• ETRI Journal
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• 제45권4호
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• pp.581-593
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• 2023

This paper proposes four-ring slot resonator-based MIMO antennas of 75×150 mm² without and with CSRR structures in the sub-6-GHz range. These orthogonal-fed antennas have shown diverse characteristics with dual polarization. L-shaped parasitic structures have increased the isolation (i.e., >40 dB) in the single-element antenna over the band of 3.4 GHz-3.8 GHz. A set of three CSRR structures in the MIMO antenna reduced the coupling between antenna ports placed in an inline arrangement and enhanced the isolation from 12 dB to 20 dB and the diversity characteristics. The S-parameters of both MIMO antennas are measured and used to evaluate MIMO parameters like ECC, TARC, MEG, and channel capacity loss. The simulation results show the variations in the gain and directivity on exciting linear and dual polarizations. The diversity performance of the reported MIMO antennas is suitable for 5G applications.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제15권4호
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• pp.219-223
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• 2015

In this paper, a miniaturized radio frequency choke (RFC) using modified stubs is proposed to improve isolation characteristics in a multiple-input-multiple-output (MIMO) antenna system. The proposed RFC, based on the LC resonance, is designed to suppress the leakage current that leads to the degradation of antenna diversity performances in the MIMO antenna configuration. The proposed RFC is composed of two open stubs that are implemented on the top of the ground plane and miniaturized by adding a slit structure on the ground plane. The MIMO antennas are also designed to verify isolation performance in the LTE 2300 band (2,300-2,400 MHz). The MIMO antennas perform well with low reflection coefficient characteristics and high isolation characteristics in the whole LTE 2300 band. To evaluate the isolation in the MIMO system, the envelope correlation coefficient (ECC) is calculated, and the value is less than 0.08. The achieved ECC is regarded as a reasonable result for improving isolation performance in the frequency range of 2,300-2,400 MHz; also, radiation patterns of antenna elements are maintained regardless of the presence of RFC.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.747-752
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• 2009

본 논문은 LOS(Line of Sight) 및 NLOS(Non Line of Sight)등 실제 MIMO(Multi Input Multi Output) 환경에 서의 수신 안테나의 간격에 따른 전파 채널 특성에 관하여 기술 하였다. $2\times2$ MIMO 채널 측정 시스템을 구축하여 2.3GHz Wibro 대역에서 측정을 하였다. 수신안테나의 간격에 따른 특성을 분석하기 위해 반파장 표준 다이폴 안테나의 간격을 0.25, 0.5, 0.75 1.0 파장 간격 이격시켜 MIMO 안테나 수신 성능을 측정 하였으며, 측정 위치는 LOS 2곳 NLOS 4곳에 대하여 행하였다. 측정 곁과 직접파를 수신 하는 LOS 환경에서는 공간 상관계수가 NLOS 환경에 비해 높은 값을 나타내었다. MIMO 시스템에서는 0.9 이상의 높은 공간 상관계수는 성능의 열화를 가져 올 수 있으므로 이를 극복하기 위한 안테나 및 시스템의 설계가 이루어져야 한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.426-435
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• 2013

본 논문은 육상 이동 위성(Land Mobile Satellite: LMS) 시스템의 통신 성능 향상을 위해 기존의 $2{\times}2$ MIMO 채널에서 $4{\times}4$ 채널로 확장할 수 있는 MIMO 원형 편파 급전 네트워크를 제안한다. 기존의 추가적인 통신 채널 확보를 위해서는 위성국에서 안테나 설치 공간상의 제약이 있기 때문에 이격 거리가 충분한 추가 위성국을 필요로 한다. 이로 인한 비용 및 MIMO 통신 채널의 한계 문제를 극복하기 위하여, 동일한 원형 편파 간에 이격 거리가 없이도 높은 격리성을 확보할 수 있는 MIMO 원형 편파 급전 네트워크를 제안하였다. 제안하는 급전 네트워크의 포트간 격리성과 각 포트의 매칭 상태를 수식적으로 증명하였고, $4{\times}4$ MIMO 채널의 통신 성능 향상을 채널 모델 측면에서 제시 및 확인하였다. MIMO 원형 편파 급전 네트워크를 원형 편파 패치 안테나 구조로 실제 제작하고 측정하여 7~10 dB의 다이버시티 이득을 얻었고, 약 1.8배로 채널 용량이 향상되었음을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권8호
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• pp.748-757
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• 2015

