• 제목/요약/키워드: 3D Antenna

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안테나 소형화를 위한 koch curve 마이크로스트립 패치 안테나 설계 및 구현 (Design and Implementation of Koch curve Microstrip Patch Antenna for Antenna Miniaturization)

  • 김선웅;임동섭;김영곤;최동유
    • 한국IT서비스학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.323-330
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    • 2013
  • In this paper, miniaturized patch antenna operating at ISM band has been designed by applying the fractal technique. Various type of antenna structure, microstrip patch antenna and koch curve microstrip patch antenna has been proposed and simulated using Ansoft HFSS (High Frequency Structure Simulator). The area of microstrip patch antenna and koch microstrip patch antenna is 1,058 $mm^2$, and 891 $mm^2$ respectively, showing the size reduction ratio of 16%. The finally made koch curve microstrip patch antenna resonates at 2.45GHz with return loss of 22.69dB, VSWR of 1.2142, and antenna radiation gain of 3.26dBi.

Design of a Compact Antenna Array for Satellite Navigation System Using Hybrid Matching Network

  • Lee, Juneseok;Cho, Jeahoon;Ha, Sang-Gyu;Choo, Hosung;Jung, Kyung-Young
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권5호
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    • pp.2045-2049
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    • 2018
  • An antenna arrays for a satellite navigation systems require more antenna elements to mitigate multiple jamming signals. In order to maintain the small array size while increasing the number of antenna elements, miniaturization technique is essential for antenna design. In this work, an electrically small circular microstrip patch antenna with a 3 dB hybrid coupler is designed as an element antenna, where the 3 dB hybrid coupler can yield the circularly polarized radiation characteristic. The miniaturized element antenna typically has too large capacitance in GPS L1 and GLONASS G1 bands, making it difficult to match with a single stand-alone non-Foster matching circuit (NFMC) in a stable state. Therefore, we propose a new matching technique, referred to as the hybrid matching method, which consists of a NFMC and a passive circuit. This passive tuning circuit manages reactance of antenna elements at an appropriate capacitance without a pole in the operating frequency range. The antenna array is fabricated, and the measured results show a reflection coefficient of less than -10 dB and an isolation of greater than 50 dB. In addition, peak gain of the proposed antenna is increased by 22.3 dB compared to the antenna without the hybrid matching network.

3중 대역 휴대폰 단말기용 다중 전류 분포 폴디드 모노폴 안테나 (Multi-Current Distributed Folded Monopole Antenna for Triple Band Mobile Phone Handset)

  • 손태호;이재호
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.1189-1195
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    • 2007
  • 본 논문에서는 폴드형 GSM/DCS/USPCS 서비스용 휴대폰 단말기에 적용되는 3중 대역 폴디드 모노폴 안테나를 설계 제작한다. 안테나는 변형된 미앤더 구조이며, 접힌 형상을 갖도록 설계함으로써 GSM 주파수 대역에서는 길이를 늘리는 역할을 하고, DCS/USPCS 주파수 대역에서는 같은 방향으로 전류가 형성될 수 있도록 한다. 같은 방향의 다중 전류는 방사 저항과 이득을 동시에 높게 해 줌으로써 내장형 안테나로 성능 구현이 어려운 휴대폰에 적용될 수 있다. 설계된 안테나를 프레스 공법으로 제작하여 휴대폰에 적용한 결과 GSM/DCS/USPCS의 3중 대역에서 폴드 닫힘 상태에서 VSWR 3:1, 열림 상태에서 2:1 이내 특성을 만족하고 있으며, 최대 이득은 GSM 밴드에서 -0.02 dBi, DCS 밴드에서 +0.2 dBi, USPCS 밴드에서 +0.78 dBi을 가지고 전방향성 특성의 H면 방사 특성을 보인다.

