• 제목/요약/키워드: Beam Forming Antenna

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DS-CDMA 시스템에서 다중 안테나를 이용한 동기획득방식의 성능비교 (Performance Comparison of Acquisition Schemes Using Multiple Antennas in DS-CDMA System))

  • 강법주
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권9A호
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    • pp.1058-1066
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    • 2004
  • 본 논문에서는 DS CDMA 시스템에서 다중안테나를 이용한 옹기획득 시스템을 제안하고 있다 기존의 다중안테나를 이용한 옹기획득 방식은 다중안테나 결항을 이용한 방법과 고정 다중빔 형성을 이용한 직렬동기획득방식 등이 있다. 그런데, 본 논문에서는 고정 다중빔 형성을 이용한 히이브리드 동기획득 방식을 제안하고 있다. 수치 해석 결과로는 다경로 Raylelgh 페이딩 채널에서 옹기획득시간 측면에서 두 방식에 대한 동기획득 성능을 비교하고 있다.

광대역 위성 통신/방송용 삼중 대역 이동형 안테나 시스템 설계에 관한 연구 (A Study on Mobile Antenna System Design with Tri-band Operation for Broadband Satellite Communications and DBS Reception)

  • 엄순영;정영배;손성호;윤재승;전순익
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.461-475
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    • 2006
  • 본 논문은 Ka/K 통신 대역 및 Ku 방송 대역에서 동작하는 무궁화 3호 정지 궤도 위성을 이용하여 화상 전화, 인터넷과 같은 위성 멀티미디어 및 방송 서비스를 제공하는 이동체 탑재형 안테나 시스템 설계에 관한 것이다. 앙각 방향으로 팬 빔 특성을 갖는 안테나 시스템의 방사부는 준-오프셋 이중 성형 반사판과 삼중 대역 급전기로 구성된다. 또한, 삼중 대역 급전기는 돌출 유전체 막대를 이용한 Ka/K 이중 대역 급전기 및 원형 편파기, 직교 모드 변환기 그리고 Ku 대역 원형 편파 급전 배열로 구성된다. 특히, Ka/K 이중 대역 원형 편파기는 제작이 용이한 comb 구조를 사용하여 구현되었다. Ku 대역 급전 배열은 이동시 위성을 고속으로 추적하기 위하여 전자 빔을 형성할 수 있는 $2{\times}2$ 능동 위상 배열 구조를 갖는다. 그리고, 급전 배열에서 $90^{\circ}$ 하이브리드 결합기를 이용하여 원형 편파를 생성하는 4개의 방사 소자들을 $90^{\circ}$씩 회전하여 배열함으로써 원형 편파 특성을 개선하였다. Ku 대역 전자 빔을 생성하는 4개의 빔 성형 채널은 출력에서 주 빔 채널 및 추적 빔 채널로 구분되며, 각 채널의 내부 구성 유니트들의 잡음 온도 기여도를 바탕으로 채널 잡음 온도 특성을 분석하였다. 제작된 안테나 시스템으로부터 측정된 Ka 송신 채널의 $P_{1dBc}$ 출력은 34.1 dBm 이상, K/Ku 수신 채널의 잡음 지수는 각각 2.4 dB 및 1.5 dB 이하의 전기적인 성능들을 보여주었다. 안테나 시스템은 근접 전계 측정 방법을 사용하여 삼중 대역에서의 주 편파 및 교차 편파 방사 패턴들을 측정하였다. 특히, Ku 대역의 방사 패턴 측정은 급전 배열들의 독립 여기에 의한 부분 방사 패턴들을 측정하여 각 능동 채널들의 초기 위상들을 보정한 후 이루어졌다. 안테나 시스템의 Ka/K/Ku 대역에서 측정된 안테나 이득은 각각 39.6 dBi, 37.5 dBi, 29.6 dBi 이상이었으며, 그리고 Ka 대역 송신 EIRP는 43.7 dBW 이상, K/Ku 대역 수신 감도 G/T는 각각 13.2 dB/K와 7.12 dB/K 이상의 우수한 시스템 성능들을 보여주었다.

다기능레이다에 적용 가능한 디지털배열안테나 시스템의 실시간 디지털다중빔형성기 설계 (Design of Real-Time Digital Multi-Beamformer of Digital Array Antenna System for MFR)

  • 황성환;김한생;임재환;주정명;이기원;권민상;김우성
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.151-159
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    • 2022
  • In this paper, we implement a digital multi-beamformer using FPGA(Field Programmable Gate Array) which has advantages in parallel and real-time data processing. This is accomplished through the use of not only high-speed data communication but also multiple beam forming, which is currently required by MFR(Multi Function Radar). As a result, the beamformer can process 24 Gbps throughput in real-time and form 5 digital beams at the same time. It is also compared to the results of Matlab simulations. We demonstrate how an implemented beamformer can be used in an MFR system by using a digital array antenna.

