• 한국통신학회논문지
• /
• 제23권4호
• /
• pp.997-1005
• /
• 1998

본 논문은 기존 on-off 앨고리듬을 개선하여 어레이 소자의 위상을 계산량이 적고 정확하게 구할 수 있는 그래디언트 on-off 방법을 제안한다. 제안 방법의 우월성은 어레이 출력파워를 어레이 소자의 위상으로 그래디언트한 수식을 이용하므로써 기존 방법보다 어레이 출력파워의 증감을 더 정확하게 구할 수 있는데 기인한다. 제안 방법은 어레 이 소자의 위상을 조정하여 원하는 신호의 입사 방향으로 최대 빔패턴을 형성한다. 선형 어레이와 이차원 어레이의 두 경우를 나누어서 제안 방법을 적용하여 분석한다. Texas Instrument사에서 제공하는 부동소수점방식의 TMS320C30의 평가보드로 구현하므로써 제안 앨고리듬의 실시간 처리 가능성을 증명하였다. 제안 방법은 스냅샷당 빔형성 과정의 계산량이 적기 때문에 응답이 빨라야 하는 이동통신 시스템에 적합하다. 제안 방법을 CDMA 이동통신 상황에서 시뮬레이션하여 성능분석한 결과 수신신호의 성능이 상당히 향상되는 것을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
• /
• 제44권4호
• /
• pp.88-94
• /
• 2007

본 논문은 GPS 수신기에서 간섭 제거를 통한 성능 개선을 목적으로 3 차원 배열 안테나를 이용한 DOA ( Direction Of Arrival ) 추정과 빔 형성 성능 분석에 관한 것이다. GPS 수신기에 배열 안테나를 이용하면 신호 도래 방향의 DOA 를 추정한 후, 공간 필터링을 이용하여 원하는 방향으로 주빔과 널을 형성하므로서 재머 ( jammer ) 신호를 제거할 수 있으므로 시스템의 성능을 높힐 수 있게된다. 본 논문에서는 5 가지의 3 차원 배열 안테나 구조를 제안한 후 도래 신호의 DOA 를 추정키위한 MUSIC 알고리즘을 적용할 경우 추정 오차 및 빔 형성의 성능을 제시하였다. DOA 성능 분석을 위하여 DOA 추정 오차를 계산하였으며 빔 형성 성능 분석을 BER 을 사용하였다. 특히 빔 형성 성능 분석에서는 다양한 jammer 전력과 GPS 신호의 존재 및 각도 퍼짐등을 고려하였다. 컴퓨터 시뮬레이션의 결과 제안된 3차원 배열 안테나에서 Curved (B) 7-element 안테나가 DOA 추정, 추정 오차 및 BER 특성과 각도 퍼짐에서 다른 배열 안테나보다 우수한 특성을 얻을 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.344-350
• /
• 2009

본 논문에서는 새로운 빔 조향 방식을 갖는 하이브리드 안테나를 제안하였다. 본 안테나는 카세그레인 안테나 구조로서, 파라볼라 구조의 고이득 특성을 구현하기 위하여 설계된 주반사판과 평판형 구조로서 모든 방향에서 ${\pm}3^{\circ}$ 회전할 수 있도록 설계된 부반사판의 경사각을 이용하여 안테나 빔 조향(beam pointing)을 제어할 수 있도록 하였다. 또한, 20개의 소자 안테나로 구성되는 능동 배열을 급전부에 적용함으로써, 일차적으로 급전 배열에 의한 전자식 빔 조향 제어와 함께, 부 반사판의 경사각을 이용한 이차적인 빔 조향 제어가 가능하도록 하였다. 본 안테나는 이동체 내에서 위성을 통한 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있도록 설계되었으며, 무궁화위성의 사양에 맞춰 송신은 Ka-대역(30.085$\sim$30.885 GHz)에서, 수신은 K-대역(20.355$\sim$21.155 GHz)에서 동작하도록 설계되었다. 또한, 제작된 시제품 안테나의 특성 시험을 통하여, 송신 및 수신 대역에서 최소 47 dBi와 44.4 dBi의 안테나 이득을 가지며, 급전 배열 및 부 반사판을 통하여 안테나의 빔이 ${\pm}2^{\circ}$ 범위까지 가변할 수 있음을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제13권2호
• /
• pp.143-148
• /
• 2013

본 논문에서는 무선 시스템에서 목표물 도래방향 추정에 대한 다중 빔에 대해서 연구한다. 빔 조향 방법은 고각 방향의 빔 조향 방식 또는 빔 형성 방식, 스택 빔 조향, 주파수 조향, 위상 조향 및 디지털 빔 형성 등으로 구분 된다. 제안된 알고리즘은 효과적인 빔 조향을 하기위해서 위상과 크기를 보정하는 안테나 가중치 오차 보정기법과 특이 행렬을 결합한 방법이다. 본 논문에서는 빔 조향 추정 알고리즘을 제안하여 디지털 빔 형성 레이더에 빔조향 방식을 적용하여 목표물을 추정하였다. 모의실험을 통해서 본 연구에서 제안된 알고리즘의 성능을 기존 알고리즘과 비교 분석하였다. 목표물 도래방향 추정에서 본 연구에서 제안한 알고리즘이 기존 알고리즘보다 도래방향 추정 능력이 향상된 것을 입증하였다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
• /
• 한국퍼지및지능시스템학회 2000년도 추계학술대회 학술발표 논문집
• /
• pp.419-427
• /
• 2000

