표제지
제출문
요약문
목차
제1장 서론 14
제1절 연구배경 14
1.1.1. 개발의 필요성 14
1.1.2. 개발의 중요성 14
제2절 개발 목표 22
제3절 개발 추진전략 및 계획 23
1.3.1. 개발 추진 전략 및 방법론 23
제2장 고속측정기술 표준화 24
제1절 기존 안테나 측정 방법에 대한 표준화 동향 조사 24
2.1.1. 근거리장 측정방법의 종류 24
2.1.2. 안테나 측정 간격 25
2.1.3. 구형 근접전계 측정 이론 26
제2절 3GPP TR38.303 28
2.2.1. 밀리미터파 OTA 주요 측정 파라미터 29
2.2.2. 단말기 OTA 측정 방법에 대한 표준화 동향 32
2.2.3. 기지국 OTA 측정 방법에 대한 표준화 동향 39
제3절 안테나 고속 측정방법에 대한 표준화 대응연구 46
2.3.1. AWG의 구성 및 개요 46
제4절 표준화 대응 연구 49
2.4.1. AWG 대응 준비반 제 56차 회의 49
2.4.2. AWG 대응 준비반 제 57차 회의 50
2.4.3. AWG 국제회의 내용 51
제3장 2차년도 시스템 개발 현황 55
제1절 신기술 적용 안테나의 2차년도 고속측정시스템 개요 55
3.1.1. 2차년도 고속측정시스템 요구규격 55
제2절 2차년도 고속측정시스템 상세설계 57
3.2.1. 시스템 설치공간 57
3.2.2. 기계부 & AUT 64
3.2.3. 프로브 70
3.2.4. RF 75
3.2.5. 캘리브레이션 시험 80
3.2.6. 소프트웨어 82
3.2.7. PC 세트 88
3.2.8. 전기적 성능 검증 방안 89
제3절 2차년도 시스템 검증 90
3.3.1. 단일 안테나 측정 90
3.3.2. 시스템 검증 결과 91
제4장 차년도 연구내용 선제적 추진현황 96
제1절 3차년도 프로브 개발 현황 96
4.1.1. 프로브 요구 조건 96
4.1.2. 프로브 설계 97
4.1.3. Isolation 향상을 위한 설계 101
4.1.4. 최종 설계도 104
제2절 3차년도 수신 능동모듈 개발 현황 106
4.2.1. 능동형 고속 측정시스템의 개요 106
4.2.2. 세부 개발 현황 113
4.2.3. 수신 능동모듈의 성능 검증 118
제5장 결론 및 향후 계획 123
참고문헌 126
판권기 128
〈표 1-1-1〉 세계 이동통신 단말부품 매출액 전망 15
〈표 1-1-2〉 기존 안테나 및 신기술 적용 안테나 활용 동향 18
〈표 2-1-1〉 3GPP OTA 주요 측정 파라미터 29
〈표 2-2-1〉 기존 LTE의 전도시험과 UE에 대한 OTA 파라미터 측정시간 32
〈표 2-2-2〉 TR 38.810에서 규정하는 3가지 유형의 DUT 안테나 33
〈표 2-2-3〉 TR 38.810에서 규정하는 4가지 측정 방법 33
〈표 2-2-4〉 CATR과 DFF의 성능 비교 37
〈표 2-2-5〉 각 측정방법들에 대한 측정 파라미터 적용 39
〈표 2-3-1〉 제 26차 AWG 국내 기고서 및 반영 결과 53
〈표 3-1-1〉 신기술 적용 안테나 고속측정시스템 1차년도 요구규격 55
〈표 3-2-1〉 정밀도 시험 소요장비 68
〈표 3-2-2〉 송신부 구성품(상용 제품) 76
〈표 3-2-3〉 수신부 구성품(상용 제품) 76
〈표 3-2-4〉 캘리브레이션 구성품 80
〈표 3-2-5〉 PC 세트(상용제품) 88
〈표 3-2-6〉 이중대역 고속측정 시스템의 전기적 성능 검증 항목 89
〈표 3-3-1〉 시스템 검증 결과(저대역 단일 혼안테나) 91
〈표 3-3-2〉 시스템 검증 결과(고대역 단일 혼안테나) 93
〈표 4-1-1〉 프로브 요구조건 96
