• 제목/요약/키워드: multiple-antenna port

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A High-Isolation MIMO Antenna with Dual-Port Structure for 5G Mobile Phones

  • Yang, Hyung-kyu;Lee, Won-Woo;Rhee, Byung-Ho
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권4호
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    • pp.1458-1470
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    • 2018
  • In this letter, a new dual-port Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) antenna is introduced which has two independent signal feeding ports in a single antenna element to achieve smaller antenna volumes for the 5G mobile applications. The dual-port structure is implemented by adding a cross coupled semi-loop (CCSL) antenna as the secondary radiator to the ground short of inverted-F antenna (IFA). It is found that the port to port isolation is not deteriorated when an IFA and CCSL is combined to form a dual-port structure. The isolation property of the proposed antenna is compared with a polarization diversity based dual-port antenna proposed in the literature [9]. The operating frequency range is 3.3-4.0 GHz which is suitable for places where $4{\times}4$ MIMO systems are supposed to be deployed such as in China, EU, Korea and Japan at the band ${\times}$ (3.3 - 3.8GHz. The measured 6-dB impedance bandwidths of the proposed antennas are larger than 700 MHz with isolation between the feeding ports higher than 18 dB [1-2]. The simulation and measurement results show that the proposed antenna concept is a very promising alternative for 5G mobile applications.

Estimation of Antenna Correlation Coefficient of N-Port Lossy MIMO Array

  • Saputro, Susilo Ady;Nandiwardhana, Satya;Chung, Jae-Young
    • ETRI Journal
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    • 제40권3호
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    • pp.303-308
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    • 2018
  • This paper proposes a simple yet accurate method for estimating the antenna correlation coefficient (ACC) of a high-order multiple-input multiple-output (MIMO) antenna. The conventional method employed to obtain the ACC from three-dimensional radiation patterns is costly and difficult to measure. An alternate method is to use the S-parameters, which can be easily measured using a network analyzer. However, this method assumes that the antennas are highly efficient, and it is therefore not suitable for lossy MIMO antenna arrays. To overcome this limitation, we define and utilize the non-coupled radiation efficiency in the S-parameter-based ACC formula. The accuracy of the proposed method is verified by the simulation results of a 4-port highly coupled lossy MIMO array. Further, the proposed method can be applied to N-port arrays by expanding the calculation matrix.

다중 안테나 포트를 장착한 분산 안테나 시스템에서의 안테나 설계 방법 (Antenna Placement Designs for Distributed Antenna Systems with Multiple-Antenna Ports)

  • 이창희;박은성;이인규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37A권10호
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    • pp.865-875
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    • 2012
  • 본 논문은 포트 당 일정 파워 제약을 전제한 상황에서, 다중 안테나를 장착한 분산 안테나 (distributed antenna: DA) 포트를 갖는 분산 안테나 시스템 (distributed antenna system: DAS)의 안테나 위치 설계 방법을 분석한다. 안테나 위치의 설계를 위해 복잡하게 셀 당 평균 ergodic sum rate를 최대화하는 대신, 본 논문에서는 단일 셀 상황에서는 signal-to-noise ratio (SNR) 기댓값의 lower bound에, 그리고 이중 셀 상황에서는 signal-to-leakage ratio (SLR) 기댓값의 lower bound에 각각 초점을 맞춘다. 단일 셀 상황의 경우, 기존의 반복적 알고리즘에 비해 SNR criterion의 최적화 문제는 닫힌 형태 (closed-form)의 솔루션을 제공한다. 또한, 이중 셀 상황에선 gradient ascent 방법을 이용한 알고리즘을 제안하여 SLR criterion의 최적화 솔루션을 도출한다.

