선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 논문에서는 글라스 인쇄형 안테나의 최신 설계 방법을 제 안하였으며, 차종에 따른 글라스 안테나의 설계 예제를 확인하였다. 가장 먼저 차량용 안테나의 최근 동향과 차종에 따른 글라스 안테나의 장 .
- 본 논문에서는 차종에 따른 FM 수신용 글라스 안테나의 최신 설계 방법에 대해 살펴보고, 제안된 방식을 사용한 몇 가지 설계 예제에 대하여 기술하였다. 먼저 차량용 안테나 설계 방법을 사전 준비 단계, 성능 최적화 단계, 양산 최적화 단계의 과정으로 분류하고 각 단계의 세부적인 절차를 검토하였다.
가설 설정
- 안테나의 전도성 선로는 EM 시뮬레이션의 계산 속도 및 정확도를 높이기 위해 와이어 코팅기법을 사용하였으며, 유리가 코팅된 구리 와이 어로 등가화하였다. 와이어 코팅 기법은 [그림 3]에서 같이 3 mm의 두께를 가지는 유리 위에 1 mm로 인쇄되는 전도성 선로를 반지름 0.18 mm의 구리 와이어에 반지름 7.7 mm의 유리로 코팅되어 있다고 가정하였다. 구리 와이어의 두께와 유리의 코팅 두께는 차종에 따라 조금씩 다른 값을 보이며 안테나 단품 성능 측정을 통해 정확한 값을 도출할 수 있다.
제안 방법
- ' 다음으로 FM 라디오 수신을 위한 세단용(2007 현대 그랜져 TG Q 240) 다중 안테나를 설계하였다. [그림 9](a)는차량 뒤쪽에 위치한 리어 글라스 안테나의 설계 파라미터를 보여주고 있다.
- kr)을 선택하여 스펙트럼 분석기(Agilent 8593A)를 이용하여 초당 3회의 수신 출력을 측정하였다. 1.2 km 구간을 약 20 km/h 속도로 이동하며, 위치에 따른 수신 세기를 비교하였다. [그림 12]에서 보는 것과 같이 수신 출력은 시간에 따라 급격하게 변화하며, 두 안테나의 수신 출력 경향이 다름을 확인할 수 있었다.
- 출력을 측정하였다. 99.9 MHz의 주파수를 사용하고, 광교 기지국에서 5 kW의 전력을 송신하는 경기방송(http://www.kfm.co.kr)을 선택하여 스펙트럼 분석기(Agilent 8593A)를 이용하여 초당 3회의 수신 출력을 측정하였다. 1.
- FM 라디오 수신을 위한 RV용(2006 기아 그랜드 카니발) 단일 안테나로 다중 루프 형태의 안테나를 제안하였다. 다중 루프 형태의 안테나는 형상이 간단하고 모노폴 안테나와 유사한 복사 패턴 및 이득을 보이며, 효과적인 공간 활용과 실제 양산에 적용하기 용이한 형태를 지닌다侦 또한 다중 루프 구조는 각 루프에 의한 다중 공진으로 광대역 특성과 복사효율을 향상시킬 수 있으며, 고조파에 의한 수직 성분 감소를 줄일 수 있다司 다중 루프 안테나의 형상은 [그림 5]와 같이 각 루프의 좌표인 x„, y„.
- 제시된 설계 방법을 이용하여 FM 라디오 수신을 위한 상용 RV와 세단의 글라스 안테 나를 설계하였다. RV용 단일 쿼터 글라스 안테나는 복사 이득이 최대가 되도록 안테나를 설계하였고, 최적 설계된 안테나의 반사 손실과 복사 이득을 반무반사실에서 측정하였다. 세단용 다중 리어 글라스 안테나는 두 안테나의 3차원 복사 패턴으로부터 채널 용량이 최대가 되도록 안테나를 설계하였으며, 반무반사실 측정과 함께 약전계 지역 주행 측정을 통해 두 안테나의 상관계수를 계산하고 다이버시티 성능을 검증하였다.