〈표 4-1-2〉 TE 모드에 대한 차단주파수 관련 상수 xₘₙ 98
〈표 4-1-3〉 TM 모드에 대한 차단주파수 관련 상수 xₘₙ 98
〈표 4-1-4〉 도파관 직경에 따른 각 모드별 차단주파수 99
〈표 4-2-1〉 3차년도 수신모듈의 요구 규격 111
〈표 4-2-2〉 K-대역 하향 변환반 규격 113
〈표 4-2-3〉 신호처리 및 통신반 규격 116
〈표 4-2-4〉 신호처리 및 통신반 규격 120
[그림 1-1-1] 5G 시장규모 추이 15
[그림 1-1-2] IoT용 RF부품 시장 전망 16
[그림 1-1-3] 5G 무선통신 핵심 기술 17
[그림 1-1-4] 국내 A社 공간 빔포밍 기술 적용 안테나 서비스 개념도 18
[그림 1-1-5] 외국 B社의 안테나 시스템 개발 과정 19
[그림 1-1-6] 5G 기술기반 C-V2X 개념도 20
[그림 1-1-7] 최근 변화하는 연구개발 순기: 표준화 → 시제품 개발 → 측정·분석 20
[그림 1-2-1] 2차년도 개발 목표에 대한 개념도 22
[그림 1-3-1] 개발 추진 계획 개념도 23
[그림 2-1-1] IEEE std 1720의 근거리장 측정방법의 종류 24
[그림 2-1-2] 포지셔너 구동 축에 따른 구면 좌표계 25
[그림 2-2-1] 5G RAT(New Radio Access Technology)의 요구사항 28
[그림 2-2-2] 5G 기술의 특정 29
[그림 2-2-3] 각 시험방법에 대한 3가지 유형의 DUT 안테나 적용 가능성 34
[그림 2-2-4] DFF(Direct far field)의 원리 34
[그림 2-2-5] DFF(Direct far field)의 측정방법 35
[그림 2-2-6] 새로운 DFF(Direct far field) 측정방법 35
[그림 2-2-7] 'D'에 따른 전자파 무반사실 크기 및 Path loss의 변화 36
[그림 2-2-8] IFF(Indircct far field) 측정방법 37
[그림 2-2-9] Near Field to Far Field Transform(NFTF)의 원리 38
[그림 2-2-10] 전자파 무반사실에서의 EIRP 테스트 구성 40
[그림 2-2-11] 전자파 무반사실에서의 EIS 테스트 구성 40
[그림 2-2-12] KS X 3271:2019 규격 41
[그림 2-2-13] KS X 3271:2019 규격 부속서 A 41
[그림 2-2-14] KS X 3271:2019 규격 부속서 B 42
[그림 2-2-15] TR 38.810에서 명시하고 있는 AAS BS에 대한 문구 42
[그림 2-2-16] TR 37.842 규격 43
[그림 2-2-17] CATR의 측정 구성 44
[그림 2-2-18] One Dimensional Compact Range의 측정 구성 44
[그림 2-2-19] Near Field Test range의 측정 구성 45
[그림 2-3-1] APT 조직 구성 46
[그림 2-3-2] AWP 조직 구성 및 의장단 현황 47
[그림 2-3-3] 국내 AWG 대응 체계 48
[그림 2-3-4] AWG 대응 준비반 제 56차 회의 주요 발표내용 49
[그림 2-3-5] AWG 기고서 서론 50
[그림 2-3-6] AWG 종합보고서 개발 제안 내용 51
[그림 2-3-7] 제 26차 AWG 회의 의제 52
[그림 3-2-1] 신기술 적용 안테나의 1차년도 고속측정시스템 구성도 57
[그림 3-2-2] 모듈라 팬 타입 차폐구조 58
[그림 3-2-3] 챔버 공사 사진 59
[그림 3-2-4] 쉴드룸 차폐 성능 60
[그림 3-2-5] 전파흡수체 모델 선정 61
[그림 3-2-6] 흡수체 반사율 61
