• 제목/요약/키워드: Klopfenstein taper

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밀리미터파 시스템에 적용 가능한 초광대역 마이크로스트립-CPS 전이구조 설계 (An Efficient Design for an Ultra-Wideband Microstrip-to-CPS Transition Applicable to Millimeter-Wave Systems)

  • 김영곤;김윤진;김강욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.268-275
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    • 2015
  • 본 논문에서는 명료하고 간단한 초광대역 마이크로스트립-CPS(coplanar stripline) 전이구조 설계를 제안하였다. 등각사상을 이용하여 전이구조의 특성 임피던스를 해석을 하였으며, 닫힌 형태의 전이구조 공식을 제시하였다. 제안한 전이구조 공식의 계산 결과를 EM 상용 시뮬레이터와 비교하여 3.2 % 오차 이내임을 알 수 있었다. 초광대역 전이구조는 Klopfenstein 테이퍼를 이용하여, 광대역 임피던스 정합하였다. 제작된 전이구조는 5.39~40 GHz 이상의 대역에서 삽입손실 1 dB 이하 및 반사손실 10 dB 이상을 만족하였다.

두 개의 팔을 가진 초광대역 자기상보형 시뉴어스 안테나 (A Ultra-Wideband Two-Arm Self-Complementary Sinuous Antenna)

  • 이호상;유태훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.257-267
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    • 2015
  • 본 논문에서는 Cellular/GSM800, GSM900, ISM, GPS, DCS/GSM1800, PCS/GSM1900, WCDMA/UMTS/IMT2000, WiBro, WLAN, WiMax의 주파수 대역(0.824~5.85 GHz) 전체를 포함하는 초광대역 시뉴어스 안테나를 제안하였다. 제안한 시뉴어스 안테나는 두 개의 팔(arm)로 이루어져 있으며, 자기상보(self-complementary) 구조로 설계하여 주파수 무관 특성을 나타내도록 하였다. 안테나는 클로펜스타인 테이퍼(Klopfenstein taper) 구조의 광대역 발룬(balun)을 사용하여 $50{\Omega}$에 정합시켰다. 측정 결과, 제안한 안테나의 대역폭은 반사손실 -10 dB를 기준으로 할 때 0.76~6 GHz까지 5.24 GHz로, 목표 주파수 대역을 모두 포함하는 것을 확인하였다. 방사패턴은 E-plane과 H-plane 모두에서 전체 동작 주파수 대역에 걸쳐 거의 변화 없이 양방향성 브로드사이드 빔을 보였으며, 최대 이득은 2.32~6.01 dBi로 측정되었다.

Software Defined Radio (SDR) 무전기용 접힌 평면 구조의 초광대역 안테나 (Folded Ultra Wideband Monopole Antenna for SDR Application)

  • 오준화;오일영;육종관
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권12호
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    • pp.52-58
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    • 2009
  • 본 논문에서는 부하 저항을 갖는 접힌 구조의 모노폴 안테나를 제안 하였고, 설계 변수들이 안테나의 반사손실 특성에 미치는 영향에 대해 분석 했다. 제안한 안테나의 임피던스 대역폭(VSWR < 3)은 30 ~ 2000 MHz이고, 이는 HF/VHF/UHF 대역을 모두 포함한다. 진행파 안테나로 동작하게 하기 위해 안테나에 여섯 개의 부하 저항을 이용하여 안테나의 끝에서 발생하는 반사파를 많이 줄일 수 있었다. 부하 저항에 의해서 감소되는 방사 효율 감소를 줄이기 위해 안테나의 끝부분에 부하 저항을 달았고, 부하 저항들의 저항 값은 반사 손실 특성이 좋은 Klopfenstein taper를 이용하였다. 제안한 안테나는 모노폴 안테나와 같이 전방향성 방사패턴을 갖는다. 급전부분과 제안한 안테나의 입력단 부분에서의 광대역 임피던스 변환을 위해 급전 부분과 안테나의 입력단 사이에 10 ~ 1900 MHz에서 동작하는 발룬(Balun)을 이용하였다. 제안한 안테나의 광대역 특실과 방사패턴은 다대역 다기능 통신기에 이용될 수 있을 것으로 예상한다.

