• 한국전자파학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.145-151
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• 2008

본 논문에서는 IEEE 802.11a/b 주파수 대역인 2.400$\sim$2.483 GHz와 5.725$\sim$5.825 GHz 대역에서 유사한 복사패턴을 가지며 동작하는 위성 인터넷을 위한 두 개의 Y-슬롯이 있는 이중 대역 마이크로스트립 안테나를 제안한다. 제안한 안테나의 크기는 $50\times47.5\times6.5\;mm^3$이고, 동축 케이블을 이용하여 급전하였으며, 안테나 패치는 두께가 0.508 mm이고 비유전율이 3.38인 RO4003 기판 위에 설계하였다. 제작된 안테나의 측정 결과, VSWR<2를 기준으로 2.398$\sim$2.507 GHz와 5.458$\sim$5.972 GHz의 대역폭을 가지며, 안테나의 최대 이득은 각각 8.92 dBi, 7.74 dBi 이다.

• 항공우주기술
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• 제6권2호
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• pp.52-59
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• 2007

통신위성 (RF 탑재체 위성)은 고효율 및 고이득 반사경 안테나를 포함하는 통신 탑재체 시스템과 버스 시스템으로 구성되어 있어, 이들 시스템에 대한 RF 특성 검증시험은 발사 전에 이루어져야 한다. 일반적으로 통신위성용 안테나의 복사패턴은 원거리 조건을 충분히 만족할 수 있는 테스트 레인지에서 측정된다. 통신위성용 안테나의 복사패턴을 정밀하게 측정하기 위한 테스트 레인지는 급전점과 관측점 사이의 거리가 수십에서 수천 킬로미터까지 필요하다. 급전점과 관측점 사이의 거리가 먼경우, 외부의 복잡한 RF (radio frequency) 환경에 노출되어 정밀한 측정이 어렵게 되고, 기후의 변화에 따른 측정의 제약을 갖게 된다. 이러한 문제점을 고려하여 외부환경으로부터 영향을 받지 않는 안테나 테스트 레인지가 요구된다. 본 논문에서는 현재 진행되고 있는 통신해양기상위성을 비롯하여 앞으로 개발하게 될 통신위성 시스템의 탑재 안테나 및 RF 성능시험을 수행하기 위한 안테나 테스트 레인지의 구성과 레인지 오차 및 평면파의 생성원리를 고찰하구 정밀측정에 부합되는 전파무향실의 설계와 이에 따른 성능 파라미터를 제시하고자 한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.473-482
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• 1998

본 논문에서는 유한차분 시간영역법(FDTD)를 이용하여 단일 마이크로스트립 안테나와 기생소자를 갖는 광 대역 마이크로 스트립 안테나의 특성을 해석하고, 최대 대역폭을 갖는 안테나를 설계하였다. 유한차분 시간영역 법에 의한 수치 해석 결과뜰 Fourier 변환하므로 주파수 영역에서의 반사손실, 입력 임피던스, 복사 패턴 동의 특성을 계산하였다. 이 안테나의 구동소자의 폭, 구동소자와 기생 소자 사이의 간격, 기생소자의 폭과 넓이 변화 에 따라 안테나의 입력 임피던스 및 반사손실, 전압 정재파비 둥의 특성이 변하고, 광대역 특성을 가진다. 따라서 서로 다른 소자틀은 다른 주파수에서 공진되고, 이러한 공진이 대역폭올 향상시킨다. 계산 및 측정한 결과, 결합성을 갖는 마이크로스트립 안테나는 단일 마이크로스트립 안테나의 면적에 약 2배 증가한 반면, 대역폭은 단일 마이크로스트립 안테나에 비해 약 4배 이상 개선되었다. 이러한 계산 결과들은 본 실험의 측정치와 비교적 잘 일치하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제15권4호
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• pp.383-397
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• 2013