- 안테나는 오른쪽 측면에서 급전되는 위쪽 안테나(uitenim 1)와 왼쪽 열선 바에서 급전되며, 열선과 동일한 선로를 사용하는 아래쪽 안테나(antenan 2)로 구성된다. 각 안테나의 수평 선로는 열선 선로와 공유하여 사용함으로 형상을 변화시킬 수 없으며, 따라서 수직 선로의 위치와 개수를 변화시켜 안테나의 성능을 최적화 하였다. 안테나 성능 최적화를 위한 적합도 평가 함수로 도심 환경에서 안테나의 수신 성능을 평가하는 채널용량을 이용하였으며, 채널 용량을 구하기 위해 먼저 안테나들 사이의 상관계수를 식 (2)와 같이 안테나의 3차원 복사 패턴을 이용하여 도출하였다 도심 환경에 보다 적합한 Rayleigh 채널 모델을 Gaussian 랜덤 함수를 이용하여 구현하였다.
- 단점 등을 살펴보았으며, 도심 환경에 적합한 다이버시티 안테나에 대하여 확인하였다. 다음으로 글라스인쇄형 안테나의 설계 방법을 사전 준비 단계, 성능 최적화 단계, 양산 최적화 단계로 체계화하고, 각 단계의 설계 방법에 대하여 살펴보았다. 제안된 안테나 설계 방법을 이용하여 RV용 단일 글라스 안테나의 설계 예제와 세단용 다이버시티 글라스 안테나의 설계 예제를 제시하였으며, 최적화된 안테나의 성능을 검증하여 FM 라디오 수신에 적합한 안테나임을 검증하였다.
- 다이버시티 안테나의 수직 선로 위치와 개수는 다음의 적합도 함수를 이용하여 최적 설계하였다.
- 가장 먼저 차량용 안테나의 최근 동향과 차종에 따른 글라스 안테나의 장 . 단점 등을 살펴보았으며, 도심 환경에 적합한 다이버시티 안테나에 대하여 확인하였다. 다음으로 글라스인쇄형 안테나의 설계 방법을 사전 준비 단계, 성능 최적화 단계, 양산 최적화 단계로 체계화하고, 각 단계의 설계 방법에 대하여 살펴보았다.
- 두 안테나의 상관관계를 검증하고자 FM 약전계 지역(서울시 영등포구 여의도 일대)에서 두 안테나의 수신 출력을 측정하였다. 99.
- 먼저 차량용 안테나 설계 방법을 사전 준비 단계, 성능 최적화 단계, 양산 최적화 단계의 과정으로 분류하고 각 단계의 세부적인 절차를 검토하였다. 제시된 설계 방법을 이용하여 FM 라디오 수신을 위한 상용 RV와 세단의 글라스 안테 나를 설계하였다.
- RV용 단일 쿼터 글라스 안테나는 복사 이득이 최대가 되도록 안테나를 설계하였고, 최적 설계된 안테나의 반사 손실과 복사 이득을 반무반사실에서 측정하였다. 세단용 다중 리어 글라스 안테나는 두 안테나의 3차원 복사 패턴으로부터 채널 용량이 최대가 되도록 안테나를 설계하였으며, 반무반사실 측정과 함께 약전계 지역 주행 측정을 통해 두 안테나의 상관계수를 계산하고 다이버시티 성능을 검증하였다.
- 안테나를 차량 측면에 탑재한 후 반사 손실과 전 방향 복사 이득을 반무반사실에서 측정하였다. 송신 안테나는 ETSI-Lindgren사의 3121C 다이폴을 사용하였으며, Agilent E5071A 네트워크 분석기를 이용하여 제작된 안테나의 수신 성능을 측정하였다. [그림 기은 최적화된 글라스 안테나의 반사 손실을 나타내며, 즉정과 시뮬레이션이 FM 전 주파수 대역에서 일치하며 8.
- 었다. 안테나를 차량 측면에 탑재한 후 반사 손실과 전 방향 복사 이득을 반무반사실에서 측정하였다. 송신 안테나는 ETSI-Lindgren사의 3121C 다이폴을 사용하였으며, Agilent E5071A 네트워크 분석기를 이용하여 제작된 안테나의 수신 성능을 측정하였다.
- 안테나의 성능을 확인하기 위해 단일 안테나의 측정과 동일한 측정 환경에서 안테나의 반사 손실과 복사 패턴을 측정하였다. [그림 10]은 다이버시티 안테나의 반사 손실을 보여주고 있으며, 실선은 상단안테 나의 반사 손실을, 점선은 하단 안테 나의 반사 손실을 보여주고 있다.
- 차량 글라스 안테나의 급전부는 [그림 2]와 같이 차량 급전부와 증폭기가 연결되어 있으며, 증폭기는 다시 글라스 급전부와 연결되는 형태를 보인다. 이를 시뮬레이션에 적용하기 위해 차량급 전부에서 케이블이 수직으로 나와 증폭기 없이 글라스 안테나의 급전부에 직접 연결되는 형태로 모델링 하였다. 안테나의 전도성 선로는 EM 시뮬레이션의 계산 속도 및 정확도를 높이기 위해 와이어 코팅기법을 사용하였으며, 유리가 코팅된 구리 와이 어로 등가화하였다.
