• 제목/요약/키워드: directional antennas

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빔 형성을 적용한 2.4GHz 대역 중장거리 영상 전송 무선 기술 (Medium to Long Range Wireless Video Transmission Scheme in 2.4GHz Band with Beamforming)

  • 백정훈;김남호;지민기
    • 방송공학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.693-700
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    • 2018
  • 본 논문에서는 2.4GHz 대역의 무선 환경에서 수 십 km 이상의 중장거리 통신이 가능하도록 다중 안테나를 활용한 빔 형성(Beam-forming) 방식 기반의 영상신호 전송 방식을 제안한다. 제안한 방식을 적용하여 3.6km 옥외 전송거리에서 $4{\times}5dBi$의 안테나 사용과 16dBm의 송신파워를 통해 -77dBm의 수신 전계 강도와 약 32Mbps의 데이터 전송속도가 달성됨을 확인한다. 또한, 20km 장거리 옥외 전송에서도 $4{\times}5dBi$ 무지향성 안테나를 사용하여 10~12Mbps의 전송률이 달성됨을 확인한다.

SCM 환경에서의 RFID를 이용한 생산시점 재고관리 시스템 설계 및 경제성 평가 (Design and Economic Evaluation on a POP Inventory Control System in SCM Using RFID)

  • 조재형
    • 한국전자거래학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.1-14
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    • 2014
  • 본 논문의 목적은 재고관리를 위한 RFID 시스템을 도입하는데 있어서 적합한 비용을 산출하여 경제성을 평가하고, SCM 환경에서 생산시점 재고관리 모형을 설계하는 것이다. 경제성 분석은 변화하는 태그의 가격에 따른 총 생산 순이익을 기준으로 하였으며, 초기투자가 필요한 시스템에 적용될 수 있게 결정 모델을 설정하였다. 재고관리 시스템은 900MHz 대역의 수동형 태그를 사용하는 RFID 리더와 4개의 안테나를 이용하여 구현하였다. 그 결과 태그가격의 한계치 설정에 따른 구현 시스템의 도입을 결정하는 도구를 개발하였으며, 안테나의 방향성 있는 배치에 의해서 성공적인 재고관리 시스템을 설계하였다.

Assessment on the Performance of Search And Rescue Service of KPS

  • Lee, Jung-Hoon;Lee, Sanguk;Won, Jong-Hoon
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제8권3호
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    • pp.119-127
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    • 2019
  • COsmicheskaya Sisteyama Poiska Avariynich Sudov Search and Rescue Satellite-Aided Tracking (COSPAS-SARSAT) is an international communication support program to perform search and rescue (SAR) operations in emergency situations by using satellite signals relayed from a beacon. The legacy COSPAS-SARSAT was originally composed of low altitude and geostationary Earth orbit satellites; thus, a limited number of directional dish antennas was sufficient to cover the limited number of visible satellites at the local user terminal. However, the second generation COSPAS-SARSAT newly added the medium Earth orbit satellites, e.g., Global Navigation Satellite Systems (GNSS) to the existing system, so that the number of visible satellites increase dramatically, and the system upgrade to cover all the visible satellites is foreseen. The additional use of planned Korea Positioning System (KPS) to existing GNSS is envisaged to provide a better performance of their SAR service. This paper presents the benefits of the additional use of KPS together with the phased array antennas at the local user terminal of the COSPAS-SARSAT. This is to effectively response to the increase of the number of visible satellites. Numerical simulation is included to evaluate the performance improvement of COSPAS-SARSAT in terms of the number of visible satellites, geometry between satellites and user, and position estimation accuracy.

On/Off-body 통신시스템을 위한 직물소재 웨어러블 재구성 빔 스티어링 안테나의 BER/SNR 성능 검증 (Performance evaluation using BER/SNR of wearable fabric reconfigurable beam-steering antenna for On/Off-body communication systems)

