• 제목/요약/키워드: directional antennas

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차세대 전술정보통신체계에서의 무선 메쉬 MSAP 노드 간 상호 인증 기법 (Mutual Authentication Method between Wireless Mesh Enabled MSAPs in the Next-generation TICN)

  • 손유진;배병구;손태식;고영배;임광재;윤미영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권5B호
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    • pp.385-394
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    • 2012
  • 차세대 전술정보통신체계(TICN)에서 전술이동통신체계는 이동통신가입자처리부(MSAP)에 포함된 전술용 다기능 단말기(TMFT)의 지휘 통제 및 통신 수단을 제공하는 역할을 한다. 차기 이동통신가입자처리부는 고정 지향성 안테나인 LCTR(Low Capacity Trunk radio)과 HCTR(High Capacity Trunk Radio)을 통해 기간망을 구성할 수 있고, WMN(Wireless Mesh Network) 모듈을 통해 무선 메쉬망을 형성하여 상호운용 된다. 즉, 이동 중에 끊김 없는 데이터 송 수신을 지원하기 위해서 MSAP간 WMN 모듈을 사용하여 망을 구성한다. 이러한 환경에서 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장하기 위하여 단말 간 상호 인증을 수행하고 데이터를 암호화 할 수 있는 기술이 필요하다. 본 논문에서는 MSAP 단말간 인증서버를 통해 분산적으로 인증을 수행하여 보다 비용과 효율성 측면에서 장점을 갖는 상호 인증기법을 제안한다.

수평 원형 디스크가 로딩된 반원 디스크 초광대역 모노폴 안테나 (Vertically Half Disc-Loaded Ultrawideband Monopole Antenna (VHDMA) with Horizontally Top-Loaded Small Disc)

  • 이재욱;조춘식;김종면
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권11호
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    • pp.1051-1061
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    • 2004
  • 본 논문에서는 반원형 및 반타원형 디스크가 급전점에 수직으로 로딩된 단순한 광대역 모노폴 안테나 구조에 급전점에는 추가적인 공진 구조를, 수직 모노폴 안테나의 끝단에는 수평으로 추가적인 소형 디스크가 로딩되는 초광대역 안테나의 특성에 관하여 시뮬레이션과 측정이 수행되었다. 설계된 초광대역 송신용 안테나로부터 가우시안 펄스의 전달 특성에 관하여 살펴보며 제안된 안테나의 수평방향을 단면으로 보았을 경우의 복사패턴이 등방향성 응답을 가짐을 알 수 있었다. 더욱이, 측정 및 시뮬레이션 결과로부터 소형이면서 광대역 특성을 보임을 알 수 있다. 제안된 수평방향의 소형 디스크가 장착된 반원형 디스크 모노폴 안테나의 측정결과로부터, 크기와 전기적인 성능 측면에서 살펴보았을 때 제안된 구조가 단순히 원형 디스크가 수직으로 로딩된 모노폴 안테나에 비해 견줄만 함을 알 수 있었다. 특히 본 논문을 통하여 제작된 안테나는 PCB를 이용한 프린팅 안테나에서 자주 발생되는 표면파 손실 및 유전체 손실과 같은 현상이 발생되지 않으므로 Return Loss의 성능이 곧 복사되는 효율과 밀접한 관계가 있다.

실내 환경에서 RSSI 차이를 이용한 AOA 기반 위치 추정 알고리즘 (Location Estimation Algorithm Based on AOA Using a RSSI Difference in Indoor Environment)