The 4 by 4 microstrip phased array antenna designed and radiation characteristics are studied. The design frequency was chosen to be 5.8GHz. Chebyshev ratio was achieved by unequal power divider and Wilkinson power divider. The ratio of current at each port is 1 : 2.6 : 2.6 : 1 and then side lobe level is less than -30 dB. It is shown that the radiation beam direction can be changed up to 30。 by control the phase at each port. The result can be used to design electrically controllable microwave scanning antennas.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신설비학회 2006년도 하계학술대회
• /
• pp.193-196
• /
• 2006

In this paper, two $4{\times}4$ rectangular patch array antennas operated at 20 GHz are implemented for the satellite communication. Two $2{\times}2$ sub-arrays are designed and used for the design of $4{\times}4$ patch array. The sixteen patch antennas and microstrip feeding line are printed on the single-layered substrate. The spacing between the array elements is chosen to be $0.736{\lambda}$. The HPBW(Half Power Beam Width) of the $4{\times}4$ microstrip patch array is 17.01 degrees in the E-plane and 17.71 degrees in the H-plane with a gain of 11.6dB in the experimental results. The HPBW of the recessed $4{\times}4$ microstrip patch array is 18.66 degrees in E-plane and 17.12 degrees in the H-plane with a gain of 12.55dB in the experimental results.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제14권2호
• /
• pp.202-208
• /
• 2003

본 논문에서는 기생 패치와 구동기 패치가 서로 다른 층에서 H-plane 에지 결합과 broadside 결합을 통해 고이득과 큰 틸팅 각도를 얻을 수 있는 위성 방송 수신용의 마이크로스트립 패치 배열 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 고가의 유전체 기판 대신에 폴리에스터 동장 적층 필름과 폼을 사용하여 16$\times$8 배열로 설계 제작되었으며, 이득 22.9 dBi, 3dB 빔 폭 4.6$^{\circ}$, 그리고 broadside 방향에서 43.9$^{\circ}$기울어진 빔 특성을 가지고 있다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제30권1호
• /
• pp.45-53
• /
• 2019

본 논문에서는 다이폴, 슬롯, 패치 세 가지 기본타입 안테나 소자를 이용하여 28 GHz 5G 단말용 배열안테나를 설계하고 성능을 비교 분석하였다. 안테나 소자 간 격리도는 $S_{21}$을 기준으로 비교하였으며, 다이폴, 슬롯, 패치 타입이 각각 -13.76 dB, -16.88 dB, -11.47 dB로 슬롯 타입 안테나가 가장 높은 격리도 특성을 갖는다. 또한 빔 커버리지 성능 비교를 위하여 배열안테나의 빔 폭, 최대 빔 조향 각도 등의 성능을 분석하였다. 최대 빔 조향 각도는 슬롯 타입이 $63^{\circ}$로 가장 넓고, 패치 타입이 $36^{\circ}$로 가장 좁은 조향 특성을 가진다. 실제 단말기 사용 환경에서의 안테나 성능을 확인하기 위해서 단말기가 talk mode와 data mode에서 동작할 때의 특성을 시뮬레이션을 통해 분석하였다. 비교 분석 결과, 28 GHz 5G 단말용 배열안테나 소자로 슬롯 타입 배열안테나가 가장 적합한 것을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제16권5호
• /
• pp.465-471
• /
• 2005

본 논문에서는 빔 전파법(BPM: Beam Propagation Method)을 이용하여 안테나 배열에서 발생된 집속된 빔의 전파 또는 집속 현상을 파악하는 방법을 제시하였다. 대물 쪽(object side)으로 적응적 집속을 위해 로트맨 렌즈를 이용하는 경우에 대해 회절이론을 바탕으로 집속 현상을 이론적으로 고찰하였다. 이를 검증하기 위해 상용 EM simulation tool을 이용하여 분석하기에는 구조물의 복잡성과 집속된 빔의 입전 설정 등 몇 가지 어려움이 있기에 이의 차선책(alternative solution)으로 푸리에 회절 이론에 기초한 빔 전파법을 이용하여 집속 현상을 계산하는 방법인 BPM을 소개하였다. 즉, 개구면을 통한 빔 전파는 Fresnel Diffraction Integral(FDI)에서 푸리에 변환 형태로 표현될 수 있으며 이는 BPM으로 발전시켜 개구면 형(aperture-type) 안테나로부터 전파되는 파의 빔 폭(beam width or spot size), 세 기(intensity or gain), 그리고 실제 초점거리를 산출하였다. $10\lambda$의 배 열 크기를 갖는 안테나에 대해 $20\lambda,\;30\lambda$, 그리고 $50\lambda$의 기하 초점거리(geometrical fecal length)를 갖는 파에 대해 BPM을 통해 계산한 결과, 빔 폭은 차례로 1.1\lambda,\;1.3\lambda,\;1.9\lambda$이 산출되었다.

• 한국ITS학회 논문지
• /
• 제15권5호
• /
• pp.108-115
• /
• 2016

본 논문에서는 배열 합성 혼 안테나를 설계하고 고출력 마그네트론을 연결하여 방사전력을 측정하였다. 제안된 안테나는 $4{\times}4$ 배열 합성 혼 안테나 특성을 바탕으로 후방 방사를 억제시키기 위해 합성 혼 개구면 상, 하단에 2단 단락구조물을 부착하여 빔폭 E-plane $8.86^{\circ}$, H-plane $7.35^{\circ}$, 전후방비 39.7 dB를 얻었다. 또한 배열된 마그네트론을 이용한 배열 혼 안테나의 방사전력을 측정하기 위하여 도파관 어댑터를 설계하여 마그네트론과 혼 안테나를 연결 시켰고 고출력의 파워를 측정하기 위해 중간단에 에어갭을 넣은 마이크로스트립 라인 커플러를 설계하였다. $4{\times}4$ 배열 합성 혼 안테나의 중앙에 4개의 마그네트론을 연결하여 측정한 결과 평균 방사 출력 0.063 W를 얻었다.