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SUMMARY
목차
제1장 서론 20
제1절 연구배경 및 필요성 20
1. 연구의 배경 20
2. 연구의 필요성 22
3. 연구의 개요 24
제2절 연구내용 24
1. 최종목표 24
2. 세부 추진계획 및 방법 25
제2장 Ka 대역 위상배열 안테나의 개발 27
제1절 5G 이동통신 소요기술 및 통신시스템 개발현황 27
1. 하이브리드 빔 형성기술 27
2. 비직교 다중 접속 기술 29
3. 밀리미터파 대역 이동통신용 안테나 시스템 개발 30
제2절 Ka-대역 광각 빔조향 안테나 개발 36
1. Ka-대역 위상배열안테나 개발 요구사양 36
2. 도파관-스트립라인(stripline) 급전 천이(transition) 설계 43
3. Ka-대역 위상배열안테나 설계 50
4. Ka-대역 위상배열안테나 제작 및 시험결과 69
제3장 다중 편파 안테나 설계 기술 개발 80
제1절 편전안테나 개발동향 80
1. 편전효과의 응용 80
2. 다중편파 안테나 개발동향 81
제2절 LTCC 기술 82
1. LTCC 공정 82
2. LTCC 설계 규칙(Design rules) 86
제3절 편전안테나 동작 원리 93
1. 일반적인 프로브 급전(probe feeding) 방식의 안테나 93
2. 편전 안테나의 급전구조 94
제4절 마이크로스트립 라인(microstrip line) 구조 편전 안테나 설계 연구 97
1. 마이크로스트립 2단자 편전 안테나 설계 97
2. 마이크로스트립 4단자 편전 안테나 설계 103
3. 윌킨슨 분배기와 동축선로형 비아 프로브를 이용한 마이크로스트립 편전 안테나 설계 108
4. 마이크로 스트립 편전 안테나 설계 분석 112
제5절 스트립라인(stripline) 구조 편전 안테나 설계 연구 113
1. 단일패치 이중편파 안테나 113
2. 단일패치 이중편파 배열 안테나 120
제4장 결론 126
참고문헌 127
판권기 130
표 2-1. 기가코리아 5G 안테나시스템 사양 31
표 2-2. 삼성전자 안테나시스템 사양 32
표 2-3. 노키아 통신시스템 사양 33
표 2-4. 에릭슨 통신시스템 사양 34
표 2-5. 방사패턴 특성 (@ 빔조향각＝0°)... 55
표 2-6. 방사패턴 특성 (@ 빔조향각＝40°)... 56
표 2-7. 방사패턴 특성 (@ 빔조향각＝50°)... 57
표 2-8. 방사패턴 특성 (@ 빔조향각＝60°)... 58
표 2-9. 전체 배열안테나 요구사양 vs. 1차 설계결과 60
표 2-10. 방사패턴 특성 (@ 빔조향각＝0°)... 63
표 2-11. 방사패턴 특성 (@ 빔조향각＝40°)... 64
표 2-12. 방사패턴 특성 (@ 빔조향각＝50°)... 65
표 2-13. 방사패턴 특성 (@ 빔조향각＝60°)... 66
표 2-14. 전체 배열안테나 요구사양 vs. 2차 설계결과 68
표 2-15. 안테나의 반사손실 특성 70
표 2-16. 안테나의 반사손실 특성 71
표 2-17. 전체 배열안테나 요구사양 vs. 측정결과 71
표 3-1. LTCC 기판의 종류 및 열/기계적 특성 87
표 3-2. LTCC 기판 가공 능력 88
표 3-3. LTCC 편전안테나 설계 주요 설계 규칙 92
그림 1-1. Ka 대역에서의 대표적인 무선통신 응용 20
그림 1-2. CISCO 모바일 데이터 트레픽 전망 21
그림 1-3. 밀리미터파 이동통신을 위한 핵심 안테나 기술 23
그림 2-1. 하이브리드 빔 형성 방법 29
그림 2-2. 지향성 빔에서 NOMA 적용 30
그림 2-3. 기가코리아 5G 시스템의 기지국 및 단말기 구성 31
그림 2-4. 삼성전자 통신시스템의 기지국 및 단말기 구성 32
그림 2-5. 에릭슨 시스템의 5G Radio 시제품 [9] 34
그림 2-6. 대표적인 Ka-대역 직렬배열 Comb-line 안테나 구조 37
그림 2-7. 보고된 직렬배열 Comb-line 안테나의 전기적 성능 37
그림 2-8. 고 부엽레벨 특성을 갖는 직렬배열을 이용한... 38
그림 2-9. 삼성의 모바일 장치에 구현한 위상배열 안테나[2] 39
그림 2-10. Ka-대역 단말기용 위상배열안테나 구조안 40
그림 2-11. 고주파 대역 저손실 광대역 Waveguide-to-(micro)strip... 41
그림 2-12. 선형배열안테나의 위상제어에 따른 빔 지향각 변화 42
그림 2-13. 광대역 WR28-to-SL 급전 천이기 43
그림 2-14. 광대역 WR28-to-SL 급전 천이기 평면 및 단면도 44
그림 2-15. 광대역 WR28-to-SL 급전 천이기 설계 결과 45
그림 2-16. 제안된 광대역 급전 천이기의 단면구조에서 전계 분포 46
