• Title/Summary/Keyword: optimal antenna angle

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선형 편파 다중 안테나를 사용하는 데이터 전송 시스템을 위한 최적 안테나 각도 (Optimal Antenna Angles for Data Transmission Systems Using Multiple Linear Polarized Antennas)

  • 양유식;정다훈;임효상;박윤옥;김재권
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38A권11호
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    • pp.976-978
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    • 2013
  • 본 논문은 LoS(line-of-sight) 환경에서 두 개의 선형편파 안테나를 사용하는 데이터 통신 기법을 다룬다. 편파안테나의 물리적인 각도가 채널용량과 오류성능에 미치는 영향을 분석한다. 두 가지 관점에서의 최적 안테나 각도가 상이함을 보이며, 두 각도에 대해 채널용량 및 오류성능을 비교한다.

Sum-Rate Analysis for 3D MIMO with ZF Receivers in Ricean/Lognormal Fading Channels

  • Tan, Fangqing;Gao, Hui;Su, Xin;Lv, Tiejun
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권7호
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    • pp.2371-2388
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    • 2015
  • In this paper, we investigate the performance evaluation of three dimensional (3D) multiple-input multiple-output (MIMO) systems with an adjustable base station (BS) antenna tilt angle and zero-forcing (ZF) receivers in Ricean/Lognormal fading channels. In particular, we take the lognormal shadow fading, 3D antenna gain with antenna tilt angle and path-loss into account. First, we derive a closed-form lower bound on the sum rate, then we obtain the optimal BS antenna tilt angle based on the derived lower bound, and finally we present linear approximations for the sum rate in high and low-SNR regimes, respectively. Based on our analytical results, we gain valuable insights into the impact of key system parameters, such as the BS antenna tilt angle, the Ricean K-factor and the radius of cell, on the sum rate performance of 3D MIMO with ZF receivers.

네트워크 기반 무인기 제어 통신시스템을 위한 지상국 안테나 패턴 설계 (Ground Station Antenna Pattern Design for Network-Based UAV Command and Control Communication Systems)

  • 김경호;김희욱;정영호
    • 한국항행학회논문지
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    • 제25권5호
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    • pp.384-389
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    • 2021
  • 네트워크 기반 무인기 제어통신 시스템을 위한 복잡도와 성능을 고려한 지상국 최적 안테나 패턴 설계 방식을 제시하였다. 다수개의 측면 섹터와 한 개의 상향 섹터로 구성되는 지상국 안테나의 섹터 수, 수평/수직 빔폭, 틸팅각도 등 안테나 설계 파라미터의 변화에 따른 수직/수평 각도 별 안테나 이득을 모델링하고, 가상의 3차원 공간 내에서 각 파라미터의 변화가 신호 대 잡음 비 (SNR : signal to noise ratio) 분포에 미치는 영향을 분석하였다. 다양한 파라미터 중 측면 섹터의 틸팅 각도가 성능에 가장 큰 영향을 미치는데, 지상국 간 거리가 길수록, 최고 고도가 높을수록, 측면 섹터 수가 작을수록 틸팅 각도를 낮춰야 함을 확인할 수 있었다. 또한 최저 SNR 최대화 측면에서는 측면 섹터 수직 빔폭을 늘리는 것이 유리하지만 평균 SNR 측면에서는 수직 빔폭을 줄이는 것이 유리함을 확인하였다.

