• ETRI Journal
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• 제37권4호
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• pp.647-656
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• 2015

This paper proposes a single-RF MIMO receiver that adopts a beam-switching antenna (BSA) instead of a conventional array antenna. The beauty of the proposed single-RF MIMO receiver with BSA is that it can be deployed in a very small physical space while achieving a full spatial multiplexing gain. Our analysis has revealed that the use of a BSA inevitably results in the spectrum spreading effect at the RF output, which in turn causes an SNR decrease and adjacent channel interference (ACI). Two novel receiver techniques are proposed to mitigate the issues of redundant sub-band suppression and ACI avoidance. Numerical analysis results verify the performance improvement from the proposed receiver techniques.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제17권1호
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• pp.14-19
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• 2017

In this paper, a planar directional beam-switchable antenna with four orthogonal beam directions is proposed. The proposed antenna is designed with two crossed active elements and two parasitic elements for each direction. The design methodology is described on the basis of the Yagi-Uda method for the active and parasitic elements, respectively. By adjusting the effective electric lengths of the parasitic elements, the roles of a director and a reflector are exchanged with each other. The planar four-way beam-switchable Yagi-Uda antenna is implemented. From the experimental results. The proposed design method is verified for orthogonal radiation beam switching.

• 전기학회논문지P
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• 제63권3호
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• pp.200-205
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• 2014

In this paper, 5.8GHz band $4{\times}4$ Butler matrix is designed using easily accessible commercial $90^{\circ}$ hybrid coupler and semirigid coaxial cable as a transmission line. This Butler matrix is very flexible to changes of antenna system specification like a frequency band because $90^{\circ}$ hybrid coupler changing is all to do. The result of design is the distance of $2{\times}2$ array antenna element is $\sqrt{2}{\lambda}/4$, the 4 beam directions are diagonal of array antenna and phase shifter is not necessary. The beam width is roughly $25^{\circ}$ narrower because of array antenna geometry and the side lobe is about 10dB higher partially than theoretical beam pattern. But the overall beam pattern is similar with theoretical beam. This Butler matrix can be applied to switching beam antenna of 5.8GHz band Wi-Fi and WAVE system.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권10호
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• pp.1137-1144
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• 2012

본 논문에서는 펨토셀에서 기기 간의 상호 간섭을 해결하기 위해 2.6 GHz Wimax 밴드용 switched parasitic array(SPA) 안테나를 설계하였다. 설계한 SPA 안테나는 방사체(radiator)로 동작하는 단일 급전 ${\lambda}/4$ 모노폴 안테나가 중앙에 있고, 스위칭에 따라 반사체(reflector)와 유도체(director)로 동작하는 4개의 기생소자가 이를 둘러싸고 있으며, 이들 기생소자는 개방된 모노폴이 각각 둘러싸고 있다. 본 논문에서는 기존의 PIN 다이오드가 아닌 RF FET 스위치를 사용하여 빔 조향을 함으로써 간단한 구조의 저가, 저전력 안테나를 설계하였으며, 스위치의 특성에 따른 SPA 안테나의 성능을 분석하였다. 제작한 안테나의 크기는 반지름 65 mm, 높이 35 mm이고, 2.6 GHz에서 전후방비가 15 dB 이상이며, 스위칭에 따라서 8방향으로 빔 조향이 가능하다.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.105-110
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• 2015

본 논문은 RFID기술기반의 새로운 저비용 고정밀 열차위치검지기술을 위하여 빔폭 가변형 $4{\times}1$ 리더안테나 시스템의 설계를 제안하였다. 또한, 열차 구간별 속도 변화에 따라 제안된 리더안테나의 요구되는 빔폭 계산을 수행하였다. 열차속도에 의한 제안된 안테나 시스템은 사각패치형태의 방사소자들을 스위칭 커플러를 이용하여 임피던스 변환없이 두개의 모드로 동작하도록 설계되었다. 스위칭 커플러는 사각 quadrature coupler의 중심선에 Pin Diode를 그라운드와 연결하여 다이오드의 ON/OFF 설정으로 빔폭 가변을 스위칭 하도록 하였다. 설계된 안테나는 다이오드 OFF에 $18^{\circ}$와 다이오드 ON에 $39^{\circ}$의 빔폭을 확인 하였다. 본 논문에서 설계된 리더안테나 시스템은 향후 실제 차량 시험을 통하여 철도환경에서 보다 정밀한 열차위치검지기술 확보를 위하여 유용하게 사용될 예정이다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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• pp.541-545
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• 2003

