• 제목/요약/키워드: UWB application

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Ultra Wideband (UWB) - Introduction and Signal Modeling

  • Manandhar, Dinesh;Shibasaki, Ryosuke
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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    • pp.1421-1423
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    • 2003
  • Ultra Wideband is a new technology from commercial or civilian application viewpoint. It uses already allocated radio spectrum without causing significant interference to other users. It uses very low power, which is below the thermal noise of the receiver and is inherently difficult to detect by un-intentional users. Since, FCC approved the regulation for the commercial use of UWB in February 2002, the development of UWB technology is drastically gaining momentum. However, the technology itself is not new. It has already been used in military applications. UWB has three basic areas of applications, which are communication, positioning and imaging (UWB Microwave). The main commercial application will be for communication since it has very high data transfer rate for short distance. It can also be used for both indoor and outdoor 3-D positioning. Another important application is imaging like microwave remote sensing. An UWB sensor can pass through doors and walls and hence detect the objects inside the room. In this paper, we will introduce about UWB technology along with it’s various possible applications. We will also present some models to generate UWB signal and it’s analysis using signal-processing tools.

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Design of a Pot-Shaped Monopole Antenna with Dual Band Notched Characteristics for UWB Application

  • Mok, Kwang Yun;Rhee, Young Chul;Yoon, Joong Han
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제17권1호
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    • pp.44-49
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    • 2017
  • A compact planar microstrip-fed ultra-wideband (UWB) antenna with a dual band-notched for UWB application is presented and analyzed. By inserting a U-shaped slot and inverted U-shaped slot into the pot-shaped radiator, two notched bands are achieved. By optimizing the width and length of the U-shaped slots and inverted U-shaped slot, a desired bandwidth of voltage standing wave ratio (VSWR) less than 2.0 can be achieved, ranging from UWB bands with notched dual bands. The proposed antenna is fabricated on an inexpensive FR-4 substrate with overall dimensions of $28.0mm{\times}39.5mm$. The measured results confirm that the proposed antenna covers from 1.775 to over 13.075 GHz with two rejection bands of around 3.325-3.925 GHz and 5.3125-6.025 GHz. In addition, the proposed antenna showed good radiation characteristics and gains in the UWB bands.

UWB 센서 응용을 위한 다층기판을 이용한 소형 광대역 보우타이 안테나 개발 (Development of Compact Broadband Bowtie Antenna Using Multi-layer Substrate for UWB Sensor Application)

  • 우동식
    • 전기전자학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.37-41
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    • 2021
  • 본 논문에서는 UWB 센서에 응용 가능한 다층기판을 이용한 광대역 특성을 가지는 보우타이 안테나를 설계하였다. 제안된 소형 보우타이 안테나는 2층의 기판으로 설계 및 제작되었으며 전체 안테나의 두께는 4.5mm이다. 제안된 안테나는 보우타이 모양의 방사체와 평면형 발룬으로 구성된다. 설계된 방사체와 발룬의 간단한 연결로 안테나가 설계되도록 하여 다양한 구조로 쉽게 구현 가능하도록 하였다. 제작된 안테나는 6.8~10 GHz의 주파수 범위에서 3~6dBi의 이득을 가졌다.

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.

IR-UWB 시스템 응용을 위한 시간- 및 주파수-영역에서의 앤티포달 비발디 안테나 성능 평가 (Performance Evaluation of Antipodal Vivaldi Antenna in the Time- and Frequency-Domains for IR-UWB Systems Application)

  • 고영목;김근용;나극환
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.159-168
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    • 2012
  • 본 논문에서는 IR-UWB(Impulse Radio Ultra Wideband) 시스템 응용을 위한 앤티포달 비발디 안테나를 설계하고, 시간 및 주파수 영역에서 나노 초 단위의 초광대역 임펄스 신호 전송을 위한 IR-UWB 안테나 성능 평가를 수행하였다. 설계된 앤티포달 비발디 안테나는 저가 생산이 가능한 두께 1.6 mm, 유전율 ${\epsilon}_r=4.7$, $tan{\delta}=0.002$인 FR-4 기판을 이용하여 제작하였다. 제작된 안테나는 무반사실에서 주파수 영역 파라메타인 반사 손실, Far 필드방사 패턴을 측정하였다. 또한, 시간 영역에서 나노 초 단위의 임펄스 신호 전송에 따른 펄스 충실도 분석을 수행하여 UWB 대역에서 안정적으로 초광대역 신호 전송이 가능함을 증명하였다. 본 논문에서 설계/제작된 앤티포달 비발디 안테나는 낮은 왜곡과 양호한 방사 특성을 갖고, 나노 초 단위의 초광대역 임펄스를 방사 또는 수신할 수 있다.