MICS와 ISM 대역을 위한 인체 통신 중계용 안테나 설계 (Design of a WBAN Repeater Antenna for MICS and ISM Bands)

  • 이호주;권결;이순용;최재훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.314-319
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    • 2012
  • 본 논문에서는 MICS(Medical Implant Communication Service, 402~405 MHz)와 ISM(The Industrial, Scientific and Medical, 2.40~2.48 GHz) 대역에서 동작하는 인체 통신 중계용 안테나를 제안하고, 인체의 영향을 고려한 안테나 성능에 대한 분석을 하였다. 제안된 안테나는 loop 안테나와 영차 공진 안테나로 구성되어 있다. Loop 안테나는 ISM 대역에서 동작하며, MICS 대역에서의 동작은 loop 안테나와 영차 공진기의 용량성 결합에 의해 요구 성능을 만족할 수 있도록 구현하였다. 근거리장에 인체가 존재할 때 인체가 안테나에 미치는 영향을 분석하기 위하여 인체 팬텀을 이용하여 시뮬레이션과 측정을 하였다. 시뮬레이션 및 측정 결과, 제안된 안테나는 MICS와 ISM 대역에서 대역폭을 만족하였고, 측정된 이득값은 MICS 대역에서 -28.53 dBi, ISM 대역에서 3.85 dBi였다. 또한, 설계된 안테나의 이중 대역 특성은 인체 내 외부 간의 통신 중계 용도로 적절하다고 사료된다.

Circular Ring Open-Ended Monopole Antenna with Strip for WLAN Dual-Band Operations

  • Yoon, Joong-Han
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제12권1호
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    • pp.1-7
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    • 2014
  • A novel design of a simple circular ring with open-ended monopole antenna for wireless local area network (WLAN) applications is proposed in this article. The proposed antenna consists of an open-ended circular ring and $50-{\Omega}$ microstrip feed-line. The proposed antenna is capable of generating two separate resonant modes with good impedance-matching conditions. A prototype of the proposed antenna is designed, fabricated, and measured. Acceptable agreement between the measurement and simulation results is achieved. Experimental results show that the proposed antenna has operating bandwidths of 1.99-3.04 GHz and 5.08-6.1 GHz with a return loss of less than -10 dB, covering the required bandwidths of the 2.4/5.2/5.8-GHz WLAN standards. This is a microstrip antenna for IEEE 802.11a/b wireless local area networks applications. Meanwhile, the two-dimensional (2D) radiation patterns and three-dimensional (3D) gain performance of the antenna are also observed and discussed.

Perturbation 효과를 이용한 원형 마이크로스트립 안테나의 소형화 (Miniaturization of Circular Microstrip Antenna Using the Perturbation Effect)

  • 류미라;허정;우종명
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.605-614
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    • 2006
  • 본 논문에서는 설계 주파수인 1.575 GHz 에서 동작하는 마이크로스트립 안테나의 패치 크기 ( 공진 길이 )를 줄이기 위하여 패치의 양단 끝부분을 음각으로 구성하여 perturbation 효과를 적용한 3 차원 구조의 모자형 원형 마이크로스트립 안테나를 고안 및 설계하였다. 그 결과 반사 손실 - 26.59 dB, -10 dB 대역폭 65 MHz(4.13 %), 이득 4.66 dBd, - 3 dB 빔폭 E, H-면 각각 $79^{\circ},\;87^{\circ}$의 특성을 나타내었으며, 안테나 직경은 85 mm로 평면형의 97 mm에 비해 12 mm(12.4 %) 단축되어 23.2 %의 면적 축소율을 얻었다. 또한 패치의 크기를 더욱 소형화시키기 위하여 최적화시킨 양각 대 음각의 비와 점근선 각도를 조정하여 설계 주파수에서 동작하는 선형 편파 및 원형 편파 야구공형 원형 마이크로스트립 안테나를 설계 및 제작하였다. 선형 편파의 경우, 패치 직경은 74 mm로 평면형에 비해 41.8 %의 면적 축소율을 얻었으며, 원편파의 경우, 패치 직경이 82 mm로 평면형 선형 편파에 비해 28.5 %의 면적 축소율을 얻었다. 이로써 원형 마이크로스트립 안테나의 소형화에 perturbation 효과 적용이 유효함을 확인하였다.

이중편파 다이버시티 특성을 갖는 사각 링 구조의 능동형 패치 안테나에 관한 연구 (A Study on Rectangular-Ring Patch Active Antenna with Dual Polarization Diversity)

