• 제목/요약/키워드: Beam Steering Antenna

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X-Band Phased Array Antenna Using Ferroelectric $(Ba,Sr)TiO_3$ Coplanar Waveguide Phase Shifter

  • Moon, Seung-Eon;Ryu, Han-Cheol;Kwak, Min-Hwan;Kim, Young-Tae;Lee, Su-Jae;Kang, Kwang-Yong
    • ETRI Journal
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    • 제27권6호
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    • pp.677-684
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    • 2005
  • A phased array antenna was fabricated using four-element ferroelectric phase shifters with a coplanar waveguide (CPW) transmission line structure based on a $Ba_{0.6}Sr_{0.4}TiO_3(BST)/MgO$ structure. Epitaxial BST films were deposited on MgO (001) substrates by pulsed laser deposition. To attain the large differential phase shift and small losses for a ferroelectric CPW phase shifter, an impedance-matching-part adding technique between the effective transmission line and connecting cable was used. The return loss and insertion loss for this techniqueadapted BST CPW device were improved with respect to those for a normal BST CPW device. For an X-band phased array antenna system consisting of ferroelectric BST CPW phase shifters, power divider, dc block, patch antenna, and programmed dc power, the steering beam could be tilted by $15^{\circ}$ in either direction.

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OFDMA 스마트 안테나 시스템을 위한 도래각 추정 기반의 적응 빔 형성 알고리즘 (A Direction-of-Arrival Estimation Based Adaptive Beamforming Algorithm for OFDMA Smart Antenna Systems)

  • 윤영호;박윤옥;박형래
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권12A호
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    • pp.1214-1222
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    • 2006
  • 본 논문에서는 orthogonal frequency-division multiple-access 스마트 안테나 시스템을 위한 효율적인 도래각 추정 기반의 적응 빔 형성 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 추정된 도래각 정보를 이용하여 원하는 신호의 방향으로 주 빔 (main beam)을 형성하는 반면, 간섭 신호의 방향에는 null을 형성함으로써 간섭 신호를 효율적으로 제거한다. 또한, 다중 경로 신호에 대한 빔 형성 출력들을 효율적으로 결합함으로써 공간 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 제안된 알고리즘의 효율성을 입증하기 위해 셀룰러 이동통신 환경에서 WiBro 시스템을 목표 시스템 (target system)으로 설정하여 알고리즘의 성능을 분석하고 least-sqaures 빔 형성 알고리즘과 성능을 비교한다.

도파관 슬롯 방식의 능동위상배열레이더 표적정보 오차보상기법 연구 (A Study on Waveguide Slotted Active Phased Array Radar Target Information Error Compensation Technique)

  • 유동길;김덕환;김한생;이기원
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.11-19
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    • 2019
  • The waveguide slotted active phased array radar is characterized in that the beam is tilt in a specific direction when the feeding position of the antenna is not in the center of the antenna. If the beam deflection phenomenon is not properly compensated, error bias is generated in the target information collected by the radar, and the target accuracy is lowered. In this paper, we describe a technique to compensate the error of the target information that is collected in the active phased array radar of the waveguide slot type instead of the center of the antenna.

180도 방위 빔 커버리지 특성을 갖는 UNII대역 소형 전자 빔 조향 기생 배열 안테나 (Small ESPAR Antenna with 180 Degree Azimuth Beam Coverage)

  • 최익권;주상호
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.11-16
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    • 2010
  • 본 논문에서는 180도 방위 빔 커버리지 특성을 갖는 소형의 고이득 빔 조향 기생 배열 안테나를 제안한다. 이 안테나는 단일면 야기 다이폴 급전소자와 리액턴스가 장하된 인접한 두 기생 다이폴 소자로 구성되며 제작된 안테나는 기생소자의 리액턴스를 전자적으로 변화시킴으로써 UNII 대역에서 (5.725GHz~5.825GHz) 방위각$-90^{\circ}$에서 $90^{\circ}$범위에서 5.2dB~6.7dB 이득 특성을 가지며, 반사손실은 -10dB이하임을 측정을 통해 확인하였다.

