• 전기전자학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.303-309
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• 2024

본 논문에서는 밀리미터파 대역 5G(5th generation) 특화망을 위하여 대규모 사무공간이나 공장 등에 사설망 통신서비스를 제공할 수 있는 고이득 위상배열 안테나를 제안한다. 본 안테나는 1×2의 직렬 배열을 부배열로 8개 단자로 구성된 4×4 배열 구조를 가졌으며, 높은 부엽특성을 구현하기 위하여 개별 방사부의 크기를 조정하는 전력 테이퍼링(Tapering)과 함께 짝수 행의 배열을 1λ_g 만큼 이격하는 오프셋(offset) 배열구조를 적용하여 22.3 dB의 높은 부엽레벨(SLL: Side-lobe level)과 18.1 dBi의 고이득 특성을 구현하였다. 또한, 목적하는 빔 조향범위인 수평(Azimuth) 방향 ±45°, 수직(Elevation) 방향 ±10°에서 최소 15.2 dBi와 17.4 dBi의 이득특성을 구현하여, 넓은 서비스 영역 내에서 원활한 통신서비스가 제공되도록 하였다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제6권4호
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• pp.222-228
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• 2006

In this paper, the performance of a multiuser diversity system combined with a multi-element transmit antenna system is analyzed under the assumption of independent Rayleigh fading. A measure of system .level performance is an average channel capacity as a function of the number of users and antennas. Average channel capacity is obtained from the instantaneous signal-to-noise ratio(SNR) distribution combined by both transmit diversity(TD) at each link and multiuser diversity at system level. Numerical results show that closed-loop antenna techniques provide an additional gain with multiuser diversity system due to array gain, even though space diversity gain reduces multiuser diversity gain. On the other hand, the space-time block coding(STBC) that provides full order space diversity gain only has a destructive influence on multiuser diversity.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.273-279
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• 2009

본 논문에서는 다이폴형 방사 패턴을 나타내며, 저자세를 갖는 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 0.43 $\lambda_g$ 길이의 L형 슬롯 소자를 기본으로 하여 4개의 슬롯 소자 배열로 평면형 모노폴 안테나의 기저단이 정합 구성되었다. 제안된 안테나는 수평면 내에서 무지향성 방사 패턴을 나타내며, 브로드 사이드 방향에서는 영점을 갖는다. 설계에서 커패시턴스 소자로 동작되는 소형 모노폴 안테나를 4개의 L형 슬롯에 의하여 일부분이 제거되어진 접지 면과 결합시켰다. 그 결과 이들 구조들은 방사를 위한 LC 공진기로 동작하게 된다. 제안된 안테나의 실제 측정 결과, 임피던스 대역폭(VSWR$\leq$2)은 60 MHz(2.35$\sim$2.41 GHz)로 나타났으며, 동작 중심 주파수 2.38 GHz에서 최대 이득과 방사 효율은 각각 0.02 dBi, 56.7 %로 나타났다. 제안된 안테나는 무선 랜 액세스 포인트 시스템에 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38A권8호
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• pp.623-628
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• 2013

역지향성 배열 안테나 시스템은 기존의 빔형성 기술들에 비하여 복잡도가 낮고 간단하여 시스템 동작 속도가 빠르다. 따라서 고속이동체 환경에서의 빔추적에 용이하다. 하지만 역지향성 배열 안테나는 다중경로 환경 또는 다중 사용자 신호에 따른 AOA(anle of arrival) 추정에 어려움이 있다. 이러한 AOA 추정의 불확실성을 개선 하기 위해 MUSIC 알고리즘과 결합한 디지털 역지향성 배열 안테나 시스템을 제안한다. 본 논문에서는 위상을 추정하는 디지털 PLL 하나를 통하여 위상을 찾는 디지털 역지향성 배열 안테나 시스템을 설계하며 시속 300Km/h의 속도의 이동체를 송수신 거리 100m일때, 원 경로를 따라 움직이는 환경에서의 역지향성 배열 안테나 시스템의 성능을 확인하였고, 다중경로 환경을 고려 하였을 때 시스템의 성능 또한 확인하였다. 고속 추적 모델에 따라AOA를 추적한 결과 10dB의 SNR에서는 오차크기의 평균이 $4.2^{\circ}$, SNR이 20dB인 경우에는 오차크기 평균이 $1.3^{\circ}$이다.

• 디지털산업정보학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.121-127
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• 2012

In this paper, we propose a new beamforming method which is used in Multiple User-Multiple Input Multiple Output (MU-MIMO) system. An experimental system consists of LTE based TDD base-station which has 2 MIMO elements each of which contains 10-array antennas and 2 mobile terminals each of which has a single antenna. We demonstrate that the Multiple Access Interference can further be reduced by appending a beamforming procedure in MU-MIMO system in which various users share a given channel resource. The proposed algorithm is the ordinary Lagrange beamforming algorithm combined with Zero-Forcing. It is demonstrated that the proposed beamforming method outperforms a conventional method which is the ZF at least by 8dB in terms of SNR through computer simulations. From experimental tests, we verify the feasibility of the proposed beamforming algorithm for realizing a practical LTE based TDD base-station for utilizing channel resources more efficiently.

