• 제목/요약/키워드: automotive communication antenna

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동향분석ITS 무선통신을 위한 EBG 구조를 적용한 자동차용 WAVE 안테나 시스템 성능향상연구 (A Study on Improving Performance of the Vehicular WAVE Antenna System using the EBG structure for ITS wireless communications)

  • 연규봉;이두호;황진규;양태훈
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.176-185
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    • 2017
  • 본 논문은 지능형교통시스템(ITS: Intelligent Transport System)을 위한 V2X 간의 무선통신시스템에 적용되는 WAVE(Wireless Access in Vehicle Environments) 안테나 시스템에 대한 연구이다. 5.825~5.9GHz 주파수대역의 WAVE 통신은 차량이 주행하면서 도로 인프라에 설치되어 있는 기지국과 다른 차량에 장착되어 있는 단말기간의 무선통신에 사용할 수 있도록 하는 표준화된 프로토콜이다. 최근의 WAVE 통신시스템 연구에서는 통신거리에 따른 통신성능을 향상시키기 위해서 기지국과 차량 단말기 기술개발 위주로 연구되고 있으나, 본 논문에서는 시스템 성능 개선 가능성을 검토하고자 차량 루프에 장착가능한 자동차용 안테나 시스템의 설계구조 개선에 대한 연구를 진행하였다. WAVE 안테나 베이스 구조에 EBG(Electro Band-Gap) 구조를 적용하여 비교시뮬레이션을 통해 반사손실이 저감되어 성능이 향상되는 것을 확인하였다.

5G 주파수 대역의 자동차 전장품 전자기파 내성 평가를 위한 3 ~ 5 GHz 광대역 특성의 인쇄형 bow-tie 안테나 개발 (Development of Printed Bow-tie Antenna with 3 ~ 5 GHz Broadband Characteristics for Testing the Electromagnetic Immunity of Automotive Electrical Components in the 5G Frequency Band)

  • 고호진;최범진;박기훈;우종명
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.137-147
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    • 2020
  • 본 논문에서는 5G 이동통신 주파수 대역에서 자동차 전장품 전자기파 내성 평가를 위한 3 ~ 5 GHz 광대역 특성의 인쇄형 bow-tie 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 2.75 ~ 6 GHz 주파수 대역에서 -10 dB 대역폭을 만족하였고, 공진 주파수 대역에서 S11 특성이 -16.2 dB 이하의 특성을 보이면서 방사 패턴은 broadside한 형태를 얻었다. 또한, 실제 5G 이동통신 주파수 대역에서의 전자기파 내성 평가를 수행함에 있어서도, 국제 표준에서 규제하는 VSWR 특성이 2.1 이하의 특성을 유지하면서도 기준 레벨인 1 W의 레벨을 문제없이 형성하였다. 이러한 결과를 통하여, 제안된 안테나는 5G 이동통신 주파수 대역에서 전자기파 내성 검증을 위한 평가용 안테나로 적용할 수 있음을 확인하였다.

Design and implementation of electromagnetic band-gap embedded antenna for vehicle-to-everything communications in vehicular systems

  • Kim, Hongchan;Yeon, KyuBong;Kim, Wonjong;Park, Chul Soon
    • ETRI Journal
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    • 제41권6호
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    • pp.731-738
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    • 2019
  • We proposed a novel electromagnetic band-gap (EBG) cell-embedded antenna structure for reducing the interference that radiates at the antenna edge in wireless access in vehicular environment (WAVE) communication systems for vehicle-to-everything communications. To suppress the radiation of surface waves from the ground plane and vehicle, EBG cells were inserted between micropatch arrays. A simulation was also performed to determine the optimum EBG cell structure located above the ground plane in a conformal linear microstrip patch array antenna. The characteristics such as return loss, peak gain, and radiation patterns obtained using the fabricated EBG cell-embedded antenna were superior to those obtained without the EBG cells. A return loss of 35.14 dB, peak gain of 10.15 dBi at 80°, and improvement of 2.037 dB max at the field of view in the radiation beam patterns were obtained using the proposed WAVE antenna.

