A Study on the Diversity Scheme with Directional Antennas for Indoor Environments

실내 환경에서 지향성 안테나에 따른 다이버시티 기법 연구

  • 이영수 (연세대학교 전기·컴퓨터공학과) ;
  • 홍순학 (연세대학교 전기·컴퓨터공학과) ;
  • 윤영중 (연세대학교 전기·컴퓨터공학과) ;
  • 장재석 (한국통신 가입자망연구소) ;
  • 유흥렬 (한국통신 가입자망연구소)
  • Published : 1999.08.01

Abstract

In this paper, we fabricated dual polarization microstrip array antenna to analyze the performance of polarization diversity of each antennas beamwidth and recommend suitable polarizations diversity antenna under indoor environments. The proposed antennas which have directional beam patterns are small, light and thin. Also they are $1\times4$ array and $4\times4$ array antenna with $70^{\circ}$, $20^{\circ}$ beamwidth, respectively. The center frequency is 1890 MHz, IMT-2000's frequency. We also measured the antennas characteristics of each beamwidth in various waveguide structured corridor and compared then with the case of space diversity using the dipole antenna. The measurement shows that the polarization diversity using directional dual polarization microstrip array antennas has more 1~7 dB diversity gain than the space diversity using the dipole antenna. Therefore, the proposed antennas are expected to be efficiently used for the design of optimal directional beam pattern antenna and diversity system for indoor environments.

본 논문에서는 실내환경에서 안테나의 빔 폭에 따른 편파 다이버시티 특성을 분석하고, 실내환경에 적합한 편파 다이버시티용 안테나를 제안하기 위하여 소형, 경량, 박형의 지향성 패턴을 갖는 이중편파 마이크로스트 립 배열 안테나를 이용하여 편파 다이버시티 특성을 살펴보았다. 제작된 안테나는 빔 폭이 각각 $70^{\circ}$$20^{\circ}$$1\times4$ 배열과 $4\times4$ 배열의 안테나이며, 중심주파수는 IMT-2000 주파수대역인 1890 MHz이다. 안테나의 빔 폭 에 따른 특성을 분석하기 위하여, 도파관 구조의 다양한 폭을 지닌 복도에서 측정을 하였으며. 이를 다이폴 안테나를 사용한 공간 다이버시티 기법의 결과와 비교하였다. 측정 및 분석 결과 제작된 지향성을 갖는 이중 편파 마이크로스트립 배열 안테나를 사용한 편파 다이버시티 기법이 공간 다이버시티 기볍보다 환경에 따라 약 1-7 dB이상의 더 높은 다이버시티 이득을 나타냈다. 따라서 실내환경구조에 따른 적합한 지향성 빔 패턴 을 갖는 안테나 및 다이버시티 시스댐 설계에 효과적으로 사용되어질 수 있을 것으로 판단된다.

Keywords

References

  1. IEEE Trans. Veh. Technol. v.VT-33 no.4 Base station polarization diversity reception for mobile S. Kozono;H. Tsuruhara;M. Sakamoto
  2. IEEE Trans. Comm. v.44 An Experimental Evaluation of the Performance of Two-Branch Space and Polarization Diversity Reception for Mobile Radio A.M.D. Turkmani;A.A. Arowojoiu;P.A. Jefford;C.J. Kellett
  3. Proc. of IEEE Globecom Conf. Effect of multipath and base-station antenna arrays on uplink capacity of cellular CDMA A. F. Naguib;A. Paulaj
  4. Proc. of IEEE Asilomar Conf. Capacity improvement of base-station antenna arrays cellular CDMA A. F. Naguib;A. Paulaj.;T. Kailath
  5. 한국통신학회 추계종합학술대회논문집 v.18 no.1 실내환경에서 지향성 안테나에 따른 다이버시티 기법 연구 이영수;홍순학;윤영중;장재석;유흥렬
  6. 한국통신학회 추계종합학술대회논문집 v.18 no.1 실내환경에서 지향성 안테나에 따른 다이버시티 기법 연구 이영수;홍순학;윤영중;장재석;유흥렬