차량용 무선 비디오 시스템 내 EMI 노이즈 개선 방안

강은균,Kang, Eun Kyun 대한전자공학회 2012 전자공학회논문지 Vol.50 No.8

본 논문은 EMI(Electro Magnetic Interference) 잡음의 주된 원인인 각 회로의 임피던스 부정합, 고속 데이터 인터페이스 그리고 PCB(Printed Circuit Board) 상에서 전원/접지 구조에 의한 불안정 잡음을 주파수 대역별로 분석하여 각 원인별 잡음 개선 방안을 제시하였다. 또한 이를 통해 무선 비디오 데이터를 전송하는데 사용되는 차량용 무선 비디오 스트림 시스템 설계방안을 제안하였다. 잡음 개선 방안으로 회로 신호의 임피던스 정합과 PCB 라인의 내층 설계, 전원/접지 구조 개선을 통해 시스템의 잡음 개선을 수행하였다. 구현된 시스템은 EMI 규제에 따라 각 대역에서 40[dBuV/m]와 47[dBuV/m]내로 잡음 개선을 하였다. In this paper, we analyzed various noise in the video stream system that have largely influence on EMI noise. We presented the remedy for these various noises and then designed the wireless video streaming system for a vehicle. To minimize EMI noise, we derived the improvement of noise characteristic from impedance matching, new design of the inner layer of the PCB line design and new design of high-speed data Interfaces. As a result, the final system showed 40[dBuV/m] and 47[dBuV/m] dB in the each regulation band.

SAR(Synthetic Aperture Radar)시스템 요동보상기법 연구

강은균,나극환,Kang, Eun-Kyun,Ra, Keuk-Hwan 대한전자공학회 2013 전자공학회논문지 Vol.49 No.11

본 논문에서는 Synthetic Aperture Radar 시스템 요동보상기법을 통해 영상을 형성하는 방법을 컴퓨터 시뮬레이션으로 실현하였다. 거리압축과정, 보상과정, 방위압축과정 및 잡음제거과정 등 요동보상 기법을 단계별로 실행하여 영상데이터를 형성하였다. 거리압축과정은 SAR 생데이터를 주파수영역으로 변환하고 변환된 데이터와 주파수영역의 거리참조함수를 상관시킨 후 결과를 시간영역으로 역변환 시키는 과정이다. 보상과정은 SAR를 탑재한 비행체의 요동을 보상하는 과정과 영상형성 방법상의 화질 저하요인을 제거하는 과정으로 분류하여 수행하였다. 비행체의 요동을 보상하는 과정은 렌지 게이트의 개폐시각을 기준으로 위상각을 보정하는 단계 및 빔내의 각 렌지 게이트에 대한 도플러 주파수를 계산하여 수신 데이터의 지상좌표를 결정하는 단계로 분류하여 수행하였다. 영상형성 방법상의 화질저하 요인을 보상하는 과정은 거리이동 효과 및 몽롱화 현상의 보상기준에 따라 보상의 정도 및 보상 유무가 결정되고 필요한 경우에만 보상과정이 수행된다. 방위압축과정은 보상과정이 완료된 데이터를 다시 주파수영역으로 변환하여 방위참조함수와 상관시킨 후 결과를 시간영역으로 역변환 시키는 과정으로 SAR의 영상데이터를 형성한다. 이렇게 형성된 영상데이터는 잡음과 신호가 혼용된 상태이므로 임계값을 적용하여 잡음과 신호를 분리한다. In this paper, the image formation by the motion compensation technique for Synthetic Aperture Radar system(SAR) were realized through the computer simulation. The motion compensation technique performed image data with the range compression, the compensation procedure, the azimuth compensation and the noise elimination procedure. The range compression procedure transform the SAR raw data into the frequency domain and correlate with the range reference function and then inversely transform into the time domain. The compensation procedure contain the aircraft fluctuations compensation and the radar image degrading effect elimination procedure which was caused by image formation algorithm itself. The aircraft fluctuations compensation procedure perform the first stage which correct the phase angle and the second stage which calculate the Doppler frequency and determine the coordinate of the received signal. The radar image degrading effect elimination procedure also perform range migration compensation and the image defocussing effect compensation. The azimuth compression procedure transform the compensation data to the frequency domain and correlate with the azimuth reference function. The azimuth correlated data are inversely transformed to the time domain which is called SAR image data. When the above procedure were completed, the image data contains the received signals mixed with noise. The threshold technique was applied to elimination the noise from the mixed image data.

