본 논문은 탄도 미사일의 탄두를 식별하는 신호 처리 기법의 개발에 관하여 소개한다. 요격 미사일이 적 미사일을 파괴하기 위해서 적 미사일 탄두 위치의 정보가 필요하다. 적 미사일을 탐지하고 위치를 찾기 위해 요격미사일의 밀리미터파 탐색기(millimeter-wave seeker)는 chirp 파형을 사용하여 HRRPs(High Resolution Range Profiles)을 발생시킨다. 표적의 산란점(scattering center)을 찾아내기 위해 대표적인 스펙트럼 추정 방법(spectral estimation technique)인 ESPRIT(Estimation of Signal Parameters by Rotational Invariance Technique) 기법을 HRRPs에 적용하였다. 1차원 산란점의 정보를 이용하고 미사일의 길이를 추정함으로써 탄두의 위치를 식별하였다. 시뮬레이션 결과는 이러한 신호 처리 기법이 탄도 미사일의 탄두 식별에 적용하기에 효율적임을 보여준다.
본 논문에서는 RF 부품 수동소자 중 가장 기본적인 요소가 되는 전송선로를 DAML(Dtelectric-supported Airbridge Microstrip Line) 형태의 새로운 구조로 제안하였으며, DAMS(Micro Electro Mechanical System) 기술 중 표면 마이크로머싱닝(surface micromachining) 기법을 이용하여 구현하였다. 제안된 구조는 마이크로스트립 라인(microstrip line)의 응용 형태로서 기존의 신호선(signal line)과 ground 사이에 유전체 지지대(dielectric post)를 사용하였고, 신호선을 공중으로 띄우면서 넓은 범위의 임피던스에서 유전체 손실(dielectric loss)을 최소화하였다. 본 논문에서 제작된 전송선로는 10 ㎛의 신호선의 높이와 10 ㎛ × 10 ㎛의 지지대(Post) 면적과 9 ㎛의 지지대(post)의 높이와 5 mm의 길이로 제작되었다. 50 GHz에서 일반적인 마이크로스티립(microstrip) 전송선의 손실이 약 7.5 dB/cm 이상 되는 것과 비교하여 본 논문에서 제안한 구조에서는 50 GHz에서 전송선의 손실이 약 1.1 dB/cm가 되는 것을 얻었다.
This paper presents a systematic investigation of the effect of sensor location on the data quality and subsequently, on the effectiveness of machine health monitoring. Based on an analysis of the signal propagation process from the defect location to the sensor, numerical simulations using finite element modeling were conducted on a bearing test bed to determine the signal strength at several representative sensor locations. The results showed that placing sensors closely to the machine component being monitored is critical to achieving high signal-to-noise ratio, thus improving the data quality. Using millimeter-sized piezoceramic plates, the obtained results were evaluated experimentally. A comparison with a set of commercial vibration sensors verified the developed structural dynamics-based sensor placement strategy. It further demonstrated that the proposed shock wave-based sensing technique provided an effective alternative to vibration measurement, while requiring less space for sensor installation.
A novel approach for frequency-tripling vector signal generation via balanced detection without precoding and optical filter is proposed. The scheme is mainly utilizing an integrated dual-polarization quadrature phase shift keying (DPQPSK) modulator. In the DPQPSK modulator, one QPSK modulator is driven by an RF signal to generate high-order optical sidebands, while the other QPSK modulator is modulated by I/Q data streams to produce baseband vector signal as an optical carrier. After that, a frequency-tripling 16-quadrature-amplitude-modulation (16QAM) vector millimeter-wave (mm-wave) signal can be obtained by balanced detection. The proposed scheme can reduce the complexity of transmitter digital signal processing. The results show that, a 4 Gbaud baseband 16QAM vector signal can be generated at 30 GHz by frequency-tripling. After 10 km single-mode fiber (SMF) transmission, the constellation and eye diagrams of the generated vector signal perform well and a bit-error-rate (BER) below than 1e-3 can be achieved.
본 논문은 밀리미터파 대역용 무선통신송수신기를 이용하여 도시환경에 적합한 초고속무선통신 셀백본망을 구축하는 것에 관한 것이다. 밀리미터파 대역중 산소분자의 신호흡수 특성이 큰 60㎓ 대역용 무선통신송수신기를 제작하였으며, 이를 이용한 통신시스템간의 간섭신호가 제거되고 망구성의 형태에 따른 다양한 무선링크의 유효거리를 확보할 수 있음을 확인하였다. 또한 무선백본노드를 중심으로 유효반경 약 500m에서 3km이내의 셀간격으로 각각의 서비스망을 구축하여 도시전체를 셀망의 무선백본망을 구성하고, 155.52MbpsATM(OC-3)급의 도시형 무선 통신 셀백본망이 가능토록 하였다.