LF 안테나 구동기의 디지털 블록 설계 (Design of Digital Block for LF Antenna Driver)

  • 손승일
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권9호
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    • pp.1985-1992
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    • 2011
  • PE(Passive Entry)는 자동차 운전자가 스마트 키를 직접 사용하지 않고 차량의 문을 열거나 닫는 자동차 기술이다. PG(Passive Go)는 운전자가 스마트 키를 갖고 차량 내에 있을 때 시동을 걸거나 끄는 기술이다. 이러한 2가지 기능을 합쳐서 PEG라 부른다. PEG의 핵심 기술 중의 하나인 LF(Low Frequency) 안테나 구동기는 명령을 처리하는 디지털 블록과 sine 파를 발생시키는 아날로그 블록으로 구성되어 있다. LF 안테나 구동기의 디지털 블록은 MCU(혹은 ECU)로부터 명령을 받아서 요청된 명령을 수행하며, 내부의 FIFO 블록에 안테나 구동 관련 명령 및 데이터를 저장한다. FIFO에서 명령을 읽어내 이에 대응하는 조치를 취하며 변조된 LF 데이터를 아날로그 블록에 전달하면 아날로그 블록은 sine 파를 생성하여 안테나를 통해 외부로 전달한다. 설계된 LF 안테나 구동기용 디지털 블록은 기존의 제품과 비교하여 더 빠른 속도로 LF 데이터 전송을 수행할 수 있다. 이의 응용 분야는 자동차용 PEG 및 건물의 출입문 개폐에 활용이 가능하다.

PCB와 ACF를 이용한 77 GHz 슬롯 배열 안테나 (77-GHz Slot Array Antenna Using PCB and ACF)

  • 윤평화;권오윤;송림;김병성
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권10호
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    • pp.752-757
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    • 2018
  • 본 논문은 인쇄기판을 금속 구조물에 접착하여 제작한 77 GHz 도파관 슬롯 배열 안테나의 성능 평가 결과를 제시한다. 77 GHz 도파관을 상판과 하부 구조체로 나누어 상판은 저가로 미세 슬롯 구현에 유리한 인쇄기판을 이용하여 제작하고, 하부 구조체는 금속 가공하여 제작한 후, ACF(Anisotropic Conductive Film)을 이용하여 접합하였다. 안테나 성능평가를 위해 $1{\times}16$ 슬롯 배열 안테나를 제안 방식으로 제작하고, 이득과 패턴을 측정하여 시뮬레이션 값과 비교하였다. 측정 결과, 이상적 접합 조건으로 시뮬레이션한 결과 대비 2.3~3.5 dB의 이득 저하가 나타났지만 패턴은 변화가 거의 없으며, 제안 방식을 이용하면 77 GHz에서 약 17 dBi의 이득의 슬롯 안테나를 저가로 간단히 제작할 수 있음을 확인하였다.

Chebyshev 다항식을 이용한 70GHz 대역 근거리 레이다 센서용 배열안테나의 최적설계 (Optimal Design of 70GHz Band Array Antenna for Short-Range Radar Sensor using The Chebyshev Polynomials)

  • 김규철;김주석
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.11-18
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    • 2024
  • 본 논문에서는 Chebyshev 다항식을 이용해서 차량용 근거리 레이다에서 사용하는 70GHz 대역 배열안테나를 최적 설계하였다. SRR(: Short Range Radar)에서는 근거리 내에 물표를 검출하면서 높은 FoV(: Field of View)를 확보하기 위한 빔폭과 낮은 SLL(: Side lobe level)을 가져야 한다. 최적 설계된 안테나는 76~81GHz에서 동작하며 안테나의 크기를 소형으로 하기 위해 12개의 패치를 직렬로 배열하여 구성하였고, 78GHz에서 SLL - 10dB이하, 안테나의 이득 15.4dB를 만족하고 빔폭 112.5o, 입력반사계수 -10dB이하의 성능을 갖는다. 본 논문에서는 Chebyshev 다항식을 이용해서 SRR을 위한 안테나의 설계를 진행하고 이를 기반으로 MRR과 LRR에 사용될 안테나 구조 설계를 위한 최적 설계법을 제시한다.

