• 제목/요약/키워드: 공기 유전체 층

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공기 갭을 갖는 일축성 매질 위에 마이크로스트립 패치 안테나의 덮개층 영향 (Dielectric Cover effect of Rectangular Microstrip Patch Antenna on Uniaxial Substrates with Airgap)

  • 윤중한;안규철;곽경섭
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제38권9호
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    • pp.29-39
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    • 2001
  • 공기 캡을 갖는 일축성 이방성 매질 위의 마이크로스트립 안테나에 대해 유전체 덮개층이 미치는 영향에 관하여 연구하였다. 일축성 이방성 매질의 특성을 나타내는 텐서의 구성관계식으로부터 파수영역에서의 다이에딕 그린 함수를 유도하였으며 이 결과를 푸리에 변환을 사용하여 공간에서의 전계 적분 방정식으로 수식화하였다. 갈리킨 모멘트법을 사용하여 적분 방정식을 이산화하였으며 기저함수로는 정현적 함수를 선택하였다. 수치해석 결과의 타당성을 검증하기 위해 기존의 결과와 비교, 일치된 결과를 얻었으며 공기갭의 두께, 패치 길이 그리고 덮개층의 유전율과 두께 변화에 따라 유전체 덮개층이 공진 주파수, 대역폭과 입력 임피던스에 어떤 영향을 미치는지 제시되고 분석되었다.

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휴먼 카운팅 시스템을 위한 공기 유전체 층을 갖는 광대역 패치 안테나 (Broadband Patch Antenna with the Air-Dielectric for the Human Counting System)

  • 최현호;윤태순
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.539-544
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    • 2017
  • 본 논문에서는 휴먼 카운팅 시스템을 위한 광대역 패치 안테나가 공기 유전체 층을 이용하여 설계, 제작 및 측정되었다. 제안된 안테나는 5 mm의 공기 유전체 위에 정사각형 구조의 패치 구조를 가지며, CPW 전송선로 구조의 입력부와 패치면의 수직 연결은 계단형 임피던스 구조로 구현하였다. 3차원 EM 설계를 통해 최적화된 광대역 패치 안테나는 16.6 * 16.6 * 5.0 mm3의 크기로 3D 프린터를 이용하여 안테나 지그를 제작하여 지그 위에 제작되었다. 제작된 안테나는 7.2 ~ 9.8 GHz 주파수에서 2:1 이하의 VSWR과 5.71 dBi의 최대 이득을 가지며, $70^{\circ}$의 반전력 빔폭 특성을 나타내었다.

공기갭과 유전체 덮개층을 갖는 이방성 기판 위의 마이크로스트립 패치 안테나의 공진 주파수 해석 (Resonant Frequency in Rectangular Microstrip Patch Antenna on Anisotropic Substrates with Airgap and Permittivity Superstrate)

  • 윤중한;이상목;곽경섭
    • 한국통신학회논문지
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    • 제26권11B호
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    • pp.1600-1606
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    • 2001
  • 공기갭과 유전체 덮개층을 갖는 이방성 매질 위의 마이크로스트립 안테나의 공진 주파수에 대해 해석하였다. 이방성 매질의 구성관계식으로부터 파수영역에서의 다이애덕 그린 함수를 유도하였고 이 결과를 퓨리에 변환을 사용하여 공간에서의 전계 적분 방정식을 수식화차였다. 갈러킨 모멘트법을 사용하여 적분 방정식을 이산화하였으며 실제 전류 밀도와 가장 유사한 정현적 함수를 기저함수로 선택하였다. 수치해석 결과의 타당성을 검증하기 위해 기존의 결과와 비교, 일치된 결과를 얻었으며 공기 갭의 두게, 패치 길이, 이방성 비의 변화에 따른 공진 주파수가 제시되고 분석되었다.

