표제지 1
제출문 4
요약문 5
목차 7
제1장 서론 13
제1절 연구배경 13
제2절 안테나 배열 이론 및 측정기술 조사 13
1.2.1. 안테나 배열 이론 13
1.2.2. 안테나 측정기술 14
제3절 5G 기자재 측정 표준화 동향 조사 18
1.3.1. 밀리미터파 OTA 주요 측정 파라미터 20
1.3.2. 단말기 OTA 측정방법에 대한 표준화 동향 24
1.3.3. 기지국 OTA 측정방법에 대한 표준화 동향 31
제2장 2차년도 안테나 고속측정 시스템 개발 33
제1절 신기술 적용 안테나의 2차년도 고속측정시스템 개요 33
2.1.1. 2차년도 고속측정시스템 요구규격 33
2.1.2. 기계부 & AUT 단 설계 형상 35
2.1.3. 프로브 개발 40
2.1.4. RF 채널구성 44
2.1.5. 캘리브레이션 시험 49
2.1.6. 2차년도 시스템 검증 55
제2절 검증용 안테나 구성 및 모의실험 결과 60
2.2.1. 패치 배열 안테나 60
2.2.2. 28 ㎓ 빔포밍 안테나 설계 67
제3장 3차년도 안테나 고속측정 시스템 개발 72
제1절 신기술 적용 안테나의 3차년도 고속측정시스템 개요 72
제2절 3차년도 고속측정시스템 상세설계 74
3.2.1. 시스템 설치공간 74
3.2.2. 기계부 & AUT 81
3.2.3. 캘리브레이션 시험 92
3.2.4. 3차년도 시스템 검증 및 타 시스템 간 상호비교 95
제4장 결론 및 향후 계획 97
참고문헌 98
판권기 100
뒷표지 101
〈표 1.2.1〉 원역장과 근역장 측정법 비교 17
〈표 1.3.1〉 3GPP OTA 주요 측정 파라미터 20
〈표 1.3.2〉 기존 LTE의 전도시험과 UE에 대한 OTA 측정시간 24
〈표 1.3.3〉 TR 38.810에서 규정하는 3가지 유형의 DUT 안테나 24
〈표 1.3.4〉 TR 38.810에서 규정하는 4가지 측정방법 24
〈표 1.3.5〉 CATR과 DFF의 성능 비교 29
〈표 1.3.6〉 각 측정방법들에 대한 측정 파라미터 적용 30
〈표 2.1.1〉 신기술 적용 안테나 고속측정시스템 2차년도 규격 33
〈표 2.1.2〉 정밀도 시험 소요장비 39
〈표 2.1.3〉 송신부 구성품(상용 제품) 45
〈표 2.1.4〉 수신부 구성품(상용 제품) 46
〈표 2.1.5〉 캘리브레이션 구성품 49
〈표 2.1.6〉 이중대역 고속측정 시스템의 전기적 성능 검증 항목 55
〈표 2.1.7〉 시스템 검증 결과(저대역 단일 혼안테나) 56
〈표 2.1.8〉 시스템 검증 결과(고대역 단일 혼안테나) 58
〈표 2.2.2〉 각 시스템 별 방사패턴 비교 결과 71
〈표 2.2.3〉 각 시스템 별 장단점 비교 결과 71
〈표 3.1.1〉 신기술 적용 안테나 고속측정시스템 3차년도 요구규격 72
〈표 3.2.1〉 측정시스템 적용 특수 전파흡수체의 요구규격 77
〈표 3.2.2〉 포지셔너 시스템 설계규격 85
〈표 3.2.3〉 Calibration 포지셔너 설계규격 87
〈표 3.2.5〉 이중대역 고속측정 시스템의 전기적 성능 검증 항목 95
[그림 1.2.1] 안테나 방사 거리 별 필드 경계 15
[그림 1.2.2] 안테나 원역장 측정시설 16
[그림 1.2.3] 안테나 근역장 측정시설 17
[그림 1.3.1] 5G RAT(New Radio Access Technology)의 요구사항 19
[그림 1.3.2] 5G 기술의 특징 20
[그림 1.3.3] 각 시험방법에 대한 3가지 유형의 DUT 안테나 적용 가능성 25
[그림 1.3.4] DFF (Direct far field)의 원리 25
[그림 1.3.5] DFF (Direct far field)의 측정방법 26
[그림 1.3.6] 새로운 DFF (Direct far field) 측정방법 27
[그림 1.3.7] 'D'에 따른 전자파 무반사실 크기 및 Path loss의 변화 27
[그림 1.3.8] IFF (Indirect far field) 측정방법 28
[그림 1.3.9] Near Field to Far Field Transform(NFTF)의 원리 29
[그림 1.3.10] 전자파 무반사실에서의 EIRP 테스트 구성 31
[그림 1.3.11] 전자파 무반사실에서의 EIS 테스트 구성 32
[그림 2.1.1] 기계부 구성 35
[그림 2.1.2] 실 제작된 기계부 형상 35
[그림 2.1.3] 아크 프레임 형상 및 제원 36
[그림 2.1.4] 구동부 형상 및 구성 37
[그림 2.1.5] AUT 전원 커넥터 위치 38
[그림 2.1.6] AUT 고정 마스트 형상 38
[그림 2.1.7] 기구적 성능검증 시험 구성 39
[그림 2.1.8] 저대역 프로브 형상 40
