생몰정보
소속
직위
직업
활동분야
주기
서지
국회도서관 서비스 이용에 대한 안내를 해드립니다.
검색결과 (전체 1건)
원문 있는 자료 (1) 열기
원문 아이콘이 없는 경우 국회도서관 방문 시 책자로 이용 가능
목차보기더보기
표제지
요약
Abstract
목차
약어 목록 16
제1장 서론 17
제2장 이론적 배경 21
2.1. 안테나 기본 파라미터 21
2.1.1. 반사계수 21
2.1.2. 대역폭 22
2.1.3. 방사패턴 22
2.1.4. 방사엽 23
2.1.5. 방사세기 25
2.1.6. 지향성 25
2.1.7. 이득 26
2.1.8. 효율 27
2.1.9. 편파 28
2.2. 마이크로스트립 안테나 30
2.2.1. 기본특성 30
2.2.2. 급전방법 31
2.2.3. 전송선 모델을 이용한 직사각형 마이크로스트립 패치 안테나 설계 33
2.3. MIMO 안테나 36
2.3.1. 격리도 36
2.3.2. 평균 유효 이득(MEG)과 MEG 비율 36
2.3.3. 상관계수(ECC) 38
제3장 LTE 단말기용 안테나 설계 및 제작 39
3.1. LTE 5, LTE 6 대역 내장형 MIMO 안테나 설계 43
3.1.1. 최적의 급전위치 선택 43
3.1.2. LTE 5, LTE 6 모노폴 안테나 설계 및 캐리어 적용 44
3.1.3. LTE 5, LTE 6 임피던스 매칭을 위해 병렬 인덕터 적용 45
3.1.4. LTE MIMO 격리도를 고려한 위치선정 47
3.1.5. 공통 그라운드 확장을 통한 격리도 개선 48
3.2. Wi-Fi 대역 내장형 MIMO 안테나 설계 50
3.2.1. 2.5 GHz와 5 GHz에서 이중 공진 형성 50
3.2.2. 튜닝스터브를 활용한 5 GHz 대역 임피던스 매칭 및 대역폭 확장 51
3.2.3. Wi-Fi MIMO 안테나 설계 54
3.3. LTE 및 Wi-Fi 4-Port 안테나가 모두 배치된 상태에서의 휴대 단말기 내장형 안테나 특성 55
3.3.1. 4-Port 내장형 MIMO 안테나 반사계수 특성 55
3.3.2. 4-Port 내장형 MIMO 안테나 격리도 특성 57
3.3.3. 4-Port 내장형 MIMO 안테나 자기상관계수 57
3.3.4. 4-Port 내장형 MIMO 안테나 최적의 파라미터 59
3.4. 휴대 단말기용 4-Port MIMO 안테나 제작 및 측정 60
3.4.1. 제안된 휴대 단말기용 4-Port MIMO 안테나 LTE 대역 모의실험과 측정된 반사계수 특성 비교 61
3.4.2. 제안된 휴대 단말기용 4-Port MIMO 안테나 LTE 대역 모의실험과 측정된 격리도 특성 비교 62
3.4.3. 제안된 휴대 단말기용 4-Port MIMO 안테나 Wi-Fi 대역 모의실험과 측정된 격리도 특성 비교 63
3.4.4. 제안된 휴대 단말기용 4-Port MIMO 안테나 Wi-Fi 대역 모의실험과 측정된 격리도 특성 비교 64
3.4.5. 제작된 휴대 단말기용 4-Port MIMO 안테나 방사패턴 및 이득 65
제4장 펨토 셀 기지국 안테나 설계 및 제작 76
4.1. LTE 대역 펨토 셀 기지국 MIMO 안테나 설계 79
4.1.1. 높이 HL 변화에 대한 LTE 단일 패치 안테나의 반사계수(이미지참조) 79
4.1.2. 급전 위치 81
4.1.3. 접지 핀(shorting pin)을 이용한 임피던스 매칭 82
4.1.4. LTE 대역 가로방향 대칭구조 MIMO 안테나 설계 85
4.1.5. 공통 그라운드 확장을 이용한 격리도 특성 개선 86
4.2. Wi-Fi 대역 펨토 셀 기지국 MIMO 안테나 설계 90
4.2.1. 높이 HW 변화에 대한 단일 Wi-Fi 패치 안테나 반사계수(이미지참조) 90
4.2.2. 급전위치 91
4.2.3. 접지 핀을 이용한 임피던스 매칭 및 이중대역 형성 92
4.2.4. 접지 핀 위치에 대한 반사계수 특성 94
4.2.5. 세부 튜닝을 통한 반사계수 특성 개선 96
4.2.6. Wi-Fi 대역 가로방향 대칭 구조 MIMO 안테나 설계 100
4.2.7. 두 개의 Wi-Fi 대역 방사패치 위치 조절을 통한 격리도 개선 100
4.2.8. 공통 그라운드 확장을 통한 격리도 개선 102
