Abstract
The objective of this work is to design Surface Antenna Structure (SAS) and investigate fatigue behavior of SAS that is asymmetric sandwich structure. This term, SAS, indicates that structural surface becomes antenna. Constituent materials are selected considering electrical properties, dielectric constant and tangent loss as well as mechanical properties. For the antenna performance, SSSFIP elements inserted into structural layers were designed fur satellite communication at a resonant frequency of 12.5 GHz and final demonstration article was $16{\;}{\tiems}{\;}8$ array antenna. From electrical measurements, it was shown that antenna performances were in good agreement with design requirements. In cyclic 4-point bending, flexure behavior was investigated by static and fatigue test. Fatigue life curve of SAS was obtained. The fatigue load was determined experimentally at a 0.75 (1.875kN) load level, Experimental results were compared with single load level fatigue life prediction equations (SFLPE) and in good agreement with SFLPE. SAS concept is the first serious attempt at integration fur both antenna and composite engineers and promises innovative future communication technology.
본 논문은 비대칭 샌드위치 구조체인 표면안테나 구조의 설계 및 제작 그리고 피로거동의 관한 연구이다. 사용될 재료는 전기적 특성. 유전율 그리고 기계적 특성을 동시에 만족하여야 한다. 안테나의 전기적 특성을 위해 샌드위치 구조 층 사이에 마이크로스트립 안테나를 삽입시켰고, 위성통신을 목적으로 적절한 대역에서 설계하였다. 최종 제작된 표면 안테나 구조물은 $16{\;}{\tiems}{\;}8$개의 배열안테나로 설계시의 목적에 부합하는 특성을 나타내었다. 4점 굽힘실험을 통하여 표면안테나 구조물의 정하중 및 피로거동을 분석하였다. 피로하중은 0.75(1.875 kN) 하중수준을 나타내었다. 파단 시 변위는 굽힘실험 변위량인 5 mm 보다 많은 5.42 mm에서 파괴가 발생함을 볼 수 있었다. 피로실험결과와 단일하중 시의 피로수명 예측 식을 비교하였다.
