1. 개요

2. 메쉬네트워크 구조

3. WMN의 특징 

4. 무선 메시 네트워크와 Ad-hoc Network와의 차이점

5. 맺음말




1. 개요

  - 기존의 무선통신 방식은 점 대 점(point-to-point)의 방식

  - 무선 메쉬 네트워크(Wireless Mesh Network)는 기존의 유선 망에서 사용하던 메쉬 형태의 네트워크를 무선망에서도 사용하고자 하는 목적에서 만들어짐

 - 메쉬네트워크의 일종으로 메쉬라우터들과 메쉬 클라이언트라는 노드들로 이루어진 네트워크임

  - 무선 메쉬 네트워크는 이러한 메쉬 형태의 네트워크를 통해서 망의 신뢰도를 높이고 적은 출력을 가지고 무선망의 확장이 가능하다는 장점을 갖음


2. 메쉬네트워크 구조

 - 메쉬네트워크 구조는 구성하는 노드의 배치에 따라 3가지로 구분

 가. Infrastructure/Backbone WMN

   - 무선네트워크와 유선네트워크의 조합으로 구성

  - 메쉬라우터가 메쉬클라이언트와 다른 메쉬라우터를 연결해 하부구조를 형성


  나. Client WMNs

     - Clients 사이에서 Peer-To-Peer Network 제공

     - Mesh router에 의존하지 않고 중간 경로 상의 단말들의 다중 홉을 통해 송신에서 수신으로 데이터가 전달될 수 있음

     - 기존의 Ad-Hoc Network

  다. Hybrid WMNs

     - 인프라구조의 WMN과 무선노드들 만으로 구성되는 WMN이 연결되어 있는 통합된 구조

     - 메쉬 노드들은 메시라우터를 통해 네트워크에 접속될 수도 있고, 단말들 간의 직접연결을 통해 상호 통신할 수도 있다




3. WMN의 특징

  가. 자동망 구성 기능(Self Discovery & Configuration)

     - 메쉬형 네트워크 토폴로지를 무선 환경에서 항시 자동으로 구성

     - 생존성이 낮은 기존 점대 다점의 무선통신방식에 비해 다중 경로에 따른 통신의 신뢰성을 높일 수 있음

     - 소방 및 재난통신이나 군통신과 같이 기존 통신 인프라가 열악하거나 상황에 따라 즉시 자동 구성해 통신이 이루어져야 하는 응용분야에 유용

  나. 자동 망 복구 기능(Self Healing)

     - WMN은 단일 경로를 통한 통신방식이 아니기 때문에 노드에 문제가 발생하면 현 통신망에서 최적의 새로운 라우팅 경로를 찾게 됨

  다. 멀티 홉을 통한 광역 커버리지 네트워크 구축

    - 기존 점대 다점의 무선통신이 100이라는 전력이 필요할 때, 멀티 홉을 통해 통신 커버리지를 확장하는 WMN은 33이라는 저전력으로 3홉을 통해 같은 커버리지 제공 가능


4. 무선 메시 네트워크와 Ad-hoc Network와의 차이점

 - 메쉬라우터를 통한 Backbone 서비스 제공

 - 다른 네트워크와의 통합적인 연결성

 - 메쉬네트워크만을 위한 라우팅방법과 구성방법 필요성

 - 다중 주파수 사용 가능


5. 맺음말

  - 무선 메시 네트워크는 단말이 유선 연결을 통해 고정된 상태에서 접속되어야 하는 제한을 제거하고 언제 어디서나 네트워크에 접속할 수 있는 유비쿼터스 네트워킹 방안을 제공

  - 무선 메시 네트워크는 유비쿼터스 시대를 앞당길 수 있는 핵심 인프라 중에 하나로 주목을 받고 있음


-끝-






http://cseric.or.kr/new_Cseric/yungoostep/content.aspidx=578&startpage_view=555&startpage=565&page=22

http://ibskorea.info/17

WMN.pdf


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1. 개요

2. 시스템 구성 예

  2.1 누설 동축케이블

  2.2 공중선(Antenna)

