새로운 구조의 2단 결합선로형 방향성 결합기의 최적설계에 관한 연구

김동일,이연혜 韓國海洋大學校電波通信硏究所 1999 電波通信硏究所論文集 Vol.1 No.-

결합선로형 방향성 결합기(Parallel Coupled-line Directional Coupler)는 구조적으로 2축 대칭의 특성과 출력포트간 출력신호가 90˚의 위상차를 가지면서 하이브리드 링, 브랜치 라인 등의 방향성 결합기보다 대역폭이 넓은 장점을 가지고 있다. 특히, 정보통신량의 증가에 따른 마이크로파/밀리미터파대의 회로의 광대역의 특성이 요구되므로 통신시스템의 광대역화를 위한 소자로 결합선로 방향성 결합기는 적합하다. 그러나 밀결합으로 인하여 매우 좁은 선로 폭과 선로 간격으로 구현하기 어려운 단점을 가지고 있다. 종래에 제안되어 있는 결합선로 2개와 전송선로로 구성된 2단 결합선로형 결합기와 광대역화를 위해 다단으로 결합선로를 구성한 있으며 2단 결합선로형 방향성 결합기는 약결합으로도 3 ㏈ 결합도가 구현 가능하지만, 대역폭이 감소하는 제약이 있다. 본 논문에서는 2단 결합선로형 방향성 결합기를 결합도가 다른 결합선로로 구성된 1축 대칭인 구조로 하고, 양면기판과 다층기판을 이용하였다. 새로운 구조의 2단 결합선로형 방향성 결합기를 CAD로 설계한 결과 100 % 이상의 광대역화가 실현되었다. 이들 중 대표적인 경우를 실제로 제작하여 실측한 결과 중심주파수 3 ㎓에서 약 2 ㎓의 대역폭을 확장시켰다.

INMARSAT-B형 이동위성 통신단말기의 수신단 구현 및 성능평가에 관한 연구

전중성,김동일 韓國海洋大學校電波通信硏究所 1999 電波通信硏究所論文集 Vol.1 No.-

본 논문에서는 INMARSAT-B형 이동위성통신용 수신단을 저잡음증폭기와 고이득증폭기로 구성하였다. 저잡음증폭기의 입력단 정합회로는 저항 결합회로의 형태로 설계하였으며, 전원회로는 저잡음 특성이 우수한 자기 바이어스 회로를 사용하였다. 수신단 이득을 향상시키기 위해서 고이득증폭기는 양단 정합된 단일 증폭기 형태로 제작하였으며, 바이어스 안정화 저항을 사용하여 회로의 전압강하 및 전력손실을 가능한 줄이고 온도 안정성을 고려하여 능동 바이어스 회로를 사용하였으며, 스퓨리어스를 감쇠시키기 위해서 저잡음증폭기와 고이득증폭기사이에 대역통과 필터를 사용하였다. 1525~1575 ㎒ 대역에서 60 ㏈ 이상의 이득, 1.8:1 이하의 입·출력 정재파비를 나타내었으며, 특히 1537.5 ㎒ 에서 입력신호의 크기가 -126.7 ㏈m일 때 1.02 KHz 떨어진 점에서의 C/N비가 45.23 ㏈/㎐의 측정결과를 나타냄으로써 설계시 목표로 했던 사양을 모두 만족시켰다. A RF receiver for INMARSAT-B satellite mobile communications system was composed of low noise amplifier and high gain amplifier. The low noise amplifier used to the resistive decoupling circuit for input impedance matching and self-bias circuits for low noise. The high gain amplifier consists of matched amplifier type to improve receiver gain. The active bias circuit can be used to provide temperature stability without requiring the large voltage drop or relatively high-dissipated power needed with a bias stabilization resistor. The bandpass filter was used to reduce a spurious level. As a result, the characteristics of the receiver implemented here show more than 60 ㏈ in gain and less than 1.8:1 in input and output voltage standing wave ratio(VSWR), especially the carrier to noise ratio which is input signal level -126.7 ㏈m at 1537.5 ㎒ is a 45.23 ㏈/㎐ at a 1.02 KHz.