- 분산이 30。인 Gaussian 분포를 적용하였으며, 방위 방향으로는 균일 분포를 적용하였다.
- [그림 5] 는다중 루프 형태의 안테나에 대한 인코딩 과정을 보여주며 [그림 5](a)와 같이 제안된 다중 루프 형태의 안테나를 [그림 5](b)와 같이 각각의 좌표 크기를 이진 데이터로 전환하여 인코딩한다. 인코딩된 안테나의 기본 형상을 설계 목표에 맞는 적합도 함수로 최적화하여 안테나의 최적 형상을 결정한다. 최적화 알고리즘으로는 유전자 알고리즘을 사용하였2, 최적화 과정에서 안테나의 성능 예측은 FEKO EM 시뮬레이터를 사용하였다1삐"I 필터링 과정은 구조상 적합하지 않은 형상을 EM 해석에서 제외시키는 과정으로 원하지 않는 형상 필터링(undesired shape filtering) 과연결 보장 필터 링(connection warranted filtering) 등을 적용할 수 있다.
- 적합도 평가 함수는 80-110 MHz의 주파수 범위에서 두 안테나의 3차원 복사 패턴을 이용하여 상관계수를 계산하고, 계산된 상관계수를 이용하여 계산된 채널 용량이 최대가 되도록 설계하였다. 최적 설계된 안테나 형상은 [그림 9](b)와 같으며, 상단 안테나는 4개의 수직 선로를 가지며 하단 안테나는 1개의 수직 선로를 나타내었다.
- 적합도 평가 함수는 80-110 MHz의 주파수 범위에서 안테 나가 부착되어 있는 방향(bore-sight direction: 0=90。, 夕270。)으로 가장 낮은 이득을 최대화시키는 min-max 방법을 사용하였고, 전체 주파수 대역에서 기준 최소 이득을 설정하여 안테나의 성능을 제안하였다. 가장 낮은 안테나 이득이 T5 dBi 이상이 되도록 최적화하였으며, 적합도 평가 함수가 T4 dBi 정도로 수렴하였을 때 가장 낮은 안테나 전방향 이득이 T3.
- 먼저 차량용 안테나 설계 방법을 사전 준비 단계, 성능 최적화 단계, 양산 최적화 단계의 과정으로 분류하고 각 단계의 세부적인 절차를 검토하였다. 제시된 설계 방법을 이용하여 FM 라디오 수신을 위한 상용 RV와 세단의 글라스 안테 나를 설계하였다. RV용 단일 쿼터 글라스 안테나는 복사 이득이 최대가 되도록 안테나를 설계하였고, 최적 설계된 안테나의 반사 손실과 복사 이득을 반무반사실에서 측정하였다.
- 차량을 포함한 안테나의 해석 시간을 단축하기 위해 차체에 흐르는 전류량을 기반으로 차량 mesh 수를 적절히 조절하여야 한다. 차량의 mesh 수를 조절할 때에는 해석의 정확도와 해석 시간을 고려하여 mesh 수를 결정하여야 하며, [그림 4]에서와 같이 85 % 이상의 해석정확도를 유지하면서 6개 테스트 주파수에서 안테나를 해석하는데 10분 이내의 시간이 걸리도록 mesh 수를 선택하였다.
- 최적화 알고리즘으로는 유전자 알고리즘을 사용하였2, 최적화 과정에서 안테나의 성능 예측은 FEKO EM 시뮬레이터를 사용하였다1삐"I 필터링 과정은 구조상 적합하지 않은 형상을 EM 해석에서 제외시키는 과정으로 원하지 않는 형상 필터링(undesired shape filtering) 과연결 보장 필터 링(connection warranted filtering) 등을 적용할 수 있다. 최적화 과정으로 도출된 안테나는 실제 차량에 부착하여 측정을 통해 성능을 검증한다.
대상 데이터
- 최적화된 글라스 안테나 성능을 검증하기 위해 850x 470 mm 크기의 유리에 1 mm 두께의 선로로 안테나를 제작하였으며, 제작된 안테나를 [그림 6]에 나타내 었다. 안테나를 차량 측면에 탑재한 후 반사 손실과 전 방향 복사 이득을 반무반사실에서 측정하였다.