A Broadband Microstrip Array Antenna for 3G Smart Antenna System Testbed

  • Rashid, Zainol Abidin Abdul;Islam, Mohammad Tariqul;Jiunn, Ng Kok
    • 정보통신설비학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.43-59
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    • 2006
  • A compact and broadband $4\times1$ array antenna was developed for 3G smart antenna system testbed. The $4\times1$ uniform linear away antenna was designed to operate at 1.885 to 2.2GHz with a total bandwidth of 315MHz. The array elements were based on the novel broadband L-probe fed inverted hybrid E-H (LIEH) shaped microstrip patch, which offers 22% size reduction to the conventional rectangular microstrip patch antenna. For steering the antenna beam, a commercial variable attenuator (KAT1D04SA002), a variable phase shifter (KPH350SC00) with four units each, and the corporate 4-ways Wilkinson power divider which was fabricated in-house were integrated to form the beamforming feed network. The developed antenna has an impedance bandwidth of 17.32% $(VSWR\leq1.5)$, 21.78% $(VSWR\leq2)$ with respect to center frequency 2.02GHz and with an achievable gain of 11.9dBi. The design antenna offer a broadband, compact and mobile solution for a 3G smart antenna testbed to fully characterized the IMT-2000 radio specifications and system performances.

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A Broadband Microstrip Array Antenna for 3G Smart Antenna System Testbed

  • Rashid, Zainol Abidin Abdul;Islam, Mohammad Tariqul;Jiunn, Ng Kok
    • 정보통신설비학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.41-58
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    • 2007
  • A compact and broadband $4{\times}1$ array antenna was developed for 3G smart antenna system testbed. The $4{\times}1$ uniform linear array antenna was designed to operate at 1.885 to 2.2GHz with a total bandwidth of 315MHz. The array elements were based on the novel broadband L-probe fed inverted hybrid E-H (LIEH) shaped microstrip patch, which offers 22% size reduction to the conventional rectangular microstrip patch antenna. For steering the antenna beam, a commercial variable attenuator (KAT1D04SA002), a variable phase shifter (KPH350SC00) with four units each, and the corporate 4-ways Wilkinson power divider which was fabricated in-house were integrated to form the beamforming feed network. The developed antenna has an impedance bandwidth of 17.32% ($VSWR{\leq}1.5$), 21.78% ($VSWR{\leq}2$) with respect to center frequency 2.02GHz and with an achievable gain of 11.9dBi. The design antenna offer a broadband, compact and mobile solution for a 3G smart antenna testbed to fully characterized the IMT-2000 radio specifications and system performances.

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광각 빔조향 특성을 갖는 소형 로트만 렌즈 (A Compact Rotman Lens with Wide Angle Steering Characteristics)

  • 이광일;김인선;오승엽
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.500-506
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    • 2002
  • 본 논문에서는 광대역 주파수 범위에서 동작하며 광각 빔 조향이 가능하고 반복 제작이 용이한 간단한 구조의 전자전장비용 소형 마이크로스트립 로트만 렌즈를 제안하였다. 렌즈를 2차원의 평행판 회로로 모델링한 후 둘레 전체에 대해 경계적분을 수행하고 8개의 빔포트와 8개의 배열포트 간 전달계수를 구하였으며, 제작된 렌즈의 회로망 측정결과와 잘 일치하는 결과를 얻었다. 선형배열안테나로 급전된 다중빔 패턴을 예측하여 제작렌즈가 3:1의 주파수 대역에 걸쳐 $\pm$65$^{\circ}$ 이상의 광각 빔 스캔과 $\pm$5 dB 이하의 삽입손실 편차를 가짐을 확인하였다.

