본 논문은 위성 DMB 수신을 위하여 2단 저잡음 증폭기를 결합한 단일급전 원편파 패치 안테나를 설계 및 제작하였다. 제작된 안테나의 크기는 $40{\times}40{\times}15mm$로서 상대유전율이 2.2인 테플론 기판으로 제작하였다. 측정 된 안테나의 입력 반사손실(10 dB 대역폭)과 3dB 축비의 대역폭은 각각 22 MHz와 28 MHz로 양호한 특성을 나타내었다. 제작된 2단 LNA는 각각 이득이 27.5[dB], 잡음지수는 1.27[dB], 입력 반사손실은 -15.4[dB], 출력 반사손실은 -18.9[dB]인 값을 갖는다. 시뮬레이션 결과와 실험 결과가 잘 일치하였다. 제안된 안테나 구조는 위성 DMB 단말기 수신안테나로 적용 가능하다.
3D 영화의 상업적 성공으로 인하여, 기존 컨텐츠와 차별화된 고품질 컨텐츠에 대한 사용자의 요구가 증대되고 있다. 하지만, 방송의 특성상 기존 방송망을 유지하면서 새로운 컨텐츠를 제공하기 위해서는 각 매체별 채널 용량 증대에 대한 기술 개발이 선행되어야 한다. 최근에 지상파 DMB 방송과 동일한 주파수 영역 내에서 채널 용량을 증대시킬 수 있는 차세대 지상파 DMB (advanced t-dmb, AT-DMB)와 관련된 국내 표준화가 완료 되었다. 이에 본 논문은 T-DMB와의 역호환성을 유지하면서도 추가 서비스를 제공할 수 있는 AT-DMB 시스템을 간단히 소개하고, 수신기 개발 시 고려해야 할 T-DMB 전송프레임과 AT-DMB 전송 프레임의 차이점과 구조에 대해서 논한다. 특히 추가서비스를 제공 할 수 있는 수신 플랫폼의 설계 방법을 제안한다. 마지막으로, AT-DMB 송출 환경에서 제안된 수신 플랫폼 처리 방법에 따른 수신 테스트 및 성능을 검증하였다.
이동 TV라고 일컬어지는 DMB는 2009년 8월 현재 2천 만대 이상의 단말이 판매되어 사용자에게 시간과 장소에 구애받지 않고 이동 TV를 비롯한 다양한 형태의 데이터 서비스를 제공하는 이동방송 시스템으로 자리 잡아 가고 있다. 또한 사용자에게 보다 더 유익한 서비스 제공을 위해 양방향 웹 기술을 축으로 하는 DMB2.0이 곧 상용화될 예정이다. 본 고에서는 향후 이동방송 서비스가 진화할 것으로 예상되는 실감 방송이라고 불리는 3D 방송서비스 및 관련 기술 개발 동향을 소개하고자 한다.
고효율과 고선형성을 갖는 DMB CMOS 전력증폭기가 제안되어 있다. 이 논문에서는 0.13-um 표준 CMOS 공정이 적용되어졌고 제안된 전력증폭기의 모든 구성 소자는 출력 정합 회로망과 적응형 바이어스 조절 회로를 포함하여 하나의 칩속에 완전히 집적되어졌다. 효율과 선형성을 동시에 개선시키기 위하여 적응형 바이어스 조절 회로가 드레인 노드에 위치한 2차 고조파 종단 회로와 함께 적용되어졌다. 전력증폭기는 각각 16.64 dBm의 $P_{1dB}$, 38.31 %의 효율 (PAE), 그리고 24.64 dB의 출력 이득을 보였다. 3차 혼변조왜곡 (IMD3)과 5차 혼변조왜곡 (IMD5)은 각각 -24.122 dBc, -37.156 dBc 이다.
OFDM 시스템 앙상블의 대역외 방사는 인접 앙상블의 수신성능에 영향을 주기 때문에 대역외 방사 완화기법의 적용은 매우 중요한 기술에 해당한다. 본 논문에서는 DAB 계열 OFDM시스템 스펙트럼의 대역외 방사 완화 기법과 관련하여 시간영역 윈도윙 방식을 적용한 대역외 방사 완화 기법 적용을 고찰하여 보았으며, 해당 기법을 T-DMB (DAB 모드-1) 및 AT-DMB 향상계층 B-모드 및 Q-모드에 대하여 적용한 결과 약 3dB 정도의 대역외 방사 완화 이득을 얻었다. 또한 BER 성능 측정에서도 해당 기법을 적용함에 따른 성능 저하가 매우 미미함을 확인하였다.
