• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권9호
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• pp.54-62
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• 2007

본 논문에서는 최근 발표된 UWB 주파수 허용대역($3.1{\sim}4.8$ GHz, $7.1{\sim}10.2$ GHz)을 만족하기 위해 두 개의 부채꼴 루프 안테나를 대칭적으로 놓음으로써 넓은 주파수 대역을 소거할 수 있는 UWB 안테나를 설계한다. 설계된 안테나의 패치면에 inverted_L 모양의 슬릿을 삽입함으로써 소거하고자 하는 $4.8{\sim}7.1$ GHz의 넓은 주파수 대역을 소거할 수 있었다. 최적화하여 제작된 UWB 안테나는 3.1 GHz이상에서 -10dB 이하의 반사손실 값을 가지고, 1 ns 이하의 군지연과 선형적인 위상특성을 가졌다. 패치면에 inverted-L 모양의 슬릿을 삽입한 안테나는 $4.8{\sim}7.1GHz$의 대역 내에서 -10dB이상의 반사손실과 5 ns의 군지연, 비선형적인 위상 및 이득감소특성을 가졌다. 제작된 안테나의 방사패턴은 각각의 주파수에서 무지향성의 특성을 나타내었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.484-491
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• 2013

본 논문에서는 L 급전 및 slot 급전을 동시에 적용하는 설계 기법 및 안테나를 소형화하기 위한 fence를 설치하여 광대역(824~2,500 MHz)이면서 소형인 패치 안테나($100(W){\times}120(L){\times}39(D)\;mm$)를 구현하였다. 패치의 크기는 저주파수(824 MHz)를 기준으로 일반적인 $1/2\;{\lambda}$(dipole) 설계 기준보다 약 30 % 이상을 줄였으며($1/3\;{\lambda}$), 전체 대역폭 기준으로 약 100 %를 구현하였다. L 구조의 급전 방식은 저주파에서는 EM coupling 급전을 위한 방식으로 사용되었고, 고주파에서는 slot을 통해 전력을 공급해 주는 하나의 급전 선로의 역할을 하도록 하였다. 제안된 안테나는 광대역으로 설계 제작된 것뿐만 아니라, 전대역에서 배열화가 가능할 수 있을 만큼의 크기로 구현되어 초광대역의 패치 배열화 안테나를 개발하기 위한 기초를 마련하였다. 제작된 안테나는 전대역에서 정재파비 1:2.0 이하를 만족하며, 측정 이득 패턴이 계산된 것과 유사하였으며, 접지면 위쪽 방향으로는 등방성에 가깝게 나타났다. 최대 이득은 1,870 MHz에서 8.9 dBi이다. 설계된 안테나의 시뮬레이션 결과와 실제 제작된 샘플의 결과가 유사함을 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.300-310
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• 2005

본 논문에서는 사각 패치와 사각 링 스트립선로가 전자기적으로 결합된 3층 구조의 소형화된 EBG구조를 제안하였다. 제안한 EBG 구조는 상층의 사각 패치와 하층의 사각 링 스트립선로가 비아에 의해 접지면에 연결되었다. 반사위상 EM시뮬레이션을 통해 EBG구조 표면에서의 반사위상을 계산하여 EBG구조의 밴드갭 특성을 연구하였고, 반사위상에서 나타나는 밴드갭과 투과계수(S$_{21}$)에서 나타나는 밴드갭이 일치하는 것을 EM 시뮬레이션을 통해 확인하였으며, 측정은 제작이 용이한 프로브 안테나를 사용하여 EBG 구조의 표면을 진행하는 표면파의 투과계수를 측정하였다. 제안한 EBG구조는 동일한 크기의 기존 3층 구조에 비하여 밴드갭이 나타나는 주파수가 약 34 $\%$ 감소되었다. 측정한 결과 제안한 구조는 0.930 GHz에서 0.945 GHz까지의 밴드갭을 갖는다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.76.1-76.1
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• 2015

