차량용 안테나는 C-ITS의 핵심인 V2X 통신의 필수적인 요소인데, V2X통신영역을 충족시킬 뿐만 아니라 이용자의 측면을 고려하여 설치가 편리하도록 개발되어야 한다. 차량 루프에 설치하는 외장용인 샤크 안테나 타입이 차량용 안테나로 일반적으로 사용된다. 왜냐하면, 차량용으로는 외부용 안테나가 안테나 특성을 확보하기에 최적의 위치이기 때문이다. 하지만, 기존에 설치된 차량 외부용 안테나 외에 추가적으로 설치하고자 할 경우, 차량 개조가 필요할 수 있고 어려운 안테나 고정방법과 케이블 배선 등과 같이 설치하기가 쉽지 않다는 단점이 있다. 이러한 단점은 보완하면서 차량 외부용 안테나와 동등한 성능을 나타내는 차량 내부용 안테나를 개발하였다. 차량 내부용 안테나는 좋지 않은 환경을 극복하기 위해, 또한 ...
차량용 안테나는 C-ITS의 핵심인 V2X 통신의 필수적인 요소인데, V2X통신영역을 충족시킬 뿐만 아니라 이용자의 측면을 고려하여 설치가 편리하도록 개발되어야 한다. 차량 루프에 설치하는 외장용인 샤크 안테나 타입이 차량용 안테나로 일반적으로 사용된다. 왜냐하면, 차량용으로는 외부용 안테나가 안테나 특성을 확보하기에 최적의 위치이기 때문이다. 하지만, 기존에 설치된 차량 외부용 안테나 외에 추가적으로 설치하고자 할 경우, 차량 개조가 필요할 수 있고 어려운 안테나 고정방법과 케이블 배선 등과 같이 설치하기가 쉽지 않다는 단점이 있다. 이러한 단점은 보완하면서 차량 외부용 안테나와 동등한 성능을 나타내는 차량 내부용 안테나를 개발하였다. 차량 내부용 안테나는 좋지 않은 환경을 극복하기 위해, 또한 페이딩과 설치의 편리성을 위해서, 고 이득 평면형 안테나인 원형편파 마이크로스트립 패치 배열 안테나를 선택하여 설계하고 제작하였다. 개발된 1x4 배열 안테나는 전력분배기를 통해 안테나가 동작하게 되는데, 0.1 : 0.4 : 0.4 : 0.1의 비율과 동위상으로 전력이 분배되도록 전력분배기가 개발되었다. 설계 후 제작된 안테나는 중심주파수인 5890 MHz 기준으로 임피던스대역폭이 110 MHz 이고, 5.855 GHz 에서 5.925 GHz 까지의 C-ITS WAVE 통신대역에서 VSWR이 1.5 이하의 특성을 나타내었다. 또한, 동작 주파수내에서 안테나의 최대이득이 11.9 dBiC 이상으로 고 이득 특성을 가지고, 중심주파수에서 yz 면에서의 반전력빔폭이 20° 그리고 zx 면에서 얻어진 반전력빔폭은 73° 의 안테나의 성능을 나타내었다. C-ITS 차량 내부용 안테나의 성능검증을 위하여 실제 차량에 설치하여 필드테스트를 하였다. 차량 대 차량(V2V) 통신영역을 측정하고 차량 대 인프라(V2I) 서비스를 검증하였다. 측정결과 개발된 차량 내부용 배열 안테나의 V2V 통신영역은 평균 300 m 이상이고, C-ITS 시범사업 설치 안테나인 외부용 샤크 안테나와의 V2V 통신영역도 평균 400 m 로 C-ITS용 안테나로 적합함을 보여주고 있다. V2I 서비스 정확도는 교차로 신호위반 위험경고 서비스 수신율이 C-ITS 시범 안테나인 외장형 샤크 안테나와 같은 98.9% 이였다. 다른 V2I 서비스에서는 모두 100% 의 정확도를 보여주고 있다.