In this paper, the sensitivity of massive antenna arrays and digital beamforming to radio frequency (RF) chain in-phase quadrature-phase (I/Q) imbalance is studied and analyzed. The analysis shows that massive antenna arrays are increasingly sensitive to such RF chain imperfections, corrupting heavily the radiation pattern and beamforming capabilities. Motivated by this, novel RF-aware digital beamforming methods are then developed for automatically suppressing the unwanted effects of the RF I/Q imbalance without separate calibration loops in all individual receiver branches. More specifically, the paper covers closed-form analysis for signal processing properties as well as the associated radiation and beamforming properties of massive antenna arrays under both systematic and random RF I/Q imbalances. All analysis and derivations in this paper assume ideal signals to be circular. The well-known minimum variance distortionless response (MVDR) beamformer and a widely-linear (WL) extension of it, called WL-MVDR, are analyzed in detail from the RF imperfection perspective, in terms of interference attenuation and beamsteering. The optimum RF-aware WL-MVDR beamforming solution is formulated and shown to efficiently suppress the RF imperfections. Based on the obtained results, the developed solutions and in particular the RF-aware WL-MVDR method can provide efficient beamsteering and interference suppressing characteristics, despite of the imperfections in the RF circuits. This is seen critical especially in the massive antenna array context where the cost-efficiency of individual RF chains is emphasized.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제37권7호
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• pp.18-23
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• 2000

능동 위상배열 안테나는 방사부 및 저잡음증폭기와 위상천이기를 포함하는 능동회로부가 결합된 다수의 채널들로 구성된다. 각각의 채널은 능동회로부의 초기위상 및 이득의 비균일성, 방사소자와 능동회로부의 인터페이스 및 빔성형회로의 편차 등으로 인하여 제각기 다른 양의 초기위상 및 이득값을 갖게 된다. 이는 능동 위상배열 안테나에 내재된 문제점으로서, 설계된 안테나 방사패턴 및 안테나 이득을 실제로 구현하기 위해서는 각각의 채널의 초기위상 및 이득 편차를 보정할 필요가 있다. 본 논문에서는 능동 위상배열 안테나에 대하여 초기위상 및 이득의 편차를 효율적으로 보정하여 안테나 성능을 최대로 향상시키는 새로운 보정 방법을 제시하였다. 실제 이 방법을 수행하여 12개의 상당히 비균일한 채널의 초기위상 천이 및 이득을 보정하여 안테나 이득을 2.0dB 이상 향상시켰다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.24-30
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• 2007

본 논문에서는 편파 다이버시티를 구현하기 위한 바람개비 형태의 루프 안테나를 제안하였다. 제안된 루프 안테나의 원주는 일반적인 소형 루프 안테나의 길이(${\lambda}$)보다 10배가 크나, 소형 루프 안테나와 같이 수평면에서 무지향성 패턴을 얻을 수 있다. 기생 루프 안테나의 사용을 통해 안테나의 임피던스 정합 문제를 해결하고, 등가 회로를 제시하여 제안된 안테나의 설계 의도가 수식적으로 설명될 수 있음을 보였다. 제안된 안테나는 2.6 GHz에서 설계, 제작되었으며 정재파비 2:1 이하를 기준으로 6 %의 대역폭, 편파 분리도 15 dB, 이득 1.5 dBi의 시뮬레이션 결과를 나타내었고, 시뮬레이션 결과와 측정 결과가 잘 일치하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.119-126
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• 2019

본 논문에서는 WLAN 표준화에 적합하도록 삼중대역 안테나를 설계, 제작 및 측정하였다. 마이크로스트립 급전방법을 적용하여 세 개의 마이크로스트립 선로를 갖도록 설계하였으며 임피던스 특성을 향상시키기 위해 하나의 스터브 추가하여 삼중대역 특성을 얻었다. 요구되는 주파수 대역과 임피던스 대역폭을 얻기 위해 세개 분기 선로의 길이와 폭을 설정하고 스터브 길이를 조정하고 최적화하였다. 제안된 안테나는 $24.0mm(W){\times}60.0mm(L){\times}1.0mm(t)$의 유전체 기판 위에 $23.0mm(W_2+W_4){\times}53.1mm(L_1)$의 크기로 제작되었다. 제작 및 측정 결과로부터 900 MHz에서는 159 MHz (841~1000 MHz), 2400 MHz 대역에서는 630 MHz (2.32~2.95 GHz) 그리고 5000 MHz 대역에서는 1,040 MHz (4.95~5.99 GHz)의 대역폭을 얻었다. 또한 무반사실의 측정결과로부터 제작된 안테나의 이득과 방사패턴 특성을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권9호
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• pp.1165-1171
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• 2020

