• 제목/요약/키워드: Adaptive Array Antenna

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지능형 순항제어 시스템용 24GHz 대역 배열 안테나 설계 (Design of a K-band microstrip array antenna for an adaptive cruise control system)

  • 채규수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권8호
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    • pp.1839-1842
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    • 2009
  • 본 논문에서는 지능형 순항제어 시스템용 24GHz 대역 마이크로스트립 구형패치 배열 안테나의 설계 방법을 제안하였다. 안테나는 송신안테나 $1{\times}2$배열, 수신안테나 $1{\times}2$배열로 각각 구성하였다. 안테나는 CST MWS를 사용하여 시뮬레이션 하였고 RO-4003 기판(h=0.5mm, ${\epsilon}r=3.38$)을 사용하여 제작하였다. 제작된 안테나는 충돌방지용 센서회로 뒷면에 설치되어 측정되었다. 시뮬레이션에서 안테나이득은 8.5dBi, 빔폭은 약 $50^{\circ}$로 예측되었다. 실제 측정된 안테나 대역폭은1GHz($VSWR{\le}2$) 정도로 목표 사양을 만족하였다.

PPO 알고리즘을 이용한 능동위상배열안테나 적응형 고속 보정 방법 (Adaptive Fast Calibration Method for Active Phased Array Antennas using PPO Algorithm)

  • 이성제;변기식;윤홍집
    • 전기전자학회논문지
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    • 제27권4호
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    • pp.636-643
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    • 2023
  • 본 논문에서는 원전계 환경에서 위상배열안테나를 고속 보정하는 방법이 제안되었다. 원전계에서 수신된 전력만을 통해 각 안테나 요소를 보정하는 기존 rotating-element electric-field vector (REV) 방법을 간소화 한 최대값 보정 방법과, 각 안테나 요소가 아닌 부배열 단위로 묶어서 보정하는 방법이 제안되었다. PPO 알고리즘을 이용하여 위상배열안테나의 분포에 최적화된 파티셔닝을 찾고, 그에 따른 부배열 단위로 보정하여 기존 방법 대비 더 빠른 보정이 가능한 적응형 최대값 보정 방법이 제안 및 시뮬레이션 검증되었다. 보정이 이루어지는 동안 위상배열안테나의 이득이 더 높을 뿐 아니라, 형성되는 빔 패턴이 기존 방법보다 이상적인 빔 패턴에 더 가깝다.

지능형 재구성 안테나 특허 동향 (Patent Trends on Reconfigurable Intelligent Surface)

  • 권동승
    • 전자통신동향분석
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    • 제36권3호
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    • pp.119-132
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    • 2021
  • To accommodate various mobile communication frequency bands, the study of metamaterial antennas have begun since the mid-2000s to solve the Trilemma problem between antenna gain-occupied bandwidth-size. As an adaptive reconfiguration function is required in a multi-array antenna system since 4G, the metamaterial array antenna using low-power variable elements has been used to change the basic structure of the antenna. Recently, reconfigurable intelligent surface (RIS), which is made of metasurface with reconfigurability, has been studied to effectively cope with the randomly varying radio channels and be used for various purposes such as reflection/transmission/modulation. As a result of RIS-related patent information analysis in this study, it was confirmed that most of the patents are metamaterial antennas and metamaterial array antennas, but the metasurface antenna technology was in the early stages. Particularly, as the intelligent metasurface antenna is in a more initial stage, the investment to R&D of RIS is urgent to secure patent competitiveness in B5G and 6G.