4.3. LTE 및 Wi-Fi 4-Port 안테나가 모두 배치된 상태에서의 펨토 셀 기지국용 안테나 특성 104
4.3.1. 4-Port 펨토 셀 기지국용 MIMO 안테나 반사계수 특성 105
4.3.2. 4-Port 펨토 셀 기지국용 MIMO 안테나 격리도 특성 105
4.3.3. 4-Port 펨토 셀 기지국용 MIMO 안테나 자기상관계수(Envelop Correlation Coefficients) 106
4.3.4. 4-Port 펨토 셀 기지국용 MIMO 안테나 최적의 파라미터 108
4.4. 펨토 셀 기지국용 4-Port MIMO 안테나 제작 및 측정 109
4.4.1. 제안된 펨토 셀 기지국용 4-Port MIMO 안테나 LTE 대역 모의실험과 측정된 반사계수 특성 비교 110
4.4.2. 제안된 펨토 셀 기지국용 4-Port MIMO 안테나 LTE 대역 모의실험과 측정된 격리도 특성 비교 111
4.4.3. 제안된 펨토 셀 기지국용 4-Port MIMO 안테나 Wi-Fi 대역 모의실험과 측정된 반사계수 특성 비교 112
4.4.4. 제안된 펨토 셀 기지국용 4-Port MIMO 안테나 Wi-Fi 대역 모의실험과 측정된 격리도 특성 비교 113
4.4.5. 제작된 펨토 셀 기지국용 4-Port MIMO 안테나 방사패턴 및 이득 114
제5장 결론 125
참고문헌 127
표 3.1. 단말기 안테나 설계 목표 42
표 3.2. 4-Port 내장형 MIMO 안테나 자기상관계수 모의실험결과 58
표 3.3. 모의실험을 통해 얻은 최적의 파라미터 59
표 4.1. 펨토 셀 기지국 안테나 설계 목표 78
표 4.2. 4-Port 펨토 셀 기지국용 MIMO 안테나 자기상관계수 107
표 4.3. 모의실험을 통해 얻은 최적의 파라미터 108
그림 2.1. 전방향성 방사패턴 23
그림 2.2. 안테나의 방사엽과 빔폭 24
그림 2.3. 평면 전자파의 회전 및 시간 함수로써 z＝0에서 타원편파 29
그림 2.4. 마이크로스트립 안테나 30
그림 2.5. 대표적인 마이크로스트립 안테나 급전방식 32
그림 2.6. 마이크로스트립 라인과 전계 라인 및 실질적인 유전상수 구조 33
그림 2.7. 직사각형 구조 마이크로스트립 패치의 물리적 및 실제적 길이 34
그림 3.1. 제안된 휴대 단말기용 4-Port MIMO 내장형 안테나 41
그림 3.2. 제안된 안테나의 캐리어 유무에 대한 반사계수 특성 44
그림 3.3. 제안된 안테나의 병렬 인덕터 값에 대한 반사계수 특성 46
그림 3.4. 제안된 LTE 대역 안테나 위치에 대한 격리도 특성 47
그림 3.5. 제안된 안테나의 공통 그라운드 확장을 통한 격리도 개선 48
그림 3.6. 제안된 Wi-Fi 대역 안테나 이중 공진 형성 51
그림 3.7. 튜닝스터브 가로 길이 변화에 대한 반사계수 특성 52
그림 3.8. 튜닝스터브 세로 길이 변화에 대한 반사계수 특성 53
그림 3.9. 제안된 Wi-Fi 안테나 격리도 특성 54
그림 3.10. 제안된 4-Port MIMO 안테나 반사계수 특성 56
그림 3.11. 제안된 4-Port MIMO 안테나 격리도 특성 56
그림 3.12. 제작된 휴대 단말기용 4-Port MIMO 안테나 60
그림 3.13. 제안된 휴대 단말기용 4-Port MIMO 안테나 LTE 대역 모의실험 및 측정된 반사계수 특성 61
그림 3.14. 제안된 휴대 단말기용 4-Port MIMO 안테나 LTE 대역 모의실험 및 측정된 격리도 특성 62
그림 3.15. 제안된 휴대 단말기용 4-Port MIMO 안테나 Wi-Fi 대역 모의실험 및 측정된 반사계수 특성 63
그림 3.16. 제안된 휴대 단말기용 4-Port MIMO 안테나 Wi-Fi 대역 모의실험 및 측정된 반사계수 특성 64
그림 3.17. 휴대 단말기를 위한 4-Port MIMO 안테나 방사패턴 73
그림 3.18. 휴대 단말기를 위한 4-Port MIMO 안테나 이득 75
그림 4.1. 제안된 펨토 셀 기지국용 4-Port MIMO 안테나 77
그림 4.2. 제안된 펨토 셀 기지국용 LTE 대역 4-Port MIMO 안테나 높이 HL 변화에 대한 반사계수 특성 80
