• 제목/요약/키워드: 지향성안테나

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무선 센서 네트워크에서 지향성 안테나를 이용한 SRDMAC 프로토콜 (SRDMAC Protocol Using Directional Antennas in Wireless Sensor Networks)

  • 김혜정;김상경;김창화;박찬정
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2008년도 춘계학술발표대회
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    • pp.893-896
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    • 2008
  • 기존의 무선 센서 네트워크에서는 센서 노드는 하나의 전방향성 안테나와 하나의 무선 채널을 공유하여 데이터를 전송하므로 과다한 채널 경쟁과 센서 노드간의 데이터 충돌로 데이터 재전송이 자주 발생하여 불필요한 에너지의 소비가 많고, 소스 노드와 목적지 노드의 데이터 전송시 RTS(Request To Send)와 CTS(Clear To Send) 패킷을 사용하여 전파 전송 범위 전체에 대해 채널 예약을 하므로 공간의 활용도가 낮은 편이다. 본 논문에서는 전방향성 안테나의 문제점 및 단점을 보완하기 위한 방법으로 지향성 안테나를 사용하기 위한 SRDMAC(Spatial Reuse Directional MAC) 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜은 센서 노드 간의 데이터 전송시 충돌을 방지하여 데이터 재전송에 소모되는 에너지와 목적지 노드가 위치한 영역 일부분에만 데이터를 전송함으로 에너지 소모량을 줄일 수 있으며, 목적지 노드가 위치한 영역을 제외한 다른 영역의 이웃 노드와의 데이터 전송이 가능하므로 공간 재 사용율을 최대한 증가시킬 수 있다.

단락판을 갖는 이중 원추형 광대역 안테나의 반사손실 특성 (Frequency Characteristics of the Return Loss of a Broadband Double-Cone Antenna with Shorting Plate)

  • 장승훈;홍덕기;김효균;정성우;김기채
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권2호
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    • pp.101-107
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    • 2016
  • 본 논문에서는 UWB 통신 시스템에 사용할 수 있는 소형 입체형 구조인 이중 원추형의 광대역 안테나를 검토하였다. 이중 원추형 광대역 안테나의 반경, 높이, 단락판의 개수 등의 안테나 구조 변화에 따른 반사손실 특성을 FDTD 법을 사용하여 계산하였다. 그 결과, 안테나의 구조 변화에 따른 광대역 안테나의 최적 구조가 있음을 확인할 수 있었으며, 최적 구조에서 안테나의 방사 지향성은 다이폴 안테나와 유사한 8자형 방사지향성 패턴을 나타내고 있었다. 반사손실의 측정 결과를 이론 계산치와 비교하여 이론 해석의 타당성도 검토하였다.

ENG 영차 공진을 이용하여 대역폭이 개선되고 지향성 방사 패턴을 갖는 하이브리드 안테나 (Broadband Hybrid Antenna with Directional Radiation Pattern Utilizing Epsilon Negative Zeroth-Order Resonance)

  • 김인호;이정혜
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권8호
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    • pp.886-892
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    • 2010
  • 본 논문에서는 epsilon negative(ENG) 영차 공진과 $TM_{010}$-모드를 결합하여 넓은 대역폭을 갖고, 지향성 방사 패턴을 갖는 하이브리드 안테나를 제안한다. ENG 영차 공진을 얻기 위해 버섯 구조를 이용하였고, $TM_{010}$ 모드를 얻기 위해 패치 안테나를 이용하였다. 이 두 개의 안테나 사이에 갭을 주어 하나의 동축 선로 급전 구조로 두 개의 안테나를 결합하였다. ENG ZOR 주파수는 4 GHz, $TM_{010}$의 주파수는 3.9 GHz로 설계하였다. 두 주파수가 근접해 있기 때문에 이중 공진을 형성할 수 있고, 따라서 대역폭을 확장시킬 수가 있다. ENG ZOR 안테나는 전방향성의 방사 패턴을 갖지만, ENG ZOR 주파수와 $TM_{010}$의 주파수가 매우 근접해 있기 때문에 전방향성의 방사 패턴의 널 부분을 $TM_{010}$ 모드 방사가 보상해줄 수 있어 제안된 안테나는 지향성 방사 패턴을 갖는다. 제안된 안테나는 버섯 구조의 단위 셀을 각각 4개, 3개, 2개로 줄여나가면서 3가지 종류로 설계하여 특성을 분석하였다. 각각의 제안된 안테나는 비대역폭 $4.29{\sim}4.95 %$, 이득 3.16~5.57 dBi, 효율 62.4~94.2 %의 특성을 가지고 있다.

