• 제목/요약/키워드: 안테나 상대 이득

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이중 교신 위성 시스템의 MIMO 공동 복조의 적용성에 대한 연구 (Study on the applicability of MIMO Joint Decoding to Dual-Contact Satellite Systems)

  • 박홍원;김환우
    • 한국항공우주학회지
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    • 제46권10호
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    • pp.856-867
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    • 2018
  • 본 논문에서는 X-밴드 대역의 하향 링크 시스템을 사용하는 2기의 저궤도 위성이 지상국으로 각각의 영상 데이터를 동시에 전송하는 이중 교신 위성 시스템 상황에서 공간 다중화 MIMO 기법의 적용 가능성을 제안한다. 2기의 위성이 2기의 지상국 안테나의 지향각 내에 위치하면서 각각의 영상 데이터를 동시에 지상국 안테나로 송신하는 경우 각각의 위성은 상대 안테나 이득에 따라 위성 상호 간 간섭으로 작용하며, 이는 추가적인 간섭 완화 조치 없이는 성능 저하를 초래할 수 있다. 이러한 성능 열화를 완화시키고자 공동 복조를 위해 공간 다중화 MIMO 기법을 적용하였다. 특히 지상 안테나에서 두 위성 간의 각도 차이에 의해 결정되는 상대 안테나 이득은 이중 교신 위성 시스템을 모델링하는데 있어서 중요한 역할을 한다. 안테나 이득의 수학적 모델로부터 계산된 안테나 이득을 포함한 MIMO 채널의 조건수 분석을 이용하였다. 모의실험 결과를 통해 ZF-SIC, MMSE-SIC 및 ML과 같은 다양한 검출 기법을 이용한 공간 다중화 MIMO 기법을 이중 교신 위성 시나리오에 적용할 수 있음을 제시하였다.

정찰포탄용 접지선 구조를 이용한 평판형 무지향성 마이크로스트립 안테나 (Low-Profile Omni-Directional Microstrip Antenna Using Wired Ground Structure For Observation Munition)

  • 표성민
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.1112-1115
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    • 2019
  • 본 논문에서는 정찰포탄의 활공날개에 적용할 수 있는 새로운 평판형 무지향성 마이크로스트립 안테나를 제안하였다. 제안한 안테나는 무지향성 방사패턴을 얻기 위하여 얇은 기판에 7개의 정육각형 공진기를 준원형을 배열한 구조를 가지고 있다. 안테나 기판의 하단부에 그물망 형태로 이루어진 접지선 구조를 적용하여, 안테나의 공진주파수와 임피던스 대역폭에 관한 연구를 수행하였다. 그물망 형태의 접지선 구조의 유효성을 검증하기 위하여, 접지선의 선폭을 이론적으로 분석하여 상대 대역폭, Q-factor 및 안테나 이득을 만족시키기 위한 최적화 기법을 수행하였다. 제안한 안테나는 모의실험결과와 유사한 측정결과를 보임으로써, 무지향성 방사패턴이 잘 형성됨을 시연하였다. 마지막으로 제작한 안테나 시제품은 5.77 GHz를 중심으로 약 5.65%의 상대대역폭에 해당하는 326 MHz의 동작대역폭을 확인하였으며, 공진주파수 5.84 GHz에서 5.49 dBi의 안테나 이득을 확인하였다.

유전체 클래드를 갖는 원통형 유전체 공진 안테나 설계 (Design of a Cylindrical Dielectric Resonator Antenna with a Dielectric Clad)

  • 이권익;김흥수
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제40권4호
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    • pp.54-59
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    • 2003
  • 본 논문에서는 유전체 클래드를 갖는 원통형 유전체 공진 안테나를 설계하고 해석하였다. 우선 원통형 유전체의 파동 방정식으로부터 단일 원통형 유전체 공진 안테나의 설계 제원을 산출하였다. 다음으로 유전체 클래드의 영향은 클래드의 두께와 유전율 값을 이용하여 해석하였다. 그 결과 유전체 클래드의 외부 반경 대 원통형 유전체의 반경비 b/a를 1.3으로 하고 클래드의 상대 유전율 값을 내부 유전체의 1/3로 선정하였을 때, 비대역폭이 49%로 기존 안테나보다 2.3배 정도 개선되었다. 그러나 유전체 클래드의 두께와 상대 유전율 값의 변화에 따른 방사 패턴, 빔폭 및 이득 등에는 큰 영향이 없었다.

