• 제목/요약/키워드: beam steering

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위상 배열 안테나 임피던스 부정합에 따른 실시간 지연회로의 위상 지연 오차 및 영향 분석 (Analysis of TTD Phase Delay Error and Its Effect on Phased Array Antenna due to Impedance Mismatch)

  • 윤민영;남상욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권11호
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    • pp.828-833
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    • 2018
  • 일반적으로 반사파 및 공진이 위상 왜곡에 영향을 준다고 많이 알려져 있지만, 그 두 가지 이유 이외에 안테나 임피던스 변화에 따라서도 위상 지연을 왜곡시킬 수 있다는 것을 확인하였다. 본 논문에서는 상호 결합 영향을 모두 고려한 안테나 임피던스 $Z_A$에 따른 위상 지연 오차를 분석하고, 이에 따른 빔조향 특성을 확인하였다. 안테나 임피던스에 대한 반사손실의 최대값($RL_{max}$)이 -10 dB와 -7 dB일 때 모든 주파수에서 각각 $0.051{\lambda}$에 해당하는 $18.5^{\circ}$$0.074{\lambda}$에 해당하는 $26.5^{\circ}$의 최대 위상 지연 오차가 발생하는 것을 확인하였다. 8개의 선형 배열 안테나를 통해 몬테 카를로 시뮬레이션을 진행한 결과, $18.5^{\circ}$$26.5^{\circ}$의 균등 분포 위상 오차를 갖는 상황에서 각각 $0{\sim}30^{\circ}$의 빔조향을 했을 때 목표 빔조향각과 해당 위상 오차에 의해 틀어져서 관측되는 조향각 사이의 RMS 오차는 $0.19{\sim}0.4^{\circ}$이고, 표준편차는 $0.14{\sim}0.33^{\circ}$이다. 이때 사이드 로브 레벨은 -12.8 dB의 이론치로부터 위상 오차에 의해 0.74~1.21 dB 만큼 증가하고 사이드 로브 레벨 증가량의 표준 편차는 0.31~0.51 dB를 갖는다. 이를 스파이럴 안테나 8개 배열 구조를 설계하여 검증하였다.

The Performance Analysis of Beamforming Algorithm for Anti-Spoofing

  • Choi, Yun Sub;Lee, Sun Yong;Park, Chansik;Ahn, Byoung Sun;Won, Hyun Hee;Lee, Sang Jeong
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제5권3호
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    • pp.131-136
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    • 2016
  • The present paper shows that beamforming algorithm such as Minimum Variance Distortionless Response (MVDR) based on array antenna signal processing can have not only anti-jamming but also anti-spoofing characteristics. A beam pattern due to the beamforming algorithm strengthens received signal power as it is formed in the incident direction of desired signal. During the process, the effect of unnecessary signals such as spoofing signals can be reduced because the beam pattern reduces received signal power in the incident directions excluding the beam pattern-directed direction. In order to analyze the anti-spoofing effect due to the beamforming algorithm, a software-based simulation environment was configured. An arbitrary error was applied between incident direction of Global Positioning System (GPS) satellite signal and steering vector direction of the beamforming algorithm to analyze the received signal power and required conditions were provided to see the anti-spoofing effect due to the beamforming algorithm. The used antenna was 7-element planar circular array and beam patterns were formed through the MVDR algorithm.

지향성 절환 원형 배열 다이폴 안테나의 이득 특성 (Gain Characteristics of Circular array dipole Antenna with Beam steering)

  • 최규락;김기채
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 1998년도 추계종합학술대회
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    • pp.394-397
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    • 1998
  • 본 논문에서는 중심에 급전 소자를 갖는 원형 배열다이폴 안테나의 이득 특성을 검토하고 있다. 중심 안테나 소자의 길이와 급전 안테나를 적절히 선택하여 무 급전 소자의 유도 전류에 의한 안테나의 지향성 및 이득 특성을 변화시킬 수 있도록 반경과 중심 안테나의 길이를 적절히 선택하고 있다. 수치계산 결과, 원형 배열의 반경과 중심 안테나의 길이를 적절히 선택하므로서 고 이득의 특성을 얻을 수 있었다.