[그림 3-2-7] 전파흡수체 특성 62
[그림 3-2-8] 흡수체 적용 사진 62
[그림 3-2-9] CCTV & LED 조명 설치 63
[그림 3-2-10] 기계부 구성 64
[그림 3-2-11] 실제작된 기계부 형상 64
[그림 3-2-12] 아크 프레임 형상 및 제원 65
[그림 3-2-13] 구동부 형상 및 구성 66
[그림 3-2-14] AUT 전원 커넥터 위치 67
[그림 3-2-15] AUT 고정 마스트 형상 67
[그림 3-2-16] 기구적 성능 검증 시험구성 68
[그림 3-2-17] 정밀도 측정 69
[그림 3-2-18] 저대역 프로브 형상 70
[그림 3-2-19] 시뮬레이션 - 측정결과 비교 71
[그림 3-2-20] 저대역 프로브 아크 배치 형상 72
[그림 3-2-21] 고대역 프로브 형상 72
[그림 3-2-22] 시뮬레이션 - 측정결과 비교 73
[그림 3-2-23] 고대역 프로브 아크 배치 형상 74
[그림 3-2-24] RF 채널 구성 75
[그림 3-2-25] RF 스위치 제어 시퀀스 78
[그림 3-2-26] 모션 컨트롤러 형상(구동부 및 스위치 제어) 79
[그림 3-2-27] 캘리브레이션 수행 사진 81
[그림 3-2-28] 소프트웨어 상의 보정 테이블 81
[그림 3-2-29] 구형 근접전계 측정 좌표계 82
[그림 3-2-30] Main GUI 84
[그림 3-2-31] 측정 소프트웨어 기능 85
[그림 3-2-32] Far-field transform 86
[그림 3-2-33] 근/원전계 chart 87
[그림 3-2-34] PC세트 사진 88
[그림 3-3-1] 단일 혼안테나 측정 사진 90
[그림 3-3-2] 3.5GHz 단일 혼안테나 far-field 패턴 92
[그림 3-3-3] 28GHz 단일 혼안테나 far-field 패턴 94
[그림 3-3-4] 3.5GHz와 28GHz 단일 혼안테나의 3D farfield 패턴 95
[그림 4-1-1] 빔폭 도출 근거 및 프로브 개구면 지름 계산 97
[그림 4-1-2] 프로브 초기 설계도 97
[그림 4-1-3] 2.92mm 커넥터 설계도 100
[그림 4-1-4] 프로브 초기 모델 시뮬레이션 결과 101
[그림 4-1-5] 포트 사이에 offset이 적용된 도파관 101
[그림 4-1-6] offset 길이에 따른 S 파라미터 변화 103
[그림 4-1-7] offset이 적용된 프로브의 시뮬레이션 결과 104
[그림 4-2-1] 기존의 수동형 측정시스템 106
[그림 4-2-2] 기존의 측정시스템에 적용된 능동 수신기 개념 108
[그림 4-2-3] 능동형 측정시스템의 구성도 108
[그림 4-2-4] 능동형 측정시스템의 채널구성 및 신호흐름도 109
[그림 4-2-5] 수신 능동모듈 구조 및 프로브 체결 구조 110
[그림 4-2-6] 수신 능동모듈의 회로 구성 112
[그림 4-2-7] 전체 모듈 블록도 112
[그림 4-2-8] K-대역 하향 변환반 상세 블록도 114
[그림 4-2-9] K-대역 하향 변환반 부품 배치도 115
[그림 4-2-10] K-대역 하향 변환반 회로 체결도 115
[그림 4-2-11] 신호처리 및 통신반 블록도 117
[그림 4-2-12] 신호처리 및 통신반 동작 알고리즘 118
[그림 4-2-13] RF 회로부 구현 형상 119
[그림 4-2-14] IF 회로부 구현 형상 119
[그림 4-2-15] 신호처리부(FPGA) 구현 형상 120
[그림 4-2-16] 입력 반사 손실 측정 결과 121
[그림 4-2-17] IF신호 출력 및 IF Harmonic 측정 결과 121