  2.3 신호분리장치

  2.4 무반사 종단저항

  2.5 증폭기

  2.6 케이블 커넥터

3. 구현 방식

  3.1 누설동축케이블

  3.2 공중선방식

  3.3 혼합방식

4. 설치공사 주요 고려사항





1. 개요

  - 터널 내 환경에서는 실외에 비하여 그 구조상 건물의 투과손실 및 전파가 도달하지 못하는 밀폐환경으로 인하여 원활한 통신이 어려움

  - 터널(지하차도) 등에 중계 증폭장치를 설치하여 지상에서 수신한 AM, FM 방송신호를 중계 증폭, 증폭된 신호를 지하 음영구간에 누설케이블이나 안테나 등을 통하여 방송서비스를 제공 

  - 이와 같이 터널 내에서 실외환경에 준하는 통신환경으로 만들어주기 위하여 누설 동축케이블(LCX)이나 안테나 등을 설치하여 원활한 통신이 가능하도록 할 수 있음


2. 시스템 구성 예



  2.1 누설 동축케이블

      - 동축케이블의 외부도체에 슬롯을 만들어서 전파가 외부로 새어 나갈 수 있도록 한 케이블

      - 전파를 누설시켜서 널리 퍼지도록 만든 것이 누설 동축케이블이며, 유도장해를 방지하기 위해 전파가 누설되지 않도록 만든 케이블이 동축케이블

      - LCX(Leakage Co-Axial Cable): 아날로그 통신환경에 적합하며 특정대역에서만 효율적인 선로특성을 보이며 1GHz 이하서 사용

      - RFCX(Radiating Foam Co-Axial Cable): 디지털 통신환경에 적합하며 동작대역은 LCX에 비하여 광범위함(88MHz~2.4GHz)


  2.2 공중선(Antenna)

      - 동축케이블의 말단에 설치하며, 전파를 효율적으로 송신하거나 수신하기 위하여 사용하는 공중도체


  2.3 신호분리장치

      가. 분배기: 분배기는 신호의 전송로가 분기되는 개소에 설치하는 것으로 신호의 균등 분배를 위해 사용

      나. 혼합기: 혼합기란 두개 이상의 입력신호를 원하는 비율로 비례적으로 조합한 출력이 생기도록 하는 회로

      다. 분파기: 분파기는 혼합기와 반대의 기능을 가지는 회로로서, 서로 다른 주파수의 합성된 신호를 주파수에 따라서 분리하기 위해서 사용


  2.4 무반사 종단저항

      - 누설 동축케이블의 말단에 설치

      - 누설 동축케이블로 전송된 전자파는 케이블 끝에서 반사되어 교신을 방해하게 되므로 송신부로 되돌아오는 전자파의 반사를 방지하기 위하여 케이블 끝부분에 설치


  2.5 중계기

      - 신호 중계 및 증폭


  2.6 LNA

      - Low Noise Amplifier

      - 안테나에 의해 수신된 미약한 RF 신호를 잡음을 최소화하면서 증폭하기 위한 기기


  2.7 케이블 커넥터

      - 동축케이블과 분배기, 누설 동축케이블과 분배기 등은 서로 규격이 다르므로 이들을 서로 결합시키기 위해서 사용하는 접속기구임


3. 구현 방식

  3.1 누설동축케이블

       - 동축케이블과 누설동축 케이블을 조합

       - 터널, 지하철역 등 폭이 좁고 긴 지하거나 건축물 내부에 적합

       - 전파를 균일하고 광범위하게 방사

       - 케이블이 외부에 노출되므로 유지보수가 용이

 

 

  3.2 공중선방식

       - 동축케이블과 공중선의 조합으로 옴니 및 야기 안테나를 사용

       - 장애물이 적은 대강당, 극장 등에 적합

       - 말단에서는 전파의 강도가 떨어져서 통화에 어려움이 있음

       - 누설 동축 케이블 방식보다 경제적

       - 케이블은 은폐할 수 있으므로 화재 시 영향이 적고 미관이 좋음

 