Design of Two-port MIMO Antennas without Space for Isolation

  • Jo, Hyun-Dong;Park, Wee-Sang
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제1권1호
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    • pp.1-5
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    • 2012
  • We propose a structure for a multiple input multiple output antenna which has no space for isolation. The antenna operates in a frequency range of 2.4-2.48 GHz and can achieve a high channel capability as a Bluetooth antenna. The MIMO antenna consists of two planar inverted F antennas with symmetric structure. We designed the proposed antenna using HFSS simulator, and we designed the fabricated antenna using PCB fabricator. The MIMO antenna's isolation $S_{21}{\leq}-10dB$ and reflection coefficient $S_{11}{\leq}-20dB$. The proposed antenna's specification satisfies Bluetooth antenna's criteria and has more space than the existing MIMO antennas, which have space for isolation.

폴디드 구조를 갖는 2.6 GHz 대역 MIMO 무지향 안테나 (2.6 GHz-Band MIMO Omni Antenna Having Folded Configuration)

  • 이수원;이재두;이해영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권2호
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    • pp.127-134
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    • 2015
  • 본 논문에서는 2.6 GHz의 단일 대역의 MIMO(Multiple Input Multiple Ouput) 무지향 안테나를 제안한다. 2.6 GHz 단일 LTE(Long Term Evaluation) 대역 Up-link 2.52~2.54 GHz, Down-link 2.64~2.66 GHz에 동작하는 옥내용(in-building) MIMO 무지향 안테나로서 폴디드 루프(folded loop) 안테나 4단을 빔 합성을 통해 수평 편파를 구현하고, 폴디드 단극자(folded monopole) 안테나를 이용하여 수직 편파를 구현하였다. 폴디드 루프 안테나의 높이를 접지면으로부터 ${\lambda}/13.5$로 설계하여 MIMO 무지향 안테나의 높이를 최소화 하였으며, 수직편파 및 수평면파에서 각각 2.89 dBi 및 2.07 dBi 이득, 포트 분리도(port isolation) 19.32 dB의 우수한 MIMO 무지향 안테나 측정 특성을 얻었다.

A scalar MSDD with multiple antenna reception of Differential Space-Time π/2-Shifted BPSK Modulation

  • Kim Jae-Hyung;Hwang Seung-Wook;Kim Jung-Keun;Kim Yong-Jae
    • 한국항해항만학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.167-172
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    • 2006
  • In this paper, the issue of blind detection of Alamouti-type differential space-time (ST) ${\pi}/2$-shifted BPSK modulation in static Rayleigh fading channels is considered. We introduce a novel transformation to the received signal from each receiver antenna such that this binary ST modulation, which has a second-order transmit-diversity, is equivalent to QPSK modulation with second-order receive-diversity. The pre-detection combining of the result of transformation allows us to apply a low complexity detection technique specifically designed for receive-diversity, namely, scalar multiple-symbol differential detection (MSDD). With receiver complexity proportional to the observation window length, our receiver can achieve the performance 1.5dB better than that of conventional differential detection ST and 0.5dB worse than that qf a coherent maximum ratio combining receiver (with differential decoding) approximately.

Rotman 렌즈의 위상 오차 최소화를 위한 빔 곡선 최적화 (Beam Curve Optimization for Minimizing the Phase Errors of Rotman Lens)

  • 박주래;박동철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권8호
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    • pp.864-871
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    • 2014
  • 본 연구에서는 Rotman 렌즈의 위상 오차를 최소화하는 빔 곡선을 구하는 최적화 방법을 제안하고 있다. 이 방법은 빔 포트로부터 배열안테나의 중심점과 배열안테나를 따라 대칭 또는 비대칭으로 놓인 두 개의 점으로 구성된 동위상점들을 통과하여 대응되는 동위상면까지의 3개의 경로길이는 동일하다는 개념에 근거를 두고 있다. 이 방법을 따르면, 각각의 빔 방향에 대하여 위상 오차를 최소화하는 배열안테나 상의 동위상점 집합을 찾으면 최적의 빔 포트 위치를 직접 구할 수 있다. 시뮬레이션 결과는 제안된 방법이 저 위상 오차를 갖는 Rotman 렌즈의 빔 곡선을 구하는 가장 최적이며 효과적인 방법임을 보여준다.

