• Title/Summary/Keyword: Base Station Antenna

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Air Substrate를 이용한 이중 대역 마이크로스트립 안테나 (Dual Band Microstrip Antenna with Air Substrate)

  • 이석문;김희중;하천수
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권9호
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    • pp.1070-1076
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    • 2007
  • 본 논문에서는 air substrate를 이용하여 웨지 모양의 방사 패치에 슬롯을 부가하여 이중 대역 특성을 갖는 안테나에 관하여 연구하였다. 웨지 모양으로 경사진 형태의 air substrate 안테나는 대역폭을 증가시킬 수 있으며, 급전 프로브의 길이가 짧아지므로 긴 프로브 급전에서 발생되는 리액턴스 성분을 줄일 수 있다. 또한, 방사 패치에 위치한 슬롯은 사용 주파수에 따라 리액턴스 성분이 변하게 되므로 안테나의 공진 주파수가 변하게 되며, 이로서 이중 대역(셀룰러 대역과 PCS 대역) 특성을 얻을 수 있다. 안테나의 대역폭, 입력 임피던스 등에 영향을 미치는 슬롯의 길이와 위치는 시뮬레이션을 통해 최적치를 얻었으며, 안테나를 제작하여 실험한 결과 -10 dB 대역폭은 셀룰러 대역과 PCS 대역 등 두 대역을 만족하였고, -15 dB 수준의 교차 편파 특성을 보였다. 이러한 결과들로써 본 연구에서 제안된 안테나는 셀룰러 대역과 PCS 대역의 기지국 안테나로서 이용될 수 있음을 확인하였다.

인공 자기 도체를 이용한 기지국 안테나의 방사 특성 개선 및 두께 감소 (The Radiation Characteristics Improvement and Thickness Reduction of Base Station Antenna with Artificial Magnetic Conductor)

  • 손철홍;안지환;장기훈;윤지환;윤영중
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권12호
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    • pp.1233-1242
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    • 2009
  • 본 논문에서는 도체 판 대신 인공 자기 도체를 반사판으로 이용하여 방사 특성이 개선되고 두께를 줄인 PCS용 기지국 안테나 구조를 제안하였다. 반사판으로 도체 판을 사용하는 기존 기지국 안테나의 경우, 도체 판 끝부분에서 기생 방사가 발생하고 이는 안테나의 후방사를 증가시켜 기지국 안테나의 방사 특성을 악화시킨다. 하지만 인공 자기 도체를 사용하면 표면에서의 높은 임피던스에 의해 표면파가 억압되어 후방사를 크게 줄일 수 있다. 그리고 부엽 특성도 개선되어 서비스 지역이 겹치는 문제를 막을 수 있다. 뿐만 아니라, 인공 자기 도체 표면에서의 $0^{\circ}$ 반사 위상에 의해 기지국 안테나의 두께를 또한 줄일 수 있다.

대칭섹터 간 주파수 간섭 감소를 위한 편파분리 및 자원 제어 방법 (Antenna Polarization Isolation and Resource Control for Frequency Interference Reduction Between Opposite Sectors)

  • 서성원;이성민;김용신
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권6호
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    • pp.1014-1023
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    • 2015
  • 본 논문은 대칭섹터 간 주파수 재사용에 따른 주파수 간섭 감소를 위한 편파 분리 및 자원 제어방법에 대한 것이다. 기지국 장비가 운용되면서 발생하는 대칭섹터 간 주파수 간섭을 감소시키기 위한 실험을 진행하였다. 기지국 장비는 대칭섹터에서 같은 주파수를 재사용 하는 구조로 In-Band 주파수 간섭이 야기된다. 따라서 주파수 간섭을 최소화하기 위해 본 논문에서는 2가지 방안을 제시하였다. 첫 번째로 대칭섹터의 안테나 편파 분리 방법이다. 편파 분리 방법을 사용함으로 CINR이 17dB에서 27dB로 약 10dB의 향상되었다. 두 번째 방법은 기지국 링크별 자원을 제어하는 방법으로 링크별 RF 송신출력을 정렬하여 자원을 할당하는 방법과 링크별 RF 송신출력 제어범위를 조정하는 방법이 있다. 본 논문에서는 제안된 두 가지 방안을 사용하여 주파수 재사용하는 구조에서 주파수 간섭을 줄일 수 있는 방안을 제시하였다.

SDR기반 스마트 안테나 시스템을 위한 듀얼 모드 채널 카드 구현 (Implementation of Dual-Mode Channel Card for SDR-based Smart Antenna System)

  • 김종은;최승원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권12A호
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    • pp.1172-1176
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    • 2008
  • 본 논문에서는 상용 DSP를 기반으로 하여 SDR용 스마트 안테나 시스템의 듀얼 모드 채널 카드를 구현하였다. SDR(Software Define Radio) 기술은 공통된 하드웨어 플랫폼에 소프트웨어를 다운로드하여 사용자가 원하는 모드로 재구성이 가능하게 하는 기술이다. 채널 카드는 고속 데이터 전송을 위한 차세대 이동통신 방식인 WiBro(Wireless Broadband)와 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 통신 모드를 지원하며, 스마트 안테나 기술이 적용된 듀얼 모드 기지국 시스템의 핵심인 모뎀 카드로 사용된다. 본 논문에서는 WiBro 시스템과 HSDPA 시스템으로 구현된 채널 카드의 구조를 설명하고, 구현된 채널 카드의 성능 검증을 위해 상용 통신 규격인 WiBro와 HSDPA시스템에서의 성능을 알아본다.