 

   3.3 혼합방식

       - 누설동축케이블 및 공중선의 장점을 혼용

 

4. 터널의 무선중계 재방송설비 주요 고려사항

 - 터널의 재방송설비는 터널 내에 이동하는 차량의 라디오를 통하여 FM 방송신호의 수신이 가능하도록 함

 - 재해발생 시 터널내부로 비상방송을 통한 경보전달이 가능해야 함

 - 구조및 구난활동을 위한 소방무선통신의 보조기능을 수행할 수 있어야 함

 - 방송 대역 내에서 향후 전송방식이 어떠한 형태의 디지털방식으로 전환되어도 장비의 교체나 조정이 없이 신호 중계가 가능

 - 당해 지역의 모든 방송신호를 수용할 수 있는 광대역 채널그룹별 증폭장치가 필요

 - 실시간 채널검색을 통하여 무인자동설정이 가능하도록 하여 방송국 신설 등의 환경변화에 대응이 가능하도록 하여야 함

 

 




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1. 무선네트워크

2. 이동 애드혹 네트워크와 셀룰러 네트워크

3. Adhoc 네트워크의 주요 특징

4. 무선애드혹 네트워크 주요기술

5. 결론 및 동향

 

 

 

1. 무선네트워크

 - 무선통신네트워크이 대표적인 구성에는 애드혹 네트워크, 셀룰러 네트워크, 메쉬 네트워크 등이 있음

 - 시스템의 종류, 방식, 구성장소 등에 따라 적절한 네트워크 구성이 요구됨

 - 네트워크 종류별 특징 

 

 애드혹 네트워크

 셀룰러 네트워크

 메쉬 네트워크

 응용 

 센서망, 재난망

 이동통신망

 무선백본망

 특징

 구성이 빠름

 

 Seamless service handover

 신뢰성 우수

 Self configuration

 

 모든 단말이 동등한 자격으로 망을 구성

 점대점 방식

 중앙집중형
 점대점 또는 점대다중점 방식 

 하부의 사용자 단말로 구성된 클라이언트 메쉬계층과 이들을 지원하기 위한 상부의 기간 메쉬계층으로 계층적인 구조를 가짐

 

 

2. 이동 애드혹 네트워크와 셀룰러 네트워크

 


http://blog.acronym.co.kr/128


  가. 애드혹 네트워크의 구성 및 동작

     - 애드혹 네트워크는 고정된 유선망을 가지지 않고 이동호스트로만 이루어져 통신되는 망

     - 유선망을 구성하기 어렵거나 망을 구성한 후 단기간 사용되는 경우에 적합하며 Ad-Hoc 네트워크에서는 호스트의 이동에 제약이 없고 유선망과 기지국이 필요없으므로 빠른 망 구성과 저렴한 비용의 장점이 있 음


      참조>

         핸드폰처럼 기지국과 단말이 통신하는 형태가 아니라, 각 단말끼리 연결이 되는 형태로 멀리 떨어져 있는 단말끼리는 중간에 있는 단말들이 중계기 역할을 해주어서 통신을 하게됨, 통신기기간 특별한 무선 통신을 Ad-Hoc 네트워킹이라고 부른다. Ad-Hoc 네트워킹은 중앙시스템의 도움없이 언제, 어디서나 기기간 통신을 가능하게 해줌


     - 애드혹 네트워크는 관리포인트가 없이 단말기 스스로 네트워크 구성이 가능함

     - 노드의 추가가 쉽고 빠르며 Self healing이 가능함

     - 별도의 라우팅 프로토콜(Table Driven, Demand On)이 필요함

 

 나. 셀룰러 네트워크 구성 및 동작

 

