본 논문에서는 원형편파를 송신하고 수직 및 수평편파를 합성하는 방식의 원형편파 다이버시티시스템을 설계 및 제작하였나. 중심주과수 2.4GHz의 수직 및 수평편파안테나 그리고 90도 Hybrid Combiner를 설계 제작하여 원형편파 다이버시티시스템의 송신계를 구성하였고, 수직 및 수평편파 안테나와 편파 다이버시티 합성기를 설계 제작하여 원형편파 다이버시티시스템의 수신계를 구성하였다. 선계에 사용된 프로그램은 Ensemble 5.0이고 제작된 안테나, 위상기 및 합성기는 Network Analyzer(8753ES)를 이용하여 측정했으며 시뮬레이션 결과와 측정결과가 상당히 일치함을 확인했다.
본 논문에서는 실내 무선환경에서 최적 편파 다이버시티를 구성하는 방안을 제시하기 위하여 먼저 이론적 해석을 통하여 교차편파식별도(XPD : Cross Polarization Discrimination)를 해석하고 이를 실제 측정 데이터와 비교하였다. 그 결과 아직까지 본 연구실에서 가장 좋은 편파 다이버시티로 확인된 바 있는 원형편파안테나 로 송신하고 수직, 수평편파안테나로 수신하는 경우(CV-CH)의 교차편파식별도(XPD)는 수직편파안테나로 송신하고 수직, 수평편파안테나로 수신하는 경우(VV-VH)와 수평면파안테나로 송신하고 수평편파, 수직편파 안테나로 수신하는 경우(HH-HV)보다 우수함을 확인하였다. 본고에서는 더 좋은 CV -CH 편파다이버시티 구 성을 위해 수신단에서 교차편파식별도(XPD) 값만큼 보상하여 누적확률분포도를 통한 다이버시티 효과를 평 가하였다. 그 결과 보상을 하여 교차편파식별도(XPD) 값을 낮게 한 경우가 보상하지 않은 경우보다 상당한 다이버시티 효과가 있음을 확인하였다. 한편, 송신측의 원형편파 안테나의 축 비를 교정하여 타원편파 안테나 로 구성하고, 수신측에서 수평 및 수직 안테나로 수신하면 신호간의 교차편파식별도(XPD)가 최소화되어 편파다이버시티 효과를 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다.
본 논문은 최근 사용이 증가하고 있는 1㎓ 이상 장해파의 허용 기준안을 정하기 위한 측정에 이용되는 피시험체의 최적 회전 스텝 크기를 결정하고 방사 패턴의 측정 및 결과를 나타내었으며 기가헤르츠 대역의 CISPR 허용기준치와 비교하였다. 실제 피시험체를 측정한 결과, 가장 좁은 3㏈ 빔폭은 수평편파에서 약 18도, 수직편파에 대해 약 20도 정도이다. 최대 방사 방향에서 3㏈ 빔폭의 경우 수평편파에서는 60도이며 수직 편파에 대해서는 50도를 보였고, 적절한 스텝 크기는 40개였다. 또한 CISPR에서 제안한 허용기준치에 측정값이 만족하는 것을 알 수 있었다.
본 논문에서는 고용량 전송을 위한 무선통신시스템의 이중 편파 송수신 안테나 구조를 제안한다. 제안된 이중편파 시스템은 송수신기 모두 서로 직교하는 하나의 수직 편파 안테나와 두 개의 수평 안테나로 구성 된다. 제안된 시스템의 수직 편파 안테나와 수평 편파 안테나는 서로 다른 데이터 신호를 전송하지만, 서로 직교하는 두 수평 편파 안테나는 동일한 데이터 신호를 전송한다. 이에, 제안된 이중 편파 신호는 두 개의 이중 편파 평면을 구성한다. 그리고 수신측에서 수신 신호전력이 큰 이중 편파 평면이 선택된다. 모의실험을 통해 제안된 이중 편파 시스템이 단일 편파를 사용하는 $2{\times}2$ MIMO 시스템 보다 채널 용량 이득을 얻을 수 있음을 확인하였다.
본 논문에서는 실내에서의 다중경로파에 의한 페이딩 경감 효과 및 고속전송의 가능성을 조사하기 위해 LOS(Line-of-Sight)영역에서 주파수소인법에 의한 광대역 신호를 측정 해석하였다. 측정에는 수직편파, 수평편파 및 원형편파의 무지향성 안테나를 사용하여 각각의 페이딩 정감효과와 광대역 신호에 대한 대역내 진폭편차특성을 비교 검토하였다. 그 결과 가시거리환경에서 원영편파틀 사용하면 기수회 반사에 의한 다중경로파를 억제 수신할 수가 있어서, 주파수 대역내의 광대역의 진폭 변동특성을 크게 개선할 수 있음올 알게 되었디. 또한 다이버 시티 방식은 송신측에 원형편파를, 수신측에는 수식 및 수평편파 안테나를 설치하여 편파다이버시티 수선을 행하는 것이 가장 효과적인 방법임을 알 수 있었다.