본 논문에서는 하나의 급전소자와 두개의 무급전 소자로 구성된 전 후방 지향성을 가진 비행체 탑재 능동 빔 조향 프린트형 야기-우다 안테나를 설계, 제작하였다. 제작된 안테나는 두개의 무급전 소자에 부착된 칩다이오드의 간단한 스위칭 작용(Open, Short)으로 지향성 다이버시티를 구현하였다. 그리고 모노폴 급전 소자와 두개의 무급전 소자와의 거리를 변화시켜 상호 임피던스의 영향이 고려된 최대 전.후방비를 찾았다. 중심주파수 1.81 GHz에서 모노폴 급전소자와 무급전소자간의 간격이 $0.25{\lambda}$일 때, 26.6 dB의 최대 전.후방비(Open-Short 또는 Short-Open)특성이 나타내었다. 이를 통해 후방에 있는 지상 통제소와 미사일의 비행 방향에 관계없이 교신 가능한 수신 레벨을 유지 할 수 있음을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.803-805
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• 2015

다중화 이득을 얻기 위한 MIMO 수신기는 다수의 안테나를 필요로 하여 부피가 커지는 문제가 있다. 안테나 하나를 대상으로 수신빔 패턴을 빠르게 회전하여 MIMO 신호를 수신하는 기법은 부피문제를 해결할 수 있다. 이 방법은 대부분 이론 위주로 연구되어 왔으나, 본 논문은 실제 구현을 통해 MIMO 신호 복조를 시도한 시험 결과와 측정된 성능을 제시한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.81-86
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• 2014

이동통신망 사용자는 인터넷 서비스를 위해 빠른 데이터 전송 및 넓은 대역폭을 필요로 한다. 기존의 MIMO 시스템은 주어진 환경에서 광대역서비스를 위한 방법으로 안테나의 개수를 수요 대역 만큼 계속 추가하는 것인데, 이 방법은 이동통신 단말기의 제한된 공간으로 계속적인 추가가 어렵다. 이는 추가되는 안테나간 간격을 사용주파수의 파장만큼 거리를 두어야 하는 공간적 제한 때문이다. 컴팩트 MIMO 기술은 이를 해결하는 방법으로 등장하고 있으며, 액티브 안테나 주변에 가변 리액턴스 값을 갖는 PE(parasitic element)를 두어 하나의 안테나 구성으로 다수 안테나의 효과를 얻는 방법이다. 이때 가변 리액턴스를 제어하기 위해 사용되는 회로의 구성 및 간섭에 강인한 스위칭 속도를 갖는 제어회로가 요구된다. 본 논문에서는 리액턴스 제어를 위한 스위칭 블록을 제안하고, 이 방법에 의한 빔의 영향을 분석하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권7호
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• pp.85-92
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• 2010

본 연구에서는 무선 개인 영역망 (WPAN, wireless personal area network) 환경에서 OFDM기반 전송을 위한 빔 스위칭 기술과 시공간부호 기술을 고려한다. 특히, 빔포밍 방법과 시공간부호를 이용한 공간 다이버시티 방식 그리고 이 둘을 결합한 빔포밍 기반 시공간 부호화 방식에 대한 성능 평가를 수행한다. 빔 포밍의 경우 RF단에서 빔포밍을 수행하는 Front-end 방식만을 고려하며 따라서 미리 정해진 코드북을 이용하는 블록 빔스위칭 방식에 대한 성능평가를 수행한다. 시공간부호를 이용한 공간 다이버시티 방식의 경우, 여러 개의 안테나 중 SNR 이득이 가장 큰 2개의 안테나를 선택하여 Alamauti 방식을 적용하는 안테나 선택 시공간부호 방식을 가정하여 성능평가를 수행한다. 빔포밍 기반 시공간부호화 방식에 대해서는 전체 안테나를 인접한 두 개의 안테나 그룹으로 나누고 각각의 안테나 그룹에 대해 독립적인 빔스위칭을 적용하는 방식을 고려하며 송수신단의 대칭성을 고려하여 수신단에서도 2개의 수신 안테나 그룹만을 사용하는 시스템만을 고려한다. 이 세가지 방식에 대한 성능 평가결과 시공간 부호화를 추가로 적용할 때 추가적인 이득이 얻어질 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.386-392
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• 2002

본 논문에서는 4개의 다이폴 소자로 구성한 4섹터 지향성 절환 원형 대열 다이폴 안테나의 기본 특성을 검토하고 있다. 이론 해석으로서는 다이폴 소자에 흐르는 미지 전류분포에 관한 연립 적분방정식을 유도하고 해를 Gaterkin의 모멘트 법으로 구하고 있다. 안테나의 방사 지향성이 4섹터로 절환이 가능하도록 하기 위해 급전 및 무급전 소자를 적절히 이용하고 있으며, 무급전 소자의 유포 전류에 의한 원형 배열 안테나의 특성 개선을 위해 급전 소자를 제외한 나머지 무급전 소자들을 단락 또는 개방시킨 경우의 방사 지향성 및 이득 특성 등을 검토하고 있다. 방사 지향성의 측정결과를 이론치와 비교하여 이론해석의 타당성도 확인하고 있다.