• 우주기술과 응용
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• 제1권3호
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• pp.364-374
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• 2021

본 논문에서는 초소형 위성에 적용할 수 있는 전개형 메쉬 안테나의 Gore 특성에 따른 radio frequency (RF) 특성 변화에 관해 논한다. 메쉬 안테나의 경우 다양한 초소형위성에 탑재할 수 있으며, 통신/영상레이다/SIGINT 등 다양한 우주임무에 활용이 가능하다. 이상적인 안테나 곡면을 형성하기 위해서는 충분한 개수의 안테나 Rib 구조로 반사판을 구현해야 한다. 그러나 안테나 Rib 개수 증가에 따라 안테나 질량을 비롯해 기계적인 전개 메커니즘의 복잡도 및 전개 신뢰성 등 다양한 설계인자에 영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 안테나의 RF 성능 열화 최소화 관점에서 적정 안테나 Rib의 개수를 도출하기 위해 메쉬 안테나의 예시 모델을 대상으로 다양한 Rib 개수에 따른 RF 시뮬레이션을 통해 비교분석을 수행하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권7호
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• pp.737-746
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• 2014

대용량, 초고속 통신으로 인해 MIMO 시스템에 대한 연구가 활발하게 진행 중이다. 하지만 MIMO 시스템은 다수의 배열 안테나를 사용하기 때문에 다수의 RF 체인이 존재한다. 이로 인해 복잡도와 전력 소모가 증가하고, 안테나의 소형화가 불가능하다는 단점을 가진다. 이런 단점을 극복하기 위해 ESPAR 안테나를 사용하는 Beamspace MIMO 기술이 제안되었다. ESPAR 안테나를 사용하는 빔 공간 MIMO 시스템은 단일 능동 소자와 다수의 기생 소자로 구성되어 있기 때문에, 단일 RF 체인으로 구성되어 있기 때문에 복잡도와 전력 소모를 감소시킬 수 있다. 본 논문에서는 ESPAR 안테나를 사용하는 QPSK 변조 방식의 빔 공간 MIMO 시스템에 보안성 향상을 위해 최초로 카오스 통신 알고리즘을 적용시킨다. 이 시스템을 카오스 빔 공간 MIMO 시스템이라고 정의하고, 통신 성능을 평가한다. 또한, ESPAR 안테나는 기생 소자의 리액턴스를 조절하여 리액턴스 셋을 생성함으로써 QPSK 심볼을 만들고, 이를 이용한 통신 성능을 평가한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.593-600
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• 2020

해양 IoT 서비스를 위한 장치들은 해양 환경에 강인해야 한다. 특히 바닷물 속에 부유하는 전송 장치는 바닷물의 영향을 덜 받도록 설계되어야 한다. 본 연구에서는 전자 어구 실명제 모니터링 시스템에서 어구 상태를 감시하는 부이에 내장되는 안테나를 설계하고 제작한 결과를 보이고 있다. 안테나의 주파수 대역은 920 MHz이고, 부이의 초소형과 경량화를 위해 PCB 패턴 안테나 구조로 설계 제작되었다. 시뮬레이션 결과 제안한 안테나를 내장한 부이가 바닷물 속에 잠기는 정도가 심할수록 반사 계수 증 RF 특성이 저하되지만 빔의 방사 각도는 안테나 하층부에서 점점 상층부로 옮겨가는 것을 확인하였다. 즉 바닷물의 영향을 많이 받을수록 전파 성능은 저하되지만 방사 특성은 해양 IoT 서비스 환경에 적합하다는 것을 확인하였다. 향후 RF 성능을 개선할 수 있는 안테나 구조를 변경 설계하면 제안한 안테나와 부이는 LPWA (low power wide area) 기반 IoT 네트워크 구현에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권12호
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• pp.1113-1119
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• 2013

