버틀러 매트릭스 기반 28GHz 8-방향 스위칭 빔포밍 안테나 시스템 설계

신성진; 신현철

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자료유형: 학술저널

저자정보: 신성진 (광운대학교) 신현철 (광운대학교)

저널정보: 대한전자공학회 전자공학회논문지 전자공학회논문지 제54권 제1호 (통권 제470호)

발행연도: 2017.1

수록면: 11 - 17 (7page)

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본 논문에서는 밀리미터파 5세대 이동통신을 위한 28GHz 대역 8-방향 스위치 빔포밍 안테나 시스템을 설계하였다. 전체 시스템은 8x8 버틀러 매트릭스와 8 배열 안테나로 구성되어있다. 8×8 버틀러 매트릭스의 입력 단을 스위칭 하여 얻은 8개의 출력을 배열 안테나에 인가하여 총 8 방향의 빔을 생성할 수 있다. 배열 안테나 입력의 위상 간격 변화에 따라 배열지수(Array Factor)를 계산하여 빔의 방향성을 계산할 수 있다. 5G 시스템 목표인 ±40°의 조향 범위를 만족시키기 위한 안테나 간격은 0.65λ이다. 빔 조향 시뮬레이션 결과 버틀러 매트릭스 입력단에 따라 ±6°, ±17°, ±28°, ±40°의 총 8개의 방사 방향을 갖으며, 시스템의 전체 사이즈는 55.8×51.1㎟이다. 또한, 마이크로스트립 선로에 의한 기생 방사 효과를 확인하여 스트립라인 구조의 버틀러 매트릭스로 구현하였다.

#Beamforming #Switched beamforming #Millimeter-wave #5G #Radiation effect

참고문헌 (11)

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W. Roh, J. Seol, J. Park, B. Lee, J. Lee, Y. Kim, J. Cho, and K. Cheun, “Millimeter-wave beamforming as an enabling technology for 5G cellular communications”, IEEE Communications Magazine, vol. 52, no. 2, pp. 106-113, Feb. 2014. Z. Pi and F. Khan, “An introduction to millimeter-wave mobile broadband systems”, IEEE Communications Magazine, vol. 49, no. 6, pp. 101-107, Jun. 2011. H. Shin, “Overview of millimeter-wave beamforming technology development for 5G”, Proc. of IEIE Summer Conference, pp. 2027-2028, Jun. 2014. I. Kim, C. Ahn and S. Oh “Design and implementation of beam steering system based on rotaman lens and its real-time display device of beam receiving” Journal of the Institute of Electronics and Information Engineering, vol. 53, no. 5, pp. 683-692, May. 2016. C. Chang, R. Lee and T. Shih, “Design of a beam switching/steering butler matrix for phased array system”, IEEE Trans. Antennas Propag, vol. 58, no. 2, pp. 367-374, Dec. 2009.

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