본 논문에서는 이미 설계된 기생 패치 구조와 적층 구조 광대역 마이크로스트립 안테나에 평행 결합 선로 형태의 광대역 임피던스 정합 회로를 결합하여 쉽게 추가적인 대역폭 증가를 이룰 수 있음을 제안하였다. 평행결합 선로 형태의 광대역 임피던스 정합 회로 설계를 위하여 분포 회로 방식의 반복적인 방법을 제시하였고, 설계.제작한 안테나의 측정 결과 기생 패치 구조와 적층 구조에서 각각 약 1.6배 1.5배의 추가적인 임피던스 대역폭 증가를 이룰 수 있었다. 그리고 방사 패턴과 측정된 이득을 보면 평행 결합 선로의 결합으로 인한 방산 패턴에서의 큰 변화는 보이지 않았지만, 이득에서는 평행 결합 선로 부분의 커플링 손실로 인해 최대 이득이 약 1 dB와 0.5 dB 정도 감소하는 것을 확인할 수 있었다.
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.
본 논문에서는 단일 안테나 소자만을 이용하여 PCS (하향 링크: 1.75GHz~1.78GHz, 상향 링크: 1.84GHz~1.87GHz) 및 IMT-2000 (하향 링크: 1.92GHz~l.98GHz, 상향 링크 2.11GHz~2.17GHz) 서비스 대역을 동시에 만족하는 광대역 마이크로스트립 안테나를 제안한다. 큰 전류의 세기를 유도하는 U-슬롯 안쪽에 최적화된 다른 U-슬롯$_2$를 삽입하고, 이것이 안테나 성능에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 결국 U-슬롯$_2$에 의해 또 다른 공진을 유도함으로써 넓은 광대역 특성을 얻었고, 급전구조에 정합 스터브를 삽입하여 좀 더 넓은 대역을 확보함으로써 두 서비스 대역을 만족하도록 설계하였다. 제작된 이중 U-슬롯 마이크로스트립 안테나는 VSWR<2를 기준으로 1.67GHz~2.27GHz (600MHz)의 30.45%로 두 서비스를 모두 만족하는 광대역 임피던스 대역폭을 얻을 수 있었다.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제4권4호
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pp.183-189
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2004
In this paper, the Eigen-RAKE receiver in wideband direct sequence code-division multiple access(DS-CDMA) systems with downlink smart antenna is analyzed for different spreading bandwidths(1.25 MHz, 5 MHz, 10 MHz) and different channel environments(macro, micro). The realistic spatio-temporal wideband multipath channel is assumed, one of which is standardized multiple-input single-output(MISO) radio channel model for WCDMA link-level simulations proposed by $3^{rd}$ generation partnership project(3GPP) contributions. We assumed spatial scattering phenomenon in which many unresolvable path signals within a limited range of spatial angle simultaneously contribute to the signals received at the receiver. Several multipaths within one chip are distinguished into each one and the first multipath components are selected as the desired signal and the others are considered self-interference. Downlink DS-CDMA system with eigenbeamformer using wider bandwidth present better performance than that using narrow bandwidth system by employing Eigen-RAKE receiver of many number of branches. It is shown that the downlink eigenbeamformer is more effective in typical urban macro cellular environments when using Eigen-RAKE receiver.
본 논문에서는 광대역 이동통신 환경에서 대표적인 초 분해능 방향 탐지 알고리즘들의 도래각 추정 성능을 비교, 분석한다. 먼저, 이동통신 환경에서 발생하는 angular spread 현상을 고찰하고 광대역 OFDMA 신호의 벡터채널 모델을 유도한다. 또한, OFDMA 스마트 안테나 시스템을 위한 방향 탐지 시스템의 구조를 제시하고 광대역이동통신 환경에서 WiBro 시스템을 목표 시스템(target system)으로 설정하여 초 분해능 방향 탐지 알고리즘의 도래각 추정 성능을 시뮬레이션을 통해 비교, 분석한다.
This paper presents a true-time delay (TTD) using a commercial $0.13-{\mu}m$ CMOS process for wideband phased-array antennas without the beam squint. The proposed TTD consists of four wideband distributed gain amplifiers (WDGAs), a 7-bit TTD circuit, and a 6-bit digital step attenuator (DSA) circuit. The T-type attenuator with a low-pass filter and the WDGAs are implemented for a low insertion loss error between the reference and time-delay states, and has a flat gain performance. The overall gain and return losses are >7 dB and >10 dB, respectively, at 2 GHz-18 GHz. The maximum time delay of 198 ps with a 1.56-ps step and the maximum attenuation of 31.5 dB with a 0.5-dB step are achieved at 2 GHz-18 GHz. The RMS time-delay and amplitude errors are <3 ps and <1 dB, respectively, at 2 GHz-18 GHz. An output P1 dB of <-0.5 dBm is achieved at 2 GHz-18 GHz. The chip size is $3.3{\times}1.6mm^2$, including pads, and the DC power consumption is 370 mW for a 3.3-V supply voltage.