본 논문에서는 28 GHz와 38 GHz의5G 단말용 안테나 타입별 반사손실, 방사패턴 등의 성능을 고려하여 단일안테나를 설계하고, 안테나 소자를 반 파장 간격으로 배열하여 5G 단말용 배열안테나를 설계하였고 성능을 분석하였다. 밀리미터파 대역 통신에서는 기존의 마이크로파 대역에서와는 달리 송수신 간의 높은 경로손실이 발생한다. 5G 밀리미터파 단말용 배열안테나 설계에서는 안테나의 이득, 대역폭뿐만 아니라, 안테나 소자 간 격리도, side-lobe level(SLL) 등의 안테나 성능이 추가적으로 고려되어야 한다. 28GHz와 39GHz에서 제안하는 안테나 이득이 각각 약 13.5dBi 와 11.3dBi, 반사손실도 -18.4 dB과 -20 dB 이하의 측정 결과로부터 설계의 타당함을 입증하였고, 밀리미터파 대역 응용으로서도 적합함을 보였다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권3호
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• pp.194-201
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• 2014

본 논문에서는 TRM(Transmitter-Receiver Module)을 사용하여 각 안테나에 펄스의 위상을 조정함으로써 빔 패턴 각도를 조정하여 다중 경로 환경에서의 성능저하를 향상시킬 수 있다. 다중 경로 환경에서 성능저하를 향상시키는 임펄스 신호를 왜곡 없이 송 수신하는 빔 스캐닝 시스템(Beam Scanning System)을 설계 및 제작 하였다. 빔 스캐닝 시스템은 안테나 종단 부분에서 신호가 왜곡 없이 송 수신이 가능하여 하며 타 시스템에 영향을 미치지 않아야 한다. 또한 빔 조향을 통하여 표적에 대한 감지 능력도 있어야 한다. 설계한 빔 스캐닝 안테나의 분산특성은 충실도(Fidelity)를 사용하여 분석을 하고 조향과 레이더 해상도(Radar Resolution) 성능은 $1cm{\times}1cm$ 표적의 크기를 사용하여 그 성능을 확인한다. 빔 스캐닝 배열 안테나를 제작하기 위해 IR-UWB(Impulse Radio)용 비발디 안테나(Vivaldi Antenna), 삼중대역 윌킨슨 전력 분배기(Tri-Band Wilkinson power divider), TRM(Transmitter-Receiver Module), 송 수신 모듈(TRM)을 컨트롤 할 수 있는 컨트롤 보드 및 GUI 설계를 하였다. 본 연구를 통해 개발된 UWB 빔 스캐닝 시스템은 빔 패턴 각도를 조정하여 다중 경로 환경에서의 성능저하를 향상시킬 수 있으며, 네트워크 분석기를 이용한 시간영역 분석기술은 안테나 설계 시 안테나의 특성을 정확히 분석을 할 수 있고 손쉽게 빔 폭을 확인 할 수가 있다. 설계한 빔 스캐닝 시스템은 레이더 응용 분야인 지표투과 레이더, 벽 투과 레이더, 의료영상 레이더, 탐색 및 구조 레이더, 비파괴 탐상 레이더 및 무선통신 시스템에 사용 적용이 가능하다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.476-482
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• 2006

본 논문에서는 초고출력 안테나 시스템의 급전용 다중 모드 혼 안테나를 제안한다. 제안된 초고출력용 급전 혼 안테나는 모드 변환기와 연결되며, 전원부와 반사판 안테나의 사이에 위치한다. 초고출력 시스템의 경우 급전 안테나의 spillover를 고려한 -25 dB 빔 폭이 반사판 안테나의 크기를 결정하므로 반사판 안테나의 소형화를 위해 -25 dB 빔 폭을 줄인 급전용 다중 모드 혼 안테나를 설계 및 제작하였다. 그 결과 제안된 다중 모드 혼 안테나를 이용한 급전 시스템의 이득은 27 dBi이며 반사 손실은 10 GHz에서 -22 dB 이하의 값이 측정되었다. 또한 -25 dB 범 폭은 수직 평면과 수평 평면에서 각각 $20.24^{\circ}$와 $28.92^{\circ}$로 측정되었고 이는 기존의 혼 안테나를 이용한 급전 시스템의 빔 폭보다 약 $10^{\circ}$가량 작은 값으로, 제안된 혼 안테나는 초고출력 안테나 시스템 소형화에 적합한 형태임을 확인하였다.