• 제목/요약/키워드: 빔제어

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Rotman 렌즈를 이용한 BMWS용 빔 제어 안테나 (Beam Steering Antenna using Rotman Lens for BMWS Application)

  • 오순수;성영제;이정수;이종문;표철식;김응배;김영식
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제13권9호
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    • pp.865-872
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    • 2002
  • 도파관 렌즈를 이용한 기존의 Rotman 렌즈 안테나는 렌즈 내부면에서 안테나 소자까지 구부러진 도파로를 가지고 있다. 그러나 본 논문에서는 직선 도파로를 갖는 개선된 Rotman 렌즈 안테나를 제안하였으며 이를 적용하여 3개의 입력 단자와 6개의 개방된 도파관을 안테나 소자로 가지는 BMWS용 빔 제어 안테나를 설계 및 제작하였다. 측정 결과 빔 제어 안테나는 15.4 - 17.2 dB의 이득과 0$^{\circ}$, +14$^{\circ}$~ +16$^{\circ}$, -15$^{\circ}$~ -16$^{\circ}$의 지향각 그리고 약 -10 ~ -20 dB의 부엽레벨을 가진다

다채널 결맞음 빔결합 시스템에서 CMA-ES 위상 제어 알고리즘 구현에 관한 원리증명 실험적 연구 (Proof-of-principle Experimental Study of the CMA-ES Phase-control Algorithm Implemented in a Multichannel Coherent-beam-combining System)

  • 여민수;김한솔;정윤찬
    • 한국광학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.107-114
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    • 2024
  • 본 연구에서는 다채널 결맞음 빔결합 시스템에서 공분산 행렬 적응 진화 전략(covariance-matrix-adaptation-evolution-strategy, CMA-ES) 알고리즘의 구현 가능성을 실험적으로 확인하였다. 파장이 635 nm인 결맞음 광원과 함께 공간 광 변조기를 다채널 위상 변조기 배열로 활용하는 다채널 결맞음 빔결합 시스템을 구성하고, 확률적 병렬 경사 하강(stochastic parallel gradient descent, SPGD) 및 CMA-ES 알고리즘을 결맞음 빔결합 시스템에 적용하여 획득한 두 알고리즘의 동작 특성을 비교하였다. 사각 구조인 16채널 및 벌집 구조인 19채널 결맞음 빔결합 시스템에서 두 알고리즘의 동작 특성을 평가한 결과 두 알고리즘의 동작 특성은 주어진 조건에서 평균적으로 유사하였으나, CMA-ES 알고리즘이 SPGD 알고리즘에 비해 초기 위상값 설정에 따른 동작 특성 변동이 상대적으로 작아 보다 안정적으로 동작할 수 있음을 확인하였다. 본 연구는 저자가 아는 범위 내에서 CMA-ES 위상제어 알고리즘을 다채널 결맞음 빔결합 시스템에 적용한 최초의 원리증명 시연이며, 향후 CMA-ES 위상제어 알고리즘에 기반한 다채널 결맞음 시스템에서 채널 수 증가 혹은 외부 위상잡음 효과 등을 실험적으로 연구할 때 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

Ka 대역 위성 출력 전력 제어 기술 연구 (A Study on the Ka-Band Satellite Output Power Control Technology)

  • 신동환;윤소현;문성모;이홍열;엄만석;염인복
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37B권11호
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    • pp.1072-1081
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    • 2012
  • Ka 대역 위성통신 시스템에서 강우 감쇠 보상을 위해서는 위성 탑재체에서 강우 지역의 출력 전력을 높일 수 있는 시스템이 요구된다. Ka 대역 출력 전력 제어 기술은 위성 탑재체에서 하향 링크(19.8 ~ 22.2 GHz)의 출력 전력 조정을 가능하게 한다. 본 논문에서는 다중 빔 안테나와 다중 입출력 증폭기를 이용한 Ka 대역 위성 출력전력 제어 기술에 대하여 소개한다. 한반도 상에 8개의 빔을 형성하기 위해 배열 급전 소자와 반사판으로 구성된 다중 빔 안테나가 설계되었다. 빔 당 목표 EIRP는 59 dBW 이상이며, 강우 감쇠 보상을 위한 전력 제어 기능은 강우 지역에 비 강우 지역 대비 최대 6 dB의 EIRP 상승이 가능하도록 설계하였다. 다중 입출력 증폭기는 다중 빔 안테나와 함께 구성될 때 위성 출력 전력 제어를 위해 효과적으로 사용될 수 있다. $4{\times}4$ 다중 입출력 증폭기가 기술 검증을 위해 제작되었으며 Ka 대역 위성 송신 주파수 대역에서 24 dB 이상의 격리도 성능을 나타낸다.

