• 한국전자파학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.426-435
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• 2013

본 논문은 육상 이동 위성(Land Mobile Satellite: LMS) 시스템의 통신 성능 향상을 위해 기존의 $2{\times}2$ MIMO 채널에서 $4{\times}4$ 채널로 확장할 수 있는 MIMO 원형 편파 급전 네트워크를 제안한다. 기존의 추가적인 통신 채널 확보를 위해서는 위성국에서 안테나 설치 공간상의 제약이 있기 때문에 이격 거리가 충분한 추가 위성국을 필요로 한다. 이로 인한 비용 및 MIMO 통신 채널의 한계 문제를 극복하기 위하여, 동일한 원형 편파 간에 이격 거리가 없이도 높은 격리성을 확보할 수 있는 MIMO 원형 편파 급전 네트워크를 제안하였다. 제안하는 급전 네트워크의 포트간 격리성과 각 포트의 매칭 상태를 수식적으로 증명하였고, $4{\times}4$ MIMO 채널의 통신 성능 향상을 채널 모델 측면에서 제시 및 확인하였다. MIMO 원형 편파 급전 네트워크를 원형 편파 패치 안테나 구조로 실제 제작하고 측정하여 7~10 dB의 다이버시티 이득을 얻었고, 약 1.8배로 채널 용량이 향상되었음을 확인하였다.

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

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.85-91
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• 2010

본 논문에서는 원형편파 변환에 적합한 정사각형 마이크로스트립 안테나를 제안하였다. 제안한 안테나는 접지면의 비대칭 U자형 슬롯의 구조적 특징으로 인하여, 90도의 위상 차이를 갖는 직교전계가 형성되어 원형편파 특성을 형성한다. 또한 비대칭 U자형 슬롯의 대칭축에 따라 원형편파의 방향을 쉽게 조절할 수 있는 장점을 가지고 있다. 비대칭 U자형 슬롯의 대칭축은 두 개의 스위칭 다이오드를 이용하여, 전압조건의 상태에 따라 좌회전편파와 우회전 편파를 각각 실험적으로 구현하였다. 측정된 원형편파의 축비는 2.46 GHz 동작주파수에서 편파방향에 상관없이 약 1.5 dB의 높은 축비특성을 보여주며, 29 MHz (약 1.2 %) 축비 대역폭을 가짐을 실험적으로 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.46-52
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• 2010

본 논문에서는 비대칭 십자형 접지면 슬롯 구조를 갖는 원형 편파 마이크로스트립 안테나와 접지면 슬롯 구조를 재구성하여 편파 특성을 변환시키는 방안을 제안하였다. 접지면의 슬롯 구조에 의해 방사 소자의 전류 흐름이 교란되어 원형 편파가 발생되며, PIN 다이오드의 on/off 동작 상태를 조정하여 비대칭 십자형 슬롯의 구조를 대칭적으로 변환시켜 원형 편파 특성을 재구성할 수 있다. 제안된 안테나는 원형 편파 형성을 위한 perturbation이 접지면에 위치하므로, PIN 다이오드 상태 조정을 위한 바이어스 회로 또한 접지면에 위치하게 되어 구현의 복잡도가 낮아지며, 이로 인해 방사 패턴의 왜곡을 감소시킬 수 있다. 제안된 안테나는 2.4 GHz 대역의 동작 주파수에서 임피던스 대역폭 150 MHz, 축비 대역폭 35 MHz, 최대 안테나 이득 1.7 dBi의 특성을 나타내었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.75-80
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• 2003

본 논문에서는 기존 원형 링 마이크로스트립 슬롯 안테나의 방사소자 일부를 제거하고, 길이가 서로 다른 십자슬롯을 부설하여 원형편파를 구현하고, 안테나 크기를 소형화시킨 새로운 구조의 안테나를 제안하였다. 급전구조는 입력단 설계가 간단하고 정합이 쉬운 전자파 결합방식을 사용하였고, Ansoft HFSS V8.0으로 최적화한 후 제작 및 측정하였다. 제안된 안테나는 GPS(1.5 GHz)대역에서 1.9 %의 축비 대역폭(AR$\leq$3 dB)을 나타내었고, LHCP$.$RHCP 각각의 구조에서 7.74 %의 임피던스 대역폭(VSWR$\leq$2)을 나타내었다. 이는 기존의 원형링 마이크로스트립 슬롯 안테나의 임피던스 대역폭 및 축비 특성을 보다 더 개선한 것이다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제49권3호
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• pp.47-52
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• 2012