Optical resonances of metallic or dielectric nanoantennas enable to effectively convert free-propagating electromagnetic waves to localized electromagnetic fields and vice versa. Plasmonic resonances of metal nanoantennas extremely modify the local density of optical states beyond the optical diffraction limit and thus facilitate highly-efficient light-emitting, nonlinear signal conversion, photovoltaics, and optical trapping. The leaky-mode resonances, or termed Mie resonances, allow dielectric nanoantennas to have a compact size even less than the wavelength scale. The dielectric nanoantennas exhibiting low optical losses and supporting both electric and magnetic resonances provide an alternative to their metallic counterparts. To extend the utility of metal and dielectric nanoantennas in further applications, e.g. metasurfaces and metamaterials, it is required to understand and engineer their scattering characteristics. At first, we characterize resonant plasmonic antenna radiations of a single-crystalline Ag nanowire over a wide spectral range from visible to near infrared regions. Dark-field optical microscope and direct far-field scanning measurements successfully identify the FP resonances and mode matching conditions of the antenna radiation, and reveal the mutual relation between the SPP dispersion and the far-field antenna radiation. Secondly, we perform a systematical study on resonant scattering properties of high-refractive-index dielectric nanoantennas. In this research, we examined Si nanoblock and electron-beam induced deposition (EBID) carbonaceous nanorod structures. Scattering spectra of the transverse-electric (TE) and transverse-magnetic (TM) leaky-mode resonances are measured by dark-field microscope spectroscopy. The leaky-mode resonances result a large scattering cross section approaching the theoretical single-channel scattering limit, and their wide tuning ranges enable vivid structural color generation over the full visible spectrum range from blue to green, yellow, and red. In particular, the lowest-order TM01 mode overcomes the diffraction limit. The finite-difference time-domain method and modal dispersion model successfully reproduce the experimental results.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권2호
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• pp.81-87
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• 2006

MEMS 공정을 이용하여 작은 접지면과 광대역 특성을 가지는 소형 안테나를 제작하였다. 광대역 특성을 얻기 위해서 다층기판을 사용하였으며, 패치 안테나는 네개의 패치로 나누어져 있고 각각의 패치는 금속선으로 연결되어 있다. 한 개의 마스크 공정으로 간단한 제작이 가능하다. 두개의 마이크로스트립 안테나를 만들었다 A 타입 안테나는 패치들이 금속선으로 연결된 안테나이고 B 타입 안테나는 금속선으로 연결이 안된 안테나이다. 제안된 안테나의 크기는 $8{\times}12{\times}2mm^3$ 이었으며 측정결과 A 타입은 5.3GHz 중심주파수에 420MHz 대역폭, B 타입은 5.66 GHB중심주파수에 480MHz 대역폭을 가지는 것으로 나타났다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.660-669
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• 2010

본 논문에서는 차세대 휴대 단말기용 다중 안테나 시스템을 제안하였다. 제안된 MIMO 안테나는 상호 이격 거리가 6 mm이고, 100 mm 길이를 갖는 두 개의 평행한 폴디드 모노폴 안테나와 decoupling 네트워크로 구성되고, 휴대 단말기 상단에 위치한다. LTE 대역 13의 격리도 특성을 개선하기 위해서, 서로 가깝게 위치한 두 안테나 사이에 decoupling 네트워크가 삽입되었다. 제안된 decoupling 네트워크는 구조가 간단하고 위상 지연을 갖는 두 개의 전송 선로와 병렬 리액티브 성분, 공통 접지 라인으로 구성된다. 휴대 단말기 하단에는 광대역 특성을 얻기 위해 슬릿을 사용해서 급전 라인과 접지 라인 사이에 강한 전자기 결합을 갖는 넓은 폴디드 패치가 사용되었다. 또한, 이렇게 구성된 3개의 다중 안테나 시스템의 성능이 분석되었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.171-176
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• 2013

본 논문에서는 IEEE 802.15.4 규격에서 제시하는 2.4 GHz 대역의 지그비 모듈용으로, 안테나의 크기를 줄이기 위하여 접지면의 모서리에서 절단되어진 마이크로스트립 급전 소형화된 폴디드 슬롯 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 일반적인 지그비 모듈의 PCB크기인 $35mm{\times}35mm$ 내에서 가장자리의 $35mm{\times}9mm$로 제한된 공간 내에서 제작되었다. 측정된 임피던스 대역폭과 안테나 최대 이득은 각각 120 MHz (2.37~2.49 GHz), 2.4 dBi이고, 방사패턴은 일반적인 폴디드 슬롯 안테나와 유사하며 통과대역 내에서 일정한 경향을 보인다. 이와 같은 안테나의 특성과 단순한 구조는 지그비 모듈에 적용하기 적합한 안테나로 제공되는데 도움을 줄 것으로 기대된다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.81-86
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• 2014

이동통신망 사용자는 인터넷 서비스를 위해 빠른 데이터 전송 및 넓은 대역폭을 필요로 한다. 기존의 MIMO 시스템은 주어진 환경에서 광대역서비스를 위한 방법으로 안테나의 개수를 수요 대역 만큼 계속 추가하는 것인데, 이 방법은 이동통신 단말기의 제한된 공간으로 계속적인 추가가 어렵다. 이는 추가되는 안테나간 간격을 사용주파수의 파장만큼 거리를 두어야 하는 공간적 제한 때문이다. 컴팩트 MIMO 기술은 이를 해결하는 방법으로 등장하고 있으며, 액티브 안테나 주변에 가변 리액턴스 값을 갖는 PE(parasitic element)를 두어 하나의 안테나 구성으로 다수 안테나의 효과를 얻는 방법이다. 이때 가변 리액턴스를 제어하기 위해 사용되는 회로의 구성 및 간섭에 강인한 스위칭 속도를 갖는 제어회로가 요구된다. 본 논문에서는 리액턴스 제어를 위한 스위칭 블록을 제안하고, 이 방법에 의한 빔의 영향을 분석하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제42권1호
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• pp.25-30
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• 2017

