• 제목/요약/키워드: Antenna Correlation

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소형 고 격리도 듀얼 밴드 MIMO 안테나 (Compact Dual-Band MIMO Antenna with High Isolation Performance)

  • 염인수;정창원
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권8호
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    • pp.865-871
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    • 2010
  • 본 논문에서는 PMP에 적용 가능한 소형의 듀얼 밴드(IEEE 802.11b: 2.4~2.5 GHz, 11a: 5.15~5.825 GHz) 이중 대역 MIMO 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 2 GHz 대역에서 동작하는 PIFA(평면형 역 F형 안테나)와 5 GHz 대역에서 동작하는 루프(loop) 안테나로 구성되었다. 두 포트의 안테나는 각각 PIFA와 루프로 구성되어져 있으며, 상호 간의 격리도(isolation)를 높이기 위하여 편파 방향과 최대 방사 방향이 서로 수직이 되도록 그라운드 가장자리에 직교(orthogonal) 구조로 배치하였다. 또한, 상관도(correlation) 저감과 더욱 높은 격리도를 얻기 위해, 2 GHz 동작 주파수 대역에서 두 포트의 PIFA가 $\lambda_g$/4 길이의 선(connecting line)으로 연결되어 있으며, 5 GHz 동작 주파수 대역에서는 그라운드 뒷면에 두 루프 안테나 사이를 연결하는 사다리꼴의 평면(connecting plane)을 이용하였다. 듀얼 밴드 MIMO 안테나는 WLAN 대역에서 충분한 이득을 가지며, PMP(Portable Media Player)에 적용 가능한 소형의 안테나로 설계되었다.

인지무선 시스템의 상관채널에서 공간 상관 행렬 사영을 이용한 안테나 선택기법 (Projection of Spatial Correlation-Based Antenna Selection for Cognitive Radio Systems in Correlated Channels)

  • 조재범;장성진;정원식;김재명
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권1A호
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    • pp.8-16
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    • 2012
  • 최근에 인지무선시스템에서 부사용자의 성능을 향상시키기 위해서 다중 안테나 기술을 사용하는 연구가 많이 진행되고 있다. 이런 다중 안테나 시스템에서는 안테나 수가 증가할수록 복잡성이나 시스템 가격 등의 문제가 발생한다. 이러한 문제들을 해결하기 위해 이용 가능한 안테나의 부분집합을 찾아 일부 안테나만 사용하는 안테나 선택기법이 사용된다. 본 논문에서는 IEEE 802.11n을 기반으로 시스템을 구축하였으며 인지무선 시스템의 상관채널에서의 안테나 선택기법을 제안한다. 수신 안테나보다 송신안테나가 많은 다중안테나 시스템을 고려하여 송신 안테나를 수신안테나와 같은 수로 선택하여 준다. 안테나 선택에서 모든 안테나 조합을 고려하는 것은 비현실적이다. 따라서 채널 상관 행렬의 벡터 사영 값을 이용한 크기 값을 안테나 선택 기준으로 해준다. 이 알고리즘은 우선사용자에게 미치는 간섭은 줄여주면서 부사용자의 통신 성능은 향상시켜준다.

Cross Decoupler를 이용한 LTE 펨토셀용 4-port MIMO 안테나 (A 4-port MIMO Antenna for LTE Femtocell using Cross Decoupler)

  • 안상권;정계택;이화춘;곽경섭
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.50-56
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    • 2014
  • 본 논문에서는 LTE 700MHz(Band12, 13, 14, 17, 28, 44) 대역에서 동작 가능한 4개의 포트를 가진 펨토셀(Femtocell) MIMO 안테나를 설계 제작하였다. 마이크로스트립 패치 안테나를 기반으로 임피던스 매칭을 위하여 쇼트핀을 이용하였고, 한정된 크기에서 충분한 안테나 격리도를 얻기 위해 십자형 디커플러를 이용하였다. 시뮬레이션에 의한 최적화된 파라미터를 가지고 제작하였으며, 제작된 안테나는 VSWR${\leq}2$에서 105MHz(0.698~0.803) 대역폭을 만족하고 1.97dBi의 이득과 격리도는 13dB이상의 값을 얻었다. MIMO 안테나의 성능을 판단하는 주요 파라미터인 안테나간 상관계수는 0.2 이하의 결과를 얻었다.

