• 한국전자파학회지:전자파기술
• /
• 제16권2호
• /
• pp.22-31
• /
• 2005

최근 무선통신 시스템의 소형화로 인해 안테나의 소형화가 요구되고 있다. 안테나의 소형화 방법에는 여러 가지가 있지만 이득과 효율을 고려할 때 고유전율의 유전체를 사용하기보다는 안테나 자체의 구조적 변형을 통해 안테나를 소형화하는 것이 더 효과적이다. 따라서, 본 논고에서는 마이크로스트립 안테나의 2차원 구조 변형과 3차원으로 화장된 구조변형에 의한 안테나의 소형화 방법에 대한 연구 결과에 대해 기술하였다. 2차적 구조 변형 방법에는 패치를 구부리거나 slit을 넣는 방법을 사용하여 그 크기를 축소시켰으나 소형화에 한계가 있었다. 그래서, 마이크로스트립 안테나의 패치와 접지면 사이의 공간을 활용하는 perturbation 효과를 바탕으로 3차원의 corrugation, iris, folded 구조를 이용하여 더욱 소형화된 안테나를 설계하였다. 또한, 2차원 구조의 소형화 방법에 3차원으로 확장한 구조를 서로 결합하여 안테나를 더욱 소형화 할 수 있었다. 이에 마이크로스트립 안테나의 소형화 방법과 그에 따라 설계·제작한 안테나에 대해 소개하고자 한다.

• 천문학회보
• /
• 제37권2호
• /
• pp.192.1-192.1
• /
• 2012

영상레이더 (SAR: Synthetic Aperture Radar) 혹은 통신 안테나/탑재체를 장착한 위성은 원하는 주파수 대역의 운용을 위해 대형 안테나 구조물 장착이 필수적이다. 이러한 대형 구조물은 일체형으로 제작되어 위성체에 접속되었을 때, 요구 무게 및 점유하는 부피가 매우 큰 특징을 지닌다. 따라서, 대형 안테나 구조물의 중량으로 인해 발사비 증가가 불가피하며, 페어링 내부의 허용된 공간에 안테나 크기는 큰 제약적 요인이 된다. 그리고, 전개식이어도, 전개후 질량 관성이 큰 구조물이 된다. 위성체의 발사 비용과 직결되는 안테나의 경량화를 위한 많은 기술이 연구되고 있다. 특히, 접이식 팽창형 안테나는 반사체의 유연한 메쉬 구조 및 경량 지지구조물로 안테나의 무게를 줄이고 수납 효율을 향상시킨다. 또한, 전개 후 안테나의 목적한 기능을 충분히 보장함과 동시에 질량 관성이 작은 구조물에 의한 위성의 기동성을 극대화할 수 있다. 국내에서도 전천후 지상관측감시 및 통신 안테나의 필요성 증대에 따라 초경량 전개형 안테나 개발의 필요성이 크게 대두되고 있으나, 현재까지는 관련 기술개발 사례가 전무한 실정으로 국내 독자적 기술 확보가 시급한 실정이다.

• Composites Research
• /
• 제37권1호
• /
• pp.53-57
• /
• 2024

무선 기술의 발전으로 많은 시스템이 개발되었으며, 항공기에 이러한 시스템을 효과적으로 적용하기 위해 다양한 형태의 구조 안테나가 연구되어 왔다. 현재까지 대다수의 구조 안테나 연구는 패치 안테나를 중심으로 이루어졌으나, 패치 안테나는 좁은 주파수 대역과 낮은 지향성의 단점을 가지고 있다. 반면, 최근 무선 분야에서 널리 사용되는 비발디 안테나는 넓은 주파수 대역과 우수한 지향성을 갖고 있지만, 방사 방향의 제약으로 인해 항공기 구조에 효과적으로 적용하는 데 어려움이 있었다. 본 연구에서는 비발디 안테나를 항공기 구조에 적용하기 위해 허니콤의 구조에 비발디 안테나를 적용하여 방사 방향의 문제를 해결하고자 하였고, 시뮬레이션을 통해 허니콤 구조가 안테나에 주는 영향을 분석하여 허니콤 비발디 안테나의 가능성을 검증하였다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
• /
• 한국전자파학회 2000년도 종합학술발표회 논문집 Vol.10 No.1
• /
• pp.359-363
• /
• 2000

