다중 입·출력(MIMO)시스템용 소형 안테나 특성분석

채규수(Chae Kyu-Su) 한국산학기술학회 2006 한국산학기술학회논문지 Vol.7 No.6

본 논문에서는 MIMO 시스템에 사용 가능한 소형 안테나의 디자인 방법을 제시 하고자 한다. 제안된 안테나는 소형 안테나로 많이 사용되는 역-F형 안테나이다. 안테나는 IEEE802.11a (5.15-5.35㎓) 대역에서 동작하며 휴대용 기기에 사용될 수 있도록 평면형으로 디자인되었다. 시뮬레이션 결과를 바탕으로 안테나가 제작되었고 MIMO 시스템에 활용성을 명가하기 위해 각 안테나간의 격리도(Isolation)를 측정하였다. 그리고 격리 도를 증가시키기 위해 안테나사이에 λ/4 파장에 해당하는 슬릿을 추가하여 결과를 분석하였다. In this paper, small printed antennas for MIMO applications are presented. The proposed antennas are based on PIFA structure which is a popular approach for miniaturization. The obtained antenna operates in IEEE802.11a band (5.15-5.35GHz) and has a planar structure which can be adopted for various potable applications. According to our simulation results, prototype antennas are manufactured and the isolation among the antenna elements are measured for MIMO applications. And we suggest a technique to improve isolation by adding a λ/4 slit between two antennas and investigate the results.

A Cylindrical Reentrant Cavity with a Circumferential Slot as an Antenna

채규수(Chae Kyu-Su),임중수(Lim Joong-Soo) 한국산학기술학회 2005 한국산학기술학회논문지 Vol.6 No.5

본 논문에서는 원통 실린더 내부의 아래와 윗면에 융기부가 있고 원통의 가운데 변을 따라 슬롯이 있는 구조에 대한 모사 연구이다. 이 연구는 두 융기부나 슬롯의 크기를 조절하여 원통의 크기를 0.3파장으로 줄일 수 있음을 보여주고 있다. CST MWS를 이용한 모사 결과는 이론적인 예측과 비슷한 결과들 보여주고 전기적으로 작은 안테나의 연구에 중요한 역할을 할 것으로 사료된다. A simulation investigation on the circular cylindrical reentrant cavity with axial ridges and a cylindrical circumferential slot is presented. This study indicates that by properly adjusting the dimensions of the ridge sand the slot, the size of the cavity can be miniaturized to around 0.3λ0. The simulation results using CST MWS show good agreement with past theoretical predictions and provide useful insight into fundamental concerns associated with electrically small antennas.

절전센서용 X-밴드 대역 패치 어레이 안테나 설계

채규수(Chae Kyu-Su) 한국산학기술학회 2010 한국산학기술학회논문지 Vol.11 No.1

본 논문에서는 절전센서용 10GHz 대역 마이크로스트립 구형패치 배열 안테나의 설계 방법을 제안 하였다. 안테나는 송신안테나 1x2배열, 수신안테나 1x2배열로 각각 구성 하였다. 안테나는 CST MWS를 사용하여 시뮬레이 션 하였고 FR-4 기판(h=1.0mm, εr=4.4)을 사용하여 제작하였다. 시뮬레이션에서 대역폭은 4%(VSWR≤2), 이득은 6.3dBi, 빔폭은 약 60o(El)/15o(Az)로 예측되었다. 시뮬레이션 결과를 이용하여 안테나가 제작되었고 안테나는 절전센 서용 RF 송수신기 회로 뒷면에 설치되어 측정 되었다. 측정된 안테나의 대역폭은 7%(VSWR≤2), 이득은 4.8dBi, 빔 폭은 약 55o(El)/15o(Az)로 예상과 유사한 결과를 얻었다. This paper introduces an X-band microstrip patch array antenna that can be suitable for an energy saving system. The presented patch antenna comprises with 2-element linear array. The antenna is simulated using CST MWS and manufactured using FR-4(h=1.0mm, εr=4.4). The estimated bandwidth, gain and beamwidth are 4%(VSWR≤2), 6.3dBi and about 60o in elevation and 15o in azimuth, respectively. The antenna is fabricated and optimized based on the simulation result and installed on the backside of the sensor circuit and measured. The measured bandwidth, gain and beamwidth are 7%(VSWR≤2), 4.8dBi and about 55o(El)/15o(Az), respectively.

