표제지
제출문
요약문
최종보고서 초록
SUMMARY
목차
제1장 서론 18
제1절 연구의 필요성 18
1. 연구개발과제의 중요성 18
2. 연구개발과제 수행의 제약요인 19
3. 연구개발과제 수행결과 기대효과 20
제2장 5G 이동통신용 안테나 설계 및 분석 21
제1절 5G 배열안테나 설계(1×4 및 2×2) 21
1. 1×4 배열 안테나 설계 22
2. 2×2 배열 안테나 설계 22
제2절 5G 이동통신용 안테나의 공간상 전력밀도 변화 예측 연구 23
1. 안테나의 공간상 전력밀도 변화 23
2. Newton Divided Difference Interpolation 기법 25
3. Cubic spline을 이용한 보간 다항식 산출 28
제3절 전력밀도 모의시험 및 측정 데이터 기반 외삽함수 비교 및 결정 30
1. 전력밀도의 모의시험 및 측정 데이터에 기반한 외삽함수 비교 30
2. 1×4 배열안테나 30
3. 2×2 배열안테나 38
3. 외삽함수 평가 판정 결과 45
제4절 공간 임피던스 기반 방사 영역 구분 47
1. 안테나 별 공간 임피던스 기반 방사 영역 판정 47
제3장 근거리장 전자파 측정 기술 50
제1절 3GHz, 28GHz 주파수 대역의 프로브 설계 및 제작 50
1. 3축 프로브 제작 50
2. 단축 프로브 제작 52
제2절 3.5GHz와 28GHz 프로브 교정 53
1. 3축 프로브 교정 53
2. 단축 프로브 교정 55
제3절 5G 휴대전화의 근거리장 전자파 총노출량 산출방법 연구 57
제4절 프로브 팁에 의한 필드 영향 분석 57
제5절 28GHz 전력밀도 측정 60
1. 근거리 전력밀도 측정 면적 60
2. 외삽법에 의한 전력밀도 계산 61
3. Cubic Spline 65
4. 1×4 배열 안테나의 전력밀도 측정 73
4. 목업(Mock-up) 폰에 대한 전력밀도 측정 80
판권기 83
표 3-1. 안테나 입력 파라미터 75
표 3-2. 목업(Mock-up) 폰 앞면에 대한 전기장 및 전력밀도 측정값 80
표 3-3. Mock-up 폰 뒷면에 대한 전기장 및 전력밀도 측정값 81
그림 2-1. 5G 이동통신용 패치 안테나의 시뮬레이션 비교 21
그림 2-2. 1×4 안테나 및 시뮬레이션 결과 22
그림 2-3. 2×2 안테나 및 시뮬레이션 결과 23
그림 2-4. 전자기 모의시험 전력밀도 산출 결과 24
그림 2-5. 2×2 배열안테나 전력밀도 분포도 26
그림 2-6. 뉴턴 보간법을 사용한 보간 결과 (a) 1×4 안테나 (b)... 27
그림 2-7. Cubic Spline 보간법을 사용한 보간 결과 (a) 1×4... 29
그림 2-8. 쌍곡선 함수와 4차 다항함수 외삽 비교(원거리 영역 샘플) 31
그림 2-9. 쌍곡선 함수와 3차 스플라인 외삽 비교(원거리 영역 샘플) 32
그림 2-10. 쌍곡선 함수와 쌍곡선 평행이동 외삽 비교(원거리 영역 샘플) 32
그림 2-11. 쌍곡선 함수와 4차 다항함수 외삽 비교(중거리 영역 샘플) 34
그림 2-12. 쌍곡선 함수와 3차 스플라인 외삽 비교(중거리 영역 샘플) 34
그림 2-13. 쌍곡선 함수와 쌍곡선 평행이동 외삽 비교(중거리 영역 샘플) 35
그림 2-14. 쌍곡선 함수와 4차 다항함수 외삽 비교(근거리 영역 샘플) 36
그림 2-15. 쌍곡선 함수와 3차 스플라인 외삽 비교(근거리 영역 샘플) 37
그림 2-16. 쌍곡선 함수와 쌍곡선 평행이동 외삽 비교(근거리 영역 샘플) 37
그림 2-17. 쌍곡선 함수와 4차 다항함수 외삽 비교(원거리 영역 샘플) 39
그림 2-18. 쌍곡선 함수와 3차 스플라인 외삽 비교(원거리 영역 샘플) 39
