본 논문에서는 마이크로스트립 안테나가 광대역특성을 갖도록 하기 위해 마이크로스트립 안테나의 방사부인 패치 내부에 U형 슬롯이 놓인 마이크로스트립 구조와 안테나에 사용되는 유전체를 사용하지 않고 공기층을 이용하여 광대역화를 극대화 시키는 연구를 하였다. 실험 결과 이동통신 주파수 대역 내인 820~950MHz에서 정재파비(VSWR)는 1.4이하로 매우 잘 매칭된 안테나를 제작하였으며, 안테나의 이득도 최고 8.2dBd를 얻어 기존 다이폴에 비해 매우 높은 이득을 얻을 수 있었다. 이는 안테나를 소형화 시킬 수 있음을 뜻하는 것으로 향후, 다른 주파수 대역의 무선통신 분야나 이동통신 분야에도 사용할 수 있을 것으로 사료된다.
본 논문에서는 UHF 대역($908.5{\sim}914$ MHz)에 사용되는 RFID 태그용 소형 안테나를 원형 루프 안테나로 설계 및 제작하였다. 원형 루프 구조를 미앤더 라인 구조로 변형시킴으로써 원형 루프 안테나의 소형화를 가능하게 하였다. 2단 미앤더 라인 구조를 이용한 소형 원형 루프 안테나의 경우, 안테나 직경이 40 mm로 일반 원형 루프 안테나에 비해 83%의 크기 축소율을 얻었으며, $S_{11}$, -11.9 dB, -10 dB 대역폭 12 MHz(1.3%), 최대 이득 -1.18 dBd의 특성을 얻었다. 또한 알루미늄으로 코팅된 과자 봉지와 같은 평면형 도체에 부착 가능하도록 태그 안테나를 2단 미앤더 라인 구조를 이용하여 반파장 원형 루프 안테나에 적용시킨 반파장 소형 원형 루프 안테나를 고안, 제작하였다. 이 안테나는 접지면을 제외하고 92.1%의 크기 축소율을 얻었으며, $S_{11}$ -16.5 dB, -10 dB 대역폭 48MHz(5%), 최대 이득 -0.58 dBd의 특성을 얻었다. 방사 패턴은 z-y면에서 무지향성 패턴 특성을 나타내었다. 이로써 본 논문에서 제안된 미앤더 라인 구조의 원형 루프 안테나가 RFID 태그 안테나의 소형화에 적합함을 확인하였다.
This paper presents design simulation, implementation, and measurement of a miniaturized GPS/K-PCS dual-band LTCC chip antenna for mobile communication handsets. The dimension of LTCC chip antenna is $9mm{\times}15mm{\times}1.2mm$. The lower meander type antenna is to be tuned to the lower frequency (GPS) band and the upper meander antenna with via hole connection is to contribute the higher frequency (K-PCS) band. In order to lowering the resonant frequency for GPS band, two printed modified meander antenna with gap stub is used to integrate with PCS band operation. The measured resonant frequency at GPS band shifts to lower frequency about 100MHz. The measured impedance bandwidth(VSWR $\leq$ 2) are 55MHz and 120MHz at the resonant frequency. respectively.
본 논문에서는 힐버트 커브 프랙탈 구조를 이용한 GPS 수신 안테나를 제안하였다. 힐버트 커브 프랙탈 다이폴 구조를 이용하면 안테나 크기가 증가되므로 다이폴 구조를 모노폴 형태로 변형하여 안테나 크기를 소형화하였다. 힐버트 커브 프랙탈 구조를 이용하기 위하여 복사기의 전류방향을 서로 반대 방향으로 하였다. 최적화된 안테나의 크기는 $10{\times}10{\times}0.8[mm]$이고, 선폭은 0.25[mm]이다. 공진주파수는 1.58[GHz]이고, 주파수 범위는 1.52[GHz]~1.65[GHz]이다. 주파수대역폭은 130[MHz]이다. 안테나 최대 이득은 3.09[dBi]이다.
축소 실험 모형올 이용하여 다중경로 페이딩의 공간분포 특성올 분석한다. 특히 페이딩의 주기 특성 분석을 위 해서 공간 푸리에변환을 통해 페이딩의 공간 주파수 성분을 찾아내는 방법올 이용한다.축소 실험 모형은 실제 환경에 비해 1/5배로 축소되었다. 따라서 실제의 전파모텔 분석에서 사용하는 주파수는 2 GHz이지만, 축소 설험 모형을 이용한 측정에서는 10 GHz를 사용한다. 그리고 페이딩의 정밀한 측정올 위 해서 안테나 자동이송 시스템을 제작하여 실험에 이용하였다. 축소 실험 모형에서의 측정 결과와 이에 대응하는 실제 전파환경에 대한 시융레이션 결과는 전계분포 곡선과 공간 주파수 밀도분포 곡선으로 나타내어 비교하였다.