  • 정용진;전민호;안정길;이정훈;오창헌
    • 한국항행학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.558-563
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    • 2015
  • 최근 실내 위치측위 기술을 이용하여 다양한 서비스가 이루어지고 있다. 실내 위치측위 방식에는 대표적으로 fingerprinting 방식과 삼변측량 방식이 있으나 활용의 제한성 및 위치추정 오차 등의 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 기존의 측위 방식인 AOA, TOA, TDOA 등의 측위 기술을 응용한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 실내 환경에서 RSSI 차이를 이용한 AOA 기반 위치 추정 알고리즘에 대해 연구한다. 4개의 안테나를 가지는 하나의 AP를 가정하여 연구를 진행하며, RSSI를 기반으로 도래각을 추정 후 AOA 알고리즘에 적용한다. RSSI의 보정을 위해 재귀식 평균 필터를 이용하며, 도래각 추정을 위해 보정된 RSSI와 피타고라스 정리를 이용한다. 실험 결과 좁은 간격으로 배치된 4개의 무지향성 안테나의 방사 패턴으로 인하여 18%의 오차율을 보였으며, 지향성 안테나를 이용할 경우 실내 환경에서 AOA 알고리즘을 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

근거리에서 효율 향상을 위해 적응 주파수 제어 회로를 갖는 HF-대역 무선 전력 전송 시스템 (HF-Band Wireless Power Transfer System with Adaptive Frequency Control Circuit for Efficiency Enhancement in a Short Range)

  • 장병준;원도현
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권11호
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    • pp.1047-1053
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    • 2011
  • 본 논문에서는 근거리에서 효율 향상을 위해 적응 주파수 제어 회로를 갖는 HF-대역 무선 전력 전송 시스템을 제안하였다. 일반적으로 무선 전력 전송 시스템은 공진기 간의 이격 거리가 가까워짐에 따라 결합 계수가 변하게 되며, 이는 반사 임피던스에 의한 임피던스 부정합을 발생시킨다. 본 연구에서 제안한 방식은 전압제어 발진기의 공진 주파수를 이격 거리에 따라 자동으로 가변함으로써 공진기 간의 거리가 가까워 임피던스 부정합이 큰 경우에도 전송 효율의 저하를 막을 수 있다. 적응 주파수 제어 회로는 방향성 결합기, 검파기 및 루프 필터로 구성된다. 본 논문에서 제안한 방법의 유용성을 입증하기 위하여 HF-대역에서 동작하는 30${\times}$30 $cm^2$ 크기의 루프 안테나를 갖는 무선 전력 전송 시스템을 설계하여 측정한 결과 근거리에서 효율이 개선됨을 확인하였다.

방향 측정 RFID를 이용한 로봇 이동 시스템 (RFID Based Mobile Robot Docking Using Estimated DOA)

  • 김명식;김광수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37C권9호
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    • pp.802-810
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    • 2012
  • 본 논문은 RFID를 이용한 이동 로봇의 목표물 탐지 및 이동 시스템에 대해 소개한다. RFID는 전파를 이용하여 원거리에서 비접촉식으로 정보를 전달하는 것이 가능한 인식 시스템으로 RFID를 통해 로봇은 비전 등 다른 시스템의 도움 없이 간단하게 주변 물체를 인식하는 것이 가능하다. 하지만 실제 작업을 하기 위해서는 인식한 물체로 이동해야 하지만 현재의 RFID 시스템은 위치 정보를 제공하지 않는 문제가 있다. 본 논문에서는 전파의 도래 방향을 이용한 로봇 이동 시스템을 제안한다. 제안한 시스템은 두 축 안테나를 이용, 목표물에 부착된 RFID 태그로부터의 수신된 전파의 크기 차이를 이용하여 도래 방향을 측정한다. 로봇은 측정 방향으로 이동하는 것으로 지도나 기준 스테이션 등의 다른 시스템 없이 간단하게 물체로 이동하는 것이 가능하다. 하지만 전파는 금속이나 액체 등 주변 환경에 의해 쉽게 영향을 받아 측정 방향에 오차가 발생, 주변 장애물이 많은 복잡한 환경에서는 이동에 실패하는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 g-filter 기반 오차 보정 알고리즘을 개발하였다. 개발한 알고리즘은 현재 측정값과 이전의 보정값의 분산값들의 차이를 이용, 현재의 측정값에 포함되어 있는 오차를 낮춤으로써 로봇이 방향을 잃지 않고, 이동하는 것을 가능하게 하였다. 시뮬레이션 및 실제 로봇을 이용한 실험 결과는 복잡한 환경에서도 로봇이 성공적으로 이동하는 것을 보여준다.

