• Title/Summary/Keyword: Parasitic Antenna

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RF 에너지 충전 시스템 기능을 위한 이중대역 RFID 태그 안테나 (Dual-band RFID Tag Antenna Applicable for RF Power Harvester System)

  • 문병귀;이창용;김재식;차정훈;이병제
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.46-51
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    • 2013
  • 본 논문에서는 RF 에너지 충전 시스템 기능이 가능한 이중대역 RFID 태그 안테나(Tag antenna)를 제안한다. 제안된 안테나는 UHF 대역과 Microwave 대역에서 각각 수동형과 능동형의 RFID 태그 안테나로 동작을 한다. 또한 능동형으로 동작하는 Microwave 대역 RFID 태그의 제한된 배터리 용량을 보충하기 위하여 수동형 태그로 동작하는 UHF 대역의 RFID 태그를 위한 RF 신호를 충전 회로에 적용 가능한 이중대역 RFID 태그 안테나의 특징을 가진다. 제안된 안테나는 UHF 대역 (917~923.5 MHz)과 Microwave 대역 (2.4~2.45 GHz)에서 동작을 위한 $50{\Omega}$의 단일급전이 이용된 다이폴(Dipole) 구조와 미앤더(Meander) 기생 소자들을 이용한 ${\lambda}/2$ 다이폴과 $1{\lambda}$ 다이폴로 각각 동작하는 이중대역 안테나의 특징을 가진다. 다이폴 구조는 Microwave 대역에서 동작을 하며, 다이폴 구조에 추가된 미앤더 기생 소자와 함께 UHF 대역에서 동작을 한다. 즉, Microwave 대역에 대하여 동작하는 다이폴 구조는 UHF 대역에서 동작을 위한 기생 소자들의 간접급전의 역할을 한다. 제작된 안테나는 UHF 대역의 917~923.5 MHz와 Microwave 대역의 2.4~2.45 GHz의 대역에 대하여 VSWR 2:1 이하를 만족하며, 또한 전방향적인 방사패턴 (Omni-directional radiation pattern)을 가진다. 안테나의 효율은 UHF 대역에서 45 % 이상, Microwave 대역에서 70 % 이상이며, 각각의 대역에서 0.18 dBi, 2.8 dBi 이상의 최대 이득을 가진다.

무선 전력 수전용 공동 안테나 (Cavity-Backed Slot Antenna for Microwave Power Reception)

  • 권익승;김기채
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2000년도 춘계종합학술대회
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    • pp.105-108
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    • 2000
  • 사용주파수 2.45 GHz에서 렉테나 소자용으로 사용하기 위한 공동 안테나의 기본특성을 포멘트 법을 사용하여 해석하고 있다. 제안된 공동 안테나는 표면에 직사각형의 폭이 좁은 슬롯과 내부에 슬롯면과 수직방향의 급전 및 무급전 포스트를 가지며, RF-DC 변환회로를 공동의 하단부에 장착할 수 있는 구조적 특징을 가진다. 수치계산 결과, 안테나 급전단에서 약 50 dB의 최대 반사손실을 얻고 있다.

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Design Optimization of an Enhanced Stop-band UWB Bow-Tie Antenna

  • Choi, Kyung;Kim, Hyeong-Seok;Hwang, Hee-Yong
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.793-799
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    • 2018
  • An improved design of Ultra Wide Band(UWB) Bow-Tie antenna, which can control an enhanced wide stop-band, is presented. The mutually coupled slot-pair improves and controls the rejection band. The UWB antenna is composed of an electromagnetically coupled Bow-Tie patch and a parasitic ground patch, whose working frequency is extended to full UWB range in this work. By adding slot-pairs on the main patch and optimizing, they can give any requested wide rejection bands and sharp skirt characteristics, as is often required for UWB antennas and multi-band antennas. All the parameters are precisely calculated by an adequate optimization method. The Particle Swarm Optimization(PSO) technique is appropriately adopted. The proposed design and method is proved to give and control the sharp-skirt wide stop-band to UWB Bow-Tie antennas.

