• 제목/요약/키워드: ultra-wideband antennas

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FSS 단위 셀을 이용한 대역저지 UWB 안테나 (Band-Rejected UWB Antenna Using Unit Cells of FSS)

  • 이창용;정창원
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권7호
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    • pp.3431-3436
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    • 2013
  • 본 논문은 주파수 선택 표면 (FSS)을 이용한 대역저지 ultra-wideband (UWB) 안테나를 제안한다. 제안된 안테나는 일반적인 FSS 단위 셀의 특성을 이용하여 UWB 대역 중 특정대역을 저지 할 수 있다. 안테나의 FSS 단위 셀구조는 UWB 안테나 구조체와 동일면에 설계하였으며, UWB 대역 (3.1-10.6 GHz) 중 무선 근거리 통신대역(5.15-5.825 GHz)의 간섭을 막기 위해 고안되었다. 제작된 안테나의 실제 측정된 이득은 저지 대역을 제외한 전 대역에서 2 dBi 이상이다. 제안된 안테나는 소형 모바일 장치에 적용이 가능 한 크기이며, 평판형 구조로 설계되어 다양한 FSS 단위 셀에 적용 할 수 있으며, 다양한 상용 UWB 시스템에 적용이 가능하다.

Taps Delayed Lines Architecture Based on Linear Transmit Zero-Forcing Approach for Ultra-Wide Band MIMO Communication Systems

  • Kim, Sang-Choon
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제9권6호
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    • pp.652-656
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    • 2011
  • In this paper, a transmitter-based multipath processing and inter-channel interference (ICI) cancellation scheme for a ultra-wideband (UWB) spatial multiplexing (SM) multiple input multiple output (MIMO) system is presented. It consists of taps delayed lines and zero-forcing (ZF) filters in the transmitter and correlators in the receiver. For a UWB SM MIMO system with N transmit antennas, M receive antennas, and Q resolvable multipath components, the BER performance of a linear transmit ZF scheme is analyzed in a log-normal fading channel and also compared with that of a receiver-based ICI rejection approach. It is found that when M ${\leq}$ N, the transmit ZF processing approach outperforms the ZF receiver while making the mobile units low-cost and low-power.

새로운 초광대역 마이크로스트립-CPS 전이 구조를 이용한 Quasi-Yagi 안테나 설계 (A Design of Quasi-Yagi Antenna Using the New Ultra-Wideband Microstrip-to-CPS Transitions)

  • 우동식;김영곤;조영기;김강욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권8호
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    • pp.937-942
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    • 2007
  • 본 논문에서는 quasi-Yagi 안테나의 설계에 있어 안테나와 CPS 급전선, 그리고 마이크로스트립-CPS 전이 구조간의 연결을 임피던스 정합에 기초하여 간단히 설계하는 방법을 소개자였다. 결합된 마이크로스트립 선로와 CPS 선로간의 연결은 임피던스 및 필드 정합을 가지는 새롭게 개발된 초광대역 전이 구조를 적용하였고, 급전선과 전이 구조의 광대역 특성으로 인해 간략한 quasi-Yagi 안테나 설계가 가능함을 알 수 있었다. 실제 Ku와 Ka 대역에서 설계된 광대역 quasi-Yagi 안테나는 각각 53.2 %와 29.1 %의 대역폭을 가졌고,$4{\sim}5 dBi$의 안테나 이득을 가졌다. 본 논문에서 제시된 새로운 안테나 설계 방법은 광대역 마이크로파 및 밀리미터파 평형(balanced) 안테나 설계에 응용될 수 있다.