본 논문에서는 다중 입출력(Multiple-Input Multiple-Output: MIMO) 무선 기계에 대한 안테나의 설계를 제안하였다. 제안된 안테나는 다양한 LTE(Long Term Evolution) 서비스 대역을 다룬다; 밴드(band) 17(704~746 MHz), 밴드 13(746~787 MHz), 밴드 5(824~894 MHz), and 밴드 8(880~960 MHz). 제안된 주(main) 안테나는 광대역 동작을 위해 역 L-형태의 슬릿(slit)을 가지고 있다. 그리고 LTE 부(sub) 안테나는 스위치(switch)를 결합한 루프(loop) 안테나 구조에 기초를 두었고, 논리 회로에 의해서 공진 주파수가 조절될 수 있다. LTE 수신 안테나에 대한 조절 기술은 원하는 대역의 실현을 위해, 그리고 임피던스(impedance) 조절을 위해 RF MEMS(Micro-Electro Mechanical System)를 사용하였다. 두 개의 제안된 안테나는 서로 수직으로 편파되기 때문에 원하는 주파수 대역에서 두 안테나는 -20 dB 이하의 격리도 특성을 가지며, 두 안테나 사이의 상관 계수(Envelope Correlation Coefficient: ECC) 특성은 0.06 이하의 매우 낮은 값을 가진다. 제안된 안테나는 통합된 LTE 다중 입출력 시스템의 단말기에 적용이 가능하다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권3호
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• pp.425-431
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• 2015

빔 공간 Multiple-Input Multiple Output(MIMO) 시스템은 단일 Radio Frequency(RF)-체인을 가지는 Electronically Steerable Parasitic Array Radiator(ESPAR) 안테나를 이용하여 다수의 데이터를 동시에 전송할 수 있는 시스템이다. 단일 안테나, 단일 RF-체인을 사용하는 ESPAR 안테나의 특성에 의해 빔 공간 MIMO 시스템은 기존 MIMO 시스템에 비해 시스템의 복잡도가 줄어들고 안테나의 소형화가 가능하다. 기존에는 빔 공간 MIMO 시스템을 사용하여 단일 반송파를 전송하는 연구만이 진행되었다. 따라서 본 논문에서는 다중 반송파를 전송하기 위해 Orthogonal Frequency Division Multiplexing(OFDM) 기반의 빔 공간 MIMO 시스템을 제안하고 성능을 분석하였다. 제안하는 빔 공간 MIMO 시스템은 기생소자의 리액턴스 값에 의해 Bit Error Rate(BER) 성능이 변화하기 때문에 최적의 성능을 가지는 리액턴스 값을 찾고, 이때의 BER 성능이 기존의 MIMO OFDM 시스템의 성능과 유사한 것을 확인하였다.

• 항공우주기술
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• 제4권1호
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• pp.103-107
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• 2005

아리랑위성 2호는 수집된 위성 영상의 지상 전송을 위해서 X-대역의 통신 시스템을 갖추고 있으며, 지향 조절이 가능한 고이득의 X-대역 안테나를 가지고 있다. 지상 시험 시에는 위성 안테나의 성능을 시험하여야 하기 때문에 비행 구성 그대로의 시험이 필요한데, 현재 X-대역 구성에 의하면 RF 출력이 너무 강하기 때문에 안전성에 문제가 있을 가능성이 있다. 또한, 발사장에서는 비행모드 구성을 유지하기 위해서 안테나 방사를 반드시 이루어야 하는데, 발사장 시험 시설에서는 RF의 방사를 제한하고 있기 때문에 어려움이 따른다. 따라서 안테나의 RF 방사를 제한하는 안테나 햇의 제작이 필요하며, 제작된 햇은 위성의 안정성을 위해 철저하게 검증이 되어야 한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.49-53
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• 2018

