• 제목/요약/키워드: millimeter wave system

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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.

Millimeter-wave Dielectric Ceramics of Alumina and Forsterite with High Quality factor and Low Dielectric Constant

  • Ohasto, Hitoshi;Tsunooka, Tsutomu;Ando, Minato;Ohishi, Yoshihiro;Miyauchi, Yasuharu;Kakimoto, Ken ichi
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.350-353
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    • 2003
  • Millimeter-wave dielectric ceramics have been used like applications for ultrahigh speed wireless LAN because it reduces the resources of electromagnetic wave, and Intelligent Transport System (ITS) because of straight propagation wave. For millimeterwave, the dielectric ceramics with high quality factor (Q$.$f), low dielectric constant($\varepsilon$), and nearly zero temperature coefficient of resonant frequency ($\tau$) are needed. No microwave dielectric ceramics with these three properties exist except Ba(Mg$\_$1/3/Ta/sub1/3/)O$_3$ (BMT), which has a little high s: In this paper, alumina (Al$_2$O$_3$) and fosterite (Mg$_2$SiO$_4$), candidates for millimeter-wave applications, were studied with an objective to get high q$.$f and nearly zero $\tau$$\_$f/ For alumina ceramics, q$.$f more than 680,000 GHz was obtained but it was difficult to obtain nearly zero Qf. On the other hand, for forsterite ceramics, q$.$f was achieved from 10,000 GHz of commercial for sterite to 240,000 GHz of highly purified MgO and SiO$_2$ raw materials, and $\tau$$\_$f/ was reduced a few by adding TiO$_2$ with high positive $\tau$$\_$f/.

실리콘 기반의 고주파 위상 배열 시스템에 관한 연구 (Silicon Based Millimeter-Wave Phased Array System)

  • 강동우
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.130-136
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    • 2014
  • 본 논문에서는 최근 실리콘 기반의 소자를 이용하여 microwave 대역에서 millimeter wave 대역까지 동작하는 위상 배열 시스템 개발에 관한 연구를 리뷰하고자 한다. 우선 위상 배열 시스템의 중요한 부품인 위상 변위기를 CMOS 공정을 이용한 설계 방법에 대해 논의한다. 그리고 수동형 위상 변위기를 송수신 모듈에 적용하여 한 채널에서 16 채널까지 확장하여 실리콘 칩에 구현을 하였다. 35 GHz 대역에서 동작하는 4 채널 송수신 칩은 200 mW 이하의 저전력 성능을 보여주었다. 또한, 44 GHz 대역에서 16 channel로 확장하여 송신 출력과 선형성을 향상시킬 수 있었다. 능동형 위상 변위기는 Ku band 대역에서 동작하는 2-antenna 4-beam 수신기에 적용하였다. 한 칩에서 4개의 서로 다른 방향의 신호가 존재함으로 신호 간의 커플링을 최소화 하는 방법을 소개하고, 이를 측정을 통해 검증하였다.

밀리미터파 대역 패키징을 위한 이중 본드와이어와 리본의 광대역 특성 (Wideband Characterization of Double Bondwires Ribbon for Millimeter-Wave Packaging)

  • 김진양;장동필;염인복;이해영
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제38권7호
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    • pp.7-13
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    • 2001
  • 와이어본딩 기법은 공정이 쉽고 신뢰성이 우수하기 때문에 현재의 초고주파 회로 제작에 가장 일반적으로 사용되는 접속선 기술이다. 그러나, 밀리미터파 대역의 높은 주파수에서는 본드와이어에 의한 기생특성이 크게 증가하며, 이러한 기생특성은 시스템 전체의 성능에 큰 제한을 가져온다. 본 논문에서는 $20{\sim}35$ GHz의 광대역에서 본드와이어의 전송특성을 해석하고 측정하였으며, 그 견과를 리본의 특성과 비교하였다. 측정 및 비교 결과 이중 본드와이어 구조를 사용함으로써 35 GHz 까지 0.55 dB 이내의 작은 삽입 손실특성을 얻을 수 있었으며, 측정 주파수 전 대역에 걸쳐 리본과 거의 같은 특성을 나타내었다. 따라서 다중 와이어본딩 기법이 성능과 공정 측면에서 리본보다 밀리미터파 대역용 패키징에 더욱 적합함을 확인하였다.

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Coordinated Millimeter Wave Beam Selection Using Fingerprint for Cellular-Connected Unmanned Aerial Vehicle

  • Moon, Sangmi;Kim, Hyeonsung;You, Young-Hwan;Kim, Cheol Hong;Hwang, Intae
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제15권5호
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    • pp.1929-1943
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    • 2021
  • Millimeter wave (mmWave) communication based on the wide bandwidth of >28 GHz is one of the key technologies for cellular-connected unmanned aerial vehicles (UAVs). The selection of mmWave beams in such cellular-connected UAVs is challenging and critical, especially when downlink transmissions toward aerial user equipment (UE) suffer from poor signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) more often than their terrestrial counterparts. This study proposed a coordinated mmWave beam selection scheme using fingerprint for cellular-connected UAV. The scheme comprises fingerprint database configuration and coordinated beam selection. In the fingerprint database configuration, the best beam index from the serving cell and interference beam indexes from neighboring cells are stored. In the coordinated beam selection, the best and interference beams are determined using the fingerprint database information instead of performing an exhaustive search, and the coordinated beam transmission improves the SINR for aerial UEs. System-level simulations assess the UAV effect based on the third-generation partnership project-new radio mmWave and UAV channel models. Simulation results show that the proposed scheme can reduce the overhead of exhaustive search and improve the SINR and spectral efficiency.

