• 제목/요약/키워드: 편파안테나

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폴디드 구조를 이용한 마이크로스트립 안테나의 소형화 (Miniaturization of Microstrip Antenna Using the folded Structure)

  • 허희무;장연정;우종명
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.526-533
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    • 2005
  • 본 논문에서는 GPS 중심 주파수 1.575 GHz에서 마이크로스트립 안테나의 공진 길이 방향 양끝을 접거나 또는 네 방향 끝을 패치 아래로 모두 접어들이는 방법으로 선형 편파와 원형 편파 마이크로스트립 안테나의 소형화시키는 방법을 제시하고 설계, 제작하였다. 먼저 선형 편파의 경우, 마이크로스트립 안테나를 수직으로 내린 구조로써 안테나의 가시 길이를 $31.7\%(\varepsilon_r=1.06)$ 단축시켰으며, 이러한 접혀진 상태의 안테나를 다시 한번 안테나의 중심방향으로 접어 넣는 구조로 선형 편파 마이크로스트립 안테나를 구현하였다 그 결과 안테나의 가시 길이 단축율은 $73.6\%$이었으며 이득 5.12 dBd를 얻었다 -10 dB bandwidth는 $64MHz(4\%)$이고, E-plane과 H-plane의 HPBW는 각각 $151^{\circ},\;79.2^{\circ}$이었다. 또한 원형 편파의 경우, 네 방향 모두 선형 편파 안테나의 폴디드 구조를 적용시켰으며 접혀 넣어진 밑면의 면적 활용도를 높이기 위해 삼각형 구조로 설계하였다. 이때 안테나의 가시 면적 축소율은 $72.5\%$이었으며, 이득은 3.96 dBd이었다. -10 dB bandwidth는 $84 MHz(5.3\%)$, E-plane과 H-plane의 HPBW는 각각 $80.6^{\circ}$$82.1^{\circ}$이었다 이 결과들로부터, 선형 편파와 원형 편파의 폴디드 마이크로스트립 안테나가 일반적인 마이크로스트립 패치 안테나의 특성을 유지하면서 소형화되었기 때문에 본 논문에서 제안된 구조가 소형화에 적합함을 확인할 수 있었다.

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.

교차편파 격리도를 개선한 이중선형 편파 시뉴어스 안테나의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of a Dual Linear Polarization Sinuous Antenna with Improved Cross Polarization Isolation)

  • 김지흥;유홍균;채명호;김정훈;박범준;박영주
    • 한국항행학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.123-132
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    • 2018
  • 본 논문에서는 교차편파 격리도(XPI; cross polarization isolation)를 개선한 이중선형 편파시뉴어스 안테나를 설계 및 제작하였다. 제안된 시뉴어스 안테나는 이중선형 편파 발생을 위해 4개의 암(arm) 방사체로 구성되며, 클로펜스타인 테이퍼(Klopfenstein taper) 구조의 광대역 마이크로스트립 발룬을 통해 급전된다. 또한 후방 반사파 감소를 위해 2단 원통형 캐비티 구조를 적용하였다. 캐비티 내부에는 반사파에 의한 성능 저하를 감소시키기 위해 허니컴 형태의 흡수체를 삽입하였다. 설계된 시뉴어스 안테나는 저대역에서의 교차편파 격리도를 개선하기 위해 최외각 암패턴과 캐비티의 림(rim) 사이에 저항을 적용하였다. 제작된 안테나는 저대역에서 교차편파 격리도가 개선되어 편파 측정을 위한 안테나로 적용 가능함을 확인하였다.

28 GHz 대역에서 동작하는 이중 선형편파 안테나의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Dual Linear Polarization Antenna for 28 GHz Band)