이론/모형
- 각 안테나의 수평 선로는 열선 선로와 공유하여 사용함으로 형상을 변화시킬 수 없으며, 따라서 수직 선로의 위치와 개수를 변화시켜 안테나의 성능을 최적화 하였다. 안테나 성능 최적화를 위한 적합도 평가 함수로 도심 환경에서 안테나의 수신 성능을 평가하는 채널용량을 이용하였으며, 채널 용량을 구하기 위해 먼저 안테나들 사이의 상관계수를 식 (2)와 같이 안테나의 3차원 복사 패턴을 이용하여 도출하였다 도심 환경에 보다 적합한 Rayleigh 채널 모델을 Gaussian 랜덤 함수를 이용하여 구현하였다.
- 이를 시뮬레이션에 적용하기 위해 차량급 전부에서 케이블이 수직으로 나와 증폭기 없이 글라스 안테나의 급전부에 직접 연결되는 형태로 모델링 하였다. 안테나의 전도성 선로는 EM 시뮬레이션의 계산 속도 및 정확도를 높이기 위해 와이어 코팅기법을 사용하였으며, 유리가 코팅된 구리 와이 어로 등가화하였다. 와이어 코팅 기법은 [그림 3]에서 같이 3 mm의 두께를 가지는 유리 위에 1 mm로 인쇄되는 전도성 선로를 반지름 0.
성능/효과
- 마지막으로 두 안테나의 수신출력 간의 상관계수를 계산하였으며, <표 3>에 나타내었다. 30초 구간별 상관계수와 전체 구간의 상관계수를 도출하였으며, 구간별 상관계수는 0.18에서 0.62로 매우 낮은 값을 보였으며, 전체 상관계수는 0.52를 나타내었다.
- 가장 낮은 안테나 이득이 T5 dBi 이상이 되도록 최적화하였으며, 적합도 평가 함수가 T4 dBi 정도로 수렴하였을 때 가장 낮은 안테나 전방향 이득이 T3.6 dBi 값을 갖는 표본을 추출하였다.
- 24 dB)보다 약 10 dB 향상된 성능을 나타냈다. 또한 A/4 모노폴 안테나와 평균 전방향 이득이 약 3 dB 내외로 유사함을 확인하였다.
- 제안된 글라스 안테나 설계 방법은 EM 시뮬레 이션 툴과 최적화 알고리즘을 이용하며, 기존의 설계 방식(trial-and-error)보다 시간과 인력을 줄일 수 있다. 차량용 글라스 안테나 설계 방법의 순서도는 [그림 1]과 같으며, 크게 사전 준비 단계, 성능 최적화 단계, 양산 최적화 단계로 분류된다.
- 다음으로 글라스인쇄형 안테나의 설계 방법을 사전 준비 단계, 성능 최적화 단계, 양산 최적화 단계로 체계화하고, 각 단계의 설계 방법에 대하여 살펴보았다. 제안된 안테나 설계 방법을 이용하여 RV용 단일 글라스 안테나의 설계 예제와 세단용 다이버시티 글라스 안테나의 설계 예제를 제시하였으며, 최적화된 안테나의 성능을 검증하여 FM 라디오 수신에 적합한 안테나임을 검증하였다.
- 을 보여주고 있다. 측정 결과, 최적화된 글라스 안테나의 평균 전방향 복사 이득이 -9.67 dB로 RV 상용모노폴 글라스 안테나 평균 복사이득(-12.49 dB) 에비해 3 dB 좋은 성능을 보이고, 천장 부착용 마이크로 안테나의 평균 복사 이득(T9.24 dB)보다 약 10 dB 향상된 성능을 나타냈다. 또한 A/4 모노폴 안테나와 평균 전방향 이득이 약 3 dB 내외로 유사함을 확인하였다.
- [그림 12]에서 보는 것과 같이 수신 출력은 시간에 따라 급격하게 변화하며, 두 안테나의 수신 출력 경향이 다름을 확인할 수 있었다. 평균 수신 출력은 상단 안테나가 하단 안테나에 비해 약 2 dB 높은 53.09 dBm을나타내었고, 다이버시티 시스템이 두 안테나 중 높은 수신 출력을 보이는 안테나를 선택하였을 경우 상단 안테나만을 사용하는 경우보다 1 dB 이상 높은 수신 출력을 보였다. 마지막으로 두 안테나의 수신출력 간의 상관계수를 계산하였으며, <표 3>에 나타내었다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.