본 논문에서는 위상 배열 시스템에서 활용 가능한 $4{\times}8$ 이중 편파 기판 집적 도파관(SIW: Substrate Integrated Waveguide) 슬롯 배열 안테나를 제안한다. 제안된 배열 안테나는 수직 편파 안테나와 수평 편파 안테나로 구성 되어 이중 편파가 가능하며, 수직 편파 안테나는 기존의 기판 집적 도파관을 이용하여 가로 슬롯 선형 안테나를 배열하였으며, 수평 편파 안테나는 half mode 기판 집적 도파관(HMSIW: Half Mode Substrate Integrated Waveguide)을 사용하여 세로 슬롯 선형 안테나를 배열하였다.
본 논문은 2린 대역의 마이크로 셀 환경에서 원편파 특성을 분석하기 위하여 편파의 특성을 이론적 해석과 실제 측정 데이터를 비교 검토하였다. 가시거리에서는 원편파가 기수회 반사파 수신을 억제하기 때문에 다중경로 페이딩에 대한 경감 효과가 있다는 것은 널리 알려져 있다. 본 연구팀은 "E"자형 건물의 회절 음영 지역에서도 원편파의 편파 특성이 잘 유지되는지를 측정 분석하였다. 이를 위해 정선회 원편파(C), 역선회 원편파(X), 수직편파(V), 수평편파(H) 안테나를 사용하여 각각의 송수신 편파간 조합에 대하여 거리에 따른 전계강도를 이동 측정하였다. 전파 모델은 "E"자형 건물의 회절지역 모델에서 2개의 경로를 선택하여 각각에 대한 전파의 편파 특성을 분석하였다.대한 전파의 편파 특성을 분석하였다.
본 논문에서는 3D-Ray Tracing 기법을 이용한 옥내 무선통신용 편파발생 시뮬레이터를 개발하고, 실내 무선전파환경에서 실제 측정한 데이터와의 비교를 통하여 검증하였다. 개발된 시뮬레이터를 이용하여 Line-Of-Sight(LOS)와 Non-Line-Of-Sight(NLOS) 무선전파 환경에서 수직, 수평, 원편파에 대한 채널특성과 편파 다이버시티 수신특성을 해석하였다. 그 결과 원편파의 경우 기수회 반사파를 억제 수신하는 특성 때문에 수직 및 수평편파의 경우와 비교하여 다중경로 페이딩이 현저하게 경감됨을 알 수 있었다.
본 논문은 유한 접지 도체판 위의 시험장에 대해서 접지 도체판의 edge가 NSA(Normalized Site Attenuation)에 미치는 영향에 대해서 검토하였다. 사용하는 안테나를 광대역 미소다이폴안테나로 가정하여 방사성 방해파의 측정시설로 사용하는 시험장의 크기가 방해파의 측정환경으로 적합한지를 평가하기 위한 기준이 되는 NSA의 이론치를 GTD(Geometric theory of diffraction)법을 적용하여 계산하였다. 본 논문에서는 유한 접지 도체판 위의 송 수신 안테나가 상호 영향을 받지 않을 경우, 접지 도체판의 크기가 NSA에 미치는 영향을 수평편파와 수직편파에 대해서 측정거리 3 m법을 이용하여 고찰 하였다. 수치적으로 검토한 결과, 수평편파에서는 일반적인 규격에서 규정하고 있는 타원평면의 규격 정도의 접지 도체판에서도 edge의 영향을 무시 할 수 있으나, 수직편파의 경우에는 edge의 영향을 1 dB 이하로 줄이기 위해서는 유한 도체 접지판의 크기를 크게 가져가야 한다는 것을 확인하였다.
본 논문에서는 이중편파 수신이 가능한 W-대역 밀리미터파 탐색기용 모노펄스 카세그레인 안테나를 제안하고, 제작 및 측정을 통하여 안테나의 특성을 검증하였다. 이중편파 모노펄스 카세그레인 안테나는 주/부 반사경, 이중편파 수신이 가능한 급전혼 및 모노펄스 비교기로 구성된다. 제안된 급전혼은 모노펄스 신호를 생성하기 위해 $2{\times}2$ 배열의 정사각형 도파관 급전부를 가지며, 이중편파에 수신을 위해 90도 회전대칭 구조로 설계되었다. 측정을 통해 합 채널 및 차 채널에 대해서 수직 및 수평의 이중편파에서 유사한 방사패턴 성능을 확인했다. 중심 주파수에서 합 채널의 이득은 수직편파에서 35.1 dBi, 수평편파에서 35.6 dBi로 편파간 이득차는 0.5 dBi였으며, 부엽준위는 -21.6 dB 이하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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