• 제목/요약/키워드: directional antennas

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전자파 잔향실용 0.65-7 GHz 광대역 역원뿔 안테나 설계 (0.65-7 GHz Inverse Conical Antenna for Reverberation Chamber)

  • 정진영;정재영
    • 전자공학회논문지
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    • 제54권3호
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    • pp.10-14
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    • 2017
  • 빠른 측정시간과 간단한 조작 기능의 장점 때문에 전자파 잔향실이 무선기기 성능 측정에 널리 쓰이고 있다. 본 논문에서는 전자파 잔향실 송수신용 및 보정용으로 쓰일 수 있는 10:1 광대역 역원뿔형(inverse conical) 안테나를 제안한다. 기존 전자파 잔향실에서 주로 사용하는 디스콘 안테나는 대역폭 제한으로 인해 복수의 디스콘 안테나를 대역 별로 교체해 가며 측정해야 하는 번거로움이 있다. 제안된 안테나는 빗변에 따라 임피던스가 선형적으로 변하는 역원뿔 구조를 방사체로, 전자파 잔향실의 금속 벽면 구조를 접지면으로 활용해 광대역 임피던스 매칭 및 전방향성 방사 특성을 갖는다. 3차원 전파 시뮬레이션 소프트웨어로 최적화된 안테나 모델을 3차원 프린터를 이용해 제작하여 측정한 결과, 목표 동작주파수 대역인 0.65~7 GHz에서 반사계수가 -10dB 이하, 방사효율이 70% 이상임을 확인할 수 있었다.

Software Defined Radio (SDR) 무전기용 접힌 평면 구조의 초광대역 안테나 (Folded Ultra Wideband Monopole Antenna for SDR Application)

  • 오준화;오일영;육종관
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권12호
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    • pp.52-58
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    • 2009
  • 본 논문에서는 부하 저항을 갖는 접힌 구조의 모노폴 안테나를 제안 하였고, 설계 변수들이 안테나의 반사손실 특성에 미치는 영향에 대해 분석 했다. 제안한 안테나의 임피던스 대역폭(VSWR < 3)은 30 ~ 2000 MHz이고, 이는 HF/VHF/UHF 대역을 모두 포함한다. 진행파 안테나로 동작하게 하기 위해 안테나에 여섯 개의 부하 저항을 이용하여 안테나의 끝에서 발생하는 반사파를 많이 줄일 수 있었다. 부하 저항에 의해서 감소되는 방사 효율 감소를 줄이기 위해 안테나의 끝부분에 부하 저항을 달았고, 부하 저항들의 저항 값은 반사 손실 특성이 좋은 Klopfenstein taper를 이용하였다. 제안한 안테나는 모노폴 안테나와 같이 전방향성 방사패턴을 갖는다. 급전부분과 제안한 안테나의 입력단 부분에서의 광대역 임피던스 변환을 위해 급전 부분과 안테나의 입력단 사이에 10 ~ 1900 MHz에서 동작하는 발룬(Balun)을 이용하였다. 제안한 안테나의 광대역 특실과 방사패턴은 다대역 다기능 통신기에 이용될 수 있을 것으로 예상한다.

등화형 디지털 동일 채널 중계기 Part 2 : 필드 테스트 결과 (Equalization Digital On-Channel Repeater Part 2 : Field Test Results)

  • 박성익;이용태;음호민;서재현;김흥묵;김승원;이수인
    • 방송공학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.221-237
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    • 2005
  • 본 논문에서는 ATSC(Advanced Television Systems Committee) 지상파 디지털 TV 방송 방식을 사용하는 등화형 동일 채널 중계기(Equalization Digital On-Channel Repeater: EDOCR)에 대한 필드 테스트 결과를 기술하고, 그 결과를 다양한 각도에서 분석한다. 캐나다 오타와에서 수행된 필드 테스트에서는 EDOCR 적용 여부, 안테나 및 수신기 종류에 따른 각 측정 지점의 수신 여부, C/N(Carrier to Noise Ratio), 수신 전계 강도, 수신 가능 방위각, 잡음 마진 및 입력 마진 등을 측정하였다. 필드 테스트 결과에 의하면, 지향성 안테나와 2004년에 제작된 수신기를 사용한 경우 EDOCR을 적용하지 않았을 때 수신율이 $33\%$였지만, EDOCR을 적용한 후 수신율이 $100\%$로 증가하였을 뿐 아니라, 수신의 양호성을 결정하는 잡음 마진도 최소 6 dB 이상 증가하여 EDOCR을 이용한 SFN(Single Frequency Network) 구현 가능성을 검증하였다.

