Ku, Bon-Jun;Ahn, Do-Seob;Lee, Seong-Pal;Shishlov, A.V.;Reutov, A.S.;Ganin, S.A.;Shubov, A.G.
ETRI Journal
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제24권3호
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pp.197-204
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2002
This paper presents the results of the numerical simulation of a multibeam active phased array antenna for a High Altitude Platform Station (HAPS). The simulation takes into account the random errors caused by the non-identity of the array elements and the inaccuracy of the antenna calibration. The results of our statistical simulation show that the strict requirements on the sidelobe envelope for HAPSs can be met when the amplitude and phase distribution errors are minor, a condition which may be achieved by using digital beamforming.
In this paper, design and implementation issues for a network-oriented RF emitter localization system with array antenna are discussed. For hardware, the problem of array mismatch and RF/IF channel mismatch are introduced and the calibration schemes for solving those problems are also provided. For software, it is explained how to overcome the drawback of conventional MUltiple Signal Identification and Classification (MUSIC) algorithm in a point of identifying the number of received signals and problems such as Data Association Problem and Ghost Node Problem in regard to multiple emitter localization are presented with some approaches for getting around those problems. Finally, for implementation, a criterion for arranging each of sensors and a requirement for alignment of array antenna' orientation are also given.
GPS 장비를 이용하여 특정 지점의 정확한 좌표를 계산하려면 다양한 GPS 측위오차 유발요인에 대한 최신 모델이 필요하다. 특히 GPS 안테나 기준점에 대한 위상중심변동을 고려하지 않으면 고가의 측지용 GPS 안테나의 경우에도 수 cm수준의 수직좌표 오차가 발생한다. 이 연구에서는 국제적으로 널리 쓰이는 네 가지 위상중심변동 보정모델을 국내 상시관측소 데이터 처리에 적용하고 선택된 모델에 따른 좌표 차이를 분석하였다. 국토지리정보원과 행정자치부 GPS 상시관측소 전체 44개소를 대상으로 실험한 결과 기존의 상대보정법과 최신 절대보정법을 비교했을 때 평균 1.3-2.6cm의 수직 좌표 차이가 관측되었다. 수신기 좌표뿐만 아니라 GPS로 산출한 가강수량에서도 최대 4mm 차이가 발생하였다.
대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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pp.398-401
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2006
Dual channel Radiometer for Earth and Atmospheric Monitoring (DREAM) is the main payload on Science and Technology SATellite-2 (STSAT-2) of Korea. DREAM is two-channel microwave radiometer with linear polarization, and operating at center frequencies of 23.8 GHz and 37 GHz. An equation for DREAM calibration is derived which accounts for losses and re-radiation in the microwave components of the radiometer due to physical temperature. This paper describes the radiometric calibration equation to get antenna temperature ($T_A$) from the measured output data. At lower altitude, the measured deep space temperature is contaminated by middle atmosphere and earth radiation. In this paper, we presented the detail mathematical formulation to find the altitude up to which cold source brightness temperature is not affected by earth and middle atmosphere radiation. The DREAMPFM data is used to calculate the performance parameters (linearity, sensitivity, dynamic range, and etc.) of the system.
SgrA* located in the center of the Milky Way is of great interest to understand the physics of supermassive black hole(SMBH) and the interaction of the G2 cloud around SgrA* with the accretion flow which was expected since 2013. In order to seize this rare opportunity, KVN and VERA Array (so called, KaVA) has started an intensive monitoring program of SgrA* at 22/43 GHz where scatter broadening is reduced compared to lower frequency VLBI observations. We present the results of KaVA SgrA* observation together with Takahagi (32m) and Yamaguchi (32m) telescopes at 22 GHz on March 24, 2013. We have tested both a standard amplitude calibration methods using the Tsys and antenna gain information and a template amplitude calibration method which uses a peak of H2O maser line of nearby maser source (SgrB2), and found that the latter method is useful when an accuracy of Tsys measurement or antenna gain of a telescope is poor. In our comparison, the difference between the two methods is around 20% (~5% for the KVN and ~15% for the VERA when the elevation is above $20^{\circ}$). We also imaged SgrA* with a total flux of ~0.7 Jy at 22GHz, and fitted an elliptical Gaussian model which has a size of ~2.5mas for major axis and ~1.7mas for minor axis, respectively.
본 논문에서는 calibration된 scatterometer를 이용하여 SAR 데이터를 보정하는 연구 결과를 선보인다. 도체구를 이용하여 안테나 주빔에서의 polarimetric한 안테나 패턴(크기와 위상)을 측정하고, 이 데이터를 이용하여 차량 탑재형 네트워크 분석기형 scatterometer 시스템을 polarimetric하게 정확하게 보정하였다. 이 scatterometer를 이용하면 잔디밭, 논, 맨땅 등의 지표면에 대한 정확한 Mueller 행렬을 얻을 수 있으므로, 레이더 산란계수뿐만 아니라 위상변수들도 정확하게 측정하게 된다. 또한, 대부분의 SAR 시스템에는 위상변수 측정에 에러가 있게되고, polarimetric하게 보정된 scatterometer로 SAR가 측정하는 지역을 동시에 측정하여 SAR 데이터를 교정할 수 있다. 이러한 polarimetric한 보정 방법을 이용하면, 산란계수의 보정효과는 크지 않으나, hh-편파와 vv-편파간의 위상변수인 degree of correlation $\alpha$의 보정효과는 매우 큼을 알 수 있었다.