  • 윤중한
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.13-22
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    • 2022
  • 본 논문에서는 28 GHz 대역 특성을 갖는 단일 및 배열안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 두 개의 마이크로스트립 선로 급전구조를 갖도록 하였으며 유전율는 2.2이고 두께가 0.5 mm인 Taconic TLY-5 기판위에 설계되었다. 제안된 단일 안테나의 크기는 3.4 mm×3.4 mm이며 전체 기판의 크기는 15.11 mm×15.11 mm이며 1×2 배열안테나의 경우 각각 3.15 mm×3.15 mm이며 전체 기판의 크기는 21.50 mm×13.97 mm이다. 제작 및 측정결과, 1×2 배열안테나의 경우, 입력포트가 1일 때 수직편파의 경우, 편파분리도는 14.23 dB에서 20.79 dB 사이 값을 얻었으며 수평편파의 경우, 편파분리도는 14.31 dB에서 22.74 dB 사이 값을 얻었다. 입력포트가 2일 때 수직편파의 경우, 편파분리도는 15.75 dB에서 25.88 dB 사이 값을 얻었으며 수평편파의 경우, 편파분리도는 14.70 dB에서 22.82 dB 사이 값을 얻었다.

교차형 스터브-슬롯 섭동 구조를 이용한 원형 편파 재구성 마이크로스트립 안테나 (A Reconfigurable Circularly Polarized Microstrip Antenna Based on Alternating Stub-Slot Perturbation)

  • 이동효;임은숙;김일웅;양형모;안상일;표성민
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.121-126
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    • 2015
  • 본 논문에서는 원형 편파 다이버시티를 구현하기 위하여 교차형 섭동 구조에 기반을 둔 새로운 원형 편파 재구성 마이크로스트립 안테나를 제안하였다. 제안한 안테나는 우회전 원형 편파와 좌회전 원형 편파를 동시에 구현하기 위하여 링 구조 방사체와 원형 편파의 방향을 선택하기 위한 두 개의 PIN 다이오드로 구성되었다. 방사체의 대각선 한 모서리에 슬롯 섭동과 스터브 섭동을 다이오드의 ON/OFF 상태를 조절함으로써, 제안한 안테나의 재구성 원형 편파는 잘 동작되고 또한 교차할 수 있었다. 또한 위성 통신 시스템 동작을 위하여 2.4 GHz의 S 대역에서 제안한 안테나는 이론적으로 분석하였고, 실험적으로 검증하였다. 제작된 안테나의 모의실험과 측정실험결과는 반사계수, 축비, 안테나 이득, 및 방사패턴에서 잘 일치함을 확인하였다.

UHF RFID 리더기용 송수신 겸용 이중 편파 안테나 (Dual-Polarized Tx/Rx Antenna for UHF RFID Reader)

  • 강채운;윤기호
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.1213-1221
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    • 2005
  • 본 논문에서는 UHF 대역의 RFID 리더기용 송수신 겸용 이중 편파 안테나를 설계${\cdot}$제작하였다. RFID reader용 안테나에서 가장 중요시되는 각 포트간의 격리도나 편파 분리도 특성을 개선시키기 위해서 송${\cdot}$수신부의 급전 구조를 각각 설계하였고, 안테나의 방사부의 여기 방식은 시퀀셜 로테이션 방식으로 여기시켜 축비 대역폭을 증가시켰다. 제작된 안테나의 측정 결과로는 900 MHz${\~}$928 MHz에서의 안테나 이득은 약 2.35 dBi, 3 dB의 축비 범위에서 축비 대역폭은 150 MHz, 포트 격리도는 -38 dB${\~}$-40 dB, 원형 편파의 편파 분리도는 -30dB${\~}$-40 dB의 결과를 얻을 수 있었다.

원편파용 광대역 마이크로스트립 크로스 슬롯 어레이 안테나의 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of Wideband Microstrip Cross Slot Array Antennas with Circular Polarization)

  • Min, Kyeoung-sik;Ko, Jee-Won
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.894-900
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    • 2004
  • 원편파용 마이크로스트립 안테나 소자들은 많은 형태가 있는데, 이것은 훌륭한 단위 방사기로 사용되었다. 원편파용 안테나의 이점은 송$.$수신시스템 사이에 엄격한 설정을 요구하지 않기 때문에 원편파용 프린트 안테나는 많은 위성과 이동무선시스템에 자주 사용되었다. 원편팍용 마이크로스트립 안테나의 3 dB 축비와 임피던스의 광대역을 실현하기 위해서 복잡한 급전구조와 3층의 패치 소자가 연구되었다. 본 논문은 원편파용 광대역 마이크로스트립 크로스 슬롯 어레이 안테나의 설계를 나타낸다. 제안한 안테나는 급전부인 마이크로스트립 라인과 원편파 발생을 위한 방사부인 크로스 슬롯으로 구성되어 있다. 광대역을 위해서 3충 구조가 고려되었고, 크로스 슬롯은 급전선과 전자기적 결합을 한다. 1소자 크로스 슬롯 안테나의 최적 파라미터가 모멘트 법에 의해 해석 및 설계되었다. 이러한 파라미터들은 방사소자들 사이의 상호결함을 고려한 어레이 안테나 설계에도 적용되었다. 제안한 안테나의 우현편파와 좌현편파는 비대칭 크로스 슬롯 구조와 슬롯 위치에 의해 쉽게 제어된다. 1소자와 15소자 크로스 슬롯 안테나에서 1 dB 이하의 축비와 안테나의 광대역 특성을 얻었다.

