본 논문에서는 Y자 형태의 급전 구조를 사용한 두 개의 편파 변환 재구성 패치 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 정사각형 형태의 패치, Y자 형태의 급전 구조, 하나의 핀 다이오드, 다이오드를 동작시킬 DC bias 회로로 구성되어 있다. 구조적인 대칭/비대칭은 두 갈래로 갈라지는 Y자 형태의 급전부 왼쪽 라인에 삽입된 핀 다이오드의 on/off 상태에 의해 결정된다. 제안된 재구성 안테나는 핀 다이오드가 on 상태이면 급전부의 갈라지는 두 마이크로스트립 라인의 길이가 같아지게 되어 안테나는 선형 편파 특성을 나타낸다. 반면에, 핀 다이오드가 off 상태이면 급전부의 갈라지는 두 마이크로스트립 라인 중 한 쪽 라인의 길이가 나머지 한 쪽 라인의 길이보다 상대적으로 짧아지게 된다. 그러므로 안테나는 원형 편파 특성을 나타낸다. 측정 결과로부터 제안된 안테나는 좋은 임피던스 매칭과 축비 특성을 나타내며, 같은 주파수 대역에서 쉽게 편파 변환할 수 있다는 것을 확인할 수 있다.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제13권6호
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pp.562-568
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2013
This paper presents a design of a wireless power transfer system based on magnetic resonant coupling technology with in-band wireless communication. To increase the transmission distance and compensate for the change in the effective capacitance due to the varying distance, the proposed system used a loop antenna with a selectable capacitor array. Because the increased transmission distance enables multiple charging, we added a communication protocol operated at the same frequency band to manage a network and control power circuits. In order to achieve the efficient bandwidth in both power transfer mode and communication mode, the S-parameters of the loop antennas are adjusted by switching a series resistor. Our test results showed that the loop antenna achieved a high Q factor in power transfer mode and enough passband in communication mode.
본 논문에서는 다수의 기생소자를 사용하여 빔패턴을 제어할 수 있는 SPA(Switched Parasitic Array) 안테나를 설계 및 제작하고, 이를 실제 무선통신 시스템에 적용하여 빔포밍 기능을 구현함으로써 시스템 성능이 향상됨을 확인한다. SPA 안테나는 단일 능동 안테나와 그 주위에 다수의 기생소자들로 구성되는 안테나로서 기생소자의 스위칭을 통하여 빔패턴 제어가 가능한 안테나이다. 이러한 안테나 특성을 이용하면 기존의 다중 안테나 시스템으로 구현되는 빔포밍 기능을 SPA 안테나로 구현이 가능하다. SPA 안테나를 이용한 빔포밍 시스템은 단일 능동 안테나와 단일 RF 체인을 사용하기 때문에 저비용, 저복잡도 및 저전력의 통신 시스템을 구현할 수 있다. 본 논문에서는 SPA 안테나를 통한 빔포밍 이득을 실제 시스템 레벨에서 확인하기 위하여 기 구현된 무선통신 시스템 상에서 SPA 안테나를 적용하는 경우와 기존의 omni 안테나를 사용하는 경우에 대하여 성능 파라미터(SNR, PER, 전송속도)를 측정하여 비교 분석한다.
본 논문에서는 소형발사체의 무선통신 시스템 검증을 위한 테스트 베드를 제안한다. 제안하는 테스트 베드는 안테나 테스트 커플러와 RF 감쇄기 및 스위칭 시스템으로 구성되어 있다. 안테나 테스트 커플러는 소형 발사체에 장착되어 있는 각 대역별 안테나를 서로 격리 시키며 무선신호를 송/수신하기 위한 장치이며 RF 감쇄기 및 스위칭 시스템은 각 대역의 안테나별 통신점검을 위하여 안테나별 경로를 선택해 주는 장치이다. 안테나 테스트 커플러 설계 결과, UHF-, S-, X-대역에서 39.3, 47.1, 56.1 dB 이상의 차폐율을 확인 할 수 있었다. 실제 소형 발사체에 적용하여 발사체 통신 시스템을 점검한 결과, 정상적으로 데이터 송/수신을 확인 할 수 있었으며, 안테나 경로 스위칭을 통하여 각 대역의 안테나별 통신 점검을 수행할 수 있었다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제11권2호
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pp.628-649
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2017
Security and resource-saving are both demands of the fifth generation (5G) wireless networks. In this paper, we study the secrecy spectrum efficiency (SSE) and secrecy energy efficiency (SEE) of a K-tier massive multiple-input multiple-output (MIMO) enabled heterogeneous cellular network (HetNet), in which artificial noise (AN) are employed for secrecy enhancement. Assuming (i) independent Poisson point process model for the locations of base stations (BSs) of each tier as well as that of eavesdroppers, (ii) zero-forcing precoding at the macrocell BSs (MBSs), and (iii) maximum average received power-based cell selection, the tractable lower bound expressions for SSE and SEE of massive MIMO enabled HetNets are derived. Then, the influences on secrecy oriented spectrum and energy efficiency performance caused by the power allocation for AN, transmit antenna number, number of users served by each MBS, and eavesdropper density are analyzed respectively. Moreover, the analysis accuracy is verified by Monte Carlo simulations.
