• 제목/요약/키워드: 원형 편파

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마이크로스트립형 원형편파 안테나 설계 및 제작에 관한 연구 (A Study on Design and Fabrication of Circularly Polarized Antenna using Microstrip Patch)

  • 이주현;김성명;정규은;안영수;김용대;하덕호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2001년도 춘계종합학술대회
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    • pp.181-186
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    • 2001
  • 본 연구에서는 원형편파 특성을 갖는 마이크로스트립형 패치 안테나를 제작하였다. 먼저 마이크로스트립 안테나의 이론적 해석을 통하여 90도 위상차로 인하여 발생하는 원형편파 안테나의 패치 형태를 연구하였으며, 원형편파 중에서도 좌선회 원형편파와 우선회 원형편파 안테나에 대해서도 연구를 행하였다. 이러한 해석을 토대로, 기판을 설정하고 모멘트 법의 Ensemble 5.0을 이용하여 시뮬레이션 한 후 가장 적절한 원형편파 안테나를 구상하였다. 그로부터 서로의 위상 차 문제에 대하여 해결 방안을 연구한 후 원형편파 안테나를 설계하였고, 이를 제작하였다. 또한, 제작된 원형편파 안테나특성을 Network Analysis를 통하여 분석하였다.

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혼 안테나용 원형 편파 발생이 가능한 동축-도파관 변환 구조 (Circularly Polarized Wave Generating Coaxial to Waveguide Transition for Horn Antenna)

  • 이광재;우덕제;이택경;이재욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권7호
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    • pp.823-830
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    • 2010
  • 본 논문에서는 혼 안테나를 위한 원형 편파가 발생 가능한 동축-도파관 변환 구조를 제안한다. 제안된 장치는 동축 선로에서 원형 도파관으로 모드를 변환하기 위한 변환 구조와 원형 도파관에서 원형 편파를 발생시키기 위한 편파기 기능을 동시에 가진다. 제안된 구조는 동축 선로에서 원형 도파관으로 $TE_{11}$ 모드의 신호를 전달하기 위한 수직 동축 내심과 백숏 사이에 수직 전계를 수평 전계로 바꾸는 편파 비틈 구조를 두어 원형 편파를 발생시킨다. 이러한 장치는 원형 편파 혼 안테나 이전에 위치해 시스템을 단순화 시킬 수 있는 장점을 가진다. 제안된 원형 편파 발생이 가능한 동축-도파관 변환 구조는 X-대역($8.0{\sim}8.5$ GHz)에서 동작하게 설계하였다.

2.4GHz대의 원형편파 다이버시티시스템 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Circularly Polarization Diversity System for 2.4GHz Band)

  • 이주현;김판신;안재성;박정훈;하덕호
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2002년도 종합학술발표회 논문집 Vol.12 No.1
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    • pp.273-277
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    • 2002
  • 본 논문에서는 원형편파를 송신하고 수직 및 수평편파를 합성하는 방식의 원형편파 다이버시티시스템을 설계 및 제작하였나. 중심주과수 2.4GHz의 수직 및 수평편파안테나 그리고 90도 Hybrid Combiner를 설계 제작하여 원형편파 다이버시티시스템의 송신계를 구성하였고, 수직 및 수평편파 안테나와 편파 다이버시티 합성기를 설계 제작하여 원형편파 다이버시티시스템의 수신계를 구성하였다. 선계에 사용된 프로그램은 Ensemble 5.0이고 제작된 안테나, 위상기 및 합성기는 Network Analyzer(8753ES)를 이용하여 측정했으며 시뮬레이션 결과와 측정결과가 상당히 일치함을 확인했다.

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비가시거리 전파환경에서 원형편파를 이용한 편파다이버시티의 이론적 모델 및 성능평가 (Performance Evaluation and Theoretical Model for the Polarization Diversity using Circularly Polarized Waves in N-LOS Radio Environments)

  • 이주현;하덕호;박정훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.133-138
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    • 2003
  • 본 논문에서는 비가시거리(NLOS) 전파환경에서 원형편파를 송신하고 수직, 수평편파 안테나로 수신하는 원형편파 다이버시티(CV-CH)방식에 대하여 이론적 모델을 제시하고 이의 우수성을 확인하였다. 원형편파 다이버 시티에 대한 간단한 이론적 모델을 통하여 XPD에 대한 상관계수 평가식을 유도하였으며, 비가시거리 전파환경에서 원형편파다이버시티 경우 직선편파다이버시티(VV-VH) 경우보다 교차편파분리도(XPD)가 약 6~7 dB 정도 낮게 됨을 알 수 있었다. 그 결과 원형편파 다이버시티 경우의 상관계수는 기존의 직선 편파다이버시티보다 더 낮은 상관계수 값을 나타내는 이론적 모델을 제시하였고 측정된 결과로부터 이의 성능을 확인하였다.