  • 강성훈;정상수;정창원
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권7호
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    • pp.4842-4848
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    • 2015
  • 본 논문은 재구성 빔 스티어링 안테나와 전방향성(루프) 안테나 간 정지상태와 이동상태일 때 통신 성능 비교를 보여준다. 두 안테나는 동일한 직물(${\varepsilon}_r=1.35$, $tqn{\delta}=0.02$) 위에 제작되었으며 5 GHz 대역에서 동작한다. 재구성 안테나는 빔 방향을 조향할 수 있도록 설계되었다. 빔 스티어링 기능을 수행하기 위해 안테나는 두 개의 핀 다이오드를 사용한다. 측정된 최대 이득은 5.9-6.6 dBi 이고 반 전력 빔 폭(HPBW)는 $102^{\circ}$ 이다. 통신효율을 비교하기 위해 GNU Radio Companion 소프트웨어툴과 USRP(User Software Radio Peripheral) 장비를 이용하여 두 안테나의 BER(Bit Error Rate)과 SNR(Signal-to-Noise Ratio)를 측정하였다. 그리고 송, 수신 안테나 사이의 일정한 거리에서 수신 안테나가 고정된 상태와 이동중인 상태 두 가지 경우를 비교하였다. 본 측정은 이상적인 전파환경인 무손실 안테나 챔버와 전파간섭이 존재하는 실제적인 환경인 스마트홈에서 진행되었다. 본 측정의 결과로 빔 스티어링 안테나의 성능이 루프 안테나보다 우수함을 알 수 있다. 또한, 통신효율을 비교하면 측정환경 측면에서는 무손실 안테나 챔버가 스마트홈보다 우수하며, 안테나의 고정/이동 측면에서는 고정된 상태가 이동중인 상태보다 좋은 결과를 보임을 알 수 있다.

The Asymptotic Throughput and Connectivity of Cognitive Radio Networks with Directional Transmission

  • Wei, Zhiqing;Feng, Zhiyong;Zhang, Qixun;Li, Wei;Gulliver, T. Aaron
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제16권2호
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    • pp.227-237
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    • 2014
  • Throughput scaling laws for two coexisting ad hoc networks with m primary users (PUs) and n secondary users (SUs) randomly distributed in an unit area have been widely studied. Early work showed that the secondary network performs as well as stand-alone networks, namely, the per-node throughput of the secondary networks is ${\Theta}(1/\sqrt{n{\log}n})$. In this paper, we show that by exploiting directional spectrum opportunities in secondary network, the throughput of secondary network can be improved. If the beamwidth of secondary transmitter (TX)'s main lobe is ${\delta}=o(1/{\log}n)$, SUs can achieve a per-node throughput of ${\Theta}(1/\sqrt{n{\log}n})$ for directional transmission and omni reception (DTOR), which is ${\Theta}({\log}n)$ times higher than the throughput with-out directional transmission. On the contrary, if ${\delta}={\omega}(1/{\log}n)$, the throughput gain of SUs is $2{\pi}/{\delta}$ for DTOR compared with the throughput without directional antennas. Similarly, we have derived the throughput for other cases of directional transmission. The connectivity is another critical metric to evaluate the performance of random ad hoc networks. The relation between the number of SUs n and the number of PUs m is assumed to be $n=m^{\beta}$. We show that with the HDP-VDP routing scheme, which is widely employed in the analysis of throughput scaling laws of ad hoc networks, the connectivity of a single SU can be guaranteed when ${\beta}$ > 1, and the connectivity of a single secondary path can be guaranteed when ${\beta}$ > 2. While circumventing routing can improve the connectivity of cognitive radio ad hoc network, we verify that the connectivity of a single SU as well as a single secondary path can be guaranteed when ${\beta}$ > 1. Thus, to achieve the connectivity of secondary networks, the density of SUs should be (asymptotically) bigger than that of PUs.

직각 링과 용량성 결합된 마이크로스트립 패치 구조의 새로운 2차원 메타 재질 구조 CRLH 0차 공진 안테나의 설계 (Design of a Novel 2D-Metamaterial CRLH ZOR Antenna with a Microstrip Patch Capacitively Coupled to a Rectangular Ring)

  • 장건호;강승택
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.143-151
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    • 2010
  • 본 논문에서는 Metamaterial CRLH 구조 기반의 0차 공진현상이 발생되는 새로운 직각 패치 안테나가 제안된다. 일반 마이크로스트립 패치 구조의 기본 공진 모드인 반파장 공진이나 반파장 공진의 양의 정수배가 아닌 구조 전체에 전계가 같은 위상을 갖게 하면서, 기존에 발표된 다수의 금속 쎌들이 일렬 연결된 1차원 0차 공진 안테나의 구조와 달리 금속 패치 주위에 하나의 용량성 결합 직각 링만을 부착하는 구조를 제안하는 것이다. 2.4 GHz에서 0차 공진 특성을 갖도록 설계된 등가회로에 따른 물리 구조의 치수들이 입력된 3차원 전자장 분석기에서 안테나의 성능에 대한 모의시험을 수행한다. 설계 결과 2.4 GHz에서 공진점을, 그리고 이득과 효율은 각각 5 dB와 98%를 얻었다. 또한 본 논문이 제안하는 안테나가 마이크로스트립 패치 안테나의 장점인 low-profile과 모노폴 안테나의 장점인 전방향 패턴을 동시에 가지는 특징이 논의된다.