ESPRIT에 의한 공간 채널응답 추정치에 기초를 둔 방향구속 전력 최소화법과 제로포싱 알고리즘의 성능평가 (Performance Analysis of DCMP and ZF based on Spatial Channel Response Estimation by ESPRIT)

  • 정중식;임정빈;안영섭
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2002년도 추계공동학술대회논문집
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    • pp.169-174
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    • 2002
  • 방향구속 전력최소화법(Directionally Constrained Minimization of Power : DCMP)과 제로포싱방법(Zero Forcing : ZF)은 어레이 안테나에 수신된 신호들로부터 채널응답 백터인 Spatial Signature를 추정하고, 이를 이용하여 최적웨이트(Optimal Weight)를 결정함으로써 어레이 출력SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)을 향상시킬 수 있는 알고리즘들로 알려져 있다. 본 논문에서는 이 동국 주변에서 다중산란된 수신신호들이 어레이 안테나에 수신되는 환경에서 DCMP와 ZF방법의 성능을 분석하였다. 이를 위하여 ESPRIT를 이용하여 수신신호들의 도래각(Direction of Arrival: DOA)과 확산각도(Angular Spread: AS)를 추정하여 Spatial Signature를 구한 후, 그 결과치를 이용하여 DCMP와 ZF방법으로 어레이 출력신호를 합성하였다. 모의 실험을 통하여 어레이 출력 SINR 성능을 평가하고 이론저거 성능결과와 비교하였다.

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ESPRIT에 의한 공간 채널응답 추정치에 기초를 둔 방향구속 전력 최소화법과 제로포싱 알고리즘의 성능평가 (Performance Analysis of DCMP and ZF based on Spatial Channel Response Estimation by ESPRIT)

  • 정중식;임정빈;안영섭
    • 한국항해항만학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.543-548
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    • 2002
  • 방향구속 전력최소화법(Directionally Constrained Minimization of Power; DCMP)과 제로포싱방법(Zero Forcing; ZF)은 어레이 안테나에 수신된 신호들로부터 채널응답 벡터인 Spatial Signature를 추정하고, 이를 이용하여 최적웨이트(Optimal Weight)를 결정함으로써 어레이 출력 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)을 향상시킬 수 있는 알고리즘들로 알려져 있다. 본 논문에서는 이동국 주변에서 다중산란된 수신신호들이 어레이 안테나에 수신되는 환경에서 DCMP와 ZF방법의 성능을 분석하였다. 이를 위하여 ESPRIT를 이용하여 수신신호들의 도래각(Direction of Arrival; DOA)과 확산각도(Angular Spread; AS)를 추정하여 Spatial Signature를 구한 후, 그 결과치를 이용하여 DCMP와 ZF방법으로 어레이 출력신호를 합성하였다. 모의 실험을 통하여 어레이 출력 SINR성능을 평가하고 이론적 성능결과와 비교하였다.

Study on Estimating the Shape of a Ship by Integrating Radar Images

  • Ishiwata, Junya;Fujisaka, Takahiko;Imazu, Hayama
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 Asia Navigation Conference
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    • pp.71-78
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    • 2006
  • The image of an object obtained by the radar is not corresponding to its true shape, because the image of an object observed by the radar is receiving an influence such as multiple-reflections and expanded in bearing because of the beam width of a radar. In addition, a radio wave does not hit the entire surface of an object. Therefore, the image of the front side of a ship facing a radar antenna corresponds to its true shape. In this paper, a method to estimate a ship's shape by means of the integration of the front parts of images obtained from radars is proposed. In addition, a matter, which is observation error of each radar, in using multi-radars, and the process included in the proposed method for solving the matter, are described. As a result of the experiment, the accuracy of about 3 degrees in ship's heading and about 14 meters in length and about 9 meters in beam was obtained.

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