대한전자공학회 2004년도 ICEIC The International Conference on Electronics Informations and Communications
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pp.181-184
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2004
In this paper, we propose the dual band(2.4GHz and 5GHz) antenna for access point of WLAN(Wireless Local Area Network) which has similar radiation patterns for each band. Simulation results by using HFSS(High Frequency Structure Simulator) for the proposed antenna are presented. The electrical characteristics of the proposed antenna are measured with HP 8510C network analyzer and included. And radiation patterns are measured with rectangular anechoic far field antenna chamber. Measured results show that $S_{11}$ is less than - 14dB and VSWR(Voltage Standing Wave Ratio) is less than 1.5 for all frequency bands of interest. The measured maximum gain for elevation pattern at 2.40GHz is about 2.46dBi at $theta=-78^{\circ}$ and maximum gain for 5.825GHz is about 2.70dBi at $theta=-80^{\circ}.$ And the implemented antenna has good radiation pattern characteristic, therefore, we expect that the implemented dual band antenna is applicable for access point of WLAN.
다중모드/다중대역 무선 통신 수신기에 사용할 수 있는 재구성 가능한 CMOS 저잡음 증폭기를 개발하였다. 입력단에 common-gate 트랜지스터 회로를 사용함으로써 출력단의 impedance 만을 조절하면 여러 주파수 대역에서 최적의 특성을 갖도록 하였다 통상적인 common-gate 형태의 저잡음 증폭기는 3dB 이상의 높은 잡음 지수를 갖는데, 부귀환 회로를 사용하여 2dB 이하의 잡음 지수를 갖도록 하였다. 무선 수신기의 선형성 특성을 최적화할 수 있도록 저잡음 증폭기의 전압 이득을 조절 할 수 있도록 하였다. 0.13mm CMOS 공정을 이용하여 개발하였으며 $1.8{\sim}2.5GHz$ 대역에서 전압 이득은 $19{\sim}20dB$, 잡음 지수는 $1.7{\sim}2.0dB$, third-order input intercept point (IIP3)는 -2dBm이다. 1.2V의 공급 전압에서 7mW의 전력을 소모한다.
본 논문에서는 IEEE 802.11 WLAN과 IEEE 802.16 WMAN 무선 네트워크가 같은 공간에서 공유대역(shared band)을 사용하는 상황에서 공존이 가능하도록 802.16 MAC 프로토콜의 수정을 제안한다. 제안하는 WMAN MAC 프로토콜은 WLAN을 고려하여 BS(Base Station)와 SS(Subscriber Station)가 통신할 때 WLAN의 통신을 지연시켜 충돌을 피하는 방식으로 동작한다. 즉, BS에서 SS로 데이터를 전송하는 하향 서브 프레임(downlink subframe)에서는 SS가 할당받은 버스트(burst) 구간에서 CTS(Clear To Send)를 사용하여 WLAN의 전송을 막고, SS에서 BS로 데이터를 전송하는 상향 서브 프레임(uplink subframe)에서는 BS가 CTS를 사용하여 WLAN의 통신을 지연시킨다. 제안하는 프로토콜은 WLAN과의 충돌을 방지하여 전송효율을 높일 수 있으며, 이를 시뮬레이션에 의해 분석한다.
차세대 근거리 무선 통신망 및 무선 사설교환기 시스템들을 위해서 2.5GHz 대역의 주파수대역이 광범위하게 사용될 것이 기대된다. 이러한 시스템을 옥내에 설치하여 효율적으로 운용하기 위해서는 전파의 전파 특성의 이해가 중요하다 하겠다. 이 주파수대역의 파장의 길이가 건물의 크기에 비해 상당히 작으므로 광추적 기법을 이용한 전파 전파 예측방식이 많이 개발되고 있다. 그러나 광추적 기법의 정확도는 샐내외 벽에서 전파의 반사 및 투과 특성에 의존하는 바가 상당하다. 이에 본 논문에서는 현대 건축물에 흔히 많이 쓰이는 석고보드 벽과 시멘트 블록 벽의 전자파 특성을 이론적 및 실험적으로 분석하였다.
본 논문에서는 실내 무선랜 환경에서 인접한 동작 주파수 스펙트럼을 가진 외부 간섭신호를 차단하기 위해 Wi-Fi 6E 시스템에 적용할 수 있는 이중대역 차단 주파수 선택표면을 설계하였다. 제안한 주파수 선택적 표면 구조는 2.4GHz 대역과 6GHz 대역에서 주파수 차단 특성을 가지며, 변형된 교차 쌍극자 구조와 단위 구조간 서로 맞물린 퍼즐 형태를 통해 구현되었다. 제안한 구조는 입사각과 편파에 대해 안정적인 주파수 응답 특성을 갖도록 설계되었으며, 제작 및 실험으로부터 0°~45°의 입사파에 대해 시뮬레이션에서 얻은 결과와 잘 일치하는 것을 확인하였다.
