추적 레이다용 Dual-band 모노펄스 수신기

양성욱,박동민,나영진,Yang Seong-Uk,Park Dong-Min,Na Young-Jin 한국전자파학회 2006 한국전자파학회논문지 Vol.17 No.8

레이다 기술의 국산화가 이슈가 되고 연구 개발에 박차를 가하고 있는 가운데 본 논문의 Dual-band 모노 펄스 수신기는 추적 레이다를 기반으로 한 실험적 수행 결과를 바탕으로 하고 있다. Dual-band 레이다를 Single-band 레이다와 비교해 보면 높은 비용과 소비 전력 등의 단점을 갖고 있지만 재밍이나 검파 거리, 이미지 신호 제거, 강우 감쇄 특성 면에서 이점을 가질 수 있다. 수신기는 X-band RF head 모듈, Ka-band RF head 모듈, 그리고 공통 IF모듈로 구성되며 X-band와 Ka-band의 각 신호는 IF 모듈의 스위칭에 의해 선택되어진다. 또한 IF모듈의 국부 신호단에서는 위상 제어기가 장착되어 합 채널을 기준으로 고각과 방위각 채널의 위상을 제어할 수 있도록 하였다. 측정 결과 전체 이득은 $40{\pm}3 dB$였으며, 송신/수신간 격리도는 39 dBc, 동적 영역 110 dB, 그리고 잡음지수는 X/Ka-band 각각 4.5dB/6.9dB로 나타났다. The receiver of this paper is Dual-band monopulse type for prototype of tracking radar. Localization of radar technology is an issue of SamsungThales and go into development. Dual-band radar in comparison with Single-band radar requires higher cost and power consumption but there are many advantages of dealing with jamming, detection range, image signal rejection, cloud-rain influence, clutter, resolution. The receiver is comprised of X-band RF head module, Ka-band RF head module and common IF module. Each signal of X-band and Ka-band is selected by the switch in If module. Phase shifter in IF module of local stage controls the phase of sum, azimuth, elevation channel. In the test result, gain is $40{\pm}3 dB$, isolation of transmitter/receiver is 39 dBc, dynamic range is 110 dB and noise figure of each channel is 4.5dB and 6.9dB.

이중대역/이중편파 패치 안테나를 이용한 렉테나 설계

서기원(Ki-Won Seo),김정한(Jung-Han Kim),노형환(Hyoung-Hwan Roh),성영락(Yeong-Rak Seong),오하령(Ha-Ryoung Oh),박준석(Jun-Seok Park) 대한전기학회 2010 전기학회논문지 Vol.59 No.12

This letter presents that a rectenna can utilize more stable wireless power by using a new design dual band/dual polarization microstrip patch antenna and 2 stage voltage multiplier at 2.4 ㎓ band and 3.1 ㎓ band. The proposed antenna is a new microstrip patch antenna design to make impedance matching possible by using slotted capacitive coupling between the patch and 50 Ω feed line on a ground plane. Its advantage is that the size of the rectenna can be reduced by using 50 Ω feed line on the ground plane, which can be used efficiently. The dual band/dual polarization microstrip patch antenna shows circular polarization at 2.4 ㎓ band and linear polarization at 3.1 ㎓ band. Under -10 ㏈ return loss, The dual band/dual polarization microstrip patch antenna obtains 340 ㎒ bandwidth as 2.23∼2.57 ㎓ and 375 ㎒ bandwidth as 2.95∼3.325 ㎓. Also, 2 Stage Voltage multiplier is possible to operate at 2.4 ㎓ band and 3.1 ㎓ band. The designed retenna can usually obtain wireless power at both 3.1 ㎓ band, and 2.4 ㎓ band applications such as Wi-Fi, Bluetooth, Wireless LAN, etc. So more stable wireless power can be utilized at the same time.