Study of EMC Optimization of Automotive Electronic Components using ECAE

  • Kim, Tae-Ho;Kim, Mi-Ro;Jung, Sang-Yong
    • Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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    • 제3권3호
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    • pp.248-251
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    • 2014
  • As more vehicles become equipped with advanced electronic control systems, more consideration is needed with regards to automotive safety issues related to the effects of electromagnetic waves. Unwanted electromagnetic waves from the antenna, electricity and other electronic devices cause the performance and safety problem of automotive components. In general, Power Integrity and Signal Integrity analysis have been widely used, but these analyses have stayed PCB level. PCB base analysis is different from radiated emission TEST condition so its results are used just for reference. This paper proposes EMC optimization technology using module level 3-dimensional radiation simulation process closed to fundamental test conditions. If module level EMC analysis, which is proposed in this study, is applied to all automotive electronics systems, unexpected EMC noise will be prevented.

77 GHz 차량용 레이다 간섭신호 발생기 설계 (Design of 77 GHz Automotive Radar Interferer Generator)

  • 김동균;;권오윤;윤채원;김병성
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권9호
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    • pp.865-871
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    • 2016
  • 본 논문에서는 차량 레이다 사이의 상호 간섭 영향 평가를 위하여 77 GHz 대역 레이다 간섭 신호 발생기를 설계하였다. 개발한 간섭 신호 발생기는 기준신호 발생기와 77 GHz 대역 송신기로 구성된다. 기준신호 발생기는 상용 칩과 보드를 사용하여 2.75 GHz의 톱니파, 삼각파, 임의 주파수 호핑과 같은 다양한 변조 신호를 발생시키며, 77 GHz 송신기는 변조된 기준신호를 28 체배하여 77 GHz 대역의 신호를 발생시킨다. 77 GHz 송신기에 사용한 칩은 65 nm CMOS 공정을 이용해 자체 제작하였으며, 칩 상에 도파관 급전기를 내장하여 혼 안테나를 직접 구동할 수 있다. 송신기의 주파수 대역은 75.6~77 GHz이며, 출력 전력은 7.31~8.06 dBm이다.

기판집적 도파관(SIW)을 기반으로 하는 고효율 능동 위상 배열안테나 (High Efficiency Active Phased Array Antenna Based on Substrate Integrated Waveguide)

  • 이해영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.227-247
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    • 2015
  • 저손실, 전자기 완전차폐, 고전력 특성을 갖는 기판집적 도파관(SIW)을 이용하여 X-band $8{\times}16$ 이중편파 능동 위상배열안테나 시스템을 구현하였다. 16-way SIW 전력분배 네트워크의 측정된 순수 삽입손실(0.65 dB)은 마이크로스트립 경우보다 1 dB 감소하였으며, SIW 부배열($1{\times}16$) 안테나 소자의 측정된 방사효율(73 %)은 약 2배(3 dB) 향상되었다. 이러한 SIW를 이용한 분배손실과 방사효율의 상당한 개선은 능동 위상 배열안테나 시스템에서 고전력 증폭기의 최대출력(P1 dB)을 저감하고, 총 전력소모를 약 30 % 절감할 것이다. SIW 기반으로 제작된 X-band $8{\times}16$ 이중편파 능동 위상 배열안테나 시스템을 이론적인 제어벡터만을 생성하여 0도, 5도, 9도, 18도의 정밀한(최대편차 2도) 빔 조향을 측정하였으며, 열주기/진공 시험에서 우주환경 적합성을 확인하였다. 고효율 SIW 배열안테나 시스템은 고성능 레이더는 물론 차세대 무선통신(5G)을 위한 Massive MIMO와 다양한 밀리미터파 통신시스템(60 GHz WPAN, 77 GHz 자동차 레이더, 초고속 디지털 전송시스템 등)에 매우 유용할 것으로 기대한다.