• International journal of advanced smart convergence
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• 제11권4호
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• pp.96-103
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• 2022

This paper presents the analysis of increasing the resolution of True-Time-Delay (TTD) by 0.5-bit for phased-array antenna system which is one of the Multiple-Input and Multiple Output (MIMO) technologies. For the analysis, a 5.5-bit True-Time Delay (TTD) integrated circuit is designed and analyzed in terms of beam steering performance. In order to increase the number of effective bits, the designed 5.5-bit TTD uses Single Pole Triple Throw (SP3T) and Double Pole Triple Throw (DP3T) switches, and this method can minimize the circuit area by inserting the minimum time delay of 0.5-bit. Furthermore, the circuit mostly maintains the performance of the circuit with the fully added bits. The idea of adding 0.5-bit is verified by analyzing the relation between the number of bits and array elements. The 5.5-bit TTD is designed using 0.18 ㎛ RF CMOS process and the estimated size of the designed circuit excluding the pad is 0.57×1.53 mm². In contrast to the conventional phase shifter which has distortion of scanning angle known as beam squint phenomenon, the proposed TTD circuit has constant time delays for all states across a wide frequency range of 4 - 20 GHz with minimized power consumption. The minimum time delay is designed to have 1.1 ps and 2.2 ps for the 0.5-bit option and the normal 1-bit option, respectively. A simulation for beam patterns where the 10 phased-array antenna is assumed at 10 GHz confirms that the 0.5-bit concept suppresses the pointing error and the relative power error by up to 1.5 degrees and 80 mW, respectively, compared to the conventional 5-bit TTD circuit.

• 한국통신학회논문지
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• 제39A권10호
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• pp.579-584
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• 2014

본 논문에서는 패치형 ESPAR(Electronically Steerable Parasitic Array Radiator) 안테나를 이용한 빔 공간 MIMO(beamsapce mulitple input multiple output) 시스템을 제안한다. 기존의 모노폴 ESPAR 안테나의 경우 단일 RF 체인을 갖기 때문에 하드웨어의 비용과 RF회로의 전력 소모를 절감할 수 있는 장점을 가진다. 하지만 공간적 제약이 큰 휴대용 이동기기에 적용하기 문제점이 있다. 따라서 부피를 간소화 시키는 방법으로써 패치형 ESPAR 안테나를 설계하고 단일 RF 체인으로 MIMO 기술이 가능한 빔 공간 MIMO 시스템에서의 성능을 분석한다. 본 논문에서 설계한 패치형 ESPAR 안테나를 통해 빔패턴이 ${\pm}15$도의 앙각의 변화를 가지는 것을 확인하였고, 또한 이 ESPAR 안테나를 사용하여 빔 공간 MIMO 시스템을 구현하고 이 시스템의 BER 성능을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.63-73
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• 2021

대공표적을 탐지/추적하기 위해 운용되는 레이다는 임무 특성에 따라 표적의 탐지를 목적으로 안테나 구동장치가 회전하며 운용되는 탐색레이다와 표적의 예측 위치에 주기적으로 빔을 조향하여 추적하는 추적레이다로 구분한다. 일반적으로 추적레이다는 탐색레이다에 비해 표적 정보 획득 주기가 짧은 특징이 있는데 이러한 특징으로 인하여 추적 정확도는 탐색레이다에 비해 좋지만 짧은 획득 주기로 인한 추적 초기 속도 오차로 인해 표적 예측 오차가 커짐에 따라 항적 연관에 실패하거나 빔 조향을 정상적으로 수행하지 못하여 추적 초반에 표적 추적이 실패하는 경우가 많이 발생하게 된다. 본 논문에서는 위에서 기술한 추적레이다의 추적 초반 문제점들을 해결하기 위해 기존 표적 추적을 위해 활용했던 측정치의 위치 정보(거리, 방위각, 고각) 외에 표적 시선속도 측정값을 활용한 초기 표적 정보 정확도 향상 알고리즘을 제안하고 기존에 추적 초기화 시 많이 사용하는 알고리즘인 Two Point Differential 알고리즘과 성능 비교를 통해 제안하는 알고리즘의 성능을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권3C호
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• pp.241-247
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• 2002

본 논문에서는 여러 개의 첩 광섬유 격자( Chirped fiber gratings CFGs )와 한 개의 파장 가변광원을 이용하 연속적으로 빔의 주사 방향을 조정할 수 있는 송신용 선형 위상배열 안테나용 실 시간지연 선로를 제안하였다. L-밴드, S-밴드 그리고 X-밴드에서 측정된 CFG의 평균 군 지연 기울기는 177 ps/nm이었다. 최대 빔 주사각을 180$^{\circ}$로 설계한 4개의 안테나 소자로 구성된 10 GHz 송신용 선형 위상배열 안테나 구조에서 전산 모의 실험 결과로 얻은 최대이득은 11.6 dB로 나타났다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.821-823
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• 2015

본 논문에서는 SPA기반 고집적 안테나를 제작하였다. 4개의 기생소자를 갖는 monopole SPA 안테나의 성능을 측정하고 그 특성을 분석하였다. 또한, 제작된 SPA 안테나를 802.11g 상용 무선랜과 연동하여 시스템 성능을 분석하였다.