[그림 2.1.9] 시뮬레이션 - 측정결과 비교 41
[그림 2.1.10] 저대역 프로브 아크 배치 형상 42
[그림 2.1.11] 고대역 프로브 형상 42
[그림 2.1.12] 시뮬레이션 - 측정결과 비교 43
[그림 2.1.13] 고대역 프로브 아크 배치 형상 44
[그림 2.1.14] RF 채널 구성 45
[그림 2.1.15] RF 스위치 제어 시퀀스 47
[그림 2.1.16] 모션 컨트롤러 형상(구동부 및 스위치 제어) 48
[그림 2.1.17] 캘리브레이션 수행 사진 50
[그림 2.1.18] 소프트웨어 상의 보정 테이블 50
[그림 2.1.19] Main GUI 51
[그림 2.1.20] 측정 소프트웨어 기능 52
[그림 2.1.21] Far-field transform 53
[그림 2.1.22] 근/원전계 chart 54
[그림 2.1.23] 단일 혼 안테나 측정 사진 56
[그림 2.1.24] 3.5 ㎓ 단일 혼안테나 far-field 패턴 57
[그림 2.1.25] 28 ㎓ 단일 혼안테나 far-field 패턴 59
[그림 2.2.1] 배열 안테나 설계 형상과 180도 위상차 전력분배기 60
[그림 2.2.2] 설계된 전력 분배기 시뮬레이션 모델 61
[그림 2.2.3] 패치 배열 안테나의 반사계수 시뮬레이션 결과 61
[그림 2.2.4] 패치 배열 안테나의 방사패턴 시뮬레이션 결과 62
[그림 2.2.5] 패치 배열 안테나의 표면 전류 분포 62
[그림 2.2.6] 제작한 5G 기지국 빔포밍 안테나 샘플용 AUT 63
[그림 2.2.7] 8-way 전력 분배기 출력포트 전달계수 측정 결과 64
[그림 2.2.8] 16×8 직렬 배열 패치안테나 반사계수 측정 결과 64
[그림 2.2.9] 16×8 직렬 배열 패치안테나 방사패턴 측정 사진 65
[그림 2.2.10] 3.55 GHz의 E/H-평면 방사패턴 측정 결과 65
[그림 2.2.11] 고속측정 시스템에서 방사패턴 측정 사진 66
[그림 2.2.12] 2차년도 고속측정시스템의 방사패턴 측정 결과 66
[그림 2.2.13] 연결도 및 구성도 67
[그림 2.2.14] 3x10 로트만 렌즈 및 안테나 67
[그림 2.2.15] 안테나 빔 조향 제어 소프트웨어 GUI 68
[그림 2.2.16] 빔포밍 안테나 방사패턴 모의실험 결과 68
[그림 2.2.17] 제작된 아날로그 빔포밍 안테나 69
[그림 2.2.18] CATR 챔버내에서 빔포밍 안테나 측정사진 69
[그림 2.2.19] 2차년도 시스템에서 빔포밍 안테나 측정사진 70
[그림 2.2.20] 고속측정시스템을 사용한 빔포밍 안테나 측정결과 70
[그림 3.2.1] 능동형 안테나 측정시스템 챔버 배치도 74
[그림 3.2.2] 쉴드룸 차폐 성능 75
[그림 3.2.3] 전파흡수체 모델 76
[그림 3.2.4] 흡수체 반사율 76
[그림 3.2.5] 전파흡수체 특성 77
[그림 3.2.6] 특수 전파흡수체 사진 78
[그림 3.2.7] 측정시스템 전파흡수체 시공 형상 80
[그림 3.2.8] 전체 측정시스템의 구성 81
[그림 3.2.9] 프로부가 체결된 기구 및 구동부 구성 82
[그림 3.2.10] 아크 프레임 구조 및 제작 형상 83
[그림 3.2.11] 구동부 형상 및 구성 84
[그림 3.2.12] 포지셔너 시스템 구성 85
[그림 3.2.13] 고니어미터 85
[그림 3.2.14] 고니어미터 구동 범위(±2°) 86
[그림 3.2.15] 방위각 포지셔너 86
[그림 3.2.16] 포지셔너 세부구성 86
[그림 3.2.17] Calibration 포지셔너 87
[그림 3.2.18] Calibration 포지셔너 설치 형상1 88
[그림 3.2.19] Calibration 포지셔너 설치 형상2 88
[그림 3.2.20] 아치구조물 조립 완료 형상 89
[그림 3.2.21] 프로브 안테나 장착 89
[그림 3.2.22] 높이 조절 마스트(좌)와 폼 마스트(우) 90
[그림 3.2.23] 프로브 안테나 및 지그 조립 90
[그림 3.2.24] 프로브 안테나 조립 91
[그림 3.2.25] 프로브 안테나 기계적 정렬1 91
[그림 3.2.26] 프로브 안테나 기계적 정렬2 92
[그림 3.2.27] 캘리브레이션 구성도 (a) 지향성 혼 안테나의 3차년도 측정시스템 내부 장착 (b) 신호발생기 및 커플러 93
[그림 3.2.28] 캘리브레이션 GUI 93
[그림 3.2.29] 캘리브레이션 결과 (a) H-편파 모듈의 온도 변화 및 크기… 94
[그림 3.2.30] 3차년도 고속측정시스템 검증결과 96
[그림 3.2.31] 3차년도 고속측정시스템과 타시스템 간 상호비교 결과 96