그림 4.3. 제안된 펨토 셀 기지국용 LTE 대역 4-Port MIMO 안테나 동축 급전 위치 변화에 대한 반사계수 특성 81
그림 4.4. 제안된 펨토 셀 기지국을 위한 LTE 대역 4-Port MIMO 안테나의 접지 핀 유무에 대한 표면전류분포와 반사계수 특성 84
그림 4.5. 제안된 펨토 셀 기지국용 LTE 대역 4-Port MIMO 안테나 가로방향 대칭배치구조 반사계수 및 격리도 특성 85
그림 4.6. 제안된 펨토 셀 기지국용 LTE 대역 4-Port MIMO 안테나 공통 그라운드 유무에 대한 표면전류분포 및 격리도 특성 89
그림 4.7. 제안된 펨토 셀 기지국용 Wi-Fi 대역 4-Port MIMO 안테나 방사패치와 접지 면과의 간격 Hw의 변화에 대한 반사계수 특성 91
그림 4.8. 제안된 펨토 셀 기지국용 Wi-Fi 대역 4-Port MIMO 안테나 급전위치 변화에 대한 반사계수 특성 92
그림 4.9. 제안된 펨토 셀 기지국용 Wi-Fi 대역 4-Port MIMO 안테나 접지 핀 없을 때의 표면전류분포 및 접지 핀 유무에 대한 반사계수 특성 93
그림 4.10. 제안된 펨토 셀 기지국용 Wi-Fi 대역 4-Port MIMO 안테나 접지 핀 위치 변화에 대한 반사계수 특성 95
그림 4.11. 제안된 펨토 셀 기지국용 Wi-Fi 대역 4-Port MIMO 안테나 방사패치와 접지 면과의 간격 Hw의 세부 변화에 대한 반사계수 특성 96
그림 4.12. 제안된 펨토 셀 기지국용 Wi-Fi 대역 4-Port MIMO 안테나 급전위치 세부 변화에 대한 반사계수 특성 97
그림 4.13. 제안된 펨토 셀 기지국용 Wi-Fi 대역 4-Port MIMO 안테나 접지 핀 위치 세부 변화에 대한 반사계수 특성 98
그림 4.14. 제안된 펨토 셀 기지국용 Wi-Fi 대역 4-Port MIMO 안테나 단순 배치된 구조와 반사계수 및 격리도 특성 99
그림 4.15. 제안된 펨토 셀 기지국용 Wi-Fi 대역 4-Port MIMO 안테나 두 개의 Wi-Fi 방사패치 위치조절을 통한 격리도 특성 101
그림 4.16. 제안된 펨토 셀 기지국용 Wi-Fi 대역 4-Port MIMO 안테나 다양한 공통 그라운드 확장과 격리도 특성 103
그림 4.17. 제안된 펨토 셀 기지국용 MIMO 4-Port 안테나 반사계수 특성 104
그림 4.18. 제안된 펨토 셀 기지국용 4-Port MIMO 안테나 격리도 특성 106
그림 4.19. 제작된 펨토 셀 기지국용 4-Port MIMO 안테나 109
그림 4.20. 제안된 펨토 셀 기지국용 4-Port MIMO 안테나 LTE 대역 모의실험 및 측정된 반사계수 특성 110
그림 4.21. 제안된 펨토 셀 기지국용 4-Port MIMO 안테나 LTE 대역 모의실험 및 측정된 격리도 특성 111
그림 4.22. 제안된 펨토 셀 기지국용 4-Port MIMO 안테나 Wi-Fi 대역 모의실험 및 측정된 반사계수 특성 112
그림 4.23. 제안된 펨토 셀 기지국용 4-Port MIMO 안테나 Wi-Fi 대역 모의실험 및 측정된 반사계수 특성 113
그림 4.24. 펨토 셀 기지국을 위한 4-Port MIMO 안테나 방사패턴 122
그림 4.25. 펨토 셀 기지국을 위한 4-Port MIMO 안테나 이득 124
초록보기 더보기
본 논문에서는 LTE 단말기 및 펨토 셀 기지국을 위한 4-Port MIMO 안테나에 대해 연구하였다. 두 안테나 모두 MIMO 안테나에서 중요한 지표인 낮은 격리도 및 ECC를 얻기 위해 주의하였으며, LTE 단말기 안테나는 현재 넓고 얇아지는 경향에 맞추어 박형의 간단한 구조를 갖고 넓은 대역폭 및 높은 이득을 얻을 수 있도록 설계하였고, 펨토 셀 기지국 안테나는 높은 최대이득을 가지며 넓은 반 전력 대역폭을 얻을 수 있도록 설계하였다. 또한, LTE 이동통신 시스템에 필수적으로 부착되는 Wi-Fi 안테나에 대한 연구도 함께 진행하였다. 따라서 LTE 단말기 및 펨토 셀 기지국 시스템 모두 LTE 5, 6 대역 및 Wi-Fi 대역의 2-Port MIMO 안테나가 2 개씩 각각 배치된다.
