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An Anti-Interference Cooperative Spectrum Sharing Strategy with Joint Optimization of Time and Bandwidth

  • Lu, Weidang;Wang, Jing;Ge, Weidong;Li, Feng;Hua, Jingyu;Meng, Limin
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제16권2호
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    • pp.140-145
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    • 2014
  • In this paper, we propose an anti-interference cooperative spectrum sharing strategy for cognitive system, in which a secondary system can operate on the same spectrum of a primary system. Specifically, the primary system leases a fraction of its transmission time to the secondary system in exchange for cooperation to achieve the target rate. To gain access to the spectrum of the primary system, the secondary system needs to allocate a fraction of bandwidth to help forward the primary signal. As a reward, the secondary system can use the remaining bandwidth to transmit its own signal. The secondary system uses different bandwidth to transmit the primary and its own signal. Thus, there will be no interference felt at primary and secondary systems. We study the joint optimization of time and bandwidth allocation such that the transmission rate of the secondary system is maximized, while guaranteeing the primary system, as a higher priority, to achieve its target transmission rate. Numerical results show that the secondary system can gain significant improvement with the proposed strategy.

십자 슬롯을 이용한 광대역 원형편파 적층 개구결합 마이크로스트립 안테나 (Wide Bandwidth Circularly Polarized Aperture Coupled Microstrip Antenna using Cross-slot)

  • 양태식;이범선
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.748-754
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    • 2000
  • 단일 급전구조를 갖는 새로운 구조의 십자슬롯 결합 광대역 원형판의 적층 마이크로스트립 안테나를 설계, 제작하고 측정하였다. 설계된 단일 방사소자의 10dB 반사손실 대역폭은 34.5%(9.45~13.54GHz), 3dB 축비 대역폭은 18.7%(11.17~13.39GHz), 6dB 이득 대역폭은 29% (10.21~13.64GHz)로 광대역 특성을 갖는다. 순차적 회전 배열방식을 이용하여 설게한 2$\times$2배열 안테나의 10dB 반사손실 대역폭은 35.9%(9.69~13.94GHz), 3dB 축비 대역폭은 34.6GHz (9.93~14.03GHz), 12dB 이득 대역폭은 27.4%(10.35~13.6GHz)로 더욱 개선된 광대역 특성을 갖는다. 이 방법을 이용하여 확장된 8$\times$8 배열 안테나를 제작하여 측정한 결과, 10dB 반사손실 대역폭은 27.3%(10.17~13.41GHz), 3dB 축비 대역폭은 27.9%(10.1~13.4GHz)로 나타났고, 방사패턴은 이론에 의한 것과 거의 일치하였다. 이 안테나는 Ku 대역에서 광대역 응용이 필요한 분야의 통신 또는 방송 안테나로 사용될 수 있다.

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A Feedback Wideband CMOS LNA Employing Active Inductor-Based Bandwidth Extension Technique

  • Choi, Jaeyoung;Kim, Sanggil;Im, Donggu
    • 스마트미디어저널
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    • 제4권2호
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    • pp.55-61
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    • 2015
  • A bandwidth-enhanced ultra-wide band (UWB) CMOS balun-LNA is implemented as a part of a software defined radio (SDR) receiver which supports multi-band and multi-standard. The proposed balun-LNA is composed of a single-to-differential converter, a differential-to-single voltage summer with inductive shunt peaking, a negative feedback network, and a differential output buffer with composite common-drain (CD) and common-source (CS) amplifiers. By feeding the single-ended output of the voltage summer to the input of the LNA through a feedback network, a wideband balun-LNA exploiting negative feedback is implemented. By adopting a source follower-based inductive shunt peaking, the proposed balun-LNA achieves a wider gain bandwidth. Two LNA design examples are presented to demonstrate the usefulness of the proposed approach. The LNA I adopts the CS amplifier with a common gate common source (CGCS) balun load as the S-to-D converter for high gain and low noise figure (NF) and the LNA II uses the differential amplifier with the ac-grounded second input terminal as the S-to-D converter for high second-order input-referred intercept point (IIP2). The 3 dB gain bandwidth of the proposed balun-LNA (LNA I) is above 5 GHz and the NF is below 4 dB from 100 MHz to 5 GHz. An average power gain of 18 dB and an IIP3 of -8 ~ -2 dBm are obtained. In simulation, IIP2 of the LNA II is at least 5 dB higher than that of the LNA I with same power consumption.