동일 군속도 지연 상쇄기를 이용한 이중 대역 Feedforward 선형 전력 증폭기

최흥재,정용채,김홍기,김철동,Choi, Heung-Jae,Jeong, Yong-Chae,Kim, Hong-Gi,Kim, Chul-Dong 한국전자파학회 2007 한국전자파학회논문지 Vol.18 No.7

본 논문에서는 새로운 구조의 이중 대역 feedforward 선형 전력 증폭기(FFW LPA)의 설계 방법을 제안하였다. 현재까지 이중 대역 FFW LPA 설계의 기술적인 어려움은 단일 대역 FFW LPA에서 사용되는 신호 상쇄기를 이중 대역 동작으로 확장시키기가 쉽지 않았다는 점이다. 따라서 본 논문에서는 이중 대역 동일 군속도 지연 주 신호 상쇄기와 혼변조 왜곡 신호(Intermodulation Distortion: IMD) 상쇄기의 설계 방법, 그리고 이를 이용하여 단일 대역 FFW 기법을 확장한 이중 대역 FFW LPA의 설계 방법을 제안하였다. 제안하는 설계 방식의 효용성을 검증하기 위하여, 동작 대역의 중심 주파수를 기준으로 1.26 GHz 이격된 디지털 셀룰러 대역($f_0=880$ MHz)과 IMT-2000($f_0=2.14$ GHz) 대역 기지국용 이중 대역 feedforward 선형화 시스템을 구현하였다. 각 대역별로 CDMA IS-95A 4FA 신호와 WCDMA 4FA 신호를 인가하여 인접 채널 누설비(Adjacent Channel Leakage Ratio: ACLR)의 개선 정도를 측정한 결과, 디지털 셀룰러 대역에서 평균 출력 전력 41.5 dBm일 때 16.52 dB, IMT-2000 대역에서 평균 출력 전력 40 dBm일 때 18.59 dB의 개선 효과를 동시에 얻을 수 있었다. In this paper, the first attempt to design a novel structure of dual-band feedforward linear power amplifier(FFW LPA) was presented. Up to now, primary technical difficulty has been the extension of the conventional signal canceller to the dual-band operation. Therefore, we propose the design technique of the dual-band equal group delayed carrier canceller, the dual-band equal group delayed intermodulation distortion(IMD) canceller and the dual-band FFW LPA. The operation frequency bands of the implemented dual-band FFW LPA are digital cellular($f_0=880$ MHz) and IMT-2000($f_0=2.14$ GHz) band, which are separated about 1.26 GHz. With the high power amplifier of 120 W PEP for commercial base-station application, IMD cancellation loop shows 20.45 dB and 25.04 dB loop suppression at each band of operation for 100 MHz. From the adjacent channel leakage ratio(ACLR) measurement with CDMA IS-95A 4FA and WCDMA 4FA signal, we obtained 16.52 dB improvement at the average output power of 41.5 dBm for digital cellular band, and 18.59 dB improvement at the average output power of 40 dBm for IMT-2000 band simultaneously.

Dual Polarized Array Antenna for S/X Band Active Phased Array Radar Application

Minseok Han,Juman Kim,Daesung Park,Hyoungjoo Kim,Jaehoon Choi 한국전자파학회JEES 2010 Journal of Electromagnetic Engineering and Science Vol.10 No.4

A dual-band dual-polarized microstrip antenna array for an advanced multi-function radio function concept (AMRFC) radar application operating at S and X-bands is proposed. Two stacked planar arrays with three different thin substrates (RT/Duroid 5880 substrates with εr=2.2 and three different thicknesses of 0.253 ㎜, 0.508 ㎜ and 0.762 ㎜) are integrated to provide simultaneous operation at S band (3~3.3 ㎓) and X band (9~11 ㎓). To allow similar scan ranges for both bands, the S-band elements are selected as perforated patches to enable the placement of the X-band elements within them. Square patches are used as the radiating elements for the X-band. Good agreement exists between the simulated and the measured results. The measured impedance bandwidth (VSWR≤2) of the prototype array reaches 9.5 % and 25 % for the S- and X-bands, respectively. The measured isolation between the two orthogonal polarizations for both bands is better than 15 ㏈. The measured cross-polarization level is ≤?21 ㏈ for the S-band and ≤?20 ㏈ for the X-band.