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교류전압에서 PD 패턴(또는 유전체장벽 효과)에 미치는 공간전하의 영향 (Effect of Space Charge on the PD Pattern or Dielectric barrier Discharge at AC Voltage)

  • 황보승;이동영
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 1998년도 학술발표회논문집
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    • pp.101-107
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    • 1998
  • 본 논문에서는 최근 국내·외적으로 활발하게 연구되고 있는 고분자 절연재료에 있어서 공간 전하가 전기적 특성에 미치는 영향에 대한 연구로서, 기존에는 보고되지 않았던 새로운 측정시스템과 분석 방법을 제시하였다. 그리고, 이러한 측정시스템을 이용하여 교류전압 하에서 PD 발생시에 절연체 표면에 축적되는 공간전하의 직접적인 관측을 통하여 공간전하와 PD와의 연관성에 대한 규명을 실시하였다. 실험결과로부터 PD 패턴은 방전에 의해 절연체 내부보다는 표면에 축적되는 동적 공간전하와 매우 밀접한 관계를 가지고 있는 것을 알 수 있었으며, 또한 PD 발생시 공기층 전압은 이러한 동적 공간전하에 의해 지배됨을 확인할 수 있었다. 그리고, 일정전계 이상에서는 공간전하의 축적에 의한 영향으로 PD 크기와 공기층 전압은 더 이상 증가하지 않았다는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 실험결과는 유전체장벽방전을 이용한 NOx, SOx 등의 공해물질의 분해에 있어서, 현재까지는 분해시스템에 전달되는 전력은 인가전압의 주파수와 크기에 비례하는 것으로 생각해 왔으나, 본 실험결과를 통하여 일정전계 이상에서는 전압상승에 의한 분해 효율의 향상을 기대하기 힘들다는 것을 나타낸다.

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다층매질 중 안테나의 방사패턴 해석 (Analysis of Radiation Pattern of Antenna in Multi-Layered Media)

  • 황재호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2008년도 춘계종합학술대회 A
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    • pp.677-680
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    • 2008
  • 본 논문에서는 다층매질 안에 위치한 안테나의 방사특성을 해석하고 있다. 접지면이 없는 유전체 기판에 인쇄된 안테나의 경우, 매질의 구성은 공기층을 포함하여 3층매질이 되며 이러한 3층매질의 Green 함수은 Sommerfeld적분식으로 표현되기 때문에 해석이 매우 복잡해진다. 그러나 안테나위 방사특성을 해석하는데 있어서는 적분식의 조건이 잘 일치한다면 Sadddle-point법을 이용하여 근사할 수 있다. 본 연구에서는 이와 같은 근사법을 적용하여 접지면이 없는 유전체 기판에 놓인 각종 안테나의 방사패턴 특성을 해석한다. 또한 기판으로 사용하는 유전체의 파라미터를 달리하여 방사특성을 검토한다.

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유전체에 삽입된 자기공진형 무선전력전송 공진기의 공진주파수 복원에 관한 연구 (Resonant Frequency Recovery of Resonator for Magnetic Resonant Wireless Power Transfer Inserted into Dielectric Material)

  • 강석현;정창원
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권12호
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    • pp.992-995
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    • 2018
  • 본 논문에서는 향후 인체 내장형 의료기기의 무선충전 및 지금까지는 발생하지 않은 다양한 유전체 내부로의 무선전력전송 시 유전체 매질의 전자기적 특성에 따른 효율 및 공진주파수 변화에 대한 공진기의 최적화 설계를 위해 공진기의 정전용량(capacitance)을 조정하는 방법과 공진기의 전후 표면에 공기층(air pocket) 설치 방법을 제안하였다. 본 연구결과는 추후 공진기를 둘러싼 다양한 유전체 환경에 대한 공진주파수의 설계 및 복원에 대한 기초 연구 자료로 활용될 수 있다.

