• 한국전자파학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.25-31
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• 2014

본 논문에서는 인체 내 외부간 근거리 통신망인 WBAN(Wireless Body Area Network)에서 인체 부착형 기기간 통신링크를 원활하게 구성하기 위한 변형된 Alford 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 인체의 영향을 고려해 설계하였으며, ISM(The Industrial, Scientific and Medical, 2.4~2.485 GHz) 대역에서 동작한다. 기존 Alford 루프 안테나는 low-profile인 장점이 있지만, 인체 부착용 시스템의 다른 부품을 설치할 접지면이 존재하지 않고 balanced 급전 구조를 사용하기 때문에 on-body 안테나로 적합하지 않다. 따라서 본 논문에서는 on-body 환경에서 동작할 수 있는 접지면이 포함된 unbalanced 급전 구조를 갖는 안테나를 제안하였다. 또한, 안테나가 인체에 부착되어 안테나 성능에 미치는 영향을 고려하기 위해 모의 인체를 통해 모의실험과 측정을 수행하였다. 제안된 안테나는 모노폴 형태의 방사 패턴을 갖는 low-profile 구조이며, ISM 대역 내에서 10 dB 반사 손실을 만족한다. 안테나는 on-body 통신 환경에 적합한 표면지향성 특성을 갖는다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.155-160
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• 2021

본 논문에서는 자수된 직물 다이폴 안테나의 웨어러블 안테나로서의 적합성을 분석하였다. 폴리에스터 직물 위에 자수로 2.45GHz ISM 밴드 다이폴 안테나를 설계하였다. 직물의 두께(ttextile), 직물과 신체 표면과의 거리(gbody) 및 신체 표면의 전도도(𝜎body)의 3가지 변수에 따른 그 안테나의 특성을 분석하였다. 직물의 두께(ttextile)는 안테나 공진 주파수(fo)에 영향을 주고 있었다. 신체 표면 전도도(𝜎body) 증가에 따른 안테나 공진주파수(fo)와 안테나 이득은 미세하게 증가하는 특성을 보였다. 직물과 신체표면과의 거리(gbody) 증가는 안테나 공진주파수(fo)와 안테나 이득의 상대적으로 큰 폭의 증가를 야기했다. 위의 결과로 볼 때 웨어러블 안테나로서 자수된 직물 다이폴 안테나를 설계할 경우 직물과 신체표면과의 거리(gbody)와 직물의 두께(ttextile)의 두 변수를 조심스럽게 고려하여야 할 것이다. 직물과 신체표면과의 거리(gbody)는 큰 폭의 변화를 하므로 자수된 다이폴 안테나를 설계하는 데 있어 기술적 장벽이 될 수 있을 것이다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제15권4호
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• pp.245-249
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• 2015

In this paper, a low-profile dipole array antenna with monopole-like radiation for on-body communications is proposed. The proposed antenna, operating in the industrial, scientific, and medical (ISM) band, is designed with consideration of the human body effect. By placing eight planar dipole antenna elements symmetrically around the z-axis, the proposed antenna achieves monopole-like radiation characteristics with a low profile. The antenna has overall dimensions of $0.44{\lambda}_0{\times}0.44{\lambda}_0{\times}0.013{\lambda}_0$ at 2.45 GHz in the ISM 2.45 GHz band (2.4-2.485 GHz) and a 10-dB return loss bandwidth of 4.9% ranging from 2.4 to 2.52 GHz.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.239-246
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• 2013

본 논문에서는 MICS(Medical Implant Communication Service, 402~405 MHz)와 ISM(The Industrial, Scientific and Medical, 2.40~2.485 GHz) 대역에서 동작하는 의료용 무선 중계 시스템을 위한 이중 대역 인체 부착형 안테나를 제안하고, 인체의 영향을 고려한 안테나 성능에 대한 분석을 하였다. 제안된 안테나는 ISM 대역에서 동작하는 윗면의 패치와 MICS 대역에서 동작하는 바닥면의 패치로 구성되어 있다. 안테나가 실제 인체에 착용되어 사용되는 상황을 고려하고, 인체가 안테나에 미치는 영향을 분석하기 위하여 모의 인체를 이용하여 시뮬레이션과 측정을 수행하였다. 제안된 안테나의 반사 손실은 MICS 대역과 ISM 대역에서의 요구 대역폭을 만족하였고, 측정된 최대 이득은 MICS 대역과 ISM 대역에서 각각 -12.47 dBi, 1.71 dBi이었다. 제안된 안테나의 방사 패턴은 MICS 대역에서 인체 내부 지향성, ISM 대역에서 인체 외부 지향성을 가지며, 반사 손실 특성은 인체의 영향에 매우 둔감하므로 의료용 무선 중계 시스템용 인체 부착형 안테나로 활용되기에 적절할 것으로 사료된다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제15권4호
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• pp.213-218
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• 2015