자율주행자동차를 위한 이중대역 평판 모노폴 안테나

윤용현(Yonghyun Yoon) 한국정보전자통신기술학회 2019 한국정보전자통신기술학회논문지 Vol.12 No.4

본 논문에서는 자율주행자동차를 지원하기 위한 전방향성 특성의 이중대역 안테나를 제안한다. 제안된 안테나는 4G/LTE 대역 (1,710~2,170MHz)과 5G/NR 대역 (3,400~3,700MHz)을 동시에 지원하기 위한 50Ω의 단일급전이 이용된 새로운 구조의 이중대역 평판 모노폴(Dual-band Planar Monopole) 안테나의 특징을 가진다. 이중대역 특성을 위해 평판 모노폴 안테나에 측면 방사체를 추가 한 후 슬릿을 통하여 목표 성능에 최적화 되었다. 평판 모노폴 구조는 LTE 대역에서 동작하며, 동일 급전을 사용하는 모노폴 구조에 추가된 측면 방사체와 함께 5G NR 대역에서 동작을 한다. 제안된 안테나는 96.0mm의 지름을 갖는 접지면 위에 38.5 × 36.0 × 1.0[mm³]의 크기로 설계되었다. 제작과 측정결과로부터 LTE 대역의 1,710~2,170MHz와 5G NR 대역의 3,400~3,700MHz에 대하여 VSWR 2:1 이하를 만족하였으며, 해당 주파수 대역에서 각각 1,480~2,260MHz와 3,310~3,930MHz의 넓은 임피던스 대역폭을 얻을 수 있었다. 또한 무반사 챔버의 측정결과로부터 제안된 평판 모노폴 안테나의 이득과 전방향성 방사패턴(Omni-directional Radiation Pattern)을 확인하였다. In this paper, a dual-band antenna is proposed for the autonomous vehicle as well as omni-directional. The proposed antenna operates in the 4G/LTE band (1,710~2,170MHz) and 5G/NR band (3,400~3,700MHz). In order to obtain the dual-band operation, the planar monopole antenna is proposed as the novel structure with single port of the 50ohm. To give the properties of dual-band, an additional antenna element with slit was added to the planar monopole antenna, and then a structural adjustment parameter was optimized for achieving the target performance in bands. The planar monopole antenna in the LTE band acts as the coupled feed for the added parasitic radiator in the 5G NR band. The proposed antenna has 38.5 × 36.0 × 1.0[mm³] on a ground with diameter of 96mm. From the fabrication and measurement results, the impedance bandwidth (VSWR<2) of the proposed antenna covers 1,480~2,260MHz (LTE band: 1,710~2,170MHz) and 3,310~3,930MHz (5G NR band: 3,400~3,700MHz). The proposed planar monopole antenna also obtained the measured gain and radiation pattern of omni-directional radiation pattern in the anechoic chamber.

Improved compact Dual-Bandpass Filter for UWB Applications

Mikyung Seo,Dongho Kim,Chongdae Park 대한전자공학회 2009 ITC-CSCC :International Technical Conference on Ci Vol.2009 No.7

In this paper, we have proposed a compact and low-cost dual Band-pass Filter for Ultra -Wide Band(UWB) applications. The designed band pass filter is suitable for UWB wireless communications that shows characteristics by using micro-strip line and parallel stub to remove WLAN band. It is based on the symmetric structure. The measured pass-band ranges from 2.9 to 10.6 GHz for the cut-off frequency with stop band from 4.85 to 5.9 ㎓ for 3-㏈ rejection bandwidth. The measured dual band pass filter has insertion loss of less than 0.4㏈ and 0.8㏈ in 2.9 to 4.85㎓ band and 5.9 to 10.6㎓, respectively. Also, good return loss. The measured group delay variation is less than 0.6 ns throughout operating frequency band without the WLAN band. The fabricated dual-BPF size is 23.79㎜×9.57㎜. In addition satisfied the measured and using ADS tool simulated results agreed well.

