• Title/Summary/Keyword: Compact Antenna

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이동통신 기지국용 광대역 직렬 급전 보우타이 다이폴 쌍 안테나 설계 (Design of a Broadband Series-Fed Bow-tie Dipole Pair Antenna for Mobile Base Station)

  • 여준호;이종익
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.1445-1450
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    • 2013
  • 본 논문에서는 1.7-2.7 GHz 대역에서 동작하는 이동통신 기지국용 광대역 직렬 급전 보우타이 다이폴 쌍(series-fed bow-tie dipole pair; SBDP) 안테나를 제안하였다. 기존의 직렬 급전 다이폴 쌍(series-fed dipole pair; SDP) 안테나에서 사용하는 직선 스트립 다이폴 소자 대신에, 제안된 안테나는 보우타이 모양의 다이폴 소자를 사용하였다. 시뮬레이션 분석 결과, 양 끝으로 벌어진 각도가 증가할수록 안테나의 가장 낮은 동작 주파수가 저주파수 대역으로 이동하였으며, 이를 이용하여 저주파수 대역으로 이동한 만큼 다이폴 소자의 길이를 줄일 수 있다. 양 끝으로 벌어진 각도가 10도인 SBDP 안테나를 FR4 기판(비유전율 4.4, 두께 1.6 mm) 상에 제작하였고, SDP 안테나와 비교하여 폭이 10% 줄어들었다. 제작된 SBDP 안테나를 측정한 결과, 전압 정재파비(voltage standing wave ratio; VSWR)가 2 이하인 임피던스 대역폭은 48.8% (1.69-2.78 GHz), 이득은 5.8-6.3 dBi, 전후방비는 14-17 dB이다.

Conception and Modeling of a Novel Small Cubic Antenna Design for WSN

  • Gahgouh Salem;Ragad Hedi;Gharsallah Ali
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제24권2호
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    • pp.53-58
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    • 2024
  • This paper presents a novel miniaturized 3-D cubic antenna for use in wireless sensor network (WSN) application. The geometry of this antenna is designed as a cube including a meander dipole antenna. A truly omnidirectional pattern is produced by this antenna in both E-plane and H-plane, which allows for non-intermittent communication that is orientation independent. The operating frequency lies in the ISM band (centered in 2.45 GHz). The dimensions of this ultra-compact cubic antenna are 1.25*1.12*1cm3 which features a length dimension λ/11. The coefficient which presents the overall antenna structure is Ka=0.44. The cubic shape of the antenna is allowing for smart packaging, as sensor equipment may be easily integrated into the cube hallow interior. The major constraint of WSN is the energy consumption. The power consumption of radio communication unit is relatively high. So it is necessary to design an antenna which improves the energy efficiency. The parameters considered in this work are the resonant frequency, return loss, efficiency, bandwidth, radiation pattern, gain and the electromagnetic field of the proposed antenna. The specificity of this geometry is that its size is relatively small with an excellent gain and efficiency compared to previously structures (reported in the literature). All results of the simulations were performed by CST Microwave Studio simulation software and validated with HFSS. We used Advanced Design System (ADS) to validate the equivalent scheme of our conception. Input here the part of summary.

반-보우타이 모양 다이폴 소자를 이용한 대수-주기 다이폴 배열 안테나의 소형화 설계 (Miniaturized Design of Log-Periodic Dipole Array Antenna Using Half-Bowtie Dipole Elements)

  • 여준호;이종익
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.1057-1062
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    • 2016
  • 본 논문에서는 UWB 대역(3.1-10.6 GHz)에서 동작하는 소형 대수-주기 반-보우타이 다이폴 배열 안테나에 대한 설계 방법에 대하여 연구하였다. 제안된 안테나는 일반적인 대수-주기 다이폴 배열 안테나에서 사용되는 스트립 형태의 다이폴 소자 대신에 반-보우타이 형태의 다이폴 소자를 사용하고 소자간의 간격을 줄여 소형화하였다. 반-보우타이 다이폴 소자의 벌어지는 각도와 간격계수에 따른 입력 반사계수와 이득 특성을 분석하였다. 최적화된 안테나를 FR4 기판 상에 제작하고 특성을 실험한 결과 전압 정재파비(voltage standing wave ratio; VSWR) < 2 이하인 대역은 2.95-11.31 GHz으로 UWB 대역에서 동작함을 확인하였다. 또한, 대수-주기 다이폴 배열 안테나에 비해 제안된 안테나의 길이와 폭은 각각 32.1 %와 18.3 %가 축소되었다.

