• 제목/요약/키워드: array antenna system

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A Low-Profile Broadband Array Antenna for Home Repeater Applications

  • Yoon, Sung Joon;Choi, Jaehoon
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제18권4호
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    • pp.261-266
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    • 2018
  • This paper reports on the proposed design of a low profile broadband array antenna for home repeater applications. The proposed antenna consists of $1{\times}4$ patch elements and two ground planes, one of which is slitted. By using the gap feeding method, the impedance matching of the antenna is improved by a multi-resonance phenomenon. The proposed antenna provides a wide -10 dB reflection coefficient bandwidth simultaneously covering the Global System for Mobile communications (GSM-1800), Personal Communications Service (PCS), and the Universal Mobile Telecommunication System (UMTS) bands (1.67-2.32 GHz). In order to reduce the mutual coupling between adjacent patch elements, slits are embedded in the ground plane. An isolation level of -20 dB is realized over the entire operating frequency band.

Computational Complexity Analysis of Cascade AOA Estimation Algorithm Based on FMCCA Antenna

  • Kim, Tae-yun;Hwang, Suk-seung
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제11권2호
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    • pp.91-98
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    • 2022
  • In the next generation wireless communication system, the beamforming technique based on a massive antenna is one of core technologies for transmitting and receiving huge amounts of data, efficiently and accurately. For highly performed and highly reliable beamforming, it is required to accurately estimate the Angle of Arrival (AOA) for the desired signal incident to an antenna. Employing the massive antenna with a large number of elements, although the accuracy of the AOA estimation is enhanced, its computational complexity is dramatically increased so much that real-time communication is difficult. In order to improve this problem, AOA estimation algorithms based on the massive antenna with the low computational complexity have been actively studied. In this paper, we compute and analyze the computational complexity of the cascade AOA estimation algorithm based on the Flexible Massive Concentric Circular Array (FMCCA). In addition, its computational complexity is compared to conventional AOA estimation techniques such as the Multiple Signal Classification (MUSIC) algorithm with the high resolution and the Only Beamspace MUSIC (OBM) algorithm.

피드포워드 방식을 이용한 송신 배열 안테나의 비선형 보상과 경로 보정의 결합 기술 (A Technique Combining the Nonlinear Compensation and the Path Calibration by Using the Feedforward Scheme in Transmitting Array Antenna Systems)

  • 김민;은창수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권4A호
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    • pp.197-204
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    • 2012
  • 본 논문에서는 피드포워드 방식을 이용하여 전력 증폭기의 비선형성 보상과 스마트 안테나 시스템의 경로 결함 보정을 결합하는 새로운 기술을 제안하였다. 배열 안테나의 각각의 경로들이 동일한 특성을 갖도록 하기 위한 보상과 보정을 위해 선형 식에 3차 항을 추가한 다항식과 피드포워드 방식을 사용하였다. 이 방식은 원래의 기저대역 신호를 변형하지 않으므로, 시스템의 기저대역 부와는 독립적인 스마트 안테나 시스템에 적용할 수 있다. 컴퓨터 모의실험을 통하여, 단 하나의 3차 항을 추가함으로써 전력 증폭기의 비선형 효과를 효율적으로 보상하고, 배열 안테나의 각 경로의 선형 결함들 역시 부차적으로 보정할 수 있다.

5G 응용을 위한 반원형 구조를 가진 사각형 마이크로스트립 패치 안테나 (Rectangular Microstrip Patch Antenna with Semicircular Structure for 5G Applications)