클로펜스타인 테이퍼 구조의 초광대역 발룬 설계 (Design of Ultra-Wideband Klopfenstein Tapered Balun)

  • 이호상;유태훈;나완수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.1273-1274
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    • 2015
  • 본 논문에서는 주파수 무관(frequency independence) 특성을 갖는 자기상보 구조(self-complementary structure)로 된 안테나의 급전선로(feed line)로 사용할 수 있는 초광대역 발룬(ultra-wideband balun)을 제안하였다. 발룬을 설계하기 위해 클로펜스타인 테이퍼(Klopfenstein taper)를 사용하여 임피던스 프로파일(impedance profile)을 구하고 이를 평행 스트립 선로(parallel strip line) 구조로 구현하기 위해 등각사상방법(conformal mapping method)을 이용했다. 설계한 발룬을 직접 제작하여 측정한 결과, 대역폭은 반사손실 -10 dB를 기준으로 할 때 0.45~10.53 GHz까지 10.08 GHz로 나타나, UHF(ultra high frequency) 통신대역에서 UWB(ultra-wideband) 통신대역에 이르기까지 매우 넓은 주파수 범위에서 자기상보형 안테나의 입력 임피던스 $188{\Omega}$$50{\Omega}$의 특성 임피던스에 정합시킬 수 있음을 확인하였다.

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교차편파 격리도를 개선한 이중선형 편파 시뉴어스 안테나의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of a Dual Linear Polarization Sinuous Antenna with Improved Cross Polarization Isolation)

  • 김지흥;유홍균;채명호;김정훈;박범준;박영주
    • 한국항행학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.123-132
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    • 2018
  • 본 논문에서는 교차편파 격리도(XPI; cross polarization isolation)를 개선한 이중선형 편파시뉴어스 안테나를 설계 및 제작하였다. 제안된 시뉴어스 안테나는 이중선형 편파 발생을 위해 4개의 암(arm) 방사체로 구성되며, 클로펜스타인 테이퍼(Klopfenstein taper) 구조의 광대역 마이크로스트립 발룬을 통해 급전된다. 또한 후방 반사파 감소를 위해 2단 원통형 캐비티 구조를 적용하였다. 캐비티 내부에는 반사파에 의한 성능 저하를 감소시키기 위해 허니컴 형태의 흡수체를 삽입하였다. 설계된 시뉴어스 안테나는 저대역에서의 교차편파 격리도를 개선하기 위해 최외각 암패턴과 캐비티의 림(rim) 사이에 저항을 적용하였다. 제작된 안테나는 저대역에서 교차편파 격리도가 개선되어 편파 측정을 위한 안테나로 적용 가능함을 확인하였다.

밀리미터파 시스템용 초광대역 마이크로스트립-FGCPW 전이구조 설계 (Ultra-Wideband Microstrip-to-Finite Ground Coplanar Waveguide Transition for Millimeter-Wave Systems)

  • 김영곤;김홍락;정배호;김강욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권8호
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    • pp.701-708
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    • 2016
  • 본 논문에서는 초광대역의 마이크로스트립-FGCPW 전이구조 설계를 제안하였다. 제안한 전이구조는 바닥면 그라운드의 변화를 통해 전계 및 임피던스 정합을 구현하였다. 등각 사상을 이용하여 전이구조를 해석하여 닫힌 형태의 수식을 제안하였으며, 제안한 수식은 상용 EM 시뮬레이터와 3.3 % 오차 범위의 정확성을 가짐을 확인하였다. 제작된 전이구조는 9~40 GHz 이상의 대역에서 1 dB 이하의 손실과 10 dB 이상의 반사손실을 가짐을 확인하였다.