SAR 시스템의 영상 품질 개선 방안 연구

강은균(Eun-Kyun Kang) 한국정보기술학회 2013 한국정보기술학회논문지 Vol.11 No.8

In this paper, the improving of image quality by the motion compensation technique for SAR in aircraft were realized through the computer simulation. First, the range compression procedure transform the SAR raw data into the frequency domain and correlate with the range reference function and then inversely transform into the time domain. Two second, the compensation procedure contain the aircraft fluctuations compensation and the radar image degrading effect elimination procedure which was caused by image formation algorithm itself. The aircraft fluctuations compensation procedure perform the first stage which correct the phase angle and the second stage which calculate the Doppler frequency to each range gate and determine the coordinate of the received signal. Three second, the azimuth compression procedure transform the compensation data to the frequency domain and correlate with the azimuth reference function. The azimuth correlated data are inversely transformed to the time domain which is called SAR image data. When the above procedure were completed, the image data contains the received signals mixed with noise. The threshold technique was applied to elimination the noise from the mixed image data.

차량용 무선 비디오 시스템 내 EMI 노이즈 개선 방안

강은균(Eun Kyun Kang) 대한전자공학회 2012 전자공학회논문지 Vol.49 No.12

본 논문은 EMI(Electro Magnetic Interference) 잡음의 주된 원인인 각 회로의 임피던스 부정합, 고속 데이터 인터페이스 그리고 PCB(Printed Circuit Board) 상에서 전원/접지 구조에 의한 불안정 잡음을 주파수 대역별로 분석하여 각 원인별 잡음 개선 방안을 제시하였다. 또한 이를 통해 무선 비디오 데이터를 전송하는데 사용되는 차량용 무선 비디오 스트림 시스템 설계방안을 제안하였다. 잡음 개선 방안으로 회로 신호의 임피던스 정합과 PCB 라인의 내층 설계, 전원/접지 구조 개선을 통해 시스템의 잡음 개선을 수행하였다. 구현된 시스템은 EMI 규제에 따라 각 대역에서 40[dBuV/m]와 47[dBuV/m]내로 잡음 개선을 하였다. In this paper, we analyzed various noise in the video stream system that have largely influence on EMI noise. We presented the remedy for these various noises and then designed the wireless video streaming system for a vehicle. To minimize EMI noise, we derived the improvement of noise characteristic from impedance matching, new design of the inner layer of the PCB line design and new design of high-speed data Interfaces. As a result, the final system showed 40[dBuV/m] and 47[dBuV/m] dB in the each regulation band.

DR을 이용한 대역통과 필터 설계

강은균(Eun Kyun Kang),전형준(Hyung Jun Jeon) 대한전자공학회 2017 전자공학회논문지 Vol.54 No.5

본 논문에서는 비유전율 38을 갖는 유전체 공진기를 이용하여 S-Band 내 대역폭 20MHz를 갖는 대역통과 필터를 설계 및 제작하였다. 제작에 사용한 유전체 공진기는 TE 01δ 모드로 동작하며 중심이 관통된 링형이다. 대역통과 필터는 여섯 개의 유전체 공진기를 이용하여 6-Pole로 구성하였으며 비인접 결합을 통해 타원함수 응답을 구현하였다. 대역통과 필터는 대역폭 내에서 평균 0.97dB의 삽입손실과 25dB 이상의 반사손실을 나타내었다. 비인접 공진기 간의 결합특성으로 체비세프 응답 대역통과 필터에 비해 주파수 선택도를 더욱 향상시킬 수 있었다. In this thesis, a BPF(band-pass filter) at the center frequency of 2.14GHz, and bandwidth of 20MHz is designed and implemented using high Q dielectric resonators with εr=38. The DR(dielectric resonator) is resonated by TE 01δ-mode and it has a hole in the center of DR. The BPF consists of 6-poles dielectric resonators and the characteristic of elliptic function is obtained by non-adjacent coupling. It has the average insertion loss of 0.97dB and the return loss over 25dB in its passband. In this thesis, the frequency selectivity is more improved by the coupling characteristics between non-adjacent resonators than that of dielectric resonator filters with a Chebyshev response.

