This paper proposes a new diversity antenna which is the base of MIMO, tunable and reconfigurable antennas. The antenna has a small size and high inter-antenna isolation resulting from the compact radiating element comprising a meandered line and an open-loop combined in one limited uniplanar space and a modified T-shaped decoupling structure, respectively. In a WiMAX band, the radiating element and the entire antenna are $0.092{\lambda}$ and $0.2216{\lambda}$ in size, which shows effective size-reduction and the gain and efficiency of the proposed antenna attached to the ground of a handheld device are 3.7dBi and 56% acceptable to the industrial standard.
본 논문에서는 IMT-2000 소형 기지국 시스템 응용을 위한 광대역 특성을 갖는 위상 배열 안테나 시스템의 평판형, 소형 구조를 설계 및 구현하였다. 저비용, 단순 설계의 빔 형성망을 구성하기 위해 두 가지 방법이 제안되었다. 첫번째로 연속적으로 위상을 조정할 수 있는 새로운 소형 광대역 위상 천이기를 병렬 결합선로를 이용하여 설계하였으며, 둘째로는 위상 배열 안테나에서 기준 위상을 갖는 위상 천이기를 대체할 수 있는 등가적인 위상 지연기를 제안하였다. 또한 광대역 시스템 구현을 위해 광대역 위상 천이기와 함께 광대역 특성을 갖는 와이드 슬랏 안테나를 단위 안테나로 설계하였다. 따라서 설계된 위상 배열 안테나 시스템은 낮은 복잡도와 적은 공정 비용에도 불구하고 소형, 광대역, 그리고 넓은 빔 틸팅 각도를 갖도록 설계되었다. 제작된 3${\times}$l 선형 위상 배열 안테나 시스템은 와이드 슬랏 안테나의 접지면으로 충분한 1.6 λ${\times}$ l.6 λ의 소형 구조로 구현되었으며, 실험 결과 IMT-2000 대역 내에서 15 dB 이하의 S$_{11}$을 보였고, E평면 방사 패턴에서 -29$^{\circ}$에서 +30$^{\circ}$의 빔 스캔 각도를 나타내었다.다.
본 논문에서는 2.4 GHz ISM대역에서 사용가능한 0차 공진 안테나를 새롭게 제안하였다. 2.4 GHz ISM대역을 사용하는 Wi-fi, Bluetooth 및 Zigbee와 같은 무선통신 시스템의 경우, 방향에 따른 수신 전계강도의 변화가 없는 전방향 방사패턴을 가진 안테나의 사용을 필요로 한다. 0차 공진 안테나의 경우 안테나의 공진길이에 무관하게 소형화에 유리할 뿐만 아니라 전방향성의 방사패턴을 가지는 장점이 있다. 제안된 안테나는 단위 요소셀의 크기를 모노폴 안테나의 공진길이인 ${\lambda}/4$이하로 정하고 이를 2소자로 배열한 형태이다. 설계에 이용된 PCB의 크기는 $50{\times}50mm^2$이고 제안된 안테나는 PCB의 중상부에 $8{\times}5mm^2$의 제한된 크기로 설계 및 제작되었다. 제작된 안테나의 특성측정결과, 임피던스 대역폭($S_{11}{\leq}-10dB$)이 100 MHz (2.4~2.5 GHz)로 크기에 비해 꽤 넓은 대역폭을 얻을 수 있었으며, 해당 대역에서 3 dBi 이상의 높은 이득을 얻을 수 있었다.
In this work, a compact patch antenna based on a low temperature cofired ceramic (LTCC) has been presented for V-band system-on-package (SoP) applications. In order to integrate it with transceiver block, a waveguide (W/G) to embedded microstrip line (eMSL) vertical transition was designed using slot-fed double stacked patch antennas for easy assembly and wide bandwidth. The $2{\times}2$ patch antenna integrating the transition was designed and fabricated in the 5-layer LTCC dielectrics. The whole size of the fabricated antenna including the $2{\times}2$ patches, transition and W/G was $20{\times}24{\times}5.39mm^3$. The fabricated antenna has achieved a 10 dB impedance bandwidth of 2.45 GHz from 61 to 63.45 GHz.
통방융합서비스가 가시화되면서 성능이 더욱 우수한 안테나 모델을 개발하기 위해 다양한 기술적 접근이 시도되고 있다. 본 논문은 핸드폰에 부착할 수 있고, 통방융합용에 적용할 수 있는 소형모바일 안테나를 제안한다. 모바일 핸드셑용 안테나 설계에서, 크기축소는 중요한 요소 중의 하나이며, 루프안테나의 소형화는 접어진 다이폴을 굽힘으로서 실현된다. 짧은 평면 다이폴은 더 큰 입력저항을 만들기 위해 두 배의 접어진 다이폴과 루프안테나로 변환된다. 그 안테나의 전류분포는 루프 안테나와 같고, 방사패턴은 전방향 특성을 갖는다. 또한 전기광학효과 맵핑 시스템을 이용하여 전류유기 근거리장 방사패턴에 의해 RFID안테나의 성능을 분석한다.
