• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.86-91
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• 2012

본 논문에서는 ETRI가 개발하여 천리안위성에 탑재한 Ka대역 안테나의 빔 커버지리 검증 결과에 대하여 기술하였다. 위성이 발사되면 위성체 및 위성에 탑재된 탑재체가 발사 환경과 우주 환경을 견디고 본래의 기능 및 성능을 발휘하는지 확인하고자 In Orbit Test(IOT)를 진행한다. ETRI는 IOT를 통하여 측정한 천리안위성 Ka대역 안테나의 방사패턴이 위성 발사 전에 지상에서 측정한 패턴과 유사한 특성을 보여주고 있음을 확인하였다. 이를 통하여 천리안위성 Ka대역 안테나의 성능이 위성의 발사 환경을 무사히 견디고 우주환경에서 당초 ETRI가 설계한 대로 정상적으로 나오고 있음이 검증되었다. IOT 후에 ETRI는 천리안위성 Ka대역 안테나의 빔 커버리지가 당초 설계한대로 잘 형성되어 있는지 확인하기 위하여 한반도 전역에서 측정차량을 이용하여 필드측정을 실시하였다. 빔 커버리지를 측정하기 위하여 기준지점인 ETRI를 포함, 한반도 외각 지역 및 제주도를 중심으로 총 17지점을 선별하여 이동 측정차량을 이용하여 필드 측정을 실시하고, 이를 지상시험(CATR) 결과와 비교 분석하였다. 분석한 결과 천리안위성 통신탑재체의 빔 커버리지가 당초 ETRI가 설계한 대로 한반도 전역에서 정상적으로 형성되어 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.11-16
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• 2010

본 논문에서는 180도 방위 빔 커버리지 특성을 갖는 소형의 고이득 빔 조향 기생 배열 안테나를 제안한다. 이 안테나는 단일면 야기 다이폴 급전소자와 리액턴스가 장하된 인접한 두 기생 다이폴 소자로 구성되며 제작된 안테나는 기생소자의 리액턴스를 전자적으로 변화시킴으로써 UNII 대역에서 (5.725GHz~5.825GHz) 방위각$-90^{\circ}$에서 $90^{\circ}$범위에서 5.2dB~6.7dB 이득 특성을 가지며, 반사손실은 -10dB이하임을 측정을 통해 확인하였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.162-165
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• 2017

최근 데이터 처리용량 증대에 대한 수요를 만족시키기 위해서, 전파 자원을 효율적으로 사용하고 네트워크 용량을 증대시키는 연구가 진행되고 있다. 현재 차세대 5G 이동통신망의 핵심적인 기술로서 소형 셀 네트워크, 밀리미터파대역 그리고 빔포밍이 존재한다. 그러나 밀리미터파대역의 전파특성이 기존에 사용되고 있는 대역의 것과 상이하기 때문에, 기존 대역을 사용하는 무선통신시스템이 재설계되어야 할 필요가 있다. 본 연구에서는 실외환경에서 60GHz의 셀 네트워크에 대한 3D 시뮬레이션 모델을 논의한다. 거리 협곡 시뮬레이션 환경 등을 포함한 일반적인 도심 환경에서 소형 셀 시스템에 대한 커버리지와 시스템 성능을 분석한다. 또한, 데이터 처리용량의 개선을 분석하기 위해 빔포밍의 적용을 고려하였다. 시뮬레이션 결과, 밀리미터파 소형 셀 기반의 시스템이 데이터 전송속도 측면에서 5G의 요구사항을 충족시킬 수 있는 주요 후보 기술 중의 하나가 될 것으로 기대된다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제37권4호
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• pp.294-300
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• 2010

