• 제목/요약/키워드: Antenna Array

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Efficient Performance Enhancement Scheme for Adaptive Antenna Arrays in a Rayleigh Fading and Multicell Environments

  • Kim Kyung-Seok;Ahn Bierng-Chearl;Choi Ik-Gueu
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제5권2호
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    • pp.49-60
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    • 2005
  • In this paper, an efficient performance enhancement scheme for an adaptive antenna array under the flat and the frequency-selective Rayleigh fadings is proposed. The proposed signal enhancement scheme is the modified linear signal estimator which combines the rank N approximation by reducing noise eigenvalues(RANE) and Toeplitz matrix approximation(TMA) methods into the linear signal estimator. The proposed performance enhancement scheme is performed by not only reducing the noise component from the signal-plus-noise subspace using RANE but also having the theoretical property of noise-free signal using TMA. Consequently, the key idea of the proposed performance enhancement scheme is to greatly enhance the performance of an adaptive antenna array by removing all undesired noise effects from the post-correlation received signal. The proposed performance enhancement scheme applies at the Wiener maximal ratio combining(MRC) method which has been widely used as the conventional adaptive antenna array. It is shown through several simulation results that the performance of an adaptive antenna array using the proposed signal enhancement scheme is much superior to that of a system using the conventional method under several environments, i.e., a flat Rayleigh fading, a fast frequency-selective Rayleigh fading, a perfect/imperfect power control, a single cell, and a multicell.

진화전략 기법을 이용한 19.05GHz 고이득 4X4 배열 안테나 최적설계 (An Optimal Design of a 19.05GHz High Gain 4X4 Array Antenna Using the Evolution Strategy)

  • 김군태;권소현;고재형;김형석
    • 전기학회논문지
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    • 제60권4호
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    • pp.811-816
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    • 2011
  • In this paper, we propose a optimal design using the Evolution Strategy of a high gain $4\times4$ array antenna that have the resonant frequency of a 19.05GHz with 18.86GHz~19.26GHz bandwidth. The proposed array antenna structure is designed to be allocated equally electric power by microstrip patch power splitter. Thus the optimal array antenna with power splitter are determined by using an optimal design program based on the evolution strategy. To achieve this, an interface program between a commercial EM analysis tool and the optimal design program is constructed for implementing the evolution strategy technique that seeks a global optimum of the objective function through the iterative design process consisting of variation and reproduction. The simulation result of $4\times4$ array antenna is confirmed that the Gain is 19.36 dBi at resonance frequency 19.05GHz.

위성통신용 슬롯배열 누설파 안테나의 패턴 개선 (The Pattern Improvement of Leaky-wave Slot Array Antenna for Satellite Communications)

  • 임계재;박종서
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제2권2호
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    • pp.69-77
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    • 2009
  • 위성방송수신 및 위성 양방향 인터넷, VSAT 등의 위성통신서비스를 차량 이동시에도 이용할 수 있기 위해서는 차량에 탑재하기 용이하도록 소형이며 높이가 낮은 안테나 구조가 요구된다. 또한 중위도 지역에서 평면 안테나 상태로 45도 빔틸트 특성을 갖고, Ka 밴드의 위성통신용으로 충분한 고이득을 얻기 위해, 빔폭이 좁고 사이드로브가 적으며 저손실 구조의 배열안테나 개발이 필요하다. 본 논문에서는 이러한 성능을 만족시키기 위해, 진행파형 누설파 모드를 기초로 한 도파관 종방향 슬롯 배열안테나를 제안하였으며, 특히 슬롯 배열들 각각의 폭을 조절하여 복사 전력을 제어함으로써 복사 패턴의 사이드로브 레벨을 저감시켰다. 32개 누설파 소자의 배열안테나 이득은 34 dBi 였으며, 빔폭은 3.6도, 사이드로브 레벨은 -25 dB 이하로 기존의 경우보다 약 8 dB 의 저감 개선효과를 얻었다. 중심주파수 20.0 GHz에서 빔틸트 각도는 43도를 얻었다. 급전선로는 도파관의 코퍼레이트 급전방식으로 설계하여 광대역, 저손실 특성을 얻을 수 있었다.

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28GHz 밀리미터파대역 혼 어레이 안테나 설계 (The design of Horn array antenna for 28GHz millimeter wave band)

  • 진덕호;이제호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제26권11호
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    • pp.1672-1678
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    • 2022
  • 본 논문에서는 28GHz 대역의 5G 이동 통신 중계용 혼 안테나의 방사 패턴, 반사손실 등의 성능을 고려하여 중계용 안테나를 설계하였다. 안테나 소자를 위상 배열하여 5G 이동통신 중계기용 혼 Array를 설계하고 성능을 분석하였다. 밀리미터파 대역 통신에서는 기존의 WCDMA(3G), LTE(4G)와 달리 송수신 간의 높은 경로 손실이 발생한다. 5G 밀리미터파 혼 안테나 설계에서는 안테나의 이득, 대역폭뿐만 아니라, 안테나 소자 간 격리도, 이득 등의 안테나 성능을 추가로 고려해야 한다. 28GHz 대역의 단일 혼 안테나(1×1)와 배열 혼 안테나(2×4)의 안테나 이득은 각각 약 10.44dBi와 19.58dBi, 반사손실도 -18dB 이하의 특성을 되도록 설계하여 측정 결과로부터 구현의 타당함을 입증하였고, 5G 이동 통신 중계 시스템에 응용에 적합함을 보였다.