디지털 TV 실내수신 환경 분석 (Analysis on DTV Indoor Reception Environments)

  • 서영우;유호진;박민호;박준성;김규영;서종수
    • 방송공학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.636-650
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    • 2008
  • 지상파 디지털 방송신호는 기존 아날로그 방식과 달리 상당히 낮은 C/N(Carrier to Noise Ratio)에서도 좋은 화질의 수신이 가능하다. 최근 디지털 튜너 기술의 발전과 함께 수신 가능한 임계 전계강도가 낮아지는 추세에서 실내 안테나를 이용한 실내수신 가능 세대가 늘어나고 있다. KBS에서는 주택환경에 따른 실내에서의 DTV 수신환경을 조사하기 위해 수도권지역에서 DTV 실내 수신환경에 대한 필드테스트를 실시하였다. 측정 대상 가구는 통계청의 자료에 의해 가구 비율을 선별하여 거리별로 총 58개 지점을 선정하였으며, 일반적으로 사용자들이 많이 사용하는 방식의 지향성, 무지향성 안테나와 많이 보급되고 있는 칩셋(chip set)이 내장된 셋톱박스(set top box)를 이용하여, 다양한 수신 조건에서 측정을 수행하였다. 본 논문에서는 측정 결과의 분석을 통해 각 측정 지점에서의 지형적 요인, 가옥의 구조 등에 따른 수신 전계강도의 변화와 공동주택의 층별 차이, 주변 건물의 입지조건 등에 따른 수신환경의 변화 등을 확인하였고, 실내 수신환경에 적합한 전파 조건 및 수신 방법 등을 정리하였다. 조사결과는 지상파 DTV의 실내 수신 확대를 위한 기본 자료로서 활용될 예정이다.

시추공 레이다 탐사에 의한 지하 터널 탐지 적용성 연구 (Application of Borehole Radar to Tunnel Detection)

  • 조성준;김정호;김창렬;손정술;성낙훈
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제9권4호
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    • pp.279-290
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    • 2006
  • 이 연구에서는 다양한 시추공 레이다 탐사법 중, 지하 갱도의 탐지에 사용이 가능한 (1) 시추공 레이다 반사법 탐사, (2) 방향성 안테나를 이용한 반사법 탐사, (3) 크로스홀 스캐닝(crosshole scanning), (4) 레이다 토모그래피 등의 4 종류 시추공 레이다 탐사법의 터널 탐지에 대한 적용성과 한계성을 탐사 사례 분석을 통해 고찰하였다. 시추공 레이다 반사법 탐사의 터널로부터 회절 양상은 완벽한 포물선 형태보다는 상부 포물선만 명확히 나타난 형태가 많았고 그 회절 이벤트는 정점을 기준으로 아래, 위 10 m 이상에 이르는 트레이스 까지 나타났다. 또한 안테나의 길이에 비해 시추공의 공경이 커지면 링잉 현상이 많이 발생함을 확인하였다. 송 수신 거리(offset)에 따라 신호의 양상이 많이 달라지며 현장여건에 따라 송 수신 거리를 조절하면 더 좋은 분해능의 자료를 획득할 수 있을 것이다. 방향성 안테나 시스템은 한 시추공만을 이용하여 터널의 3차원적인 위치를 정확히 판별할 수 있는 장점이 있으나 장비의 가격이 고가이며, 현장 작업의 난이도가 매우 높고, 시간이 많이 걸리는 단점이 있다. 크로스홀 스캐닝는 터널의 유무에 대한 좋은 지표가 될 수 있음을 알 수 있었으며 시추공 레이다 반사법 탐사와 같이 사용된다면 높은 신뢰도의 결과를 낼 수 있을 것이다. 레이다 토모그래피는 터널을 영상화함과 동시에 주변의 지반 물성을 얻게 되어 지하구조 파악에 효과적이라고 할 수 있다. 위의 결과를 토대로 경제적이고 효과적인 터널 탐지 방법을 제안하면, 먼저 시추공 레이다 반사법 탐사를 수행하여 이상 징후를 탐지 한 후, 주변의 시추공 상황에 따라 크로스홀 스캐닝이나 방향탐지 안테나를 도입하여 확인하는 것이다.

