• 제목/요약/키워드: 방사이득

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WLAN/WiMAX를 지원하는 삼중대역 안테나 설계 및 제작 (Design and Manufacture of Triple-BandWidth Antennas for WLAN / WiMAX system)

  • 박원영;엄혜경;윤중한
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.338-346
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    • 2018
  • 본 논문에서는 W-LAN/WiMAX 시스템에 적용 가능한 모노폴 안테나를 설계 제작하였다. 제안된 안테나는 마이크로스트립 급전을 바탕으로 세 개의 선로와 하나의 슬릿을 갖도록 구성하여 삼중대역 특성을 갖도록 설계하였다. 세 개의 선로의 길이와 슬릿을 적절하게 조정하여 본 논문에서 요구되는 특성을 얻기 위한 최적화된 수치를 얻었다. 제안된 안테나는 $42.5mm(W1){\times}52mm(L1){\times}1.0mm(t)$의 유전체 기판 위에 $32.0mm(W2+W3){\times}47.1mm$ (L3+L4+L5+L8)의 크기로 제작되었다. 제작 및 측정 결과로부터 158 MHz (813 ~ 971MHz), 630 MHz (2.10 ~ 2.73GHz) 그리고 1190 MHz (4.83 ~ 6.02GHz)의 대역폭을 얻었다. 또한 제작된 안테나의 통해 삼중대역 안테나에서 요구되는 이득과 방사 패턴 특성을 확인하였다.

포크 모양의 급전 구조를 갖는 변형된 마름모 슬롯 UWB 안테나 설계 및 제작 (A Design and Manufacture of Modified Rhombus Slot UWB antenna with Fork-shaped-Feedline)

  • 하성재;윤중한
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권7호
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    • pp.1221-1228
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    • 2016
  • 본 논문에서는 포크 모양의 급전 구조를 갖는 변형된 마름모 슬롯 UWB(Ultra Wide Band) 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 초광대역 특성을 얻기 위해서 마름모 형태의 슬롯 구조와 포크 모양의 급전 구조로 설계하였다. 변형된 마름모 구조는 기존 마름모 구조에서 상단과 하단 영역이 제거하여 설계하였다. 제안된 안테나는 $34mm(W_1){\times}34mm(L_1){\times}1mm(t)$의 유전율 4.4인 FR-4 유전체 기판 위에 설계되었으며 전체 슬롯 크기는 $30mm(W_2){\times}16.75mm(L_3+L_4)$을 갖도록 설계하였다. 각 파라메타에 대한 시뮬레이션을 진행하여 최적화 수치를 얻었다. 제작 및 측정 결과로부터 제안된 안테나의 반사손실 특성은 3.1 ~ 10.6 GHz UWB 대역에서 -10dB 이하의 값을 갖으며 또한 측정된 이득과 방사패턴 특성 결과를 얻었다.

PIN 다이오드를 이용한 WLAN용 재구성 모노폴 안테나 (Dual-band reconfigurable monopole antenna using a PIN diode)

  • 문승민;윤중한;김기래
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권9호
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    • pp.1633-1640
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    • 2016
  • 본 논문에서는 WLAN 대역에서 동작하는 오픈된 사각 모양의 마이크로스트립패치 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 단일 공진 또는 다중 공진 주파수를 가변하여 유효 대역폭을 가지고 있으며 WLAN대역(2.4 - 2.484, 5.15 - 5.35, 5.25-5.825 GHz)을 만족하는 마이크로 스트립 선로를 갖는 평면형 모노폴 구조로 설계된다. 안테나는 FR-4 기판에 제작되었고 두께는 0.8 mm이다. 안테나의 동작모드와 재구성 특성을 분석하기 위해 전류분포와 전자계 분포를 분석하기 위해 상용 툴을 사용하였다. 최적화된 수치를 얻기 위해 각 패치의 길이에 따른 시뮬레이션 반사손실을 비교하였다. 최적화된 수치를 사용하여 스위치가 off 되었을 때 WLAN 밴드 (2.380 - 2.710 GHz)을 얻었으며, 스위치가 on 되었을 때 2.4 GHz 밴드 (2.380 - 2.710 GHz)을 얻었다. 제작 및 측정결과로부터 제안된 안테나의 반사손실 특성, 측정된 이득과 방사패턴 특성 결과를 얻었다.