A novel body-worn spiral monopole antenna is presented. The antenna consists of a ground plane and a spiral monopole. The antenna was designed for Ear-to-Ear (E2E) communication between In-the-Ear (ITE) hearing instruments at 2.45 GHz and has been simulated, prototyped, and measured. The antenna yielded a measured and simulated E2E path gain at 2.45 GHz of -82.1 dB and -85.9 dB, respectively. The radiation pattern of the antenna when mounted in the ear is presented and discussed.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.137-148
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• 2014

본 논문에서는 인체 부착형 Ultra-Wideband(UWB) Multiple-Input Multiple-Output(MIMO) 안테나를 제안하고, 인체의 영향을 고려한 안테나 성능과 인체에 미칠 수 있는 영향에 대한 분석을 하였다. 제안된 안테나는 사각 모노폴 형태의 두 안테나와 격리도 특성을 개선하기 위하여 안테나 사이에 위치한 plunger형 isolator로 구성되어 있다. 안테나의 근거리장에 인체가 존재할 때, 인체가 안테나에 미치는 영향을 분석하기 위하여 시뮬레이션과 측정을 수행하였다. 측정 결과, Specific Absorption Rate(SAR) 값은 공급전력 0.5 mW에서 안테나 1, 2 각각 0.132, 0.08 W/Kg으로 1 g 평균 전자파 흡수율을 1.6 W/kg으로 제한한 FCC 지침을 초과하지 않음을 알 수 있다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제13권1호
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• pp.28-33
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• 2013

This paper proposes a miniaturized high-isolation diversity antenna for wearable wireless body area network (WBAN) applications. An inverted-F type radiating element is used to reduce the overall dimension of the proposed antenna to $30mm{\times}30mm{\times}2.5mm$. The antenna performance on the human body phantom is analyzed through simulation and the performance of the fabricated antenna is verified by comparing the measured data with that of the simulation when the antenna is placed on a semi-solid flat phantom with equivalent electrical properties of a human body. The fabricated antenna has a 10 dB return loss bandwidth over the Industrial Scientific Medical (ISM) band from 2.35 GHz to 2.71 GHz and isolation is higher than 28 dB at 2.45 GHz. The measured peak gain of antenna elements # 1 and # 2 is -0.43 dBi and -0.54 dBi, respectively. Performance parameters are analyzed, including envelope correlation coefficient (ECC), mean effective gain (MEG), and the MEG ratio. In addition, the specific absorption ratio (SAR) distributions of the proposed antenna are measured for consideration in use.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.144-151
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• 2013

본 논문에서는 무선 인체 통신 중 off-body 채널에서 안테나 편파의 변화에 대한 영향을 알아보기 위한 실험을 수행하였다. 실험은 두 수신 안테나의 편파 조합에 따라 총 4가지로 나누었으며, Line-of-Sight(LOS)와 Non-LOS(NLOS)에 따른 영향도 조사하였다. 그리고 인체의 움직임으로 인하여 생기는 안테나 편파의 변화가 신호에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위해, 인체를 정지한 상태와 움직이는 상태로 나누어 신호 세기를 측정하여 비교하였다. 본 논문의 결과를 통해 수신 안테나의 편파 및 두 수신 안테나의 편파 조합에 따른 성능을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.365-373
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• 2015

본 논문에서는 수직 모노폴 방사 패턴을 갖는 인체표면 간 통신을 위한 평면형 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 3개의 split-ring 구조를 사용하여 모노폴과 같은 표면지향성 방사특성을 가지며, 인체착용 환경을 고려하여 저자세를 갖도록 설계하였다. 제안된 안테나는 5.8 GHz ISM 대역(5.725~5.875 GHz)에서 $0.29{\lambda}_0{\times}0.29{\lambda}_0{\times}0.008{\lambda}_0$의 크기를 갖는다. 인체의 영향을 고려하기 위해 2/3 근육-등가 반고체형 모의인체를 제작 및 사용하였으며, 제안된 안테나는 반고체형 모의인체 위에서 280 MHz(5.68~5.96 GHz)의 10-dB 반사손실 대역폭을 갖고, 1.96 dBi의 최대 이득을 갖는다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2005년도 종합학술발표회 논문집 Vol.15 No.1
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• pp.353-356
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• 2005

There have been many researches on the antenna performance degradation with the presence of the human body around the antenna structure to accomodate personal communication service [1][2]. To better understand the human body effects on the antenna resonance, radiation pattern, and input impedance, simulation was carried out with changing of the distance between antenna and lossy material. Effects on the antenna performance by the surrounding materials are also important in the case of the RFID system. It is desirable that the tag antennas for RFID system must reveal isotropic radiation pattern as well as attain the good impedance matching. In this paper, we investigated the antenna resonance and input impedance characteristic when there exist a lossy material sphere near various types of antenna at 900 MHz. In short antenna resonance was mostly affected by lossy material in the case of a rectangular loop antenna, and impedance variation was smallest in the case of a halfwave dipole.