전후방비가 개선된 Cavity-Backed 마이크로스트립 다이폴 배열 안테나 설계 (Design of Cavity-Backed Microstrip Dipole Array Antennas with Enhanced Front-to-Back Ratio)

  • 유동균;전정익;이형기;최학근
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.37-44
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    • 2009
  • 본 논문에서는 TRS(Trunked Radio System: $806{\sim}866\;MHz$) 대역의 전후방비 특성이 우수한 이동통신 기지국용 배열 안테나를 제안하였다. 제안된 배열 안테나는 양호한 전후방비 특성을 갖도록 후면에 캐비티를 둔 마이크로스트립 다이폴 안테나를 복사 소자로 하고, 이를 $5{\times}3$ 배열한 안테나이다. 제안된 안테나의 타당성을 보이기 위하여 $5{\times}3$ 배열 안테나를 설계 제작하고 복사 특성을 측정하였다. 복사 특성 측정 결과, 제안된 배열 안테나는 사용 주파수 범위에서 이득 13.3 dBi 이상, 전후방비 40 dB 이상을 갖는 것으로 나타났다. 이로서 본 논문에서 제안된 배열 안테나는 후방 로브 특성이 우수한 기지국 안테나로 널리 이용될 수 있음이 확인되었다.

이득 평탄도 개선을 위한 광대역 반사판 부 다이폴 안테나 설계 (Design of Wide-Band Dipole Antennas with Plate for Improving Gain Flatness)

  • 최환기;최학근;김도경
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권7호
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    • pp.800-806
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    • 2008
  • 본 논문에서는 PCS/WCDMA/WiBro($1.750{\sim}2.39\;GHz$) 공용 기지국 배열 안테나로서 사용 가능한 광대 역 다이폴 안테나를 제안한다. 제안된 안테나는 반사 소자를 갖는 반사판 부 다이폴 안테나로서 이득 평탄도를 개선시킨다. 제안된 안테나의 광대역 특성과 개선된 이득 평탄도를 확인하기 위하여 실제 안테나를 제작하고, 복사 특성을 측정하여 계산된 결과와 비교하였다. 측정 결과는 계산 결과와 비슷하게 나타났으며, $1.75{\sim}2.39\;GHz$ 대역에서 0.74 dB의 이득 평탄도와 5 dBi 이상의 이득, 1.5:1 이하의 VSWR을 갖는 것으로 나타났다. 본 논문에서 설계된 다이폴 안테나는 PCS/WCDMA/WiBro 공용 배열 안테나의 배열 소자로 사용할 수 있을 것으로 생각된다.

Broadband multimode antenna and its array for wireless communication base stations

  • Wu, Rui;Chu, Qing-Xin
    • ETRI Journal
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    • 제41권2호
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    • pp.167-175
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    • 2019
  • A wideband dual-polarized antenna coupling cross resonator is proposed for LTE700/GSM850/GSM900 base stations. An additional resonance is introduced to obtain strong coupling between the dipole and resonator. Moreover, the input impedance of the proposed antenna is steadily close to $50{\Omega}$, which results in better impedance matching. Therefore, a wide bandwidth can be achieved with multiresonance. A prototype is fabricated to verify the proposed design. The measured results show that the antenna has a fractional bandwidth of 35.7% from 690 MHz to 990 MHz for ${\mid}S_{11}{\mid}$ < -15 dB. Stable radiation patterns as well as gain are also obtained over the entire operating band. Moreover, a five-element antenna array with an electrical downtilt of $0^{\circ}$to $14^{\circ}$ is developed for modern base station applications. Measurement shows that a wide impedance bandwidth of 34.7% (690 MHz to 980 MHz), stable HPBW (3-dB beamwidth) of $65{\pm}5^{\circ}$, and high gain of $13.8{\pm}0.6dBi$ are achieved with electrical downtilts of $0^{\circ}$, $7^{\circ}$, and $14^{\circ}$.

CDMA2000 1X용으로 구현된 스마트 안테나 기지국 시스템의 성능분석 (Performance Analysis of Smart Antenna Base Station Implemented for CDMA2000 1X)

  • 김성도;이원철;최승원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권9A호
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    • pp.694-701
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    • 2003
  • 본 논문에서는 CDMA2000 1X용 스마트 안테나 기지국을 구현하고 기지국 각 모듈의 구조와 새로운 기능을 소개한다. 구현된 스마트 안테나 기지국은 배열안테나, 주파수 상/하향 변환기, ADC/DAC, 확산기/역확산기, 길쌈 부호기/비터비 복호기, 탐색기, 추적기, 빔포머, 캘리브레이션(calibration) 등 여러 종류의 서브 시스템으로 구성되는 복합 시스템이다. 캘리브레이션 과정을 거친 후 순방향과 역방향 링크에서 원하는 빔패턴이 생성됨을 실험을 통해서 확인하였다. 또한, 본 논문의 스마트 안테나 기지국에 채택된 적응 알고리즘이 가입자당 4개의 핑거를 지원하는데 충분한 속도와 정확성을 가짐을 확인 하였으며, PCS 대역의 상용 단말기를 사용한 실험을 통해 제안된 스마트 안테나 기지국이 기존의 다이버시티 기지국에 비해 우수한 성능을 가짐을 FER(Frame Error Rate)로 확인하였다.