십자돌기형 페라이트 전자흡수체의 광대역 설계

김동일,박종구,원영수 韓國海洋大學校電波通信硏究所 1999 電波通信硏究所論文集 Vol.1 No.-

전자공학 및 전파 통신기술의 눈부신 발전은 우리의 생활을 풍요롭게 해주는 반면, 전파의 사용증가로 인한 EMC대책이 사회적으로 중요하게 부각되고 있다. EMI/EMC 측정을 위한 전파무향실이 국제기준을 만족하려면 이를 구성하는 전파흡수가 30 ㎒ - 1 ㎓까지의 주파수 대역에서 20 ㏈ 이상의 전파흡수능을 가져야 한다. 그러나, 1998년 11월 CISPR11은 주파수대역을 30 ㎒ - 18 ㎓까지 확장하였다. 본 논문에서는 위의 조건을 만족하는 십자돌기형 및 테이퍼진 십자돌기형 전파흡수체를 제안하고 등가재료정수법으로 광대역 설계하였다. 나아가서, 그 결과를 FEM 및 FDTD법의 결과와 비교하였다. The remarkable progress of electronics and radio communications technology has made our life abundant. On the other hand, the countermeasure of EMC becomes more important socially according to the increased use of electromagnetic waves. It had been required that the absorbing ability of an electromagnetic wave absorber is more than 20 ㏈, the bandwidth of which is required through 30 ㎒ to 1,000 ㎒ for satisfying the international standard about an anechoic chamber for EMI/EMS measurement. From November of 1998, however, the CISPR11 has accepted the extended frequency band from 30 ㎒ to 18 ㎓ in the bandwidth of EMI measurement. In this paper, we proposed the cross-shaped type and tapered cross-shaped type absorbers satisfying the above requirments and carried out broadband design using the equivalent material constants method. Futheremore, the results have been compared with FEM and FDTD.

초고속 전송에 대한 Ultrashort Laser Pulse의 새로운 스펙트럼 분석

전진성,조형래,오용선 韓國海洋大學校電波通信硏究所 1999 電波通信硏究所論文集 Vol.1 No.-

본 논문에서는, Class-2 PRS 모델의 전달함수인 Raised-Cosine 펄스를 이용하여 극초단 레이저펄스의 전송특성을 분석하였다. 이는 Class-1 PRS 모델에서와 같이 부분응답시스템의 수정된 모델로부터 얻어지는 고차원펄스를 이용하여 그 차수의 증가에 따라 FWHM폭이 현저히 감소하여 분석하고자 하는 극초단펄스의 형태에 근접하는 펄스를 제시하였으며, 그 스펙트럼과 전송대역폭도 차수에 따라 일률적으로 유도되므로 Gaussian, Sech형태의 펄스 같은 고전적인 방법과는 달리 광범위하고 정확한 전송특성을 분석하는데 매우 유용함을 밝혔다. 먼저, 부분응답시스템의 일반적인 모델을 수정하여 어떤 형태의 고차원펄스도 적용할 수 있는 새로운 방법을 제안하였다. 그리고 제안된 모델을 이용하여 어떠한 형태의 FWHM을 가지는 극초단펄스의 전송에 대한 새로운 분석 방법을 제안하였다 제안된 방법을 사용하여, 설정 펄스 폭을 τ=1(㎰)으로 설정, 고차원펄스의 차수 n=1~100에서 얻어지는 FWHM 1(㎰)~100(fs)의 극초단펄스의 스펙트럼을 제시하였고, Class-2 PRS 모델의 FWHM 폭이 Class-1 PRS 모델보다는 차수 n에 따라서 약 50~100(fs)정도 좁은 FWHM 폭을 가짐을 밝혔다. 이에 대한 전송특성은 레이저펄스의 보편적인 신호방식인 Unipolar 체계로 설정하여, 가능한 펄스간격에 따른 PSD를 유도하여 제시하였다. 이러한 결과들은 고전적인 실험 방법과는 일치함을 물론 미래 극초단펄스 연구에 대한 혁신적인 방법으로 사용될 수 있을 것이다. In this paper, we analyze transmission characteristics of ultrashort laser pulses using the property of Raised-cosine pulse which are systematically obtained following Class-2 PRS model. The high-order pulses are easily derived from a modified PRS system model as Class-1 PRS model. This may be based on the fact that the spectra and bandwidths of the high-order pulses are beautifully related to their orders. And we make clear they are very useful to cover wider area and more accurate transmission characteristics of ultrashort pulses than Gaussian or Sech pulse approximations used conventionally. First modifying the generalized PRS system model, we propose a new model for deriving any type of high-order pulse. And we offer a novel analysis method of ultrashort pulse transmission which has any shape and FWHM, using the proposed model. In addition, by fixing the pulse range τ=1(㎰) and varying the order of the pulse from n=1 to n=100, we obtain spectra of ultrashort pulses with 1(㎰)~100(fs) FWHM's, and width of FWHM in the Class-2 PRS model 50~100(fs) smaller than Class-1 PRS model. As a one-step further, we derive PSD's of their pulse trains when they are applied to Unipolar signaling scheme. These PSD's are decided in the range of possible pulse intervals. All of these results are not only coincided with some conventional experimental works but also will be applied to any pioneering ultrashort pulse in the future.

