• 제목/요약/키워드: UWB Antennas

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유전체 렌즈를 가진 3~6GHz대용 UWB 시뉴어스 안테나 개발 (Development of UWB Sinuous Antenna with Dielectric Lens for 3~6 GHz Band Application)

  • 이동렬
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.239-244
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    • 2015
  • 최근들어 임펄스 레이더에서 거리를 측정하기위한 센서로서 또는 비 압축 고속 영상데이터의 전송용으로 UWB 기술이 활발히 응용되고 있다. 그러나 UWB 기술은 대역이 옥타브 밴드로 매우 넓어서 시스템을 설계하기가 쉽지 않다. 특히 광대역 임피던스를 정합해야하는 안테나를 비롯한 RF분야에서 더욱 그렇다. 본 연구에서는 이러한 3~6GHz 옥타브 대역에서 사용할 수 있는 시뉴어스 안테나를 설계하고 제작하였다. 그리고 유전체 렌즈를 설계하여 부착하여 이득을 높이는 실험한 결과 3~6GHz 사용대역에서 6~10dBi의 높은 이득을 얻을 수 있었다. 제작된 유전체 부착 시뉴어스 안테나를 HD 비디오 데이터 전송에 사용하였다. 전송 결과 10mW의 무선전력으로 최대 전송 거리는 90m였다.

주파수 다이버시티가 적용된 STBC-OFDM의 UWB 시스템 성능 분석 (UWB System Performance Analysis of STBC-OFDM Using Frequency Diversity)

  • 김남;최정훈;한태영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.351-358
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    • 2005
  • 본 논문에서는 시공간 다이버시티 이득을 갖는 STBC를 UWB 시스템에 적용하고 4차의 다이버시티 이득을 얻기 위해 주파수 다이버시티를 적용함으로써 UWB OFDM의 성능을 향상시킬 수 있는 방법을 제안하였다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 모의실험으로 제안하고자 하는 시스템의 주파수 다이버시티를 적용한 UWB STBC-OFDM의 성능을 분석하였다. 분석한 결과 본 논문에서 제안한 UWB 시스템은 송신 안테나의 증가에 따라 발생하는 복잡도를 줄일 수 있으며, 2개의 송신 안테나만을 사용하고도 주파수 반복에 의한 선형적인 계산만으로 4개의 송신 안테나를 사용하는 것과 같은 성능을 얻을 수 있었다. 제안된 시스템을 $10^{-4}$서 일반적인 UWB OFDM과 비교하면 $7.1\;\cal{dB}$, UWB STBC-OFDM과 비교하면 $1.9\;\cal{dB}$의 성능이 향상되는 것으로 분석되었다.

UWB 타원형 슬롯 안테나의 설계 및 해석 (Design and Analysis of UWB Elliptical Slot Antenna)

  • 장준원;최경;황희용
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2007년도 학술대회
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    • pp.419-422
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    • 2007
  • This paper, designed UWB elliptical slot antenna and analysis based on the distribution of the electromagnetic fields pattern and resonant mode of designed antenna is presented. Designed antenna is fabricated on FR4 substrate with thickness of 1.524mm and relative dielectric constant 4.4. The measured bandwidth of $3.6GHz{\sim}20GHz$ for VSWR<2. Through the field pattern and resonant mode analysis that the slot antenna operates on a series of the multi-pole radiation based on TE modes matched to system impedance. And the perfect magnetic wall is along the axis of symmetry on the y-z plane. This result gives us an easier method to design the similar antennas, which is the impedance matching to the system impedance after once constructing a proper structure with a series of multi-mode resonances.

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전기-자기계 방사체 결합형 소형 초광대역 안테나 (A Small Ultra-Wideband (UWB) Antenna with Combination of Electric-Magnetic Radiators)

  • 김용진;정창원;김영봉;권도훈
    • 전기학회논문지P
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    • 제58권1호
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    • pp.33-37
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    • 2009
  • In this paper, a printed small Ultra-Wideband (UWB) antenna with directive radiation characteristics based on combination of electric-magnetic radiators is presented. The combinations of the electric and magnetic type antennas result in the directive radiation patterns for all observed UWB frequency band. Simple combination of dipole antenna and loop antenna is also presented to show that proper configuration of electric radiator and magnetic radiator can produces directive radiation characteristics. The target frequency is from 3.1 GHz to 10.6 GHz with size of $15\;mm{\times}31\;mm$. A proto-type of the combined antenna is simulated, fabricated and measured. Simulation and experimental results of input impedance and gain characteristics of the proposed antenna are presented. There are good agreements between the simulated and measured VSWR curves. Also, the results show the directive radiation characteristics with small antenna form factor over the target frequency range.

실내 무선채널에서 안테나 다이버시티를 적용한 펄스위치변조-시간도약 초광대역 무선통신 시스템의 성능 분석 (Performance Analysis of Pulse Position Modulation-Time Hopping Ultra Wide Band Systems with Antenna Diversity in Indoor Wireless Channel)

  • 김은철;김성일;박재성;김진영
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2008년도 정보통신설비 학술대회
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    • pp.30-34
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    • 2008
  • In this paper, we analyze the performance of pulse position modulation-time hopping ultra wide band (PPM-TH UWB) systems with antenna diversity technique in indoor wireless channel. A modified Saleh and Valenzuela (SV) model is adopted as a UWB indoor channel model. Perfect synchronization between a transmitter and a receiver is assumed. Therefore, coherent equal gain combining (EGC) scheme to collect the energy available in the multipath components is investigated. It is shown that the performance is improved by increasing the number of antennas at the receiver. The results of this paper can be applied to the applications of UWB.