초광대역 마이크로스트립 안테나의 설계와 제작에 관한 연구 (A study on the Design and Fabrication of Microstrip Array Antenna for Ultra Wideband Applications)

  • 함민수;최병하
    • 한국항해항만학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.503-507
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    • 2007
  • 본 논문에서는 UWB(ultra wideband) 무선통신 응용을 위해 3GHz의 광대역 무지향성 마이크로스트립 패치 배열 안테나를 구현하였다. $7.2{\sim}10.2GHz$의 광대역의 밴드를 만족시키기 위해 다중공진 안테나가 설계되었고, 각 공진주파수는 600MHz의 간격을 가지고 7.5, 8.1, 8.7, 9.3, 그리고 9.9GHz의 5개 중심주파수로 분리하였고 광대역 특성을 위해, 각 중심주파수에서 U-slot 안테나가 각각 설계되었다. 설계된 5개의 U-slot 안테나는 3GHz의 대역폭의 다중공진을 위해 병렬로 연결되었고, 임피던스 정합 과정은 7.5GHz 패치안테나와 8.1GHz 패치안테나의 중심주파수인 7.8GHz를 적용하여 전송 선로를 구한 후 같은 방법으로 전송 선로 임피던스 정합을 하여 광대역 매칭 회로가 되도록 설계하였다. 안테나 제작에 이용된 PCB 기판의 비유전율, 기판높이, 손실은 각각 ${\epsilon}_r= 4.8,\;h=0.6$ 그리고 손살탄젠트는 0.0009였다. 제작된 안테나의 방사패턴과 이득은 5개의 중심주파수에서 $1.46{\sim}4.08dBi$의 이득을 나타내었다.

모노폴 쌍으로 구성된 U자형 평면 UWB 안테나 설계 (Design of a U-Type Planar UWB Antenna Composed of Monopole Pair)

  • 이호상;장재삼;정영호;김철복;김재훈;박승배;이문수
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권9호
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    • pp.60-66
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    • 2008
  • 본 논문에서는 UWB(Ultra-wideband) 통신시스템용 CPW(Coplanar Waveguide) 급전 구조의 안테나를 설계 및 제작한다. 초광대역 특성을 구현하기 위하여 두개의 평면형 모노폴 안테나의 상호결합을 이용한다. 안타나의 파라미터(평면형 모노폴의 폭과 두 모노폴 간의 간격) 조정을 통한 모노폴 쌍의 상호결합을 최적화하여 초 광대역 특성을 갖도록 한다. 그리고, 모노폴 쌍 안테나의 상호결합 효과를 확인하기 위해 모노폴 방사소자 사이의 수평부분 길이를 조정한 2개의 UWB 안테나를 제작하여 측정한다. 측정결과, 2개의 안테나 모두 UWB 전대역$(3.1\sim10.6GHz)$뿐 아니라 훨씬 넓은 주파수 대역에서 양호한 결과를 보인다.

이진 PAM DS UWB 통신에서 MIMO 검출 기법 (MIMO Detection Algorithms in Binary PAM DS UWB Communication)

  • 강윤정;김길남;김상준
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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    • pp.447-450
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    • 2009
  • 본 논문에서는 2PAM(binary pulse-antipodal modulation) DS(direct-sequence) UWB(ultra-wideband) 시스템을 V-BLAST(vertical bell lab layered space-time) 구조를 사용하는 MIMO(multiple input multiple output) 시스템에 적용하여 실내 무선 채널 환경에서 고속 데이터 전송률을 달성하고자 한다. 이러한 2PAM DS UWB MIMO 시스템의 BER 성능과 송수신 안테나의 차원과의 관계가 논의된다. 또한, UWB-MIMO 시스템의 수신기에서는 ZF(zero-forcing), ZF-OSIC(ordered successive interference cancellation), MMSE(minimum-mean-square-error), MMSE-OSIC, ML(maximum likelihood)과 같은 다양한 MIMO(multiple input multiple output)와 같은 다양한 MIMO 검출기법이 비교, 분석된다.