     - 서비스 Area를 다수의 Cell로 구분하여 네트워크를 구성함

     - 다수의 셀을 클러스터라고 하고 클러스터는 하나의 BSC(Base Station Controller)가 관리

     - 셀간 간섭, 주파수재사용 계수, 채널 용량, BTS 전력크기 등을 고려하여 설계해야 함

 

  다. 애드혹과 셀룰러의 차이점

 

3. Adhoc 네트워크의 주요 특징

  - 호스트 기능과 이동 애드혹 라우팅 기능을 동시에 갖는 이동노드

    이동노드에서는 패킷 전달 기능은 물론, 응용 프로그램 실행가능

  - 동적인 네트워크 토폴로지

     노드의 일부 또는 전체가 가변적으로 네트워크가 나타나거나 사라짐

  - 불안정한 링크

     이동노드들은 무선 채널을 사용하므로 전송 거리와 전송 대역폭에 제약을 받고, 전파 간섭 및 다중링크로 인한 보안 문제를 야기

  - 분산 운영기능

    ○ 관리포인트가 없어 이동노드간의 협력에 의해 보안 및 라우팅 기능이 분산운영됨

 

4. 무선애드혹 네트워크 주요기술

 

 

5. 결론 및 동향

 - 이동네트워크의 구성방식에는 애드혹, 셀룰러, 메쉬네트워크가 있음

 - 시스템의 특성 및 채널용량 등을 고려하여 적절한 네트워크 구성이 요구됨

 - 애드혹 네트워크는 신속한 구성이 가능한 재난망 또는 센서망 등에 응용되며, 셀룰러 네트워크는 Seamless Service가 요구되는 이동전화망에 응용됨

 - 애드혹 네트워크는 신뢰성, 보안, 간섭 등에 취약하므로 별도의 라우팅 프로토콜, 간섭제어, 액세스 제어, 보안알고리즘이 요구됨

 - 애드혹 네트워크의 신뢰성을 확보할 수 있는 메쉬네트워크 기술이 표준화되고 있음

 

 

-끝-


<참조>

정보통신감리원 정보통신기술자 http://cafe.daum.net/impeak     박종규 기술사 자료

 http://blog.acronym.co.kr/128, adhoc network


 

 

 

 

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1. GPS 개요

2. GPS 시스템 구성

3. GPS 측위오차 원인

4. GPS 측위오차 대책

5. 최근동향

 

 

 

1. GPS 개요

  - 총 24개의 위성(32대의 위성 존재)으로 운영되며, 사용자는 4개 이상의 위성신호를 받아 위치를 결정

  - 위성이 보낸 신호의 도달시간차를 이용하여 현재 위치를 결정

 

 

2. GPS 시스템 구성

<참조> http://www.howhow.co.kr/html/gps_03.htm


 

 구분

 내용

 위성 부문

 - 위성 수 24개(3개는 예비)

 - 위성고도: 20,200km

 - 주기: 12시간

 - 궤도: 지구 적도면과 55도의 기울기를 갖는 6개 궤도면에 4개씩 배치

 지상국 부문

 - 주관제소 1개 및 5개의 부관제소 및 4개의 Uplink 안테나

 - 역할: GPS 위성 신호 관찰, 위성시계 점검 및 동기

 사용자 부문

 - 안테나+수신기

 - GPS 위성으로부터 신호를 수신하여 안테나의 위치와 속도 및 시각을 판단

 

 

3.GPS 측위오차 원인

   -  위성 궤도 오차 : 전달되는 위성궤도 정보 오차

   -  위성 시계 오차 : 전달되는 위성시각 정보 오차

   -  전리층 오차    : GPS 신호의 전리층 통과시 전달 시간 지연 오차

   -  대류권 오차    : GPS 신호의 대류권 통과시 전달 시간 지연 오차

   -  다중 경로 오차 : GPS 신호의 다중 경로에 의한 오차

   -  수신기 오차    : 열 잡음, 안테나 위상 오차, 채널간 간섭오차, S/W오차

   -  위성배치에 의한 기하학적 오차

 

