6G 밀리미터파 빔포밍 놀렌-매트릭스 빔포머

본 연구는 6G 밀리미터파 위성 통신 및 IoT 연결성을 위한 혁신적인 3x3 빔포밍 놀렌-매트릭스 급전 네트워크를 제안한다. 특히, 그루브 갭-도파관(GGW) 기술을 활용하여 기존 빔포밍 시스템의 복잡성과 손실 문제를 해결한다. 이 시스템은 위성 추적 및 우주 다중화 애플리케이션에 최적화되어 있다. 제안된 설계는 전력 분배기, 크로스오버, 스위치, 종단과 같은 기존 부품을 제거하고 방향성 커플러와 위상 보상기만을 사용하여 소형화, 저손실, 단순화를 달성한다. 3개의 90° 커플러와 2개의 위상 시프터를 통해 38GHz에서 270°, 30°, 150°의 출력 위상차를 구현한다. GGW 기반 급전 전환부와 3소자 슬롯 안테나 어레이와 통합된 시스템은 36-39GHz 대역에서 17dBi 이상의 이득을 가진 다중 빔 방사를 시연한다. 실험 결과는 낮은 손실, 넓은 대역폭, 정확한 위상 성능을 검증하여 시스템의 효율성과 견고성을 입증한다. 이 빔포머는 차세대 빔포밍 어레이 및 6G 밀리미터파 위성 통신을 위한 고효율적이고 견고한 솔루션을 제공한다. 특히 우주 표적 추적 및 IoT를 통한 위성 글로벌 연결성에 크게 기여할 것으로 기대된다.