• 디지털산업정보학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.59-65
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• 2013

This paper presents a novel calibration method for a base station system adopting an antenna array. The proposed technique utilizes Zadoff-Chu sequence, which is included in the LTE pilot signal periodically, in order to compute the phase characteristic of each antenna channel. As the Zadoff-Chu sequence exhibits an excellent autocorrelation characteristic, it is possible for the receiving base station to retrieve the Zadoff-Chu sequence transmitted from each mobile terminal. In addition, we can obtain the phase characteristic of each antenna channel, which is the ultimate goal of the calibration procedure. The proposed calibration algorithm has been implemented using an FPGA (Field Programmable Gate Array). We have applied the proposed algorithm to an array consisting of 2 antenna elements for simplicity. the phase value implied to the first and second antenna path is very accurately calculated from the proposed procedure. From the experimental test, the proposed method provides accurate calibration results.

• KIEE International Transactions on Electrophysics and Applications
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• 제4C권6호
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• pp.306-309
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• 2004

This paper presents a new active antenna consisting of a microstrip patch for the passive radiator, a mixer for frequency conversion, a voltage controlled oscillator (VCO) and a phase detector for phase control. The microwave signal frequency has been converted into intermediate frequency (IF) on the antenna elements by the mixer. The active antenna consists of two ports, the IF port has a transmitted IF signal via power combined to the baseband and the dc control port is under the control of the phase-detector. The input voltage of the VCO is controlled by the phase detector. The scan range of the array is determined by the phase detector and the VCO and is obtained between 30$^{\circ}$ and - 30$^{\circ}$

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권11호
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• pp.978-986
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• 2016

비행 중 날개 변형에 의해 바뀐 빔 방향을 보상하기 위한 X대역 위상 배열 안테나 모듈을 설계 및 제작하였다. 위상 배열 안테나 모듈은 배열 안테나, 전력분배기, 위상변위기 및 제어회로로 구성된다. 최적의 부품 선택을 위해 날개 변형 및 위상변위기의 위상 오차에 의한 방사 패턴의 변화를 시뮬레이션하였다. 제작된 위상 배열 안테나 모듈은 9.375 GHz에서 5.84 dBi의 이득, 13.6 dB의 반사손실, 10.6 %의 대역폭을 얻었다. 주빔 방향 보상 성능을 확인하기 위해 측정 장치를 구축하였다. 측정을 통해 굽힘 변형이 9 %일 때 빔 보상이 정확히 이루어짐을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.3205-3214
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• 1996

In this paper, the microstrip phased array antennas with coupling-slots for the base station of mobile communication is proposed and anlyzed with accurate analysis method which is based on both reciprocity principle and full-wave analysis. The basis functions used for the numerical analysis are determined depending upon the accuracy, convergence properties of the solution, and the computation time. The patch uses 3 EB mode and the slot uses IPWS mode. The designed phased array antenna has 8 slot-coupled microstrip patch array elements and the beam scanning capability is obtained by using the 4-bit PIN-diode phase shifters as switching devices which are consisted of the loaded line phase shifters for 30.deg. and 60.deg. and the reflection type phase shifters for 90.deg. and 180.deg. repectively. The 4-bits phase shifters which aremade by connecting each phase shifter have about 2.deg.-3.deg. phase errors and their insertion loss are about 3dB for each phase state. The fabricated 8-element phased array antenna with 4-bits phase shifters provides 12.deg.-14.deg. beamwidths depending on the scanning angle and is capable of scanning its beam to .+-.45.deg. with 9.deg. intervals, and the gain 12dBi. The overall results show that the slot-coupled phased array antenna has great advantages of wideband, high gain and reduced spurious radiation. Also, the antenna can be made small and thin. Furthermore, the scanning property of this antenna allows for its application in several areas, such as mobile communication system and PCS.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제52권11호
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• pp.521-528
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• 2003

A varactor diode was utilized in order to expand variable range of the natural oscillation frequency of an active phased-array antenna. We have conformed experimentally that the variable range of the natural oscillation frequency was expanded about three times in the oscillator controlled by the varactor diode. When frequency difference was given to the oscillators in the two elements antenna system, phase difference was appeared between the oscillators. The 2-, 3-, 5-elements patch antenna array was composed for the beam scanning experiments. All the above patch antennas showed good phased array characteristics. The experimental results are as follows that the scanning angle of the 2-elements array antenna is 28.6$^{\circ}$, the 3-elements array antenna is 29.4$^{\circ}$, and the 5-elements array antenna is 26.2$^{\circ}$.