 

4. GPS 측위오차 대책

 

보정항법 이용(DGPS) 

 단말기 성능향상 방법

 GPS 성능향상 방법

 LADGPS

 WADGPS

보정신호를 이용해 보정하는 것   수신감도 향상  GPS 배치오차 극복

 별도의 기준국을 두어 보정

 기준국:한 개의 기지국

 별도의 기준국을 두어 보정

 기준국: 여러 개의 기지국

 단말기 GPS 안테나 성능 및 수신감도 개선

 지상의 제어국이 GPS배치오차를 지속적으로 수정필요

 수신기는 기준국 신호 수신 필요

 보정치를 별도의 위성을 이용하여 전달(SBAS) 

 안테나가 커짐

 비용 커짐

 주기적인 GPS 위치 업데이트

 

 

5. 최근동향

- GPS는 실외에 대한 위치측위는 우수하지만, 실내(Indoor) 위치측위의 정확도는 매우 떨어짐

- 휴대단말기는 실외에서는 GPS, 실내에서는 WiFi, Bluetooth등을 이용한 위치측위 기술로 발전하고 있음

- 초정밀 SBAS기술개발로 1m이내 측위를 목표로 하고 있음

- SBAS는 GPS신호 이외에 별도의 보정신호를 GPS주파수 대역을 이용하여 수신단말에게 전달하는 방식을 사용함

 

- 끝 -  

 

 

 

10장_3차원측량(2).pdf

 

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1. 열잡음(Thermal noise)

2. 최소수신레벨

 

1. 열잡음(Thermal noise)

 가. 발생원인

    - 반도체나 저항체등에서 전자의 열운동에 의한 교란으로 나타나는 불규칙한 전위차로 발생하는 잡음

   - 원천적인 제거 곤란

  - 열잡음원은 모든 주파수대에서 단위 대역폭당 같은 양의 잡음전력을 내보내는 백색잡음의 일종

 

나. 잡음전력밀도[mW/Hz]

  - 부하에 전달될 수 있는 최대 잡음 전력

              Pn=KT,     여기서, K:볼쯔만 상수=1.38*10^-23[Joule/K]

                                       T: 절대온도 [K]

 - 상온에서 잡음전력밀도

             Pn=KT=1.38*10^-23[Joule/K]*290[K]=4*10^-21[W]=4*10^-18[mW/Hz]

             10*log(Pn)=10*log(4*10^-18[mW]/1[mW])=-174[dBm/Hz]

 

다. 잡음 전력

  - 대역폭을 갖는 잡음전력

            P=-174+10*log(B)[dBm]

 

2. 최소수신레벨

 - 최소 수신레벨은 아래와 같은 수식으로 정해진다

           Pr[dBm]=-174[dBm]+S/N[dB]+NF[dB]  여기서 S/N: 신호대 잡음비

                                                                             NF: 수신기 잡음지수

 

 

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1. 개 요

2, 위성기반보정시스템 운용 개념도 및 특징

3. GPS 와 SBAS   

 

 

1. 개 요

- GPS위성이 제공하는 항법신호를 지상시스템(기준국, 중앙처리국, 위성통신국)을 이용해 오차를 제거

한 뒤 보정메시지를 생성하여 정지궤도 위성을 통해 GPS항법신호대역(L1, L2)으로 전송 암흐오써 GPS

신호에 대한 정확도, 무결성, 가용성 및 연속성을 제공해 주는 시스템

 

2, 위성기반보정시스템 운용 개념도 및 특징

  가. 개념도 

 

  - 기준국 : GPS 위성신호를 감시하고  데이타전송에 필요한 데이터 처리

 

  - 중앙처리국 : 기죽국이 전송한 데이타 수집/처리 하고 보정메세지 생성

  - 위성통신국 : 중앙처리국에서 계산된 수치를 SBAS위성으로 전송

  - 지상통신망 : 기준국, 중앙처리국, 위성통신국 시스템간 연동

 

