• 제목/요약/키워드: Wideband antenna

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십자형 급전선을 갖는 광대역 마이크로스트립 슬롯 안테나의 특성 분석 (The Analysis of Wideband Microstrip Slot Antenna with Cross-shaped Feedline)

  • 장용웅;한석진;신호섭;김명기;박익모;신철제
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제37권3호
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    • pp.35-42
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    • 2000
  • 본 논문에서는 십자모양의 마이크로스트립 급전선을 사용하여 슬롯 폭이 넓은 경우 기존의 급전선 구조보다 쉽게 정합을 이룰 수 있는 방법을 제시하였다. 마이크로스트립 안테나의 단점인 좁은 대역폭을 확장시켰으며, FDTD법을 이용하여 십자형 급전구조를 갖는 광대역 마이크로스트립 슬롯 안테나의 특성을 해석하고, 최대 대역폭을 갖는 안테나를 제작 및 실험하였다. FDTD법으로 모델링하여 전계분포를 시간영역에서 계산하였고, 이를 Fourier변환시켜 슬롯 안테나의 반사손실, 전압 정재파비, 입력 임피던스, 복사패턴을 주파수 영역에서 계산하였다. 슬롯의 폭(Ws), 수평 급전선의 길이(l/sub d/)와 수직 급전선의 길이(l/sub u/), 그리고 offset에 따라 대역폭이 변화하였다. 이러한 결과로부터 최적화할 때, 전압 정재파비가 2이하인 대역폭은 1.975 GHz에서 4.725 GHz로 약 1.3 옥타브의 광대역 특성을 얻었다.

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교차편파 격리도를 개선한 이중선형 편파 시뉴어스 안테나의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of a Dual Linear Polarization Sinuous Antenna with Improved Cross Polarization Isolation)

  • 김지흥;유홍균;채명호;김정훈;박범준;박영주
    • 한국항행학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.123-132
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    • 2018
  • 본 논문에서는 교차편파 격리도(XPI; cross polarization isolation)를 개선한 이중선형 편파시뉴어스 안테나를 설계 및 제작하였다. 제안된 시뉴어스 안테나는 이중선형 편파 발생을 위해 4개의 암(arm) 방사체로 구성되며, 클로펜스타인 테이퍼(Klopfenstein taper) 구조의 광대역 마이크로스트립 발룬을 통해 급전된다. 또한 후방 반사파 감소를 위해 2단 원통형 캐비티 구조를 적용하였다. 캐비티 내부에는 반사파에 의한 성능 저하를 감소시키기 위해 허니컴 형태의 흡수체를 삽입하였다. 설계된 시뉴어스 안테나는 저대역에서의 교차편파 격리도를 개선하기 위해 최외각 암패턴과 캐비티의 림(rim) 사이에 저항을 적용하였다. 제작된 안테나는 저대역에서 교차편파 격리도가 개선되어 편파 측정을 위한 안테나로 적용 가능함을 확인하였다.

GPS/GLONASS 통합 수신을 위한 패치 안테나 (Patch Antennas for GPS/GLONASS Combined Receiving)

  • 문진섭;정수영;이택경
    • 한국항행학회논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.152-161
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    • 2000
  • 최근 GPS(Global Positioning System) 의 기능을 보완하고 성능을 향상시키기 위하여 러시아의 GLONASS(Global Navigation Satellite System)를 함께 이용하는 방안이 연구되고 있다. 이러한 방법은 GPS의 SA(Selective Availability)에 의한 오차를 줄이고, 두 종류의 위성을 함께 사용함으로써 적절한 위성배치를 선택해 사용할 수 있는 이점이 있다. 본 논문에서는 GPS/GLONASS 통합 수신기에서 사용할 수 있도록 광대역 원편파 특성을 나타내는 개구면 결합 패치 안테나와 개인 휴대 및 차량용으로도 사용하기 적합한 작은 크기의 세라믹 유전체 패치 안테나를 설계, 제작하였다. 제작된 안테나는 대역폭이 각각 250 MHz와 242 MHz, VSWR 1.5:1이하, 축비 3 dB 이하로서 GPS 및 GLONASS 신호를 동시에 수신하기 위한 안테나의 특성을 만족하였다.