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.

다층 CP-DRA의 이득 및 축비대역폭 증대에 관한 연구 (A study on the Enhancement of Gain and Axial Ratio Bandwidth of the Multilayer CP-DRA)

  • 이호상;조동기;정영호;김철복;손호철;이문수
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권7호
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    • pp.52-60
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    • 2009
  • 본 논문에서는 십자형 슬롯 급전방식을 이용한 다층 CP-DRA(Circularly Polarized Dielectric Resonator Antenna)의 이득 및 축비대역폭 증대에 관하여 연구한다. CP-DRA의 이득 및 축비대역폭 증대를 위하여 단층 CP-DRA에 대하여 분석하고, 이를 바탕으로 다층 CP-DRA의 구조를 제안하여 동작특성을 연구한다. 또한, 안테나의 이득 증대를 위하여 다층 CP-DRA 사이의 간격을 0.7$\lambda_0$ 및 1.2$\lambda_0$로 2$\times$2 평면 배열한 안테나의 방사특성을 CST사의 MWS을 이용하여 시뮬레이션을 통해 검토한다. 제안한 다층 CP-DRA를 제작하여 측정한 결과, 이득 및 대역폭이 단층 CP-DRA에 비하여 약 2배 개선됨을 알 수 있다. 그리고, 다층 CP-DRA를 1.2$\lambda_0$ 간격으로 배열한 안테나에서 일반적인 배열안테나와 달리 grating lobe가 크게 감소하며, 이득은 13.4dBi, 축비대역폭은 0.8GHz으로 증가하였다.

통계적 채널 Quality 정보를 이용한 직교 주파수분할 다중접속(OFDMA) Part-II: 성능분석 (Orthogonal Frequency Division Multiple Access with Statistical Channel Quality Measurements Part-II: Performance Analysis)

  • 윤석현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권2A호
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    • pp.110-118
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    • 2006
  • 본 논문의 part-I에서는 연속 및 분산의 두 가지 부채널 구조에 대해 부채널 상에서의 SNR분포를 라이스 분포로 모델링하고 이의 통계적 속성을 살펴보았다. 이번 Part에서는 직교 주파수분할 다중접속 시스템의 하향링크 전송을 위해 두 라이스 파라미터를 CQI정보로 이용하는 일반화된 2단계 자원할당 알고리즘을 제시하고 각 부채널 구조에 대해 시스템의 평균 주파수 효율 성능을 분석한다. 연속 부채널 구조의 경우 부채널 대역폭은 시스템 설계의 핵심적인 파라마터로서 이에 따른 주파수 효율 성능의 변화에 초점을 두고 분석을 수행하였다. 수치적인 분석결과에 의하면 연속 부채널 구조에서 부채널 대역폭이 채널 coherence 대역폭보다 작은 경우 정상적인 다중 사용자 이득(multiuser diversity gain)을 얻을 수 있으나 부채널의 대역폭이 채널 coherence 대역폭보다 커지면서 이득은 점차 줄어든다.

무선 LAN을 위한 적층 구조의 Bow-Tie Antenna의 설계 (Design of Stacked Bow-Tie Antenna for Wireless LAN)