  • 윤기호
    • 전기전자학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.72-79
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    • 2009
  • 본 논문에서는 이중 원형 편파 특성을 갖는 소형 마이크로스트립 능동 안테나에 대해 기술하였다. 제안된 안테나는 좌수원형편파와 우수원형편파를 선택하여 수신할 수 있는 다이버시티 기능을 갖는다. 방사체용 마이크로 스트립 패치의 내부에 정사각형 빈 공간을 두어 소형화를 시켰으며 급전선로 주변에 슬롯을 위치시켜 임피던스 정합이 용이하게 하였다. 정사각형 빈 공간에는 스위치와 증폭기 회로들이 설계되었으며 이를 통해 편파 모드 선택과 안테나 이득을 증가시켰다. 제안된 안테나는 GPS 에 적용하였으며 임피던스 대역폭을 만족한다. 제작된 안테나는 우수원형편파 동작 시, 3dB 축비 대역폭은 약 50MHz, 3dB 빔 각도는 90도, 13dBi 의 안테나 이득이 측정되었다. 또한 좌수원형편파 동작 시, 3dB 축비 대역폭은 약 50MHz, 3dB 빔 각도는 84도, 약 12dBi 의 안테나 이득이 측정되었다.

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광대역 특성을 갖는 이중 원형 링 모노폴 안테나의 설계와 제작 (Design and Fabrication of Dual-Ring Monopole Antenna for Wideband Characteristics)

  • 윤중한;이영철
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제8권9호
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    • pp.1285-1291
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    • 2013
  • 본 논문에서는 광대역 특성을 갖는 이중 원형 링 모노폴 안테나를 설계 및 제작 하였다. 제안된 안테나는 평면형 모노폴 형태를 기본으로 이중 원형 링과 접지면으로 구성되어 있으며 광대역 특성을 갖도록 설계하였다. 최적화된 파라메타을 얻기 위해 상용 툴(HFSS)을 사용하여 시뮬레이션 하였으며 안테나 성능에 민감하게 적용받는 파라메타를 찾아내서 최적화된 수치를 얻었다. 얻어진 최적화된 수치를 사용하여 제안된 안테나를 제작하였다. 제작된 안테나는 광대역 특성을 갖는 대역에서 반사손실, 이득, 방사패턴의 특성을 측정하였다. 측정결과, -10dB을 기준으로 4,530 MHz(2,510-7,040 MHz)의 광대역 특성을 얻었으며 주어진 이득은 최대이득 0.71~3.38 dBi 그리고 평균이득 -3.85~0.3 dBi을 얻었다. 측정된 방사패턴의 경우, 전체적으로 E면은 전방향성의 방사패턴을 갖고 있으면 H면은 다이폴 안테나의 전형적인 특성을 나타내고 있다

휴대단말기 내장형 GPS 안테나 (Internal GPS Antenna for Mobile Phone)

  • 황재호
    • 한국항행학회논문지
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    • 제6권2호
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    • pp.113-118
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    • 2002
  • 본 논문에서는 휴대단말기 내장형 GPS(Global Positioning System) 안테나를 설계 제작하였다. 안테나를 소형화하는 방법으로 비유전율이 높은 유전체 기판(${\varepsilon}_r$=90)과 작은 접지면($13{\times}13$ mm)을 사용하였다. 또한 안테나의 수신이득 증대를 위하여 증폭회로가 포함된 능동형으로 구성했다. 제작된 안테나의 특성을 측정한 결과, 안테나의 최대이득은 약 12 dBi, 축비는 3 dB 이하이며 증폭회로의 소비전류는 4 mA 이하이다.

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Mobile-WiMAX를 위한 스마트 안테나 기지국 구현 (Implementation of a Smart Antenna Base Station for mobile-WiMAX)

  • 이창훈;최승원
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권1호
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    • pp.43-52
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    • 2010
  • 본 논문에서는 스마트 안테나 기능을 지원하는 mobile-WiMAX 시스템을 구현하였고, 기존의 단일 안테나 m-WiMAX 시스템과 성능을 비교하는 실험을 하였다 스마트 안테나 기능을 지원하는 m-WiMAX 시스템을 구현하기 위해 여러 고려 사항이 있다. 그 중에 스마트 안테나 방식의 특성상 심볼 동기 획득, 빔형성, 캘리브래이션을 특히 잘 구현 해야만 원하는 성능의 스마트 안테나 기지국을 구현할 수 있다. 본 논문에서는 위의 3가지를 구현하였고 3가지가 제대로 구현되었을 때 스마트 안테나 시스템이 단일 안테나 시스템보다 성능이 우수하다는 것을 검증하였다. 4 배열 안테나의 환경에서 스마트 안테나 시스템은 데이터 산출량 관점에서 단일안테나 시스템보다 5.5dB의 성능향상을 실험을 통해 확인할 수 있었고 이는 이론적인 수치인 6dB와 거의 일치하는 결과 이다.