비동기식 레이더의 검출 성능 비교: MIMO 레이더, 위상 배열 레이더, 지향성 MIMO 레이더 (Detection Performance of Noncoherent Radar: MIMO Radar, Phased Array Radar, Directional MIMO Radar)

  • 안찬호;양장훈;박의영;류영재;한덕찬;김동구
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권12B호
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    • pp.1752-1757
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    • 2011
  • 기존의 위상 배열 레이더는 인접한 안테나 단일 파형의 위상차를 이용하여 특정 방향으로 신호를 집중시키는 방식이다. 반면, MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 레이더는 다수 파형을 넓게 분포한 안테나를 통해 전송하는 방식이다. 이때, 다수의 파형과 넓게 분포한 안테나로부터 발생한 공간 다이버시티를 높은 SNR (Signal-Noise Ratio) 영역에서는 위상 배열 레이더보다 우수한 타켓 검출 성능을 보인다. 하지만, 낮은 SNR 영역에서는 신호를 집중시켜 어레이 이득을 얻는 위상 배열 레이더가 더 좋은 성능을 나타낸다. 본 논문에서는 MIMO 레이더에 위상 배열 안테나를 결합하여 다이버시티 이득과 어레이 이득을 모두 얻을 수 있는 지향성 MIMO 레이더의 검출 성능을 비교해 본다. 이와 더불어 실제 시스템에서 발생할 수 있는 지향각 오차에 대한 민감도가 성능에 미치는 영향을 분석허여, RF 장비의 수가 제한적이고 타켓 검출 성능이 제한적인 상황에서 각 레이더 성능을 비교하였다.

NBTC와 WBTC 구조를 갖는 WiBro 시스템에서 멀티홉 중계기를 이용한 커버리지 확장과 최소 설치비용 연구 (A Study of Coverage Extension and Minimum Deployment Cost in NBTC and WBTC Structures based WiBro System Using Multi-hop Relay)

  • 김세진;김승연;이병복;류승완;이형우;조충호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권10B호
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    • pp.911-918
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    • 2008
  • 본 논문에서는 방향성 안테나를 이용하여 3섹터 구조를 갖는 Narrow-Beam Trisector Cell (NBTC)과 Wide-Beam Trisector Cell (WBTC) 구조의 WiBro 시스템에 IEEE802.16j 기반의 멀티홉 중계기를 도입하여 커버리지를 확장하는 새로운 형태의 NBTC와 WBTC 구조를 제안한다. 제안한 구조는 최적화 모델을 통해 트래픽 분포에 따른 최적 배치된 기지국과 멀티홉 중계기의 수, 각 기지국의 확장되는 커버리지, 그리고 설치비용 등을 기지국만 배치하는 기존의 전형적인 구조와 비교 분석하였다. 분석 결과를 통해 주어진 전체면적에 중계기를 효율적으로 배치한다면 절약되는 설치비용을 알 수 있었고, 제안하는 멀티홉 중계기가 도입된 NBTC와 WBTC 방식 중에서 트래픽 분포가 높은 지역에서는 WBTC 방법을 이용하고, 트래픽 분포가 적은 지역에서는 NBTC 방법을 이용한다면 커버리지 확장과 설치비용 절약 측면에서 보다 효율적임을 알 수 있었다.

폴디드 단락 스터브를 갖는 십자형 모노폴 안테나의 복사 특성 (Radiation Characteristics of Cross Monopole Antennas with Folded Short Stub)

  • 임성빈;성원모;박용욱;최학근
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.233-240
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    • 2007
  • 본 논문에서는 광대역 십자형 모노폴 안테나를 제시하고 복사 특성을 고찰하였다. 제시된 모노폴 안테나는 십자형 구조의 복사 소자와 폴디드 단락 스터브로 구성되어 있으며, 기존의 십자형 모노폴 안테나보다 우수한 대역 특성을 갖는다. 제시된 안테나의 광대역 특성을 확인하기 위하여 주파수 $1.75\sim2.655\;GHz$에서 안테나를 설계 제작하고 복사 특성을 측정하였다. 제시된 안테나는 수평면내 무지향성, 수직면내 지향성 특성을 가지며, VSWR은 사용주파수 전대역에서 1.5 이하, 안테나 이득은 $2.17\sim4.87\;dBi$로 나타났다. 이 결과로부터 제시된 안테나는 PCS, WCDMA, Wibro, 위성 DMB 밴드의 공용 실내 안테나로 사용될 수 있는 광대역 특성을 갖는 안테나로 확인되었다.

Disk-Loaded 다이폴과 Folded 다이폴로 동작하는 Reconfigurable 안테나 (A Reconfigurable Antenna for Alternative Operation between Disk-Loaded Dipole and Folded Dipole)

  • 박슬기;정근석;추호성;오이석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권12호
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    • pp.1327-1336
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    • 2007
  • 본 논문에서는 PIN 다이오드를 사용하여 disk-loaded 다이폴 안테나와 folded 다이폴 안테나로 형상이 변화하는 새로운 구조의 소형 안테나를 개발하였다. 개발된 안테나는 PIN 다이오드의 RF on/off 특성을 이용하여 안테나의 전기적 길이를 변화시켜 이중 대역에서 동작하며, 저주파 대역에서는 높은 복사 저항 값을 가지는 folded 다이폴 안테나로 동작하고 고주파 대역에서는 수평 방향으로 무지향성의 복사 패턴과 수직 방향으로 도넛 형태의 복사 패턴을 가지는 disk-loaded 다이폴 안테나로 동작한다. 제안된 안테나는 $20{\sim}300$ MHz에서 30cm 다이폴 안테나에 비해 크기가 소형화 되었음에도 높은 이득을 가진다. 또한, $300{\sim}1,300$ MHz에서 $80^{\circ}$ 이상의 넓은 빔 폭을 가짐으로써 방향 탐지 안테나로 사용이 가능하다.

