Modern electronic circuits are of importance for the function of communication, traffic systems and security systems. An intentional threat to these systems could be of big casualties and economic disasters. This study has examined susceptibility of electronic circuits inside the cavity by HPEM(High Power Electromagnetics). The UWB measurements were done at an anechoic chamber using a RADAN voltage source, which can generate a transient impulse of about 200 kV. The HPEM wave penetrated inside the metal case appeared to the long damped ringwave of pulse length compared with the incident wave. In addition, the resonant frequency generated inside the metal case occurred primarily in the range of 1~3 GHz. The frequency band of 1~3 GHz was influenced on the electronic circuit, which was confirmed by an external antenna and an internal absorber. The electronic circuit was influenced by HPEM infiltrated into the cavity at the 86 kV/m out of the metal cases. Also in case of an absorber the susceptibility of an electronic circuit was smallest among other cases(aperture, antenna). It is considered that absorber has a function absorbing electromagnetic wave infiltrated into the cavity and simultaneously limiting resonance by varying a boundary condition inside the cavity. Based on the results, electronic equipment systems could be applied to protection that has suited system requirements.
An S-band multifunction chip with a simple interface for an active phased array base station antenna for next-generation mobile communications is designed and fabricated using commercial 0.5-${\mu}m$ GaAs pHEMT technology. To reduce the cost of the module assembly and to reduce the number of chip interfaces for a compact transmit/receive module, a digital serial-to-parallel converter and an active bias circuit are integrated into the designed chip. The chip can be controlled and driven using only five interfaces. With 6-bit phase shifting and 6-bit attenuation, it provides a wideband performance employing a shunt-feedback technique for amplifiers. With a compact size of 16 $mm^2$ ($4mm{\times}4mm$), the proposed chip exhibits a gain of 26 dB, a P1dB of 12 dBm, and a noise figure of 3.5 dB over a wide frequency range of 1.8 GHz to 3.2 GHz.
KASI and NAOJ are making collaborating efforts to implement faster mapping capability into the new 275-500 GHz Atacama Submillimeter Telescope Experiment focal plane array (FPA). Feed horn antenna is one of critical parts of the FPA. Required fractional bandwidth is almost 60 % while that of traditional conical horn is less than 50 %. Therefore, to achieve this wideband performance, we adopted a horn of which the corrugation depths have a longitudinal profile. A profiled horn has features not only of wide bandwidth but also of shorter length compared to a linear-tapered corrugated horn, and lower cost fabrication with less error can be feasible. In our design process the flare region is represented by a cubic splined curve with several parameters. Parameters of the flare region and each dimension of the throat region are optimized by a differential evolution algorithm to keep >20 dB return loss and >30 dB maximum cross-polarization level over the operation bandwidth. To evaluate RF performance of the horn generated by the optimizer, we used a commercial mode matching software, WASP-NET. Also, Gaussian beam (GB) masks to far fields were applied to give better GB behavior over frequencies. The optimized design shows >23 dB return loss and >33 dB maximum cross-polarization level over the whole band. Gaussicity of the horn is over 96.6 %. The length of the horn is 12.5 mm which is just 57 % of the ALMA band 8 feed horn (21.96 mm).
본 논문에서는 불규칙한 각도 퍼짐을(Random Angle Spread) 가지는 실내와 실외 무선통신환경에서의 초광대역(UWB) 클러스터 신호들의 도착 방향을(Angle-of-Arrival) 추정하기 위하여 초광대역 신호 모형을 고려한다. 기존의 UWB 방향 추정 알고리즘은 다중경로 신호와 클러스터 방향을 모두 추정하는 과정으로 복잡한데, 이를 극복하기 위해 클러스터 자체 방향만을 따로 추정할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 잘 알려진 다중신호분류(MUSIC) 알고리즘을 기반으로 한 추정 기술을 제안하고 제안된 추정 기술에 의하여 수신 클러스터에 대한 도착 방향 추정치가 얻어진다. 제안한 신호 모형과 추정 기술은 컴퓨터 모의실험에 의하여 증명된다.
본 논문에서는 인체 영역 통신 환경에서의 초광대역 방사측정 결과를 개시한다. 인체 주변 통신 및 인체 표면 통신 환경에서의 다양한 시나리오를 고려하였으며, 시간 영역 및 주파수 영역에서 측정을 진행하였다. 인체 주변 통신 환경의 경우, 인체의 특정 부위가 가시선을 가로막을 경우 발생하는 회절 현상에 대한 분석을 수행하였다. 인체 표면 통신 환경에서의 측정 결과는 인체 주변 통신 환경에 비해 더 복잡한 방사 형태가 나타나며 안테나 특성도 영향을 받게 됨을 알 수 있었다.