무선 Ad hoc 네트워크의 지향성 통신 성능분석 (Performance Analysis of Directional Communication for Wireless Ad Hoc Networks)

  • 이신규;홍진대;김현태;나인호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권11호
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    • pp.2447-2458
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    • 2009
  • Ad hoc 네트워크는 데이터 발신과 라우터 역할을 동시에 수행할 수 있는 노드들로 구성되며 특정한 네트워크 기반 구조의 지원 없이도 동작할 수 있는 장점을 지니고 있다. Ad hoc 네트워크에서는 무선 네트워크 상의 전체 전송영역에서 높은 처리율과 낮은 지연시간을 반드시 제공할 수 있어야 한다. 최근 들어 빔 생성(beam-forming) 방식이나 멀티플렉싱 방식의 다중안테나 (MIMO)를 이용하여 높은 처리율과 낮은 지연시간을 제공하기 위한 새로운 연구가 수행된 바 있으며, 이러한 연구 결과에 의해 송 수신자들이 서로간에 심각한 간섭을 일으키지 않는다면 다수의 송 수신자가 안테나의 지향성 빔을 이용하여 통신을 위한 공간 재사용 가능성을 높일 수 있음을 검증한바 있다. 그러나 Ad hoc 네트워크에서 노드 밀도가 증가하면 지향성 안테나의 성능은 무지향성 안테나의 성능과 유사하게 된다. 본 연구에서는 QualNet을 이용한 시뮬레이션을 통해 Ad hoc 네트워크 내의 노드 수가 크게 증가하면 지향성 안테나의 평균 처리량과 패킷 에러율이 무지향성 안테나의 성능에 점진적으로 근접한다는 사실을 증명하였으며, 무선네트워크에서 지향성 안테나 성능 개선을 위해 비중 있게 다루어야 할 중요 이슈들에 대해 자세히 기술하였다.

System Level Simulation of CDMA Network with Adaptive Array

  • Chung, Yeong-Jee;Lee, Jae-Woo
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제3권4호
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    • pp.755-764
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    • 1999
  • In this study, the system level network simulation is considered with adaptive array antenna in CDMA mobile communication system. A network simulation framework is implemented based on IS-95A/B system to consider dynamic handoff, system level network behavior, and deploying strategy into the overall CDMA mobile communication network under adaptive array algorithm. Its simulation model, such as vector channel model, adaptive beam forming antenna model, handoff model, and power control model, are described in detail with simulation block. In order to maximize SINR of received signal at antenna, maximin algorithm is particularly considered, and it is computed at each simulation snap shot with SINR based power control and handoff algorithm. Graphic user interface in this system level network simulator is also implemented to define the simulation environments and to represent simulation results on real mapping system. This paper also shows some features of simulation framework and simulation results.

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동적 핸드오프와 전력제어를 고려한 적응배열 시스템의 네트워크 시뮬레이션 (System Level Network Simulation of Adaptive Array with Dynamic Handoff and Power Control)

  • Yeong-Jee Chung;Jeffrey H. Reed
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.33-51
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    • 1999
  • In this study, the system level network simulation is considered with adaptive array antenna in CDMA mobile communication system. A network simulation framework is implemented based on IS-95A/B system to consider dynamic handoff, system level network behavior, and deploying strategy into the overall CDMA mobile communication network under adaptive array algorithm. Its simulation model, such as vector channel model, adaptive beam forming antenna model, handoff model, and power control model, are described in detail with simulation block. In order to maximize SINR of received signal at antenna, Maximin algorithm is particularly considered, and it is computed at each simulation snap shot with SINR based power control and handoff algorithm. Graphic user interface in this system level network simulator is also implemented to define the simulation environments and to represent simulation results on real mapping system. This paper also shows some features of simulation framework and simulation results.