능동 위상 배열 SAR 안테나를 위한 X-대역 송수신 모듈의 설계 및 제작 (A Design and Fabrication of the X-Band Transmit/Receive Module for Active Phased Array SAR Antennas)

  • 정민길;김상근;나형기;이종환;이동우;백승훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권10호
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    • pp.1050-1060
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    • 2009
  • 본 논문에서는 능동 위상 배열 안테나를 가지는 SAR(Synthetic Aperture Radar)용 X-대역 T/R(Transmit/Receive) 모듈을 설계, 제작하였다. T/R 모듈은 X-대역에서 800 MHz 이상 대역폭을 가지며 이중 편파 운용이 가능하다. 송신 출력 7 W 이상에 잡음지수 3.9 dB 이하를 가진다. 위상과 이득은 6비트 위상변위기와 6비트 디지털 감쇠기에 의해 각각 제어된다. 게다가 제작된 T/R 모듈은 방향성 결합기와 전력분배기로 연결되는 성능 점검/보정 포트를 가진다. LTCC 다층 기판을 사용하여 고직접화 T/R 모듈이 가능하게 하였다. 모든 동작 주파수 대역에서 수신시 RMS 이득 오차는 최대 0.8 dB 이하이고, 송/수신시 RMS 위상 오차는 최대 $4^{\circ}$ 이하로 측정되었고, 또한 시험 결과 T/R 모듈은 요구되는 전기적인 성능을 만족하였다. 이 구조는 능동 위상 배열 SAR용 안테나에 적용될 수 있음을 확인하였다.

실내 환경에서의 AOA 기반 위치 추정 알고리즘 (Location Estimation Algorithm based on AOA in Indoor Environment)

  • 정용진;전민호;오창헌
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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    • pp.863-865
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    • 2015
  • 기존의 위치 추정 기법인 AOA, TOA, TDOA는 실내 위치 추정 시 Wi-Fi와 Beacon을 이용한 기법보다 실내 사용자의 위치를 추정하기 부적합한 문제를 가지고 있다. 본 논문에서는 실내 위치 추정에 AOA 기법이 부적합한 문제를 해결하기 위해 하나의 AP에 4개의 방향성 안테나가 부착된 단일 AP를 기반으로 AOA 기법을 이용한 위치 추정 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 4개의 안테나에 수신된 각도만을 이용하여 각각의 신호에 대한 직선 방정식을 도출하고, 직선 방정식들 간의 교차점을 구함으로써 사용자의 위치를 추정한다.

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A Superconducting $Y_1Ba_2Cu_3O_{7-\delta}$ Square Spiral Microstrip Antenna

  • Jung, Sung-H.;Song, Ki-Y.
    • Progress in Superconductivity
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    • 제2권1호
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    • pp.51-55
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    • 2000
  • A $Y_1Ba_2Cu_3O_{7-\delta}$ square spiral microstrip antenna (YBCO antenna) was epitaxially grown on a $LaAlO_3$ substrate by laser ablation. Also fabricated was a gold square spiral microstrip antenna (gold antenna) having the same structure as that of the YBCO antenna in order to compare the properties of both antennas. Both the YBCO antenna and the gold antenna were operated in Ku (12-18 GHz) band, and their properties such as the return loss, SWR, power gain, and radiation patterns were investigated at 77 K. The return loss below -10 dB was obtained in two frequency ranges, i.e., 14.05-14.90 GHz, and 16-18 GHz for the YBCO antenna at 77 K (YBCO superconducting antenna), and in the frequency range of 15.05-17.60 GHz for the gold antenna at 77 K. The SWR bandwidths are 0.85 GHz and 2 GHz for the YBCO superconducting antenna, and 2.55 GHz for the gold antenna at 77 K. The gain improvement of the superconducting YBCO antenna over the gold antenna at 77 K was about 10 dB in the frequency range of 16 GHz to 18 GHz. The radiation patterns show the YBCO superconducting antenna has the omni-directional property of a spiral antenna.

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