• 제목/요약/키워드: Ground Radiator

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다중 대역 이동 통신 단말기용 내장형 루프 안테나 설계 (Design of a Internal Loop Antenna for Multi-band Mobile Handset Applications)

  • 이영중;이진성;정병운;박면주;이병제
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권9호
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    • pp.917-925
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    • 2005
  • 본 논문에서는 4중 대역 이동 통신 단말기에서 사용할 수 있는 내장형 안테나를 설계, 제작하였다. 안테나의 동작 주파수 대역은 GSM(880 MHz${\~}$960 MHz), GPS(1,575 MHz$\pm$10 MHz), DCS(1,710 MHz${\~}$l,880 MHz) 그리고 US-PCS(1,850 MHz${\~}$l,990 MHz) 등을 포함한다. 제안된 안테나는 하나의 급전과 단락 그리고 접혀진 루프 형태의 방사체로 구성되어 있으며 루프형 방사체에 형성되는 기본 모드와 고차 모드들을 이용하여 다중 대역 특성을 만들었다. 안테나에서는 모드별 공진 주파수 조절을 위해 방사체의 특정 부분에 전류 분포 분석을 바탕으로 각기 다른 크기의 슬롯을 삽입하였고, 전방향성 방사 패턴 특성을 위해 방사체의 구조를 좌우 대칭형의 접혀진 루프 형태로 설계하여 방사체에 대칭적인 에너지 분포를 가지게 하였다. 제안된 안테나는 대역폭 향상을 위해 안테나의 아랫부분의 접지면을 제거하였으며 제작된 안테나의 측정된 임피던스 대역폭은 GSM 대역에서 정재파비 2.5 : 1 기준으로 $10.1\%$이고, GPS 대역 및 DCS/US-PCS 대역에서 정재파비 2.5 : 1 기준으로 $26.8\%$이다. 안테나의 수평면 방사 패턴 최대 이득은 전 대역에서 -0.37 dBi${\~}$2.55 dBi로 측정되었다.

대역 저지 특성을 갖는 휴대 단말기용 초소형 UWB Intenna에 관한 연구 (A Sutdy on the UWB Intenna with Band-Stop Function for Mobile Handsets)

  • 임요한;윤영중;호요철;정병운
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.1445-1454
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    • 2008
  • 본 논문에서는 대역 저지 특성을 갖는 휴대 단말기용 초소형 UWB 안테나를 제안하였다. 안테나를 소형화하면서 광대역 특성을 얻기 위해 안테나의 방사체와 밑면 및 옆면의 그라운드 간격을 조절하였다. 안테나의 POB 뒷면으로 방사체를 연장하여 안테나 소형화를 구현하였으며, 안테나의 급전부를 tapered feeding structure로 변환하여 매칭 특성을 향상시켰다. 제안된 안테나의 주어진 공간은 $14{\times}14\;mm^2$로 설계되었으며, 안테나의 방사체 크기는 $10{\times}7\;mm^2$의 크기를 갖는다. 제안된 안테나는 VSWR<2 기준으로 저주파 UWB 대역인 $3.15{\times}4.75\;GHz$와 고주파 UWB 대역인 $7.2{\sim}10.2\;GHz$를 모두 커버하고, 5.8 GHz 대역에서는 대역 저지 특성을 갖도록 하였다. 상용화된 케이스에 장착하여 측정된 반사 손실 역시 유사한 특성이 나타남을 확인하였다. 측정된 이득은 케이스를 고려하지 않는 경우, 최대 5.85 dEi의 높은 이득 값을 나타내었으며, 케이스를 고려하더라도 $-2{\sim}-3\;dBi$의 최대 이득 값이 유지됨을 확인하였다.

표면 전류 분포를 이용한 T자형 UWB 평면형 모노폴 안테나 해석 (Analysis of a T-Shaped UWB Printed Monopole Antenna Using Surface Currents)

  • 이동현;박위상
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권9호
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    • pp.883-892
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    • 2005
  • 본 논문에서는 T자형의 방사체를 가지는 초광대역 평면형 모노폴 안테나를 제안하고, 방사체와 그라운드 표면에 흐르는 전류 분포를 분석하였다. 측정된 임피던스 대역폭은 VSWR 2 미만 기준으로 3.1${\~}$11 GHz이고, 이는 UWB 대역을 만족한다. 제안된 안테나의 주파수에 따른 표면 전류 분포를 분석하여 제안된 안테나는 두개의 90도 굽은 비대칭적인 다이폴이 대칭으로 놓여 있는 안테나로 동작함을 설명하였다. 이 안테나의 표면 전류 분포가 방사 패턴에 영향을 미치는 양상이 다이폴의 경우와 유사하며, 그라운드 평면의 길이와 너비는 다이폴의 굵기와 길이에 해당한다. 이러한 해석이 다른 일반적인 평면형 모노폴 안테나에도 적용 가능함을 보였다. 끝으로 그라운드 평면의 모서리를 테이퍼링을 하여 공진 주파수를 낮추는 예과 방사체에 역 U자 슬랏을 추가하여 특정 대역을 저지하는 예를 제시하고 이를 표면 전류를 이용하여 설명하였다.