A Compact UWB and Bluetooth Slot Antenna for MIMO/Diversity Applications

  • Gao, Peng;He, Shuang
    • ETRI Journal
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    • 제36권2호
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    • pp.309-312
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    • 2014
  • A novel compact pattern diversity slot antenna for ultra-wideband (UWB) and Bluetooth applications is presented. This antenna consists of two modified coplanar waveguides that feed staircase-shaped radiating elements, wherein two different fork-like stubs are placed at the $45{\circ}$ axis. The measured results show that this proposed antenna operates from 2.3 GHz to 12.5 GHz, covering Bluetooth, WLAN, WiMAX, and UWB. The performance of radiation patterns and the corresponding envelope correlation coefficient prove this antenna is suitable for MIMO/diversity systems. Also, the antenna's compact size makes it a good candidate for portable devices.

Diversity-Multiplexing Tradeoff Analysis of Wireless Multiple-Antenna Cooperative Systems in General Fading Channels

  • Xu, Kun;Gao, Yuanyuan;Yi, Xiaoxin;Zhang, Yajun
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제6권11호
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    • pp.3026-3045
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    • 2012
  • In this paper, diversity-multiplexing tradeoff (DMT) of three-user wireless multiple-antenna cooperative systems is investigated in general fading channels when half-duplex and decode-and-forward relay is employed. Three protocols, i.e., adaptive protocol, receive diversity protocol, and dual-hop relaying protocol, are considered. The general fading channels may include transmit and/or receive correlation and nonzero channel means, and are extensions of independent and identically distributed Rayleigh or Rician fading channels. Firstly, simple DMT expressions are derived for general fading channels with zero channel means and no correlation when users employ arbitrary number of antennas. Explicit DMT expressions are also obtained when all users employ the same number of antennas and the channels between any two users are of the same fading statistics. Finally, the impact of nonzero channel means and/or correlation on DMT is evaluated. It is revealed theoretically that the DMTs depend on the number of antennas at each user, channel means (except for Rayleigh and Rician fading statistics), transmit and/or receive correlation, and the polynomial behavior near zero of the channel gain probability density function. Examples are also provided to illustrate the analysis and results.

Hybrid MIMO Antenna Using Interconnection Tie for Eight-Band Mobile Handsets

  • Lee, Wonhee;Park, Mingil;Son, Taeho
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제15권3호
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    • pp.185-193
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    • 2015
  • In this paper, a hybrid multiple input multiple output (MIMO) antenna for eight-band mobile handsets is designed and implemented. For the MIMO antenna, two hybrid antennas are laid symmetrically and connected by an interconnection tie, thereby enabling complementary operation. The tie affects both the impedance and radiation characteristics of each antenna. Further, printed circuit board (PCB) embedded type is applied to the antenna design. To verify the results of this study, we designed eight bands-LTE class 12, 13, and 14, CDMA, GSM900, DCS1800, PCS, and WCDMA-and implemented them on a bare board the same size as the real board of a handset. The voltage standing wave ratio (VSWR) is within 3:1 over the entire design band. Antenna isolation is less than -15 dB at the lower band, and -12 dB at the WCDMA band. Envelope correlation coefficient (ECC) of 0.0002-0.05 is obtained for all bands. The average gain and efficiency are measured to range from -4.69 dBi to -2.88 dBi and 33.99% to 51.5% for antenna 1, and -4.74 dBi to -2.97 dBi and 33.45% to 50.49% for antenna 2, respectively.

