• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.133-133
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• 2010

중성입자빔 입사장치(neutral beam injection, NBI)의 중성빔 에너지 효율은 이온원의 수소 이온밀도 분율이 결정한다. 이온원에서 만들어진 $H^+$, $H_2^+$ 그리고 ${H_3}^+$는 중성화 과정(neutralization) 중 해리(dissociation) 때문에 각각 입사 에너지의 1, 1/2 그리고 1/3을 가진 중성입자가 된다. 중성빔 에너지 효율 제고하기 위해서는 이온원의 전체 이온 중 단원자 수소 이온 밀도 증가가 필요하다. 유도결합형 수소 플라즈마 이온원에서 RF 안테나 주파수에 따른 플라즈마 밀도와 단원자 수소 이온 밀도 비율 변화를 관찰하였다. RF 플라즈마에서 가스 압력이 결정하는 전자의 운동량 전달 충돌 주파수 대비 높은 RF 안테나 주파수(13.56 MHz)와 낮은 RF 안테나 주파수(수백 kHz)의 전력을 인가하였으며, Langmuir 탐침, 안테나 V-I 측정기 그리고 QMS(quadrupole mass spectrometer)을 이용하여 플라즈마 특성을 진단하였다. 플라즈마 밀도와 수소 이온 밀도 분율은 플라즈마 가열 메커니즘과 수소 플라즈마 내 반응 메커니즘에 의해 결정된다. 플라즈마 가열 메커니즘에 따른 실험 결과에 대한 RF 안테나 주파수 효과는 플라즈마 트랜스포머 회로 모델을 통해 해석하였으며, 수소 플라즈마 내 반응은 0-D 정상 상태의 입자 및 전력 평형 방정식 결과로 해석하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2013.05a
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• pp.433-436
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• 2013

Massive MIMO communication system with huge antennas has been attracting intensive attention as one of key technologies to increase the spectral efficiency. Many previous studies investigated single user Massive MIMO scheme in cellular downlink. Recently, however, intensive researches on multiuser-based Massive MIMO are performed to overcome the problem caused by the limited number of antennas in mobile stations. Although the Massive MIMO scheme based on huge number of antennas inevitably causes hardware and computational complexity in baseband and radio frequency (RF) elements, the problem can be mitigated without serious performance degradation by limiting the number of baseband and RF elements below the number of transmit antennas of base station and opportunistically selecting transmit antennas according to channel states, where the number of selected antennas corresponds to the number of baseband and RF elements in base station. Accordingly, this paper proposes a simple antenna selection scheme for multiuser-based Massive MIMO systems. Our simulation results indicate that the proposed antenna selection scheme can achieve comparable performance to the conventional scheme without antenna selection.

• The Proceeding of the Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.13 no.3
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• pp.24-32
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• 2002

UWB 시스템에서 핵심 기술요소 중에 하나인 안테나에 관한 연구동향을 살펴본다. UWB 관련기술의 역사를 간략하게 알아보고, 다양한 응용분야에서 사용되는 광대역 안테나 소자의 종류와 일반적인 특성 등을 기술한다. 그리고 이러한 UWB 안테나의 설계시 고려사항 및 복사효율 등에 관한 연구동향을 살펴본다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.20 no.7
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• pp.1249-1254
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• 2016

Recently, there have been many researches which can achieve high data rate in multi-user massive MIMO networks while reducing the complexity in terms of both hardware and algorithm. In addition, many researches have been conduced to reduce the energy consumption in next generation mobile communication networks. In this paper, we thus investigated new transmit antenna selection scheme to achieve low computational complexity and enhance energy efficiency in multi-user massive MIMO networks. First, we introduced the optimal scheme based on Brute-Force searching to maximize the energy efficiency and then proposed new antenna selection scheme to dramatically reduce the computational complexity compared to the optimal scheme. As the number of transmit antennas increases, the complexity of the optimal scheme exponentially increases while the complexity of the proposed scheme linearly increases. Nevertheless, the energy efficiency performance gap between proposed and optimal schemes is not huge.