그림 2-19. 쌍곡선 함수와 쌍곡선 평행이동 외삽 비교(원거리 영역 샘플) 40
그림 2-20. 쌍곡선 함수와 4차 다항함수 외삽 비교(중거리 영역 샘플) 41
그림 2-21. 쌍곡선 함수와 3차 스플라인 외삽 비교(중거리 영역 샘플) 42
그림 2-22. 쌍곡선 함수와 쌍곡선 평행이동 외삽 비교(중거리 영역 샘플) 42
그림 2-23. 쌍곡선 함수와 4차 다항함수 외삽 비교(근거리 영역 샘플) 44
그림 2-24. 쌍곡선 함수와 3차 스플라인 외삽 비교(근거리 영역 샘플) 44
그림 2-25. 쌍곡선 함수와 쌍곡선 평행이동 외삽 비교(근거리 영역 샘플) 45
그림 2-26. 단일 패치안테나의 거리별 공간임피던스 47
그림 2-27. 1×4 패치안테나의 거리별 공간임피던스 47
그림 2-28. 2×2 패치안테나의 거리별 공간임피던스 48
그림 2-29. 다이폴 안테나의 거리별 공간임피던스 48
그림 2-30. 혼 안테나의 거리별 공간임피던스 49
그림 3-1. 전기장 프로브 51
그림 3-2. 3.5GHz 전기장 프로브에 사용된 다이오드 특성 51
그림 3-3. 28GHz 전기장 프로브에 사용된 다이오드의 순방향 특성 51
그림 3-4. 3축 전기장 프로브 52
그림 3-5. 28GHz 단축 전기장 프로브 설계도 52
그림 3-6. 제작된 28GHz 단축 전기장 프로브 52
그림 3-7. 6GHz 이하 SAR 프로브 교정 53
그림 3-8. 3.5GHz와 28GHz 3축 전기장 프로브에 대한 28GHz에서의 교정 54
그림 3-9. 28GHz 3축 전기장 프로브 교정 모습 54
그림 3-10. 3축 프로브 등방성 및 교정 결과 55
그림 3-11. 28GHz 단축 프로브의 교정 55
그림 3-12. 28GHz 단축 프로브 교정 모습 56
그림 3-13. 28GHz 단축 프로브 등방성 및 교정 결과 56
그림 3-14. 프로브 팁의 전기장 왜곡현상 수치해석 모델 58
그림 3-15. 프로브 팁에 따른 혼 안테나의 전기장 분포 59
그림 3-16. 프로브 팁에 의한 전기장 왜곡현상 분석 59
그림 3-17. 프로브 팁 제거 전후 모습 60
그림 3-18. IEC 63170의 전자파흡수율 측정 체적 및 전력밀도 측정 면적 61
그림 3-19. 4차 다항식f(x)의 일반식과 그래프 61
그림 3-20. f(x) 그래프 선상에서 x₁부터 xn지점들의 f(x)값(이미지참조) 62
그림 3-21. f(x) 그래프와 g(x)의 비교에 따른 Error 62
그림 3-22. Square Error를 a₄, a₃, a₂, a₁, a0로 편미분한 값이 0인...(이미지참조) 63
그림 3-23. S(x)와 si(x) 그래프(이미지참조) 66
그림 3-24. si(xi)=si-1(xi) 그래프(이미지참조) 67
그림 3-25. s'i(xi)=s'i-1(xi) 그래프(이미지참조) 69
그림 3-26. 설계된 1×4 배열 안테나 74
그림 3-27. 28GHz 전력밀도 측정 시스템 구성도 74
그림 3-28. 1×4 배열 안테나 전력밀도 측정 모습 74
그림 3-29. 근거리 전력밀도 외삽 방법 75
그림 3-30. 1×1㎠ 면적의 측정 포인트 76
그림 3-31. 각 측정 포인트에 대한 외삽선 76
그림 3-32. Case 1에 의한 근거리 전력밀도 계산 78
그림 3-33. Case 2에 의한 근거리 전력밀도 계산 79
그림 3-34. 수치해석 결과와 측정값 및 측정값에 대한 외삽 비교 79
그림 3-35. 목업(Mock-up) 폰에 대한 전력밀도 측정 모습 80
그림 3-36. Mock-up 폰 앞면에 대한 전력밀도 외삽 결과 81
그림 3-37. Mock-up 폰 뒷면에 대한 전력밀도 외삽 결과 82