W-CDMA에서 3차원 적응 배열 안테나를 이용한 방해 신호의 도래각 추정 성능에 관한 연구 (A study on the DoA Estimation Prformance of Interference Signal in W-CDMA using 3D Adaptive Array Antenna)

  • 임승각;강대수
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.11-17
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    • 2009
  • 본 논문은 W-CDMA 신호를 대상으로 3차원 적응 배열 안테나를 이용한 도래각 추정의 성능에 관한 것이다. 이를 위하여 5 가지의 3 차원 배열 안테나를 제시한 후 이들 안테나에 도래각 추정을 위한 알고리즘으로는 MUSIC을 공통으로 적용하였고, 이의 추정 성능을 위해서는 도래각 추정 오차를 이용하였다. 이동 통신과 무선 측위 서비스에서는 배열 안테나를 사용하여 방해 신호의 도래각을 추정한 후 공간 필터링하므로서 원하지 않는 방향으로부터의 방해 신호를 최소화 또는 널링시키고, 원하는 방향으로의 빔을 형성하므로서 수신 신호의 품질을 개선할 수 있다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 안테나별 도래각 추정 결과와 신호대 잡음비와 방해 신호의 수와 전력에따른 도래각 추정 오차를 계산하였다. 시뮬레이션 결과 도래각 추정의 경우 Stack 3D 형을 제외한 나머지 3D 안테나가, 도래각 추정 오차의 경우 방해 신호의 수와 전력이 증가할때 Curved-B 형 안테나가 가장 우수함을 알 수 있었다.

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Analysis on Design Factors of the Optimal Adaptive Beamforming Algorithm for GNSS Anti-Jamming Receivers

  • Jang, Dong-Hoon;Kim, Hyeong-Pil;Won, Jong-Hoon
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제8권1호
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    • pp.19-29
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    • 2019
  • This paper analyzes the design factors for GNSS anti-jamming receiver system in which the adaptive beamforming algorithm is applied in GNSS receiver system. The design analysis factors used in this paper are divided into three: antenna, beamforming algorithm, and operation environment. This paper analyzes the above three factors and presents numerical simulation results on antenna and beamforming algorithm.

각도추정 오차가 있는 경우 적응배열 안테나를 사용한 셀룰러 CDMA 시스템의 용량분석 (Capacity Analysis on Cellular CDMA System with Adaptive Array Antenna in the Presence of Angle Estimation Error)

  • 정영모
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권6A호
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    • pp.900-909
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    • 2000
  • 적응배열 안테나는 CDMA 이동통신 시스템의 용량을 증가시킬 수 있는 가장 유망한 기법 중의 하나이다. 본 논문에서는 각도 추정오차가 있는 경우 적응 배열 안테나를 사용한 비동기식 W-CDMA 시스템의 용량을 상향링크 및 하향링크에서 분석하였다. 결과로부터, 용량은 각도 추정 오차에 의하여 감소함을 알 수 있었다. 구체적으로, 9소자 적응배열 안테나에서 5도의 오차가 있는 경우 용량은 상향링크에서 5.2% 하향링크에서 11.6% 감소됨을 관찰할 수 있었다. 또한 본 논문에서는 환경이 다른 채널에서 용량의 비교도 수행하였다. 그러나 전력 제어로 인하여 라이스 지수의 증가가 거의 용량에 영향을 주지 않는다는 것을 알 수 있었다.

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다중 접속 간섭 제거 기법에 의한 Multi-Carrier CDMA 시스템의 성능 분석 (Performance Analysis of Multi-Carrier CDMA System by Multi-User Interference Cancellation Techniques)

  • 박기식
    • 한국항행학회논문지
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    • 제6권4호
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    • pp.306-311
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    • 2002
  • 본 논문에서는 adaptive array 안테나와 동일 채널 간섭 제거기를 직렬로 연결한 다중 접속 제거 기법을 채용한 MC CDMA 시스템을 제안하였다. 그리고 제안된 시스템의 성능 열화의 주요 원인인 MUI가 존재하는 AWGN 채널 환경에서 BER (Bit Error Rate) 성능을 분석하였고, 성능 개선 정도를 평가하였다. 성능 해석 결과, adaptive array 안테나보다 동일 채널 간섭 제거기가 성능 개선에 지배적인 영향을 끼침을 알 수 있었고, 다중 접속 제거 기법을 채용하면 사용자 수가 많을수록 성능 개선 효과가 뚜렷이 나타남을 알 수 있었다. 그리고 다중 접속 제거 기법을 채용한 경우, $E_b/N_o$가 10 dB를 넘게 되면 BER=$10^{-5}$을 만족할 수 있음을 알 수 있었다.