Chebyshev 다항식을 이용한 70GHz 대역 근거리 레이다 센서용 배열안테나의 최적설계 (Optimal Design of 70GHz Band Array Antenna for Short-Range Radar Sensor using The Chebyshev Polynomials)

  • 김규철;김주석
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.11-18
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    • 2024
  • 본 논문에서는 Chebyshev 다항식을 이용해서 차량용 근거리 레이다에서 사용하는 70GHz 대역 배열안테나를 최적 설계하였다. SRR(: Short Range Radar)에서는 근거리 내에 물표를 검출하면서 높은 FoV(: Field of View)를 확보하기 위한 빔폭과 낮은 SLL(: Side lobe level)을 가져야 한다. 최적 설계된 안테나는 76~81GHz에서 동작하며 안테나의 크기를 소형으로 하기 위해 12개의 패치를 직렬로 배열하여 구성하였고, 78GHz에서 SLL - 10dB이하, 안테나의 이득 15.4dB를 만족하고 빔폭 112.5o, 입력반사계수 -10dB이하의 성능을 갖는다. 본 논문에서는 Chebyshev 다항식을 이용해서 SRR을 위한 안테나의 설계를 진행하고 이를 기반으로 MRR과 LRR에 사용될 안테나 구조 설계를 위한 최적 설계법을 제시한다.

기지국 배열안테나의 빔틸트 패턴특성 분석 (The Analysis of beam tile pattern properties of the base station array antenna)

  • 최정환;임계재
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제3권4호
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    • pp.76-82
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    • 2010
  • 기지국 섹터 배열안테나의 하향 빔틸트 각도를 조절하기 위해 전압제어 이상기를 사용하였다. 틸트 각도에 따른 각 안테나의 위상각을 도출하였으며 이때 생성되는 패턴의 수직과 수평 방향 성능을 분석 평가하였다. 이러한 분석을 통해 이동통신 기지국안테나의 셀커버리지 확보와 통화율 증대, 간섭 저감을 이룰 수 있어 최적의 기지국안테나 설계에 적용 가능할 것이다.

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대용량 데이터 전송을 위한 다중 셀 MISO 하향 능동 안테나 시스템에서 3D 빔포밍 기법 (3D Beamforming Techniques in Multi-Cell MISO Downlink Active Antenna Systems for Large Data Transmission)

  • 김태훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권11호
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    • pp.2298-2304
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    • 2015
  • 본 논문은 다중 셀 다중입력 단일 출력 (MISO : multiple-input single-output) 하향링크 능동 안테나 시스템 (AAS : active antenna systems)에서 기지국의 수직 각도를 최적화하는 새로운 기법을 제시한다. 본 연구에서는 기존의 전역 탐색 방식 대신 간단하면서 최적의 값에 근사한 알고리듬들을 제안한다. 먼저, random matrix theory의 특성을 반영하여 평균 전송용량에 large system approximation이 적용된 수직적 빔포밍 알고리듬을 소개한다. 다음으로, signal-to-leakage-and-noise ratio (SLNR)을 기반으로 최적화 문제를 간단하게 만드는 수직적 빔포밍 알고리듬을 제안한다. 실험 결과를 통해 제안된 알고리듬들의 성능이 기존의 전역 탐색 알고리듬에 비해 복잡도가 매우 감소됨에도 불구하고 거의 비슷한 성능을 보임을 증명하였다.

다중위성 추적 안테나의 위성추적 최적 스케쥴링 (Optimal Scheduling of Satellite Tracking Antenna of GNSS System)

  • 안채익;신호현;김유단;정성균;이상욱;김재훈
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권7호
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    • pp.666-673
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    • 2008
  • 정확도 높은 위성전파항법 시스템의 구축을 위해서는 지상국과 우주궤도 상의 각 전파항법 위성 간의 데이터 통신을 통하여 각 위성 시스템의 상태 모니터링, 궤도 보정, 상호 무결성 판정 작업 등이 필수적이다. 제한된 소수의 지상국 안테나로 다수의 위성을 추적해야 하기 때문에 지상국 안테나의 효율적인 사용을 위한 방위각과 앙각의 시간계획이 필요하다. 중궤도를 돌고 있는 전파항법 위성은 일정한 궤도를 공전하고 있지만 지구가 자전하고 있는 관계로 지구상을 동일한 궤적으로 통과하지 않기 때문에 매 순간 지상국 안테나의 추적 경로계획을 새롭게 짜야한다. 본 연구에서는 다중위성 추적을 위한 지상국 안테나의 최적 방위각 및 앙각 스케쥴을 찾기 위해서 강화학습 기법 중의 하나인 Q 학습 기법과 유전자 기법을 이용하여 최적 알고리즘을 개발하고, 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 알고리즘의 최적성을 검증하는 연구를 수행하였다.