Energy efficiency is one of the most critical concerns for wireless sensor networks. By allowing sensor nodes in close proximity to cooperate in transmission to form a virtual multiple-input multiple-output(MIMO) system, recent progress in wireless MIMO communications can be exploited to boost the system throughput, or equivalently reduce the energy consumption for the same throughput and BER target. However, these cooperative transmission strategies may incur additional energy cost and system overhead. In this paper, assuming that data collectors are equipped with antenna arrays and superior processing capability, energy efficiency of relevant traditional and cooperative transmission strategies: Single-input-multiple-output(SIMO), space-time block coding(STBC), and spatial multiplexing(SM) are studied. Analysis in the wideband regime reveals that, while receive diversity introduces significant improvement in both energy efficiency and spectral efficiency, further improvement due to the transmit diversity of STBC is limited, as opposed to the superiority of the SM scheme especially for non-trivial spectral efficiency. These observations are further confirmed in our analysis of more realistic systems with limited bandwidth, finite constellation sizes, and a target error rate. Based on this analysis, general guidelines are presented for optimal transmission strategy selection in system level and link level, aiming at minimum energy consumption while meeting different requirements. The proposed selection rules, especially those based on system-level metrics, are easy to implement for sensor applications. The framework provided here may also be readily extended to other scenarios or applications.
본 논문에서는 이동차량에서 위성과의 송, 수신 양방향 서비스와 위성 방송 수신을 목적으로 하는 능동 위상 배열 마이크로스트립 안테나를 위한 8$\times$2부 배열을 설계, 제작, 측정하였다. 수신 11.7-12.75 GHz, 송신 14-14.5 GHz 대역에 대하여 단일 소자로 송, 수신을 위하여 $\pm$45$^{\circ}$ 직교화 된 두 개의 선형 편파를 사용한다. 수신 대역의 광대역 특성을 위하여 두 패치 사이의 이중 공진을 이용하였고, 공기층의 두께를 조절하여 20 dH 이상의 격리도 특성을 보였다. 앙각 방향에 대하여 전기적으로 30$^{\circ}$ 빔 틸트 하였으며 낮은 부엽 수준을 위하여 테이퍼형 전력분배와 좁은 소자간 간격을 사용하였다.
본 논문에서는 개인용 유선 키보드의 한 형태인 Universal Serial Bus(USB) 키보드의 마이크로 컨트롤러 칩을 통해서 방사되는 누설 전자파를 측정하고 복원하는 방법을 제시하였다. 누설 전자파를 분석함으로써 키보드를 통해서 어떤 정보가 입력되었는지 알 수 있으므로 비밀번호 등의 개인정보 누설, 도청 등 정보 보안상의 문제가 발생한다. USB 키보드는 신호 전송 메커니즘에 따라 누설 전자파를 발생시킨다. 누설 전자파는 대수 주기 안테나와 광대역 수신기를 이용하여 측정하였고, 신호 처리 알고리즘을 이용하여 분석하였다.
탱크나 경유자동차 등과 같이 지상에서 이동하는 차량들의 엔진소음은 광대역 특성을 갖고 또한 지형의 다양성 및 표적의 이동으로 인한 다양한 반사 등으로 변화가 심하기 때문에 탐지나 추적이 쉽지 않다 또한 전장 등과 같이 복잡한 환경에서는 배열안테나의 위치 선정 등의 어려움으로 앨리아싱이 일어날 수도 있다. 본 논문에서는 수동 배열 안테나의 성긴 배치로 인한 심각한 공간 앨리아싱 조건하에서 광대역 신호를 방사하는 이동체의 탐지 및 추적 문제에 대해서 연구하였다. 여기서 서브밴드 MUSIC 알고리즘에 근거한 고해상도의 방위각 추정 알고리즘을 개발하였다. 이 것은 공간 앨리아싱으로 인하여 표적의 방위각 추정 값이 변할 때에도 실제의 방위각을 추정할 수 있는 알고리즘이다 결과적으로 이 알고리즘이 성긴 안테나 배치로 인한 공간 앨리아싱 영향을 극복하고 위치 추정을 개선함을 보인다.
본 논문은 국내 도심 환경을 고려한 마이크로파 대역 다중 안테나 전파 채널 특성을 연구하기 위한 광대역 MIMO 채널 측정 시스템 구축과 성능 확인을 위한 시험 측정을 기술하였다. 차세대 이동 통신을 고려하여 채널 측정 시스템은 고속의 스위칭 방식과 100 MHz의 광대역 채널 대역폭을 지원하도록 설계되었으며, $4{\times}4$ MIMO 채널 측정을 지원한다. 시스템 성능 확인 및 교정을 위한 시험 측정을 분당 빌딩 밀집 지역에서 실시하였다. 3.7 GHz와 8 GHz의 도심 LOS 구간의 시험 측정 데이터를 분석한 결과, 3.7 GHz 및 8 GHz 대역에서의 광대역경로 손실 지수는 각각 1.79와 1.76으로 측정되었으며, 평균 RMS 지연 확산은 각각 200 ns과 42 ns로 측정되었다. 시험 측정 결과, 본 MIMO 채널 측정 시스템은 실외 도심 환경에서 커버리지와 신호대 잡음비 및 채널 용량 등의 마이크로파 대역 전파 특성 연구에 적합함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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