Field-Measurement-Based Received Power Analysis for Directional Beamforming Millimeter-Wave Systems: Effects of Beamwidth and Beam Misalignment

  • Lee, Juyul;Kim, Myung-Don;Park, Jae-Joon;Chong, Young Jun
    • ETRI Journal
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    • 제40권1호
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    • pp.26-38
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    • 2018
  • To overcome considerable path loss in millimeter-wave propagation, high-gain directional beamforming is considered to be a key enabling technology for outdoor 5G mobile networks. Associated with beamforming, this paper investigates propagation power loss characteristics in two aspects. The first is beamwidth effects. Owing to the multipath receiving nature of mobile environments, it is expected that a narrower beamwidth antenna will capture fewer multipath signals, while increasing directivity gain. If we normalize the directivity gain, this narrow-beamwidth reception incurs an additional power loss compared to omnidirectional-antenna power reception. With measurement data collected in an urban area at 28 GHz and 38 GHz, we illustrate the amount of these additional propagation losses as a function of the half-power beamwidth. Secondly, we investigate power losses due to steering beam misalignment, as well as the measurement data. The results show that a small angle misalignment can cause a large power loss. Considering that most standard documents provide omnidirectional antenna path loss characteristics, these results are expected to contribute to mmWave mobile system designs.

Phase and Amplitude Drift Research of Millimeter Wave Band Local Oscillator System

  • Lee, Chang-Hoon;Je, Do-Heung;Kim, Kwang-Dong;Sohn, Bong-Won
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제27권2호
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    • pp.145-152
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    • 2010
  • In this paper, we developed a local oscillator (LO) system of millimeter wave band receiver for radio astronomy observation. We measured the phase and amplitude drift stability of this LO system. The voltage control oscillator (VCO) of this LO system use the 3 mm band Gunn oscillator. We developed the digital phase locked loop (DPLL) module for the LO PLL function that can be computer-controlled. To verify the performance, we measured the output frequency/power and the phase/amplitude drift stability of the developed module and the commercial PLL module, respectively. We show the good performance of the LO system based on the developed PLL module from the measured data analysis. The test results and discussion will be useful tutorial reference to design the LO system for very long baseline interferometry (VLBI) receiver and single dish radio astronomy receiver at the 3 mm frequency band.

밀리미터파 대역을 이용하는 차량간 DS-CDMD/QPSK 방식의 성능 분석 (Performance Analysis of Inter-Vehicle DS-CDMA/QPSK in Millimeter Wave-Band)

  • 김춘구;강희조;최용석
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2000년도 춘계종합학술대회
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    • pp.195-198
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    • 2000
  • 본 논문에서는 근거리 차량간통신(IVC)에서 DS-CDMA/QPSK 시스템의 성능을 분석하고 다중접속에 강한 장점을 지닌 60GHz 밀리미터파를 이용하여 첨단차량도로시스템(AVHS)의 플래툰주행에 적합한 One-Ray Rician 채널 모델에서의 패킷오율을 구하였다. 성능 개선 기법으로는 BCH 채널 부호화(255, 247, 1)와 MRC 다이버시티 수신기법을 동시에 채용했을 때 One-Ray Rician 페이딩 환경하에서 Rician 심도와 사용자 수의 변화에 따른 시스템의 오율 특성을 분석하고 차량간 거리에 따른 패킷 오율을 구하였다.

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Effects of Beam Configuration on Performances of NOMA System for Millimeter Wave Channels

  • Wonkyu Kim;Thanh Ngoc Nguyen;Taehyun Jeon
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제13권3호
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    • pp.59-65
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    • 2024
  • Non-orthogonal multiple access (NOMA) is a technique that forms a NOMA group composed of two or more users and transmits the superimposed signals of all users in the group through a single beam. In case all users in a NOMA group fall within the main lobe, a high data rate is guaranteed. However, in case not all users in the group fall within the main lobe due to the narrow beam width, the sum data rate decreases, and the data rate disparity between users inside and outside the main lobe widens significantly, leading to reduced fairness. On the other hand, an excessively wide beam might reduce the channel gain which lowers the sum data rate. This paper discusses the effects of beam configuration on the throughput and fairness performances of the NOMA system in the millimeter wave channel environments with simulation results for various channel parameters including the number of antennas and beam directions.

서브하모닉 주입동기에 의한 밀리미터파 대역 고조파 발진기의 고성능화 (High-Performance Millimeter Wave Harmonic Output Oscillator using Sub-Harmonic Wave Injection-Synchronization)

  • 최영규;남병근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.17-24
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    • 2008
  • 서브하모닉파 주입동기에 의한 밀리미터파 대역 고주파원의 고성능화에 대하여 다루었다. MES-FET로 8.7GHz의 발진기를 구성하고 서브하모닉파의 주입동기 방식으로 구동하여 17.4GHz의 고조파를 발생시켰다. 이러한 시스템에서 발진기는 발진과 동시에 체배기의 기능을 수행하여 안정된 고조파 발생시킬 수 있다. 이 기술을 채택하면 자려발진주파수가 비교적 낮은 발진기로도 고안정, 고출력 고주파를 발생시키는 고조파출력 발진기를 실현할 수 있다. 실험의 결과, 주입 동기의 범위 26MHz 내에서 고출력 고조파가 관측되었으며, 서브하모닉파 주입전력에 비례하였다. 스펙트럼 분석기로 고조파 출력의 파형을 관측한 결과, 제2고조파 출력의 위상 안정성이 현저히 향상되었음이 확인되었다.