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표제지
제출문
요약문
최종보고서 초록
SUMMARY
목차
제1장 서론 14
제1절 개요 14
제2장 테라헤르츠(THz) 통신시스템의 개발(300 GHz 대역) 21
제1절 THz 통신 시스템(300 GHz) 개요 21
제2절 THz 통신 시스템 개발 37
제3장 THz 통신시스템 구축용 핵심부품류 43
제1절 단일주행 운반자 포토다이오드(UTC-PD, Uni-Traveling-Carrier Photodiode) 모듈의 구축 44
제2절 Schottky Barrier Diode(SBD)의 마련 안 49
제3절 300GHz 대역용 THz 대역용 도파관 혼-안테나(waveguide horn-antennas) 마련 안 54
제4절 300 GHz 대역용 THz파 집속렌즈의 마련안 57
제4장 THz 통신시스템 구축용 주요장비 59
제1절 개요 59
제2절 포토닉스(광공학) 부분의 주요 장비 60
제3절 일렉트로닉스(전자공학) 부분의 주요장비 62
제4절 기타 광학테이블 위에 설치되는 주요 부품(장비) 65
제5장 결론 67
제6장 별첨자료(Appendixes) 68
제1절 핵심 부품 및 장비 관련 자료 68
제2절 THz 통신관련 핵심논문(번역본) 90
연구결과 활용계획서 114
테라헤르쯔파 반사 및 투과 등의 분석을 위한 300 GHz 대역 전자파 소재 물성 측정기술 개발 116
제출문 118
목차 119
제1장 서론 120
제2장 정반사율 측정시스템/기술 개발 122
제1절 서론 122
제2절 정반사율 측정시스템 개발 123
제3절 정반사율 측정결과 133
제3장 자유공간 물질상수 측정시스템/기술 개발 149
제1절 서론 149
제2절 보유중인 W-대역 물질상수 측정시스템 개요 150
제3절 D/G/J-대역 물질상수 측정시스템 구축 153
제4절 물질상수 측정결과 156
제4장 결론 174
참고문헌 175
국내 기후에서 테라헤르쯔파 전송특성 분석을 위한 300 GHz 대역 전파전달 측정시스템 구축 176
제출문 178
요약문 179
SUMMARY 183
목차 184
1. 측정 시스템 구축 개요 188
1.1. 국내 기후에서 테라헤르쯔파 전송특성 분석을 위한 300 GHz 대역 전파전달 측정시스템 구축의 개요도 188
1.2. 국내 기후에서 테라헤르쯔파 전송특성 분석을 위한 300 GHz 대역 전파전달 측정시스템 구축의 개요 189
1.3. 국내 기후에서 테라헤르쯔파 전송특성 분석을 위한 300 GHz 대역 전파전달 측정시스템 구축과 성과목표(설정근거) 주요 추진일정 190
2. 연구수행내용 193
2.1. 개요 193
2.2. 개발의 중요성 195
2.3. 연구개발 범위 196
2.4. 연구개발 대상 범위 198
3. 시스템 구현 199
3.1. 측정시스템 배치도 199
3.2. 측정시스템 설치 200
4. 측정결과 212
4.1. 본 시스템의 설계시 Friis 공식에 따른 자유공간 전력전달 특성 예상하였다. 212
4.2. 실 공간에서의 측정 결과 213
5. 테라헤르쯔파 대역 전파전달 특성 선진사례 217
5.1. 일본 사례 217
5.2. 중국 사례 219
6. 결론 220
드론을 이용한 미래형 전파측정 장치 개선 연구 224
제출문 226
요약문 227
SUMMARY 230
목차 231
1. 측정 시스템 구축 개요 234
1.1. 드론을 이용한 미래형 전파측정 장치 개선 연구의 개요도 234
1.2. 드론을 이용한 미래형 전파측정 장치 개선 연구의 개요 234
1.3. 드론을 이용한 미래형 전파측정 장치 개선 연구와 성과목표와 주요 추진일정 235
2. 연구 수행 내용 238
2.1. 개요 및 필요성 238
2.2. 개발의 중요성 239
2.3. 연구개발 범위 239
3. 시스템 구현 241
3.1. 드론 비행시 특정지점에서의 위·경도 좌표 및 고도의 정확도 개선 방안 제시 241
3.2. 장애물 회피 기능 245
3.3. 지상에서 측정기기의 원격제어 및 실시간 모니터링 기능 245
3.4. 특정 위치에서의 자동측정 기능 구현 246
4. 개선점 및 결론 247
판권기 249
테라헤르쯔 통신시스템 구현을 위한 기초기술 개발 및 기반구축 연구 11
〈표 1〉 최종사용자 부분에 의한 THz 통신장비의 글로벌 시장... 30
〈표 2〉 백분율(LEGEND, %) 31