• Journal of Satellite, Information and Communications
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• v.11 no.3
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• pp.58-64
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• 2016

This paper proposes the efficient transmit antenna selection (TAS) scheme considering trade-off between the performance and the complexity in massive MIMO system. The massive MIMO system is a core technology to achieve performance objectives for 5 generation wireless communication. It achieve high spectral efficiency, a reliability, and a diversity gain. However many RF chains required by massive transmit antennas equipped in a base station create the problem such as high hardware cost and complexity. Therefor we investigates the transmit antenna selection scheme, in which the number of RF chains of BS is reduced, and the trade-off between the performance and the complexity is considered for proposed scheme. And, the spectral efficiency and complexity are analysed by transmit antenna selection schemes.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.52 no.8
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• pp.3-9
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• 2015

Under the maximum transmit power constraint and the minimum rate constraint, we propose the optimal number of transmit antennas and transmit power which maximize energy-efficiency (EE) in multi-user multiple-input multiple-output (MIMO) downlink system with the maximal ratio transmission (MRT) precoding. Because the optimization problem for the instantaneous channel is difficult to solve, we use independence of individual channel, average channel gain and path loss to approximate the objective function. Since the approximated EE optimization problem is two-dimensional search problem, we find the optimal number of transmit antennas and transmit power using Lagrange multipliers and our proposed algorithm. Simulation results show that the number of transmit antennas and power obtained by proposed algorithm are almost identical to the value by the exhaustive search.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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• v.44 no.7 s.361
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• pp.59-69
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• 2007

In this paper, we propose a MIMO-OFDMA (Multi Input Multi Output-Orthogonal Frequency Division Multiple Access) system based on Grassmannian beamforming for performance improvement of downlink real-time traffic transmission in harsh channel conditions with low CIR (Carrier-to-Interference Ratio). In the proposed system to reduce feedback information for the beamforming, we also apply Grassmannian Beamforming. Furthermore, we propose antenna selection scheme which performs the beamforming with more useful transmit antennas. In the proposed system, the optimal combination of transmit antennas with maximum MRT (Maximum Ratio Transmission) beamforming gain, is selected. Simulation results reveal that the proposed MIMO-OFDMA system achieves significant improvement of spectral efficiency in low CIR region as compared to a typical open-loop MIMO-OFDMA system using pseudo-orthogonal space time block code.

• The Magazine of the IEIE
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• v.29 no.4
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• pp.62-76
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• 2002

스마트 안테나는 한정된 채널을 최대한 효율적으로 이용하여 용량(capacity)을 최대화시킬 수 있는 기술이다. 본 논문은 스마트 안테나의 원리와 기술을 설명하고 한양대학교 통신신호처리 연구실에서 연구·개발 중인 동기식 CDMA 스마트 안테나 시스템을 사용하여 이동통신 시스템의 주된 관심사인 용량을 최대화하는 방법을 제시한다. 스마트 안테나 시스템의 전체적인 성능 증가를 위해서는 핑거(finger)뿐 아니라 탐색기(searcher), 추적기(tracker) 각각의 성능도 우수해야 하므로, 본 논문에서는 현재까지 활발히 연구가 이루어지지 않은 탐색기, 추적기의 성능을 분석하고 BER(Bit Error Rate), FER(Frame Error Rate) 및 검출 확률 (detection probability)등의 모의 실험 결과를 바탕으로 스마트 안테나의 우수성을 분석한다.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.17 no.8 s.111
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• pp.753-759
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• 2006

Generally, the Wheeler cap method is used to measure the efficiency of small antennas. This method often gives an unreliable efficiency when the antenna has a complicated operating principle. However, if the high-order circuit model which more closely represents the input impedance of the antenna is used in Wheeler cap method, then more accurate efficiency can be achieved. In this paper, we propose a novel method that can build the high-order circuit model using transformer circuits with the genetic algorithm(GA). To efficiently reduce the searching space in the GA and improve the convergence of the GA process, we suggest a novel scheme that finds appropriate initial values. Finally we verify the proposed method by measuring the efficiency of some passive RFID tag antennas.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.1789-1793
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• 2008