FDTD법의 전자계 시간응답특성에 있어서 모델에 기초한 GPOF법의 파라미터 추정

문인열,김동일 韓國海洋大學校電波通信硏究所 1999 電波通信硏究所論文集 Vol.1 No.-

In this paper, the parameters for GPOF method to analyze accurately an electromagnetic field are estimated. At first, electromagnetic field for the microstrip-line with discontinuity are analyzed, in which FDTD(Finite Difference Time Domain) is used and PML(Perfectly Matched Layer) as an absorbing condition to analyze accurately an electromagnetic phenomenon. And then, model parameters for time domain data using GPOF method are estimated and optimized its using MDL(Minimum Description Length) principles.

음질 향상을 위한 실시간 정합 필터 마이크로폰 어레이 시스템 구현

오승수,김기만 韓國海洋大學校電波通信硏究所 1999 電波通信硏究所論文集 Vol.1 No.-

자동차 실내와 같은 소음 환경에서 무선 통신 시스템을 사용하는 경우 음질 향상을 위한 방법을 연구하였다. 그 동안 많은 연구가 이루어졌던 적응 잡음 제거, 능동 소음 제어, 빔 형성 기법과는 달리 정합 필터 마이크로폰 어레이를 이용하여 화자의 위치를 추정하고, 마이크로폰으로 수신된 음 가운데 화자의 음성만을 추출한다. 또한 실시간 처리를 고려하여 적은 계산량을 갖는 모델을 제시한다. 제안된 방법은 컴퓨터 시뮬레이션과 함께 범용 디지털 신호 처리용 프로세서를 이용한 실시간 처리 시스템을 구현하고 다양한 환경에서 실험을 수행함으로써 성능을 증명하였다. We have studied the speech enhancement method in the case of using hands free communication system in noisy environments as automobile. Matched filter microphone array for sound capture in reverberant rooms has been studied. However, the problems of the matched filter array are the system delay and heavy computational loads. This paper presents effective matched filter array method in environments. Simulations and real-time experimental results are included.