본 논문에서는 가시선 데이터링크용 추적안테나 시스템에 적용하기 위한 방위각 보정 알고리즘에 대해 연구한다. 이동하는 물체와 가시선 통신링크를 유지하기 위해서는 추적안테나 시스템이 필수적이다. 방위각과 고각계산을 위해서는 이동체와 안테나시스템의 GPS값을 이용하는데, 이때 두 좌표계의 동일성을 유지하기 위해서 초기에 지자기센서나 beacon등을 이용하여 보정을 하게 된다. 하지만 지형적으로 지자기교란이 생기기 쉬운 장소에서는 정확한 보정이 어렵다. 따라서 본 논문에서는 초기에 RF신호의 수신세기추적을 통해서 신호의 발생 위치를 검출하고 검출된 위치까지의 방위각 보정 값을 계산하여 통신링크개설 후 수신된 GPS값에 보정 값을 적용함으로서 주변의 영향을 최소화하면서 쉽고 빠르게 보정할 수 있다.
본 논문에서는 항공기 레이더에 적용 가능한 능동배열 안테나의 배열오차 분석 및 보정에 대한 시험 결과를 기술하였다. 복사소자, TR 모듈, 급전기 등으로 구성되는 배열소자 간의 크기 및 위상오차는 안테나 부엽 준위에 영향을 미치며, 이는 안테나 개구면 weighting에 따른 이상적인 부엽레벨, 배열소자 개수, 안테나 효율 등에 의해 그 민감도가 달라진다. 시스템에서 요구되는 부엽준위를 만족시키기 위해서는 배열소자의 오차 보정이 반드시 이루어져야 한다. 그 방법은 오차요소에 따라 다르게 적용되어야 하며, 안테나 형태, 목표 부엽 준위에 따라 고려되는 수준의 차이가 달리 적용되어야 한다. 본 논문에서는 배열오차 요소와 그 영향에 대해 분석하였으며, 오차 보정 방안을 제시하였다. 또한, 근접 전계 시험을 통해 그 결과를 확인하였다.
Hakkarainen, Aki;Werner, Janis;Dandekar, Kapil R.;Valkama, Mikko
Journal of Communications and Networks
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제15권4호
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pp.383-397
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2013
In this paper, the sensitivity of massive antenna arrays and digital beamforming to radio frequency (RF) chain in-phase quadrature-phase (I/Q) imbalance is studied and analyzed. The analysis shows that massive antenna arrays are increasingly sensitive to such RF chain imperfections, corrupting heavily the radiation pattern and beamforming capabilities. Motivated by this, novel RF-aware digital beamforming methods are then developed for automatically suppressing the unwanted effects of the RF I/Q imbalance without separate calibration loops in all individual receiver branches. More specifically, the paper covers closed-form analysis for signal processing properties as well as the associated radiation and beamforming properties of massive antenna arrays under both systematic and random RF I/Q imbalances. All analysis and derivations in this paper assume ideal signals to be circular. The well-known minimum variance distortionless response (MVDR) beamformer and a widely-linear (WL) extension of it, called WL-MVDR, are analyzed in detail from the RF imperfection perspective, in terms of interference attenuation and beamsteering. The optimum RF-aware WL-MVDR beamforming solution is formulated and shown to efficiently suppress the RF imperfections. Based on the obtained results, the developed solutions and in particular the RF-aware WL-MVDR method can provide efficient beamsteering and interference suppressing characteristics, despite of the imperfections in the RF circuits. This is seen critical especially in the massive antenna array context where the cost-efficiency of individual RF chains is emphasized.
In this paper, we discuss a 3-dimensional localization sensor node using EM waves (Electromagnetic waves) with RSSI (Received Signal Strength Indicator). Generally EM waves cannot be used in underwater environment, because the signal is highly attenuated by the water medium according to the distance. Although the signal quickly reduces in underwater, the reducing tendency is very clear and uniform. Hence EM waves have possibility as underwater distance sensors. The authors have verified the possibility by theory and several experiments, and developed calibration methods in case of linear and planer environment. For 3-dimensional localization in underwater, it must be known antenna's radiation pattern property in electric plane(called E-plane). In this paper, we proceed experiments to verify attenuation tendency with z axis movement, PLF (Polarization Loss Factor) and ILF (Inclination Loss Factor) with its theoretical approach.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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