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4 섹터 지향성 절환 원형 배열 다이폴 안테나 (4-Sector Circular Array Dipole Antennas with Beam Steering for Wireless LAN Communications)

  • 이종녕;김기채;양규식
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2000년도 춘계종합학술대회
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    • pp.115-118
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    • 2000
  • 본 논문에서는 4 개의 다이폴 소자로 구성한 4 섹터 지향성 절환 원형 배열 다이폴 안테나의 기본 특성을 검토하고 있다. 안테나의 방사 지향성이 순차적으로 4 섹터 절환이 가능하도록 하기 위해 급전 및 무급전 소자를 적절히 이용하고 있으며, 무급전 소자의 유도 전류에 의한 원형 배열 안테나의 특성 개선을 위해 급전 소자를 제외한 나머지 소자들을 단락 또는 개방시켜 방사 지향성 및 이득 특성 등을 계산하고 있다.

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Design of Scannable Non-uniform Planar Array Structure for Maximum Side-Lobe Reduction

  • Bae, Ji-Hoon;Kim, Kyung-Tae;Pyo, Cheol-Sig;Chae, Jong-Suk
    • ETRI Journal
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    • 제26권1호
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    • pp.53-56
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    • 2004
  • In this letter, we propose a novel design scheme for an optimal non-uniform planar array geometry in view of maximum side-lobe reduction. This is implemented by a thinned array using a genetic algorithm. We show that the proposed method can maintain a low side-lobe level without pattern distortion during beam steering.

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평면형 능동 위상 배열 레이더용 안테나 시스템 개발 (Developement of Planar Active Array Antenna System for Radar)

  • 전상미;나형기;김수범;이정원;김동윤;김선주;안창수;이창희
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권12호
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    • pp.1340-1350
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    • 2009
  • 본 논문에서는 레이더용 평면형 능동 위상 배열 안테나 시스템의 설계 및 제작 그리고 측정 결과를 소개한다. 설계된 안테나는 X-대역에서 대역폭 10 %를 만족하며, 이중 슬롯 급전 마이크로스트립 패치 안테나와 편파 스위치의 사용으로 이중 편파 사용이 가능하다. 배열 구조는 $16\times16$의 삼각 배열 구조이고, 각 배열은 출력 40 dBm 이상의 TR(Transmit & Receive) 모듈로 구성된다. TR 모듈은 디지털 감쇄기와 위상 변위 기를 포함하고 있어서 임의의 빔 형성/빔 조향을 할 수 있으며, 전자적 빔 조향 범위는 방위각/고각 방향으로 각각 ${\pm}60^{\circ}$ 범위에서 가능하다. 또한 수신 구조는 부배열로 구성하여 수신 패턴은 각 채널로부터의 RF 빔 합성으로 얻어진다. 안테나의 성능 검증을 위해서 근접 전계 측정 시설에서 안테나 패턴을 측정하였으며, 패턴 측정 결과는 예측된 빔 패턴과 거의 일치하였고, 이로부터 제어에 의한 빔 조향/빔 형성이 가능함을 확인할 수 있었다.

유도초음파 위상배열을 이용한 판 구조물 검사 (Guided Wave Phased Array for Inspection of Plate Structures)

  • 권휴상;박성철;조승현;이승석;김진연
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2008년도 추계학술대회논문집
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    • pp.699-704
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    • 2008
  • This paper describes a general approach for processing data from an omni-directional guided wave transducer array for the rapid inspection of large plate structures. A basic phased array algorithm is presented that can be applied to any array Geometry. For guided waves on plate, beam steering algorithm is derived and the corresponding beam pattern is analyzed. The algorithms are applied to simulation and experimental data. The results show well its usefulness in structural applications.

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유도초음파 위상배열을 이용한 판 구조물 검사 (Guided Wave Phased Array for Inspection of Plate Structures)

  • 권휴상;박성철;조승현;이승석;김진연
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.56-63
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    • 2009
  • This paper describes a general approach for processing data from an omni-directional guided wave transducer array for the rapid inspection of large plate structures. A basic phased array algorithm is presented that can be applied to any array geometry. For guided waves on plate, beam steering algorithm is derived and the corresponding beam pattern is analyzed. The algorithms are applied to simulation and experimental data. The results show well its usefulness in structural applications.