• 제목/요약/키워드: Array pattern synthesis

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Array pattern synthesis using semidefinite programming and a bisection method

  • Lee, Jong-Ho;Choi, Jeongsik;Lee, Woong-Hee;Song, Jiho
    • ETRI Journal
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    • 제41권5호
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    • pp.619-625
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    • 2019
  • In this paper, we propose an array pattern synthesis scheme using semidefinite programming (SDP) under array excitation power constraints. When an array pattern synthesis problem is formulated as an SDP problem, it is known that an additional rank-one constraint is generated inevitably and relaxed via semidefinite relaxation. If the solution to the relaxed SDP problem is not of rank one, then conventional SDP-based array pattern synthesis approaches fail to obtain optimal solutions because the additional rank-one constraint is not handled appropriately. To overcome this drawback, we adopted a bisection technique combined with a penalty function method. Numerical applications are presented to demonstrate the validity of the proposed scheme.

컨포멀 위상 배열 안테나의 패턴 합성에 대한 고찰 (Study on Pattern Synthesis of Conformal Phased Array Antenna)

  • 박동철;권오혁;류홍균;이규송
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권12호
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    • pp.1031-1043
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    • 2015
  • 본 논문에서는 Enhanced Adaptive Genetic Algorithm(EAGA)를 이용하여 두 가지 종류의 컨포멀 배열 안테나의 패턴 합성 과정을 기술하였다. 한 종류는 2차 함수 형태의 실린더 도체 위에 배열된 $1{\times}16$ 배열 안테나이고, 다른 종류는 2차 함수 곡선의 회전체 곡면 도체 위에 배열된 18개 소자 배열 안테나이다. 패턴 합성시 각 소자의 능동 소자 패턴을 이용하였고, 특히 회전체형 배열 안테나의 경우, 합성 시간을 크게 줄이기 위해 동심원형 평면 배열 안테나의 능동 소자 패턴을 구한 뒤 이를 변환하여 사용하였다. 제안한 합성 기법의 타당성을 검증하기 위해 MATLAB 내에서 합성된 배열 안테나의 패턴과 MWS(Microwave Studio) 내에서 구현된 배열 안테나의 패턴을 비교하였으며, 또한, $1{\times}16$ 배열 안테나의 경우는 측정 패턴과 합성 패턴도 비교하였다.

향상된 적응형 유전 알고리즘을 이용한 회전체형 컨포멀 배열 안테나의 패턴 합성 (Pattern Synthesis of Rotated-type Conformal Array Antenna Using Enhanced Adaptive Genetic Algorithm)

  • 성철민;권오혁;박동철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권8호
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    • pp.758-764
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    • 2015
  • 본 논문에서는 2차 함수 곡선의 회전체형 도체 곡면 위에 있는 컨포멀 배열 안테나의 패턴을 EAGA(Enhanced Adaptive Genetic Algorithm)를 이용하여 합성한 내용을 보이고 있다. 다양한 곡면의 회전체 도체를 고찰하기 위해 2차 함수의 계수를 바꿔 세 가지 유형의 회전체형 곡면을 형성시켰고, 각 유형의 컨포멀 배열 안테나 패턴을 합성하였다. 패턴 합성에 소요되는 시간의 단축을 위해 3차원 컨포멀 배열 안테나의 능동 소자 패턴 대신에 2차원 평면 배열 안테나의 능동 소자 패턴을 구한 후, 이를 오일러 변환(Euler transform)시켜 이용하였다. EAGA를 이용하여 합성된 패턴의 검증을 위해 MWS(Microwave Studio)를 통해 구한 패턴과 비교하였으며, 두 패턴은 전반적으로 유사하였다.