인공 자기 도체 편파 변환기를 이용한 원형 편파 안테나 (Artificial Magnetic Conductor(AMC) Polarizer Backed Circular-Polarized(CP) Antenna)

  • 장기훈;안지환;윤영중
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.459-467
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    • 2010
  • 인공 자기 도체 편파 변환기를 이용한 원형 편파 안테나를 소개하고 특성을 분석한다. 기존 원형 편파 안테나들의 한계였던 얇은 구조의 광대역 축비 대역폭을 구현할 수 있음을 인공 자기 도체 이론에 근거하여 이론적으로 설명하고 실험적으로 검증한다. 기존의 안테나들은 방사체 표면 전류에 의해 원형 편파 특성이 구현됨에 따라 축비 대역폭이 방사체 구조에 의존적이었던 반면, 제안된 구조는 선형 편파 다이폴 안테나를 사용하면서 접지면의 격자 구조를 통해 원형 편파 특성을 구현하였다. 이러한 인공 자기 도체 편파 변환기는 접지면에 전기적으로 인접한 다이폴 안테나가 효율적으로 방사할 수 있도록 도와줄 뿐 아니라, 표면 격자의 기하 구조에 따라 축비 대역폭을 조절할 수 있다는 장점을 동시에 가진다. 인공 자기 도체 편파 변환기를 통해 발생된 원형 편파의 축비 특성을 이론적으로 분석하고, 임피던스 정합 특성, 원형 편파 방사 패턴 및 축비 패턴, 축비 대역폭, 격리도 등을 측정하여 논의한다.

PIN 다이오드를 이용한 편파 변환 마이크로스트립 원형 패치 안테나 (A Circular Microstrip Patch Antenna for Switchable Polarization Using PIN Diodes)

  • 이건준;장태언;김영식
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.60-66
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    • 2006
  • 본 논문에서는 PIN 다이오드를 이용하여 다양한 편파 변환 특성을 갖는 마이크로스트립 원형 패치 안테나를 제안하였다. 안테나의 방사 패치에 두 개의 튜닝 스터브를 일정 거리를 두어 배치하고 PIN 다이오드로 각각의 튜닝 스터브를 방사 패치에 대하여 전기적으로 단락과 개방으로 스위칭함으로써 편파 변환 특성을 갖도록 하였다. 각각의 PIN 다이오드의 on/off 특성에 따라 안테나의 방사 특성은 두 주파수대의 선형 편파와 원형 편파, 우화전 원형 편파와 좌회전 원형 편파의 특성을 나타내게 된다. PIN 다이오드가 모두 on 또는 모두 off일 때 선형 편파가 발생하게 되고, 둘 중에 하나만 on되면 원형 편파 특성을 나타내게 된다. 안테나 측정 결과, 선형 편파일 경우에는 -10 dB 임피던스 대역폭은 각각 57.0 MHz($2.4\%$)와 50.0 MHz($2.1\%$)이며 방사 패턴에 있어서는 -15 dB 이하의 교차 편차 특성을 나타내었다. 또한, 원편파로 동작하는 경우, 좌${\cdot}$우 회전 편파에 대하여 모두 약 $1.3\%$의 축비 대역폭을 가졌으며 축비의 최소값은 0.2와 0.9 dB로 측정되었다.

영차 공진을 이용한 전방향성 원형 편파 안테나 (Omnidirectional Circularly Polarized Antenna Using Zeroth-Order Resonance)

  • 박병철;이정해
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권8호
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    • pp.806-812
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    • 2009
  • 본 논문에서는 원형 버섯 구조에 구부러진 가지가 부착된 전방향성 원형 편파 안테나를 제안한다. 수직 편파와 전방향성의 방사 패턴을 얻기 위해 원형 버섯 구조의 영차 공진을 사용하였고, 수평 편파를 얻기 위해 구부러진 가지를 원형 버섯 구조에 부착하였다. 그리고 수직 편파와 수평 편파간의 $90^{\circ}$ 위상 차이를 위해 구부러진 가지와 원형 버섯 구조 사이에 위상 지연 선로를 삽입하였다. 따라서 제안된 안테나는 전방향성 원형 편파 특성을 가진다. 제안된 안테나는 기존에 보고된 전방향성 원형 편파 안테나에 비해 전기적인 크기가 38% 감소하였다. 또한, 별도의 $90^{\circ}$ 위상 천이기와 이중 급전의 필요 없이 간단하게 디자인이 가능하다. 제안된 안테나는 임피던스 정합과 방사 패턴의 향상을 위해 바주카 발룬을 사용하였다. 좀 더 개선된 3 dB 축비를 얻기 위해 최적화 과정을 거친 결과 린Y 평면에서 3 dB 축비를 만족하는 구간이 $86{\sim}282^{\circ}$로 측정되었다.