항공기용 채프 운용 시뮬레이터의 구현

채규수(Chae Kyu-Su),임중수(Lim Joong-Soo),김민년(Kim Min-Nyun) 한국산학기술학회 2008 한국산학기술학회논문지 Vol.9 No.4

본 논문은 비행체 방어를 위해 널리 사용되고 있는 채프의 효과적인 운용을 위한 시뮬레이터 개발에 관한 것이다. 항공기와 채프 1발당 레이더 반사단면적(RCS : Radar Cross Section)을 기준으로 헬기의 기동시나리오에 따라 미사일에 실제 수신되는 신호세기를 계산하였다. Matlab을 이용해 계산된 입력 파라미터들을 시뮬레이터 입력모듈로 보내고 헬기의 3가지 가동시나리오에 따른 3D 화면을 구성하였다. This paper presents a simulator developed for effective use of chaff which is widely employing for aircraft protection. We calculate the scattered electric field based on the aircraft and the chaff RCS. Input parameters calculated using Matlab are forwarded to the input module of the presented simulator which provides a three dimensional display for the three different scenarios.

변형된 접지구조를 갖는 이중대역 소형 안테나 설계

채규수(Chae Kyu-Su) 한국산학기술학회 2007 한국산학기술학회논문지 Vol.8 No.4

본 논문에서는 휴대용 무선통신가기에 장착해서 사용가능한 소형 내장형 이중대역(RFID, pes) 안테나가 소개되었다. 제안된 안테나는 기본적인 PIFA(Planar Invreted-F Antenna) 구조이며 기존 안테나 방사체 아래쪽에 변형된 접지구조를 추가하였다. 이 변형된 정지 구조는 안테나에 의해 유기되는 전류를 분산 시키고 안테나 주 방사부와 결합성분을 유도하여 안테나를 소형화 시킨다. 시뮬레이션 결과에 따라 안테나가 실제 제작 되고 측정되었으며 변형된 접지로 인해 공진 주파수가 낮은 주파수 대역으로 150MHz 정도 이동하는 것을 볼 수 있었다. 그리고 제안된 안테나의 표면전류가 분산되는 특정이 관찰되어 전자파흡수율(SAR)파 보청가호환성(HAC)을 개선하는데 사용될 수 있다. In this paper, a small internal antenna for dual-band(RFID, PCS) applications is presented. The proposed antenna is a basic PIFA type and has a deformed ground plane under the main radiator. The modified ground plane is spreading the surface current and the antenna miniaturization can be achieved due to the coupling effect. The antenna is manufactured according to the simulation results and the resonance frequency move to low frequency band by 150MHz. And the surface current on the radiator and ground plane is evenly distributed so our suggested antenna can be used for better SAR and HAC performance.

지능형 순항제어 시스템용 24GHz 대역 배열 안테나 설계

채규수(Chae Kyu-Su) 한국산학기술학회 2009 한국산학기술학회논문지 Vol.10 No.8

본 논문에서는 지능형 순항제어 시스템용 24GHz 대역 마이크로스트립 구형패치 배열 안테나의 설계 방법을 제안 하였다. 안테나는 송신안테나 1x2배열, 수신안테나 1x2배열로 각각 구성 하였다. 안테나는 CST MWS를 사용하 여 시뮬레이션 하였고 RO-4003 기판(h=0.5mm, εr=3.38)을 사용하여 제작하였다. 제작된 안테나는 충돌방지용 센서회 로 뒷면에 설치되어 측정 되었다. 시뮬레이션에서 안테나이득은 8.5dBi, 빔폭은 약 50o로 예측되었다. 실제 측정된 안 테나 대역폭은1GHz(VSWR≤2) 정도로 목표 사양을 만족 하였다. This paper describes a K-band microstrip patch antenna suitable for an adaptive cruise control(ACC) system. The presented transmitting and receiving patch antennas are designed with 1x2 array. The antennas are simulated using CST MWS and manufactured using RO-4003(h=0.5mm, εr=3.38). The antennas are installed on the backside of the sensor circuit and measured. The estimated gain and beamwidth are 8.5dBi and about 50o respectively. The measured bandwidth is about 1GHz(VSWR≤2) which satisfies the desired specification.

고유전체에 부착된 RFID 태그의 인식률 향상에 관한 연구

채규수(Chae Kyu-Su) 한국산학기술학회 2008 한국산학기술학회논문지 Vol.9 No.6

본 논문은 UHF 대역의 RFID(Radio frequency identification) 태그의 인식률에 대한 연구이다. RFID 태그 안테나가 고유전율을 가지는 제품에 부착되는 경우에 태그 안테나의 성능 변화 때문에 인식률 저하 문제가 발생 한다. 본 연구에서는 상용화 된 태그 안테나를 도자기 표면에 부착 하였을 때 안테나의 전기적인 특성 변화를 살펴보았고 태그 안테나를 튜닝한 후 태그 인식률이 현저히 개선됨을 보였다. This paper studies on the read rate of UHF-band RFID tag. An RFID tag antenna attached on the high permittivity surface will be detuned that results in deteriorating the read rate. In this study, we investigate that the electrical performance for the tag antenna is detuned due to the ceramic material and the read rate is radically improved after tuning the antenna.

