• 제목/요약/키워드: Relative Antenna Gain

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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.

X대역 마이크로스트립 배열 안테나 (A Design of X-Band Microstrip Array Antenna)

  • 김민준;천이환;김주현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.860-867
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    • 2009
  • 본 논문에서 는 X-band FMCW Radar용 Microstrip Array Patch Antenna를 설계하여 제작하였으며 적층 구조를 채택하여 대역폭 특성을 개선하였다. 배열 안테나는 비유전율 2.33인 기판에 설계하였고, 적층 패치는 비유전율 4.6인 기판을 사용하였다. 배열 안테나와 적층 패치 사이에는 일정한 간격을 유지하기 위하여 공기와 유전율이 비슷한 폼 (foam)을 삽입하였다. 배열 안테나 제작 결과 설계 주파수 9GHz에서 반 전력 빔 폭은 $10.6^{\circ}$, 이득은 18.70dBi, 대역폭은 1.25GHz의 특성을 얻었다. 배열 안테나에 적층 구조를 추가한 결과 반 전력 빔 폭은 $15.17^{\circ}$, 이득은 15.85dBi, 대역폭은 2GHz의 특성을 얻었고, 향후 X-Band FMCW Radar에 응용하기 위해서는 배열 안테나의 대역폭은 유지한 채 이득을 개선할 필요가 있다.

A Spoofing Detection Scheme Based on Elevation Masked-Relative Received Power in GPS Receivers using Multi-band Array Antenna

  • Junwoo Jung;Hyunhee Won;Sungyeol Park;Haengik Kang;Seungbok Kwon;Byeongjin Yu;Seungwoo Seo
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제12권2호
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    • pp.101-111
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    • 2023
  • Many spoofing detection studies have been conducted to cope with the most difficult types of deception among various disturbances of GPS, such as jamming, spoofing, and meaconing. In this paper, we propose a spoofing detection scheme based on elevation masked-relative received power between GPS L1 and L2 signals in a system using a multi-band array antenna. The proposed scheme focuses on enabling spoofing to be normally detected and minimizes the possibility of false detection in an environment where false alarms may occur due to pattern distortion among elements of an array antenna. The pattern distortion weakens the GPS signal strength at low elevation. It becomes confusing to detect a spoofing signal based on the relative power difference between GPS L1 and L2, especially when GPS L2 has weak signal strength. We propose design parameters for the relative power threshold including beamforming gain, the minimum received power difference between L1 and L2, and the patch antenna gain difference between L1 and L2. In addition, in order to eliminate the weak signal strength of GPS L2 in the spoofing detection process, we propose a rotation matrix that sets the elevation mask based on platform coordinates. Array antennas generally do not have high usefulness in commercial areas where receivers are operated alone, but are considered essential in military areas where GPS receivers are used together with signal processing for beamforming in the direction of GPS satellites. Through laboratory and live sky tests using the device under test, the proposed scheme with an elevation mask detects spoofing signals well and reduces the probability of false detection relative to that without the elevation mask.

유전체 렌즈가 삽입된 고이득 Corrugated 혼 안테나 (A High Gain Corrugated Horn Antenna with Dielectric Lens)

  • 이호주;최재훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권5호
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    • pp.486-489
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    • 2016
  • 논문에서는 corrugation 구조의 적용과 PTFE 테플론(비유전율=2.1) 유전체 렌즈의 삽입을 통하여 우수한 임피던스 매칭 특성과 고이득 성능을 가지는 corrugated 혼 안테나가 제안되었다. 제안된 안테나는 X 밴드(8~12 GHz)에서 -25 dB 이하의 측정 반사손실 성능을 가지고, 중심 주파수인 10 GHz에서 최대 이득이 22.3 dBi이며, 안테나의 전체 크기는 $110mm{\times}110mm{\times}135mm$이다. 제안된 안테나의 성능을 고려하였을 때, 레이더식 레벨 트랜스미터 시스템에 삽입되기에 적합하며, 특히 LNG 및 LPG와 같이 낮은 비유전율 및 반사율을 가지는 물질이 저장된 선박 혹은 해양플랜트 내부의 가스탱크에 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

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.

Manufacturing LNA Board for GPS Antenna and Proposal of Verification Method

  • Choi, Dong-Hun;Kim, Mi-Suk;Kim, Jong Seong;Son, Seok Bo
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제7권2호
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    • pp.105-112
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    • 2018
  • This paper manufactured an active GPS antenna for ground vehicles and presented a method to verify the performances of the antenna and component technology of the low noise amplifier (LNA) board manufacturing. The manufactured GPS antenna is an active antenna where microstrip patch and LNA board were combined. The main performances were standing wave ratio, antenna gain, and axial ratio, and all satisfied the target specifications. The proposed component technology can be utilized as a basis data in which the performance of LNA board can be compensated in the mass production process inspection, and employed as a method to verify whether antennas are properly working in environmental tests.