다중안테나 송수신을 활용하는 MIMO 시스템은 5세대 이동통신의 용량 증대를 위한 핵심 기술 중 하나이다. MIMO 관련 기술에 대한 적절한 성능 평가가 이루어지기 위해서는 공간 채널이 반영된 무선 채널 모델의 적용이 필요하며, 이에 적절한 채널 모델로서 3GPP에서 TR36.873 문서를 통해 제안한 3차원 공간채널모델(3-Dimensional Spatial Channel Model; 3D SCM)이 있다. 본 논문에서는 3D SCM 기반 채널 시뮬레이션 환경을 구현하고 검증하며, 이를 통해 확인되는 UMi 및 UMa 특성을 제시하고 비교한다. 또한, UMa 시나리오에 MIMO 전송 환경을 도입하여 안테나 배열 간격의 변화에 따른 안테나 원소 간의 채널 상관도를 살펴보고, 이에 따른 수율의 변화를 확인한다. 섹터 내 사용자를 무작위 균일 분포시켰을 경우에 대해 수평 및 수직 안테나 원소 간격 변화에 따른 채널 전력 상관도를 측정함으로써, SCM 환경 하에서 전송 성능을 결정하는 통계적 특성을 제시한다.

• 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.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권7호통권361호
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• pp.88-95
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• 2007

본 논문에서는 다양한 방식의 MIMO 기법에 쉽게 적용이 가능한 송수신 시스템 모델을 제안하고 이들의 성능 분석 시 필요한 채널간의 상관 특성 획득이 가능한 MIMO 채널 모델을 제시한다. 실내 환경에서의 채널 모델링을 통하여 MIMO 채널 형성에 따른 안테나 사이의 간섭을 시뮬레이션을 통하여 획득하고 주파수 선택적 채널 하에서 MIMO-UWB 시스템의 성능을 분석한다. 특히 채널 전달함수의 역행렬 계산시 과다한 연산량을 줄이기 위하여, 임의의 한 수신안테나에서 각각의 송신 안테나 신호를 복원하며, 각 수신안테나에서 추정된 송신 신호를 결합하는 방법을 채택하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38B권3호
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• pp.216-221
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• 2013

본 논문에서는 massive MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 시스템의 채널 특성 분석을 위해, 3차원 레이트레이싱 기반 무선 채널 시뮬레이터인 Wireless Insite를 이용하여, 마이크로셀 환경에서 수평으로 선형 배열된 4개와 128개의 이중 편파 안테나 (dual polarized antenna)로 구성된 송신 배열 안테나 시스템의 각도 확산(angular spread), 교차 편파 식별도(cross polarization discrimination, XPD), 그리고 지연 확산(delay spread) 특성을 비교 분석하였다. 시뮬레이션 및 분석을 통해 128개의 안테나 원소로 구성된 massive MIMO 시스템의 각도확산과 지연 확산은 4개의 안테나 원소로 구성된 MIMO 시스템 보다 작아지고 교차 편파 식별도는 커진다는 것을 확인하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2000년도 춘계학술대회논문집
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• pp.1292-1297
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• 2000

외부로부터 불규칙 교란을 받는 동력학계에 대해 '허-확률 제어기법'을 이용하여 설계된 제어기의 성능을 수치모사를 통하여 검증하였다. 압전소자를 알루미늄 보에 부착하여 다중입출력의 복합재료보로 만들고, 기반에 불규칙한 외부교란을 받는계에 대한 모델링을 수행하였으며, Ito의 확률미분방정식과 F-P-K방정식을 이용하여 동적 모멘트 방정식을 유도하여 시스템의 확률영역에서의 특성을 알아보았다. 본 연구에서 제어기의 목표는 외부교란의 입력에 의해 발생하는 시스템의 모멘트 응답크기를 줄이는 방향으로 전개하였고, 확률영역에서의 MIMO PI제어기('허-확률 MIMO PI 제어기')를 설계하여 시간영역에서의 응답형태를 관찰하였다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제19권1호
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• pp.20-30
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• 2019

A wide-band multiple-input multiple-output (MIMO) antenna with dual-band (2.4 and 5 GHz) operation is proposed for premium indoor access points (IAPs). Typically, an omni-directional pattern is used for dipole antennas and a directional radiation pattern is used for patch antennas. In this paper, both antenna types were used to compare their performance with that of the proposed $2{\times}2$ MIMO antenna. We simulated and measured the performance of the MIMO antenna, including the isolation, envelope correlation coefficient (ECC), mean effective gain (MEG) for the IAPs, and the throughput, in order to determine its communication quality. The performance of the antennas was analyzed according to the ECC and MEG. The proposed antenna has sufficient performance and excellent characteristics, making it suitable for IAPs. We analyzed the communication performance of wireless networks using the throughput data of a typical office environment. The network throughput of an 802.11n device was used for the comparison and was conducted according to the antenna type. The results showed that the values of the ECC, MEG, and the throughput have unique characteristics in terms of their directivity, antenna gains, isolation, etc. This paper also discusses the communication performance of various aspects of MIMO in multipath situations.