디코이 안테나를 이용한 레이다의 ARM 방어 기술

채규수(Chae Kyu-Su),임중수(Lim Joong-Soo),김민년(Kim Min-Nyun) 한국산학기술학회 2009 한국산학기술학회논문지 Vol.10 No.10

본 논문은 디코이(Decoy) 안테나를 사용하여 레이다를 보호하기 위한 레이다 전파회피 기술에 대한 것이다. 디코이 안테나의 효과를 알아보기 위해 대방미사일(ARM) 수신기에 도달하는 감시 레이다 신호와 디코이 신호의 합 성 신호의 위상과 진폭을 분석하였다. 그리고 다수 디코이의 배치 방법과 배치 거리에 따른 ARM의 요격효과를 시뮬 레이션 하고, ARM 방어를 위한 효과적인 디코이 배치 방법 및 배치거리를 제안한다. This paper describes an anti-ARM technique using multiple decoy antennas. We investigate the radar and decoy antenna signal received at the ARM receiver to verify the effect of decoy antennas. And we develop a simulation program using Matlab for optimum positions of the decoys and the effect of ARM by distance between decoys. We suggest optimum positions and distance between decoys based on our simulation results.

디코이 안테나를 이용한 ARM 방어 기술의 효과도 분석

임중수(Lim Joong-Soo),채규수(Chae Kyu-Su),김민년(Kim Min-Nyun) 한국산학기술학회 2010 한국산학기술학회논문지 Vol.11 No.2

본 논문은 ARM(Anti Radiation Missile)으로부터 레이다를 보호하기 위한 전파회피기술의 효과도 분석에 관 한 것이다. 전파회피를 위해 널리 사용되는 디코이(Decoy) 안테나의 효과적인 배치와 ARM 수신기에 수신되는 전파 의 특성을 분석하였다. 그리고 디코이 안테나의 배치 효과를 알아보기 위해 ARM 수신기에 도달하는 디코이 안테나 신호의 위상과 진폭을 분석하였고 이를 계산하는 Matlab 프로그램을 개발하였다. 다수 디코이 안테나를 사용하는 경 우 ARM의 공격효과를 다양하게 분석하였으며 본 연구결과는 ARM 방어를 위한 효과적인 디코이 배치에 유용하게 활용 될 것이다. This paper describes an analysis of the effectiveness for an anti-ARM technique to protect a radar system. We investigate the optimum deployment of decoy antennas which are widely using for anti-ARM and the electromagnetic field at the ARM receiver. To verify the effect of decoy antennas, we analyze the field intensity and phase at the receiver and develop a numerical simulation program using Matlab. We conduct an analysis of ARM attack in case of using multiple decoy antennas and these results can be used to decide the optimum positions of the decoys for anti-ARM.

광대역 디지털 고주파 복제 특성 분석

임중수(Lim Joong-Soo),채규수(Chae Kyu-Su) 한국산학기술학회 2005 한국산학기술학회논문지 Vol.6 No.5

디지털 신호 기억회로는 반도체 기술의 발달과 더불어 매우 빠른 속도로 발달되었다. 그러나 수 백 ㎒ 대역폭의 광대역 고주파 신호를 저장하였다가 복제하는 것은 매우 어려운 기술이다. 고주파 신호의 기억을 위해서 과거에는 아날로그 방식의 주파수 기억루프가 사용 되었으나, 광대역 신호 변환기와 광대역 주파수 증폭기 등이 개발 되면서 디지털 고주파 신호 기억 장치에 대한 설계가 가능해 졌다. 본 논문에서는 주파수 대역이 600㎒ 이상 되는 광대역 디지털 고주파 복제회로를 사다리 회로를 이용하여 설계하고 그 결과를 모사하였다. Digital memory circuits have been developed very fast according to the progress of semiconductor technology. But it was very difficult to memorize a wideband radio frequency signals. Many years ago, an analog frequency memory loop(FML) was used for store of radio frequency signal and the digital radio frequency memory was made according to the development of wide band amplifier and high speed sampler. We present a design of wideband digital radio frequency reproduction device using ladder circuit and the simulation results with respect to the sampling speed in this paper.