자연모사 기반 광대역 새싹 안테나 설계 (Design of a Nature-inspired Wideband Sprout-leaf Antenna)

  • 우동식;배성현
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.536-542
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    • 2020
  • 본 논문에서는 광대역 지향성 방사패턴을 가지는 자연에서 영감을 얻은 새싹 모양 안테나를 제안한다. 모션감지 센서 응용을 위해 넓은 빔폭을 가지는 새싹 모양의 기울어진 방사체를 설계하였다. 확장된 잘려진 접지면을 반사기로 작용하도록 하여 지향성 방사패턴을 가지도록 하였다. 평형 방사체를 급전하기 위하여 우수한 진폭 및 위상 평형도를 가지는 광대역 발룬을 활용하였다. 제안된 안테나는 8.5에서 14.5 GHz의 넓은 주파수 대역폭과 넓은 빔폭을 가졌으며, 방사 효율은 90% 정도이었다. 측정된 이득은 4에서 5dBi이며, 전후방비는 10~20dB이었다. 제안된 안테나는 광대역 넓은 빔폭과 지향성 방사패턴을 요구하는 이미징 센서, 위상 배열 시스템 및 레이더 등에 활용될 수 있음을 보였다.

전자계이론에 대한 안테나 전파연구의 동향 기타

  • 박정기
    • 전기의세계
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    • 제24권2호
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    • pp.22-24
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    • 1975
  • 안테나, 전파전파에 관한 학회에서의 발표논문중 전체의 약 반수가 안테나에 직접 관계한 것이며 약 1/4이 전파전파에 관한 연구이고 나머지 약 1/4은 산란, 회절, 잡음, 기초이론, 수치계산이론등에 관한 것 및 전파응용에 관한 것으로 되고 있다. 또 안테나에 대한 연구논문중 가장 많은 것이 phased array 안테나에 관한 것으로서 대형레이더, 항공기용 레이다 등에의 응용 기타 다목적의 빔 안테나에 이용될 것을 전제로 연구되고 있다. 많은 안테나 소자를 어떻게 배열하여서 어떠한 진폭과 위상으로 급전하면 최량의 지항성 또는 바라는 지향성이 얻어지며 또 그 오차는 얼마가 되는가 등이 연구의 중심과제가 되고 있다. 참고로 1974년 미국 조지아 공과대학에서 개최된 안테나 전파국제학술회의에서 발표된 제목들을 알아보면 표1과 같으며 phased array 안테나가 기초적 검토 단계를 지나 실용화단계에 접어든 것을 직감할 수 있다.

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파라볼라 반사경으로 구성된 옴니안테나 설계 (Design of Omnidirectional Antennas Composed of the Parabolic Reflector)

  • 이동진;최학근
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.1089-1095
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    • 2003
  • 본 논문에서는 수직면내 지향성 패턴 수평면내 무지향성 패턴을 갖는 26 GHz 대 옴니안테나를 반사경 안테나를 이용하여 설계하고 제작하였다. 설계한 안테나의 복사특성을 고찰하기 위하여 개구면전계법을 사용하여 안테나를 해석하고 계산결과를 측정치와 비교하였다. 설계안테나의 측정결과는 계산치에 근접한 것으로 나타났다. 이 논문에서 설계된 안테나는 반사경 옴니안테나로 사용가능하며 복사특성 고찰을 위한 해석방법도 반사경 옴니안테나의 해석에 사용될 수 있음을 확인하였다.

