수신 전력이 달라진다. 다목적실용위성 5호를 기준으로, 데이터 전송 거리가 550km에서 2,200km로 증가할 때, helix 안테나 사용 시 수신 전력은 -68.1dBm에서 -55.9dBm, patch array 안테나 사용 시 수신 전력은 -84.1dBm에서 -71.9dBm으로 나타났다. 이는 helix 안테나가 patch array보다 더 높은 수신 전력을 제공함을 의미한다.

강은정; 윤상운; 임창현; 양준모; 김정훈; 신욱현; 박영주; 박용배; 추호성

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자료유형: 학술저널

저자정보: 강은정 (홍익대학교) 윤상운 (홍익대학교) 임창현 (홍익대학교) 양준모 (아주대학교) 김정훈 (국방과학연구소) 신욱현 (국방과학연구소) 박영주 (국방과학연구소) 박용배 (아주대학교) 추호성 (홍익대학교)

저널정보: 한국전자파학회 한국전자파학회논문지 한국전자파학회논문지 제33권 제6호(통권 제301호)

발행연도: 2022.6

수록면: 441 - 453 (13page)

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본 논문에서는 고해상도의 고용량 영상 데이터를 전송하는 위성, 지상국 및 안테나의 제원 조사를 수행하여 최신 기술동향을 파악한다. 다양한 데이터 송수신 위성 및 지상국 안테나를 조사하고, 우리나라 다목적실용위성 5호에 적용하는 상황을 가정하여 전파전송 시나리오를 도출한다. 다목적실용위성 5호에서 데이터를 송신하고, 싱가포르 지상국에서 파라볼라 타입 안테나를 사용하여 수신할 때, 지상국에서 데이터 수신 가능 여부를 확인하기 위한 데이터링크 버짓을 계산한다. 데이터 전송거리가 550 km에서 최대 2,200 km까지 증가할 때, 위성 데이터 송신 안테나가 helix 형태인 경우, 최소 및 최대 수신전력은 −68.1 dBm, −55.9 dBm이다. 또한, 데이터 송신 안테나가 patch array인 경우, 최소 및 최대 수신전력은 각각 −84.1 dBm, −71.9 dBm임을 확인하였다.

#LEO Satellite #Ground Station #Datalink Budget #X-Band Downlink #Satellite Antennas

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