An antenna arrays for a satellite navigation systems require more antenna elements to mitigate multiple jamming signals. In order to maintain the small array size while increasing the number of antenna elements, miniaturization technique is essential for antenna design. In this work, an electrically small circular microstrip patch antenna with a 3 dB hybrid coupler is designed as an element antenna, where the 3 dB hybrid coupler can yield the circularly polarized radiation characteristic. The miniaturized element antenna typically has too large capacitance in GPS L1 and GLONASS G1 bands, making it difficult to match with a single stand-alone non-Foster matching circuit (NFMC) in a stable state. Therefore, we propose a new matching technique, referred to as the hybrid matching method, which consists of a NFMC and a passive circuit. This passive tuning circuit manages reactance of antenna elements at an appropriate capacitance without a pole in the operating frequency range. The antenna array is fabricated, and the measured results show a reflection coefficient of less than -10 dB and an isolation of greater than 50 dB. In addition, peak gain of the proposed antenna is increased by 22.3 dB compared to the antenna without the hybrid matching network.
A slotted rectangular nameplate antenna design with a patch bearing the name of the first author is presented. A $6.8mm{\times}26mm{\times}1.6mm$ substrate of FR-4 epoxy material having a relative permittivity of 4.4 and a dielectric loss tangent of 0.02 is used. Additionally, the feeding technique used is a coaxial mechanism. The standard antenna design parameters, including the reflection coefficient, bandwidth, radiation pattern, gain, directivity, and voltage standing wave radio (VSWR) for the proposed prototype are analyzed using a high-frequency structure simulator (HFSS) v-15, and are compared to the measured results. The designed structure may be considered for different satellite- and radio-determination applications at the respective resonant frequencies.
본 논문에서는 GSM850/GSM900/DCS/USPCS/WCDMA의 5개의 대역을 수용하는 휴대 단말기에 내장하여 사용할 수 있는 모노폴 칩 안테나를 제안하였다. 이 안테나는 휴대 단말기에 내장할 수 있도록 $8\times3.2\times20mm^3$의 부피를 가진다. 제안된 안테나의 소형화를 위해 FR-4유전체$(\varepsilon_r=4.4)$위에 나선형 패턴과 미엔더 패턴을 사용하였다. 설계된 안테나는 상위 동작 대역에서 고조파 공진을 겹치게 함으로써 광대역 특성을 갖는다. 이 안테나의 측정된 VSWR 3:1내의 대역폭은 하위 공진 대역에서 150 MHz$(1,030\sim1,180\;MHz)$이며, 상위 공진 대역에서 650MHz$(1,760\sim2,410\;MHz)$이다. 이 대역내의 방사효율은 모두 50 %를 넘기는 것으로 측정되었다. 안테나의 설계는 상용 프로그램인 HFSS를 이용하여 진행하였다.
본 논문은 UHF 대역의 소형 RFID 태그 Antenna를 설계하여 자동차 후방 번호판 봉인볼트나 고정용 볼트에 적용하여 자동차를 인식 하여서 대포차량을 포함한 불법 차량을 속출 할 수 있는 시스템을 구현 하였다. 해당 태그의 크기는 100원짜리 동전정도의 지름이 24mm 정도의 크기이며 태그의 반사계수와 인식거리를 측정하였다. 기존의 볼트형 태그보다 인식거리를 대폭 개선하였다. 이 볼트형 태그를 번호판에 부착하면 경찰은 차량의 정보를 쉽게 알아낼 수 있으며 더 나아가 차량관리 시스템을 통한 손쉬운 범죄차량 추적 및 검거가 용이하다.
본 논문에서는 주파수 가변이 가능한 영차 공진 안테나를 구현하였다. 제안된 안테나의 영차 공진 특성은 composite right/left-handed(CRLH) 전송 선로를 이용하여 구현하였고, 안테나의 소형화를 극대화하기 위해 버섯 구조의 접지 평면에 사각 슬롯을 설계하였다. 또한, 주파수 가변을 위해 슬롯이 있는 접지 평면에 가변 소자를 삽입하였다. 슬롯이 있는 접지 평면에 위치한 가변 소자의 on/off 상태에 따라, CRLH 전송 선로의 병렬 인덕턴스 값을 변화시킴으로 인해 안테나의 공진 주파수가 바뀌게 된다. 실험 결과, 제안된 안테나의 공진 주파수는 4.92 GHz에서 2.96 GHz로 변했다. 한편, 제안된 안테나의 크기는 일반적인 반파장 패치 안테나보다 최대 94.24 % 크기를 감소시킬 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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