차량용 안테나는 C-ITS의 핵심인 V2X 통신의 필수적인 요소인데, V2X통신영역을 충족시킬 뿐만 아니라 이용자의 측면을 고려하여 설치가 편리하도록 개발되어야 한다. 차량 루프에 설치하는 외장용인 샤크 안테나 타입이 차량용 안테나로 일반적으로 사용된다. 왜냐하면, 차량용으로는 외부용 안테나가 안테나 특성을 확보하기에 최적의 위치이기 때문이다. 하지만, 기존에 설치된 차량 외부용 안테나 외에 추가적으로 설치하고자 할 경우, 차량 개조가 필요할 수 있고 어려운 안테나 고정방법과 케이블 배선 등과 같이 설치하기가 쉽지 않다는 단점이 있다. 이러한 단점은 보완하면서 차량 외부용 안테나와 동등한 성능을 나타내는 차량 내부용 안테나를 개발하였다. 차량 내부용 안테나는 좋지 않은 환경을 극복하기 위해, 또한 페이딩과 설치의 편리성을 위해서, 고 이득 평면형 안테나인 원형편파 마이크로스트립 패치 배열 안테나를 선택하여 설계하고 제작하였다. 개발된 1x4 배열 안테나는 전력분배기를 통해 안테나가 동작하게 되는데, 0.1 : 0.4 : 0.4 : 0.1의 비율과 동위상으로 전력이 분배되도록 전력분배기가 개발되었다. 설계 후 제작된 안테나는 중심주파수인 5890 MHz 기준으로 임피던스 대역폭이 110 MHz 이고, 5.855 GHz 에서 5.925 GHz 까지의 C-ITS WAVE 통신대역에서 VSWR이 1.5 이하의 특성을 나타내었다. 또한, 동작 주파수내에서 안테나의 최대이득이 11.9 dBiC 이상으로 고 이득 특성을 가지고, 중심주파수에서 yz 면에서의 반전력빔폭이 20° 그리고 zx 면에서 얻어진 반전력빔폭은 73° 의 안테나의 성능을 나타내었다. C-ITS 차량 내부용 안테나의 성능검증을 위하여 실제 차량에 설치하여 필드테스트를 하였다. 차량 대 차량(V2V) 통신영역을 측정하고 차량 대 인프라(V2I) 서비스를 검증하였다. 측정결과 개발된 차량 내부용 배열 안테나의 V2V 통신영역은 평균 300 m 이상이고, C-ITS 시범사업 설치 안테나인 외부용 샤크 안테나와의 V2V 통신영역도 평균 400 m 로 C-ITS용 안테나로 적합함을 보여주고 있다. V2I 서비스 정확도는 교차로 신호위반 위험경고 서비스 수신율이 C-ITS 시범 안테나인 외장형 샤크 안테나와 같은 98.9% 이였다. 다른 V2I 서비스에서는 모두 100% 의 정확도를 보여주고 있다.
A vehicular Antenna is essential component in V2X communication system which is core technology of C-ITS. This should be designed considering V2X commutation ability and installation issue. A roof-top vehicle antenna is the best antenna for C-ITS because of its installation position and good perform...
A vehicular Antenna is essential component in V2X communication system which is core technology of C-ITS. This should be designed considering V2X commutation ability and installation issue. A roof-top vehicle antenna is the best antenna for C-ITS because of its installation position and good performance. However, there are some disadvantages: car might be modified for another antenna and the method of cable wiring is complicated. To overcome these disadvantages, the development of inner vehicular antennas is carried out. In order to achieve higher gain and suppress the fading effects, circular polarization (CP) microstrip patch array antennas are designed and fabricated. A 1x4 array antenna is operated with the power divider designed to split the power among elements of an array with the ratio of 0.1 : 0.4 : 0.4 : 0.1 in phase. The bandwidth of the antenna is 110 MHz at the center frequency of 5.890 GHz and the VSWR is below 1.5 at the frequency band of C-ITS WAVE (5.855 GHz to 5.925 GHz). Moreover, the maximum gain of the array antenna at the center frequency is 11.9 dBiC. The half power beam width of the center frequency is 20 degrees at the yz-plane and 73 degrees at the zx-plane On-road field operational tests for C-ITS inner vehicle antennas are performed. V2V communication messages of array antennas have a range of around 300 meters. Moreover, vehicles can communicate with each other using the 1x4 array antenna and a roof-top shark antenna in the rage of 400 meters. In addition, V2I capability on public roads in Sejong and Daejeon is demonstrated. The reliability of V2I communications using the 1x4 array antenna is 100 percents except for intersection signal information and violation warning: the data receiving rate is 98.9 percents which is the same as the roof-top shark antenna.
A vehicular Antenna is essential component in V2X communication system which is core technology of C-ITS. This should be designed considering V2X commutation ability and installation issue. A roof-top vehicle antenna is the best antenna for C-ITS because of its installation position and good performance. However, there are some disadvantages: car might be modified for another antenna and the method of cable wiring is complicated. To overcome these disadvantages, the development of inner vehicular antennas is carried out. In order to achieve higher gain and suppress the fading effects, circular polarization (CP) microstrip patch array antennas are designed and fabricated. A 1x4 array antenna is operated with the power divider designed to split the power among elements of an array with the ratio of 0.1 : 0.4 : 0.4 : 0.1 in phase. The bandwidth of the antenna is 110 MHz at the center frequency of 5.890 GHz and the VSWR is below 1.5 at the frequency band of C-ITS WAVE (5.855 GHz to 5.925 GHz). Moreover, the maximum gain of the array antenna at the center frequency is 11.9 dBiC. The half power beam width of the center frequency is 20 degrees at the yz-plane and 73 degrees at the zx-plane On-road field operational tests for C-ITS inner vehicle antennas are performed. V2V communication messages of array antennas have a range of around 300 meters. Moreover, vehicles can communicate with each other using the 1x4 array antenna and a roof-top shark antenna in the rage of 400 meters. In addition, V2I capability on public roads in Sejong and Daejeon is demonstrated. The reliability of V2I communications using the 1x4 array antenna is 100 percents except for intersection signal information and violation warning: the data receiving rate is 98.9 percents which is the same as the roof-top shark antenna.
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