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공간 영역 신호에서 다중 빔 형성을 이용한 목표물 추정 방법에 대한 연구 (A Study on Target Incident Signal Estimaion Technique of spatial Spectrum in Wireless Network System)

  • 이관형;송우영;이명호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.137-142
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    • 2013
  • 도래 방향 추정은 공간상에서 안테나에 수신된 원하는 신호의 입사 방향을 추정하는 것이다. 본 논문에서는 레이더에서 다중 빔 형성을 이용하여 신호 도래 방향을 추정하였다. 신호 도래 방향의 추정방법으로 본 논문에서는 빔 조향 제안 알고리즘과 공간 상관 행렬 가중치를 이용하였다. 모의실험을 통하여 본 연구에서 제안된 알고리즘 성능을 기존 알고리즘과 비교분석하였다. 목표물 도래방향 추정에서 본 연구에서 제안한 방법이 고유치 전개를 하지 않기 때문에 처리시간 단축에서 효과적이다. 본 연구에서 제안한 방법이 목표물 추정에서 기존 알고리즘보다 우수함을 나타내었다.

2.4 GHz의 무선전력전송에 사용되는 4 × 8 배열 안테나에 대한 인체안전성평가 (Human Safety Assessment for a 4 × 8 Array Antenna Used for Wireless Power Transfer at 2.4 GHz)

  • 주영준;김준희;이유리;김윤명;임용석
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2018년도 추계학술대회
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    • pp.338-341
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    • 2018
  • Beam-forming 방식을 적용한 배열 안테나의 무선전력전송(WPT)은 송신기와 수신기를 접촉하지 않고 서로 떨어져도 높은 효율의 무선전력전송이 가능하다. 하지만 이 방식은 송신기와 수신기의 떨어진 거리에 따른 전자파에 대한 인체안전기준을 만족해야 사용할 수 있다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통해 2.4 GHz용 $4{\times}8$ 배열 안테나를 모델링하고 배열 안테나의 단일 안테나에 각각 1W의 2.4 GHz 정현파를 인가하여 배열 안테나로부터 떨어진 거리에 따른 전기장 세기 및 머리에 대한 10 gram 평균 SAR (Specific Absorption Rate)를 구하였다. 그리고 이 값들과 2018 ICNIRP (International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection) 가이드라인 초안의 인체안전기준치와 비교하였다. 그 결과, 원거리장의 전기장 세기로부터 도출된 전력밀도가 $33.257W/m^2$로 직업인에 대한 전력밀도의 인체안전기준치는 만족하나 일반인에 대한 전력밀도의 인체안전기준치를 초과하였다. 10 gram 평균 SAR 또한 인체안전 기준치를 초과하였다.

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큐브위성용 평면배열안테나의 isoflux 방사특성 유도에 관한 연구 (A Study on the Derivation of isoflux Radiation Characteristics of Planar Array Antenna for CubeSAT)

  • 정진우;표성민
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.917-920
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    • 2020
  • 본 논문에서는 Ku대역 통신시스템을 사용하는 큐브 위성에 장착이 가능한 평면배열안테나 있어, isoflux 방사특성을 유도하기위한 급전신호 가중치 분석에 관하여 연구하였다. 평면배열안테나는 큐브위성 장착성을 고려하여 8*8개의 방사소자를 평면 배열하였으며, 각 축 기준 방사소자 간 간격은 0.5 lambda로 설정하였다. isoflux 방사특성 유도를 위한 급전신호 가중치는 저대역 통과필터 설계에 활용되는 신호처리 기법을 이용하여 산출하는 방법을 제시하였다. 본 논문에서 제안된 방법의 분석 결과 원활한 isoflux 패턴을 유도할 수 있음을 확인하였다.

Digital Beamforming(DBF) 안테나 기술 동향 (The Trends of Digital Beamforming Antenna Technology)

  • 배창호
    • 전자통신동향분석
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    • 제21권2호통권98호
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    • pp.200-209
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    • 2006
  • 가입자의 수가 놀라운 비율로 증가하고 고품질. 광대역 데이터 통신에 대한 요구가 증가하면서 이동 통신에 사용되는 주파수원이 부족하게 될 것으로 예상된다. 주파수의 재사용률을 향상시키기 위하여 공간적인 방향성을 가지는 안테나를 이용하는 것과 송신하는 전력을 줄이는 것은 주파수원의 효율적인 사용을 할 수 있게 할 것이다. 가까운 미래에는 도달하는 신호를 빨리 추적하는 높은 이득을 가지는 안테나가 많이 요구될것이고 빠르게 성장할 것으로 기대된다. 그런 다양한 기능을 가지는 안테나를 실현하기 위하여 디지털 빔 형성 안테나가 미래의 지능 안테나로 제안되었다[1], [2]. 따라서 본 논문에서는 디지털 빔 형성(digital beam forming, 이하 DBF라 한다.) 안테나의 빔형성 방법, 원리, 특징에 대하여 살펴볼 것이다.