UWB 기반의 인지적 무선통신 기술의 성능 개선 (The Performance Improvement of Cognitive Radio Technology Based on UWB System)

  • 서유정;하덕호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2008년도 춘계종합학술대회 A
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    • pp.921-924
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    • 2008
  • 최근 극초단파의 펄스를 사용하는 UWB(Ultra-WideBand) 기술이 다양한 무선 통신기기에 응용되고 있다. UWB 기기들은 기존의 동일한 무선주파수대역을 공동으로 사용하기 때문에 상호 간섭에 의한 장애가 발생하게 되는데, 이와 같이 다양한 무선 응용 기술들이 혼재된 상황은 주파수 자원의 효율적 이용에 대한 요구를 강화할 것으로 예상된다. 최근 한정된 UWB 대역의 주파수 자원을 효율적으로 이용하는 기술이 소개되고 있다. 특히 인지적(Cognitive) UWB 기술은 스펙트럼 사용 효율을 높이기 위해 스펙트럼 활용을 위한 기술로서 UWB 시스템에서 사용되지 않는 주파수를 감지하여 이를 효율적으로 공유하여 사용할 수 있는 무선통신 개념이 적용되는 방식이다. 본 논문에서는 UWB와 인지적 기술이 합해진 기술을 소개하고, 시뮬레이션을 통하여 원하는 마스크를 충족시키고 타 시스템으로부터의 간섭을 회피하여 성능이 개선됨을 보였다.

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S-Function Builder를 이용한 UWB 시스템의 성능해석 (Performance Analysis of UWB System using S-Function Builder)

  • 이성신;변건식
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.516-521
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    • 2005
  • UWB 통신 기술은 초광대역 특성 때문에 높은 전송 속도와 저전력 통신이 가능하여 의료장비에 응용이 가능하다 특히 근거리 무선 통신 기술로 급부상하고 있는 UWB 통신 기술의 응용으로 의료 측정기인 ECG 센서 시스템을 고려할 수 있다 본 논문에서는 유선 심전도 센서를 무선 링크로 대체하는 것으로, UWB에 사용가능한 각종 펄스의 스펙트럼 특성을 FCC Spectral Mask와 FCC indoor limit에 비교하였다. 또한, 적용하고자 하는 시스템 환경에서 발생할 수 있는 UWB 신호 간섭의 영향에 따른 UWB 송수신 시스템을 근거리 송수 거리에 따른 시뮬레이션을 수행하였으며, Rake 수신기를 사용하면 약 10m까지 신뢰성을 가지는 통신을 할 수 있음을 확인하였다.

Analysis of Interference between UWB and ITS

  • Park, Se-Ho;Kim, Eun-Cheol;Kim, Jin-Young
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제9권4호
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    • pp.202-210
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    • 2009
  • In this paper, we have analyzed the effect of interference between ultra-wideband(UWB) and intelligent transport systems(ITS). The maximum possible UWB emission power and minimum possible distance between UWB devices and ITS are found. In order to analyze the interference, we employ the Monte-Carlo(MC) method. We consider six situations, which are indoor office line-of-sight(LOS), indoor office non-line-of-sight(NLOS), indoor residential LOS, indoor residential NLOS, outdoor rural LOS, and outdoor rural NLOS environments. From the simulation results, it is confirmed that coexistence between UWB and ITS devices can be realized in accordance with the emission mask of 19.3 dB for indoor application or 19.3 dB for an image system. And in the outdoors, coexistence between UWB and ITS devices can be realized if the emission mask is at least 1.6 dB for vehicles' radar systems.

A Transformer Feedback CMOS LNA for UWB Application

  • Jeon, Ji Yeon;Kim, Sang Gyun;Jung, Seung Hwan;Kim, In Bok;Eo, Yun Seong
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제16권6호
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    • pp.754-759
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    • 2016
  • A transformer feedback low-noise amplifier (LNA) is implemented in a standard $0.18{\mu}m$ CMOS process, which exploits drain-to-gate transformer feedback technique for wideband input matching and operates across entire 3~5 GHz ultra-wideband (UWB). The proposed LNA achieves power gain above 9.5 dB, input return loss less than 15.0 dB, and noise figure below 4.8 dB, while consuming 8.1 mW from a 1.8-V supply. To the authors' knowledge, drain-to-gate transformer feedback for wideband input matching cascode LNA is the first adopted technique for UWB application.

UWB 응용을 위한 $3.1{\sim}10.6GHz$ CMOS 전력증폭기 설계 (Design of a $3.1{\sim}10.6GHz$ CMOS Power Amplifier for UWB Application)

  • 박준규;심상미;박종태;유종근
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.193-194
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    • 2007
  • This paper presents the design of a power amplifier for full-band UWB application systems using a CMOS 0..18um technology. A wideband RLC filter and a multilevel RLC matching scheme are utilized to achieve the wideband input/output matching. Both the cascade and cascode stage are used to increase the gain and to achieve gain flatness. Simulation results show that the designed amplifier provides a power gain greater than 10 dB throughout the UWB full-band(3.1-10.6GHz) and an input P1dB of -1.2dBm at 6.9GHz. It consumes 35.8mW from a 1.8V supply.

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