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전기-자기계 방사체 결합형 소형 초광대역 안테나 (A Small Ultra-Wideband (UWB) Antenna with Combination of Electric-Magnetic Radiators)

  • 김용진;정창원;김영봉;권도훈
    • 전기학회논문지P
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    • 제58권1호
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    • pp.33-37
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    • 2009
  • In this paper, a printed small Ultra-Wideband (UWB) antenna with directive radiation characteristics based on combination of electric-magnetic radiators is presented. The combinations of the electric and magnetic type antennas result in the directive radiation patterns for all observed UWB frequency band. Simple combination of dipole antenna and loop antenna is also presented to show that proper configuration of electric radiator and magnetic radiator can produces directive radiation characteristics. The target frequency is from 3.1 GHz to 10.6 GHz with size of $15\;mm{\times}31\;mm$. A proto-type of the combined antenna is simulated, fabricated and measured. Simulation and experimental results of input impedance and gain characteristics of the proposed antenna are presented. There are good agreements between the simulated and measured VSWR curves. Also, the results show the directive radiation characteristics with small antenna form factor over the target frequency range.

Performance of Receive Diversity UWB Systems with Pulse Amplitude and Position Modulation

  • Kim, Sang-Choon
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제8권5호
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    • pp.498-501
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    • 2010
  • In this paper, we extend ultra-wideband (UWB) single input single output (SISO) systems with a hybrid pulse amplitude and position modulation (PAPM) to single input multiple output (SIMO) systems using receive antenna diversity. The performance of a rake receive diversity combining scheme for UWB SIMO systems with a PAPM is examined in a log-normal multipath fading channel and also compared with that of a time-switched transmit diversity (TSTD) multiple input single output (MISO) system. It is seen that as the number of receive antennas increases, the receive diversity combining system improves the error performance. It is shown that the TSTD UWB MISO systems offer the performance equivalent to the receive diversity combining scheme for SIMO systems.

진화 전략 기법을 이용한 광대역 격리형 UWB-MIMO 안테나 최적설계 (Optimal Design of a UWB-MIMO Antenna with a Wide Band Isolation using ES Algorithm)

  • 한준희;김형석
    • 전기학회논문지
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    • 제63권12호
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    • pp.1661-1666
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    • 2014
  • In this paper, a compact planar ultra wideband (UWB, 3.1~10.6GHz) multiple-input multiple-output (MIMO) antenna is proposed. This antenna consists of two monopole planar UWB antennas and T-shaped stub decoupling between two antennas. The T-shaped stub improve the isolation characteristic at the wide band. The evolution strategy(ES) algorithm is employed to optimized design. As a result, optimized antenna has a return loss less than -10dB and the isolation less than -15dB from 3.1GHz to 10.6GHz. During the optimization process, the antenna gain is enhanced at lower band and the envelope correlation coefficient(ECC) is lower than 0.003.

에이치(H)자 형태의 기생패치를 가진 초광대역 안티포달 비발디 안테나 (Ultra-wideband Antipodal Vivaldi Antenna with H-shaped Parasitic Patches)

  • 정동근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권9호
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    • pp.1642-1648
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    • 2017
  • 초광대역 안테나는 위성통신, 레이더, 리모트 센싱 시스템, 전파 망원경, 마이크로웨이브 화상 시스템 등의 여러가지 용도로 쓰인다. 수많은 형태의 광대역 안테나 구조들이 있으나, 테이퍼 슬롯 비발디 안테나는 가격, 무게, 스캔각도, 종형 복사, 쉬운 급전과 시스템 구성의 용이성 등의 장점이 있다. 이 논문에서는 개선된 안티포달 비발디 안테나를 제안하였다. 설계에 있어서 H자 형태의 기생패치 구조를 채택하였으며 이를 통해 전체 작동 주파수에 있어서 방사특성을 개선하는 능력을 나타내었다. 비유전율(${\epsilon}_r$) 2.2, 유전체 두께 0.7874mm의 RT/duroid 5880기판을 사용해 제안된 안테나의 시작품을 제작하고 측정한 결과 7.8-52.5GHz에 걸쳐 -10dB 반사손실 대역폭과 9-12dBi의 이득을 보였으며 이는 시뮬레이션 결과와 합리적으로 일치함을 확인하였다.