Digital Predistortion for Concurrent Dual-Band Transmitter

Kwang-Pyo Lee,Haeng-Bok Kil,Sung-Mi Jo,Eui-Rim Jeong 한국정보통신학회 2016 2016 INTERNATIONAL CONFERENCE Vol.8 No.1

A new digital predistortion technique is proposed for power amplifier (PA) linearization in concurrent dual-band transmitters. In the considering system, dual-band signals are combined and amplified by a single wideband power amplifier (PA). The PA output signal is distorted by the cross-modulation between different band signals as well as their own inter-modulation. To design DPD for compensating for the nonlinearity of the concurrent dual-band transmitters, two independent feedback paths are required to convert the dual band PA outputs into baseband signals, respectively. However, it increases hardware complexity and cost. In addition it leads to the degradation of the linearization performance if any mismatch and/or offset between two feedback paths exist. In this paper, we propose a new DPD method requiring only a single feedback path. The proposed technique first estimates the dual-band PA characteristics using the single feedback path. Then the DPD parameters are extracted from the estimated PA characteristics. Computer simulation shows that the proposed technique can effectively linearize the PA and reduce the spectral regrowth at both bands.

포크 형태의 개방형 스터브 및 SIR 구조를 이용한 이중대역 대역통과 여파기의 설계

이태현 한국ITS학회 2023 한국ITS학회논문지 Vol.22 No.1

This paper proposes a design of a dual-band band-pass filter that integrates a λg/2 open SIR structure, a transmission line, and a fork-type structure with symmetric and asymmetric open stubs. To obtain the dual-band effect, the proposed filter uses the SIR structure and adjusts the impedance ratio of the SIR structure. Therefore, the position of the harmonics of the filter is shifted through the adjustment of the impedance ratio, and this can obtain a double-band effect. In order to obtain the dual-band characteristics, the dual-band effect is obtained by inserting a open stub between the SIR structures with the SIR structure divided in half. In addition, the second frequency response is obtained by adjusting the length of the open symmetrical stub in the fork-shaped structure. The asymmetrical open stub in the fork form achieves optimum bandwidth by adjusting the length. Therefore, the first center frequency of the proposed band-pass filter is 5.896 GHz and the bandwidth is 13.6 %. At this time, the measurement results are 0.13 dB and 33.6 dB. The second center frequency is 5.906 GHz and the bandwidth is 13.6 %. At this time, the measurement results are 0.15 dB and 19.8 dB. The reason is that when the impedance ratio (Δ) is higher than 1, the position of the harmonic is shifted to a lower frequency band. However, if the impedance ratio (Δ) is lowered by one step, the position of harmonics will move to a higher frequency band. The function of the filter designed using these characteristics can be obtained from the measurement result. The proposed band-pass filter has no coupling loss and no via energy concentration loss because there is no coupling structure of input/output and no via hole. Therefore, system integration is possible due to its excellent performance, and it is expected that dedicated short-range communication (DSRC) system applications used in traffic communication systems will be possible. 본 논문은 λg/2 개방형 SIR 구조와 전송선로와 대칭 및 비대칭 개방형 스터브를 가진 포크- 형태의 구조를 일체화한 이중대역 대역통과 여파가 설계에 대해 제안을 한다. 이중대역 효과를 얻기 위해, 제안된 여파기는 SIR 구조를 이용했고, SIR 구조의 임피던스 비율을 조절한다. 그러므로 여파기의 고조파는 임피던스 비율의 조절을 통해 위치가 이동하게 되며 이는 이중대역 효과를 얻을 수 있다. 이중대역 특성을 얻기 위해 SIR 구조를 반으로 나눈 상태에서 SIR 구조 사이에 개방형 스터브를 삽입하여 이중대역 효과를 얻는다. 또한 포크 형태의 구조에서개방형 대칭 스터브의 길이를 조절함으로써 두 번째 주파수 응답을 얻는다. 포크 형태에서 비대칭 개방형 스터브는 길이의 조절을 통해 최적의 대역폭을 얻는다. 그러므로 제안된 대역통과 여파기의 첫 번째 중심 주파수는 5.896 GHz이며 대역폭은 13.6 % 이다. 이때, 측정 결과는0.13 dB 및 33.6 dB이다. 두 번째 중심 주파수는 5.906 GHz이며 대역폭은 13.6 % 이다. 이때, 측정 결과는 0.15 dB 및 19.8 dB이다. 그 이유는 임피던스 비율(Δ)이 1보다 높으면 고조파의위치는 낮은 주파수 대역으로 이동하게 된다. 그러나 임피던스 비율(Δ)이 1보 낮아지게 된다면고조파의 위치는 높은 주파수 대역으로 이동하게 될 것이다. 이러한 특징을 이용하여 설계된여파기의 기능은 측정 결과에서 얻을 수 있다. 제안한 대역통과 여파기는 입출력의 결합구조와 비아 홀이 없기 때문에 결합손실과 비아 에너지 집중 손실이 없다. 그러므로 성능이 우수하여 시스템 집적화가 가능하며 교통통신 시스템에서 활용되는 DSRC (dedicated short-range communication) 시스템 응용이 가능할 것으로 기대된다.