〈표 3〉 민간통신에서 사용되는 THz 기기(devices)에 대한 글로벌... 32
〈표 4〉 THz 민간 위성간 통신을 위한 글로벌 시장... 33
〈표 5〉 테라헤르츠 실내통신 기기에 대한 글로벌 시장... 34
〈표 6〉 군사응용에 사용되는 THz 통신기기들에 대한 글로벌 시장 (2024년까지,... 35
〈표 7〉 THz 전술통신 기기에 대한 글로벌 시장... 36
〈표 8〉 THz 군사 위성간 통신에 대한 글로벌 시장... 36
〈표 9-1〉 THz 통신시스템 구축과 성과목표(지표) 40
〈표 9-2〉 성과목표의 설정근거 41
〈표 10〉 THz 통신시스템 구축을 위한 추진일정(로드맵) 42
〈표 11〉 1차년도 세부추진 계획 및 방법에 따른 주요결과 43
〈표 12〉 SBD에 대한 명목상(nominal) 의 명세 49
〈표 13〉 도파관 대역에 따른 가용주파수/플린지의 형태 54
〈표 14〉 도파관 대역에 따른 안테나의 형태, 이득, 가용주파수 등 주요 변수값 55
〈표 15〉 포토닉스(광자공학) 부분의 주요 장비 60
〈표 16〉 포토닉스(광자공학) 부분의 주요 장비(임차용) 61
〈표 17〉 일렉트로닉스(전자공학) 부분의 주요장비 62
〈표 18〉 기타 광학테이블 위에 설치되는 주요 부품(장비) 65
국내 기후에서 테라헤르쯔파 전송특성 분석을 위한 300 GHz 대역 전파전달 측정시스템 구축 185
〈표 1〉 THz 통신시스템 구축과 성과목표(지표) 190
〈표 2〉 성과목표의 설정근거 191
〈표 3〉 THz 통신시스템 구축을 위한 추진일정(로드맵) 192
〈표 4〉 붉은 박스 내의 모델은 본 연구팀에서 채택한 제품임 201
〈표 5〉 적설센서 규격사항 205
〈표 6〉 온습도 센서 규격사항 205
〈표 7〉 안개 센서 규격사항 206
〈표 8〉 Friis 공식에 따른 수신레벨 예상 213
〈표 9〉 측정 결과 비교 216
드론을 이용한 미래형 전파측정 장치 개선 연구 231
〈표 1〉 미래형 전파측정 장치 개선 연구 성과목표(지표) 236
〈표 2〉 성과목표의 설정근거 236
〈표 3〉 미래형 전파측정장치 개선연구 추진일정(로드맵) 237
테라헤르쯔 통신시스템 구현을 위한 기초기술 개발 및 기반구축 연구 12
그림 1. ICT 기기와 전송용량, 전송속도(율)와의 관계 15
그림 2. 브로드밴드 유선기술과 무선기술의 융합에 의한 새로운 인터넷... 16
그림 3. 무선 스펙트럼에서 THz 대역의 위치와 THz파에 대한 재원 17
그림 4. 최종 사용자 분할에 의한 THz 통신장비 글로벌의 시장 (2013~2024,... 30
그림 5. 최종 사용자 분할에 의한 THz통신 시장 분활의 전망... 31
그림 6. 300 GHz 대역 무선통신 시스템의 구성도(개요도) 37
그림 7. PM fiber로 연결된 광자공학 기반의 THz 통신시스템 개요도 (300 GHz... 39
그림 8. THz 통신용 전광(OE) UTC-PD의 단면도(Pin-PD와 비교) 44
그림 9. 2가지 종류(도파관형 및 안테나 집적형)의 UTC-PD와 THz... 45
그림 10. NTT Electronics(NEL사)에서 발행한 UTC-PD에 대한 명세 46
그림 11. UTC-PD 모듈과 THz파 송신용 혼-안테나(J-band용) 47
그림 12. 송신부 UTC-PD 모듈의 조립과 전압 인가시의 유의점 47
그림 13. 미닫이 직선 레일 상에 설치한 통신시스템의 일부(송신부 중심으로)... 48
그림 14. 전원소스와 연결한 UTC-PD 모듈과 테프론 렌즈(렌즈 홀더) 48
그림 15. 평면형 SBD칩에 대한 SEM 사진(이단자 소자임) 50
그림 16. (a) SBD(Zero-Bias Detector, ZBD)에 대한 제품개요와 명세, 그... 51
그림 16. (b) 제품의 성능(감도특성[V/W]와 RF 입사주파수,... 51
그림 16. (c) SBD(Zero-Bias Detector, ZBD라고 명명됨) 대한 설계안(layout) 52
그림 17. 광학 홀더상에 조립·설치한 수신부용 SBD 모듈(SBD 칩은 내장)과... 52
그림 18. UTC-PD 모듈에 부착하는 원뿔형 혼-안테나의 주요 스펙 (CMI사의... 55
그림 19. SBD에 부착되는 diogonal horn-antenna의 개구면(직경)과... 56
그림 20. 두 종류의 안테나 원뿔형 혼-안테나(UTC-PD)와 피라미드형 혼-안테... 56