본 논문에서는 IEEE 802.16j를 기반으로 하는 중계기를 도입한 와이브로 시스템에서 지향성 안테나를 사용한 3섹터 셀룰러 시스템에서 효율적인 기지국 커버리지 확장에 대해 분석하였다. 현재 진행 중인 IEEE 802.16j MMR 규격에서는 기지국과 멀티홉 중계기에 전방향성 안테나와 지향성 안테나의 사용을 고려하고 있다. 전방향성 안테나는 전방향($360^{\circ}$)으로 서비스 제공이 가능하지만 이웃한 기지국과의 신호간섭 때문에 효율이 떨어진다. 그러나 지향성 안테나의 경우는 빔이 방향성을 갖도록 안테나를 배치하여 이웃한 기지국과의 신호간섭을 줄일 수 있어 전방향성 방식보다 효율성이 높다. 그러나 IEEE 802.16j MMR환경에서는 기지국과 멀티홉 중계기가 지향성 안테나를 사용할 경우 채널 재사용 등에 의해 다른 셀에서 쓰이는 동일 채널의 간섭(Co-channel interference) 때문에 지향성 안테나가 갖는 효율성이 달라질 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 지향성 NBTC, WBTC 방식의 기지국에 지향성 안테나를 갖는 중계기를 multi-tier로 배치하는 구조를 제안하고, 기지국과 중계기들의 빔의 방향에 따른 동일 채널 간섭을 분석하였다. 또한, 제안하는 멀티홉 중계기가 배치된 NBTC안테나와 WBTC 안테나 방식을 전방향성 안테나를 갖는 중계기가 배치된 방식과 비교 분석하여 멀티홉 중계기의 홉 수가 증가함에 따른 성능 저하 및 셀 커버리지 확장과의 상관관계를 알아보았다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 1999년도 추계종합학술대회
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• pp.151-155
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• 1999

본 논문에서는 개구 급전 마이크로스트립 야기 배열에 의한 빔 틸팅 안테나를 제안하고, Ansoft사의 Ensemble 5.1을 이용하여 설계 변수들의 값을 추출하고 제작된 안테나의 성능을 측정 분석하였다. 제안된 안테나는 북반구 대부분 지역에서 고정위성 지향을 위해 3dB 빔 폭은 45$^{\circ}C$ 를 중심으로 +/- 2$0^{\circ}C$ 정도의 빔 커버리지를 가지며, 2.51GHz ~ 2.59GHz의 동작 대역을 가진다. 안테나의 구조는 반사기, 구동기, 유도기의 3개 구형 패치로 구성된다. 2.56GHz에서 제작된 안테나의 최대 이득은 앙각 42$^{\circ}C$ 에서 6.2dB, 그리고 Front-to-Back 비는 약 13dB 이상을 얻었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.880-885
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• 2010

본 논문에서는 다이폴과 루프 안테나가 결합된 빔 조향(steering) 재구성(reconfigurable) 안테나를 제시하였다. 본 안테나는 다이폴(dipole)과 루프(loop) 두 안테나가 결합하였을 때, 특정 비율에서 빔 방사 방향이 서로 상쇄되거나 보상되는 특성을 이용한 빔 조향 안테나이다. 본 안테나는 구조적으로 비교적 간단한 평판형 안테나이며, 안테나 상에 두 개의 스위치를 이용하여 안테나의 xy-평면상에서 서로 다른 세 개의 빔 방향을 갖도록 설계되었다. 본 논문에서는 우선 스위치를 이용한 빔 조향의 가능성을 확인하기 위하여 2개의 가상의 스위치(line 연결)를 이용하였으며, 두 개의 스위치 on/off 상태에 따라, 최대 빔 방향은 xy-평면상에서 $0^{\circ}$, ${\pm}50^{\circ}$, 3개의 빔 조향이 가능하다. 동작 주파수는 VSWR 2:1 기준으로2.50~2.56 GHz이다. 빔 조향 시 2.48~1.96 dBi의 최대 이득(peak gain)을 가지며, 세 가지 빔은 전체 $125^{\circ}$ 정도의 넓은 빔 커버리지를 갖는다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권8호
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• pp.754-760
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• 2011