단일 급전을 가진 안테나로서 이중 대역에서 원형 편파를 수신하기 위하여 막대형 슬롯을 가진 삼각 패치 안테나를 제안하였다. 이중 대역의 높은 주파수 대역과 낮은 주파수 대역에서의 공진 주파수비를 크게 하기 위하여 슬롯 구조를 막대형에서 H형으로 변형한 안테나를 또한 제안하였다. 막대형 슬롯의 3가지 설계 예를 검토하고, GPS(Global Positioning System)와 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 신호를 수신하기 위해 공진 주파수 비를 크게 할 수 있는 H형 슬롯의 안테나를 4가지 경우에 대하여 전산 모의 실험하여 특성을 검토하였다. 이들 중 요구되는 주파수비 특성을 보이는 경우에 대하여 $S_{11}$, 축비, 방사 패턴 등을 전산 모의 실험한 후 제작하여 전기적 특성을 측정하였다. 전산 모의 실험에서 축비와 최대 이득은 낮은 주파수 대역의 GPS주파수 1.575 GHz에서 각각 3.80 dB, 8.85 dBi의 결과를 보였으며, 높은 주파수 대역의 2.642 GHz에서 각각 2.02 dB, 8.60 dBi의 결과를 나타내었다. 구현된 안테나의 측정된 $S_{11}$ 값은 낮은 대역인 GPS 신호 주파수와 높은 주파수 대역인 DMB 신호 주파수 대역에서 각각 -12,43 dB와 -18.75 dB 이하의 특성을 보였다.
DMB(Digital Multimedia Broadcasting) Service was started, DMB enables people on the move to enjoy seamless video streaming, theater-quality audio and data through a hand-held digital device much like a handset or an in-car terminal. Realization of any-time, any-where, any-device, any-one DMB Service is needed for the government effective policy, Technical R&D and Standization, Corporate investment.
본 논문에서는 다중 선로를 로딩시킨 새로운 구조의 글래스 안테나를 설계하였다. 제안된 안테나는 광대역 주파수 특성을 얻기 위하여 중심 선로에 다중 선로를 로딩하였으며, 수직 편파 복사 이득을 개선하기 위하여 이중 중심 선로 구조를 채택하였다. 세부적인 설계 변수는 Pareto 유전자 알고리즘을 이용하여 최적화하였으며, 이러한 설계 변수를 바탕으로 글래스 안테나를 실제 차량 유리에 인쇄한 후 측정하였다. 측정 결과, T-DMB 중심 주파수를 기준으로 49 %의 반전력 대역폭과 -3 dBi 이상의 전면 방향(bore- sight direction) 수직 편파 복사 이득, azimuth 방향에서 평균 -10 dBi 이상의 수직 편파 복사 이득을 보였다.
스마트 하이브리드 DMB 방송은 방송망과 통신망을 연계하여 다양한 형태의 방통융합 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 기술이다. 대표적으로 망 연동을 통한 끊김없는(Seamless) 비디오 서비스와 3D/고품질 비디오 서비스가 가능하며, 방송망으로 DMB 방송을 수신하고 통신망을 통해 DMB 방송과 연계된 데이터 서비스를 제공하는 스마트 DMB 방송도 제공할 수 있다. 본 논문에서는 방통융합형 하이브리드 DMB 방송 기술을 통해 제공할 수 있는 서비스에 대해 기술하고, 서비스 제공을 위한 시스템 구조에 대해 기술한다.
디지털 방송 기술의 비약적인 발전은 그 수요와 공급을 늘려가며 디지털 컨버전스 시대의 매력적인 산업으로 디지털 방송을 급부상시키고 있다. 이러한 발전 추세를 반영하듯 국내 아날로그 방송 서비스는 2012년을 기점으로 종료해야 하는 운명을 맞아 그 가속화는 더욱 빨라질 것으로 예상된다. 한편, 디지털 방송의 한 분야인 지상파 이동 멀티미디어 방송(Digital Multimedia Broadcasting, DMB) 역시 시류에 발맞추어 디지털 방송과 모바일 환경의 결합이라는 추가적인 이점을 안고, 몇 가지 서비스를 선보이고 있다. 하지만 이와 같은 이점에도 불구하고, DMB 서비스는 교육 혹은 광고 분야 등의 뚜렷한 수요의 증가를 가져오는 콘텐츠에 대한 제작과 배포가 쉽지 않고, 그 방법과 기준이 혼재하는 어려움으로 인하여 DMB가 지닌 무한한 가능성에 비해 크게 이슈화가 되지 못하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 이러한 점에 착안하여, 지난 연구들에서 얻은 경험을 밑거름 삼아 기본적인 콘텐츠의 제작 및 배포는 물론 DMB 서비스에서 특화될 수 있는 콘텐츠를 더욱 쉴게 생성할 수 있으며, 기술적으로는 3차원 객체를 지원하는 부분을 보강하며, 편리한 인터페이스 등을 포함하는 저작 도구를 개발한다. 이를 위해 기존 연구들에서 다루어온 MPEG-4 Part 11 : BIFS(Binary Format for Scenes)를 기반으로 국내외에서 연구된 기존의 저작도구들을 비교하며, 새로운 아이디어들을 접목시켜 향후 DMB 서비스에서 효율적으로 쓰여 질 수 있는 저작도구를 개발한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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