디지털방송 수신용 평면 준-야기 안테나의 소형화 설계 (Design of Compact Planar Quasi-Yagi Antenna for DTV Reception)

  • 이종익;한대희;김수민;김건균;여준호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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    • pp.583-585
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    • 2012
  • 본 논문에서는 지상파 디지털방송 수신용 광대역 평면 야기 안테나의 설계방법에 대해 연구하였다. 다이폴을 급전하는 코프래너 스트립은 스트립에 내장된 마이크로스트립과 연결되고 종단은 단락되어 있다. 급전되는 다이폴에 근접한 영역에 폭이 넓은 스트립 도파기를 부가하여 광대역 임피던스 정합과 고주파 대역의 이득특성을 구현하였고, 접지면 반사기를 추가하여 저주파 대역의 이득특성을 개선하였다. 안테나를 소형화하기 위해 다이폴과 반사기의 모양을 반 보우타이(V)-형으로 변형하였으며, 여러 가지 파라미터들이 안테나 특성에 미치는 영향을 관찰하였다. 제안된 구조의 안테나를 지상파 DTV 방송 주파수대역인 470-806 MHz 대역에서 동작하도록 설계하였다. 최적화된 안테나를 FR4 기판 상에 제작한 후 특성 실험을 통하여 연구결과의 타당성을 검증하였다.

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계단형 개방 슬롯 안테나의 소형화 (Miniaturization of Open Stepped Slot Antenna)

  • 여준호;이종익
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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    • pp.61-62
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    • 2016
  • 본 논문에서는 ultra wide band(UWB) 대역(3.1-10.6 GHz)에서 동작하는 소형 계단형 개방 슬롯 안테나의 설계 방법에 대하여 연구하였다. 계단형 개방 슬롯 안테나의 접지면에 L형 슬롯을 추가하여 낮은 주파수에서 공진이 발생하도록 하여 소형화하고, 중간주파수 및 고주파수 대역에서 이득을 높이기 위해 스트립 도파기를 추가하였다. L형 슬롯의 길이, 도파기와 슬롯 안테나 사이의 간격 및 도파기의 길이에 따른 입력 반사계수와 이득 특성을 분석하였다. $30mm{\times}30mm$ 크기로 최적화된 안테나를 FR4 기판 상에 제작하고 특성을 실험한 결과 전압 정재파비(voltage standing wave ratio; VSWR)가 2 이하인 대역은 3.02-11.04 GHz으로 UWB 대역에서 동작함을 확인하였다.

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5.1~5.8 GHz 무선랜용 CPW 급전 소형 모노폴 안테나 (A CPW-fed Small Monopole Antenna for 5.1~5.8 GHz WLAN)

  • 최인태;신호섭
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제23권12호
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    • pp.1659-1665
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    • 2019
  • 본 논문에서는 WLAN (wireless local area network) 응용을 위한 소형 인쇄형 모노폴 안테나의 새로운 설계에 대해 연구했다. 선폭이 다른 패치와 계단 모양의 접지면이 있는 복사체는 안테나 크기를 줄이기 위해 사용된다. 안테나의 크기는 16 × 17 × 1 ㎣이며 포토리소그래피(photolithography) 기술로 제작되었다. 시뮬레이션 및 측정 결과가 잘 일치한다. 연구된 안테나의 공진 주파수는 약 5.2 GHz이며 측정 결과 1 GHz의 임피던스 대역폭을 가진다. 또한 측정된 방사패턴을 제시하고 필요한 WLAN 5 GHz 주파수 대역 (5.15 - 5.825 GHz)에서 측정된 이득 및 효율을 제시했으며, 5 GHz 대역 WLAN 안테나로 사용할 수 있음을 확인했다. 연구된 안테나는 소형, 경량, 저비용, 전방향성 복사패턴, 고이득 및 고효율을 갖는다.