기존의 직사각형 마이크로스트립 평면구조 패치 안테나를 변형하여 패치상에 오목한 구조를 갖는 새로운 3차원 패치구조의 마이크로스트립 안테나를 제안하고, 그 공진주파수와 대역폭 변화 특성을 연구하였다. 오목형 구조의 크기에 따라 공진 주파수와 대역폭이 증가하는 것으로 관찰되었으며, 복사특성은 기존의 마이크로스트립 안테나와 거의 유사한 특성을 나타내었다. 새로운 3차원 구조를 갖는 패치에 대한 해석 및 설계는 FDTD 방법을 사용하였으며, 이에 대한 검증을 위해 기존의 마이크로스트립 안테나와 제안된 오목형 구조의 안테나를 제작하여 측정한 결과 공진주파수 및 대역폭 특성 변화가 해석결과와 잘 일치함을 확인할 수 있었다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
• /
• 한국전자파학회 2001년도 종합학술발표회 논문집 Vol.11 No.1
• /
• pp.347-348
• /
• 2001

마이크로스트립 안테나가 가지는 가장 큰 단점인 협대역 특성을 개선하기 위해 그 동안 수많은 연 구와 방법들이 제안되었는데 특히 원형편파 안테나는 임피던스 대역폭 외에 축비 대역폭까지도 고려 되어야 하므로 더욱 심화된 협대역의 특성을 가지게 되어 설계에 많은 어려움이 있었다. 일반적으로 원형편파 마이크로스트립 안테나를 설계하는 방법 중 급전 구조면에서는 크게 단일 급전 방식과 하이 브리드 형태의 급전방식이 있다. 단일 급전 방식의 원형편파 안테나는 구조가 간단하고y 제작이 간편 하며, 안테나의 물리적 크기를 줄일 수 있어 배열시 장점이 있으나 구조의 특성상 협대역의 축비 대역 폭을 가지며I 하이브리드 급전 원형편파 안테나는 구조가 복잡하고, 제작이 어려우며, 안테나의 물리적 크기가 커진다는 단점이 있으나 광대역의 축비 대역폭을 가진다. 따라서 원형편파 안테나의 설계시 축 비 대역폭과 안테나의 물리적 크기 간의 trade-off를 고려하여야한다. 최근에는 이를 고려한 단일 급전 을 이용하면서도 개선된 축비특성올 얻을 수 있도록 십자개구 개구를 통해 두 개의 직교 모드를 방사 패치에 급전하는 구조가 제안되기도 하였다. 하지만 이는 일반적인 단일 급전 방식보다 개선된 축비 대역폭을 얻을 수 있었으나 중심주파수에서 2.5%에 불과하였다. 본 논문에서는 단일 급전 십자개구 결합 방식이 가지는 협대역의 축비 대역폭을 개선하기 위해 단 일 급전으로 하이브리드 급전의 효과를 가져올 수 있는 직렬 급전 십자개구 결합 마이크로스트립 안 테나를 제안하였으며, 기존에 발표된 단일 급전 십자개구 결합 안테나와의 축비 대역폭, 이득, 방사패 턴, 그리고 임피던스 대역폭 둥과 비교하여 개선된 특성을 제시하고 제안된 안테나의 타당성을 보였 다. 실제로 2.4GHz의 주파수에서 제안한 직렬 급전 십자개구 결합 단일 마이크로스트립 안테나의 측 정결과 기존에 연구된 안테나보다 약 2배정도 증가된 4.6%의 축비 대역폭, 10%의 임피던스 대역폭 (VSWR<1.5), 그리고 8.2dBi의 최대이득 특성을 확인할 수 있었으며, 이를 바탕으로 시권셜 로테이션 기법올 사용한 $2\times2$ 배열 안테나는 17.5%의 축비 대역폭, 20.8%의 임피던스 대역폭(VSWR<1.5), 그리 고 12.5dBi의 최대이득을 얻을 수 있었다. 이에 해당하는 제안된 단일 안태나와 $2\times2$ 배열 안테나의 구조, 측정된 축비 대역폭 및 이득특성, 그리고 입력 반사손실을 그림 I, 2, 3에 각각 나타내었다.

• 대한전자공학회논문지TC
• /
• 제41권7호
• /
• pp.75-79
• /
• 2004

본 논문에서는 MMIC 및 LTCC등과 같이 집적화 회로에 이용할 수 있는 단일 평판 구조의 광 대역 안테나를 설계 및 제작하였다. 무지향 패턴의 광대역 마이크로스트립 안테나의 새로운 구조를 제안하였다. 안테나 구조는 다이폴 안테나구조를 응용한 폴디드(folded) 마이크로스트립 안테나이며 CPW급전 방식을 사용하였다. 이 때 단일 평판구조의 접지면의 유한성에 의한 안테나 특성의 안정성에 영향을 미치게 된다. 따라서 본 연구에서 접지면을 증가시키고자 마크로스트립 루프 안테나의 외곽에 폴디드 구조의 접지면을 확장하였다. FDTD방법을 이용하여 안테나의 특성을 해석하였다. 제안한 안테나는 PCS 대역(1.75∼1.87㎓)과 IMT2000(1.92∼2.17㎓) 대역 및 ISM 대역에 적합한 주파수 대역을 얻었다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
• /
• 한국전자파학회 2000년도 종합학술발표회 논문집 Vol.10 No.1
• /
• pp.306-310
• /
• 2000