Design of a Miniaturized High-Isolation Diversity Antenna for Wearable WBAN Applications

  • Kim, Seongjin;Kwon, Kyeol;Choi, Jaehoon
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제13권1호
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    • pp.28-33
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    • 2013
  • This paper proposes a miniaturized high-isolation diversity antenna for wearable wireless body area network (WBAN) applications. An inverted-F type radiating element is used to reduce the overall dimension of the proposed antenna to $30mm{\times}30mm{\times}2.5mm$. The antenna performance on the human body phantom is analyzed through simulation and the performance of the fabricated antenna is verified by comparing the measured data with that of the simulation when the antenna is placed on a semi-solid flat phantom with equivalent electrical properties of a human body. The fabricated antenna has a 10 dB return loss bandwidth over the Industrial Scientific Medical (ISM) band from 2.35 GHz to 2.71 GHz and isolation is higher than 28 dB at 2.45 GHz. The measured peak gain of antenna elements # 1 and # 2 is -0.43 dBi and -0.54 dBi, respectively. Performance parameters are analyzed, including envelope correlation coefficient (ECC), mean effective gain (MEG), and the MEG ratio. In addition, the specific absorption ratio (SAR) distributions of the proposed antenna are measured for consideration in use.

비접촉 접지구조에 의한 휴대폰 MIMO 안테나 격리도 향상 (Isolation Enhancement by the Non-connected Ground Structure for the Mobile Phone MIMO Antenna)

  • 조영상;손태호
    • 전기학회논문지
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    • 제65권6호
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    • pp.1032-1037
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    • 2016
  • In this paper, the method of isolation enhancement for the mobile phone MIMO antenna of LTE class 40(2300~2400MHz) was studied. Design of MIMO antenna was based on the hybrid antenna that operates both a monopole and an IFA(Inverted F Antenna). A structure for the isolation enhancement which controls induced electric field on the ground plane is located between MIMO antenna, and was not connected with the ground but apart 0.3mm. A MIMO antenna that operates on class 3~40(1710~2400MHz) of LTE service bands and a structure for the isolation enhancement at the class 10 band were designed. VSWR measurement of implemented antenna on the FR4 board showed within 3:1 at entire design bands, and isolation between antennas at the class 40 band was less than -30dB. Isolation was enhanced more than 20dB by the studied structure. ECC(Envelope Correlation Coefficient) for MIMO performance was under 0.1, and antenna average gain and efficiency measured in the anechoic chamber were -4.28~-1.40dBi and 37.32~72.36% respectively.

휴대 단말형 MIMO 안테나 설계 및 성능 평가 (Design and Performance Evaluation of MIMO Antenna for Handheld Devices)

  • 문효상;전계석;이범선
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권12A호
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    • pp.1233-1241
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    • 2008
  • 본 논문에서는 UMPC급의 휴대 단말에 장착 가능한 소형 MIMO 안테나를 설계 및 측정 분석하였다. 제안된 MIMO 안테나는 두 개의 노치 안테나와 하나의 변형된 모노폴 안테나를 이용해서 $40mm\;{\times}\;100mm$ 기판안에 세개의 방사 소자를 넣은 것이다. 각 안테나는 중심 주파수 1.8GHz에서 80-200MHz의 대역폭을 가진다. 또 전 주파수 대역에서 격리도가 l0dB 보다 크게 나타나고 있다. 제안된 MIMO 안테나의 성능 평가를 위해서 ARC/TARC, correlation, MEG를 소개하고 안테나의 성능을 평가 하였다. 포락선 상관도는 0.04이하로 계산되었고 평균 유효 이득(MEG)은 1에 가깝게 나타났다.

5소자 배열안테나의 공간 적응 널패턴 제어 알고리즘 성능분석 (Performance Analysis of Spatial Adaptive Null Pattern Control Algorithm for 5 Elements Array Antenna)

  • 안승관;이상정
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.313-319
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    • 2010
  • GNSS receiver which uses the weak satellite signal is very vulnerable to the intentional jamming or non-intentional electromagnetic interference. One of the best method to overcome this disadvantage is to use an adaptive array antenna which has the capability of beamforming or nulling to the certain direction. In this paper, the performance of spatial adaptive null pattern control algorithm of 5 element array antenna is analyzed. A control algorithm which is designed in the 5 element array antenna is OPM(Output Power Minimization) which is eliminating the correlation characteristics between a reference antenna and the others. This algorithm can be applied effectively to the satellite navigation's CRPA because the satellite direction is not considered and GNSS signal power is below the thermal noise. The feature of the OPM algorithm is analyzed and the performance is compared with other null pattern control algorithm.