Journal of Satellite, Information and Communications (한국위성정보통신학회논문지)

Korea Society of Satellite Technology (한국위성정보통신학회)
권호 표지

Band-Broadening Design of the Butler Matrix for V2X - 5.9 GHz Communication

V2X 차량 통신용 5.9 GHz 버틀러 매트릭스의 광대역화 설계

  • 한다정 (인천대학교 정보통신공학과 전파공학연구실) ;
  • 이창형 (인천대학교 정보통신공학과 전파공학연구실) ;
  • 박희준 (인천대학교 정보통신공학과 전파공학연구실) ;
  • 강승택 (인천대학교 정보통신공학과 전파공학연구실)
  • Received : 2016.12.23
  • Accepted : 2016.12.27
  • Published : 2016.12.31
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Abstract

In this paper, we suggest a design method of a wide-band Butler matrix working at 5.9 GHz for V2X communication antennas. Since V2X communication needs beam-forming and beam-steering antennas to make transportation systems, mobile comm platforms, saturated frequency-resources, and signal TX-and-RX smart, multi-functional, resolved, and efficient utmost, respectively, the proper Butler matrix and its radiating elements as a low-profile geometry are realized. The constitutive components of the basic Butler matrix of a narrow band are designed first. And then, it is extended to a wide-band version to make its frequency-shift less affected by the event of the antenna system being mounted on a car body. The beam-forming and beam-steering performance is presented as the common feature tagged along with the different bandwidths of the frequency responses as the comparison between the narrow- and wide-band cases.

본 논문에서는 5.9 GHz에서 동작하는 광대역의 Butler Matrix에 기반한 차량 간 통신(V2X)용 안테나의 설계법이 제시된다. V2X가, 교통 시스템의 지능화, 모바일 통신 기능의 다각화, 주파수 자원의 포화문제 해소, 신호 송수신의 효율성을 극대화를 위한 빔 형성 및 빔 조향 안테나를 필요로 함에 따라, 부피가 크지 않으면서 요구사항을 충족할 수 있는 Butler Matrix 급전부와 그에 연결된 방사체를 구현한다. 기본적인 Butler Matrix를 구성하는 협대역 부품들과 방사체가 먼저 설계된 다음, 안테나 시스템의 차량 장착시에 발생될 주파수 천이에 대해 영향을 크게 받지 않기 위한 광대역용 Butler matrix의 구성품들이 설계된다. 협대역과 광대역 구조들의 성능들이 서로 비교되어, 빔 형성 및 빔 조향의 공통된 성능을 보이는 동시에, 주파수 영역에서 대역폭 관점에서의 차별성이 도시된다.

Keywords

References

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