이미지 제거 혼합기의 설계

강은균(Eun Kyun Kang),전형준(Hyung Jun Jeon) 대한전자공학회 2017 전자공학회논문지 Vol.54 No.5

본 논문에서는 FET의 채널저항을 이용한 이미지 제거 혼합기를 제작하여 그 특성을 분석하였다. 이 혼합기는 IF 50MHz~90MHz, LO 8.17GHz 및 RF 8.08GHz~8.12GHz로써 8GHz대역의 64QAM에 적용할 수 있도록 하였다. 측정 결과 -20dBm의 IF 신호와 10dBm의 LO 신호를 인가하였을 때 -33.2dBm의 RF 출력을 얻었으며, 약 12.9dB의 변환손실을 보였으며, 8.1GHz RF 신호에 대하여 LO 신호는 14.3dB, 이미지 신호는 10.4dB의 억압특성을 얻을 수 있었다. 또한 2-tone실험 결과 51.7dBc의 IMD 특성을 얻을 수 있었다. This paper fabricated and analyzed the image rejection mixer that uses FET"s channel resistance. It can be applied for capacity 64QAM that has 50MHz~90MHz of IF band, 8.17GHz of LO frequency and 8.08~8.12GHz of RF band. When IF input power is -20dBm and LO input power is 10dBm, RF output power is obtained -33.2dBm. In this case, conversion loss is 12.9dB, the suppression of 14.3dB for LO frequency and 10.4dB for image frequency. The result of two tone test shows great IMD characteristics with 51.7dBc.

SAR(Synthetic Aperture Radar)시스템 요동보상기법 연구

강은균(Eun-Kyun Kang),나극환(Keuk-Hwan Ra) 대한전자공학회 2013 전자공학회논문지 Vol.50 No.3

본 논문에서는 Synthetic Aperture Radar 시스템 요동보상기법을 통해 영상을 형성하는 방법을 컴퓨터 시뮬레이션으로 실현하였다. 거리압축과정, 보상과정, 방위압축과정 및 잡음제거과정 등 요동보상 기법을 단계별로 실행하여 영상데이터를 형성하였다. 거리압축과정은 SAR 생데이터를 주파수영역으로 변환하고 변환된 데이터와 주파수영역의 거리참조함수를 상관시킨 후 결과를 시간영역으로 역변환 시키는 과정이다. 보상과정은 SAR를 탑재한 비행체의 요동을 보상하는 과정과 영상형성 방법상의 화질 저하요인을 제거하는 과정으로 분류하여 수행하였다. 비행체의 요동을 보상하는 과정은 렌지 게이트의 개폐시각을 기준으로 위상각을 보정하는 단계 및 빔내의 각 렌지 게이트에 대한 도플러 주파수를 계산하여 수신 데이터의 지상좌표를 결정하는 단계로 분류하여 수행하였다. 영상형성 방법상의 화질저하 요인을 보상하는 과정은 거리이동 효과 및 몽롱화 현상의 보상기준에 따라 보상의 정도 및 보상 유무가 결정되고 필요한 경우에만 보상과정이 수행된다. 방위압축과정은 보상과정이 완료된 데이터를 다시 주파수영역으로 변환하여 방위참조함수와 상관시킨 후 결과를 시간영역으로 역변환 시키는 과정으로 SAR의 영상데이터를 형성한다. 이렇게 형성된 영상데이터는 잡음과 신호가 혼용된 상태이므로 임계값을 적용하여 잡음과 신호를 분리한다. In this paper, the image formation by the motion compensation technique for Synthetic Aperture Radar system(SAR) were realized through the computer simulation. The motion compensation technique performed image data with the range compression, the compensation procedure, the azimuth compensation and the noise elimination procedure. The range compression procedure transform the SAR raw data into the frequency domain and correlate with the range reference function and then inversely transform into the time domain. The compensation procedure contain the aircraft fluctuations compensation and the radar image degrading effect elimination procedure which was caused by image formation algorithm itself. The aircraft fluctuations compensation procedure perform the first stage which correct the phase angle and the second stage which calculate the Doppler frequency and determine the coordinate of the received signal. The radar image degrading effect elimination procedure also perform range migration compensation and the image defocussing effect compensation. The azimuth compression procedure transform the compensation data to the frequency domain and correlate with the azimuth reference function. The azimuth correlated data are inversely transformed to the time domain which is called SAR image data. When the above procedure were completed, the image data contains the received signals mixed with noise. The threshold technique was applied to elimination the noise from the mixed image data.

