• 전자공학회논문지
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• 제50권6호
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• pp.43-55
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• 2013

본 논문에서는 원통형태의 배열구조에서 수평면(H-plane), 수직면(E-Plane) 빔조향 특성을 갖는 원통형 능동위상배열 안테나를 제안하였다. 상호결합특성이 우수한 접힌 다이폴 안테나를 원통의 배열구조에 적합하도록 설계하고, 수직과 수평으로 $8{\times}8$ 원통 배열구조를 갖는 지향성 배열안테나와 전력 분배를 위한 결합분배기를 설계 및 제작하였다. 원통배열 안테나의 복사소자 배열 간격은 반전력 빔폭과 빔 조향 시 그레이팅로브가 발생하지 않도록 결정하였다. 안테나의 빔 조향은 송수신장치 내부의 6비트 위상변위기를 이용하여 구현하였으며, 안테나 빔조향 시 수평면으로 -24도 ~ 24도, 수직면 기준으로 0도 ~ 36도의 빔조향 특성을 갖도록 고안되었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.433-438
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• 2017

신호의 도래각(AOAm Angle-of-Arrival) 추정 및 간섭제거 기술 등이 기반이 되는 적응 빔형성기 (Beamformer)는 레이더, 위성 등을 포함한 각종 첨단장비를 활용하여 다양한 정보를 수집하는 신호정보수집(: Signal Intelligence, SIGINT)의 핵심기술 중의 하나이다. 빔형성 기술은 안테나 어레이를 이용하여 특정 방향으로 부터의 신호를 효율적으로 수신하도록 해당 방향으로 지향성(directivity)을 가질 수 있게 빔을 생성하는 기술이다. 본 논문에서는 도래각 추정기법 및 간섭제거 기술 등이 탑재된 신호정보 수집 시스템의 입력으로 사용되는 간섭과 잡음이 포함된 수신신호 모델을 제시하고, 이 수신신호에 포함될 수 있는 다양한 신호들에 대한 특성을 고찰하고 분석한다. 제시된 신호 모델은 다양한 빔형성 기술에 대한 성능평가에 직접적으로 적용될 수 있다. 또한, 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제시된 수신신호 모델에 대한 주파수 영역에서의 스펙트럼을 확인한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.949-958
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• 2018

음성 인식 제어 시스템은 사용자의 음성을 인식하여 주변 장치를 제어하는 시스템이다. 최근 음성 인식 제어 시스템은 스마트기기 뿐만 아니라, IoT(: Internet of Things), 로봇, 차량에 이르기까지 다양한 환경에 적용되고 있다. 이러한 음성 인식 제어 시스템은 사용자의 음성 외에 주변 잡음에 의한 인식률 저하가 발생한다. 이에 본 논문은 사용자의 음성 외에 주변 잡음을 제거하기 위하여 MEMS(: Microelectromechanical Systems) 마이크로폰용 이중 채널 음성 빔포밍 하드웨어 구조를 제안하였으며, 제안한 하드웨어 구조를 TowerJazz $0.18{\mu}m$ CMOS(: Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 공정을 이용하여 ASIC(: Application-Specific Integrated Circuit)을 설계하였다. 설계한 이중 채널 음성 빔포밍 ASIC은 $48mm^2$의 Die size를 가지며, 사용자의 음성에 대한 지향성 특성을 측정한 결과 4.233㏈의 특성을 보였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제28권2호
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• pp.139-147
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• 2019

적외선 에너지를 추적하는 휴대용대공유도탄(MANPADS: Man Portable Air Defense System)은 개인이 휴대할 수 있을 정도로 가벼우며 다양한 항공기에 대응할 수 있어, 전 세계적으로 널리 배치되어 항공기의 큰 위협이 되고 있다. 이러한 유도탄을 기만하여 아군 항공기와 전투원의 생명을 보호하는 적외선대응책(IRCM: Infrared Countermeasure)으로 섬광탄이 개발되었다. 그러나 기존 적외선대응책의 문제점을 보완할 수 있는 지향성적외선방해장비(DIRCM: Directional Infrared Countermeasure)가 최근 일부 선진국을 중심으로 개발되고 있으며, 그 필요성이 점차 증가하고 있다. 본 논문에서는 다양한 MANPADS 중 AM 변조 방식의 1세대 적외선탐색기, FM 변조 방식의 2세대 적외선탐색기, 펄스변조 방식의 3세대 적외선탐색기와 DIRCM에서 레이저빔이 조사될 때 탐색기에서 발생하는 산란광 현상을 모델링하였다. 이를 이용하여 MANPADS와 DIRCM을 장착한 항공기의 다양한 교전환경에서 기만 시뮬레이션을 수행하였고, 유도탄과 항공기의 최소거리인 Miss Distance를 분석하였다. 시뮬레이션 결과, 하나의 기만코드로 변조된 레이저빔을 조사하는 DIRCM이 교전거리 1km와 2km에서 1, 2, 3세대 MANPADS를 모두 기만하는 것을 시뮬레이션을 통하여 확인하였다. 특히 교전거리가 1km에서 2km로 늘어날 때 DIRCM을 장착한 항공기의 생존율도 증가하였고, 교전거리 2km에서는 생존율이 최소 99% 이상으로 분석되었다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제5권2호
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• pp.169-184
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• 2002