본 논문에서는 기존의 밀리미터파 안테나 시스템의 기능을 개선하기 위한 새로운 접근법을 제시한다. 장치의 주어진 기하학적 구조 및 고정된 전기적 특성에 적합한 메타물질 표면을 설계함으로써, RF 제품의 방사 필드들의 지향성 및 더 높은 이득을 갖도록 한다. 단일 패치에 대해 주기적 메타물질을 사용하는 다른 설계와 달리, 비주기적 메타표면은 2개의 패치를 처리할 수 있다. 24GHz-라디오 링크에서 더 높은 수신 신호 강도 및 더 긴 RF 경로에 대해, 비주기적 메타표면은 방사 필드들을 10 dB 향상시킨다.
본 논문에서는 광혼합 방식으로 서브 밀리미터 및 테라헤츠 대역 연속파 신호를 발생시키는 기법 중 가장 널리 사용되는 광반송파가 억제된 양측 대역 발생 방식(Double Sideband-Suppressed Carrier: DSB-SC)을 이용하여 발생된 연속파(Continuous Wave: CW) 신호의 위상 잡음 개선을 위하여 광신호의 편광과 위상 제어 기법을 제안하고 실험적으로 증명하였다. 광신호의 편광 및 위상 제어 기법은 일반적인 DSB-SC 신호와 DSB-SC 신호에 포함된 광반송파와 동일한 파장과 위상차를 가지며, 광반송파의 편광 성분 중 하나의 편광 성분만을 갖도록 편광제어된 광신호를 결합하여 광혼합하는 방법이다. 실험 및 측정 결과, 서브 밀리미터파 대역 CW 신호의 크기는 1.5 dB 증가하였으며, 위상 잡음 특성은 약 3 dB@10 kHz offset frequency 개선됨을 확인하였다. 따라서 본 논문의 결과는 광신호의 위상 및 편광 성분 제어만으로 광반송파를 효과적으로 억제하여 서브 밀리미터 및 테라헤르츠 대역 CW 신호의 특성을 개선함으로써 광혼합 방법을 이용한 밀리미터파 및 테라헤르츠파 대역 CW 신호 발생기의 저가화를 위한 기본적인 데이터로서 활용 가치가 높다.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제10권4호
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pp.316-321
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2010
This paper presents a novel fourth harmonic mixer with new structure. The traditional 3-ports fourth harmonic mixer and the novel fourth harmonic mixer are designed by ADS, HFSS and CST simulator. The mixers have been fabricated and tested. The size of the traditional 3-ports fourth harmonic mixer is $12{\times}15$ mm, and the best conversion loss is 18.7 dB according to the measurement. Since the traditional 3-port mixer size is too large to be ranked, we design a novel fourth harmonic mixer for imaging system. The width of the mixing module in the novel fourth harmonic mixer is only 3.65 mm, and this size is fully capable to meet the mixer unit space which is not greater than 5 mm. The simulation result shows that the mixer has good performance, and the experiment result shows that the best conversion loss of the novel fourth harmonic mixer is 16.3 dB at RF signal of 91.3 GHz.
Recently, development of a cryogenic fluids storage tank for storing or transporting liquid hydrogen is actively in progress. In cryogenic fluids storage tanks, hydrogen evaporates due to the extreme temperature difference inside and outside the tank. As the mass of the cryogenic fluids changes with continuous vaporization, the fluids level also changes. Therefore, there is need for a method of accurately measuring the level change in the storage tank. In the case of general cryogenic fluids, it is difficult to accurately measure the level because the dielectric constant is very low. As a method of measuring cryogenic fluids level with low dielectric constant, it can be used an Millimeter wave (MM wave) FMCW radar sensor. However, the signal sensitivity is very weak and the level accuracy is poor. In this paper, the signal sensitivity is improved by designing the horn lens antenna of the existing 80 GHz FMCW radar sensor. Horn lens antenna is fabricated by FDM/SLA type 3D printer according to horn and lens characteristics. The horn is used to increase the signal gain and the lens improves the signal straightness. This makes it possible to measure the level of cryogenic fluids with a low dielectric constant.
본 논문에서는 밀리미터파 탐색기의 수신기 보호용으로 사용할 낮은 누설 전력을 가지는 Ka 대역 능동 리미터 설계 및 제작 기법을 설명하였다. 낮은 누설 전력을 구현하기 위해서 송신 펄스 주기 신호와 입력 전력의 크기에 따라 리미터를 제어할 수 있는 능동 리미터 제어 회로를 제안하였다. 능동 리미터는 전형적인 2단 수동 리미터에 방향성 결합기, 검파기, 연산 증폭기 및 과전류 보호용 저항으로 구성된 궤환 회로로 구성되어진다. 제작된 Ka 대역 능동 리미터 측정 결과, 주파수 대역은 1 GHz, 약 신호 시 삽입 손실은 3.5 dB 이하, 능동 제어시 최대 감쇄량 46 dB, 4 W RF 입력 시 정상 누설 전력은 -7.5 dBm을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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