• 한국전자파학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.783-789
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• 2002

본 논문은 V-band에서 동작하는 MMIC 결합 발진기 array에 관한 것이다. 제안된 발진기 array의 unit cell들은 한 개의 microstrip patch 안테나와 두개의 발진기가 결합된 push-pull 능동 안테나 구조로 되어 있다. 전체 발진기 array의 주파수 동기화는 각 unit cell의 microstrip patch 안테나 사이의 강한 전자기적 결합을 통해 이루어진다. 이로 인해 전체 array를 하나의 MMIC로 구현할 수 있었다. 제안된 구조로 설계된 2종의 V-band 1$\times$2 결합 발진기 array가 0.15 um pHEMT MMIC 표준 공정을 이용해 제작되었다. 제작된 MMIC 칩은 도파관을 이용한 전력 결합 module로 구현되었다. 모듈 측정 결과, 첫 번째 array는 56.372 GHz에서 0.5 dBm의 출력을 나타내었고 다른 하나는 60.147 GHz에서 5.85 dBm의 출력을 나타내었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권8호
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• pp.2797-2820
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• 2015

In order to accommodate huge number of antennas in a limited antenna size, a large scale antenna array is expected to have a three dimensional (3D) array structure. By using the Active Antenna Systems (AAS), the weights of the antenna elements arranged vertically could be configured adaptively. Then, a degree of freedom (DOF) in the vertical plane is provided for system design. So the three-dimension MIMO (3D MIMO) could be realized to solve the actual implementation problem of the massive MIMO. However, in 3D massive MIMO systems, the pilot contamination problem studied in 2D massive MIMO systems and the inter-cell interference as well as inter-vertical sector interference in 3D MIMO systems with vertical sectorization exist simultaneously, when the number of antenna is not large enough. This paper investigates the interference management towards the above challenges in 3D massive MIMO systems. Here, vertical sectorization based on vertical beamforming is included in the concerned systems. Firstly, a cooperative joint vertical beams adjustment and pilot assignment scheme is developed to improve the channel estimation precision of the uplink with pilots being reused across the vertical sectors. Secondly, a downlink interference coordination scheme by jointly controlling weight vectors and power of vertical beams is proposed, where the estimated channel state information is used in the optimization modelling, and the performance loss induced by pilot contamination could be compensated in some degree. Simulation results show that the proposed joint optimization algorithm with controllable vertical beams' weight vectors outperforms the method combining downtilts adjustment and power allocation.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제23권1호
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• pp.11-17
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• 2020

This study proposes a novel structure for the cross-eye, one of the representative jamming techniques of monopulse sensors. The proposed jammer tranceivers are composed of multi-channels with phased array antenna. We named this structure PRCJ(Phased array Retrodicetive Cross-eye Jammer). In this structure, formulas for calculating cross-eye gain and distance error are derived. We compare the properties of PRCJ with two-element retrodiredtive cross-eye jammer(TRCJ). PRCJ can achieve higher J/S because this structure can steer the spatially combined jamming signal in the direction of the incident monopulse signal. Because of the multiple channels in the phased array, it also increases the degree of freedom of channel matching. Finally, We preform a statistical analysis of the cross-eye gain according to the amplitude and phase errors. From this results, It has been found that PRCJ can get higher cross-eye gain than TRCJ.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권3A호
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• pp.119-128
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• 2003

A space diversity technique was applied to the conventional optimal beamforming structure using antenna arrays at the base station receiver in the wireless mobile communication system to get performance enhancement due to interference rejection and fading resistance ability of it. To demonstrate the benefit of proposed system, we derived output signal to interference plus noise ratio (SINR) of combined signal from all sub-array groups considering the fading effects and compared with the beamforming-only system. From the analysis and simulation results, we showed that the proposed system can provide high performance gain under Rayleigh fading channel.

• 한국전자파학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.308-315
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• 2002

12 GHz 대역 미국의 위성 방송을 이동중인 차량내에서 수신하기 위한 능동 위상 배열 안테나 시스템용 5-비트 디지털 위상 변위기를 총 10개의 InGaAs HEMT를 가지고 설계, 제작하였다.. 11.25$^{\circ}$,22.5$^{\circ}$,45$^{\circ}$의 위상 비트들은 부하 선로형 방식으로, 90$^{\circ}$, 180$^{\circ}$의 위상 비트들은 링 하이브리드와 결합된 반사형 방식으로 각각 설계, 제작하였으며 각 위상 비트당 2개의 InGaAs HEMT를 사용하였다. 제작된 5-비트 위상 변위기는 12.2 GHz~12.7 대역에서 2개의 위상 응답에 대하여 17.5 ㏈ 이상의 반사 손실, 7.8 ㏈ 이하의 삽입 손실 및 초대 $\pm$6$^{\circ}$의 위상 오차가 측정되었다.