AESA 레이더 광각 빔조향 특성을 고려한 복사소자 설계 기법 (Radiator Design Method considering Wide-Angle Beam Steering Characteristics of AESA Radar)

  • 김영완;채희덕;안세환;주지한
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.87-92
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    • 2022
  • 본 논문에서는 탐색기용 AESA 레이더에 적용할 수 있는 배열소자 설계에 관한 연구를 수행하였다. AESA 레이더에 적용하기 위한 안테나는 전자 빔조향 특성을 확보하기 위해 배열 안테나에 적용할 최적의 복사소자를 선정하고, 설계 시 빔조향 특성을 고려하여야 한다. 특히 광각 빔조향 특성을 충족하기 위해 광각 임피던스 매칭(WAIM:Wide Angle Impedance Matching) 기법을 활용하여 광각 조향 시 발생할 수 있는 음영 지역(Scan Blindness region)을 최소화하여야 한다. 이처럼 시스템 운용의 안정성 확보가 AESA 레이더의 중요한 설계 고려 사항이 되고 있다. 본 논문에서는 AESA 레이더 안테나 장치에 적용되는 복사소자 특성을 개선하기 위해 복사소자 끝단에 WAIM을 적용하고, 시스템의 안정적 운용 척도인 능동 반사 계수 성능 변화를 검토하였다. 최종 성능 결과는 시뮬레이션 데이터를 수학적으로 합성하여 제시한 방안의 유효성을 검증하였다.

무인헬기 상/하부 전방향 안테나 선택 시스템 구현 (Development of Top/Bottom Omni Antenna Selecting System for Unmanned Helicopter)

  • 임성호;김재경;권철희
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권8호
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    • pp.641-651
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    • 2020
  • 본 논문은 무인헬기의 상부 및 하부에 탑재되는 전방향 안테나를 자동으로 선택하여, 비행 중에 데이터링크의 링크 마진을 0dB 이상으로 유지하도록 하는 안테나 선택로직을 구현한 내용으로, 비행체에 장착된 안테나의 방사 패턴을 시뮬레이션하고 분석하여 선택 기준을 도출하였으며, 비행체의 자세 및 비행체와 지상체와의 상대적 위치에 따라 비행체 안테나에서의 지향각이 분석된 방사 패턴의 어떤 지점을 향하는지를 함수로 유도하여 비행 중 실시간으로 최적의 안테나를 선택하도록 구현한 내용이다.

신호탐지 정확도를 높이기 위해 최적 배열형상을 고려한 16소자 배열안테나 설계 (Configuration of a 16-Element Array Antenna Design to Improve Signal Detection Performances)

  • 장도영;류성준;왕진천;이준용;추호성
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제30권6호
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    • pp.438-444
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    • 2019
  • 본 논문에서는 간섭 신호원의 방향을 정확히 탐지 및 식별하기 위해 상호결합특성을 고려한 16소자 배열안테나의 배열 형상 및 개별소자 구조에 대해 연구하였다. 제안된 배열 안테나는 상호결합특성, 능동소자패턴의 편차, 반전력빔폭을 고려하여 개별소자의 접지면간 이격거리를 도출하였다. 개별소자는 마이크로스트립 패치안테나로 구성되며, 광대역 특성 및 안테나의 소형화를 위해 접지면과 연결된 방사체 및 L 모양의 간접 급전 급전부로 구성된다. 제안된 안테나를 사용한 신호탐지 성능 평가 결과 제시된 시나리오 범위 내에서 낮은 RMS(root mean square) error의 성능을 갖는 것을 확인하였다.