• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권10호
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• pp.4759-4780
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• 2017

Full Dimension multiple input multiple output (FD-MIMO) architecture employs a planar array design at the Base Station (BS) to provide high order multi-user MIMO (MU-MIMO) via simultaneous data transmission to large number of users. With FD-MIMO, the BS can also adjust the beam direction in both elevation and azimuth direction to concentrate the energy on the user of interests while minimizing the interference leakage to co-scheduled users in the same cell or users in the neighboring cells. In a typical highly populated macrocell environment, modelling the elevation angular characteristics of three-dimensional (3D) channel is critical to understanding the performance limits of the FD-MIMO system. In this paper, we study the throughput performance of FD-MIMO system with varying elevation angular spread and inter-element spacing using a 3D spatial channel model. Our results show that for a typical urban scenario, horizontal beamforming with correlated antenna spacing achieves optimal performance but by restricting the spread of elevation angles of departure, elevation beamforming achieves high array gain with wide inter-element spacing. We also realize significant gains due to spatial array processing via modelling the elevation domain and varying the inter-element spacing for both the transmitter and receiver.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권9호
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• pp.896-905
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• 2004

본 논문에서는 이동통신 기지국 안테나로 활용하기 위한 구형 빔 패턴을 갖는 평면 배열 안테나 설계 및 제작 그리고 실험에 대하여 기술하였다. 원하는 구형 빔 패턴을 형성하기 위해 종래에 많이 사용하던 sin(x)/x 전류 분포를 사용하지 않고 급전 회로망의 설계 제작이 용이한 진폭과 위상 성분의 전류 분포로 최적화하였다. 본 논문에서 설계하는 평면 배열 안테나는 직사각형 격자 배열 구조를 가지며, 16${\times}$8 배열 소자로 구성된다. 각 방사 소자는 선형 수직 편파와 동축 여기 구조를 갖는 단일 마이크로스트립 소자이며, 월킨슨 전력 분배기와 180$^{\circ}$ 링 하이브리드 결합기를 기본 소자로 하는 급전 회로망이 설계된다. 평면 배열 안테나는 방위각 방향으로 는 0.55 λ$_{ο}$의 소자 간격을 갖는 16 배열 소자에 의해 90$^{\circ}$ 구형 빔 패턴을 형성하고, 양각 방향으로는 0.65 λ$_{ο}$의 소자 간격을 갖는 8 배열 소자에 의해 $10^{\circ}$의 일반적인 정형 빔 패턴을 형성한다. 또한, 16${\times}$8 배열 안테나는 좌우 상하 대칭적으로 네 부분으로 나뉘어져 있으며, 128개의 방사 소자, 32개의 1-4 행 분배기, 4개의 1-8 열 분배기 그리고 1개의 1-4 입력 전력 분배기로 구성된다. 본 논문에서 제안한 평면 배열 안테나 구조의 전기적인 특성을 검증하기 위하여 1.92～2.17 GHz(IMT2000 대역)에서 동작하는 평면 배열 안테나 실험 시제품을 제작하였으며, 실험 측정 성능들은 시뮬레이션 성능들과 매우 유사함을 보여 주었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권7호
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• pp.1413-1419
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• 2015

모노 펄스 레이더는 단일 송신 신호를 이용해 목표물의 위치를 예측해 내는 레이더이다. 본 논문은 9.41GHz의 X밴드 대역 주파수를 이용하여 해양 환경에서 선박용 레이더에 사용 될 각도 추정 기술로써 위상 비교 모노펄스 알고리즘에 대한 연구를 수행하였다. 또한, 위상 비교 모노펄스 알고리즘을 이용하여 안테나 간격과 타겟의 위치에 따른 평균 제곱근 오차를 계산해 보았다. 이를 이용하여 선형 배열 안테나를 사용할 때와 비선형 배열 안테나를 사용할 때의 위상 비교 모노펄스 알고리즘 성능을 비교 하였다. 마지막으로 본 논문에서 제안한 위상 비교 모노펄스 알고리즘과 MUSIC, BARTLETT 알고리즘의 성능 차이를 분석해 보았다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권8호
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• pp.693-700
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• 2016

본 논문에서는 구성 안테나의 수신 영역을 빔 폭 내로 한정하고, 각도 측정 모호성이 없는 선형간섭계 안테나 설계를 위한 수식을 제안하였다. 수식을 이용하여 구성 안테나 간격과 각도 모호성과의 관계를 설명하고, 선형간섭계 설계를 위한 운용주파수, 각도 정확도, 빔폭, 측정 확률을 계산하여 고각과 방위각 측정을 위한 총 5개의 구성 안테나로 이루어진 선형간섭계 안테나를 설계, 제작, 측정한 결과를 제시하였다. 각도 측정 정확도는 방위각, 고각 각각 $0.01^{\circ}$, $0.016^{\circ}$ 이며, 계측 값의 99 % 이상이 모호성 없이 정확히 측정되었다. 이로써 제안한 수식과 설계 과정이 유효함을 확인할 수 있었다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제13권4호
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• pp.240-244
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• 2013

In this paper, we present an improvement of a closed-form formula for mutual impedance computation. Depending on the center-to-center spacing between two rectangular microstrip patch antennas, the mutual impedance formula is separated into two parts. The formula based on synthetic asymptote and variable separation is utilized for spacings of more than 0.5 ${\lambda}_0$. When the spacing is less than 0.5 ${\lambda}_0$, an approximate formula is proposed to improve the computation for closely spaced elements. Simulation results are compared to computational results of mutual impedances and mutual coupling coefficients as functions of normalized center-to-center spacing in both E- and H-plane coupling configurations. A good agreement between simulation and computation is achieved.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권12호
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• pp.2461-2468
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• 2015

