• 한국통신학회논문지
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• 제39A권2호
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• pp.69-76
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• 2014

MIMO 시스템은 통신 시스템의 채널 용량을 증가시키기 위해서 다양한 분야에서 사용된다. 그러나 이러한 통신 시스템은 다수의 RF 단을 필요로 하기 때문에 안테나 소형화에 문제가 있다. 게다가 다수의 RF 단으로 인하여 아날로그 회로에서의 전력 소모가 증가하고, RF 단의 간섭으로 인하여 통신 효율이 심각하게 저하된다. 이러한 이유 때문에 단일 RF 단을 가지면서도 MIMO 통신이 가능한 BS-MIMO 통신 방식이 제안되었다. BS-MIMO 시스템은 기본적으로 ESPAR 안테나를 사용한다. 기존의 ESPAR 안테나는 5-element 구조를 가지고 있으며, $3{\times}3$ MIMO 전송 까지만 가능하다. 그러므로 MIMO 차원을 확장시키기 위해서는 ESPAR 안테나의 구조 확장이 필수적이다. 본 논문에서는 단일 원 형태의 ESPAR 안테나의 구조 확장을 통해서 BS-MIMO 의 차원을 기존 MIMO 기술처럼 증가시킬 수 있음을 보였다. 설계의 예로써, 13-ESPAR 안테나를 사용하면 $7{\times}7$ BS-MIMO 전송이 가능함을 보였다. 또한 기생 배열안테나의 수가 2개씩 증가할수록 전송 가능한 MIMO 차원이 일씩 증가한다.

• ETRI Journal
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• 제45권2호
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• pp.203-212
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• 2023

In this study, we developed a co-located and space-shared multiple-input multiple-output (MIMO) antenna module with a modular design and high integration level. The proposed antenna pair includes a half-wavelength loop antenna and a dipole-type antenna printed on the front and back sides of a compact modular board. Owing to their modal orthogonality, these two independent antenna elements are highly self-isolated and free of additional decoupling components, even though they are assembled at the same location and within the same space. Thus, the proposed antenna is attractive in 5G MIMO systems. Furthermore, the proposed co-located and space-shared MIMO antenna module was employed in a 5G smartphone to verify their radiation and diversity performances. A 12 × 12 MIMO antenna system was simulated and fabricated using the proposed module. Based on the results, the proposed module can be employed in large-scale MIMO antenna systems for current and future terminal devices owing to its high integration, compactness, simple implementation, and inherent isolation.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.349-356
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• 2015

본 논문은 LTE Band 5(824~894 MHz)에서 모노폴 타입과 슬롯 타입을 적용하여 저상관도를 갖는 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 안테나 설계를 제안한다. 두 안테나 사이의 상관도 성능을 향상시키기 위하여 설치되는 그라운드의 특성 모드 이론에 기초하여 안테나의 형태를 서로 다르게 제작하였다. 논문에서 제안하는 MIMO 안테나는 각각 PIFA와 슬롯 안테나로 구성되어 있고, 두 개 모두 PIFA(Planar Inverted F Antenna)로 제작한 경우와 상관도 성능을 비교하였다. 서로 다른 구조의 두 개의 PIFA 타입으로 제작된 MIMO 안테나의 평균 상관 계수는 0.71로 매우 높았으나, 본 논문에서 제안된 MIMO 안테나는 0.17로 상관도 특성이 매우 낮아짐을 확인할 수 있었다.

• 전기학회논문지
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• 제65권6호
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• pp.1032-1037
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• 2016

In this paper, the method of isolation enhancement for the mobile phone MIMO antenna of LTE class 40(2300~2400MHz) was studied. Design of MIMO antenna was based on the hybrid antenna that operates both a monopole and an IFA(Inverted F Antenna). A structure for the isolation enhancement which controls induced electric field on the ground plane is located between MIMO antenna, and was not connected with the ground but apart 0.3mm. A MIMO antenna that operates on class 3~40(1710~2400MHz) of LTE service bands and a structure for the isolation enhancement at the class 10 band were designed. VSWR measurement of implemented antenna on the FR4 board showed within 3:1 at entire design bands, and isolation between antennas at the class 40 band was less than -30dB. Isolation was enhanced more than 20dB by the studied structure. ECC(Envelope Correlation Coefficient) for MIMO performance was under 0.1, and antenna average gain and efficiency measured in the anechoic chamber were -4.28~-1.40dBi and 37.32~72.36% respectively.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제12권3호
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• pp.78-86
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• 2013

모노폴과 IFA(Inverted F Antenna)가 함께 동작하는 하이브리드 안테나를 이용한 MIMO(Multi Input Multi Output) 안테나를 설계한다. 안테나 공간을 줄이기 위하여 Vlade(Vertical lade)기법을 적용하며, 데이터통신을 위해 베어보드 상하단에 대각선으로 급전하는 MIMO 안테나를 설계한다. 설계를 위한 각 부분 길이를 변수로 하여 반사손실 특성의 변화를 나타낸다. LTE700, CDMA, GSM, DCS, PCS 및 WCDMA의 6중 주파수대역에서 동작하는 안테나를 설계하고 이를 구현한다. 구현된 안테나에 대한 반사손실 측정결과, VSWR 3:1 기준으로 설계대역 전체를 만족하였다. 또한 안테나에 대한 방사특성은 LTE700/CDMA/GSM 주파수대역에서 평균이득 -3.76 ~ -2.53dBi 및 42.06 ~ 55.84%의 효율, DCS/PCS/ WCDMA 주파수대역에서는 평균이득 -3.27 ~ -1.21dBi 및 47.08 ~ 75.6%의 효율을 보였다. MIMO특성 중 중요한 요소인 2안테나 간의 분리도는 전 밴드에서 -8.14 ~ -25.77dB로써 양호한 특성을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39A권2호
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• pp.77-85
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• 2014