2$\times$2 MEMS 스위치와 광섬유지연선로를 이용한 10 GHz 위상배열 안테나용 3-bit 광학적 실시간 지연선로 (3-bit Optical True Time Delay for 10 GHz Phased Array Antennas Composed of Optical 2$\times$2 MEMS Switches and Fiber Delay Lines)

  • 이백송;신종덕;김부균
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 제14회 정기총회 및 03년 동계학술발표회
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    • pp.320-321
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    • 2003
  • 위성통신 및 무선통신에서 안테나의 수신 감도를 향상시키기 위한 노력은 계속되어 왔다. 안테나의 지향성을 높이기 위하여 다수의 동형 단위 안테나들을 일정 방향으로 배열하여 안테나를 기계적으로 회전시키지 않고, 고정된 다수의 동형 단위 안테나들에서 방사되는 전파의 위상을 전자적으로 변화시켜 방사 빔을 주사하는 방법, 즉 위상배열 안테나(Phased Array Antenna)를 널리 사용하고 있다. 위상배열 안테나의 단위 안테나에서 방사되는 전파의 위상을 변화시키기 위해선 실시간 시간지연 시스템이 필요하다. (중략)

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Loran H-field 안테나의 지향성 보상 기법 연구 (Study on Compensation Method of Anisotropic H-field Antenna)

  • 박슬기;손표웅
    • 한국항해항만학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.172-178
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    • 2019
  • 위성항법시스템의 안정적인 항법정보 제공에 대한 요구사항은 점차 증가하고 있지만, 의도적인 전파교란 및 자연환경 변화에 의한 성능 저하는 현실적으로 완벽히 해결하기 어렵다. 이러한 위성항법 시스템의 단점을 보완하기 위한 대표적인 항법시스템으로 고출력 신호를 이용한 지상파항법시스템인 eLoran이 주목받고 있고, 의도적인 전파교란에 강인하다는 장점이 있다. 사용자는 eLoran 시스템에서 사용 환경에 따라 E-field 또는 H-field 수신 안테나 중에서 적합한 것을 사용한다. 안정적인 접지 연결에 대한 제약이 없고, 상대적으로 주변 전자장비의 잡음에 강인한 H-field 안테나는 두 개의 루프로 구성되어 루프 간의 위상과 이득차이로 인해 등방성을 가지지 못한다. 그러므로 H-field 안테나는 정지위치에서도 수신한 신호의 방향에 따라 측정치의 변화가 발생하는 단점이 있고, 보다 정확한 측위 결과를 위해서는 신호의 방향에 따른 오차를 제거해야한다. 본 논문에서는 H-field 안테나와 송신국간의 기하학적 방향에 따른 오차를 제거하기 위한 지향성 보상기법을 제안하였다. eLoran 모의 신호생성기를 활용하여 오차를 분석하고 모델링하여 보상하는 기법을 개발하였고, 시뮬레이션과 차량실험을 통해 제안한 기법의 성능을 검증하였다.

SMA 메쉬 와셔 진동 절연기를 적용한 X-band 안테나의 미소진동 절연성능 검토 (Investigation of Micro-vibration Isolation Performance of SMA Mesh Washer Isolator for Vibration Isolation of X-band Antenna)

  • 전수현;권성철;김대관;오현웅
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권11호
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    • pp.988-995
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    • 2014
  • 관측위성으로부터 획득된 영상데이터를 지상국에 효율적으로 전송하기 위해 2축 짐벌 형태의 지향성 X-band 안테나가 적용되고 있으며, 안테나의 고속 정밀지향성 확보를 위해 구비된 모터 및 기어 간의 부정확한 맞물림으로부터 발생되는 미소진동은 영상품질 저하의 원인으로 작용한다. 고해상도 관측위성의 지향성능 향상을 통한 고해상도 영상정보 획득을 위해서는 안테나 구동시 발생하는 미소진동이 주요 임무장비에 전달되지 않도록 미소진동 절연이 요구된다. 본 논문에서는 X-band 안테나의 미소진동절연을 목적으로 의탄성 SMA 메쉬와셔 진동 절연기를 제안하였으며, 정하중 시험을 통해 진동 절연기의 기본 특성을 확인하였다. 또한, X-band 안테나의 미소진동 시험을 통해 진동절연기 유무에 따른 진동절연성능을 비교 및 분석 하였다.