간결한 위상 변위 회로를 갖는 소형 광대역 위상 배열 안테나 (Small Broadband Phased Array Antenna with Compact Phase-Shift Circuits)

  • 한상민;권구형;김영식
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.1071-1078
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    • 2003
  • 본 논문에서는 IMT-2000 소형 기지국 시스템 응용을 위한 광대역 특성을 갖는 위상 배열 안테나 시스템의 평판형, 소형 구조를 설계 및 구현하였다. 저비용, 단순 설계의 빔 형성망을 구성하기 위해 두 가지 방법이 제안되었다. 첫번째로 연속적으로 위상을 조정할 수 있는 새로운 소형 광대역 위상 천이기를 병렬 결합선로를 이용하여 설계하였으며, 둘째로는 위상 배열 안테나에서 기준 위상을 갖는 위상 천이기를 대체할 수 있는 등가적인 위상 지연기를 제안하였다. 또한 광대역 시스템 구현을 위해 광대역 위상 천이기와 함께 광대역 특성을 갖는 와이드 슬랏 안테나를 단위 안테나로 설계하였다. 따라서 설계된 위상 배열 안테나 시스템은 낮은 복잡도와 적은 공정 비용에도 불구하고 소형, 광대역, 그리고 넓은 빔 틸팅 각도를 갖도록 설계되었다. 제작된 3${\times}$l 선형 위상 배열 안테나 시스템은 와이드 슬랏 안테나의 접지면으로 충분한 1.6 λ${\times}$ l.6 λ의 소형 구조로 구현되었으며, 실험 결과 IMT-2000 대역 내에서 15 dB 이하의 S$_{11}$을 보였고, E평면 방사 패턴에서 -29$^{\circ}$에서 +30$^{\circ}$의 빔 스캔 각도를 나타내었다.다.

Ku-대역 FMCW 레이더용 전자식 빔 조향 배열 안테나 특성 검증 (Characteristic Verification of Electronically Scanned Array Antenna for a Ku-band FMCW Radar)

  • 정채현;이재민;김민철;이행수;류성준;장성훈
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.65-71
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    • 2023
  • 본 논문에서는 포토닉스 기반의 Ku-대역 FMCW(Frequency Modulation Continuous Wave) 레이더 시스템에 적용할 전자식 빔 조향 배열 안테나 설계, 제작 및 검증 단계에 대해서 기술한다. 본 시스템은 송신부와 수신부가 따로 구성되어 있으며, 송수신부에 동일 안테나를 적용하였다. 설계된 안테나는 2×8 배열 구조를 가지며, Ku-대역에서 동작한다. 16개의 복사 소자 개별로 정재파비 측정 및 배열 복사 소자 간 커플링 영향성을 확인하였다. 또한, 송신 시 수신 안테나로 넘어가는 전력으로 인한 시스템 영향성을 최소화 하도록 송신 안테나, 수신 안테나 간의 분리도 특성을 최적화 하였으며 측정을 통해 확인하였다. 최종적으로 근접전계 챔버에서 16개 복사 소자 각각 빔 패턴 측정하여 데이터 확보 후 빔 합성을 통하여 2×8 배열 안테나의 빔폭, 부엽준위 및 빔 조향 특성을 확인하였다.

The Performance Analysis of Beamforming Algorithm for Anti-Spoofing

  • Choi, Yun Sub;Lee, Sun Yong;Park, Chansik;Ahn, Byoung Sun;Won, Hyun Hee;Lee, Sang Jeong
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제5권3호
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    • pp.131-136
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    • 2016
  • The present paper shows that beamforming algorithm such as Minimum Variance Distortionless Response (MVDR) based on array antenna signal processing can have not only anti-jamming but also anti-spoofing characteristics. A beam pattern due to the beamforming algorithm strengthens received signal power as it is formed in the incident direction of desired signal. During the process, the effect of unnecessary signals such as spoofing signals can be reduced because the beam pattern reduces received signal power in the incident directions excluding the beam pattern-directed direction. In order to analyze the anti-spoofing effect due to the beamforming algorithm, a software-based simulation environment was configured. An arbitrary error was applied between incident direction of Global Positioning System (GPS) satellite signal and steering vector direction of the beamforming algorithm to analyze the received signal power and required conditions were provided to see the anti-spoofing effect due to the beamforming algorithm. The used antenna was 7-element planar circular array and beam patterns were formed through the MVDR algorithm.