본 논문에서는 고조파 공진 억제 특성을 갖는 원형 섹터 안테나와 임피던스 직접 정합 방법을 이용하여 소형화된 rectenna 시스템을 설계하였다. 원형 섹터 안테나의 고조파 억제 특성을 이용하여 정류 회로의 대역 통과 여파기 기능을 수행하였으며, 임피던스 직접 정합 방법에 의해 다이오드 정합 회로를 생략하는 설계가 이루어졌다. 따라서 제안된 시스템의 정류 회로는 대역 통과 여파기와 정합 회로 없이 구현되었으며, 정밀한 동축 급전 공정을 사용하여 시스템의 성능 열화 없이 급전 위치를 변화하며, 안테나 뒷면에 집적하였다. 최적의 정합 특성으로 2.5 GHz 대역에서 설계된 rectenna 시스템은 실험 결과, 52 % 이상의 변환 효율과 1.5 V 이상의 우수한 변환 전압 특성을 나타내었다.
경면수정 오프셋 그레고리안 반사경 안테나는 고이득, 저 사이드로브 특성 때문에 위성 통신 시스템에 널리 사용되고 있다. 그러나 본 논문에서는 CATR(Compact Antenna Test Region)을 위한 반사경 시스템으로 설계하고 그 근접 전계 특성을 조사하였다. CATR은 시험 영역에 진폭과 위상 리플이 작고 교차 편파가 낮은 균일 평면파를 제공하여야 한다. 따라서 근접 전계를 개구면의 전력 분포, 급전 혼의 복사 패턴, 개구면과 시험 영역까지의 거리 변화에 따라 계산하여 나타냈다. 또한, 30 GHz에서 동작하는 경면수정 오프셋 복반사경을 제작하고 근접전계를 측정하였다. 그 결과, 측정치와 계산치가 비슷하게 나타났다. 이로서 본 논문에서 설계된 경면수정 오프셋 복반사경은 콤팩트 안테나 테스트 레인지로 사용될 수 있을 것으로 생각된다.
We report results of image simulations of the KVN and VLBI experiments of the KVN with several other East Asia VLBI facilities. To investigate their imaging capability a model-generated image of 7 mm SiO maser emission in Mira variables is used. The resulting simulations show that the joint VLBI experiments of the KVN with East Asia VLBI facilities can produce reasonably good images at 7 mm spectral line experiments. However, there are no apparent differences in peak flux densities and images themselves in the simulations among different combinations of these facilities. In addition, the simulated images of observations which include bigger antennas do not show any expected improvement to the image sensitivity. The small variations in the peak flux density and similar image sensitivity, irrespective of different antenna sizes or numbers of baselines used in the simulations, turn out due to a specific characteristic of the adopted model image. Test simulations using another SiO maser image from R Cas observations prove that the participation of bigger antennas in the VLBI experiments does improve image sensitivity. We confirm the need of additional longer baselines in the experiments of the East Asia VLBI facilities to study very compact maser clumps on sub-milliarcsecond scales.
Microstrip antennas are attractive for many applications because of their compact size, low profile, and light weight. Recently, the demand for the miniaturization of the personal communication equipment has been increasing along with the proliferation of personal communication systems. Thus, the development of small antenna has been highly demanded. In this paper, a new technique to reduce the overall dimension of a microstrip antenna with a locally non-homogeneous substrate configuration is proposed. The miniaturized microstrip antenna for a repeater system in a mobile communication cellular band(824~894 MHz) is designed with the proposed technique, and commercialized with low cost, light weight, and small size. Comparison between simulations, based on Agilent Technologies HFSS software, and measurements are provided. The proposed method will be more attractive for a light-weight, small-size, and low-cost microstrip array design. This paper also presents the bandwidth improvement technique for under-coupled microstrip patch antenna with a tuning stub.
Low-Temperature-cofired ceramics (LTCC) antenna packages have been extensively researched and utilized in recent years due to its excellent electrical properties and ease of implementing dense package integration topologies. This paper introduces some of the key research and development activities using LTCC packaging solutions for 60 GHz antennas at Samsung Electronics [1]. The LTCC 60 GHz antenna element topology is presented and its measured results are illustrated. However, despite its excellent performance, the high cost issues incurred with LTCC at millimeter wave (mmWave) frequencies for antenna packages remains one of the key impediments to mass market commercialization of mmWave antennas. To address this matter, for the first time to the author's best knowledge this paper alleviates the high cost of mmWave antenna packaging by devising a novel, broadband antenna package that is wholly based on low-cost, high volume FR4 Printed Circuit Board (PCB). The electrical properties of the FR4 substrate are first characterized to examine its feasibility at 60 GHz. Afterwards a compact multi-layer antenna package which exhibits more than 9 GHz measured bandwidth ($S_{11}{\leq}-10$ dB) from 57~66 GHz is devised. The measured normalized far-field radiation patterns and radiation efficiency are also presented and discussed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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