파라볼라 오프셋 안테나는 여러 통신 신호 송수신을 위하여 사용된다. 파라볼라 오프셋 안테나의 기본적인 구조는 급전혼을 지지하기 위한 지지대 및 RF 장치들이 파라볼라 안테나 하단에 위치한다. 하지만 지지대 및 RF 장치들로 인하여 안테나 이득 패턴 상에서 부엽이 증가하게 된다. 지지대 및 RF 장치와 같은 부속 장치의 위치에 따라서 부엽 왜곡이 일어나는 각도가 달라진다. 본 논문에서는 이를 광선 추적 기법을 이용하여, 이득 패턴 부엽 왜곡 증가하지 않는 회피 구역을 지정하는 방법을 소개한다. 광선 추적 기법을 이용해 회피구역에 대한 벡터를 생성하며, 생성한 벡터를 이용하여 3D로 이루어진 구역을 지정한다. 또한 회피 구역 내에 부속 장치가 존재할 때와 아니할 때를 시뮬레이션을 통하여 비교한다. 이러한 비교를 통하여 부엽에 대한 목표 각도를 설정한 뒤 목표 각도 이내의 부엽을 조절할 수 있는 방법을 소개한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권9호
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• pp.872-879
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• 2004

본 논문에서는 LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic) 공정을 이용한 K/Ka 대역(20～21 GHz/30～31 GHz) 위성통신 송수신 겸용 L형태의 광대역 원형편파 안테나를 제안하였다. 이 안테나는 상대 유전율이 5.2인 LTCC 공정을 이용하여 제작되었으며 적층형 구조로서 다른 RF 회로와 집적화가 가능하다. 또한 LTCC을 이용하였으므로 가벼우면서 다른 RF 회로와의 집적화를 통해 손실을 줄일 수 있고, 전체적으로 시스템 크기를 줄일 수 있다. 본 논문에서 사용한 안테나는 모노폴 안테나의 구부러진 L형태의 간단한 구조로서 LTCC 공정상에서의 구현을 쉽게 하고 손실을 최소화할 수 있도록 하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38A권12호
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• pp.1061-1068
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• 2013

본 논문에서는 ESPAR(Electronically Steerable Parasitic Array Radiator) 안테나를 이용한 $M{\times}M$ BS-MIMO(beam space multiple input multiple output) 시스템을 제안한다. 기존 MIMO 시스템은 전송 데이터 신호를 다수의 안테나에 맵핑시켜 전송하기 때문에 다수의 RF 체인이 필요한 문제점이 있다. 다수의 RF 체인은 하드웨어의 비용을 및 RF 회로의 전력 소모를 증가 시킨다. 또한, 휴대폰과 같이 공간적인 제약이 큰 모바일 장비에서 MIMO 시스템을 사용하기 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 단일 RF 체인을 가지는 ESPAR 안테나를 사용하여 빔 공간에서 신호를 맵핑시키는 BS-MIMO 시스템이 제안되었다. 본 논문에서는 BS-MIMO 시스템 기법에 대해서 설명하고 이를 확장한 $M{\times}M$ BS-MIMO 전송 기법의 설계 및 성능을 분석한다. 컴퓨터 모의실험을 통한 성능 확인 결과 제안된 BS-MIMO 전송기법은 기존 MIMO 기법과 비교하여 거의 동일한 수신 BER 성능을 얻는다. 따라서 다수의 RF 체인을 가지는 기존 MIMO 시스템과 비교하여 BS-MIMO 시스템은 단일 RF 체인을 가지고 MIMO 전송이 가능하며, 이로 인해서 하드웨어 비용 및 RF 회로의 전력 소모를 획기적으로 줄일 것으로 예상된다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.607-612
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• 1998

RF HPCVD(Helicon Plasma Chemical Vapor Deposition) has been successfully constructed for diamond thin films. The system consists of plasma generation tube, deposition chamber, pumping lines for gas system. A mixture of $CH_4 and H_2$is used for reaction. Two thermocouples, a quartz tube surrounded by a RF antenna and a magnet, and a high temperature heater were set up in the deposition chamber. The process for the thin film diamond deposition has been carried put in a high vacuum system at a substrate temperature of $800^{\circ}C$, and pressure of 5 mtorr. It is also demonstrated. that the RF HPCVD system has advantages for controlling deposition parameters easily.