전자파표면유속계는 홍수유속측정을 위하여 개발된 기기로 평 갈수기에는 유속측정이 불가하여 프로펠러 유속계를 이용하고 있다. 현재 보급된 전자파표면유속계는 하천의 흐름방향에 나란하게 설치하였을 때에만 유속을 측정할 수 있는 기기의 구조상의 한계성 때문에 교량이 없는 지점에서는 유속측정이 불가하여 유량산정을 할 수가 없다. 또한 편각측정이 불가능하여 기기를 각 측선마다 이동 설치하여야 하기 때문에 유속측정시 효율성 떨어진다. 이에 홍수시 유량측정의 효율성을 증대시키고 전자파표면유속계의 활용도를 높이고자 편각측정이 가능하도록 전자파표면유속계의 성능을 개선하는 것이 본 연구의 주된 목적이다. 전자파표면 유속계에서의 편각 측정은 하천의 유속방향을 기준으로 정면에서 측정하면 수평 편각이 0도가 되며 좌우로 안테나를 회전하여 움직인 각도가 측정 편각으로 결정된다. 현장에서 전자파표면유속계의 사용시 편의성을 높이고 유량측정을 효율적으로 하기 위해서는 가급적 편각을 크게 해서 측정을 해야 하지만, 편각이 증가하면 전자파의 물리적 특성 때문에 반사된 신호의 수신 크기가 감소하여 측정이 불가능하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 유속 측정시 전자파 출력을 기존의 시스템보다 높게 물표면에 발사하여야 하며 안테나를 포함한 RF 모듈의 수신감도 및 지향성이 개선되어야 한다. 이에 편각측정이 가능하도록 이러한 사항에 주안점을 두어 새로운 시스템을 구성하였다. 수신감도 향상을 위해서는 물표면에 반사되어 돌아오는 신호를 가장 먼저 수신하는 안테나의 특성이 중요하며 그 다음 수신용 증폭기, IF 증폭기 순으로 개선이 필요하다. 본 연구에서는 안테나의 형태를 기존 파라볼릭 안테나에서 위상 배열 평면안테나로 변경하였으며, 이에 따른 이점으로는 송수신부를 분리하여 하나의 평면에 두 개의 안테나를 구성할 수 있다는 사항이다. 즉 외형적으로는 하나의 안테나로 보이지만 두 개의 안테나가 하나로 구성된 것이다. 송수신부를 분리하는 형태는 기존 파라볼릭 안테나에선 불가능한 구조로 변경에 따른 수신감도 향상은 수치적으로 10dB 이상 개선하였다. 송수신부 분리가 수신감도에 영향을 미치는 이유는 물표면으로 발사된 송신 신호의 일부가 수신단으로 유입되는 현상으로 누설되는 송신 신호를 최대한 차단하는 분리도가 수신 신호 검출에 직접적인 양향을 주기 때문에다. 평면 안테나를 적용하면 기존 파라볼릭 안테나에서 사용하던 써큘레이터라는 부품을 삭제할 수 있으며, 안테나의 구조적인 분리를 통해서 수신감도를 개선할 수 있었다. 안테나의 지향성은 발사하는 전자파의 빔폭 성능과 일치하며 각도 단위로 표시한다. 각도 값이 작을수록 전자파의 에너지가 한 곳에 집중된다고 말할 수 있다. 즉 빔폭이 크면 측정시 반사면적이 커져 정확한 지점의 유속을 측정하기 어려운 문제가 발생한다. 본 연구를 통해 빔폭은 기존 안테나 대비2도를 개선하였으며 25%의 개선 효과를 얻었다. 또한 수신감도 및 지향성 개선과 더불어 전자파의 출력을 기존 장비 대비하여 1.6배를 증가하여 편각측정을 위한 전자파표면 유속계의 성능을 개선하였다.