기울어진 선형편파 수신을 위한 차량용 도파관 슬롯 배열 안테나 (The Slotted Array In-motion Antenna for Receiving a Tilted Linear Polarization using a single layer film)

  • 손광섭;박찬구
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권9호
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    • pp.52-59
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    • 2009
  • 본 논문에서는 차량용 위성 안테나에 적합한 평판형 도파관 안테나를 설계 제작 하였다. 제안된 안테나는 마이크로 스트립 패치 배열 안테나의 유전체 손실 및 급전 라인의 손실을 대체하고자 조립하기에 간단한 3층 구조의 급전 도파관을 이용하여 고이득의 안테나를 구현하였다. 또한 위성에서 송신한 선형 편파 신호가 전리층을 지나면서 'Faraday rotation' 현상으로 인해 송신 안테나와 수신 안테나사이에 스큐가 발생하고 이는 편파 손실을 야기시켜 신호의 세기가 감쇄되는데, 이를 제거하기 위해서 아령 모양의 선형 편파기를 제안하였다. 본 논문에서 제안된 $4{\times}16$ 배열 안테나를 제작한 결과 29.4dB의 이득을 얻었다.

선형 편파 다중 안테나를 사용하는 데이터 전송 시스템을 위한 최적 안테나 각도 (Optimal Antenna Angles for Data Transmission Systems Using Multiple Linear Polarized Antennas)

  • 양유식;정다훈;임효상;박윤옥;김재권
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38A권11호
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    • pp.976-978
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    • 2013
  • 본 논문은 LoS(line-of-sight) 환경에서 두 개의 선형편파 안테나를 사용하는 데이터 통신 기법을 다룬다. 편파안테나의 물리적인 각도가 채널용량과 오류성능에 미치는 영향을 분석한다. 두 가지 관점에서의 최적 안테나 각도가 상이함을 보이며, 두 각도에 대해 채널용량 및 오류성능을 비교한다.

정삼각 마이크로스트립 원형편파 안테나 설계 (Design of Equilateral Triangular Microstrip Antennas for Circular Polarization)

  • 황호순;이동철;임정섭;장재삼;이문수
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제43권8호
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    • pp.103-109
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    • 2006
  • 본 논문에서는 원형 편파(CP)용 단일급전 정삼각 마이크로스트립 안테나(ETMA)를 설계하고 실험적으로 연구하였다. 이 안테나는 정삼각 마이크로스트립 패치에 하나의 좁은 슬롯이나 길이가 다른 교차 슬롯을 넣어 동축 급전위치를 적절하게 조정하여 쉽게 우선회 원형편파(RHCP) 와 좌선회 원형편파(LHCP)를 얻는다. 삼각 마이크로스트립 패치 안테나의 크기는 주어진 주파수에서 전통적인 직사각형이나 원형 패치 보다 작다. 두께 60 mils 인 유전체 기판에 수평으로 좁은 슬롯이 인쇄된 단일급전 정삼각 마이크로스트립 패치 안테나와, 같은 유전체 기판에 길이가 다른 교차 슬롯이 인쇄된 정삼각 마이크로스트립 패치 안테나가 있다. 안테나의 방사 특성은 앙상불(Ver.5.0) 소프트웨어로 계산하여 실험결과와 비교하였다. 그 결과 보통 원형편파 설계와 비교해서 약 $17%{\sim}2l%$의 안테나 크기가 감소하였다.