Zadoff-Chu sequence를 이용한 실시간 Calibration 알고리즘과 FPGA 구현 (A Novel Calibration Method Using Zadoff-Chu Sequence and Its FPGA Implementation)

  • 장재현;손철봉;양현욱;최승원
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.59-65
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    • 2013
  • This paper presents a novel calibration method for a base station system adopting an antenna array. The proposed technique utilizes Zadoff-Chu sequence, which is included in the LTE pilot signal periodically, in order to compute the phase characteristic of each antenna channel. As the Zadoff-Chu sequence exhibits an excellent autocorrelation characteristic, it is possible for the receiving base station to retrieve the Zadoff-Chu sequence transmitted from each mobile terminal. In addition, we can obtain the phase characteristic of each antenna channel, which is the ultimate goal of the calibration procedure. The proposed calibration algorithm has been implemented using an FPGA (Field Programmable Gate Array). We have applied the proposed algorithm to an array consisting of 2 antenna elements for simplicity. the phase value implied to the first and second antenna path is very accurately calculated from the proposed procedure. From the experimental test, the proposed method provides accurate calibration results.

Wideband Microstrip Slot Array Antenna for Radar Applications

  • Rakluea, P.;Anantrasirichai, N.;Wakabayashi, T.
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.211-214
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    • 2004
  • Microstrip slot array antenna fed by microstrip line is introduced. Slot antenna is designed to operate at 10 GHz for using in radar systems. Antenna have dielectric constant of the substrate is 2.17 (PTFE). In fact, it is study to analyze slot array antenna including feeding line with wide bandwidth. The characteristics of antenna is proposed and analyzed for instance input impedance, $S_{11}$ parameter and far field radiation patterns which these characteristics can also be calculated efficiently and accurately by using FDTD Method.

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PCS 기지국용 U-슬롯 어레이 안테나 설계 (Design of U-slot Array for OCS Base Station)

    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.117-124
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    • 2001
  • 본 논문에서는 PCS 기지국요 U-슬롯 어레이 안테나 설계가 실행 및 연구되었다. U-슬롯 안테나는 안테나의 부피가 작은 단층 형태이나 기생 패치를 이용하는 설계보다 더넓은 대역폭을 얻을 수 있으며 probe 급전의 경우에 17%이상의 대역폭을 얻을 수 있다. 설계도니 U-슬롯 어레이 안테나는 PCS 주파수 대역에서 12dB이상의 평균 이득과 안정적인 복사패턴을 가지고 있다. 본 논문에서 U-슬롯 어레이 안테나의 설계를 통하여 PCS를 기지국용 안테나로의 이용 가능성을 제시하였다.

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새로운 형태의 IMT-2000 기지국용 이중편파 다이버시티 능동형 배열안테나 (A New Type of the Active Array Antenna for IMT-2000 Base Stations by Using Dual-Polarization Diversity)

  • 이학용;강기조;이병제;이종철;김종헌;김남영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.359-365
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    • 2002
  • 본 논문은 IMT-2000 기지국에 적용할 이중편파 다이버시티 능동형 배열 안테나의 새로운 형태를 제안하고, 설계 및 개발하였다. 먼저 배열 안테나를 구성하게 될 단일 안테나 소자는 마이크로 스트립 패치 안테나로서 $\pm$ 45$^{\circ}$의 편파를 갖는 패치를 설계하여 IMT-2000의 송신부와 수신부를 커버할 수 있는 대역폭 (1,885~2,200 MHz)을 갖추고, 이중편파간에 16 ㏈ 이하의 격리도를 확보하며 이득은 7 ㏈i 이상으로 확보를 하였다. 최종적으로 2$\times$8 이중편파 능동형 배열 안테나에서는 저 전력증폭기의 분산 장착 기술을 위해 균일한 특성을 갖는 전력증폭기를 각 패치의 후면에 분산하여 1,200 W 이상의 EIRP와 20 ㏈ 이상의 편파간 격리도를 확보할 수가 있었다.

2×2 배열 구조 안테나 특성 연구 (Study on the Array type antenna of 2×2)

  • 박용욱
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.549-554
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    • 2017
  • 본 논문에서는 5GHz 대역의 $2{\times}2$ 배열 안테나를 연구하였다. 선로 방식으로는 마이크로 스트립 방식을 채택하였고 안테나 제작 및 특성을 측정하였다. 각 선로방식의 안테나에 대한 주파수와 반사손실에 관한 파라미터 특성을 HFSS(High Frequency Structure Simulator)를 통해 분석하고 이것을 이용하여 안테나를 설계하였다. 시뮬레이션 결과를 바탕으로 $2{\times}2$ 마이크로스트립 배열 안테나를 설계하고, 유전율 4.4, 두께 1.6mm인 FR4-epoxy 기판을 사용 하여 포토리소그래피 방법으로 안테나를 제작하였다. 제작된 $2{\times}2$ 배열 안테나는 중심 주파수 5.3GHz, 입력반사손실 -24dB, 대역폭 390MHz 의 동작특성을 보였다.

E-면으로 직접 결합된 마이크로스트립 어레이 안테나 (Mecrostrip Array Antenna Directly Coupled to E-Plane)

  • 김태형;홍재표;박진택;조영기;손현
    • 전자공학회논문지A
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    • 제28A권1호
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    • pp.23-29
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    • 1991
  • In order to improve the radiation characteristics of the microstrip antenna, microstrip array antenna consisting of one center patch fed by a coaxial probe and several patches directly coupled to the E-plane by microstrip line is analyzed. The equivalent circuit of the array antenna is represented by the conventional transmission line and the various parameters, such as the mdicrostrip line length, the patch length and the feed point location are calculated to improve the radiation pattern for 5-patch array antenna which has the equal patch width. The 5-patch array antenna with the radiation pattern which has low sidelobe level and narrow beam width is fabricated and then the measured results are compared with the computed values and the results of the single patch microstrip antenna too.

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