그림 21. THz 소재(유전체 테프론)와 역할을 도시한 그림 57
그림 22. 개요도에 따라 설치된 송수신 모듈과 안테나 그리고 테프론 렌즈(자유공간부)를... 58
그림 23. THz파 정렬과 전송을 위한 송신부와 수신부의 근접모습 58
그림 24. 입력신호를 PPG로 인가했을 경우 : Pulse pattern generator BERT... 59
그림 25. THz 통신 시스템의 광자공학 부분을 메우는 필수 장비(일부) 61
그림 26. 영상데모에 필요한 컨버터(HDMI, 송신 및 수신용) 63
그림 27. 일본 ADCMT사에서 상용제품으로 판매하는 DC Voltage Current Source/... 63
그림 28. SBD모듈의 IF-port에서 디지털 신호를 증폭하는 저잡음증폭기(LNA) 64
그림 29. SBD 모듈의 IF-port에서 디지털신호의 제한에 기여하는 증폭기 평가용... 64
그림 30. 수신단(SBD )에 연결되는 LNA(좌도)와 제한증폭기(우도) 64
그림 31. THz 통신시스템의 구축을 위한 광학테이블 66
[그림 1] 테라헤르쯔파(220GHz ~ 325GHz) 대역 전파특성 측정시스템 구성도 188
[그림 2] 테라헤르쯔파의 대기가스에 의한 감쇠 특성 194
[그림 3] 강우강도 및 감쇠량 분포에 따른 강우감쇠 특성 194
[그림 4] 테라헤르쯔파(220GHz ~ 325GHz) 대역 전파특성 측정시스템 구성도 196
[그림 5] 기 구축 시스템과의 네트워크 구성도 198
[그림 6] 국립전파연구원 옥상 내 측정시스템 배치도 199
[그림 7] 테라헤르쯔파 송·수신 시스템 설치도 200
[그림 8] Signal Generator set 1 (100 kHz ~ 20GHz) 200
[그림 9] Harmonic Mixer 1 (220GHz ~ 330GHz) 201
[그림 10] 혼-안테나의 주요 스펙 (millitech사의 카달로그) 202
[그림 11] Signal Analyzer set 1 (100 kHz ~30GHz) 203
[그림 12] Frequency Extenders 1 (220GHz ~ 330GHz) 203
[그림 13] 기상 측정센서 설치도 204
[그림 14] 적설센서 204
[그림 15] 온습도센서 205
[그림 16] 안개센서 206
[그림 17] 측정시스템 소프트웨어 구성도 207
[그림 18] 메인측정 GUI 208
[그림 19] 기상측정 센서 모듈 208
[그림 20] 측정모듈 209
[그림 21] 결과조회 모듈 209
[그림 22] 측정 결과 백업 210
[그림 23] 측정 결과 저장 210
[그림 24] 데이터 베이스 구조 211
[그림 25] 실 공간 측정 예시도 214
[그림 26] 0.5m 거리 측정 결과 214
[그림 27] 2m 거리 측정 결과 215
[그림 28] 3m 거리 측정 결과 215
[그림 29] 7.5m 거리 측정 결과 216
[그림 30] 테라헤르쯔파 강우감쇠 측정시스템 - 일본 사례 217
[그림 31] 테라헤르쯔파 강우감쇠 측정시스템 - 일본 사례 218
[그림 32] 테라헤르쯔파 무선통신시스템 구축 - 중국 사례 219
[그림 33] 밀리미터파 측정 시스템 화면 220
[그림 34] Anteral사의 고이득 테라헤르쯔파 안테나 220
[그림 35] Anteral사의 고이득 테라헤르쯔파 안테나 221
[그림 36] Anteral사의 고이득 테라헤르쯔파 안테나 특성표 221
[그림 1] 특수 목적용 전파측정 시스템 개요도 234
[그림 2] 특수 목적용 전파측정 시스템 구성도 240
[그림 3] 기 구축 드론 구조 241
[그림 4] 항공시스템 241
[그림 5] 지상시스템 242
[그림 6] 성능 개선 구성도 242
[그림 7] 정확한 포지셔닝 243
[그림 8] 고도의 정확성 개선 243
[그림 9] 방위의 정확성 개선 244
[그림 10] 장애물 회피 구조물 245
[그림 11] 실시간 측정 모니터링 및 원격제어 구조 246
[그림 12] 특정 위치에서의 자동측정 기능 247
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원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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