개구 결합 급전 방식의 Ku 밴드 U 슬롯 마이크로스트립 안테나 설계 및 제작 (Aperture-Coupled Wideband U-slot Microstrip Patch Antenna at Ku Band)

  • 유명완;이범선
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.636-644
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    • 1999
  • 상대 유전율이 2.5인 태프론 기판(31 mil)과 상대 유전율이 1.06인 Foam을 이용하여 개구 결합 급전 방식 의 Ku 밴드 U 슬롯 마이크로 스트립 안테나플 섣계 및 제착하고 반사손실, 동일/교차 편파 방사패턴. 이득 등을 측정하였다. Foam을 사용한 경우 교차편파와 후방방사를 적절한 크기 이내로 제한하는 범위 내에서 38 %정도의 임피던스 대역폭을 보였으며 시율레이션 결과와 잘 일치하였다. 동일/교차 편파 방사 패턴도 시율 레이션 결과와 유사하였다.

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PSO 알고리즘을 이용한 이동통신용 마이크로스트립 패치 안테나 설계에 관한 연구 (A Study on Design of Mobile Communication Microstrip Patch Antenna using PSO algorithm)

  • 김명동;박병호;성현경
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권8호
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    • pp.1796-1803
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    • 2013
  • 본 논문에서는 IE3D를 기반으로 하는 새로운 PSO(Particle Swarm Optimization) 알고리즘을 사용해 이동통신용마이크로스트립 패치 안테나를 설계하였다. 본 논문의 목적은 이동통신용 급전 사각형 마이크로스트립 안테나를 설계하고, 대역폭의 복사 매개변수에 대한 안테나 크기(길이, 폭) 및 기판 매개변수 상대 유전 상수(${\varepsilon}r$), 기판 두께의 영향을 연구하여 이동통신용에 적합한 안테나를 설계하는 것이다. 안테나 설계 프로그램인 IE3D에 PSO알고리즘을 적용하여 안테나의 낮은 입력저항, 대역폭, 안테나의 이득 등을 개선하였다.

다층 PCB 구조를 이용한 전방향성 코리니어 안테나 (Omnidirectional Collinear Antenna Using for Multi-Layer PCB Structure)

  • 정혁;서경환
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권11호
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    • pp.1133-1136
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    • 2011
  • 본 논문에서는 ISM(산업/과학/의료) 대역(2.4~2.5 GHz)에서 IEEE 802.11b/g 적용을 위한 스트립라인 구조의 코리니어 안테나를 제안하였으며, 이는 동축 코리니어 안테나와 전 방향 평면 마이크로스트립 안테나(OMA)의 단점을 보완한 것이다. 4층 PCB 구조를 이용하여 기존 안테나에 비해 개선된 특성과 제작상의 이점을 가질 수 있었다. 안테나 배열을 위해 안테나 소자들의 외부 도체와 내부 도체를 ${\lambda}$/2 길이로 서로 엇갈리게 연결하여 동위상을 갖는 구조를 가지며, 상대 유전율 4.4, 손실 탄젠트(loss tangent) 0.02인 FR4 epoxy 기판을 이용하여 제작하였다. 최대 이득은 약 4.93 dBi가 측정되었으며, 기존 OMA 구조에 비하여 이득은 약 0.33 dBi 개선된 결과를 얻었다.

CBS Ku대역 안테나의 제작/정렬 오차 민감도 해석 (Sensitivity Analysis of the CBS Ku-Band Antenna due to Manufacturing/Alignment Errors)

  • 한재흥;윤소현;엄만석;박종흥;이성팔
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.168-177
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    • 2003
  • 국내 통신방송위성 Ku 대역 오프셋 파라볼라 안테나의 제작/정렬 오차에 의한 안테나 성능 민감도 해석을 수행하였다. 안테나 반사판의 성형 과정에서 필연적으로 발생하는 반사판 표면의 무작위 오차를 RMS(Root Mean Square) 및 상관 거리로 특성화하여 이에 대한 성능 변화를 통계적으로 분석하였다. 또한, 반사판에 대한 급전 혼의 상대 정렬 위치 및 각 오차에 의한 성능 변화를 파악하였고, 안테나 성능에 민감한 방향을 파악할 수 있었다. 허용 공차를 적용하는 경우 제작/정렬 오차에 의한 성능 저하가 안테나 설계 시의 이득 버짓 또는 각 성능 변수의 설계 여유 내에 있음을 확인하였다.