신호 이격도에 따른 빔 제어 알고리즘 성능 분석 (Performance Analysis of Beam Steering Algorithm According to the Signal Separation)

  • 윤선희;오종찬;김준오;남주훈;최상욱;안재민
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39C권11호
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    • pp.1023-1030
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    • 2014
  • 배열 안테나를 이용한 빔 제어 알고리즘은 교란 신호의 대응을 위한 방식으로 주로 사용된다. 그러나 동일한 수신 전력 및 신호 개수라도 신호의 위치에 따라 성능이 변화한다. 본 논문에서는 신호의 위치관계가 빔 제어 알고리즘의 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해 원하는 신호와 간섭 신호들이 이루는 각도의 최소값을 '신호 이격도'로 정의하고, LCMV와 PM을 대상으로 하여 신호 이격도에 따른 빔 제어 알고리즘의 C/N0 성능 관계를 분석하였다. 모의실험을 위해 GPS 신호 및 교란 신호가 자유도에 비해 많이 존재하는 환경을 설정하고 수신기의 자세와 위치를 변경시켜 다양한 신호 이격도를 얻도록 하였다. 또한, 수신 전력의 손실 요인을 적용하여 JSR과 신호 이격도가 항재밍 성능에 미치는 영향을 살펴보았다. 연구를 통해 신호 이격도의 증가에 따라 빔 제어 알고리즘의 성능이 향상하는 경향성이 있으며, 신호 이격도가 신호 개수와 JSR에 비해 항재밍 성능에 더 큰 영향을 미치게 됨을 확인하였다.

밀리미터 웨이브 링크를 갖는 셀룰러 통신 시스템을 위한 송·수신 빔 추적 기법 (A Tx-Rx Beam Tracking Technique for Cellular Communication Systems with a mmWave Link)

  • 김규석;임태성;최주형;조용수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39C권12호
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    • pp.1327-1337
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    • 2014
  • 밀리미터 웨이브 대역을 링크로 갖는 셀룰러 통신 시스템에서는 하향링크 제어신호를 사용하여 빔 추적을 할 경우에는 오랜 빔 트레이닝 시간과 많은 네트워크 자원이 소요된다. 본 논문에서는 아날로그 빔형성 방식의 단말기와 디지털 빔형성 방식의 기지국으로 구성된 밀리미터 웨이브 링크를 갖는 OFDM 기반 셀룰러 통신 시스템에 적합한 빔 추적 기법을 제안한다. 제안된 기법은 Zadoff-Chu 시퀀스 기반으로 설계된 상향 링크 프리앰블 신호와 단말기 ID, 단말기의 송신빔 ID, 수신 신호의 DoA 등의 파라메터를 추정할 수 있는 메트릭을 사용하여 기지국과 단말기 사이의 송수신 빔 쌍과 서빙 기지국을 추적할 수 있다. SCM 채널을 사용한 모의실험을 통하여 제안된 기법은 다수의 단말기가 존재하는 환경에서도 각 단말기의 송수신 빔 쌍을 효율적으로 추적하고, 빔 추적 시 요구되는 소요 시간과 계산 복잡도를 크게 줄일 수 있음을 확인한다.

