• 제목/요약/키워드: millimeter wave communication

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밀리미터파 이미징을 위한 이중 곡률 렌즈의 설계 (Design of Dual Curved Lens for Millimeter-Wave Imaging)

  • 이원희;표성민
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.239-242
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    • 2016
  • 본 논문에서는 이중 곡률을 갖는 오목 렌즈를 제안하였다. 이중 곡률 렌즈는 HDPE (High Density Polyethylene)를 이용하여 제작하였다. 이중 곡률 렌즈는 두 개의 오목 구조로 구성되었다. 두 개의 오목 구조의 역할은 빔을 균일하게 넓게 보내기 위함이다. 작은 오목 구조는 큰 오목 구조 보다 더 큰 곡률 반경을 갖는다. 이러한 이중 곡률 렌즈는 밀리미터파 이미징 시스템에 적용 가능하다. 제작된 이중 곡률 렌즈를 250 GHz VDI 소스를 이용하여 검증하였다. 광학 시뮬레이션 툴인 ZEMAX를 이용하여 설계하고 제작된 렌즈는 균일한 빔과 확장 성능을 충분히 수행함을 확인하였다.

소형 밀리미터파 추적 레이더를 위한 광대역 신호처리 기술 연구 (Research on Broadband Signal Processing Techniques for the Small Millimeter Wave Tracking Radar)

  • 최진규;나경일;신영철;홍순일;박창현;김윤진;김홍락;주지한;김소수
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.49-55
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    • 2021
  • 최근 소형 추적 레이더는 다양한 환경에서 표적을 획득하고, 추적하여 한 번의 타격으로 표적의 시스템을 무능화 시킬 수 있는 높은 거리해상도를 갖는 소형 밀리미터파 추적 레이더 개발을 요구한다. 높은 거리해상도를 갖는 소형 밀리미터파 추적 레이더는 넓은 대역폭의 신호를 실시간으로 처리하고, 소형 추적 레이더의 성능 요구 조건을 충족할 수 있는 신호처리기의 구현이 필요하다. 본 논문에서는 소형 밀리미터파 추적 레이더의 신호처리기 역할과 기능을 수행할 수 있는 신호처리기를 설계하였다. 소형 밀리미터파 추적 레이더를 위한 신호처리기는 8채널에서 입력되는 OOOMHz의 중심주파수와 OOOMHz 대역폭의 신호를 실시간으로 처리하기를 요구한다. 신호처리기의 요구사항을 만족하기 위해 고성능 프로세서 및 ADC (Analog-to-digital converter) 적용과 FPGA (Field Programmable Gate Array)를 활용한 DDC (Digital Down Converter), FFT (Fast Fourier Transform) 등의 전처리 연산을 적용하여 신호처리기를 설계하였다. 마지막으로 소형 밀리미터파 추적 레이더를 위한 신호처리기의 성능시험을 통하여 구현한 신호처리기를 검증하였다.

밀리미터파 라디오미터를 이용한 인체의 내부 밝기온도 측정에 관한 연구 (Study on the Brightness Temperature Measurement in the Human Body Using Millimeter-wave Radiometer)

  • 정민규;김태훈;나승욱
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권5호
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    • pp.163-167
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    • 2016
  • 본 논문은 밀리미터파 라디오미터를 이용한 의료응용의 한 분야인 인체 내부의 밝기온도 측정에 관한 연구이다. 밀리미터파 대역 중에서 Ka - band의 주파수 영역에서 동작하는 렌즈, 직접 검출 수신기, 캘리브레이션 소스 등을 설계 제작하여 라디오미터 시스템을 구성하였다. 밀리미터파 렌즈 초점에 수신안테나를 스캔하는 방식을 통하여 미약한 신호를 수신하였으며, 렌즈 수차를 감소시키기 위해 광선 추적 방법을 사용하여 비구면 렌즈를 설계 하였다. 직접 검출 수신기는 Dicke 타입 수신기 형태로 설계되었으며, 제작된 수신기의 잡음지수는 3.3 dB, 온도감도는 0.1 K으로 측정되었다. 라디오미터의 수신기 교정은 밀리미터파 대역에서 사용가능한 새로운 형태의 블랙바디(Black body)를 제작하여 물체의 등가 잡음온도와 출력전압의 관계를 도출하였다. 제작된 시스템을 이용하여 1.7 m 거리에서 인체의 상반신을 측정하여 약 $38^{\circ}$[C]의 밝기온도를 측정하였다. 적외선 영상과 라디오미터 영상의 비교를 통해 상반신의 밝기온도 영상을 통하여 밀리미터파 라디오미터의 의료응용 가능성을 제시하였다.