2단 LNA를 결합한 단일급전 원편파 패치안테나의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Singly fed Circularly Polarized Patch Antenna with 2-stage LNA)

  • 윤리호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권10호
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    • pp.1731-1736
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    • 2008
  • 본 논문은 위성 DMB 수신을 위하여 2단 저잡음 증폭기를 결합한 단일급전 원편파 패치 안테나를 설계 및 제작하였다. 제작된 안테나의 크기는 $40{\times}40{\times}15mm$로서 상대유전율이 2.2인 테플론 기판으로 제작하였다. 측정 된 안테나의 입력 반사손실(10 dB 대역폭)과 3dB 축비의 대역폭은 각각 22 MHz와 28 MHz로 양호한 특성을 나타내었다. 제작된 2단 LNA는 각각 이득이 27.5[dB], 잡음지수는 1.27[dB], 입력 반사손실은 -15.4[dB], 출력 반사손실은 -18.9[dB]인 값을 갖는다. 시뮬레이션 결과와 실험 결과가 잘 일치하였다. 제안된 안테나 구조는 위성 DMB 단말기 수신안테나로 적용 가능하다.

비행체의 자세와 GPS 재머의 상대적인 배치상태를 고려한 4소자 및 7소자 항재밍장치에 대한 성능분석 (4 and 7 Element GPS Anti-jamming Algorithm Performance Analysis Considering the Relative Arrangement of the Multiple Jammers)

  • 최재건
    • 한국항행학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.218-225
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    • 2016
  • 일반적으로 알려진 GPS 항재밍 기술로는 재밍 방향에 대한 감쇄효과를 얻는 널 스티어링 (null steering)과 위성방향으로의 추가 합성이득을 얻는 빔 스티어링 (beam steering) 방식이 있다. 이 신호처리 알고리즘을 소개하는 문헌에 의하면, 수학 공리에 따라 동시처리 가능한 재밍의 개수는 배열안테나 소자의 개수 N 에서 기준 안테나 1개를 제외한 N-1 개에 대해서만 유효하다는 표현을 하지만, 재머 배치나 비행체의 자세 그리고 둘 간의 상대적 배치 등 실질적인 운용 조건을 고려한 알고리즘 특성에 대한 분석은 알려져 있지 않다. 이에 본 논문에서는 4소자 및 7소자 표준 배열안테나가 적용된 항재밍 시스템을 모델링하여 비행체의 자세(수평, 수직)와 재머 배치, 그리고 안테나 소자 수를 고려한 두 항재밍 알고리즘(PM, LCMV)에 대한 성능 분석을 하였다. 결과적으로, 동일한 JSR 환경임에도 불구하고, 위성 신호와 재밍 신호 간 입사각이 상대적으로 큰 비행체의 수직 자세의 경우 수평 자세보다 약 10 dB 이상의 이득이 있음을 시뮬레이션을 통해 제시 하였다.

주파수 가변 비동기 모노펄스 시스템의 모노펄스 기울기 교정 (Monopulse Slope Calibration in Frequency Agile Noncoherent Monopulse System)

  • 김소수;염경환
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권11호
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    • pp.1299-1308
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    • 2007
  • 본 논문에서는 주파수 가변 비동기 모노펄스 시스템에서 추정각 변화량을 최소화하기 위한 모노펄스 기울기 교정 방법을 제시하였다. 이를 위해 우선 안테나 및 RF 수신기의 수신 채널간 이득 및 위상 불균형에 의한 모노펄스 기울기 특성을 분석하였고, 안테나를 포함한 RF 수신기의 채널간 이득 및 위상 불균형을 최소화하기 위한 교정 방법을 제시하였다. 또한, IF 수신기의 채널간 상대 이득 불균형에 의한 영향을 최소화하기 위해 채널 절체를 통한 교정 방법을 제시하였다. 제시된 방법들에 의한 교정 결과, 주어진 주파수 대역폭 내에서의 측정된 평균모노펄스 기울기는 -0.96이 되었으며, 추정각 변화량은 이론값과 유사한 방위각 ${\pm}2^{\circ}$에서 최대 $0.15^{\circ}$, 방위각 $0^{\circ}$에서 최대 $0.03^{\circ}$가 되었다.