DDS를 이용한 FFH/BFSK 시스템 송신부의 주파수합성기 설계 및 성능평가

유형렬,조형래,정지원,이두석,김기문 韓國海洋大學校電波通信硏究所 1999 電波通信硏究所論文集 Vol.1 No.-

이동 통신의 세계적 흐름은 디지털화, 고속화 그리고 대용량화의 추세로 나아가고 있다. 또한 한정된 주파수 자원을 효율적으로 이용하기 위하여 대역확산 방식이 그 주를 이루고 있다. 본 연구에서는 고속 주파수도약 방식을 이용하였다. 잡음 등의 여러 가지 문제점을 가지고 있는 PLL(Phase Lock Loop) 대신, PLL의 단점을 최소화할 수 있는 디지털 소자인 직접 디지털 주파수합성기(DDS : Direct Digital Synthesizer)를 사용하여 FFH 시스템 송신부의 주파수합성기를 설계하였다. PLL를 이용하여 고속 주파수 도약시스템을 설계하는 경우, PLL의 settling time의 설정과 요구되는 RF대역폭 등의 설계사양을 만족시키기가 어려우며 평형변조기 사용에 의한 회로의 복잡성으로 인한 제약이 따르게 된다. 본 연구에서는 DDS를 이용하여 고속 주파수도약 시스템을 설계하기 위한 성능평가에 대하여 연구하였으며, 오율 개선의 해석과 도약율 1 Mhps, 5 ㎒ RF 대역쪽의 고속 주파수 도약이 가능한 시스템을 설계하고 성능을 평가하였다. The global trends of mobile communication system is moving toward digitizing high-speed and large-capacity. Also, to utilize the limited frequency-resource efficiently, spread spectrum system is a mainstream. In this study we are concerning with the fast frequency-hopping system. Instead of the PLL with many problems such as phase-noise, we used the DDS is popular in these days minimizes the disadvantage of PLL. In the case the FFH system is designed using the PLL, it is difficult to satisfied of the design conditions such as RF badwidth and the settling time of PLL, and it has limitation because of complex circuit by using the balanced modulator. In this study, we evaluated the performance in order to design the FFH system using the DDS. The sys tem that has the improvement of error rate, 1 Mhps hopping rate and 5 ㎒ RF bandwidth is designed and evaluated.

평균내부거리를 이용한 데이터 분류에 관한 연구

유현재,김문수,조석제 韓國海洋大學校電波通信硏究所 1999 電波通信硏究所論文集 Vol.1 No.-

This paper presents an approach which classifys more accurately clusters for the data sets being different size cluster. We have more degree of membership to the large cluster and less degree of membership to the small cluster by the size of cluster. In the proposed algorithm, the internal data in the average intracluster distance was given the degree of membership more than 1. So we assume the data is proper. FCM is given the degree of membership depends on the distance between data and the center of cluster. But in the proposed algorithm, the center searching was improved about different size cluster by giving the degree of membership using the distance from each data to intracluster.

광대역 S밴드용 π-Junction 어레이 급전도파관의 설계

김광욱,김동철,박세현,민경식,임학규 韓國海洋大學校電波通信硏究所 1999 電波通信硏究所論文集 Vol.1 No.-

This paper presents a feeder waveguide array using π-Junction with an inductive wall for the element of a multiple-way power divider in a single-layered sloted waveguide array. The feed structure consists of a single waveguide placed on the same layer as radiating waveguide and is characterized by the unit divider, called a π-Junction. This π-Junction with an inductive wall splits part of the power into two branch waveguide through one coupling window, and can excite densely arrayed waveguide at equal phase and amplitude. The power dividing characteristics of a cascade of π-Junctions are analyzed by Galerkin's method of moments. From the optimum simulation results based on the feeder waveguide using π-Junction, we obtained the scattering matrices of the feeder divided power at 3.95㎓.

디지털 위성방송용 50Mbps급 QPSK 변조기 설계

김상훈,황원철,정지원,김상명,이동진 韓國海洋大學校電波通信硏究所 1999 電波通信硏究所論文集 Vol.1 No.-

본 논문에서는 심볼당 4 sample을 취한 Zero-IF 방식을 이용하여 50Mbps급 QPSK 변조기를 CPLD Chip으로 구현하였다. 고속으로 구현하기 위한 Adder, Multiplier, Pulse Shaping Filter 구조를 설계하였다. ALTERA사의 Design Compiler를 이용하여 FLEX10K에 합성한 QPSK 변조기의 속도는 약 50[Mbps]의 전송속도를 가졌고, EPF10K10LC84-3칩에 직접 downloading 시켜 결과를 확인하였다.