In order to extract bearing information from the directional sensors of DIFAR(directional frequency analysis and recording) that is a kind of passive sonobuoy, the cardioid beamforming algorithm applicable to DIFAR system was studied in the frequency domain. the algorithm uses narrow-band signals propagated though the media from the acoustic sources such as ship machineries. The proposed algorithm is expected to give signal to noise ratio of 6dB when it uses the maximum response axis(MRA) among the Cardioid beams. The estimated bearings agree very well with those from GPS data. Assuming the bearings from GPS data to be real values, the estimation errors are analyzed statistically. The histogram of estimation errors in each frequency have Gaussian shape, the mean and standard deviation dropping in the ranges -1.1~$6.7^{\circ}$ and 13.3~$43.6^{\circ}$, respectively. Estimation errors are caused by SMR degradation due to propagation loss between the source and receiver, daily fluctuating geo-magnetic fields, and non-stationary background noises. If multiple DIFAR systems are employed, in addition to bearing, range information could be estimated and finally localization or tracking of a target is possible.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.413-420
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• 2009

본 논문에서는 $2{\times}2$ 배열 안테나에 적용하여 분할된 원추형 빔 형성이 가능한 새로운 급전 구조를 제안한다. 제안된 급전 구조에는 네 개의 $90^{\circ}$ 하이브리드, 한 개의 크로스오버, 네 개의 $90^{\circ}$ 지연선을 사용하며, 이들은 서로 대칭적인 구조를 갖는다. 급전 구조의 성능을 검증하기 위하여 중심 주파수 2.57 GHz에서 동작하는 마이크로스트립 형태의 $2{\times}2$ 배열 안테나와 급전 구조를 제작하였고, 방사 패턴을 측정하였다. 측정된 안테나의 주 빔방향은 입력 포트의 선택에 따라 고도 방향으로는 $45^{\circ}$에서, 방위각 방향으로는 $45^{\circ}$, $135^{\circ}$, $225^{\circ}$, $315^{\circ}$에서 최대지향성을 갖는 것을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권8호
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• pp.710-717
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• 2015

본 논문에서는 철도 통신 환경에서 신뢰성 있는 초고속 통신을 위해 3개의 소자로 구성된 패치형 ESPAR(Electronically Steerable Parasitic Array Radiator) 안테나를 기반으로 한 배열 안테나 구조를 설계하였다. ESPAR 안테나는 단일 RF-체인을 가지는 능동소자와 능동소자를 둘러싼 기생소자들로 구성되며, 기생소자들의 리액턴스를 조절하여 빔포밍이 가능하다. 패치형 ESPAR 안테나 기반의 수직 배열 안테나 구조를 제안하고, 안테나 행간 거리와 안테나 수에 따라 시뮬레이션을 하였다. 시뮬레이션 결과, 안테나 행간 거리가 ${\lambda}$일 때 가장 큰 빔의 이득과 지향성을 가지는 것을 확인할 수 있다.

• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권9B호
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• pp.1189-1195
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• 2001

본 연구에서는 수평면에 대해서 양방향성을 갖고 접지면을 향해서 주빔이 25$^{\circ}$의 기울기로 지향하도록 설계된 대칭 SSAIP(Strip, Air, Inverted Patch) 구조의 슬롯 결합 back-to-back 마이크로스트립 위생배열 안테나를 설계, 제작하였다. 이 구조의 안테나는 2-섹터 셀 사이트에서 기지국 또는 중계기의 지향성 안테나에 적용할 수 있으며, 도로 환경에 따라 지향각 25$^{\circ}$를 기준으로 약 $\pm$$10^{\circ}$정도 빔을 틸트할 수 있도록 위상기와 결합된다. 안테나는 공동모델을 이용하여 해석하고 앙상블로 설계한다. IMT-2000의 상.하향 링크 주파수 범위인 1.885~2.2GHz에서 안테나를 측정한 결과 임피던스 대역폭은 약 21%이였으며, $\pm$37$^{\circ}$의 지향각 오차를 보였다.

• 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)