  • 김영진;자남 마하르잔;최동유
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제23권10호
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    • pp.1269-1274
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    • 2019
  • 본 논문에서는 5G 어플리케이션을 위한 네 개의 마이크로스트립 패치 배열 안테나를 설계 및 분석하였다. 제안한 배열 안테나는 네 개의 사각형 마이크로스트립 패치 안테나로 구성되며, 배열 안테나의 양쪽 측면에 반원형 에칭구조가 포함된다. 안테나는 시리즈 및 동일 급전 네트워크를 사용하여 공급되며, 하단의 접지면은 안테나의 주파수 특성을 개선하기 위해 변경된다. 마지막으로 안테나의 지향성 특성을 향상시키기 위해 야기-형 구조가 추가된다. 제안한 마이크로스트립 패치 배열 안테나는 21.95 ~ 31.86 GHz의 넓은 주파수 대역폭을 확보하였다. 안테나의 이득은 28 GHz대역에서 9.7 dBi의 이득을 보였으며, 제안한 주파수 대역 전반에 걸쳐 높은 이득과 높은 지향성을 유지하였다. 제안한 안테나는 낮은 프로파일과 간단한 구조로 인해 5G 어플리케이션을 위한 좋은 대안될 수 있을 것이다.

X-대역 진행파 슬롯 배열 안테나 설계 (Design of An X-Band Traveling-Wave Slot Array)

  • 유상길;이석곤;최재현;안병철
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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    • pp.455-458
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    • 2002
  • Design methods are presented for an X-band traveling-wave slot array realized on a rectangular waveguide. An array of 21 longitudinal slots is realized on the broad wall of a rectangular waveguide. The squint of the antenna main beam is adjusted using the element spacing and the waveguide broad wall dimension. The excitation of the array is controlled by the slot offset from the waveguide center line Multiple I-plane steps are placed around last slot elements so that the second-order beam due to tile reflected wave Is minimized A waveguide-to-coaxial adapter Is designed for feeding the array antenna from a coaxial system. Results of the design show an outstanding performance of the antenna 17.1 dB gain. 36"beam 1111, and -21 dB maximum sidelobe level.evel.

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재밍대응 5소자 평면 GPS 배열 안테나 설계 (Design of an Anti-Jamming Five-Element Planar GPS Array Antenna)

  • 서승모
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권6호
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    • pp.628-636
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    • 2014
  • 본 논문은 재밍 대응 위성 항법 장치의 5소자 평면 배열 안테나 설계에 대해 기술한다. GPS $L_1/L_2$ 대역에서 공진하는 적층 구조의 패치 안테나 설계를 제안한다. 제안된 안테나는 광대역 및 원형 편파 특성을 구현하기 위해 칩 커플러를 이용한 이중 급전을 사용한다. 배열안테나 측정 결과, 중앙안테나의 전면 방향 이득은 $L_1$$L_2$ 대역에서 각각 1.10 dBic, 0.37 dBic, 측면안테나는 $L_1$$L_2$ 대역에서 0.99 dBic, -0.57 dBic를 갖는다. 고각 $30^{\circ}$에서 방위각의 이득은 중앙안테나 $L_1$$L_2$ 대역에서 평균 -2.08 dBic, -5.33 dBic의 측정 결과를 갖는다. 측면안테나는 $L_1$$L_2$ 대역에서 평균 -0.40 dBic, -2.09 dBic의 측정 결과를 갖는다. 제안된 5소자 평면 배열 안테나는 GPS 재밍 대응 장치에 적합함을 확인한다.

A Multi-Channel Correlative Vector Direction Finding System Using Active Dipole Antenna Array for Mobile Direction Finding Applications

  • Choi, Jun-Ho;Park, Cheol-Sun;Nah, Sun-Phil;Jang, Won
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제7권4호
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    • pp.161-168
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    • 2007
  • A fast correlative vector direction finding(CVDF) system using active dipole antenna array for mobile direction finding(DF) applications is presented. To develop the CVDF system, the main elements such as active dipole antenna, multi-channel direction finder, and search receiver are designed and analyzed. The active antenna is designed as composite structure to improve the filed strength sensitivity over the wide frequency range, and the multi-channel direction finder and search receiver are designed using DDS-based PLL with settling time of below 35 us to achieve short signal processing time. This system provides the capabilities of the high DF sensitivity over the wide frequency range and allows for high probability of intercept and accurate angle of arrival(AOA) estimation for agile signals. The design and performance analysis according to the external noise and modulation schemes of the CVDF system with five-element circular array are presented in detail.