나. SBAS시스템 제공기능

  - 무결성 기능 : 모든 GPS 위성정보 및 보정정보 제공

  - 차등 보정정보 기능 : 서비스 지역내 모든 사용자 들의 오차를 포함한 차등 교정

  - 레인징 신호 기능 : 정지궤도 위성이 제공하는 레인징 신호를 추가 이용할수 있도록 함

                              (GPS위성신호 문제시 가용성 및 연속성 향상)

 

3. GPS 와 SBAS   

 

GPS 

SBAS 

시스템 구성

26개 GPS위성 

26개 GPS위성 + 정지위성(SBAS모듈탑재) 

 고도

20,200Km 

20,200Km(GPS위성) , 36,000Km(정지위성) 

 네트워크

GPS위성 

GPS위성, 기준국, 정지위성, 중앙처리국, 위성통신국 등 

 정확도/정밀도

높은 

매우높음 

 오차보정

없음 

있음 

 연속성(레인징신호)

없음 

가능 

 

 

끝.

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VLC

Wireless_Communication/기타 2015. 9. 20. 10:44

1. 개요

2. VLC(Visual Light Communication)

  가. 가시광무선통신 파장대역

  나. 원리

  다. 특징

3. 관련 기술 비교

4. 요소 기술

5. 결론

 

 

1. 개요

  - 가시광선은 사람의 눈에 보이는 범위의 파장을 가진 전자기파임

  - 가시광 무선 통신은 파장 380nm~780nm(400~800THz)의 가시광선을 이용하는 차세대 통신 기술

  - LED(Light Emitting Diode)는 고속으로 점멸하는 능력이 있으며, 이 가시광선 소자를 사람의 눈에는 느껴지지 않을 정도의 고속으로 점멸시켜서 데이터를 송수신할 수 있음

  - 가시광 무선통신은 조명과 통신을 융합한 기술임

 

2. VLC(Visual Light Communication)

  가. 가시광무선통신 파장대역

      - 전파는 저주파인 장파로부터 고주파인 밀리미터파까지 무선통신에 다양하게 사용되어 왔음

      - 좀더 고주파인 적외선이 광케이블 또는 자유공간에서 상용화되어 사용되고 있고, 좀더 고주파인 가시광선 영영에서 사용하고자 한 기술이 바로 무선 가시광통신임

      - 가시광보다 고주파인 자외선과 X선 구간은 아직 통신에 사용되지 못하고 있음

 

http://cafe.naver.com/ipte4

 

  나. 원리

     - LED는 반도체의 일종으로 발광다이오드라고 하는데, 전기를 빛으로 바꾸는 기능을 하며, PD(Photo Diode)는 빛을 전기로 바꿔준다.

     - 이런 원리를 통해 입력한 데이터를 전기 신호로 바꾸고, 전기 신호를 빛으로 바꾸고, 그 빛을 다시 전기 신호로 변환하고, 전기 신호를 데이터로 변환함으로써, 빛을 통해 데이터를 전달할 수 있음

     - 보통 사람들은 빛이 초당 100번 이상 깜박이면, 깜박임을 인식하지 못하고 계속적으로 켜진 것으로 인식, 통신에 의한 깜박임이 있지만,
계속적으로 켜진 것으로 인식하기 때문에 조명의 기능도 유지되는 것

  다. 특징

     - LED 조명이 있는 곳에서 쉽게 언제 어디서나 사용 가능

     - 인체에 무해하며 주파수 허가가 필요없음

     - RF와 간섭이 없어 의료기기, 비행장치 등에 사용 가능

     - 넓은 가시광대역을 이용하므로, 고속데이터가 가능함

     - 사용 여부를 눈으로 판단 가능하므로 물리적 보안성 강화 가능

     - 조명을 이용한 친환경, 녹색성장 저탄소 실현 통신 기술임

 

3. 관련 기술 비교

 