초고속 옥내 무선 통신을 위한 편파특성 시뮬레이터 개발 (The Development of a Polarization Characteristic Simulator for High Speed Indoor Wireless Communications)

  • 박정훈;하인철;이주현;김성명;하덕호
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2001년도 종합학술발표회 논문집 Vol.11 No.1
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    • pp.283-287
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    • 2001
  • 본 논문에서는 3D Ray Tracing 편파특성 예측 시뮬레이터를 개발하고 초고속 옥내 무선환경에서의 원형편파 우수성을 시뮬레이션을 통하여 확인하였다. 제안된 3D Ray Tracing 기법을 이용하여 시뮬레이션 한 결과 기수회의 반사파가 수신기에서 수신되지 않는 원형판파의 특성 때문에 다중경로 페이딩을 현저히 감소시킬 수 있음을 확인하였다. 또한, 옥내 가시거리(LOS) 및 비가시거리(NLOS) 환경에서의 원형편파를 이용한 페이딩 경감효과는 수직 및 수평견파나 편파다이버시티보다 우수함을 알 수 있었고, DS-CDMA 시스템을 이용한 경우에 있어서도 원형편파가 보다 우수한 BER 성능을 나타냄을 확인하였다.

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UHF RFID 시스템을 위한 Polarization selective 안테나 연구 (UA Study on the Polarization Selective Antenna for UHF RFID System)

  • 이사원;송우영
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.67-74
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    • 2010
  • 본 논문은 UHF RFID 시스템을 위해 편파를 선택할 수 있는 리더 안테나를 설계 및 구현하였다. 제안된 리더 안테나는 두 개의 급전부를 가지는 마이크로 스트립 패치 안테나와 두 개의 SPDT 스위치와 하나의 SP4T 스위치와 3dB hybrid coupler로 구성되어 있다. 각각의 스위치 전압을 조절하여 수직 방향의 선형 편파와 수평 방향의 선형 편파, 좌수 원형 편파와 우수 원형 편파를 선택할 수 있다. 제안된 안테나는 902MHz~928MHz 대역에서 VSWR 2:1 기준으로 UHF RFID 주파수 대역인 902MHz~928MHz를 만족한다. 안테나의 최고이득은 X-Y Plane을 기준으로 선형 편파가 선택되어질 때 7.71dBi, 7.55dBi 로 측정되었고 원형 편파가 선택되어질 때 7.31dBic, 7.81dBic 로 측정되었다. 또한 원형 편파(LHCP, RHCP)가 선택 되어질 때 축비는 각각 2.01~2.83dB, 2.02~2.60dB로 측정되었고 이는 3dB 이하의 축비를 만족한다.

십자 개구 결합 급전을 이용한 -1 모드 원형 편파 안테나 (-1 Mode Circular Polarization Antenna Design by Using Cross Aperture-Coupled Feed)

  • 김준식;이정해
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.156-163
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    • 2014
  • 본 논문에서는 composit right-left handed (CRLH) 전송 선로에서 발생하는 -1 모드를 이용하여 십자 개구 결합 급전을 갖는 소형 원형 편파 메타 물질 안테나를 제안한다. -1 모드는 일반적인 패치 안테나의 기본 모드인 $TM_{010}$ 모드와 동일한 성질을 가지고 있기 때문에, 원형 편파의 동작원리를 동일하게 적용할 수 있다. 원형 편파는 두 개의 수직인 모드가 $90^{\circ}$의 위상 차이를 가질 때 형성된다. 두 개의 -1 모드를 얻기 위해서 사각형 형태를 갖는 4개의 버섯 구조를 이용하였고, 모드 간에 $90^{\circ}$의 위상차를 인가하기 위해서 십자형 개구의 폭과 길이를 최적화 하였다. 제작된 안테나의 4개로 배열된 버섯 구조의 면적은 $0.34{\lambda}_g{\times}0.34{\lambda}_g$이며, RT/duroid5880 기판에 설계되었다. 제안된 안테나의 중심 주파수는 좌수 원형 편파 안테나의 경우 1.622 GHz 원형 편파의 3 dB 대역폭은 3 MHz로 측정되었다. 우수 원형 편파 안테나의 경우, 중심 주파수는 1.609 GHz로 원형 편파의 3 dB 대역폭은 3 MHz로 측정되었다. 각각 안테나의 효율은 좌수 원형 편파 안테나의 경우 61.1 %, 우수 원형 편파 안테나의 경우 54.5 %로 측정되었다.