본 논문에서는 안테나 구조해 따른 PCS 전화기에 의해 인체두부에 유기되는 SAR 값을 비교 분석하였고, SAR 값에 영향들 주는 요인을 분석하였다. 안테나의 종류, 안테나의 부착위치, 단말기의 구조에 따른 1 g 및 10 g 평균 첨두 SAR 값을 계산하였고, 인체 두부의 깊이에 따른 SAR 분포의 변화를 살펴보았다. 플립형 단말기에 부착된 안테나 중에서는 side mounted PIFA(Planar Inverted F Antenna)의 1 g 및 10 g 평균 첨두 SAR 값이 각각 0.686 W/kg과 0.353 W/kg으로 가장 낮았다. 폴더형 단말기에 부착된 모노폴 안테나에 의한 1 g 및 10 g 평균 첨두 SAR값은 플립형에 의한 SAR 값에 비해 약 30 % 가량 낮은 것으로 나타났다. 평균 첨두 SAR 값이 낮은 값을 보이는 두 구조인 side mounted PIFA와 폴더형 구조의 모노폴 안테나의 깊이에 따른 SAR 분포는 나머지 두 구조에 비해 비교적 완만한 경사를 보였다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제12권6호
• /
• pp.1003-1008
• /
• 2017

본 논문에서는 5GHz 대역의 이중 T 구조를 갖는 CPW 안테나를 연구하였다. 안테나에 대한 주파수와 반사손실에 관한 파라미터 특성을 HFSS(: High Frequency Structure Simulator)를 통해 분석하고 이것을 이용하여 안테나를 설계하였다. 시뮬레이션 결과를 바탕으로 5GHz 대역에서 사용 가능한 이중 T 구조 CPW 안테나를 설계하고, 설계 된 안테나를 유전율 4.4, 두께 0.8mm인 FR4-epoxy 기판을 사용 하여 포토리소그래피 방법으로 안테나를 제작하였다. 제작된 안테나는 최종적으로 회로망 분석기(Network Analyzer)를 통해 안테나 특성을 분석하였다. 제작된 CPW 이중 T 구조 안테나는 중심주파수 5.29GHz, 입력반사손실 -34dB, 임피던스 $49.6{\Omega}$의 결과 값을 보였다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
• /
• 한국전자파학회 2000년도 종합학술발표회 논문집 Vol.10 No.1
• /
• pp.354-358
• /
• 2000

T-모양의 급전구조를 갖는 마이크로스트립 슬롯 안테나는 정합을 쉽게 이룰 수 있고, 대역 폭이 기존의 슬롯을 가로지르는 급전구조에 비하여 넓었다. 본 논문에서는 역 L-형 마이크로스트립 급전구조를 제안하여 FDTD(Finite Difference Time Domain)법으로 해석하여 안테나를 최적화 설계하였다. 슬롯 폭이 16 mm일 때, 전압 정재파비가 2.0 이하인 조건에서 대역폭은 2.3 GHz를 중심으로 약 48 % 정도의 광대역 특성을 얻었다. 제안된 급전구조는 기존의 슬롯 가로지르는 급전구조의 복사 저항보다 매우 낮았다. 또한 역 L-형 급전구조의 대역폭 특성을 기존의 급전구조의 슬롯릇 안테나들과 비교하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제7권8호
• /
• pp.1598-1603
• /
• 2003

위성방송 수신용 마이크로스트립 안테나를 설계하고 이를 제작하여 안테나 성능을 측정하였다. 마이크로스트립 패치 모양은 Sierpinski 프랙탈 구조를 가지는 정삼각형 패치를 이용하였고 안테나 구조는 다층의 SSFIP(slot­strip­foam­inverted patch) 구조를 이용하였다. Sierpinski 프랙탈 구조가 가지는 특징을 이용하여 원형 편파 발생을 위한 sequential 회전 기법을 적용하였으며, 이를 기본 안테나로 하여 8${\times}$2 배열 안테나로 확장하였다. 제작된 안테나의 반사계수와 방사패턴의 측정 결과 시뮬레이션 결과와 비슷한 결과를 얻었다.