4. 요소 기술

  - 국내 가시광통신기술 표준은 VLC PHY(Physical layer) 기술, VLC MAC(Media Access Control) 기술 및 VLC 응용 프로토콜 기술의 세가지 분야를 중심으로 진행 중에 있음

  - VLC PHY 기술은 가시광 통신을 위한 송신 모듈레이션과 수신 디모듈레이션에 관한 기술

  - VLC MAC 기술은 가시광통신의 2계층 프로토콜 기술

  - VLC 응용 프로토콜 기술은 가시광통신에서 제공할 수 있는 여러가지 응용 서비스를 적용하기 위한 프로토콜 기술

     가. Communication: P2P, M-t-M, 홈네트워크 무선통신

     나. LBS: LED 조명을 이용한 위치기반 추적/측위 서비스

     다. ITS:  자동차 안전, 차량 이동통신

     라. 방송: 국부제한 방송서비스

 

5. 결론

  - 가시광통신 기술은 LED 조명의 폭발적인 성장에 따라 다양한 분야에서 무한한 가능성을 보여주고 있음

 -  조명통신 융합기술인 가시광통신은 아직 초기도입 기술로서 주변 광 간섭에의한 통신 장애, 표준 부재 등 여러가지 해결해야 할 과제를 안고 있음

 

 

 

<References>

http://cafe.naver.com/ipte4.

 

1-이동통신-05-VLC-종합.pdf

 

vlc.pdf

 


 

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1. 개념

2. 목적

3. 기계적 다운틸트

4. 전기적 다운틸트

 

 

 

1. 개념

 - 안테나를 사용하여 적정한 커버리지를 확보하거나 주위의 기지국으로부터의 간섭을 최소화하기 위해서 안테나를 전기적 또는 기계적으로 아래 방향으로 각도를 조정하는 것을 다운틸트라 함

 - 수직 면에서의 주복사 방향을 수평 면으로부터 경사를 갖도록 하는 것. 이 경사를 틸트라 하며, 경사 각도를 틸트 각(tilt angle)이라 한다

 - 서비스 구역(service area) 확보를 위해서 높은 장소에 송신 안테나가 설치된 경우, 전파의 주복사 방향을 수평 방향으로 하면 복사 에너지의 대부분을 공중에 낭비하게 되므로 이를 방지할 목적으로 도입된 기술이다.

 

2. 목적

 - 해당 cell의 커버리지 크기 조절

 - 안테나 패턴의 Null 보상

 - 인접 셀로의 간섭을 줄여, 인접 셀 성능을 향상시킬 목적

 

A standard antenna without a tilt

3. 기계적 다운틸트

 - 기계적인 방법에서는 안테나 자체를 비스듬하게 하여 안테나의 주복사 방향을 수평에서 보았을 때 경사시키는 것

An antenna with mechanical tilt

 

4. 전기적 다운틸트

 - 안테나 단의 급전위상을 조정함에 따라서 주복사 방향을 변하도록 하는 것

 - 다운틸트의 각도에 따라 커버리지가 변화함

※ 안테나 방사 패턴

      A 3D diagram of an antenna

 

  Horizontal and Vertical antennal pattern

 

 

<References>

http://www.telecomhall.com/what-is-antenna-electrical-and-mechanical-tilt-and-how-to-use-it.aspx


 

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1. 개요

2. 렉테나의 구조

3. 렉테나 응용

 

 

 

1. 개요

  - 렉테나(Rectenna)란 Rectifier(정류기)와 antenna(안테나)를 조합한 구조로 되어 있으며, 고주파전력을 직류전력으로 변환하는 안테나 장치임

  - 렉테나는 무선전력전송 기술의 일환으로 위성이 지구밖에서 태양광발전으로 수집한 전력을 지구에 전달하기 위한 방안으로 시작된 기술임

  - 최근에는 RFID등을 포함한 USN에 공급해야 하는 전력을 해결하기 위한 대안으로 연구가 진행되고 있음


2. 렉테나의 구조

  - 렉테나는 고주파 무선전력을 수집하여 DC 전원으로 변환하는 과정을 수행함


<출처> http://ej.iop.org/images/0022-3727/46/18/185101/Full/jphysd455213f01_online.jpg