항재밍 3차원 GPS 배열 안테나를 위한 Mutual coupling 보상 및 재밍 방향탐지 알고리즘 (Mutual Coupling Compensation and Direction Finding for Anti-Jamming 3D GPS Antenna Array)

  • 강규식;신천식;김선우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제42권4호
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    • pp.723-730
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    • 2017
  • 본 논문에서는 안테나 간의 상호 결합을 고려한 온라인 보상 알고리즘을 고려하였으며, 이를 적용하기 위한 새로운 GPS(Global Positioning System)용 안테나 배열을 제안하였다. 제안한 안테나 배열 및 ULA(Uniform Linear Array), URA(Uniform Rectangular Array)에 대한 항재밍 성능 평가를 위해 복수의 재밍신호 환경에 대한 방향탐지를 환경 조건 별로 나누어서 진행하였다. 1. 상호 결합이 존재하지 않는 환경. 2. 상호 결합이 있으나 보상이 이루어지지 않는 환경. 3. 상호 결합 보상이 이루어진 환경. RMSE(Root Mean Square Error) 분석을 통해 온라인 보상 알고리즘이 작동함을 확인하고 복수의 재밍신호에서도 피크 검출이 가능함을 보였다.

GPS 수신기를 위한 3 차원 배열 안테나의 도래각 추정 및 빔 형성 성능 분석 (Performance analysis of DOA estimation and beamforming in 3-dimensional array antenna for GPS receiver)

  • 이종현;김석중;임승각
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권4호
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    • pp.88-94
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    • 2007
  • 본 논문은 GPS 수신기에서 간섭 제거를 통한 성능 개선을 목적으로 3 차원 배열 안테나를 이용한 DOA ( Direction Of Arrival ) 추정과 빔 형성 성능 분석에 관한 것이다. GPS 수신기에 배열 안테나를 이용하면 신호 도래 방향의 DOA 를 추정한 후, 공간 필터링을 이용하여 원하는 방향으로 주빔과 널을 형성하므로서 재머 ( jammer ) 신호를 제거할 수 있으므로 시스템의 성능을 높힐 수 있게된다. 본 논문에서는 5 가지의 3 차원 배열 안테나 구조를 제안한 후 도래 신호의 DOA 를 추정키위한 MUSIC 알고리즘을 적용할 경우 추정 오차 및 빔 형성의 성능을 제시하였다. DOA 성능 분석을 위하여 DOA 추정 오차를 계산하였으며 빔 형성 성능 분석을 BER 을 사용하였다. 특히 빔 형성 성능 분석에서는 다양한 jammer 전력과 GPS 신호의 존재 및 각도 퍼짐등을 고려하였다. 컴퓨터 시뮬레이션의 결과 제안된 3차원 배열 안테나에서 Curved (B) 7-element 안테나가 DOA 추정, 추정 오차 및 BER 특성과 각도 퍼짐에서 다른 배열 안테나보다 우수한 특성을 얻을 수 있었다.

3차원 구조 배열안테나를 적용한 GPS 간섭신호 미러 이미지 제거 (The Rejection of the GPS Interference Mirror Image by using the Three-dimensional Array Antenna)

  • 김준오;이상정
    • 한국항행학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.295-301
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    • 2018
  • 최근에 GPS(Global Positioning System) 간섭신호 제거를 위해서 배열안테나 기술 적용이 일반화되고 있으며, 이러한 안테나 기반의 GPS 수신 신호 보호 기술은 지상의 주요 국가 인프라 및 항공분야에서 점진적으로 확대 적용되는 추세이다. 이와 같은 배열안테나 기반의 간섭신호 제거 기술은 지금까지 평면 배열안테나인 2차원 구조가 보편적으로 활용되지만, 상대적으로 높은 고도에서 운용되는 무인기 같은 비행체의 경우 아래쪽에서 여기되는 간섭신호가 안테나 수평면과 대칭되는 위치에 미러 이미지에 의한 추가 널(null) 존(zone)이 발생하며 이로 인하여 수신가능 패턴 영역을 축소시킬 수 있다. 본 논문에서는 평면구조 배열안테나 사용 시 발생하는 간섭신호 미러 이미지 제거를 통해서 20%의 빔 패턴 수신 성능 향상 및 13 dB의 상관 값 성능을 개선하였다.