광대역 위성 통신/방송용 삼중 대역 이동형 안테나 시스템 설계에 관한 연구

엄순영,정영배,손성호,윤재승,전순익,Eom Soon-Young,Jung Young-Bae,Son Seong-Ho,Yun Jae-Seung,Jeon Soon-Ick 한국전자파학회 2006 한국전자파학회논문지 Vol.17 No.5

본 논문은 Ka/K 통신 대역 및 Ku 방송 대역에서 동작하는 무궁화 3호 정지 궤도 위성을 이용하여 화상 전화, 인터넷과 같은 위성 멀티미디어 및 방송 서비스를 제공하는 이동체 탑재형 안테나 시스템 설계에 관한 것이다. 앙각 방향으로 팬 빔 특성을 갖는 안테나 시스템의 방사부는 준-오프셋 이중 성형 반사판과 삼중 대역 급전기로 구성된다. 또한, 삼중 대역 급전기는 돌출 유전체 막대를 이용한 Ka/K 이중 대역 급전기 및 원형 편파기, 직교 모드 변환기 그리고 Ku 대역 원형 편파 급전 배열로 구성된다. 특히, Ka/K 이중 대역 원형 편파기는 제작이 용이한 comb 구조를 사용하여 구현되었다. Ku 대역 급전 배열은 이동시 위성을 고속으로 추적하기 위하여 전자 빔을 형성할 수 있는 $2{\times}2$ 능동 위상 배열 구조를 갖는다. 그리고, 급전 배열에서 $90^{\circ}$ 하이브리드 결합기를 이용하여 원형 편파를 생성하는 4개의 방사 소자들을 $90^{\circ}$씩 회전하여 배열함으로써 원형 편파 특성을 개선하였다. Ku 대역 전자 빔을 생성하는 4개의 빔 성형 채널은 출력에서 주 빔 채널 및 추적 빔 채널로 구분되며, 각 채널의 내부 구성 유니트들의 잡음 온도 기여도를 바탕으로 채널 잡음 온도 특성을 분석하였다. 제작된 안테나 시스템으로부터 측정된 Ka 송신 채널의 $P_{1dBc}$ 출력은 34.1 dBm 이상, K/Ku 수신 채널의 잡음 지수는 각각 2.4 dB 및 1.5 dB 이하의 전기적인 성능들을 보여주었다. 안테나 시스템은 근접 전계 측정 방법을 사용하여 삼중 대역에서의 주 편파 및 교차 편파 방사 패턴들을 측정하였다. 특히, Ku 대역의 방사 패턴 측정은 급전 배열들의 독립 여기에 의한 부분 방사 패턴들을 측정하여 각 능동 채널들의 초기 위상들을 보정한 후 이루어졌다. 안테나 시스템의 Ka/K/Ku 대역에서 측정된 안테나 이득은 각각 39.6 dBi, 37.5 dBi, 29.6 dBi 이상이었으며, 그리고 Ka 대역 송신 EIRP는 43.7 dBW 이상, K/Ku 대역 수신 감도 G/T는 각각 13.2 dB/K와 7.12 dB/K 이상의 우수한 시스템 성능들을 보여주었다. In this paper, it is described about the tri-band mobile antenna system design to provide broadband multimedia and direct broadcasting services using goo-stationary Koreasat 3, simultaneously operated in Ka/K/Ku band. The radiating part of the antenna system with a fan beam characteristic in the elevation plane is composed of the quasi-offset dual shaped reflector and the tri-band feeder. The tri-band feeder is also composed of the Ka/K dual band feeder with the protruding dielectric rod, the circular polarizer, the ortho-mode transducer and the circular-polarized Ku band feed array. Especially, the Ka/K dual band circular polarizer was realized firstly using the comb-type structure. For fast satellite-tracking on the movement, the Ku band feed array has the structure of the $2{\times}2$ active phased array which can make electrical beams. And, the circular-polarized characteristic in the feed array was improved by $90^{\circ}$ rotating arrangement of four radiating elements polarized circularly by a $90^{\circ}$ hybrid coupler, respectively. Four beam forming channels to make electrical beams at Ku band are divided into the main beam channel and the tracking beam channel in the output, and noise temperature characteristics of each channel were analyzed on the basis of the contributions of internal sub_units. From the fabricated antenna system, the output power at $P_{1dBc}$ of Ka_Tx channel was measured more than 34.1 dBm and the measured noise figures of K/Ku_Rx channels were less than 2.4 dB and 1.5 dB, respectively, over the operating band. The radiation patterns with co- and cross-polarization in the tri-band were measured using a near-field measurement in the anechoic chamber. Especially, Ku radiation patterns were measured after correcting each initial phase of active channels with partial radiation patterns obtained from the independent excitation of each channel. The antenna gains measured in Ka/K/Ku band of the antenna system were more than 39.6 dBi, 37.5 dBi, 29.6 dBi, respectively. And, the antenna system showed good system performances such as Ka_Tx EIRP more than 43.7 dBW and K/Ku_Rx G/T more than 13.2 dB/K and 7.12 dB/K, respectively.