선박 내 무선 시스템을 위한 UWB용 CPW-FED APERTURE 안테나 설계 (Designs on CPW-FED Aperture Antenna for UWB Applications for Wireless System in a Ship)

  • 김갑기
    • 해양환경안전학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.347-351
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    • 2008
  • 본 논문에서는 선박 내 무선 장비로 활용 가능한 새로운 CPW 급전 UWB 개구면 안테나를 설계하고자 한다. 설계 되어진 안테나는 그라운드면 위에 직사각형을 떼어낸 모형과 버섯형태의 스터브로 구성되어진다. 또한, 버섯형태의 스터브는 간단하고 적은 변수를 갖는 것과 동시에 원하는 UWB 대역에 맞는 가장 적절한 값을 구해내기에 편리하다. 안테나의 작은 홈의 크기는 $21.1{\times}8.1mm^2$이며 두께는 1.5mm에 유전율이 4.3을 가지는 FR-4에 제작되었다. CPW fed 평면 슬롯 안테나는 무선 주파수의 안테나에서 전파를 선택하여 증폭 시킨 후 중간주파수로 변환하는 회로와 함께 광대역, 저비용, 간단히 집적화 시킬 수 있는 이점들을 가지고 있다.

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이동통신 단말기용 내장형 4대역안테나 설계 (A Design of Quad Band Internal Antenna for Hand-Held Mobile Phones)

  • 강서;정연만;김계국
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.213-218
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    • 2007
  • 본 논문은 GSM, GPS, DCS, PCS에 사용될 수 있는 넓은 임피던스 대역폭과 이득을 가진 소형 내장형 4개 대역 안테나를 제안하였다. 기판 상에 구현된 안테나는 실제 이동통신 전화기에 실장 될 수 있을 만큼 충분히 작고, 높이는 기판으로부터 약 6mm 정도이다. 또한 제안된 안테나는 기판 상에 쉽게 장착될 수 있도록 복잡성을 줄였다. 그리고 GSM은 $880{\sim}960MHz$. GPS는 1575MHz, DCS는 $1710{\sim}1880MHz$, PCS는 $1570{\sim}1870MHz$ 대역을 나타낸다. 그리고 제안한 안테나의 구체적인 설계와 분석 내용이 기술되었고, 제작된 프로토타입의 실험 결과를 나타내었다.

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버섯 형태를 갖는 광대역 ENG 영차 공진 안테나 (Wideband ENG Zeroth-Order Resonant Antenna Having Mushroom Shape)

  • 장우철;이범선
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권9호
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    • pp.997-1002
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    • 2009
  • 본 논문에서는 microstrip line에서 광대역 특성을 갖는 ENG(Epsilon Negative) ZOR(Zeroth-Order Resonant) 안테나를 설계, 제작, 측정 및 비교, 분석하였다. 제안된 안테나는 mushroom 구조를 이용하여 설계하였고, 영차 공진 단일 셀의 공진 주파수는 12 GHz이다. 안테나 크기는 $7.65{\times}1.31{\times}2.37\;mm$(or $0.306{\times}0.053{\times}0.095\;{\lambda}_0$ at 9.2 GHz)이다. 설계 방법은 방사 손실을 고려한 전송 이론 모델링을 바탕으로 설계하였다. 정합을 위한 결합 커패시터를 사용해서 안테나 공진 주파수가 9.2 GHz로 낮아졌으며, 이 주파수에서 측정된 대역폭은 1,831 MHz(20.0%)이며, 최대 이득은 7.1 dBi이다.

WLAN/WiMAX 삼중대역에서 동작하는 모노폴 안테나의 설계 (A compact Monopole Antenna Design for WLAN/WiMAX Triple Band Operations)

  • 윤중한;장연길;이영철
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.465-473
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    • 2012
  • 본 논문은 WLAN/WiMAX 시스템에 적용 가능한 이중대역 평면형 모노폴 안테나를 설계, 제작 및 측정하였다. 제안된 안테나는 2개의 훅크 모양의 선로, 비대칭 접지면 그리고 접지면에 사각 슬릿을 갖도록 설계하였다. 측정과 시뮬레이션 결과사이의 데이터가 잘 일치하고 있는 데이터를 얻었으며 -10dB 임피던스 대역폭을 기준으로 WLAN과 WiMAX 대역을 동시에 만족하고 있음을 확인하였다. 또한 2D 그리고 3D 방사패턴과 이득에 측정결과가 제시되고 논의되었다.