Analysis of Resource Assignment for Directional Multihop Communications in mm-Wave WPANs

  • Kim, Meejoung;Hong, Seung-Eun;Kim, Yongsun;Kim, Jinkyeong
    • ETRI Journal
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    • 제35권1호
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    • pp.120-130
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    • 2013
  • This paper presents an analysis of resource assignment for multihop communications in millimeter-wave (mm-wave) wireless personal area networks. The purpose of this paper is to figure out the effect of using directional antennas and relaying devices (DEVs) in communications. The analysis is performed based on a grouping algorithm, categorization of the flows, and the relaying DEV selection policy. Three schemes are compared: direct and relaying concurrent transmission (DRCT), direct concurrent transmission (DCT), and direct nonconcurrent transmission (DNCT). Numerical results show that DRCT is better than DCT and DCT is better than DNCT for any antenna beamwidths under the proposed algorithm and policy. The results also show that using relaying DEVs increases the throughput up to 30% and that there is an optimal beamwidth that maximizes spatial reuse and depends on parameters such as the number of flows in the networks. This analysis can provide guidelines for improving the performance of mm-wave band communications with relaying DEVs.

밀리미터파 기반 상향링크 하이브리드 빔포밍 시스템을 위한 빔선택 방법 (Beam selection method for millimeter-wave-based uplink hybrid beamforming systems)

  • 신준우
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제40권9호
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    • pp.818-823
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    • 2016
  • 밀리미터파(Millimeter wave) 통신 시스템은 밀리미터파 주파수 대역의 넓은 가용 주파수 자원을 이용해 높은 전송 용량을 제공할 수 있다. 밀리미터파 기반 시스템의 전송선 왜곡 허용치(link margin)를 확보하기 위해 최근 아날로그/디지털 빔포밍(beamforming)을 결합한 하이브리드(hybrid) 빔포밍 기술이 주목받고 있다. 본 논문에서는 무선 주파수 대역의 하드웨어 복잡도와 전력 소비를 절감하기 위해 이산푸리에변환(discrete Fourier transform) 기반 고정형 아날로그 빔포밍 장치를 포함하는 상향링크 하이브리드 빔포밍 시스템 구조를 소개하고, 사용자간 간섭을 제거하기 위해 기저대역 제로-포싱 (zero-forcing) 다중안테나 수신기 구조를 제시한다. 또한 고려하는 시스템의 전송 용량을 개선하기 위해 각 사용자들의 유효 채널이 서로 직교에 가깝도록 빔을 선택하는 알고리즘을 제안한다. 그리고 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안하는 방법의 성능 개선 효과를 확인한다.

도시형 초고속 무선통신 셀백본망의 제안 및 평가 (Proposal and Evaluation of Ultra High Speed Wireless Cell Backbone Networks)

  • 신천우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권2B호
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    • pp.151-157
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    • 2004
  • 본 논문은 밀리미터파 대역용 무선통신송수신기를 이용하여 도시환경에 적합한 초고속무선통신 셀백본망을 구축하는 것에 관한 것이다. 밀리미터파 대역중 산소분자의 신호흡수 특성이 큰 60㎓ 대역용 무선통신송수신기를 제작하였으며, 이를 이용한 통신시스템간의 간섭신호가 제거되고 망구성의 형태에 따른 다양한 무선링크의 유효거리를 확보할 수 있음을 확인하였다. 또한 무선백본노드를 중심으로 유효반경 약 500m에서 3km이내의 셀간격으로 각각의 서비스망을 구축하여 도시전체를 셀망의 무선백본망을 구성하고, 155.52MbpsATM(OC-3)급의 도시형 무선 통신 셀백본망이 가능토록 하였다.