손실이 있는 대지 위의 대수주기 다이폴 안테나 해석 (Analysis of Log-Periodic Dipole Antennas above Lossy Grounds)

  • 최학근
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.109-121
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    • 1999
  • 본 논문에서는 HF 대의 대수주기 다이폴 안테나(LPDA: Log-Pericx:lic Dipole Antennas)와 변형된 대수 주기 다이폴 안테나(MLPDA: Mcx:lified Log-Periodic Dipole Antennas)를 대지의 매질 종류에 따라 자유공 간이나 완전도체에 놓인 것으로 큰사화하지 않고, 실제 대지의 매질을 고려하여 모멘트볍을 적용함으로써 복 사전계를 해석하였다 대지에 섣치된 LPDA와 MLPDA에 대하여 주파수. 안테나 높이, 경사각에 따른 복사 패턴과 이득의 변화를 나타내고 대지가 안테나 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 그 결과 MLPDA가 LPDA보다 주파수에 따른 복사패턴 및 이득의 변화가 적고 최대 빔 방향이 다소 높게 나타났으며, 또한 LPDA와 MLPDA 모두 대지의 매질 종류와 안테나의 높이가 안테나이득 변화에 주로 관계함을 확인하였다.

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A Broadband High Gain Planar Vivaldi Antenna for Medical Internet of Things (M-IoT) Healthcare Applications

  • Permanand, Soothar;Hao, Wang;Zaheer Ahmed, Dayo;Falak, Naz;Badar, Muneer;Muhammad, Aamir
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제22권12호
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    • pp.245-251
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    • 2022
  • In this paper, a high gain, broadband planar vivaldi antenna (PVA) by utilizing a broadband stripline feed is developed for wireless communication for IoT systems. The suggested antenna is designed by attaching a tapered-slot construction to a typical vivaldi antenna, which improves the antenna's radiation properties. The PVA is constructed on a low-cost FR4 substrate. The dimensions of the patch are 1.886λ0×1.42λ0×0.026λ0, dielectric constant Ɛr=4.4, and loss tangent δ=0.02. The width of the feed line is reduced to improve the impedance bandwidth of the antenna. The computed reflection coefficient findings show that the suggested antenna has a 46.2% wider relative bandwidth calculated at a 10 dB return loss. At the resonance frequencies of 6.5 GHz, the studied results show an optimal gain of 5.82 dBi and 85% optimal radiation efficiency at the operable band. The optometric analysis of the proposed structure shows that the proposed antenna can achieve wide enough bandwidth at the desired frequency and hence make the designed antenna appropriate to work in satellite communication and medical internet of things (M-IoT) healthcare applications.

The Wide-band Two-element Microstrip Slot Array Antenna with the Cross-shaped Feedline

  • Shin, Ho-Sub;Kim, Nam;Jang, Yong-Woong
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 ITC-CSCC -1
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    • pp.163-166
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    • 2000
  • The design, numerical simulation, and an experimental implementation of two-element cross-shaped microstrip line-fed printed slot array antenna for IMT-2000 at the 2.0 GHz band is presented in this paper. The proposed antenna with relative permittivity 4.3 and thickness 1.0mm is analyzed by the Finite-Difference Time-Domain (FDTD) method. It was shown that the measured 2.0 VSWR bandwidth of one-element microstrip slot antenna is from 1.42 GHz to 2.69 GHz, which is approximately 61.8% and that of two-element microstrip slot array antenna is from 1.42 GHz to 2.56 GHz, which is approximately 57.3% And it was shown that the measured gain of one-element microstrip slot antenna is 2.75 dBi and that of two-element microstrip slot antenna is 4.75 dEi. The antennas were fabricated and tested. The measured results are in good agreements with the FDTD results.

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Mobile 시스템을 위한 마이크로스트립 안테나 설계에 관한 연구 (A Study on the Desin of Microstrip Antenna for Mobile System)

  • 고영혁;이종악
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제4권2호
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    • pp.34-40
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    • 1993
  • Mobile 시스템을 위한 마이크로스트립 안테나는 공진 주파수가0.88GHz되게 섣계하였다. 마이크로스 트럽 어레이 안테나를 Tchebyscheff 다항식을 이용하여 구형 마이크보스트립 패치 크기에 의존하도록 상대적 전류 분포닫 1:4.69:1되게 설계하고 주 부엽 차를 20dB의 이펀치로 설계하였다. 설계된 마이크 로스트립 어레이 패치 안테나는 반사 손실, V.S.W.R, 방사 패턴, 벤드폭등 여라 특성을 측정하였고 이론치와 서로 일치함을 확인하였다 또한 빔 스케닝블 위해 상대적 전류 분포에 따른 패치 어레이 안테나의 위상 변환 과정을 제시했다.

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