원형편파 패치안테나에서 상부덮개의 다중 적층에 의한 효과 분석 (Analysis of the Effects by Multi-Stacking of Superstrates on Circular-Polarized Patch Antenna)

  • 이상록
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권3호
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    • pp.202-209
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    • 2014
  • 본 논문에서는 원형편파 패치안테나에 상부덮개를 여러 층으로 적층함으로써 안테나 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 지금까지 원형편파 패치안테나를 설계하기 위해서는 주로 단층의 상부덮개를 적용하거나, 여러 층으로 구성된 하나의 상부덮개를 적용하였고, 성능 분석시 안테나 축비를 거의 고려하지 않았다. 먼저, 상부덮개와 패치안테나 간의 공기층 높이에 의한 중심주파수의 변화를 분석하였다. 공기층 높이가 적을 때는 중심주파수가 낮은 쪽으로 천이하였고, $005{\lambda}_0$의 공기층 높이에서는 주파수 천이가 거의 없었다. 다음은 최적의 공기층 높이를 적용하여 상부덮개의 층수를 증가하면서 안테나 성능을 분석하였다. 상부덮개의 층수가 증가하면서 안테나 이득은 비례적으로 증가하지만, 안테나 축비는 점차적으로 악화되었다. 또한, 상부덮개의 유전체 두께가 증가할수록 안테나 이득은 증가하지만 안테나 축비는 급격히 악화되었다. 결과적으로 안테나 축비를 3dB 이내로 유지하면서 상부덮개의 층수를 확장하여 다양한 이득을 얻을 수 있는 안테나 설계가 가능함을 확인하였다.

복제 방지용 PUF 모델링을 위한 전자계 해석 (Electromagnetic Analysis to Design Unclonable PUF Modeling)

  • 김태용;이훈재
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.1141-1147
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    • 2012
  • 본 논문에서는 Debye 분산 특성을 가지는 복제 방지용 PUF를 설계하기 위한 전자계 해석 방안을 고려하였다. 공기층과 유전체 기판 위에 형성된 분산매질(Si)로 구성된 1차원 모델 내에 전파하는 펄스를 모형하기 위해 FDTD법을 이용하였다. 불연속 경계면에 도달한 펄스는 일부 반사되고 일부는 투과되어 빠르게 감쇠되는 것으로 나타났다. 그 결과 FDTD법에 의한 유전체 기판을 고려한 Debye 분산특성을 가지는 1차원 복제방지용 PUF 모델링에 적용 가능한 것을 확인하였다.

고주파 대역에서 Dielectric Rod Resonator 방법에 의한 저유전 손실 물질의 유전 특성 측정 (The Microwave Measurement of the Dielectric Properties of Low-Loss Materials by the Dielectric Rod Resonator Method)

  • 김근영;심화섭;안철;장익수
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제27권10호
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    • pp.10-15
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    • 1990
  • Dielectric rod resonator 방법을 이용하여 고주파 대역에서 낮은 유전 손실을 갖는 유전체의 유전 특성을 측정하는 이론과 실험결과를 보였다. 유전체 시편과 금속 도체판 사이에 존재하는 공기층 효과를 최소화하기 위해 $TE_{011}$ mode 공진 주파수를 이용하였다. 컴퓨터를 사용하여 공진 주파수와 시편 크기, 2-dB 대여폭으로부터 유전 특징을 계산하였다. 측정의 오차 범위는 유전 상수인 경우 ${\pm}3{\%}$ 유전 손실인 경우 ${\pm}12{\%}$ 이내였다.

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Air 기판을 이용한 U형 슬롯을 갖는 광대역 마이크로스트립 안테나 (U-shaped Wideband Microstrip Antenna on Air Substrate)

  • 정희택;강영만;이승엽
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.937-942
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    • 2018
  • 본 논문에서는 마이크로스트립 안테나가 광대역특성을 갖도록 하기 위해 마이크로스트립 안테나의 방사부인 패치 내부에 U형 슬롯이 놓인 마이크로스트립 구조와 안테나에 사용되는 유전체를 사용하지 않고 공기층을 이용하여 광대역화를 극대화 시키는 연구를 하였다. 실험 결과 이동통신 주파수 대역 내인 820~950MHz에서 정재파비(VSWR)는 1.4이하로 매우 잘 매칭된 안테나를 제작하였으며, 안테나의 이득도 최고 8.2dBd를 얻어 기존 다이폴에 비해 매우 높은 이득을 얻을 수 있었다. 이는 안테나를 소형화 시킬 수 있음을 뜻하는 것으로 향후, 다른 주파수 대역의 무선통신 분야나 이동통신 분야에도 사용할 수 있을 것으로 사료된다.