• 전자공학회논문지
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• 제50권6호
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• pp.43-55
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• 2013

본 논문에서는 원통형태의 배열구조에서 수평면(H-plane), 수직면(E-Plane) 빔조향 특성을 갖는 원통형 능동위상배열 안테나를 제안하였다. 상호결합특성이 우수한 접힌 다이폴 안테나를 원통의 배열구조에 적합하도록 설계하고, 수직과 수평으로 $8{\times}8$ 원통 배열구조를 갖는 지향성 배열안테나와 전력 분배를 위한 결합분배기를 설계 및 제작하였다. 원통배열 안테나의 복사소자 배열 간격은 반전력 빔폭과 빔 조향 시 그레이팅로브가 발생하지 않도록 결정하였다. 안테나의 빔 조향은 송수신장치 내부의 6비트 위상변위기를 이용하여 구현하였으며, 안테나 빔조향 시 수평면으로 -24도 ~ 24도, 수직면 기준으로 0도 ~ 36도의 빔조향 특성을 갖도록 고안되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.147-156
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• 1996

본 논문에서는 평면형 도파관 스롯 배열 안테나의 빔 조향 방정식을 제시하였다. 빔 조향시 안테나 회전축의 기움각과 개구면 분포는 가장 중요한 요소이다. 빔 조향 관련 식들로 부터 원하는 빔 방향에 대한 안테나 개구면의 위상 분포 및 주피수를 구하였다. 또한 일차원 위상 배열 안테나의 변위기에 위상 데이타릎 전달하는 고속 제어 알고리즘을 개발하였다. 제어 회로의 복잡성파 위상 전달시간을 줄이기 위해 직렬 중계에 의한 변위량 공급 방식을 제안하였다. 이 방식은 간단한 회로구조를 가지므로 복잡한 2차원 완전 위상 배열 안테나에 유용하게 쓰일 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제20권3호
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• pp.413-420
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• 2017

We investigate the performance of a true time delay(TTD) phase shifter to reduce the beam squint caused by frequency changes of a phased array antenna in wideband communication systems. To design a high gain phased array antenna, we need a long TTD, which causes high RF loss, low resolution and large dimension of TTD phase shifters. To overcome the problems, we propose a schematic of dual TTD phase shifters, which consists of short time delay(STD) in radio frequency(RF) part and long time delay(LTD) in intermediate frequency(IF) part. Our analysis results show that the proposed scheme reduces the required bits and delay time in RF band of the TTD compared to the conventional single TTD scheme.

• 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.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.427-437
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• 2008

쌍방향 선로결합형 위상차 배열 발진기 결합계를 구성하고, (1) 쌍방향 주파수제어 방식, (2) 단방향 주파수 제어방식, (3) 쌍방향 주입위상 제어방식 등 3가지 방식에 대하여 구동실험을 하였다. 시험 제작한 발진기에 구형 패치 안테나를 부착하여 2요소 능동안테나를 제작, 안테나 사이를 전송선로로 결합하여 어레이를 구성하고 결합 위상과 전송선로 길이와의 관계를 측정하였다. 전송선로로 결합된 능동 위상차 배열안테나의 주사각도에 따른 방사전력을 측정한 결과, (1)의 방식에서 빔의 방사방향은 약$-9.8^{\circ}$에서 $+9.8^{\circ}$까지 $19.6^{\circ}R, 위상차는 $-0.31{\pi}$에서 $-0.36{\pi}$까지 (2)의 방식에서 빔의 방사방향은 약 $-3.8^{\circ}$에서 $+17^{\circ}$까지 $20.8^{\circ}$, 위상차는 $-0.085{\pi}$에서 $-0.65{\pi}$까지, (3)의 방식에서 빔의 방사방향은 약 $-17^{\circ}$에서 $+16^{\circ}$까지 $33^{\circ}$, 위상차는 $-0.63{\pi}$에서 $-0.59{\pi}$까지 변하여 모두 위상차 배열동작이 가능함을 확인하였다.