그림 2-17. 패치 프로브를 이용한 급전 천이기의 사시도 47
그림 2-18. 패치 프로브를 이용한 급전 천이기의 구조 48
그림 2-19. 패치 프로브를 이용한 급전 천이기의 설계 결과 49
그림 2-20. 기본적인 SIW 구조 50
그림 2-21. SIW 슬롯안테나 구조 51
그림 2-22. SIW 혼 안테나 구조 51
그림 2-23. 제안된 4채널 SIW 배열안테나 구조 53
그림 2-24. 4개 단자에 대한 반사손실 특성 (@ 빔조향각도＝0°) 54
그림 2-25. 제안된 안테나의 3차원 빔 조향제어 패턴 59
그림 2-26. 60° 빔 조향제어 시의 안테나 이득특성 60
그림 2-27. 제안된 Dummy 방사기가 부가된 4채널 SIW... 62
그림 2-28. 4개 단자에 대한 반사손실 특성 (@ 빔조향각도＝0°) 62
그림 2-29. 제안된 안테나의 3차원 빔 조향제어 패턴 67
그림 2-30. 제안된 Dummy 방사기가 부가된 안테나의 3차원... 68
그림 2-31. 제작된 4채널 배열안테나 69
그림 2-32. 1번 안테나의 방사패턴 특성 (방위각) 72
그림 2-33. 1번 안테나의 방사패턴 특성 (앙각) 73
그림 2-34. 2번 안테나의 방사패턴 특성 (방위각) 74
그림 2-35. 2번 안테나의 방사패턴 특성 (앙각) 75
그림 2-36. 3번 안테나의 방사패턴 특성 (방위각) 76
그림 2-37. 3번 안테나의 방사패턴 특성 (앙각) 77
그림 2-38. 4번 안테나의 방사패턴 특성 (방위각) 78
그림 2-39. 4번 안테나의 방사패턴 특성 (앙각) 79
그림 3-1. 편전안테나 구조[18] 80
그림 3-2. 제작된 LTCC 모듈 82
그림 3-3. LTCC 기술을 이용한 적층구조[21] 83
그림 3-4. LTCC 제작공정[22] 84
그림 3-5. LTCC CAD system 86
그림 3-6. Via에 공정 종류 및 특성 89
그림 3-7. Via 설계 규칙 90
그림 3-8. 금속패턴 설계 규칙 91
그림 3-9. 저항 설계용 평면도 및 설계 규칙 92
그림 3-10. 프로브 급전 패치 안테나 93
그림 3-11. 편전안테나의 급전구조 (단면도) 94
그림 3-12. 2단자 구조의 편전 안테나 전류 흐름 94
그림 3-13. 4단자 구조의 편전 안테나 전류 흐름 95
그림 3-14. 4단자 구조의 편전 안테나에서의 고립도 개선효과 96
그림 3-15. 2단자 LTCC 편전안테나 구조 97
그림 3-16. T 전력 분배기 98
그림 3-17. LTCC 마이크로스트립 T 전력 분배기 99
그림 3-18. LTCC 마이크로스트립 급전회로 구조 및 특성 100
그림 3-19. 2단자 LTCC 편전 안테나 설계 특성 102
그림 3-20. 4단자 LTCC 편전 안테나 구조 103
그림 3-21. 4단자 LTCC 편전 안테나의 반사/격리도 특성 104
그림 3-22. 입력단 1(port 1)에서의 수직편파 특성 105
그림 3-23. 입력단 2(port 2)에서의 수평편파 특성 106
그림 3-24. 월킨슨 전력 분배기 및 이를 이용한 급전회로 108
그림 3-25. 월킨슨 분배기를 이용한 마이크로스트립... 109
그림 3-26. 동축선로 구조 110
그림 3-27. 동축선로 구조를 이용한 안테나 및 반사특성 111
그림 3-28. 전류분포(A) 및 방사특성(B) 111
그림 3-29. 급전회로 구조 및 동축선로 형태의 급전 프로브 113
그림 3-30. 동축선로 형태의 급전 프로브 평면도 114
그림 3-31. 안테나 수직 구조 115
그림 3-32. 급전회로 배선 구조 115
그림 3-33. 급전회로의 반사 및 격리도 특성 116
그림 3-34. 입력단에 따른 패치 전류 분포 117
그림 3-35. 입력단에 따른 방사 패턴 118
그림 3-36. 단일패치 이중편파 LTCC 안테나 layout (A: 급전선로... 119
그림 3-37. 제작된 단일패치 이중편파 LTCC 안테나 119
그림 3-38. 단일패치 이중편파 1 × 4 배열 안테나 구조 120
그림 3-39. 설계된 단일패치 이중편파 1 × 4 배열 안테나의 반사... 121
그림 3-40. 설계된 단일패치 이중편파 1 × 4 배열 안테... 122
그림 3-41. Port 1 급전에 따른 방사패턴 123
그림 3-42. Port 2 급전에 따른 방사패턴 124
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원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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