단말기를 위한 내장형 안테나는 LTE 5, 6 대역 및 Wi-Fi 대역 모두 PILA를 기본 모형으로 선택하였다. LTE 5, 6 대역을 위한 안테나는 병렬 인덕터 소자를 이용하여 임피던스 정합 및 대역폭을 확장하였으며, 격리도 특성을 고려하여 가장 적합한 위치에 같은 안테나 두 개를 배치한 후 CGE 방법을 적용하여 격리도 특성을 개선하였다. 그 후 Wi-Fi 대역 안테나는 두 개의 선로로 이중 공진을 형성하였고 튜닝스터브를 이용하여 5 GHz 대역의 대역폭을 확장하였다. 모의실험을 통해 최적의 파라미터를 도출하였고, 도출된 최적의 파라미터를 가지고 LTE 단말기를 위한 4-Port MIMO 안테나를 제작하였다. 제작된 안테나는 824 MHz ∼ 884 MHz, 2.4 GHz ∼ 2.485 GHz, 5.15 GHz ∼ 5.825 GHz의 모든 상용 대역에서 - 10 dB 이하의 반사계수 및 격리도 특성을 만족하였고, LTE 5, 6 및 2.4 GHz와 5 GHz의 Wi-Fi 각각의 대역에서 0.10 dBi ∼ 2.04 dBi, 3.21 dBi ∼ 3.56 dBi, 2.15 dBi ∼ 3.32 dBi의 이득 및 전방향성 방사패턴을 얻었다.
펨토 셀 기지국을 위한 안테나는 LTE 5, 6 와 Wi-Fi 대역의 안테나 모두 기본 모형을 마이크로스트립 패치 안테나로 설정하였고, 대역폭 확보를 위해 공기층을 삽입하는 구조를 선택하고 동축 급전을 통해 원천을 제공하였다. 임피던스 정합을 위해 공기 갭의 간격 및 동축 급전의 위치를 조절하고 접지 핀을 적절한 위치에 사용하였으며 CGE 방법을 이용하여 격리도 특성을 개선하였다. 모의실험을 통해 얻은 최적의 파라미터를 가지고 제안된 안테나를 제작하였다. 제작된 안테나는 모든 동작 영역에서 반사계수 - 10 dB 이하, 격리도 - 20 dB 이하를 만족하였고, 각각의 대역에서 3.41 dBi∼ 4.45 dBi, 5.72 dBi ∼ 6.25 dBi, 4.75 dBi ∼ 7.05 dBi의 이득 및 LTE 5, 6 대역에서 124° ∼ 141°, Wi-Fi 대역에서 96°∼ 117°의 반전력 대역폭을 얻었다.
제안된 LTE 단말기 및 펨토 셀 기지국 4-Port MIMO 안테나의 반사계수와 격리도 대역폭, 안테나 최대이득, ECC 등의 측정결과는 LTE 5, 6 이동통신 안테나 시스템에 대한 성능을 만족하였다.
원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
도서위치안내: / 서가번호:
우편복사 목록담기를 완료하였습니다.
* 표시는 필수사항 입니다.
* 주의: 국회도서관 이용자 모두에게 공유서재로 서비스 됩니다.
저장 되었습니다.
로그인을 하시려면 아이디와 비밀번호를 입력해주세요. 모바일 간편 열람증으로 입실한 경우 회원가입을 해야합니다.
공용 PC이므로 한번 더 로그인 해 주시기 바랍니다.
아이디 또는 비밀번호를 확인해주세요