<출처> http://electronicadda.com/wireless-charging-of-mobile-phones/


 - 렉테나의 기본구조는 1/2파장의 다이폴안테나와 중앙부에 정류다이오드를 접속한 구조임(반파장 길이의 다이폴로 RF 신호를 동조시켜주면 정류다이오드와 평활회로를 거치면서 DC 전력으로 변환됨)

  - 렉테나를 필요한 수만큼 배열(Array) 시켜주면 더 많은 DC 전력을 수집가능

<출처> http://coolcadelectronics.com/images/DARPA_Energy_Harvesting2_clip_image002.gif


  - Rectenna array는 일반적으로 Microstrip 구조(프린트 기판 구조)로 제조 됨


3. 렉테나 응용

  - RFID, 스마트태그 등에 전원 공급

  - 위성에서 지상으로의 전력공급

<출처> http://www.ktechno.co.kr/mwapl/rectenna.html

  - 성층권통신(HAPS, High Altitude Platform Station)를 위한 성층권 비행체에 전력공급

  - 밀리미터파 센서 등에 전력공급


 

<참고>

  밀리미터파(30~300GHz, EHF)

  마이크로파(0.3~3GHz UHF, 3~30GHz SHF)


 

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1. Microstrip의 개요 

2. Microstrip Patch 안테나의 구조

3. Microstrip Patch 안테나의 장/단점

 

 

1. Microstrip의 개요 

   - 저주파 회로기판에서의 선로배치 문제는 효율적인 공간배치의 개념이 더 강조된다. 같은 양의 선로를 얼마나 더 좁은 공간에서 짧은 거리로 구현하는가가 생산 단가에 미치는 영향은 지대하기 때문이다. 

   - ground의 위치는 그다지 중요하지 않고, 신호선과 ground간의 거리 또한 크게 고려되지 않는다. 

   - 한마디로 회로도대로 연결만 된다면 일단은 동작할 수 있다

   - 고주파회로에서는 선로의 길이 자체가 회로소자값 그 자체인 경우도 많기 때문에, 함부로 길이를 손댈 수 없다.

   - 신호선과 ground 사이에 다른 선로가 지나간다면 그 영향은 상당히 크기 때문에, ground의 위치가 상당한 중요성을 가진다. 

   - 고주파가 될수록 선로의 내부가 아닌 외부 표면에만 전류가 흐르려는 경향이 발생하고(skin effect), 안테나처럼 방사하려는 경향이 강해지기 때문에 선로금속자체로 신호를 보내기 힘들다

   - 이러한 고주파의 모든 조건들을 만족시키기 위해 고안된 고주파용 회로기판이 바로 microstrip이다

 


2. Microstrip Patch 안테나의 구조

  - RF에서 가장 흥미를 끄는 안테나입니다.

  - 기판은 밑면 전체를 하나의 금속판을 이용해 ground로 처리하고, 그 바로 위에 일정 두께의 유전체 기판을 올린 후 유전체위에 선로형상을 구현한 회로 구조임.

  - 이를 통해 신호선과 ground간의 거리와 매질특성이 균일하게 배치되고, 선로와 ground 사이에 전자파 field에너지에 신호를 보존하며 전송하게 된다. 

  -  Microstrip 기판위에 네모 혹은 원형 형태로 금속패턴을 만든 후 여러 가지 형태로 급전을 하여 만들 수 있음.

  -  RF전반에 걸쳐 다양하게 응용이 가능하며, 아직까지도 무궁무진한 아이디어가 존재하는 안테나이기 때문에 많은 연구가 진행되고 있음 


3. Microstrip Patch 안테나의 장/단점


 

http://www.rfdh.com/


 

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