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Pade 근사법과 전달함수 축소기법을 이용한 네트워크 기반 제어 시스템 설계
신동기(Dong Gi Shin),조현철(Hyun Cheol Cho),한현태(Hyun Tae Han),이진우(Jin Woo Lee),이권순(Kwon Soon Lee) 대한전기학회 2008 정보 및 제어 심포지엄 논문집 Vol.2008 No.1
본 논문은 네트워크 기반 제어시스템(NCS: Networked Control Systems)에 모델매칭 제어기법을 적용한 효율적인 제어알고리즘을 제안한다. 비선형의 특징을 가지는 제어기 및 관측기의 시간지연을 Pade 근사법으로 선형화하여 선형시스템 이론을 적용한 모델매칭 제어기를 설계하였다. 또한, 제어기의 차수를 줄이기 위하여 저차시스템으로 근사화하여 그 타당성을 검증하였다. 제안한 제어알고리즘의 타당성 및 신뢰성을 검증하기 위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 실시하였으며 기존의 PID 제어기법과 비교분석하였다.
절반의 X-슬롯을 가진 무선랜용 이중대역 모노폴 안테나
신동기 ( Dong-gi Shin ),이영순 ( Young-soon Lee ) 한국항행학회 2018 韓國航行學會論文誌 Vol.22 No.5
본 논문에서는 소형화를 위해 방사패치에 절반으로 절단된 X-슬롯을 가지며, WLAN 이중대역인 2.4 GHz 대역 (2.4 ~ 2.484GHz) 및 5 GHz 대역 (5.15 ~ 5.825 GHz)용 마이크로스트립 급전 모노폴 안테나를 제안하였다. 여러 파라미터들의 수치들을 최적화하여 주파수 특성을 만족하였으며, 5 GHz 대역의 반사손실 개선을 위해 DGS (defected ground structure)를 사용하였다. 제안된 안테나는 크기가 24 × 41 mm<sup>2</sup>, 두께는 1.6 mm, 유전상수가 4.3인 FR-4 기판에 설계 및 제작 되었다. 제안된 안테나의 제작 및 측정결과, 임피던스 대역폭(S<sub>11</sub> ≤-10dB)이 2.4 GHz 대역에서는 약 450 MHz (2.27 ~ 2.72 GHz), 5 GHz 대역에서는 약 1340 MHz (4.79~ 6.13 GHz)인 대역폭을 얻어 제안한 두 대역의 IEEE 규격(IEEE 802. 11n)을 충분히 만족하는 안테나를 구현했다. 특히 두 대역에서 안정되고 비교적 좋은 무지향성 경향의 방사패턴을 얻을 수 있었으며, 각 대역에서의 안테나 이득은 각각 1.31, 1.98 dBi 임을 확인할 수 있었다. For the size reduction, we propose a microstrip-fed monopole antenna with half X-slot in the radiation patch and cover WLAN dual band 2.4 GHz band (2.4 ~ 2.484 GHz) and 5 GHz band (5.15 ~ 5.825 GHz). The frequency characteristics such as impedance bandwidth and resonant frequencies were satisfied by optimizing the numerical values of various parameters, while the reflection loss in 5 GHz was improved by using defected ground structure (DGS). The proposed antenna is designed and fabricated on a FR-4 substrate with dielectric constant 4.3, thickness of 1.6 mm, and size of 24 × 41 mm<sup>2</sup>. The measured impedance bandwidths (S<sub>11</sub> ≤ -10 dB) of fabricated antenna are 450 MHz (2.27 ~ 2.72 GHz) in 2.4 GHz band and 1340 MHz (4.79 ~ 6.13 GHz) in 5 GHz band which sufficiently satisfied with the IEEE 802. 11n standard in dual band. In particular, radiation patterns which are stable as well as relatively omni-direction could be obtained, and the gain of antennas in each band was 1.31 and 1.98 dBi respectively.