RFID 대역에서 동작하는 이중 대역 전력증폭기 설계

김재현(Jae-Hyun Kim),황선국(Sun-Gook Hwang),박효달(Hyo-Dal Park) 한국전자파학회 2014 한국전자파학회논문지 Vol.25 No.3

본 논문은 910 MHz와 2.45 GHz 대역에서 동작하는 RFID 트랜시버용 전력증폭기를 설계 및 제작하였다. 제안된 이중대역 전력증폭기는 집중정수 소자로 구현된 910 MHz 대역의 정합 회로와 분포정수 소자로 구현된 2.45 GHz 대역의 정합 회로로 구성되며, 두 대역의 격리를 위하여 910 MHz 대역에 대하여 대역 제거 필터(band rejection filter)로 동작하고, 2.45 GHz 대역에서는 대역 통과 필터(band pass filter)로 동작하는 λ/2 직렬 마이크로스트립 전송 선로로 구성되어 있다. 제작된 이중 대역 전력증폭기는 910 MHz와 2.45 GHz에서 이득이 각각 8 dB와 1.5 dB를 나타냈으며, 입력 전력 10 dBm을 인가하여 얻은 출력 전력은 두 대역 모두 20 dBm을 얻었다. In this paper, we designed more improving a dual-band power amplifier than the transceiver of RFID reader that operates at 910 MHz and 2.45 GHz. A dual-band power amplifier has two circuits. One matching circuit is composed lumped element in the band of 910 MHz. The other matching circuit using distributed element in the high band of 2.45 GHz. So, this dual-band power amplifier works as Band Rejection Filter in the band of 910 MHz but in the high band of 2.45 GHz works as Band Pass Filter. Therefore, this is composed a microstrip transmission line. A power amplifier is showed gains of 8 dB output power at 910 MHz and 1.5 dB output power at 2.45 GHz. If input power is 10 dBm, both of bands output 20 dBm.