본 논문은 무선랜 공유를 위한 블록체인 시스템 적용 방안을 제안한다. 무선랜은 비인가 대역에서 동작하는 무료 무선 액세스 기술로 현재 폭발적으로 증가하는 무선랜 장치들로 인해 상호 간섭이 가중되고 있다. 또한 무선랜 액세스 장치가 공유되지 않아 개인이나 단체가 무분별하게 무선랜 설치를 하고 있는 것이 큰 문제이다. 최근 블록체인 기술은 이러한 상호 비협력적 시장에서 암호 화폐를 통해 효율적인 협력을 이끌어 낼 수 있음을 보여 주었다. 본 논문에서는 개별 인증기반의 무선랜 접속 방식에서 블록체인 암호 화폐에 기반한 접속 방식을 제안한다. 제안한 시스템에서는 스마트 컨트랙트를 이용하여 웹에서의 사용자 접근이 용이하게 하였으며, 실시간 무선랜 접속을 위해 기존 작업 증명 대신 권한 증명을 구현하였다.
IEEE 802.11a 무선 랜 규격을 만족하는 RF 송수신기를 모듈의 형태로 제작하고 성능을 평가하였다. 주파수 변환 방식은 520MHz의 중간 주파수를 갖는 헤테로다인 구조를 채택하였다. 측정 결과 수신기는 잡음지수 5dB, 최대 이득 70dB, 그리고 61dB의 넓은 입력 동작 범위를 얻었다. 또한 중간 주파수 대역의 채널 선정 필터는 SAW 필터를 채용하여 채널간의 간섭 잡음을 최소화하였다. 송신기는 규격에 정의된 정격 출력을 만족하는 동시에 34dBm의 출력 P1dB를 가져 낮은 대역, 중간 대역에 대해 각각 18dB, 11dB의 출력 여유분을 보유함으로써 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 변조방식의 큰 평균대비 최고 출력 비율에 대응하였다.
본 논문에서는 단일 국부 발진기를 이용하여 IEEE 802.11a/b/g 표준의 두 대역 신호를 처리할 수 있는 이중 대역 혼합기를 설계 구현하여 기존 방식의 단점을 개선하였다. 기존 회로 구조는 두 대역을 처리하기 위해 각각 두 개의 국부 발진기와 혼합기를 사용함으로 인하여 구조의 복잡함과 큰 전력 손실이라는 단점을 가지고 있었다. 구현된 회로는 입력 RF 2.452/5.260 GHz에서 동일한 IF인 356 MHz로 하향 변환하였을 때 변환 손실은 각각 11.6 dB, 16.8 dB, IIP3(Input 3rd Intercept Point)는 각각 8.77 dBm, 12.5 dBm으로 측정되었으며, RF-LO 격리도는 각각 36 dB, 41 dB, LO-IF 격리도는 각각 50 dB 이상의 특성을 나타내었다.
본 논문에서는 DCS와 WiBro 및 ISM 수용이 가능한 기지국용 광대역 다중공진 평판 안테나를 설계 및 제작하였다. 제안한 안테나는 기존의 모노폴 구조를 개방 루프 형태(폴디드 형태)로 수정하여 개방 부분의 결합에 의한 캐패시턴스를 증가시킨 광대역 다중공진 안테나를 설계하였다. 제안된 안테나는 도파관 급전 방법의 인쇄형 평판 안테나로 단일 층으로 구현되어 MMIC 및 LTCC의 이용이 용이하며 기존의 안테나보다 크기가 작고 높은 이득을 갖는다. 안테나 구조의 개방 부분의 간격과 루프 형태의 높이를 조절하여 공진 거리 및 대역폭을 조절 할 수 있다. 설계한 안테나의 대역폭은 정재파비 2 이하를 기준으로 DCS와 WiBro 및 ISM대역을 모두 충족하였으며 전체의 대역폭은 $1.575GHz\~2.985GHz(1.41GHz)$의 $58.75\%$의 주파수 대역폭을 얻었다. 또한, 안테나의 방사패턴은 1.6GHz, 2.3GHz, 2.8GHz에서의 Co-Polarization과 Cross-Polarization의 특성을 측정하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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