• 한국전자파학회논문지
• /
• 제23권11호
• /
• pp.1264-1271
• /
• 2012

고속 철도나 자동차와 같은 고속의 이동 환경에서 고속 데이터 전송을 위해서는 빠른 빔 추적 능력이 중요하다. 디지털 역지향성 안테나는 수신 신호의 방향에 대한 사전 정보 없이, 안테나 위상을 변화시킴으로써 신호를 수신된 방향으로 재전송을 할 수 있기 때문에 자동적으로 빔 추적이 가능하다. 또한, 디지털 역지향성 안테나는 아날로그 역지향성 안테나와 비교하여 수정과 업그레이드가 쉽다는 장점을 가진다. 본 논문에서는 AWGN과 다중 신호 환경에서 디지털 역지향성 안테나의 BER 성능을 분석하였다. 시뮬레이션 결과, 위상 검출기를 사용하여 역지향성 안테나의 정확한 위상 추적 및 위상 공액을 하는 것을 확인하였다. 두 번째 안테나의 위상 지연이 $15^{\circ}$ 발생할 경우에 위상 공액 기법을 사용하게 되면 사용하지 않았을 경우에 비해서 전력 효율이 1 dB 향상된다. 본 논문에서는 다중 신호가 존재할 경우에 역지향성 안테나에서의 성능을 논의하였다. 다중 신호나 간섭신호가 존재할 경우, 역지향성 안테나에서 직접파의 방향에 대해서 진폭 또는 위상 오차가 발생함을 확인할 수 있다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제51권1호
• /
• pp.24-30
• /
• 2014

디지털 역지향성 안테나 시스템은 사전정보 없이 입사된 신호를 신호의 위상을 추정하여 추정한 각도만큼 다시 돌려서 신호가 수신된 방향으로 재전송하는 시스템이다. 디지털 역지향성 안테나는 모든 방향에 대해 전력을 송출해야 하는 무지향성 안테나에 비해 신호가 수신된 방향으로 신호를 재전송하기 때문에 입사된 방향으로 신호가 집중되어 지향성이 높아지므로 전력의 소모를 줄일 수 있다. 일반적으로 디지털 역지향성 안테나는 다중경로 환경에서 단일 안테나 시스템에 비해 좋은 성능을 보이는 것으로 알려져 있지만, 심각한 ISI의 영향에서는 성능의 저하가 일어난다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 극복하기 위해 심각한 ISI의 보상이 가능한 터보등화기를 결합하여 역지향성 안테나를 제안하였다. 제안하는 터보등화기를 이용한 디지털 역지향성 안테나를 통해 심각한 ISI 환경에서의 BER 성능을 개선하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.55-63
• /
• 2013

디지털 역지향성 안테나 시스템은 사전 정보 없이 입사된 신호의 위상을 추적하고 위상을 반대로 돌려 수신된 방향으로 재전송을 할 수 있는 시스템으로써 아날로그 역지향성 안테나와 비교하여 수정과 업그레이드가 쉽다는 장점이 있다. 이러한 특성으로 디지털 역지향성 안테나는 고속 이동체 환경에서의 빠른 빔 추적이 가능할 것이다. 특히 빠르고 정확하게 빔을 추적하기 위해서는 설계된 디지털 역지향성 안테나 시스템의 디지털 PLL의 성능이 매우 중요하므로, 본 논문에서는 디지털 역지향 안테나 시스템에서 디지털 필터 설계에 따른 위상 추적의 동작시간과 BER 성능을 확인하였다. 1 MHz의 QAM 신호를 발생시켰으며, $30^{\circ}$의 위상 지연이 생겼을 경우의 시뮬레이션 결과, 필터의 동작이 안정할 경우 위상 공액 기법을 사용한 역지향성 안테나 시스템의 성능이 사용하지 않았을 경우의 역지향성 안테나 시스템보다 약 1 dB의 성능 차이가 나며, 필터의 동작이 불안정할 경우, 발진이 일어나 위상을 추적하지 못해 성능이 매우 나빠짐을 확인할 수 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2005년도 춘계종합학술대회
• /
• pp.689-692
• /
• 2005

본 논문에서는 2 GHz LS 대역에서 동작하는 역지향성 능동배열 안테나를 설계 제작하였다. 역지향성 안테나는 임의의 방향에서 입사하는 전파를 그 방향으로 되돌려 복사시키는 안테나 배열 시스템으로서, 반사파가 입사 반대방향으로 파면(wave front)을 갖도록 하기 위한 공액 위상변위기가 포함된 능동 안테나 배열로 구성된다. 본 연구에서는 RF/IF 신호포트와 LO 포트로 이루어진 2-포트게이트 HEMT 혼합기와 1/4파장 모노폴 안테나 배열(1${\times}$4)을 사용하여 역지향성 능동배열 안테나를 구현하였다. -45도, 0도, +45도 방향의 입사파에 대한 역지향 특성을 실험 측정하였으며, 본 연구결과는 무선 이동통신 및 RFID 등의 기지국 장치에 적용 가능하다.