본 논문은 광대역 시스템에서 이용 가능한 빔 틸트 특성을 가지는 Conformal 구조의 $1{\times}4$패치 어레이 안테나를 설계 및 제작하였다. E자 형태의 패치 안테나 및 L-probe 급전 방식을 이용하여 광대역 단일 패치를 설계하였고, 전방으로 20도의 빔 틸트 특성을 얻기 위해 $1{\times}4$ 안테나 어레이를 T-junction 전력분배기와 42 psec의 마이크로스트립 전송선을 이용하였다. 3.6~4.4 GHz에서 9 dB 이상의 반사 손실이 측정되었으며, 3.75~4.25 GHz에서 10 dBi 이상의 안테나 이득을 가지며, 30도 이하의 HPBW 특성이 측정되었다.
본 논문에서는 WLAN (wireless local area network) 응용을 위한 소형 인쇄형 모노폴 안테나의 새로운 설계에 대해 연구했다. 선폭이 다른 패치와 계단 모양의 접지면이 있는 복사체는 안테나 크기를 줄이기 위해 사용된다. 안테나의 크기는 16 × 17 × 1 ㎣이며 포토리소그래피(photolithography) 기술로 제작되었다. 시뮬레이션 및 측정 결과가 잘 일치한다. 연구된 안테나의 공진 주파수는 약 5.2 GHz이며 측정 결과 1 GHz의 임피던스 대역폭을 가진다. 또한 측정된 방사패턴을 제시하고 필요한 WLAN 5 GHz 주파수 대역 (5.15 - 5.825 GHz)에서 측정된 이득 및 효율을 제시했으며, 5 GHz 대역 WLAN 안테나로 사용할 수 있음을 확인했다. 연구된 안테나는 소형, 경량, 저비용, 전방향성 복사패턴, 고이득 및 고효율을 갖는다.
본 논문에서는 폴디드 구조와 단락 구조를 이용한 5GHz WLAN(Wireless Local Area Network)용 광대역 패치 안테나를 제안한다 제안된 안테나는 소형화와 광대역화를 위해 사각 패치에 폴디드 구조와 단락 구조를 사용하였다. 3차원 전산 모의 실험 프로그램인 Ansoft사의 HFSS(High Frequency Structure Simulator)를 사용하여 안테나를 설계하였으며, 구현된 안테나는 HP 8720C 네트?p 분석 기 와 far field measurement chamber를 사용하여 측정하였다. 전산 모의 실험 결과 반사 손실은 전체 사용 주파수 대역에서 13.41dB 이상으로 비교적 양호한 특성을 나타내었으며, 10dB 대역폭은 1,523MHz로 광대역 특성을 나타내었다. 또한, 제안된 안테나의 최대 이득은 5.825 GHz에서 6.57dBi의 특성을 보였다. 구현된 폴디드-단락 구조 안테나의 반사 손실 측정 결과 10dB 대역폭은 1,377 MHz의 특성을 보였다. 구현된 안테나의 이득 측정 결과 5.775 GHz에서 6.87 dBi의 최대 이득을 나타내었다. 구현된 안테나는 5GHz WLAN에 적용 가능한 성능을 나타내었다.
본 논문에서는 T-junction을 통해 분배된 두 선로를 한 쪽은 N개의 단일 셀을 사용한 우/좌형 전송선, 다른 한 쪽은 우형 전송선을 이용한 발룬을 설계하였다. 이에 있어 closed-form solutions과 그 해를 바탕으로 설계된 CPW 전송선을 이용한 초소형 광대역 발룬(80 %)을 제시한다. 또한 균일한 전류 분포를 위해 칩 커패시터를 장하시킨 안테나를 제안한다. 본 안테나는 $\lambda/4$ 이하의 간격을 두고 장하되었을 때 직렬 공진 현상을 보이며 안테나 입력 저항은 약 $204\;\Omega$이다. 제안된 루프 안테나의 단일 셀은 좀 더 균일한 전류 분포를 위해 약 $\lambda/12$의 간격을 두고 제작되었으며(전체 길이: $1\;\lambda$), 동일한 길이의 단일 권선 구조를 갖는 기존 루프 안테나에 비해 20 dB가 더 큰 자계를 형성함을 EM 시뮬레이션과 측정을 통해 알 수 있었다. 이 안테나와 제시된 발룬 사이에는 CPS(Coplanar Strip Line)구조가 사용된다. 본 안테나는 근거리장 UHF 대역 RFID 리더 안테나에 응용될 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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