무선 Biotelemetry용 인체 이식형 안테나 (A Scalp-Implantable Antenna for Wireless Biotelemetry)

  • 유형석
    • 전기학회논문지
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    • 제65권1호
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    • pp.112-115
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    • 2016
  • This paper demonstrates a scalp-implantable miniaturized antenna at the medical implant communication service (MICS) (402-405MHz) band. The antenna size is only $27.63mm^3$($8.5mm{\times}6.5mm{\times}0.5mm$), which is the smallest antenna for the MICS band. Miniaturization is achieved by using a symmetrical serpentine shaped radiating patch and placing open-end slots in the ground plane. In addition, co-axial feeding is used for excitation with a shorting pin connected between the radiator and ground. The antenna was simulated in a homogeneous skin model and in the human scalp. An experimental prototype of the proposed antenna was fabricated and measured in a skin-mimicking gel. Good agreement was obtained between the measurement and simulation results, showing a broad bandwidth of 49 MHz (from 395 to 444 MHz) for |S11| less than -10 dB and a maximum gain of -42.87 dBi. This gain is higher than the previous MICS antenna with respect to antenna size.

I-모양 슬롯 섭동과 수직한 급전구조를 이용한 원형 편파 마이크로스트립 안테나 (Circularly Polarized Microstrip Antenna Using I-Shape Ground Slot Perturbation and Perpendicular Feeding Network)

  • 신윤철;노윤상;이민재;표성민
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권6호
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    • pp.497-500
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    • 2017
  • 본 논문은 I-모양의 슬롯 섭동과 수직한 급전구조를 이용한 원형 편파 마이크로스트립 안테나를 제안하였다. 제안한 안테나는 대칭 및 수직한 급전구조와 접지면의 I-모양 슬롯 섭동이 구비된 방사체로 구성된다. 수직한 급전구조와 접지면의 슬롯 섭동 구조로 인하여 90도 위상 차이를 가지는 모드가 형성되어 좌회전 편파(left-handed circular polarization)가 발생한다. 제작한 안테나는 위성통신시스템을 위한 S-대역 2.2 GHz로 설계하였으며, 측정 결과 91 MHz의 -10 dB 대역폭이 관찰되었다. 대역폭 내에서 측정된 안테나의 이득, 원거리 방사패턴 그리고 축비는 이론적인 실험 결과와 잘 일치함을 확인하였다.

U형 접지면 상의 E-패치 안테나 설계 (Design of an E-Patch Antenna on the U-Shaped Ground Plane)

  • 박영식;임정섭;황호순;장재삼;이문수
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제43권7호
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    • pp.156-161
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    • 2006
  • 본 논문에서는 U형 접지면 상의 E-패치 안테나를 설계하고 실험적으로 고찰한다. 교차편파를 줄이고 마이크로스트립 패치 안테나의 이득을 향상하기 위하여 U형 접지면 상에 마이크로스트립 패치 안테나를 설치한다. 주방사체로서, 가능한 안테나 크기를 줄이기 위하여 E형 패치를 사용한다. 또한 안테나의 대역폭을 향상시키기 위하여, 가능한 두꺼운 기판의 낮은 유전율이 사용되고 E형 패치 안테나의 공기층 위에 사각형 패치가 씌워진다. 안테나의 방사 특성은 CST 5.0 시뮬레이션 소프트웨어로 계산된다. 실험결과 접지면의 벽 높이를 증가할수록 안테나 교차편파가 감소하고 이득이 증가한다.