최근 대용량, 초고속 통신 서비스의 비중이 높아짐에 따라 배열 안테나를 사용하는 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 시스템의 활용이 중요하게 평가되고 있다. 하지만 기존의 MIMO 시스템은 다수의 안테나를 사용하기 때문에 안테나의 개수만큼 RF(Radio Frequency) 체인이 요구되며, 이로 인해 복잡도와 전력 소모가 크다는 단점을 가진다. 이러한 기존 MIMO 시스템의 단점을 해결하기 위해서 단일 능동 소자와 다수의 기생 소자를 이용하는 방식의 ESPAR(Electronically Steerable Parasitic Array Radiator) 안테나를 사용하는 빔 공간 MIMO 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. ESPAR 안테나를 사용하는 빔 공간 MIMO 시스템은 단일 RF 체인으로 구성되어 있기 때문에 기존 MIMO 시스템의 단점을 해결할 수 있다. 본 논문에서는 시스템의 보안성을 향상시키기 위해 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 변조 방식의 ESPAR 안테나를 사용하는 빔 공간 MIMO 시스템에 비예측성, 비주기성, 구현의 용이성, 민감한 초기조건 등의 특징을 가지고 있는 카오스 통신 알고리즘을 적용하여 QPSK 변조 방식의 ESPAR 안테나를 사용하는 카오스 빔 공간 MIMO 시스템을 구성하고 성능을 평가한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38A권10호
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• pp.885-892
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• 2013

최근 기존의 배열 안테나를 사용하는 MIMO(multi-input multi-output) 시스템의 단점을 극복하기 위하여 1개의 능동 소자와 주변의 기생 소자를 이용하는 ESPAR(electronically steerable parasitic array radiator) 안테나에 대한 연구가 이루어지고 있다. 이 안테나의 가장 큰 장점은 단지 1개의 RF(radio frequency) chain만을 사용하는 것이다. 단일 RF chain을 사용하기 때문에 하드웨어 복잡도가 높지 않다. ESPAR 안테나를 사용하는 빔 공간 MIMO 시스템의 경우 각각의 직교 기저 패턴에 심볼을 맵핑하여 송신한다. 본 논문에서는 저 복잡도, 저 전력의 MIMO 시스템을 위해 단일 RF chain을 사용하는 ESPAR 안테나를 이용하여 시스템을 구성하고 각각의 위상 편이 변조에 따른 성능을 분석한다. 빔 공간 MIMO 시스템은 기존의 MIMO 시스템과 유사한 성능을 낸다. BPSK(binary phase shift keying), QPSK(quadrature phase shift keying), 8PSK, 16PSK, 32PSK의 고차 변조에 대한 시스템 성능을 분석한 결과, 빔 공간 MIMO 시스템이 저 복잡도와 저 전력소비로 기존 신호 도메인의 MIMO 시스템과 유사한 성능 특성을 가지는 것을 확인하였다.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제1권1호
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• pp.1-5
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• 2012

We propose a structure for a multiple input multiple output antenna which has no space for isolation. The antenna operates in a frequency range of 2.4-2.48 GHz and can achieve a high channel capability as a Bluetooth antenna. The MIMO antenna consists of two planar inverted F antennas with symmetric structure. We designed the proposed antenna using HFSS simulator, and we designed the fabricated antenna using PCB fabricator. The MIMO antenna's isolation $S_{21}{\leq}-10dB$ and reflection coefficient $S_{11}{\leq}-20dB$. The proposed antenna's specification satisfies Bluetooth antenna's criteria and has more space than the existing MIMO antennas, which have space for isolation.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.987-992
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• 2015

본 논문에서는 neutralization line 구조를 이용하여 안테나 간의 격리도를 향상시킨 MIMO 안테나 구조를 설계하였다. 제안된 MIMO 안테나 구조의 크기는 $116mm{\times}64mm{\times}5mm$이며, ${\varepsilon}r=4.4$인 FR-4 유전체를 사용하여 설계하였다. 또한 두 안테나 간의 격리도를 확보하기 위해 neutralization line을 추가하였다. 측정결과는 VSWR 3:1 기준으로 LTE B13 대역을 만족시켰고, 격리도를 -15 dB 이하로 확보하였다. H-평면에서 전방향성 방사특성을 나타내었으며, LTE B13 대역에서 -2.61 dBi에서 -1.18 dBi까지의 이득과 33.49 %에서 46.45 %까지의 방사효율을 얻었다. 측정결과와 시뮬레이션 결과를 비교하여 제안된 MIMO 안테나는 이동통신 휴대 단말기에 적용 가능함을 확인할 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.248-256
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• 2015

본 논문에서는 4G 이동 통신을 위한 메탈 폰용 보조 슬롯 하이브리드 MIMO 안테나를 설계하고, 이를 제작하였다. 보조 슬롯은 단말기 후면 메탈 커버에 슬롯을 내어 LTE class 40 대역을 담당하게 하였다. 보조 슬롯은 모노폴 안테나와 함께 하이브리드로 동작한다. 제안 안테나는 LTE class 13/ LTE class 14/ CDMA/ GSM/ DCS/ PCS/ W-CDMA/ LTE class 40 대역에서 VSWR 3:1 이하의 조건을 만족하였다. MIMO 동작을 위한 ECC(Envelope Correlation Coefficient)는 전 대역에서 0.2 이하의 특성을 보였다. MTG 무반사실 측정한 안테나의 평균 이득은 -5.57~-1.45 dBi이고, 효율은 27.75~71.6%로 측정되었다.