• 한국전자파학회지:전자파기술
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• 제2권1호
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• pp.46-54
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• 1991

排列 素子간의 급전 位相差에 의하여 放射 빔의 방향을 조정할 수 있고 指向性과 利得을 높일 수 있는 마이크 로스트립 슬로트 素子가 圓形으로 排列된 位相 排列 안테나 시스템을 提案 設計하였다. 排列된 슬로트의 수와 圓의 반경을 변화시켜 요구되는 指向性과 利得을 얻을 수 있으나, 본 연구에서는 4개의 마이크로스트립 슬로트를 원주의 接線방향으로 排列시키고 바렉터 다이오드릎 사용한 아나로그 移相器로 안테 나 소자에 급전시켜 40。까지 放射 빔을 조정시킬 수 있는 位相排列 안테나시스템을 분산과 불연속 특성을 고려 하여 10 GHz에서 마이크로스트립 선로로 製作하였다. 측정 결과는 이론과 잘 일치하였으며, 64개의 마이크로스트립 디스크 패치를 短形排列시킨 경우(1)와 비교하였을 때 배열 소자의 수를 고려한 안테나의 性能이 전반적으로 향상되었음을 알 수 있었다.

• ETRI Journal
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• 제40권1호
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• pp.26-38
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• 2018

To overcome considerable path loss in millimeter-wave propagation, high-gain directional beamforming is considered to be a key enabling technology for outdoor 5G mobile networks. Associated with beamforming, this paper investigates propagation power loss characteristics in two aspects. The first is beamwidth effects. Owing to the multipath receiving nature of mobile environments, it is expected that a narrower beamwidth antenna will capture fewer multipath signals, while increasing directivity gain. If we normalize the directivity gain, this narrow-beamwidth reception incurs an additional power loss compared to omnidirectional-antenna power reception. With measurement data collected in an urban area at 28 GHz and 38 GHz, we illustrate the amount of these additional propagation losses as a function of the half-power beamwidth. Secondly, we investigate power losses due to steering beam misalignment, as well as the measurement data. The results show that a small angle misalignment can cause a large power loss. Considering that most standard documents provide omnidirectional antenna path loss characteristics, these results are expected to contribute to mmWave mobile system designs.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.1199-1206
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• 2018

복합 위상천이기 구성은 배열안테나를 부 배열로 구성한 후, 부 배열 내부에는 일반적인 위상천이기를 사용하고, 부 배열 단위에는 실시간 지연 위상천이기를 사용하는 구성이다. 상기 구성은 빔 편이 현상을 효율적으로 개선할 수 있으나, 배열 구성이 적절하지 않으면 위상배열안테나 주 빔의 주파수 별 이득 편차가 발생하게 된다. 이와 같은 문제를 해소하기 위해 시스템 설계 주요 요구사항인 비 대역폭, 최대 빔 조향 각도 그리고 최대 이득 편차 제한 기준을 기반으로 효율적인 배열을 구성할 수 있는 간소화된 수식을 제시하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.43-51
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• 2020

본 논문에서는 RWP(Radar Wind Profiler)에 적용한 64배열안테나의 설계에 대해 기술하였다. RWP의 안테나는 핵심 설계 포인트는 각 소자간의 격리도를 확보하고, 수직/수평 방사패턴의 일치이다. 이를 위해 배열안테나의 단일소자를 Bend다이폴 타입으로 제안하고, 모의시험을 통해 동작 주파수에서 우수한 정배파비 특성과 수직 / 수평간 방사패턴의 일치성을 확인하였으며, 연직을 포함하는 5개의 빔을 순차적으로 송출시 동/서/남/북 방향은 ±20°로 빔조향시 그레이딩로브가 발생하지 않음을 확인하였다. 본 논문에서 제안한 64배열 안테나는 해외제품과 비교하여 동등이상의 성능으로 설계하였으며, RWP에 적용이 가능함을 확인하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제24권5호
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• pp.519-526
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• 2021

In this paper, an array antenna for LOS datalink for mounting UAV(Unmanned Aerial Vehicle) of low-probability of intercept is presented. For low RCS, radome was designed by conformal form, and other components were inserted into the UAV. The antenna of the transmitter and receiver are each composed of 12×12 array antennas, and include a beam steering function by controlling the phase of the unit element for the Uni-directional pattern and the Bi-directional pattern. As a result of the measurement of the manufactured antenna, it was confirmed that all the required specifications were met, and the installing possibility of the UAV platform on low-probability of intercept in the future was confirmed.