The Study of Microwave Propagation Model for the Active ETC System

능동방식 ETC 시스템을 위한 마이크로파 전파 모델 연구

Electronic Toll Collection(ETC) System makes the telecommunication possible between the Beacon and the On Board Unit(OBU) in vehicle at the highway. In this paper, the propagation path of microwave is modelled and the induced voltage of receiving antenna is analyzed numerically according to multi-path fading effort. In this modelling, we consider the weather condition, polarization and antenna radiation pattern. Also, we suggest the diversity technique in order to re duce the fading effect. In the result, the lading effort is reduced significantly in case of the vertical polarization at the rain condition. The circular polarization is the most desirable in this application. The antenna which has the high directivity, is also desirable. Using the space diversity technique at the Beaten, the fading effect is reduced as the distance increases between the Beacon and OBU. These results are presented at the graphs whose axes are related to the magnitude of received voltage(dB) and the distance of the beacon and a vehicle.

ETC(Electronic Toll Collection)는 고속도로 등의 자동요금징수시스템으로 노변장치(Beacon)와 차량 탑재장치(On Boa.4 Unit) 사이에 통신이 가능하다. 본 연구에서는 상호 통신의 마이크로파 전파 경로를 모델화하여 전파 다중 경로에 의한 수신전압의 페이딩 효과를 분석하였다. 전파 모델에서는 환경 변화, 편파, 및 안테나 방사패턴 둥의 영향들을 고려하였다. 또한 페이딩 효과를 줄이기 위하여 공간 다이버시티 기술도 제안하였다. 분석결과, 강우 시 반사면의 반사계수가 변화하여 수직 편파의 경우 페이딩 효과가 크게 감소하였다 또한 원형 편파의 경우 일반적으로 페이딩 효과가 적었으며 높은 방향성을 가진 안테나를 사용하면 페이딩 효과가 감소하였다. 노변장치에서 공간 다이버시티 기술로 두 개의 안테나들로 신호를 보내면 차량과의 거리가 증가할수록 페이딩 효과를 감소시킬 수 있었다. 이러한 결과들을 차량 탑재 장치에서 수신된 전압의 크기(dB)와 노변장치와 차량 사이 거리로 도시하였다.