펄스 충실도 개선을 위한 UWB 안테나 설계기법 연구

김종민(Kim Jung-Min),강은균(Kang Eun-Kyun) 대한전자공학회 2013 전자공학회논문지 Vol.50 No.8

본 논문에서는 임펄스 방사를 위한 UWB 안테나를 펄스 충실도 및 왜곡율 수식을 유도하고 적용하여 펄스 충실도가 개선된 안테나를 설계하는 방법에 대해 연구하였다. UWB 대역에서 지향성 특성을 갖는 안테나는 낮은 방사손실과, 임펄스 방사왜곡이 최소이어야 한다. 이를 위하여 광대역 임피던스 변환기와 마이크로스트립 슬롯라인 천이부 구조를 갖는 안테나 급전부를 설계하였다. 설계 및 제작된 UWB 안테나는 전파 무반사실에서 방사패턴을 측정하였다. 제작된 UWB 안테나의 임펄스 방사에의한 펄스충실도는 ±30° 빔폭내에서 93%이상의 개선된 결과를 얻었다. In this paper, design of UWB Antenna which propagate impulse by pulse fidelity and distortion equation was induced and applied. UWB Antenna which has directional characteristic in UWB band should have low radiation loss and impulse radiation distortion. As a result, the paper designed wide band impedance transformer and microstrip slotline transit region structured antenna feeder line. By using the fabricated UWB antenna, the radiation pattern was measured in the radio anechoic chamber. Pulse fidelity of impulse radiation show good results more than 93% within ±30° beam width.

이중모드 링 공진기를 이용한 다이플렉서의 설계

김재원(Jae-Won Kim),강은균(Eun-Kyun Kang),신철재(Chul-Chai Shin),나극환(Keuk-Hwan Ra) 한국통신학회 1999 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.1999 No.11

IR-UWB를 이용한 빔 스캐닝 배열 안테나 설계 및 연구

김근용(Keun-Yong Kim),강은균(Eun-Kyun Kang),김진우(Jin-Woo Kim),나극환(Keuk-Whan Ra) 대한전자공학회 2014 전자공학회논문지 Vol.51 No.3

본 논문에서는 TRM(Transmitter-Receiver Module)을 사용하여 각 안테나에 펄스의 위상을 조정함으로써 빔 패턴 각도를 조정하여 다중 경로 환경에서의 성능저하를 향상시킬 수 있다. 다중 경로 환경에서 성능저하를 향상시키는 임펄스 신호를 왜곡 없이 송·수신하는 빔 스캐닝 시스템(Beam Scanning System)을 설계 및 제작 하였다. 빔 스캐닝 시스템은 안테나 종단 부분에서 신호가 왜곡 없이 송·수신이 가능하여 하며 타 시스템에 영향을 미치지 않아야 한다. 또한 빔 조향을 통하여 표적에 대한 감지 능력도 있어야 한다. 설계한 빔 스캐닝 안테나의 분산특성은 충실도(Fidelity)를 사용하여 분석을 하고 조향과 레이더 해상도(Radar Resolution) 성능은 1 cm × 1cm 표적의 크기를 사용하여 그 성능을 확인한다. 빔 스캐닝 배열 안테나를 제작하기 위해 IR-UWB(Impulse Radio)용 비발디 안테나(Vivaldi Antenna), 삼중대역 윌킨슨 전력 분배기(Tri-Band Wilkinson power divider), TRM(Transmitter-Receiver Module), 송·수신 모듈(TRM)을 컨트롤 할 수 있는 컨트롤 보드 및 GUI 설계를 하였다. 본 연구를 통해 개발된 UWB 빔 스캐닝 시스템은 빔 패턴 각도를 조정하여 다중 경로 환경에서의 성능저하를 향상시킬 수 있으며, 네트워크 분석기를 이용한 시간영역 분석기술은 안테나 설계 시 안테나의 특성을 정확히 분석을 할 수 있고 손쉽게 빔 폭을 확인 할 수가 있다. 설계한 빔 스캐닝 시스템은 레이더 응용 분야인 지표투과 레이더, 벽 투과 레이더, 의료영상 레이더, 탐색 및 구조 레이더, 비파괴 탐상 레이더 및 무선통신 시스템에 사용 적용이 가능하다. This paper is able to be solved by improving degradation in multi-path environment by adjust beam pattern angle through modifying pulse phase of each antennas by using TRM (Transmitter Receiver Module). Beam Scanning Array Antenna, which is transmitter/receiver that improves degradation in multi-path environment without any signal distortion, is designed and manufactured. Beam Scanning Array Antenna should be able to send/receive signal at the antenna’s longitudinal part without distortion and should not influences other systems. Also, it should include target detecting ability by beam steering.Dispersion characteristic of Beam Scanning Antenna, which is designed, is analysed by using fidelity, and steering and radar resolution performance is verified by using 1 cm × 1 cm sized target. To manufacture Beam Scanning Array Antenna, control board and GUI, which is able to control Vivaldi Antenna for IR-UWB, Tri-Band Wilkinson power divider, and TRM (Transmitter Receiver Module), is designed. Throughout this research, developed Beam Scanning UWB Array Antenna system is adoptable for radar application field. and time domain analysis techniques by using network analyser made the antenna characteristics analysis for setting up antenna more accurate. In addition, it makes beam width checking without difficulties.