SAR를 위한 X-band 광대역 배열 안테나의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of X-band Wideband Array Antenna for SAR Applications)

  • 원영진;이영주;공영균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.184-192
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    • 2006
  • 개구 합성 레이더(SAR)는 지형의 고 해상도의 영상을 획득하는데 주로 사용된다. 본 논문은 X-band 주파수 대역의 차량 탑재형 개구 합성 레이더(automobile-based SAR) 시스템에 적용하기 위한 $16{\times}16$ 배열 안테나의 설계 및 제작에 관한 것이다. 본 논문에서 구현된 안테나는 레이돔, 방사체, 슬롯, 급전 구조 그리고 허니콤과 같은 여러 층의 구조로 되어 있으며 각 층들은 구조적인 그리고 전기적인 측면의 설계 요구 조건들을 만족하기 위하여 결합되어 있다. Strip-Slot-Foam-Inverted-Patch(SSFIP) 구조와 허니콤을 사용하여 넓은 동작 주파수 대역폭과 기구적인 안정성을 만족하였다. 측정 결과와 시뮬레이션 결과를 비교 분석하였으며 본 논문에서 설계한 안테나는 1.7 GHz의 동작 주파수 대역폭과 20 dB 미만의 side-lobe level, 각각 $5^{\circ}$의 빔 폭과 25 dBi의 이득을 가졌으며 측정된 결과는 광대역 SAR 시스템에 적용 가능할 것으로 판단된다.

새로운 임피던스 매칭 구조를 가지는 소형 모노폴 안테나 (A Small Monopole Antenna with Novel Impedance Matching Structure)

  • 김동진;민경식
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권7호
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    • pp.828-833
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    • 2007
  • 본 논문에서는 임피던스 매칭 구조를 가진 소형 모노폴 안테나를 제안하고 그 특성들을 나타내었다. 안테나 매칭을 위해서 안테나 상단에 구성한 inductive 매칭 구조는 효과적으로 안테나의 capacitive 성분들을 보상하여 설계 대역에서 임피던스 매칭이 잘 이루어지는 효과를 보였다. 기존의 많은 소형 안테나들이 임피던스 매칭을 위하여 별도의 매칭 구조를 안테나의 입력부에 적용한 것과는 달리 본 논문에서 제안한 방법은 안테나의 상단에 매칭 구조를 위치시킴으로써 비교적 적은 공간을 이용하여 효과적으로 안테나의 임력 임피던스를 매칭할 수 있는 방법을 제시하였다. 제안한 안테나는 중심 주파수에 대하여 40 % 이상의 대역폭과 95 % 이상의 방사 효율을 보이며, $2.6{\sim}3$ dBi 정도의 높은 이득 특성을 보이므로 향후 단말기 혹은 여러 분야에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

두 개의 팔을 가진 초광대역 자기상보형 시뉴어스 안테나 (A Ultra-Wideband Two-Arm Self-Complementary Sinuous Antenna)

  • 이호상;유태훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.257-267
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    • 2015
  • 본 논문에서는 Cellular/GSM800, GSM900, ISM, GPS, DCS/GSM1800, PCS/GSM1900, WCDMA/UMTS/IMT2000, WiBro, WLAN, WiMax의 주파수 대역(0.824~5.85 GHz) 전체를 포함하는 초광대역 시뉴어스 안테나를 제안하였다. 제안한 시뉴어스 안테나는 두 개의 팔(arm)로 이루어져 있으며, 자기상보(self-complementary) 구조로 설계하여 주파수 무관 특성을 나타내도록 하였다. 안테나는 클로펜스타인 테이퍼(Klopfenstein taper) 구조의 광대역 발룬(balun)을 사용하여 $50{\Omega}$에 정합시켰다. 측정 결과, 제안한 안테나의 대역폭은 반사손실 -10 dB를 기준으로 할 때 0.76~6 GHz까지 5.24 GHz로, 목표 주파수 대역을 모두 포함하는 것을 확인하였다. 방사패턴은 E-plane과 H-plane 모두에서 전체 동작 주파수 대역에 걸쳐 거의 변화 없이 양방향성 브로드사이드 빔을 보였으며, 최대 이득은 2.32~6.01 dBi로 측정되었다.

인식 거리 개선을 위한 차량용 태그 안테나의 지향성 설계 (Directivity Pattern Design of a Vehicle Tag Antenna for Improvement of the Readable Range)

  • 박대환;민경식
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권8호
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    • pp.872-879
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    • 2010
  • 본 논문은 차량 번호판용 RFID 태그 안테나의 인식 거리를 향상시키기 위한 최적 지향성 설계에 대해서 기술하고 있다. 제안된 수동형 안테나의 지향성 패턴은 미앤더 선로의 위치와 태그 안테나가 부착되는 범퍼의 크기에 의해 결정된다. 계산된 지향성 패턴과 인식 거리의 타당성을 입증하기 위하여 태그 안테나를 제작하고 전파 암실에서 측정을 행하였다. 능동형과 수동형 안테나의 측정된 방사 패턴의 최대 지향성 이득은 각각 2.32 dBi와 3.1 dBi로 관측되었다. 수동형 태그 안테나의 최대 인식 거리는 차량 진행 방향(방위각 $0^{\circ}$)을 기준으로 ${\pm}45^{\circ}$의 빔 방향에서 약 8.5 m로 측정되었다.