  • 고영호
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권8호
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    • pp.1455-1461
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    • 2000
  • 무선 LAN용 안테나로 주로 사용하는 마이크로스트립 패치 안테나에 대역폭을 증가시키기 위한 여러 가지 연구가 활발히 이루어지고 있다. 광대역 마이크로스트립 패치 안테나인 Bow-Tie 마이크로스트립 패치 안테나의 경우 대역폭이 비교적 넓지만 상대적으로 이득이 낮고 크기도 크다는 단점이 있다. 본 논문에서는 넓은 대역폭을 가지며 중심푸자수에서 상대적으로 이득이 높고 작은 크기를 가지는 적층 구조의 Bow-Tie 마이크로스트립 패치 안테나를 무선 LAN용 주파수인 5.725~5.825GHz 대역에 맞추어 설계하였다. 제안된 안테나는 모의 실험상에서 중심주파수가 5.78GHz일 때 반사손실이 약 -34.2 ㏈이고 VSWR 2:1 일 때 약 11.34%, VSWR 1.5:1일 때 7.4%의 대역폭을 가지며 제작된 실제 적층 구조의 Bow-Tie 마이크로스트립 패치 안테나의 경우 반사손실이 5.78 GHz에서 약 -38.45 ㏈이며 VSWR 2:1일 때 약 13%, VSWR 1.5:1일 때 5.6%의 대역폭을 가지며, -3㏈ 빔폭은 73.16$^{\circ}$, 6.5 ㏈의 이득을 가졌다.

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Bandwidth Enhancement of Circularly Polarized Dielectric Resonator Antenna

  • Sun, Ru-Ying
    • ETRI Journal
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    • 제37권1호
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    • pp.26-31
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    • 2015
  • Axial-ratio (AR) bandwidth enhancement is achieved for a circularly polarized (CP) cylindrical dielectric resonator antenna (DRA) using a wideband hybrid coupler (WHC) combined with dual probe feed. The presented WHC, comprised of a Wilkinson power divider and a wideband $90^{\circ}$ shifter, delivers good characteristics in terms of 3 dB power splitting and consistent $90^{\circ}$ (${\pm}5^{\circ}$) phase shifting over a wide bandwidth. In turn, the proposed CP DRA, for the employment of the WHC, in place of conventional designs, provides a significant enhancement on AR bandwidth and impedance matching. The antenna prototype with the WHC exhibits a 3 dB AR bandwidth of 48.66%, an impedance bandwidth of 52.5% for voltage standing wave ratio (VSWR) ${\leq}2$, and a bandwidth of 44.66% for a gain of no less than 3 dBi. Experiments demonstrate that the proposed WHC is suitable for broadband CP DRA design.

Fabrication of 40 Gb/s Front-End Optical Receivers Using Spot-Size Converter Integrated Waveguide Photodiodes

  • Kwon, Yong-Hwan;Choe, Joong-Seon;Kim, Je-Ha;Kim, Ki-Soo;Choi, Kwang-Seong;Choi, Byung-Seok;Yun, Ho-Gyeong
    • ETRI Journal
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    • 제27권5호
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    • pp.484-490
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    • 2005
  • We fabricated 40 Gb/s front-end optical receivers using spot-size converter integrated waveguide photodiodes (SSC-WGPDs). The fabricated SSC-WGPD chips showed a high responsivity of approximately 0.8 A/W and a 3 dB bandwidth of approximately 40 GHz. A selective wet-etching method was first adopted to realize the required width and depth of a tapered waveguide. Two types of electrical pre-amplifier chips were used in our study. One has higher gain and the other has a broader bandwidth. The 3 dB bandwidths of the higher gain and broader bandwidth modules were about 32 and 42 GHz, respectively. Clear 40 Gb/s non-return-to-zero (NRZ) eye diagrams showed good system applicability of these modules.

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머시닝센터를 위한 윤곽오차 분석 및 이송축 제어기 최적화 (Contour Error Analysis and Feed Controller Optimization for Machining Center)

  • 김성현;윤강섭;이만형
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.17-24
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    • 2003
  • One of the most important performance criteria related to the gain tuning of controller for CNC machining center is the contour error. This study analyzed circular error by the axis-matched and mismatched cases. To reduce ellipse and radius error, it is necessary to set the gain for each axis to be same bandwidth and high response. Based on the analysis in the frequency domain, we simulate feed system by mathematical model and then predict bandwidth of each axis. For analysis of structure vibration while the each axis is moving, we try the various of measuring method and position loop is improved by jerk limit.