본 논문은 Ku대역에서 동작하는 레이더용 원형편파안테나에 대한 설계 및 실험에 관한 것으로 선형안테나를 이용하여 원형편파안테나를 만들기 위해 Post를 이용함으로 안테나의 구조적 크기를 줄일 수 있었다. 원형편파 안테나의 축비 Bandwidth을 넓히기 위해 3개의 Post을 사용하였으며, 축비 최적화를 위해 Post사이 거리와 길이를 적절하게 선정하여 설계하였다. 또한 축비 최적화를 위해 반응표면법을 이용하여 최적화를 하였으며, 구현된 안테나는 12.7%의 Impedance Bandwidth와 설계 대역 내에서 2dB 이하의 축비 특성 및 7.8dBi 이상의 이득을 확인할 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.173-176
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• 2012

본 논문에서는 평판형 방사소자를 이용한 새로운 원형편파용 혼 안테나를 제안한다. 본 안테나는 평판형 마이크로스트립 안테나와 구형 혼으로 구성되며, 혼 내부에 삽입되는 마이크로스트립 안테나는 혼에 전력신호를 여기하는 급전부이자 편파기로서 동작한다. 또한, 마이크로스트립 안테나는 고이득, 높은 고립도 특성과 함께 광대역을 구현하기 위하여 금속 스페이서를 삽입한 적층형 구조로 설계되었다. 제안된 구조를 통하여, 혼 안테나는 급전부와 편파기와 같은 부가적인 구조를 별도로 설계하지 않음으로써 안테나의 소형화를 도모할 수 있다. 제안된 안테나는 8.6dBi의 이득과 4.8%의 3-dB 축비 대역폭을 가지며, 특히, 높은 대역에서 원형편파로 동작되는 이동통신 및 위성통신 분야의 다양한 안테나 시스템에 적용될 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.23-30
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• 2010

본 논문에서는 원형편파를 가진 900MHz 대역 RFID 리더기 안테나를 설계 및 제안하고 실험에 의하여 조사하였다. 900MHz 대역 RFID 리더기 안테나는 좌선편파를 산출할 수 있는 용량을 구성한 단순한 방사기로 제안되었다. 또한, 설계 제작한 900MHz대역 RFID 리더기 원형편파 안테나는 1010MHz 중심주파수 대역에서 -38.28dB의 리턴로스 값을 가지며, 905~1030MHz에서 12.5% 대역폭을 갖는다. 제안한 LHCP 안테나 최대이득은 6dBi이고, 축비가 2이하에서 동작하는 원편파 안테나이다. 측정된 결과, 2기준 이하 축비값은 동작 주파수에서 양호하게 관측되었으며, 제안된 안테나는 무선통신에서 RFID응용을 위해 적합하다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.801-808
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• 2004

본 논문에서는 수평 편파를 원형 편파로 변환시키기는 평행평판 도파관 격자 구조의 편파 변환기를 제안하였다. 편파 변환기의 설계는 입사파가 평면파이고 무한 주기 구조라는 가정하에 적분방정식을 이용한 모멘트법과 Floquet 이론을 적용하여, X-밴드에서 최적화된 평판 격자간의 간격 및 전파 진행방향으로의 길이를 결정하였다. 설계를 통해 제작된 편파 변환기를 모델로 하여 유한 주기 구조와 근거리장에 대한 해석을 MATLAB을 이용해 계산하고, 근거리장 배치 하에서 측정된 결과와 비교하여 근거리장 해석에 대한 타당성을 검증하였다. 설계에서의 가정에 대한 오차를 분석하여 개선된 특성을 갖는 편파 변환기의 수정된 설계값을 제시하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.254-262
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• 1996

본 논문에서는 선편파와 원편파를 상호간에 선택적으로 변환할 수 있는 3단 회전핀으로 구성된 편파기를 설계하였다. 편파기를 설계하기 위해 구형 도파관과 원형 도파관을 결합시켜 모드변환이 원활이 이루어지도록 전송선이론을 적용하였고, 원형 도파관내에 유전체판을 삽입시켜 삽입된 각도에 따라 편파변환을 선택적으로 가능하게 설계하였다. 또한 설계된 데이타를 이용하여 입.출력단에 나타나는 전송특성 및 반사특성이 최적이 되도록 시뮬레이션 하였고, 편파기 제작을 통하여 이론의 타당성을 입증하였다.