다이폴 루프 결합형 빔 조향 안테나 (Beam Steering Antenna Using a Dipole and a Loop)

  • 하상원;김용진;정창원
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권8호
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    • pp.880-885
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    • 2010
  • 본 논문에서는 다이폴과 루프 안테나가 결합된 빔 조향(steering) 재구성(reconfigurable) 안테나를 제시하였다. 본 안테나는 다이폴(dipole)과 루프(loop) 두 안테나가 결합하였을 때, 특정 비율에서 빔 방사 방향이 서로 상쇄되거나 보상되는 특성을 이용한 빔 조향 안테나이다. 본 안테나는 구조적으로 비교적 간단한 평판형 안테나이며, 안테나 상에 두 개의 스위치를 이용하여 안테나의 xy-평면상에서 서로 다른 세 개의 빔 방향을 갖도록 설계되었다. 본 논문에서는 우선 스위치를 이용한 빔 조향의 가능성을 확인하기 위하여 2개의 가상의 스위치(line 연결)를 이용하였으며, 두 개의 스위치 on/off 상태에 따라, 최대 빔 방향은 xy-평면상에서 $0^{\circ}$, ${\pm}50^{\circ}$, 3개의 빔 조향이 가능하다. 동작 주파수는 VSWR 2:1 기준으로2.50~2.56 GHz이다. 빔 조향 시 2.48~1.96 dBi의 최대 이득(peak gain)을 가지며, 세 가지 빔은 전체 $125^{\circ}$ 정도의 넓은 빔 커버리지를 갖는다.

저궤도 위성용 TT&C 안테나의 설계 (TT&C Antenna Design for LEO Satellite)

  • 이광재;우덕제;이택경;이재욱;이우경
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.642-650
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    • 2010
  • 본 논문에서는 주어진 임무에 대한 저궤도 위성용 TT&C(Telemetry Tracking and Command system) 안테나를 설계하기 위해 먼저 링크 버짓을 통해 요구 성능을 도출하고, 이에 따라 안테나를 설계한다. 전제된 임무 궤도는 태양 동기 원형 궤도이며, 지구 및 우주 관측 임무를 수행한다. TT&C 시스템의 링크 버짓을 설계하여 최소 3dB 마진을 가지기 위한 안테나의 요구 이득과 빔 폭을 도출하였으며, 이렇게 설계된 위성용 TT&C 안테나는 넓은 빔 폭을 가지는 원형 편파 턴스타일 안테나이다. 한편, 안테나를 위성에 설치하였을 때 방사 특성의 변화를 확인하였으며, 최적의 설치 위치를 제안하였다. 또한 설계된 턴스타일 안테나의 전기적 성능을 바탕으로 TT&C링크 모의실험을 통해 임무 중 안테나의 성능을 검증한다.

T자 모양 슬릿 구조를 이용한 이중 대역 공진 주파수 변환 삼각형 마이크로스트립 안테나 (A Triangular Microstrip Antenna with T-Shaped Slits for Tunable Dual-Band Applications)

  • 이건명;성영제;김영식
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.141-146
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    • 2009
  • 본 논문에서는 인위적인 커패시턴스 값의 변화에 따라서 공진 주파수가 이동하여 다중 대역을 포함하는 이중 대역 공진 주파수 변환 안테나를 제안하였다. 인위적인 커패시턴스 값의 변화는 버랙터 다이오드 조절의 선행연구로써, 칩 커패시터를 이용해 주파수 변환 범위와 안테나 특성에 관해 분석하였다. T자 모양 슬릿의 짧은 부분에 장착된 서로 다른 칩 커패시터는 안테나의 입력 임피던스의 변화를 준다. 변화된 입력 임피던스는 안테나의 방사 패턴의 변화 없이, 일정한 범위 내에서 이중 대역 공진주파수를 유지하면서 가변함을 실험을 통해 검증하였다. 제안한 안테나의 공진 주파수는 저주파 대역과 고주파 대역에서 각각 400 MHz, 200 MHz의 범위안에서 변화가 가능하다. 또한, 10 dB 반사 손실 대역폭은 저주파 대역에서 $0.78{\sim}1.21\;GHz$, 대역폭 10 MHz를 가지며, 고주파 대역에서는 $1.97{\sim}2.17\;GHz$, 대역폭 50 MHz를 가진다. 제안한 안테나는 저주파 대역에서 0 dBi, 고주파 대역에서 3 dBi의 안테나 이득을 갖는다.