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L자 형태의 급전구조를 갖는 광대역 마이크로스트립 패치 안테나 (Broad-Band Microstrip Patch Antenna with an L-Shaped Strip)

  • 김종규;이호준;오환술
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.827-836
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    • 2001
  • L자 형태의 스트립 급전 구조는 두꺼운 유전체 기판 (두께=0.1λ)을 갖는 마이크로 스트립 안테나에 있어 적합한 구조이다. L자 형태의 스트립 급전 구조는 방사 패치와 결합하여 캐패시턴스 성분을 발생시켜 스트립 자체에 의해 발생되는 인덕턴스 성분을 억제시킨다. 본 논문에서는 PCS대역(1,750~1,870 MHz)과 IMT-2000대역(1,920~2,170MHz)의 광대역 주파수(420 MHz)를 모두 만족시킬 수 있는 L자 형태로 급전되는 안테나를 두 개 배열한 형태의 안테나도 소개한다. 이들 두 안테나는 모두 패스밴드에서 안정된 방사패턴을 가지며 임피던스 대역폭은 중심주파수 (1,960 MHz)의 31%(VSWR<1.5, 615 MHz) 이상을 가지고 약 7 dBi의 평균 이득을 갖는다.

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Ultrasonics and electromagnetics for a wireless corrosion sensing system embedded in structural concrete

  • Hietpas, K.;Ervin, B.;Banasiak, J.;Pointer, D.;Kuchma, D.A.;Reis, H.;Bernhard, J.T.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제1권3호
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    • pp.267-282
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    • 2005
  • This work describes ongoing development of an embedded sensor system for the early detection and prevention of deterioration of reinforcing steel tendons within reinforced concrete. These devices will evaluate the condition of the steel tendon using ultrasonic techniques and then wirelessly transmit this data to the outside world without human intervention. The ultrasonic transducers and the interpretation of the sensed signals that allow detection and prognosis of tendon condition are detailed. Electrical characterization of concrete mixtures used in bridge construction is conducted and a wideband microstrip antenna is designed and fabricated to operate between 2.4 and 2.5 GHz when embedded in such a medium. Simulations and measurements of the embedded antenna element are presented. Transceiver selection and implementation are discussed as well as future work in operational protocols, sensor networking, and power sources. By implementing commercially available off-the-shelf components whenever possible, these devices have the potential to save millions of dollars a year in evaluation, repair and replacement of reinforced concrete.

근거리 환경에서 반사파 제거를 위한 효율적인 IR-UWB Radar 시스템 (The efficient IR-UWB Radar System for Reflective Wave Removal in a Short Distance Environments)

  • 김승우;정원호;여봉구;김경석
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.64-71
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    • 2017
  • 본 논문은 저 비용, 저 소비전력으로 실내외에서 수십 cm급의 정밀한 위치인식이 가능한 IR-UWB(Impulse-Radio Ultra Wideband) Radar 시스템에서 정확한 목표물을 추정하고자 Kalman 필터 및 RRWA 알고리즘을 사용하였다. 목표물에 의해 반사된 신호에는 목표물 신호이외에 불필요한 신호들이 존재한다. 불필요한 신호들을 제거하고 정확한 목표물 신호를 도출 및 성능 향상을 위해 노력하였다. 하나의 송신 안테나와 수신안테나로 목표물들의 위치를 실시간으로 추정한다. Kalman 필터를 사용하여 배경잡음을 제거하였고 RRWA 알고리즘을 사용하여 반사파 신호를 제거하여 기존의 목표물 신호를 추정했을 때보다 더 좋은 성능을 보였다. 본 논문에서는 향후 진행 되어질 목표물 추정에 있어 정확한 거리 추정 및 추적을 하는 연구에 도움이 될 것이라 생각한다.

IR-UWB 레이더 환경에서 적응형 다중 목표물 추정 알고리즘 (Adaptive Multi-target Estimation Algorithm in an IR-UWB Radar Environment)

  • 여봉구;이병진;김승우;염문진;김경석
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.81-88
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    • 2016
  • 본 논문은 투과성이 좋고 실내 환경에 강건하며, 수십 센티미터(cm) 급의 고정밀 측위가 가능하다는 점에서 주목 받고 있는 IR-UWB(Impulse-Radio Ultra Wideband) 레이더 시스템에서 신호의 특성을 이용한 적응형 다중 목표물 추정 알고리즘을 제안한다. 목표물에 의해 반사되는 신호는 Peak를 갖는 다는 특성으로 다중의 Peak를 추정하는 알고리즘을 제안하였다. 이러한 알고리즘의 성능을 확인하기 위해서 레이더 앞에 다중 목표물을 두고 기존의 기법과 다중 목표물 추정 알고리즘을 비교하였다. 하나의 송신 안테나와 수신안테나로 목표물들의 위치를 실시간으로 추정한다. 기존의 최고 신호 도출 방식에 비해 추정할 수 있는 수가 늘어나고 다중으로 목표물 도출이 가능하다. 기존의 기법은 하나의 목표물만 추정하다보니 평균 제곱 오차가 1이 나오는 반면 다중 목표물 추정 알고리즘은 약 0.05의 결과가 도출된다. 본 논문에서 제시한 기법은 하나의 IR-UWB 모듈 환경에서 다중의 목표물을 추정 및 응용에 적용할 수 있을 것이라 기대된다.

