최근의 다기능 레이더는 능동 위상 배열 안테나 구조를 이용하고 있다. 열약한 클러터 환경에서 표적을 탐지하기 위해서는 레이더 수신기의 동적 영역이 커야 한다. 능동 위상 배열 안테나 구조를 이용한 구조의 레이더는 SNR(Signal-to-Noise Ratio)를 향상시키지만, SFDR(Spurious Free Dynamic Range)은 개선되지 않는다. 본 논문에서는 높은 SFDR을 갖는 X-밴드 능동 위상 배열 레이더의 다채널 디지털 수신기를 설계하고 제작하였다. 32개의 T/R(Transmit/Receive) 모듈이 한 채널의 디지털 수신기와 연결되어 있다. 디지털 수신기내에 RF부, ADC부, 로컬 분배부 및 디지털 하향변환부가 존재하고, 한 개의 조립체 내에 2채널의 디지털 수신기가 포함되어 있다. 상용 FIFO 보드를 이용하여, 디지털 출력 신호에 대해, 디지털 수신기 주요 특성을 측정하였다. 제작된 디지털 수신기의 이득은 33 dB이고, SFDR은 81 dBc 이상이다.
This paper covers nulling algorithm. In this algorithm, we assume that nulling points are already known. In general, nulling algorithm using matrix equation was utilized. But, this algorithm is pointed out that computational complexity is disadvantage. So, we choose gradient method to reduce the computational complexity. In order to further reduce the computational complexity, we propose approximate gradient method using characteristic of trigonometric functions. The proposed method has same performance compared with conventional method while having half the amount of computation when the number of antenna and nulling point are 20 and 1, respectively. In addition, we could virtually eliminate the trigonometric functions arithmetic. Trigonometric functions arithmetic cause a big problem in actual implementation like FPGA processor(Field Programmable gate array). By utilizing the above algorithm in a multi-cell environment, beamforming gain can be obtained and interference can be reduced at same time. By the above results, the algorithm can show excellent performance in the cell boundary.
We investigate the characteristics of a wideband and high-gain cavity-backed slot antenna in terms of the reflection coefficients, radiation patterns, and gain. A cavity-backed slot antenna structure includes baffles, reflectors, and thick ground planes. The measured gain and bandwidth of a 10-dB return loss in a cavity-backed $2{\times}2$ array slot antenna with $h_1=2 $mm, d=2 mm are 15.5 dBi and nearly 27%, respectively, at 42 GHz. Baffles and reflectors are used to increase antenna gain, thus reducing the coupling among the slots on the thick ground plane.
지상파 디지털 방송의 변조 방법으로 채택하고 있는 OFDM은 스펙트럼 효율이 좋고 페이딩 채널에 강인하기 때문에 고속 유무선 통신 등에 주로 사용되고 있는 변조 방식이다. 실제 무선통신 환경에서 디지털 비디오 방송의 이동수신 시에 수신 파의 도래 각도에 따른 반송파 주파수 오차로 인하여 성능이 열화 된다. 본 논문은 이러한 도플러효과에 의한 성능 열화를 배열 안테나를 이용하여 수신 성능을 개선하고자 한다.
대한원격탐사학회 2002년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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pp.465-470
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2002
A novel phased array antenna system for space-borne polarimetric SAR is proposed and completed in this paper.The antenna system assures polarimetric and multi-mode capability of SAR. It has broadband, high polarization isolation and high port to port isolation. The antenna system is composed of broadband polarimetric microstrip antenna, T/R modules and multifunction beam controller nit. The polarimetric microstrip antenna has more than 100MHz bandwidth at L-band with -30dB polarization isolation and high port to port isolation. The microstrip element and T/R module's structure and characteristics, the subarray's performances measuring results are presented in detail in this paper. A design scheme on beam controller of the phased array antenna is also proposed and completed, which is based on Digital Signal Processing (DSP) chip -TMS320F206. This beam controller unit has small size and high reliability compared with general beam controller. In addition, the multifunction beam controller unit can acquire and then send the T/R module's working states to detection system in real time.