평면 배열 안테나에 의한 다중 빔 복사 패턴의 합성 (A Multibeam Pattern Synthesis of Planar Array Antenna)

  • 허문만;이인재;윤현보
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권10호
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    • pp.1007-1019
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    • 2006
  • 임의의 필드 분포를 갖는 단일 페치 안테나를 평면 배열하고 각 소자에 공급되는 급전 신호의 크기와 위상을 유전자 알고리즘으로 최적화하여, 여러 방향의 지향성과 널을 갖는 다중 빔 복사 패턴의 합성 방법을 제안하였다. 제안된 방법의 유효성을 확인하기 위해서, $2{\times}2$ 평면 배열 안테나를 제작하고 원거리 복사 패턴의 계산 결과와 측정 결과를 비교하여 동일한 특성을 확인하였으며, 다중 빔 복사 패턴의 합성은 $8{\times}8$ 배열 안테나 시스템을 이용하여, 시뮬레이션을 통해서 각 소자의 급전 신호의 크기와 위상을 최적화하였다.

Improvement of Maskless Photolithography of Bio Pattern with Single Crystalline Silicon Micromirror Array

  • Jang, Yun-Ho;Lee, Kook-Nyung;Park, Jae-Hyoung;Shin, Dong-Sik;Lee, Yoon-Sik;Kim, Yong-Kweon
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제2권2호
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    • pp.274-279
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    • 2007
  • This study focuses on the enhancement of maskless photolithography as well as the peptide synthesis application with single crystalline silicon micromirrors. A single crystalline silicon micromirror array has been designed and fabricated in order to improve its application to the peptide synthesis. A micromirror rotates about ${\pm}\;9^{\circ}$ at the pull-in voltage, which can range from 90.7 V to 115.1 V. A $210\;{\mu}m-by-210\;{\mu}m$ micromirror device with $270\;{\mu}m$ mirror pitch meets the requirements of an adequately precise separation for peptide synthesis. Synthetic 16 by 16 peptide array corresponds to the same number of micromirrors. The large size of peptide pattern and the separation facilitate biochip experiments using fluorescence assay. The peptide pattern has been synthesized on the GPTS-PEG200 surface with BSA-blocking and thereupon the background was acetylated to reject non-specific bindings. Hence, an averaged slope at the pattern edge has been distinguishably improved in comparison to patterning results from an aluminum micromirror.

개선된 2단 최소자승법을 이용한 선배열 소나의 조향 빔 형성 (Steering Beam Pattern Synthesis of Line Array SONAR using Modified Two Step Least Squares Method)

  • 박경민;이석진;정석문
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권6호
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    • pp.228-236
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    • 2014
  • 견인 선배열 소나는 해양이라는 유체에서 작동하기 때문에 그 형상이 왜곡되고, 특히 견인 함정이 회전하는 경우 형상이 심하게 변형된다. 이러한 경우 선배열이 갖는 빔 패턴 형성은 제한되며, 이로 인한 신호 대 잡음비 등의 성능 저하를 야기한다. 본 논문에서는 2단 최소자승법에 기초한 개선된 2단 최소자승법 알고리즘을 제안하였으며, 해양에서 운용되는 선배열의 형상을 변침각도로 모델링하여 알고리즘을 적용하였다. 변침각도와 주엽의 위치를 변경하면서, 알고리즘별 조향 빔의 신호 대 잡음비를 분석하였다. 그 결과 제안한 알고리즘이 다른 알고리즘보다 2dB 정도 성능이 향상되었으며, 비교적 일정한 빔 패턴을 형성하였다.

능동위상배열안테나의 적응형 패턴 널 형성에 관한 연구 (A Study on Adaptive Pattern Null Synthesis for Active Phased Array Antenna)

  • 정진우;박성일
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.407-416
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    • 2021
  • 능동위상배열안테나는 적절한 급전신호 가중치 선택에 따라 대국을 향해 주 빔을 조향할 수 있을 뿐만 아니라 간섭원 방향으로 패턴 널을 형성할 수 있다. 주 빔의 조향을 위한 급전신호 가중치는 방사소자의 위치를 기반으로 쉽게 산출할 수 있다. 그리고 패턴 널 형성을 위한 급전신호 가중치 또한 적절한 요구 방사패턴 설정과 WLSM(Weighted Least Squares Method)을 이용하면 산출할 수 있다. 그러나 일반적인 무선 통신망 환경에서 간섭원의 위치는 미인지 상황에 있다. 따라서 적응형 패턴 널 형성 기법이 필요하다. 본 논문에서는 요구 방사특성 설정에 따른 패턴 널 형성이 가능함을 확인하고, 이를 기반으로 관측 영역 기준 이진탐색 알고리즘을 이용하여 간섭원 적응형 패턴 널 형성 기법에 관하여 연구하였다. 제시된 기법을 기반으로 모의실험을 수행한 결과, 효율적으로 간섭 적응형 패턴 널 형성이 가능함을 확인하였다.