Millimeter-wave directional-antenna beamwidth effects on the ITU-R building entry loss (BEL) propagation model

  • Lee, Juyul;Kim, Kyung-Won;Kim, Myung-Don;Park, Jae-Joon;Yoon, Young Keun;Chong, Young Jun
    • ETRI Journal
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    • 제42권1호
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    • pp.7-16
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    • 2020
  • Assuming omnidirectional antenna reception, the ITU-R recently developed a new propagation model on building entry loss (BEL) for 5G millimeter-wave frequency sharing and compatibility studies, which is a simplified outdoor-to-indoor path loss model. Considering the utilization of high-gain narrow-beamwidth beamforming, the omnidirectional-based ITU-R BEL model may not be appropriate to predict propagation characteristics for directional beamforming scenarios. This paper studies the effects of beamwidth on the ITU-R BEL model. This study is based on field measurements collected with four different beamwidth antennas: omnidirectional, 10° horn, 30° horn, and 60° horn. The measurement campaigns were conducted at two types of building sites: traditional and thermally efficient buildings. These sites, as well as the measurement scenarios, were carefully chosen to comply with the ITU-R BEL measurement guidelines and the ITU-R building types. We observed the importance of accurate beam alignment from the BEL variation range. We were able to quantify the beamwidth dependency by fitting to a model that is inversely proportional to the beamwidth.

Design of Miniaturized Telemetry Module for Bi-Directional Wireless Endoscopy

  • Park, H. J.;H. W. Nam;B. S. Song;J. H. Cho
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -1
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    • pp.494-496
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    • 2002
  • A bi-directional and multi-channel wireless telemetry capsule, 11mm in diameter, is presented that can transmit video images from inside the human body and receive a control signal from an external control unit. The proposed telemetry capsule includes transmitting and receiving antennas, a demodulator, decoder, four LEDs, and CMOS image sensor, along with their driving circuits. The receiver demodulates the received signal radiated from the external control unit. Next, the decoder receives the stream of control signals and interprets five of the binary digits as an address code. Thereafter, the remaining signal is interpreted as four bits of binary data. Consequently, the proposed telemetry module can demodulate external signals so as to control the behavior of the camera and four LEDs during the transmission of video images. The proposed telemetry capsule can simultaneously transmit a video signal and receive a control signal determining the behavior of the capsule itself. As a result, the total power consumption of the telemetry capsule can be reduced by turning off the camera power during dead time and separately controlling the LEDs for proper illumination of the intestine.

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브랜치 소자를 갖는 십자형 모노폴 안테나의 설계 (Design of Cross Monopole Antennas with Branch Element)

  • 김병훈;최학근;박재현
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권10호
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    • pp.1097-1106
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    • 2009
  • 본 논문에서는 브랜치 소자를 갖는 십자형 모노폴 안테나를 제안하고 복사 특성을 확인하였다. 제안된 안테나의 광대역 특성을 확인하기 위하여 PCS, WCDMA, WiBro, S-DMB 대역(1,750~2.655 GHz)에서 안테나를 설계 제작하고 복사 특성을 측정하였다. 제안된 안테나는 수직면 내 지향성, 수평면 내 무지향성 특성을 가지며, VSWR은 주파수 1.72~2.82 GHz에서 1.5 이하, 안테나 이득은 1.9 dBi 이상으로 나타났다. 측정 결과로부터 제안된 안테나는 PCS, WCDMA, WiBro, S-DMB 대역에서 사용될 수 있는 광대역 특성을 갖는 안테나로 확인되었다.

유전체 렌즈를 가진 3~6GHz대용 UWB 시뉴어스 안테나 개발 (Development of UWB Sinuous Antenna with Dielectric Lens for 3~6 GHz Band Application)

  • 이동렬
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.239-244
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    • 2015
  • 최근들어 임펄스 레이더에서 거리를 측정하기위한 센서로서 또는 비 압축 고속 영상데이터의 전송용으로 UWB 기술이 활발히 응용되고 있다. 그러나 UWB 기술은 대역이 옥타브 밴드로 매우 넓어서 시스템을 설계하기가 쉽지 않다. 특히 광대역 임피던스를 정합해야하는 안테나를 비롯한 RF분야에서 더욱 그렇다. 본 연구에서는 이러한 3~6GHz 옥타브 대역에서 사용할 수 있는 시뉴어스 안테나를 설계하고 제작하였다. 그리고 유전체 렌즈를 설계하여 부착하여 이득을 높이는 실험한 결과 3~6GHz 사용대역에서 6~10dBi의 높은 이득을 얻을 수 있었다. 제작된 유전체 부착 시뉴어스 안테나를 HD 비디오 데이터 전송에 사용하였다. 전송 결과 10mW의 무선전력으로 최대 전송 거리는 90m였다.