저손실, 전자기 완전차폐, 고전력 특성을 갖는 기판집적 도파관(SIW)을 이용하여 X-band $8{\times}16$ 이중편파 능동 위상배열안테나 시스템을 구현하였다. 16-way SIW 전력분배 네트워크의 측정된 순수 삽입손실(0.65 dB)은 마이크로스트립 경우보다 1 dB 감소하였으며, SIW 부배열($1{\times}16$) 안테나 소자의 측정된 방사효율(73 %)은 약 2배(3 dB) 향상되었다. 이러한 SIW를 이용한 분배손실과 방사효율의 상당한 개선은 능동 위상 배열안테나 시스템에서 고전력 증폭기의 최대출력(P1 dB)을 저감하고, 총 전력소모를 약 30 % 절감할 것이다. SIW 기반으로 제작된 X-band $8{\times}16$ 이중편파 능동 위상 배열안테나 시스템을 이론적인 제어벡터만을 생성하여 0도, 5도, 9도, 18도의 정밀한(최대편차 2도) 빔 조향을 측정하였으며, 열주기/진공 시험에서 우주환경 적합성을 확인하였다. 고효율 SIW 배열안테나 시스템은 고성능 레이더는 물론 차세대 무선통신(5G)을 위한 Massive MIMO와 다양한 밀리미터파 통신시스템(60 GHz WPAN, 77 GHz 자동차 레이더, 초고속 디지털 전송시스템 등)에 매우 유용할 것으로 기대한다.
This paper suggests novel signal processing methods for optimal beamforming of smart antenna system in CDMA2000 mobile communication environments. This method utilize characteristics of the reverse pilot channel of CDMA2000 mobile communication systems, and applies them to improve the performance of an adaptive algorithm, which is used to a smart antenna system for beamforming. To perform the best beamforming, it is important to get an exact beamforming algorithm. This paper proposed an algorithm based on Laglange multiplier which has such an adaptive process, and also proposed the method to demodulate the received signal through array antenna using pilot channel in CDMA2000 environment. This paper analysed the enhanced performance of proposed algorithm in various signal environment through signal modeling of physical layer in CDMA2000 reverse link.
본 논문에서는 디지털 수신 능력을 갖는 능동 위상 배열 안테나의 근접전계 수신시험 중, 수신 채널에 이득 및 위상 변화가 발생하더라도 보정 경로 및 수신 채널을 통과한 신호를 이용하여 수신 채널에 발생한 이득 및 위상 변화량을 추출하고, 이를 근접전계 데이터에 직접 보상하여 수신채널에 변화가 발생하지 않은 경우에 수행한 근접전계 시험과 동등한 결과를 획득할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 근접전계 수신시험을 위한 타이밍의 일정 구간에 보정 경로를 통하여 수신 채널의 상태를 감시하는 시간 구간을 추가하고 이를 보정하는 방식이다. 제안한 방법의 검증을 위하여 디지털 수신 능력을 갖는 X-대역의 능동 위상 배열 안테나와 평면형 근접전계 시험 시설을 이용하여 측정하였다. 수신 채널에 변화가 보정된 보상 패턴과 수신 채널에 변화가 없었던 기준 패턴과 비교할 때, 제안한 방법이 유효함을 확인하였다.
Choi, Jun-Ho;Park, Cheol-Sun;Nah, Sun-Phil;Jang, Won
Journal of electromagnetic engineering and science
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제7권4호
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pp.161-168
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2007
A fast correlative vector direction finding(CVDF) system using active dipole antenna array for mobile direction finding(DF) applications is presented. To develop the CVDF system, the main elements such as active dipole antenna, multi-channel direction finder, and search receiver are designed and analyzed. The active antenna is designed as composite structure to improve the filed strength sensitivity over the wide frequency range, and the multi-channel direction finder and search receiver are designed using DDS-based PLL with settling time of below 35 us to achieve short signal processing time. This system provides the capabilities of the high DF sensitivity over the wide frequency range and allows for high probability of intercept and accurate angle of arrival(AOA) estimation for agile signals. The design and performance analysis according to the external noise and modulation schemes of the CVDF system with five-element circular array are presented in detail.
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.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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