절곡된 타원형 도체평판 급전부를 갖는 포물선 반사판 안테나 설계 (Design of the Parabolic Reflector Antenna with Bended Elliptical Conductor Plate Feed)

  • 김병문;윤리호;홍재표
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.989-996
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    • 2017
  • 제안된 지향성 펜슬빔 안테나는 절곡된 타원 도체평판을 갖는 도파관 급전부와 포물형 곡면 반사판으로 구성되어 있다. 반사판 뒤에서 삽입된 급전 도파관의 종단 부근 광벽에 위치한 두 개의 사각형 개구는 반사판 초점에 위치하며, 절곡된 타원 평판으로 전자파 에너지를 방출시킨다. 이 평판은 전자파 에너지를 일차 반사시키며, 주 반사판을 향하도록 설계되어 있다. 도파관 종단에 위치한 두 사각형 개구는 안테나 시스템의 임피던스 정합을 위해서 안쪽으로 돌출된 탭을 가지는데, 탭의 형태는 잘려진 타원형이다. 제안된 포물형 반사판 안테나의 반사판의 직경은 400 mm, 촛점은 134.23 mm 이며, 사용 중심주파수 16.5 GHz에서 안테나이득은 33.68 dBi, 3 dB 빔폭은 $3.3^{\circ}$, 반사손실 -15 dB 사용대역폭은 1.0 GHz 이상이 되도록 설계하여, HFSS-IE를 사용하여 검증하였다.

반전력빔폭을 이용한 전방향성 안테나의 수중 환경 수직 평면 감쇠 모델 (Underwater E-plane Attenuation Model of Omnidirectional Antenna Using Half Power Beam Width (HPBW))

  • 곽경민;박대길;김영현;정완균;김진현
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제21권11호
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    • pp.1050-1056
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    • 2015
  • In this paper, we use the characteristics of electromagnetic waves underwater attenuation for estimating linear distance between a transmitting node and receiving node, and research underwater vertical plane attenuation model for constructing the underwater localization system. The underwater localization of 2 dimensional with the plane attenuation model in the horizontal plane (H-plane) was proposed previous research. But for the 3 dimensional underwater localization, the additional vertical plane (E-plane) model should be considered. Because the horizontal plane of omnidirectional antenna has the same attenuation tendency in x-y plane according to the distance, whereas in vertical plane shows an irregular pattern in x-z plane. For that reason, in the vertical plane environment, the attenuation should be changed by the position and inclination. Hence, in this paper the distance and angle between transmitting and receiving node are defined using spherical coordinate system and derive an antenna gain pattern using half power beam width (HPBW). The HPBW is called a term which defines antenna's performance between isotropic and other antennas. This paper derives omnidirectional antenna's maximum gain and attenuation pattern model and define vertical plane's gain pattern model using HPBW. Finally, experimental verifications for the proposed underwater vertical plane's attenuation model was executed.

초광대역(UWB) Coplanar Waveguide 급전 L자 평면형 모노폴 안테나 설계 (Design of Ultra Waveband Coplanar Waveguide-Fed L-planar Type Monopole Antennas)

  • 김준일;이원택;장진우;지용
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.82-89
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    • 2007
  • 본 논문에서는 집적회로 구성을 위 한 초광대역(ultra wideband: UWB) coplanar waveguide(CPW) 급전 L자 평면형 모노폴 안테나 구조를 제시한다. 제안된 CPW 급전 초광대역 L자 평면형 모노폴 안테나는 유전체 기판(${\varepsilon}_{r}=3.38,\;@10\;GHz$)을 이용하여 설계 및 제작되었으며 안테나의 $50{\Omega}$ 급전 선로와 방사면이 RFIC 설계에 적합하도록 동일한 평면 위에서 인쇄되었다. 설계된 안테나의 임피던스 대역폭($VSWR{\leq}2$)은 3.0 GHz로부터 11.0 GHz였으며 전형적인 모노폴 안테나의 방사 패턴이 측정되었다. 안테나의 임피던스 대역폭에 해당하는 주파수 이득(gain)은 $1.4{\sim}4.6\;dBi$로 측정되었고 RFIC 설계에 적합한 초광대역 안테나로 동작하고 있음을 확인할 수 있었다.