시누어스 안테나는 초 광대역을 요구하는 방향 탐지 시스템과 같은 응용에서 사용되는데, 안테나의 입력 임피던스가 높기 때문에 높이가 낮은 안테나 및 바룬의 설계에 애로점이 있다. 본 연구에서는 낮은 입력 임피던스를 얻기 위하여, Babinet's 원리를 이용하여, 2-18[GHz] 주파수 대역의 시누어스 안테나를 기존의 지수형 2-암 스트립 시누어스 안테나 대신에, 가장 큰 반경 $R_1=31.83mm$ 과 가장 작은 반경 $R_p=1.7mm$ 사이를 6개의 시누어스 셀을 균등한 등 간격으로 배치하는, 선형 2-암 슬롯 시누어스 안테나를 제안하고, 안테나 급전점에 $188{\Omega}$ 대신에 $80{\Omega}$의 임피던스로 급전 할 경우의 -10dB 대역폭을 해석하였다. 스트립인 경우 전 주파수 범위에서 반사 손실이 -10dB 이상이지만, 슬롯인 경우는 약 4-18[GHz] 범위에서 -10dB 이하의 반사 손실을 얻었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.203-208
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• 2014

본 논문에서는 내장형 안테나의 일종인 IFA 구조를 이용하여 433MHz용 소형 능동 RFID 안테나를 제안하였다. 제안한 안테나에서 급전점과 단락스트립 사이의 간격 변화, 복사기에 미엔더 라인 구조를 삽입, 복사기와 접지면 사이 간격 변화를 주어 안테나 성능을 개선하였다. 안테나 파라미터 특성에 확인하기 위하여 ANSYS사의 HFSS를 이용하였다. 433MHz 능동형 RFID 주파수 대역은 433.67-434.17MHz이다. 제작한 안테나는 433MHz 능동형 RFID 대역에서 반사손실 -9.54dB이하의 값을 가지며, 최대 안테나 이득은 -4.28dBi임을 확인할 수 있다. 제안한 안테나의 전체 지그 크기는 $72{\times}44{\times}1mm$이고, 안테나 부분은 $35.5{\times}19.5mm$이다. 안테나의 측정결과와 시뮬레이션 결과를 비교하여 분석한 결과, IFA 구조를 이용한 소형 433MHz 안테나의 실용화 가능성을 확인 할 수 있었다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권6호
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• pp.43-55
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• 2013

본 논문에서는 원통형태의 배열구조에서 수평면(H-plane), 수직면(E-Plane) 빔조향 특성을 갖는 원통형 능동위상배열 안테나를 제안하였다. 상호결합특성이 우수한 접힌 다이폴 안테나를 원통의 배열구조에 적합하도록 설계하고, 수직과 수평으로 $8{\times}8$ 원통 배열구조를 갖는 지향성 배열안테나와 전력 분배를 위한 결합분배기를 설계 및 제작하였다. 원통배열 안테나의 복사소자 배열 간격은 반전력 빔폭과 빔 조향 시 그레이팅로브가 발생하지 않도록 결정하였다. 안테나의 빔 조향은 송수신장치 내부의 6비트 위상변위기를 이용하여 구현하였으며, 안테나 빔조향 시 수평면으로 -24도 ~ 24도, 수직면 기준으로 0도 ~ 36도의 빔조향 특성을 갖도록 고안되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권11호
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• pp.891-897
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• 2018

본 논문에서는 안테나 배열 간격이 등간격 선형배열(uniform linear array)이 아닌 비등간격 선형배열인 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 레이다의 직교신호 분리에 대하여 논의한다. 다중의 전파탐지기를 이용하여 얻은 신호를 기반으로 전파탐지기 배치를 통하여 새로운 rotational invariance 구조를 부여하여 ESPRIT 알고리즘을 이용할 수 있게 한다. 이를 통하여 수신신호로부터 직접 MIMO 레이다의 직교신호를 간단한 연산으로 암맹적으로 분리하는 방법을 제시한다. 추정된 직교신호를 이용하여 차후 MIMO 레이다의 무력화 혹은 기만에 활용할 수 있도록 한다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제23권5호
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• pp.121-127
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• 2023

A 500 km/h linear motor high speed terrestrial transportation service is planned to launch 2027 in Japan. In order to support 5G service in the train, the Sub-carrier spacing frequency of 30 kHz is planned to be used instead of common 15 kHz sub-carrier spacing to mitigate Doppler effect in such high-speed transportation. In addition, to increase the cell size of 5G mobile system, plural Base Station antenna will transmit the identical Down Link (DL) signal to form the expanded cell size along the train rail. In this situation, forward and backward antenna signals will be Doppler shifted by reverse direction respectively and the receiver in the train might suffer to estimate accurate Channel Transfer Function (CTF) for its demodulation. In this paper, Delay and Doppler Profiler (DDP) based Channel Estimator is proposed and it is successfully implemented in signal processing simulation system. Then the simulated performances are compared with the conventional Time domain linear interpolated estimator. According to the simulation results, QPSK modulation can be used even under severe channel condition such as 500 km/h, 2 path reverse Doppler Shift condition, although QPSK modulation can be used less than 200 km/h with conventional Channel estimator.