본 논문에서는 직물형 회로 기판상에 설계된 U-슬롯을 갖는 빔 조향(beam steering) 마이크로스트립 패치(microstrip patch) 안테나를 제안하였다. 본 안테나는 직물형 회로 기판 및 의복상에 제작하는 것을 목적으로 설계되었으며, 동작 주파수 6.0 GHz에서 빔 조향이 가능하도록 설계되었다. 빔 조향을 위해 U-슬롯과 간접적 급전(in-direct feed) 방식이 적용되었으며, 안테나 패치 부분과 간접 급전부 사이에 두 개의 가상 스위치(line connection)을 이용하였다. 두 개의 가상 스위치 조합($S_0$, $S_1$, $S_2$)에 따라, 최대 빔 방사 방향은 yz-평면상에서 ${\theta}=0^{\circ}$, $30^{\circ}$, $331^{\circ}$, 세 방향으로의 빔 조향이 가능하다. 전체 반전력 빔 폭(HPBW)에 의한 빔 커버리지는 약 $115^{\circ}$이고, 빔 조향시 6.11~6.69 dBi의 최대 이득(peak gain)을 갖는다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.620-628
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• 2007

H 섹터 혼 안테나는 일정한 빔 커버리지를 가지면서 빔 조향을 하는 광대역 위상 배열 송신기의 복사 소자로 유용하다. 본 논문에서는 상호 결합을 이용하여 3:1 주파수 대역과 ${\pm}60^{\circ}$의 빔 조향 범위를 갖는 광대역 E-면 H 섹터 혼 위상 배열 안테나를 설계하였다. 주자계면에서 반전력 빔 폭이 $30{\sim}50^{\circ}$을 갖는 H 섹터 혼 안테나를 설계하였다. 도파관 시뮬레이터를 이용하여 상호 결합을 포함하는 능동 반사 계수를 계산하였고, 광대역 주파수 범위에서 상호 결합에 의하여 능동 반사 특성이 개선되었다. 이러한 결과를 이용하여 $8{\times}1$ H 섹터 혼 위상 배열안테나를 제작하였다. 주자계면에서의 반전력 빔 폭과 능동 반사 계수의 측정 결과는 시뮬레이션 결과와 잘 일치하였다. 빔 조향된 복사 빔들의 첨두치 패턴은 능동 소자 패턴과 잘 일치하였다. 3:1 주파수 대역과 빔 조향 범위에서 능동 반사 계수는 대부분 0.3 이하로 측정되었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권11호
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• pp.1539-1548
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• 2016

무인 항공기와 기지국간 통신시 커버리지 확장과 SNR 이득 확보를 위하여 기지국에서의 빔 형성 기법이 효과적이다. 무인 항공기가 이동하는 상황에서는 빔 이득을 유지하기 위하여 기지국에서 무인 항공기를 향한 주기적인 빔 추적이 필요하다. 또한 다수의 무인 항공기가 이동하는 경우에는 기지국에서 빔 추적을 하기 위하여 무인 항공기에서 서로 다른 프리앰블의 전송이 필요하다. 본 논문에서는 이상적인 상호 상관 특성을 갖고 있는 Hadamard 시퀀스를 기반으로 GMSK 통신시스템에서 다수의 무인 항공기를 향한 빔 추적을 위하여 프리앰블 시퀀스 설계 기법을 제안한다. Hadamard 시퀀스를 입력으로 하는 GMSK 통신시스템에서 수신신호의 특성을 분석한 이후에 다수의 무인 항공기와 통신하는 GMSK 시스템에 적합한 프리앰블 시퀀스를 제안한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.77-78
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• 2022

현재 해상에서의 통신은 파도로 인한 항로표지의 움직임에 의해 내륙에서의 통신과 비교했을때 어려움이 있다. 본 논문에서는 uplink 상황에서 커버리지 확장을 위한 relay 송수신 기법연구를 진행한다. 내륙에 위치한 기지국과 내륙으로부터 일정 거리 떨어진 해상에 위치한 부표들 간의 uplink 해상통신 환경을 two-hop으로 고려하였으며, 센서로 측정한 파도로 인한 부표의 움직임을 고려하여 안테나 개수에 따라 만들어진 빔을 선택하고 성능 분석을 진행한다.