통합마스트 적용을 위한 컨포멀 어레이 빔 합성 기법에 관한 연구 (A Study on the Conformal Array Beam Synthesis Technique for Integrated Mast Application)

  • 김영완;라영은;이종학;박종국
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.626-631
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    • 2020
  • 본 논문에서는 컨포멀 어레이(Conformal Array) 빔 합성 기법에 관한 연구를 수행하였다. 일반적인 선형 배열에서의 빔 조향에 따른 성능 열화 없이 빔 조향을 수행할 수 있는 컨포멀 어레이는 다양한 레이다 시스템에 적용되고 있다. 평면형 선형 배열에서의 빔 합성 기법과 달리 컨포멀 배열은 곡면상에 복사소자가 위치하므로 복사소자별로 파면(Wave Front)까지의 위상을 보상해 주어야 한다. 또한 복사소자별 옵셋 각도(Offset Angle)를 계산하여 실제 q빔 합성 시 적용함으로서 정확한 빔 패턴을 예측할 수 있었다. 본 논문에서는 위상 보상 및 옵셋 각도를 계산하여 빔 패턴 합성 시 적용한 후 빔 패턴 비교를 수행하였으며, 수학적인 분석을 통해 성능을 비교하였다.

스트립 급전 평면 모노폴 배열을 이용한 직사각형 방사패턴 기지국용 안테나 (Base Station Antenna with Rectangular Radiation Pattern using Strip Feeding Planar Monopole Array)

  • 신헌철;문상만;우종명
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.1018-1024
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    • 2001
  • 본 논문에서는 시가지 마이크로 셀에 적합한 직사각형 방사 패턴을 갖는 이동통신 기지국용 배열 안테나의 설계 방법을 제안하였으며, 직사각형 방사패턴을 만들기 위해서 수정된 Woodward-Lawson 법을 사용하여 여진 전류를 계산하여 설계하였다. 안테나의 패턴을 확인하기 위하여 주파수 2 GHz 대역에서 12 배열로 스트립선로를 사용하여 전력분배 및 급전하였고, 안테나는 평면형 모노폴을 배열하여 전력 분배기와 안테나를 일체화시킨 형태로 설계 및 제작하여 제특성을 측정하였다. 패턴 측정 결과 단변과 장변이 5 dB 차이 나는 원하는 직사각형 빔 패턴을 얻을 수 있었다.

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유전자 알고리즘에 의한 소나 배열 소자의 허용오차 분석 (Analysis of Error Tolerance in Sonar Array by the Genetic Algorithm)

  • 양수화;김형동
    • 한국음향학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.496-504
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    • 2003
  • 본 논문에서는 유전자 알고리즘을 이용하여 빔 패턴 오차의 허용범위를 만족하는 개별소자의 허용오차를 분석하였다. 기존의 수치적 통계방법은 배열소자의 개수증가에 따라 계산량이 증가하는 문제점이 있고 이를 보완하기 위해 제안된 Monte-Carlo 방법은 낮은 정밀도와 빔 패턴 합성으로의 확장이 어렵다는 한계점을 가지고 있어 본 논문에서는 이러한 단점을 극복하기 위해 유전자 알고리즘을 이용한 소나 배열 소자의 허용오차 분석법을 제안하였다. 제안된 알고리즘을 이용하여 1차원과 2차원 배열에서 주어진 빔 패턴 오차 허용범위를 만족하는 각 소자별 허용오차 범위를 분석하였고 모의실험을 통하여 소나 배열 소자의 허용오차 범위가 타당함을 검증하였다.