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레이더 시스템에서 목표물 위치추정 알고리즘에 대한 연구 (A Study on the Target Position Estimation Algorithm to Radar System)

  • 이관형;송우영
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.111-116
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    • 2008
  • 레이더 시스템은 간섭채널에서 목표물을 신속, 정확하게 예측하여야 한다. 무선채널의 간섭요소로는 인공구조물, 자연구조물에 의해서 다중경로가 형성되어 신호의 추정이 어렵다. 이러한 간섭신호를 제거하기 위해서 디지털 빔형성, 적응배열안테나 등 많은 연구가지속 되어왔다. 본 논문에서는 적응배열 안테나와 코히어런트 간섭신호를 제거하는 SPT-SALCMV 빔형성 알고리즘을 제안하였다. 적응 배열은 간섭신호의 방향에 대해서는 널 패턴을 형성하여 이득을 감소시킨다. 그리고 표적신호 방향으로는 빔 패턴의 이득을 일정하게 유지함으로서 원하는 신호를 추정한다. 본 논문에서 제안한 SPT-SALCMV 알고리즘은 목표물에 대한 위치를 정확히 수신하였다. 그러나 기존의 SPT-LCMV 알고리즘은 약 30 정도의 빔 오차가 생겼다. 따라서 본 논문에서 제안한 SPT-SALCMV 알고리즘이 기존의 SPT-LCMV알고리즘보다 우수함을 입증하였다.

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빔형성 위성 시스템의 동심원 배열 안테나에 대한 도래각 추정 성능 분석 (Performance Analysis of AOA Estimation for Concentric Ring Array Antenna in Beamforming Satellite System)

  • 김태윤;;황석승
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.643-650
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    • 2020
  • 위상 배열 안테나는 다수개의 안테나 소자를 선형 혹은 평면(격자형 혹은 원형)으로 배열하여 각 소자에 대한 위상을 전자적으로 제어하여, 안테나의 기계적인 회전 없이 빔의 신속한 지향이 가능하다는 장점이 있다. 평면 배열 안테나는 주로 격자형 배열과 원형 배열을 사용하는데, 원형 배열이 구조적 특성상 격자형에 비해 높은 분해능을 가진다. 그러나 많은 요소를 사용하는 원형 배열의 경우 전체 배열의 반지름이 증가되어, 제한된 면적에서는 반지름이 각기 다른 다수개의 원형 배열을 가지는 동심원 배열(CCA : Concentric Circular Array or CRA : Concentirc Ring Array)을 사용하게 된다. 본 논문에서는 동심원 배열 안테나를 적용한 적응 빔형성 위성 시스템에서의 도래각 추정기를 소개하고 성능분석 결과를 제시한다. 또한, 원형 배열 안테나를 적용한 경우와의 성능을 비교/분석한다.

상관성 채널 환경에서의 적응배열안테나의 부배열 알고리즘을 이용한 관심신호 추정 (A Desired Signal Estimation using Sub-Array Algorithm of Adaptive Array Antenna in Correlation Channel Environment)

  • 이관형;조태준
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.75-81
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    • 2017
  • This paper estimate a desired signal in a correlation wireless communication. The transmitted signal is mixed with the information signal, interference, and noise in wireless channel, and it is incident on the receiver. In this paper, we apply MUSIC algorithm and sub-array method to recover the total rank of the correlation matrix in order to estimation a desired signal among receiving signals. Through simulation, we analyze to compare the proposed method with the classical MUSIC algorithm. As a result of the simulation, the proposed method improved the resolution about 10degrees compared to the conventional MUSIC algorithm. We prove the superiority of the proposed method for the desired signal estimation in correlation channel.