• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.51-55
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• 2017

본 논문에서는 RF 에너지 하비스팅 네트워크에서 최대 전송 파워량 제한 및 최소 채널 용량 달성에 관한 제약조건을 만족시키며 에너지 하비스팅율과 채널 용량을 최대화 시키는 연구를 진행하였다. 전력 분할 기법 (power-splitting scheme) 기반 안테나로 구성된 주파수 분할 다중접속 환경에서 하나의 액세스 포인트 (access point)로부터 무선 에너지와 정보를 사용자들에게 동시에 송수신하는 모델을 가정하였다. 네트워크 성능 지표로서 에너지 효율 (energy efficiency)을 정의하고 이를 최대화 시킬 수 있는 Lagrange 이중 분해 기반의 최적화 솔루션을 제안하였다. 모의실험 결과를 통해 제안한 솔루션이 설정된 제한조건들을 만족하면서 효과적으로 에너지 효율을 최대화시키는 것을 확인하였다.

• ETRI Journal
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• 제38권5호
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• pp.941-951
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• 2016

In this paper, cognitive radio and simultaneous wireless information and power transfer (SWIPT) are effectively combined to design a spectrum-efficient and energy-efficient transmission paradigm. Specifically, a novel SWIPT-based primary-secondary cooperation model is proposed to increase the transmission rate of energy/spectrum constrained users. In the proposed model, a multi-antenna secondary user conducts simultaneous energy harvesting and information forwarding by means of power splitting (PS), and tries to maximize its own transmission rate under the premise of successfully assisting the data delivery of the primary user. After the problem formulation, joint power splitting and beamforming optimization algorithms for decode-and-forward and amplify-and-forward modes are presented, in which we obtain the optimal PS factor and beamforming vectors using a golden search method and dual methods. Simulation results show that the proposed SWIPTbased primary-secondary cooperation schemes can obtain a much higher level of performance than that of non-SWIPT cooperation and non-cooperation schemes.

• ETRI Journal
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• 제37권1호
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• pp.26-31
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• 2015

Axial-ratio (AR) bandwidth enhancement is achieved for a circularly polarized (CP) cylindrical dielectric resonator antenna (DRA) using a wideband hybrid coupler (WHC) combined with dual probe feed. The presented WHC, comprised of a Wilkinson power divider and a wideband $90^{\circ}$ shifter, delivers good characteristics in terms of 3 dB power splitting and consistent $90^{\circ}$ (${\pm}5^{\circ}$) phase shifting over a wide bandwidth. In turn, the proposed CP DRA, for the employment of the WHC, in place of conventional designs, provides a significant enhancement on AR bandwidth and impedance matching. The antenna prototype with the WHC exhibits a 3 dB AR bandwidth of 48.66%, an impedance bandwidth of 52.5% for voltage standing wave ratio (VSWR) ${\leq}2$, and a bandwidth of 44.66% for a gain of no less than 3 dBi. Experiments demonstrate that the proposed WHC is suitable for broadband CP DRA design.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권2호
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• pp.173-181
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• 2016

In this paper, we address a new robust optimization problem in a multiuser multiple-input single-output broadcasting system with simultaneous wireless information and power transmission, where a multi-antenna base station (BS) sends energy and information simultaneously to multiple users equipped with a single antenna. Assuming that perfect channel-state information (CSI) for all channels is not available at the BS, the uncertainty of the CSI is modeled by an Euclidean ball-shaped uncertainty set. To optimally design transmit beamforming weights and receive power splitting, an average total transmit power minimization problem is investigated subject to the individual harvested power constraint and the received signal-to-interference-plus-noise ratio constraint at each user. Due to the channel uncertainty, the original problem becomes a homogeneous quadratically constrained quadratic problem, which is NP-hard. The original design problem is reformulated to a relaxed semidefinite program, and then two different approaches based on convex programming are proposed, which can be solved efficiently by the interior point algorithm. Numerical results are provided to validate the robustness of the proposed algorithms.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.246-252
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• 2005

3단 월킨슨 분배기와 등전력 90도 위상차 커플러를 이용하여 발란스드 수신 다이폴 안테나를 위한 저손실 구조의 RF 마이크로스트립 발룬을 설계 및 제작하였다. 광대역 전력 분배를 위해 사용된 월킨슨 분배기는 Cohn에 의해 제안된 최적 의 3단 전력분배기 구조와 이를이용한 소형화된 3단 전력분배 기를 이용하여 구현하였으며, 180도 위상차를 위해 사용된 등전력 90도 위상차 커플러는 이중 권선 케이블 선로를 이용하였다. 제작된 마이크 로스트립 발룬은 400$\~$l,000 MHz주파수 범위에서 최적의 3단 전력분배기를 이용하는 경우 입력 손실 0.5 dB 이하, 발란스드 단자간의 세 기차 $\pm$0.2 dB, 위상차 180$\pm$2.3도 이하, 소형화된 전력분배 기를 이용하는 경우 입 력 손실 1.0 dB 이하, 발란스드 단자간의 세기차 $\pm$0.7 dB, 위상차 180$\pm$8.8도 이하에서 동작함을 확인하였다.