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단락판을 갖는 이중 원추형 광대역 안테나의 반사손실 특성 (Frequency Characteristics of the Return Loss of a Broadband Double-Cone Antenna with Shorting Plate)

  • 장승훈;홍덕기;김효균;정성우;김기채
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권2호
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    • pp.101-107
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    • 2016
  • 본 논문에서는 UWB 통신 시스템에 사용할 수 있는 소형 입체형 구조인 이중 원추형의 광대역 안테나를 검토하였다. 이중 원추형 광대역 안테나의 반경, 높이, 단락판의 개수 등의 안테나 구조 변화에 따른 반사손실 특성을 FDTD 법을 사용하여 계산하였다. 그 결과, 안테나의 구조 변화에 따른 광대역 안테나의 최적 구조가 있음을 확인할 수 있었으며, 최적 구조에서 안테나의 방사 지향성은 다이폴 안테나와 유사한 8자형 방사지향성 패턴을 나타내고 있었다. 반사손실의 측정 결과를 이론 계산치와 비교하여 이론 해석의 타당성도 검토하였다.

실내 채널 모델링에 기반한 MIMO-UWB 시스템의 구조 및 성능 개선 (The Improvement of Performance and Structure of the MIMO-UWB System Based on Indoor Channel Modeling)

  • 김수남;정희석;정경훈;김기두
    • 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.

최적 임펄스 전송을 위한 초광대역 테이퍼 슬롯 안테나 설계 (Design of UWB Tapered Slot Antenna for the Optimum Impulse Radio Transmitting & Receiving)

  • 고영목;나극환
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.553-563
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    • 2010
  • 본 논문에서는 UWB 대역에서 최적 임펄스 신호 전송을 위한 테이퍼 슬롯 안테나(Tapered Slot Antenna: TSA) 설계에 대해 연구하였다. UWB 대역에서 동작하는 TSA는 end-fire 특성을 갖는 광대역 안테나로, 펄스 전송을 위한 IR-UWB(Impulse Radio Ultra-Wide Band) 시스템에 적합하다. 지향성 특성을 갖는 테이퍼 슬롯 안테나는 UWB 대역에서 손실이 적고, 임펄스 전송시 최소 에러를 가져야 한다. 전송되는 펄스 왜곡을 최소로 하기 위해 테이퍼 슬롯 안테나 급전부를 구성하는 광대역 임피던스 변환기와 microstrip/slotline 천이부 설계에 대해 연구하였으며, 설계된 테이퍼 슬롯 안테나에 대한 펄스 충실도는 전자기파에 대한 시간 영역 분석이 가능한 CST를 이용한 FDTD(Finite-Difference Time-Domain) 시뮬레이션과 펄스 상관식 유도를 통해 계산하였으며, 제작된 안테나에 대해 두 안테나를 0.5 미터 이격시킨 두 안테나 사이에서 약 93.89 % 정도의 양호한 결과를 얻을 수 있었다. 또한 chirp Z-변환 알고리즘을 유도를 통해, 나노초 이하의 펄스 신호에 대해 zoom-in 기능을 부여함으로써 펄스 신호에 대한 왜곡, 지연 및 분산 특성 등의 분석이 가능하다.

효율적인 인체신호 검출을 위한 안테나 특성 연구 (A Study on Antenna Characteristics for Efficiently Detecting Human Sign)

  • 장동원;최재익
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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    • pp.484-487
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    • 2014
  • 본 논문에서는 근거리에서 심박동, 호흡, 맥박 등 인체 신호를 효율적으로 검출할 수 있는 소출력 안테나 특성에 대하여 분석하였다. 이러한 환경에서 안테나는 펄스 신호를 사용하므로 광대역에서 임피던스가 주파수에 안정적인 특성이 요구된다. 이러한 요구 특성은 이득과 trade-off 관계가 있으나 본 논문에서는 근거리에서 사용하므로 방향성 및 이득을 높이기 위한 어레이 형태는 고려하지 않았다. 일반적으로 이러한 요구 사항을 만족하는 안테나는 주파수 독립(Frequency Independent) 안테나로 분류된다. 스파이럴(spiral), 시뉴어스(sinuous), 대수 주기(log-periodic) 안테나 등이 해당되며 소형으로 구현될 수 있다. 본 논문에서는 중심 주파수가 5 GHz인 UWB 펄스 트랜시버에 원형 패치 안테나와 시뉴어스 안테나를 접속하고 시험한 결과를 분석해서 기술하였다.

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8개 송신 안테나 UWB를 위한 협동 다이버시티 MIMO 시스템 (Cooperative Diversity MIMO System for m with 8 Transmit Antennas)

  • 이광재;;이문호;조삼구
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권7호
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    • pp.709-719
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    • 2005
  • 본 논문에서는 고속 근거리 데이터 전송을 위해 새로운 협동 다이버시티를 얻기 위한 실내 환경에 적합한 UWB(Ultra Wideband) MIMO(Multiple Input and Multiple Output) 채널 시스템을 제안한다. 셀과 유사하게 4개 또는 8개의 안테나를 이용하는 협동 UWB 네트워킹에 의한 다중 안테나 시스템을 고찰하였다. 먼저, 4개의 안테나를 갖는 실내 UWB 네트워킹, 이어서 4개의 안테나를 갖는 실외 UWB 네트워킹, 그리고 마지막으로 8개의 안테나를 이용하여 실외에서 실내로 향하는 이동국을 포함하는 UWB 네트워킹의 3가지 상황에 대해서 고찰한다. 본 제안에서 는 좌표(coordinate) 인터리브 시공간 부호(space time codes)와 UWB 신호가 이용된다. 이론적 상한과 시뮬레이션은 제안 알고리즘에 의해 산란 전파환경 및 상관 채널에서 간단하게 다이버시티를 달성할 수 있음을 보여주고 있다.