밀리미터 대역은 매우 넓은 대역폭을 활용할 수 있어 5G 시스템의 데이터 전송률을 높일 핵심 요소로 기대되고 있다. 해당 대역은 경로 감쇄가 심한 특성을 갖지만, 짧은 파장 덕분에 크지 않은 공간에 매우 많은 안테나를 배치할 수 있어 경로 감쇄를 상쇄할 수 있다. 이처럼 많은 안테나를 활용하는 채널을 기존의 기법으로 추정하기 위해서는 큰 오버헤드가 발생해, 짧은 시간에 트레이닝을 수행하는 채널 추정 기법이 요구된다. 밀리미터파 채널은 매우 적은 수의 유효 경로가 존재하는 특징을 갖기에 적은 수의 관찰 값으로부터 희소 신호를 검출하는 압축센싱 기법의 활용이 효과적일 것으로 기대된다. 본 논문에서는 밀리미터파 채널 추정을 위한 압축 센싱 기법을 소개한다. 첫째로, 지연 확산이 존재하는 다중 경로 채널 추정을 표준적인 압축 센싱 문제로 변환하는 방식을 제시한다. 또한 압축 센싱을 통해 채널 추정을 수행하기 위해서는 좋은 특성을 갖는 검출 행렬을 생성하는 것이 중요하기에, 양자화된 phase shifter로 임의 발생시킨 검출 행렬의 mutual incoherence 특성을 수치적으로 분석한다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제8권4호
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• pp.270-279
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• 2005

일본 문부과학성의 연구 지원하에 지뢰 탐지를 위한 GPR 시스템 개발에 관한 연구를 수행하였다. 2005 년도까지 두 종류의 새로운 지뢰탈지 GPR 시스템 원형의 개발을 완성하였으며 이를 ALIS (Advanced Landmine Imaging System)와 SAR-GPR (Synthetic Aperture Radar-Ground Penetrating Radar)이라고 명명하였다. ALIS는 금속탐지기와 GPR을 결합한 새로운 형태의 휴대용 지뢰탐지 시스템이다. 센서의 위치를 실시간으로 추적하는 시스템을 장착하여 센서에 감지된 신호를 실시간으로 영상화할 수 있도록 하였으며, 센서 위치의 추적은 센서의 손잡이에 장착한 CCD 카메라만을 이용하여 가능하도록 고안하였다. 그리고 GPR과 금속탐지기 신호를 CCD 카메라에 포착된 영상에 중첩하여 동시에 영상화하도록 설계하였기 때문에 매설된 탐지 목적물을 용이하게 그리고 신뢰할 만한 수준으로 탐지하고 구별할 수 있다. 2004년 12월에 아프가니스탄에서 ALIS의 현장 검증 실험을 수행하였으며, 이를 통해 이 연구에서 개발한 시스템을 이용하여 매설된 대인지뢰를 탐지할 수 있을 뿐만 아니라 대인지뢰와 금속 파편의 구분 또한 가능함을 보였다. SAR-GPR은 이동 로보트에 장착한 지뢰탐지 시스템으로 GPR과 금속탐지기 센서로 구성된다. 다수의 송, 수신 안테나로 구성된 안테나 배열을 채택하여 개선된 신호처리 기법의 적용을 가능하며, 이를 통해 좀 더 나은 지하 영상의 획득이 가능하다. SAR-GPR에 합성개구 레이다 알고리듬을 채용함으로써 원하지 않는 클러터(clutter)신호를 억제하고 불균질도가 높은 매질 내부에 매설된 목적물을 영상화할 수 있다. SAR-GPR은 새로이 개발한 휴대용 벡터 네트워크 분석기를 이용한 스텝 주파수 레이다 시스템(stepped frequency radar system)으로 6 개의 Vivaldi 안테나와 3 개의 벡터 네트워크 분석기로 구성된다. SAR-GPR의 크기는 $30cm{\times}30cm{\times}30cm$, 중량은 17 kg 정도이며 소형 무인 차량의 로보트 팔에 장착된다. 이 시스템의 현장 적용 실험은 2005 년 3 월 일본에서 성공적으로 실시된 바 있다.