다채널 광섬유 레이저 및 다중 빔 정렬 기술 개발 (Development of Multi-channel Fiber Laser and Beam Alignment Method)

  • 김영찬;류대건;노영철
    • 한국광학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.245-251
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    • 2022
  • 타일형 결맞음 빔결합 연구를 위하여 시드 공유형 다채널 광섬유 레이저 및 출력단, 다중 빔 정렬 기술을 개발하였다. 광섬유 레이저는 7개의 채널을 갖고, 각각의 채널당 출력 10 W 이상으로 시드, 전치 증폭기, 광 분배기, 주 증폭기로 구성된 master oscillator power amplifier 구조이다. 레이저 빔 시준 및 정렬을 위하여 틸팅 기능이 가능한 출력단을 개발하였다. 출력단은 채움값을 높이기 위하여 원통형 구조로 제작하였으며, 광섬유 엔드캡의 결합이 가능하게 하였고, 출력단 내부에 PZT를 장착하여 틸팅 기능을 구현하였다. 다중 채널 레이저의 각 채널 빔을 표적의 한 점으로 정렬하기 위하여 stochastic parallel gradient decent (SPGD) 알고리즘을 적용하였다. SPGD 알고리즘을 이용한 PZT 제어를 통해 다중 빔 정렬을 성공적으로 구현하였다. 다중 빔 정렬 기술을 이용한 결맞음 빔결합 기술 개발이 기대된다.

3-사용자 X 채널에서 다중안테나를 이용한 완전 간섭정렬기법 (Interference Alignment based on 3-user X Channel with Multiple Antennas)

  • 박성호;고영채
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2010년도 추계학술대회
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    • pp.217-218
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    • 2010
  • 본 논문은 3-사용자 X 채널 상황에서 다중안테나를 이용하여 간섭을 완벽하게 제어하는 기법에 대해 제안한다. 기존에 제안된 방식이 빔포밍(beamforming) 벡터를 다수의 채널을 사용하여 만드는데 따른 비현실적인 문제와 간섭을 완벽하게 제어하기 위한 무한한 채널 사용의 필요성에 따른 문제점을 본 논문에서는 다중안테나를 이용하여 공간적 특성을 이용한 빔포밍 벡터를 형성하고 채널의 확장 없이 간섭을 완벽히 제어하도록 하는 시스템을 제안한다. 제안한 시스템은 9개의 DOF(Degrees of freedom)을 얻을 수 있음을 모의실험 결과를 통해 확인할 수 있다.

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유연한 빔을 위한 강인한 샘플치 제어기의 설계 (Robust Sampled-Data Controller Design for a Flexible Beam)

  • 최연욱
    • 동력기계공학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.65-72
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    • 2005
  • A new approach is presented to design a robust sampled-data controller for an experimental flexible beam carrying an unknown payload at its free end. The purpose of this paper is to move the free end of the beam to a desired position in the specified time under vibration suppression. We derive a transfer function nominal model for the beam and quantitative description of model uncertainties based on experimentally obtained frequency response data. Robust controllers are designed by applying the sampled-data $H_{\infty}$ control and ${\mu}m-theory$, in which two types of uncertainties, structured and unstructured uncertainties, are adopted for satisfactory performance in terms of hinge position regulation and vibration damping, besides obviously asymptotic stability. The effectiveness of the proposed method is confirmed through simulation and experimentation.

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유연빔의 피드포워드 능동 충격응답 제어 (Feedforward Active Shock Response Control of a Flexible Beam)

  • 표상호;이영섭;신기홍
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2005년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.213-216
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    • 2005
  • Active control method is applied to a flexible beam excited by a shock impulse by focusing on reducing the residual vibrations after the shock input. It is assumed that the shock input can be measured and is always occurred on the same point of the beam. If the system is well identified and the corresponding inverse system is designed reliably, it has shown that a very simple feed-forward active control method may be applied to suppress the residual vibrations without using an error sensor and adaptive algorithm. Both numerical simulation and experimental result show a promising possibility of applying to a practical problem.

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전자빔 가공기의 진공제어 밸브설계 및 특성평가 (Design and Performance Test of Vacuum Control Valve for Electron Beam Lithography)

  • 이찬홍;이후상
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.777-780
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    • 2005
  • The high vacuum in a electron beam lithography is basic condition, because electron beam vanish by collision with air molecules in generally atmosphere. To make high vacuum state, the vacuum control valve is essential. Most vacuum control valve are manual units. So, user of manual vacuum valve must have understanding vacuum process to change from low vacuum to high vacuum state. The user of electron beam lithography are troubled with operation of manual vacuum valve, in case the vacuum chamber is frequently open. In this paper, the design and performance test of auto vacuum control valve for electron beam lithography are described. With the auto vacuum control valve, the high vacuum level can reach 2.8E-5 Torr.

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