안정성을 갖는 최소 위상 ARMA시스템 모델링을 이용한 코히어런트 임펄스 통신 수신단 참조 신호 발생 기법 (A Technique for Generation of Template Signal using Stable Minimum-Phase ARMA System Modeling for Coherent Impulse Communication Systems)

  • 이원철;박운용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권12C호
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    • pp.1606-1616
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    • 2004
  • 본 논문에서는 임펄스 통신을 위한 광대역 송수신 안테나 전달 특성을 안정성이 보장된 최소위상 ARMA(Auto-Regressive Moving Average)시스템으로 모델링하여, 이로부터 수신 상관기에 적용되는 참조 신호를 발생시키는 기법에 대해 소개한다. 일반적으로 비이상적인 광대역 안테나의 사용으로부터 발생하는 확산 및 특정 주파수에서의 공진 현상으로 인하여 송신 임펄스 신호의 변형을 가져오며, 이로 인해 이상적인 안테나 사용을 가정한 참조 신호를 수신단에서 사용할 경우 코히어런트 상관 처리과정상의 이득 축소로 인해 전체 통신 시스템의 성능을 저하시키게 된다. 본 논문에서는 변형된 수신 신호와 참조 신호와의 상관성을 높이기 위해 안테나 송수신 전달함수 전체 특성을 최소위상 ARMA 형태로 모델링하고, 이를 참조신호 발생을 위한 시스템으로 사용하여 일반적인 가우시안 필스 입적에 대한 출력을 수신단 상관기에 적용한다. 시물레이션을 통해 형태가 다른 다이폴 안테나에 대해 ARMA 모델링 기법을 통해 얻은 참조 신호를 이용하여 임펄스 무선 통신 시스템의 성능이 향상됨을 입증한다.

IR-UWB Radar에 기반한 효율적인 반사파 제거 알고리즘 및 실시간 구현 (The efficient Reflective Wave Removal algorithm based on IR-UWB Radar and Real-time Implementation)

  • 김승우;최홍락;정원호;김경석
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.1-10
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    • 2017
  • 본 논문은 정확한 위치인식 및 차세대 측위 기술로써 각광 받고 있는 기술인 IR-UWB(Impulse-Radio Ultra Wideband) Radar를 활용하여 근거리 환경에서 정확한 목표물을 추정하고자 3가지 기존 반사파 제거 알고리즘과 하나의 제안하는 알고리즘을 사용하였다. 수신된 신호에는 목표물 신호 이외에 불필요한 반사파 신호들이 존재한다. 불필요한 신호들을 제거하고 정확한 목표물 신호만을 추정하기 반사파 제거 알고리즘을 사용하였다. 하나의 송신 안테나와 수신안테나로 목표물들의 위치를 실시간으로 추정하였다. 기존의 3가지 반사파 제거 알고리즘의 단점들을 보완하고자 새로운 반사파 제거 알고리즘을 제안하여 가장 정확한 목표물을 추정하였다. 또한 차량 등 외부 탑재를 위해 DSP(Digital Signal Processor)로 변환을 하였다. 본 논문은 향후 진행 되어질 반사파 제거 연구에 도움이 될 것이라 생각한다.

적응배열 알고리즘을 이용한 광대역 재밍 신호 제거 (Wideband Jamming Signal Remove Using Adaptive Array Algorithm)

  • 이관형
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.419-424
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    • 2019
  • 본 논문에서는 광대역 재밍 신호 환경에서 원하는 목표물을 추정하기 위한 알고리즘을 제안 한다. 재밍 신호를 억제하는 방법으로, 본 연구에서는 시공간적응 알고리즘과 QR분해를 사용하여 최적의 가중치를 획득한다. 시공간적응 알고리즘은 적응배열안테나시스템에서 탭 지연 신호에 복소 가중치를 곱하여 가중치를 생성하고, 역행렬로 인한 전력소모를 최소화하기 위해서 QR분해를 이용하여 최적의 가중치를 획득한다. 모의실험을 통하여, 본 연구에서 제안한 알고리즘과 기존 알고리즘의 성능을 비교 분석한다. [-40o,0o,+40o]의 목표물 추정에서 본 연구에서 제안 한 알고리즘이 3개의 목표물을 모두 추정하였지만 기존 알고리즘은 재밍 신호 때문에 [0o]에서만 추정하였다. 본 연구의 제안 알고리즘이 재밍 신호를 제거하고 원하는 목표물을 정확히 추정하여 성능이 향상되었음을 입증하였다.