금속 원통 케이스를 방사소자로 활용한 펜타입 무선 프리젠터용 비대칭 다이폴 안테나 (Asymmetric Dipole Antenna for Pen-Type Wireless Presenter Having Metallic Cylinder Case as a Radiating Element)

  • 방지훈;김영민;유태훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권10호
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    • pp.883-891
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    • 2016
  • 본 논문에서는 금속 케이스를 접지 방사체로 활용한 비대칭 다이폴 안테나를 제안하고, 이를 ISM 대역(2.4~2.48 GHz)에서 동작하는 펜타입 무선 프리젠터에 적용하였다. 제안한 비대칭 다이폴 안테나는 긴 원통 모양의 금속 케이스 상단에 수직모드 헬리컬 코일이 장착된 구조로, 접지면인 금속 케이스를 방사소자로 동작하게 하여 헬리컬 안테나의 좁은 대역폭과 낮은 이득을 증가시켰다. 또한, 특수 제작된 인체 팬텀을 사용하여 사람이 무선 프리젠터의 금속 케이스를 손으로 잡을 때 안테나의 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 측정 결과, 제안한 안테나는 자유공간에서 반사손실 -10 dB를 기준으로 2.3~2.5 GHz까지 200 MHz의 대역폭을 가지며, 5 dBi의 최대이득을 나타내었다. 사람 손이 금속 케이스에 접촉한 경우에는 2.24~2.72 GHz까지 480 MHz의 대역폭이 측정되었고, 최대이득은 3 dB만큼 낮아진 2 dBi로 측정되었다.

자연모사 기반 광대역 새싹 안테나 설계 (Design of a Nature-inspired Wideband Sprout-leaf Antenna)

  • 우동식;배성현
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.536-542
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    • 2020
  • 본 논문에서는 광대역 지향성 방사패턴을 가지는 자연에서 영감을 얻은 새싹 모양 안테나를 제안한다. 모션감지 센서 응용을 위해 넓은 빔폭을 가지는 새싹 모양의 기울어진 방사체를 설계하였다. 확장된 잘려진 접지면을 반사기로 작용하도록 하여 지향성 방사패턴을 가지도록 하였다. 평형 방사체를 급전하기 위하여 우수한 진폭 및 위상 평형도를 가지는 광대역 발룬을 활용하였다. 제안된 안테나는 8.5에서 14.5 GHz의 넓은 주파수 대역폭과 넓은 빔폭을 가졌으며, 방사 효율은 90% 정도이었다. 측정된 이득은 4에서 5dBi이며, 전후방비는 10~20dB이었다. 제안된 안테나는 광대역 넓은 빔폭과 지향성 방사패턴을 요구하는 이미징 센서, 위상 배열 시스템 및 레이더 등에 활용될 수 있음을 보였다.

IFA 구조를 이용한 소형 433MHz 안테나의 구현 (Implementation of Miniaturized 433MHz Antenna Using IFA Structure)

  • 강상원;장대순
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.203-208
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    • 2014
  • 본 논문에서는 내장형 안테나의 일종인 IFA 구조를 이용하여 433MHz용 소형 능동 RFID 안테나를 제안하였다. 제안한 안테나에서 급전점과 단락스트립 사이의 간격 변화, 복사기에 미엔더 라인 구조를 삽입, 복사기와 접지면 사이 간격 변화를 주어 안테나 성능을 개선하였다. 안테나 파라미터 특성에 확인하기 위하여 ANSYS사의 HFSS를 이용하였다. 433MHz 능동형 RFID 주파수 대역은 433.67-434.17MHz이다. 제작한 안테나는 433MHz 능동형 RFID 대역에서 반사손실 -9.54dB이하의 값을 가지며, 최대 안테나 이득은 -4.28dBi임을 확인할 수 있다. 제안한 안테나의 전체 지그 크기는 $72{\times}44{\times}1mm$이고, 안테나 부분은 $35.5{\times}19.5mm$이다. 안테나의 측정결과와 시뮬레이션 결과를 비교하여 분석한 결과, IFA 구조를 이용한 소형 433MHz 안테나의 실용화 가능성을 확인 할 수 있었다.

PCB-Embedded Antenna for 80 GHz Chip-to-Chip Communication

  • Chung, Jae-Young;Hong, Wonbin;Baek, Kwang-Hyun;Lee, Young-Ju
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제14권1호
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    • pp.43-45
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    • 2014
  • We propose a printed circuit board (PCB)-embedded antenna for millimeter-wave chip-to-chip communication. The antenna is 0.18 mm in height which is 1/20 wavelength at 80 GHz. In order to realize such a low profile, a zeroth-order resonator antenna with a periodic array of four unit cells is employed, and its geometry is optimized to cover an 8-GHz bandwidth from 76 to 84 GHz. With this;the antenna is capable of radiating in a direction parallel to the board length despite the short distance between the ground and the radiator. Simulation and measurement results show that the optimized design has low reflection coefficients and consistent radiation patterns throughout the target bandwidth.