밀리미터파 추적레이더 송·수신 구성품의 적용성 검증을 위한 신호획득장치 개발 (Development of a Signal Acquisition Device to Verify the Applicability of Millimeter Wave Tracking Radar Transmission and Receiving Components)

  • 최진규;신영철;홍순일;류한춘;김홍락;주지한
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제23권6호
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    • pp.185-190
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    • 2023
  • 최근 추적레이더는 다양한 환경에서 높은 해상도로 표적의 정보를 획득하기 위한 밀리미터파 추적레이더의 개발을 요구한다. 밀리미터파 추적레이더의 개발은 밀리미터파 추적레이더에 적용할 수 있는 송·수신 구성품의 개발과 동시에 추적레이더의 적용성을 필요로 한다. 개발된 송·수신 구성품의 적용성을 검증하기 위해서는 추적레이더의 운용개념을 적용한 송·수신 구성품을 제어하고, 상태를 확인할 수 있는 신호획득장치의 개발을 요구한다. 본 논문에서는 밀리미터파 추적레이더를 위해 개발된 구성품의 적용성을 확인할 수 있는 신호획득장치를 설계하였다. 구현한 신호획득장치는 수신신호를 검증하기 위해 4채널에서 입력되는 OOOMHz의 중심주파수와 OOOMHz 대역폭의 신호를 실시간으로 처리하기를 요구한다. 또한 추적레이더의 운용개념을 적용한 구성품 제어는 RS422, RS232, SPI 통신과 송수신구간 제어신호 생성으로 제어를 할 수 있도록 설계하였다. 마지막으로 신호획득장치 성능시험으로 구현한 신호획득장치를 검증하였다.

광주입 방법을 이용한 밀리미터파 신호 생성 (Optical Millimeter-wave Signal Generation using Injection Locking Scheme)

  • Kim, Jung-Tae
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.1076-1081
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    • 2003
  • 본 논문에서는 반도체레이저를 이용한 밀리미터파 대역의 신호를 생성하는 방법에 대해 제안하였다. 광대역에서의 밀리미터파 신호를 얻기 위해서는 윈하는 공진 주파수대역의 신호를 얻기 위해는 서브 하모닉의 좁은 신호 성분의 하모닉 신호인 다중의 신호를 서로 beating하여 원하는 주파수 대역의 신호를 얻을 수 있다. 따라서 본 논문에서는 반도체레이저를 사용한 광주입 방법을 통하여 실제적으로 원하는 주파수 대역의 신호를 얻기 위해 실험적으로 고찰하였으며, 신호 성분의 성능을 구하기 위해 phase noise 성분을 측정하였다.

밀리미터파 대역의 다중입출력 안테나 시스템에서 스펙트럼 효율 향상을 위한 적응적 빔 선택 기법 (Adaptive Beam Selection Method for Improvement of Spectral Efficiency in Millimeter-Wave MIMO)

  • 김준호;변윤식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권8호
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    • pp.890-895
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    • 2016
  • 최근 빠른속도로 발전하는 무선통신기술로 인하여 스마트 기기의 사용이 날로 증가하고 있다. 이에 따른 데이터 트래픽의 문제가 날로 증가함에 따라 네트워크의 용량 증대를 위하여 아직 개척되지 않은 새로운 영역인 6GHz 이상의 대역에 대한 연구가 진행되었다. 밀리미터파(Millimeter Wave, MmWave) 통신은 6GHz 이상의 대역을 이용하여 초당 기가비트의 데이터 전송률 달성을 가능하게 한다. 작은 파장으로 인한 경로 손실을 극복하기 위해 대량의 안테나 배열을 사용하여 이득을 높인다. 본 논문에서는 하이브리드 빔포밍(Hybrid beamforming)을 이용한 프리코딩 과정에서 시스템의 스펙트럼 효율(Spectral efficiency)을 최대화 하는 알고리즘을 제시하였다. 또한 스펙트럼 효율이 최대가 되는 빔 수의 최적화 방법을 수식을 통해 제안하였다. 제안한 방법으로 스펙트럼 효율을 최대화 하는 것을 확인하였다.