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실내 무선측위를 위한 IR-UWB 안테나 설계

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Author(s)
유호균
Issued Date
2019
Abstract
The IR-UWB radar is an immerging technology to improve the existing indoor wireless positioning systems by allowing accurate location tracking within cm range in low-cost and low-power consumption. In this paper proposes antennas for IR-UWB radars and applies them to NVA-R661 modules to verify their usefulness.
The proposed antenna is a quasi-Yagi antenna and tapered slot antenna. The quasi-Yagi antenna is fabricated on a TRF-45 substrate with a dielectric constant of 4.5, a loss tangent of 0.0035, and a thickness 0.61 mm. The proposed quasi-Yagi antenna satisfies VSWR ≤ 2 within 5.03 ∼ 9.39 ㎓ band, achieving a wide impedance bandwidth of 4.36 ㎓. The antenna gain is measured to be 4.91 ㏈i, 5.41 ㏈i, 5.68 ㏈i, 6.46 ㏈i and 5.08 ㏈i in 5, 6, 7, 8 and 9 ㎓ frequency respectively.
Tapered slot antenna was fabricated on a TRF-45 substrate with a dielectric constant of 4.5, a loss tangent of 0.0035, and a thickness 1.62 mm. The fabricated tapered slot antenna satisfies VSWR ≤ 2 within 4.45 ∼ 12.03 ㎓ band, achieves a wide bandwidth of 7.58 ㎓. The antenna gain is measured to be 6.76 ㏈i, 7.50 ㏈i, 7.38 ㏈i, 7.59 ㏈i and 8.92 ㏈i in 5, 6, 7, 8 and 9 ㎓ frequency respectively.
To verify the practicality of the proposed antenna, signal processing was analyzed in terms of background subtraction, signal attenuation compensation, and detection. The RMSE of the quasi-Yagi antenna is 6.7764 and the RMSE of tapered slot antenna is 6.7474.
Alternative Title
Design of IR-UWB Antenna for Indoor Wireless Positioning
Alternative Author(s)
Ho-Gyun Yu
Department
일반대학원 정보통신공학과
Advisor
최동유
Awarded Date
2019-02
Table Of Contents
목 차

표 목 차 ⅲ

그 림 목 차 ⅳ

ABSTRACT ⅵ

제1장 서 론 1

제2장 이론적 배경 3
제 1 절 IR-UWB 레이더 시스템 3
1. UWB 기술 개요 3
2. IR-UWB 기술 특징 5
제 2 절 IR-UWB 안테나 6
1. 광대역 안테나 유형 6
2. 진행파 안테나 유형 8
3. 안테나 특성과 파라미터 10
제 3 절 IR-UWB 레이더 신호처리 과정 12
1. Raw data 수신 12
2. 배경 차분 과정 13
3. 신호 감쇄 보상 14
4. 검출 과정 15
5. 2차원 위치 좌표 측정 16

제3장 IR-UWB 안테나 설계 및 시뮬레이션 18
제 1 절 준-야기 안테나 18
1. 준-야기 안테나 설계 18
2. 준-야기 안테나 시뮬레이션 분석 20
제 2 절 테이퍼드 슬롯 안테나 24
1. 테이퍼드 슬롯 안테나 설계 24
2. 테이퍼드 슬롯 안테나 시뮬레이션 분석 26

제4장 IR-UWB 안테나 제작 및 측정 31
제1절 준-야기 안테나 제작 및 측정 31
제2절 테이퍼드 슬롯 안테나 제작 및 측정 34
제3절 제안한 안테나의 실내 무선측위 분석 38
1. 1차원 좌표에서 실내 무선측위 분석 41
2. 2차원 좌표에서 실내 무선측위 분석 43

제5장 결 론 45

참 고 문 헌 47
Degree
Master
Publisher
조선대학교 일반대학원
Citation
유호균. (2019). 실내 무선측위를 위한 IR-UWB 안테나 설계.
Type
Dissertation
URI
https://oak.chosun.ac.kr/handle/2020.oak/13875
http://chosun.dcollection.net/common/orgView/200000267217
Appears in Collections:
General Graduate School > 3. Theses(Master)
Authorize & License
  • AuthorizeOpen
  • Embargo2019-02-08
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