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

• 한국통신학회논문지
• /
• 제38A권3호
• /
• pp.217-223
• /
• 2013

디지털 역 지향성 안테나 시스템은 사전 정보 없이 입사된 신호의 위상을 추적하고 위상을 반대로 돌려 수신된 방향으로 재전송을 할 수 있는 시스템으로써 아날로그 역 지향성 안테나와 비교하여 수정과 업그레이드가 쉽다는 장점이 있다. 이러한 특성으로 디지털 역 지향성 안테나는 고속 이동체 환경에서의 빠른 빔 추적이 가능할 것이다. 먼저 본 논문에서는 위상을 추정하는 디지털 PLL 하나를 통하여 각각의 array마다 수신된 신호의 지연된 위상을 찾는 디지털 역지향성 배역 안테나 시스템을 설계하며 array 개수에 따른 성능을 확인, 분석하였다. 또한 실제 통신에서는 기저대역 스펙트럼을 반송파로 특정 대역으로 천이 시켜 신호를 송수신 하므로 신호를 전송할 때에 반송파를 실어 보내며 수신할 때에 기저대역으로 다시 복조 후 지연된 위상을 정확하고 신속하게 찾는지 확인 평가하였다. 안테나의 array개수가 늘어나면 이득이 생겨 성능이 더 좋아지며 시뮬링크를 통한 시뮬레이션 상에서는 반송파에 따라서는 성능에 아무런 영향이 없음을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제10권1호
• /
• pp.171-175
• /
• 2006

본 논문에서는 2 GHz LS 대역에서 동작하는 역지향성 능동배열 안테나가 설계 제작되었다. 역지향성 안테나는 임의의 방향에서 입사하는 전파를 그 방향으로 되돌려 복사시키는 안테나 배열 시스템으로서, 반사파가 입사 반대 방향으로 파면(wave front)을 갖도록 하기 위한 공액 위상변위기가 포함된 능동 안테나 배열로 구성된다. 본 연구에서는 RF/IF 신호포트와 LO 포트로 이루어진 2-포트 게이트 HEMT 혼합기와 1/4파장 모노폴 안테나 배열($1{\times}4$)을 사용하여 역지향성 능동배열 안테나를 구현하였다. 제작된 배열 안테나의 역지향 특성을 실험 측정하고, 이론적 예측치와 비교하여 잘 일치함을 확인하였다. 모노폴 안테나 배열은 구조가 간단하여 제작이 용이한 장점을 가지며, 본 연구결과는 무선 이동통신, 무선 실내 LAN 및 RFID등의 기지국 및 트랜스폰더 장치에 직접 적용 가능하다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.410-416
• /
• 2013

본 논문에서는 통신의 보안성과 수신 성능 향상을 위해서 역지향성 안테나를 이용한 CDSK 변조 방식을 제안한다. 카오스 신호는 신호의 비주기성과 비예측성으로 향상된 보안성을 제공한다. 그러나 카오스 변조 방식은 자기 신호와 간섭 신호로 인해서 수신 성능 열화가 발생한다. 본 논문에서는 카오스 신호 기반 CDSK 변조 방식을 사용하면서도 수신 성능을 유지할 수 있도록 역지향성 안테나를 적용한 카오스 통신 시스템의 성능을 분석한다. 시뮬레이션 결과, 5개의 배열 안테나 소자를 사용하여 역지향성 안테나를 구성할 경우, 제안한 시스템은 향상된 보안성을 제공하며, BPSK 변조를 사용한 통신 시스템과 동일한 수신 성능을 얻는 것을 확인할 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제26권1호
• /
• pp.113-118
• /
• 2015

본 논문에서는 병렬 믹서 구조의 역지향 배열 안테나 시스템을 제안하고, 이를 능동 상쇄에 적용하였다. 주파수 체배기를 이용해 입사 신호의 두 배 주파수를 발생시켜 국부 발진 신호로 활용함으로써 임의의 주파수에서 위상 공액 특성을 자동적으로 얻을 수 있다. 이러한 특성의 제안된 시스템은 전자기파가 입사할 경우 입사 방향뿐만 아니라 주파수에 대한 사전 지식이 없더라도 입사 방향으로 상쇄 신호를 송신할 수 있으므로 능동 상쇄를 위해 활용될 수 있다. 또한, 병렬믹서 구조를 통해서 주파수가 동일한 믹서의 입출력 신호 사이의 높은 격리도를 확보함으로써 정확한 입사 신호 방향으로 송신 신호를 발생 시킬 수 있다. 실험적 검증을 위해서 병렬 믹서 방식의 $2{\times}2$ 역지향 배열 안테나 시스템을 설계, 제작하여 금속성 원통에 대한 반사파 상쇄 실험을 수행하였다. 제안된 시스템 적용 후 반사 신호의 크기가 최대 26 dB까지 감소되는 결과를 통해 제안된 방법의 유효성을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.134-138
• /
• 2005

본 논문에서는 능동 역지향성 배열 안테나용의 마이크로파 공액 위상변위기에 관한 새로운 구조를 제안하였다. 본 논문에서 제안된 공액 위상변위기는 Single-Balanced 혼합기를 응용한 것으로, 일반적인 혼합기와 달리, LO 및 RF 신호의 결합과 임피던스 매칭의 복잡성을 줄이기 위해서 2-포트 구조를 채택하였으며, 병렬 연결된 두 개의 Single-Ended 혼합기에 180도 위상반전 회로를 삽입하여, 공액 위상변위기 설계에서 가장 큰 문제가 되는 IF 출력단의 RF 누설성분을 억제하였다. 동작 주파수는 LO 4 GHz, RF 2.01 GHz, IF 1.99 GHz이다. 제작된 공액 위상변위기는 9 dBm의 LO전력에서 변환손실은 -7 dB, 1-dB 억압점 15 dBm의 특성을 보인다. 공액 위상 변위기의 가장 중요한 파라미터인 RF/IF 격리도는 25 dB에 달한다.