1. 수행배경

• 2세대, 3세대, 4세대 이동통신을 넘어 5세대 이동통신 시대가 도래 하였다. 초기의 5세대 이동통신을 위한 주파수 대역으로는 중심 주파수가 28 GHz 인 준 밀리미터파 대역을 놓고 많은 연구들이 이루어졌다. 그러나 이동통신용으로 28 GHz 대역만을 사용하게 되면 Line of Sight (LoS) 영역을 제외한 부분이나 기지국과 거리가 있는 단말에서는 28 GHz 대역의 짧은 파장으로 인한 직진성 때문에 통신품질 저하가 일어 날 수 있다. 그리하여 최근에는 Sub 6 GHz 대역에서의 5 세대 이동통신용 주파수 대역으로 3.5 GHz 대역과 28 GHz 대역을 같이 사용하는 연구들이 많아지기 시작했다. 위와 발 맞춰 3.5 GHz 대역에서 동작하는 안테나를 설계 했다.

2. 수행기간

• 5월 첫 째 주: 아이디어 회의
• 5월 둘 째 주: MIMO 안테나 설계
• 5월 셋 째 주: Beam-forming network component 설계
• 5월 넷 째 주: Beam-forming network component 설계
• 6월 첫 째 주: Beam-forming antenna 설계 및 결과확인
• 6월 둘 째 주: 결과 측정 및 보고서 작성
  
  

3. 개발작품 설명

• 본 연구는 최근 큰 이슈가 되고 있는 5G 이동통신 주파수 대역인 3.5 GHz 대역에서 통신품질을 향상 시킬 수 있는 안테나 설계를 제안하였다. 제안하는 안테나의 첫번째 기능으로는 MIMO 안테나는 1 by 4 로써 4개의 입출력을 가진다. 이는 단일 안테나를 사용 했을때 보다 통신품질을 향상 시킬 수 있으며, 제안하는 MIMO 안테나는 각 포트 간의 격리도가 높아 Diversity Gain 을 얻어 낼 수 있다. 또한, 두번째 기능으로는 Beam-forming 기능을 결합시켜 MIMO 와 Beam-forming 두 가지 모드가 공존 할 수 있게 설계 되어 특정 방향으로 RF 에너지를 집중 시킬 필요가 있을때 는 Beam-forming 모드로 동작하여 통신 품질을 향상 시킬 수 있다.
  
  

4. 활용방안

• 제안하는 안테나는 5G 단말기 용 안테나 뿐 만 아니라 더 나아가 5G 용 기지국 및 중계기 안테나로 확장 하여 사용이 가능 할 것 으로 사료 된다.