신동기(Dong-Gi Shin),이영민(Young-Min Lee),정영탁(Yeong-Tak Jung),이영순(Young-Soon Lee) 한국산학기술학회 2023 한국산학기술학회논문지 Vol.24 No.3
무선통신 기술의 발전과 함께 다양한 연구 개발이 진행되어 오늘날 무선통신 기기는 우리 실생활의 필수품이 되었다. 이에 따라 무선통신을 지속적으로 사용하기 위한 수단인 Wi-Fi 에 대한 관심도 높아졌으며, 현재 카페와 학교는 기본이고 심지어 교통 이동수단인 버스와 열차 내부까지 Wi-Fi 환경을 조성하고 있는 실정이다. 이러한 시대적 환경을 반영하듯 고속의 전송속도, 대용량 전송 기술 등 Wi-Fi 관련 연구 또한 활발하게 이뤄지고 있다. 본 논문에서는 기존에 사용되어왔던 Wi-Fi 주파수를 사용할 수 있으면서, 확장 표준이 새롭게 제시된 Wi-Fi 6 및 6E 대역까지도 사용이 가능한 이중 광대역 모노폴 안테나를 설계하여 제안하고자 한다. 제안된 안테나는 유전율 4.3, 유전체 두께 1.6 mm 의 FR-4 기판에 24×36 ㎟ 크기로 설계되었다. 안테나를 구성하고 있는 역-U 형태, 두 개의 역-L 형태의 스트립의 임피던스 정합 특성과 하모닉 특성으로 전체 주파수 대역을 만족시켰다. 측정된 임피던스 대역폭은 2.4 GHz 대역에서 360 MHz (2.30 ~ 2.69 GHz), 5 ~ 6 GHz 대역에서는 2360 MHz (4.96 ~ 7.32 GHz)으로 와이파이 6 및 6E 대역에서 사용할 수 있는 결과다. 특히 별도의 정합 구조가 삽입된 형태가 아닌 기본 모노폴 구조를 사용하여 방사패턴의 왜곡을 해소하였고, 이를 통해 사용하고자 하는 전체 주파수 대역에서 X-Z plane(H-Plane)의 안정적인 무지향성 방사패턴을 얻을 수 있었다. 안테나의 이득은 주파수 대역별 각각 1.51 dBi, 2.43 dBi를 얻었으며, 제안하는 안테나는 향후 광대역 Wi-Fi를 필요로 하는 모바일 기기용 안테나로 적용이 될 수 있을 것으로 사료된다. With the development of wireless communication technology, various research and development has been carried out, and wireless communication equipment has become a necessity in our life. As a result, interest in Wi-Fi as a means of continuous wireless communication has increased, and not only cafes and schools, but also buses and trains are now creating a Wi-Fi environment. Wi-Fi research on high-speed transmission speed and high-capacity transmission technology is also actively being conducted. In this study, we designed a dual broadband monopole antenna that can use the Wi-Fi band and newly presented Wi-Fi 6 and 6E bands. The proposed antenna was designed on a FR-4 substrate with a dielectric constant of 4.3, thickness of 1.6 mm, and size of 24×36 ㎟. The antenna satisfies the entire frequency band of interest by adjusting the harmonic characteristics and impedance matching through an inverted-U type strip and two inverted-L type strips. The measured impedance bandwidth is 360 MHz (2.30 - 2.69 GHz) at 2.4 GHz and 2360 MHz (4.96 - 7.32 GHz) at 5 ~ 6 GHz. A basic monopole structure was used instead of an additional matching structure to eliminate the distortion of the radiation pattern, through which stable omnidirectional radiation patterns in the X-Z plane (H-plane) could be obtained in the entire frequency band to be used. The gain of the antenna is 1.51 dBi and 2.43 dBi for each frequency band, and it is considered that the proposed antenna can be applied to wireless communication devices for broadband Wi-Fi in the future.