이 논문은 직교 주파수 분할 다중화 시스템에 사용하는 공간 주파수 블록 코딩에서의 부호 반전 채널 스위칭 알고리즘을 제안한다. 소스 데이터를 다른 안테나로 보내는 경우에는 수신기는 바뀐 그 채널에 적합하도록 결합 방법을 바꾸어야 한다. 만일 미리 정의된 채널 스위칭 시퀀스를 모르는 수신기라면, 수신한 데이터를 정확하게 복호할 수 없게 된다. 채널 스위칭을 위한 송신 데이터를 바꾸는 경우에는 데이터 심볼들을 공간 주파수 블록 코딩 형식에 맞추어서 바꾸어야 한다. 이 논문에서는 송신 안테나 간의 데이터 심볼들을 바꾸는 것이 아닌 단지 부호 반전 방법을 제안한다. 이 방법을 사용하면 다른 결합 방법을 발생시킴으로써 수신기에서 간단한 암호화로 동작함을 보였다.
다중화 이득을 얻기 위한 MIMO 수신기는 다수의 안테나를 필요로 하여 부피가 커지는 문제가 있다. 안테나 하나를 대상으로 수신빔 패턴을 빠르게 회전하여 MIMO 신호를 수신하는 기법은 부피문제를 해결할 수 있다. 이 방법은 대부분 이론 위주로 연구되어 왔으나, 본 논문은 실제 구현을 통해 MIMO 신호 복조를 시도한 시험 결과와 측정된 성능을 제시한다.
통신해양기상위성은 4개 정부부처 공동사업으로, 통신서비스, 해양기상 관측서비스를 7년간 제공하게 된다. 위성 스위칭 중계기와 다중빔 안테나로 구성된 Ka 통신탑재체 개발은 방송통신위원회 출연으로 ETRI 주관으로 개발하였으며, 통신탑재체 개발목적은 우주인증 기술확보와 차세대 멀티미디어 위성서비스 개발이다. 본 논문 목적은 통해기 통신탑재체 국산 개발사업의 전 과정을 통한, ETRI 의 Ka대역 통신탑재체 개발기술 연구이며, 또한 통신탑재체 응용 기술에 대해 다루고자 한다.
본 논문에서는 단말기에 스마트 안테나의 적용에 의한 성능향상을 연구하였다. 특히 본 연구에서는 단말기에 스마트 안테나의 적용에 의한 크기 및 하드웨어와 계산량의 복잡도를 줄이기 위한 스위칭 빔 방식의 빔형성 구조도를 설계하고 제작하였으며, 제작한 단말용 스마트 안테나 테스트베드를 이용하여 상용 WCDMA 채널 환경에서 측정을 수행하고, 측정된 데이터를 분석하여, 단말에 스마트 안테나 시스템의 적용에 의한 페이딩 감소 정도 및 링크버짓 향상 정도에 대한 분석을 수행하였다. 측정 데이터의 분석결과 단말에 $2{\times}2$ 배열 안테나를 이용한 스마트 안테나 적용 시에 빔 이득은 물론 약 3dB의 페이딩 이득이 있음을 알 수 있었다.
본 논문에서는 위성 DMB 시스템에서 원형편파 변환 특성을 갖는 reconfigurable 원형 링 슬롯 안테나를 제안한다. 제안된 안테나는 원형 링 슬롯과 원형편파를 발생시키기 위한 4개의 튜닝 스터브로 구성되어 있다. 슬롯과 스터브 사이 각각의 경계면에 4개의 PIN 다이오드를 실장 하였으며 각각의 PIN 다이오드는 외부 DC전압으로 인해 동작되며 RHCP(Right Hand Circular Polarization) 모드 또는 LHCP(Left Hand Circular Polarization) 모드로 동작하도록 하였다. 측정결과, 제안된 안테나는 임피던스 대역폭(VSWR${\leq}$2)이 LHCP 모드에서 570MHz(2.47-3.04GHz), RHCP 모드에서 560MHz(2.45-3.01GHz)로 나타났으며 중심주파수 2.63GHz에서의 최대 방사이득은 LHCP 모드에서 4.76dBi, RHCP 모드에서 3.1dBi를 얻었다. 또한 측정된 축비 대역폭은 RHCP, LHCP 모드에서 약 100MHz를 얻었다. 제안된 안테나는 편파변환 특성이 요구되는 환경의 위성통신, 무선랜 및 광대역 무선통신 시스템에 적합할 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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