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Nano Information Technology (NIT)

A Study of 0.5-bit Resolution for True-Time Delay of Phased-Array Antenna System

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  • 발행기관
    국제인공지능학회(구 한국인터넷방송통신학회) 바로가기
  • 간행물
    The International Journal of Advanced Smart Convergence 바로가기
  • 통권
    Volume 11 Number 4 (2022.12)바로가기
  • 페이지
    pp.96-103
  • 저자
    Junwoo Cha, Youngcheol Park
  • 언어
    영어(ENG)
  • URL
    https://www.earticle.net/Article/A423251

※ 원문제공기관과의 협약기간이 종료되어 열람이 제한될 수 있습니다.

원문정보

초록

영어
This paper presents the analysis of increasing the resolution of True-Time-Delay (TTD) by 0.5-bit for phasedarray antenna system which is one of the Multiple-Input and Multiple Output (MIMO) technologies. For the analysis, a 5.5-bit True-Time Delay (TTD) integrated circuit is designed and analyzed in terms of beam steering performance. In order to increase the number of effective bits, the designed 5.5-bit TTD uses Single Pole Triple Throw (SP3T) and Double Pole Triple Throw (DP3T) switches, and this method can minimize the circuit area by inserting the minimum time delay of 0.5-bit. Furthermore, the circuit mostly maintains the performance of the circuit with the fully added bits. The idea of adding 0.5-bit is verified by analyzing the relation between the number of bits and array elements. The 5.5-bit TTD is designed using 0.18 μm RF CMOS process and the estimated size of the designed circuit excluding the pad is 0.57×1.53 mm2. In contrast to the conventional phase shifter which has distortion of scanning angle known as beam squint phenomenon, the proposed TTD circuit has constant time delays for all states across a wide frequency range of 4 ‒ 20 GHz with minimized power consumption. The minimum time delay is designed to have 1.1 ps and 2.2 ps for the 0.5-bit option and the normal 1-bit option, respectively. A simulation for beam patterns where the 10 phased-array antenna is assumed at 10 GHz confirms that the 0.5-bit concept suppresses the pointing error and the relative power error by up to 1.5 degrees and 80 mW, respectively, compared to the conventional 5-bit TTD circuit.

목차

Abstract
1. Introduction
2. System Architecture
3. Theoretical Analysis on Effect of 0.5-bit TTD Applied to Array Antenna
4. Design and Analysis of 5.5-bit TTD Circuit
5. Conclusion
Acknowledgement
References

키워드

MIMO technology Phased-array antenna Phase shifter True time delay Beam Squint Single pole triple throw switch Double pole triple throw switch.

저자

  • Junwoo Cha [ Graduate student, Dept. of Electronic Engineering, Hankuk University of Foreign Studies, Korea ]
  • Youngcheol Park [ Professor, Dept. of Electronic Engineering, Hankuk University of Foreign Studies, Korea ] Corresponding Author

참고문헌

자료제공 : 네이버학술정보

간행물 정보

발행기관

  • 발행기관명
    국제인공지능학회(구 한국인터넷방송통신학회) [The International Association for Artificial Intelligence]
  • 설립연도
    2000
  • 분야
    공학>전자/정보통신공학
  • 소개
    인터넷방송, 인터넷 TV , 방송 통신 네트워크 및 관련 분야에 대한 국내는 물론 국제적인 학술, 기술의 진흥발전에 공헌하고 지식 정보화 사회에 기여하고자 한다.

간행물

  • 간행물명
    The International Journal of Advanced Smart Convergence
  • 간기
    계간
  • pISSN
    2288-2847
  • eISSN
    2288-2855
  • 수록기간
    2012~2025
  • 십진분류
    KDC 326 DDC 380

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