On the Necessity of Cavity-type Coupling Mechanism for obtaining Circular Polarization with Microstrip Patch Antenna

  • Abegaonkar, Mahesh P.;Cho, Young-Ki
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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    • pp.459-463
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    • 2003
  • A circularly polarized microstrip patch antenna (MPA) using electromagnetic (EM) coupled fed method is analyzed in view of the two types of coupling mechanisms viz. cavity and parasitic type, proposed earlier. The patch-ground plane distance is varied in order to achieve the fore-mentioned types of couplings. For each case of patch-ground plane distance, the offset position of feedline is optimized for perfect matching and the boresight axial ratio (AR) is observed. It is seen that CP operation is possible only for cavity-type coupling (smaller patch-ground plane distances). The simulated results for the boresight AR for the two types of coupling mechanisms are presented.

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기생 소자를 이용한 3중 대역 모노폴 안테나 SAR 저감 설계 (Design of Triple-Band Planar Monopole Antenna Having a Parasitic Element with Low SAR Using a Reflector)

  • 봉한울;;정민주;이승엽;김남
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제30권3호
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    • pp.181-189
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    • 2019
  • 본 논문에서는 WLAN(Wireless Local Area Network) 대역의 2.4 GHz, 5.8 GHz와 5G 대역의 3.5 GHz에서 사용가능한 3중 대역 모노폴 안테나를 설계하였으며, 제안된 안테나의 크기는 $100{\times}75{\times}1.6mm^3$로 기생소자를 사용하여 3중 대역 모노폴 안테나를 구현하였다. 또한 제안된 안테나로부터 ${\lambda}/4$ 떨어진 거리에 반사판을 설치함으로써 각 동작주파수들에서의 이득 향상과 SAR(Specific Absorption Rate)을 저감시켰다. 제작한 안테나를 측정한 결과, 반사 계수 -10 dB 이하 기준으로 540 MHz(2.02~2.56 GHz), 390 MHz(3.39~3.78 GHz) 그리고 1,210 MHz(5.56~6.77 GHz)에 해당하는 대역폭을 얻었다. 국제기준에서 요구하는 SAR 기준대비 2.4 GHz에서는 85.12 % 감소했고, 3.5 GHz에서는 50.06 %, 5.8 GHz에서는 36.87 % 감소하였다. 그러므로 제안된 안테나는 국제기준 SAR을 만족하며, WLAN과 5G 대역의 통신에서 사용할 수 있다.

T형 마이크로스트립 안테나의 면적 비에 따른 최적 설계 (Optimized Design of T-Shaped Microstrip Antenna with Various Dimensions)

  • 김진복;이중근
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권5호
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    • pp.53-59
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    • 2010
  • 안테나의 급전방식은 동축 프로브, 커플링, 기생소자 그리고 임피던스 정합회로를 사용하는 다양한 형태가 있다. 본 논문에서 제안하는 안테나의 급전방식은 제작이 용이한 마이크로스트립 라인 방식이다. 본 논문은 2.0 GHz 대역을 위한 T형 마이크로스트립 안테나 패치 부분의 면적 비에 따른 안테나 특성에 관한 연구이며, HFSS(High Frequency Structure Simulator) 프로그램을 사용하여 해석하였다. 연구 결과 기존의 면적 비를 갖지 않는 기본 마이크로스트립 안테나보다 T형 마이크로스트립 안테나 패치부분의 면적 비를 40.38 %로 갖는 형태로 설계하면, 2.0 GHz 대역에서 사용되는 안테나의 공진주파수 특성, 반사손실 특성 그리고 복사 패턴 등을 최적화 할 수 있다는 것을 확인하였다.

변형된 적층구조를 갖는 단일급전방식의 광대역 평판형 배열안테나 연구 (The Research of Single Fed Broadband Planar Array Antenna with Modified Stacked-Structure using Circular Polarization)

  • 정영배;이영환;문정익;박성욱;하재권
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.919-930
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    • 2001
  • 본 논문에서는 원형편파를 이용하는 적층구조의 광대역 평판형 배열안테나를 연구하였으며, 적층구조의 보조적인 편파유발부와 기생패치의 최적 설계를 통하여, 임피던스 및 축비특성에서의 이중공진특성을 구현하였다 따라서, 기존에 사용되고 있는 축비대역확장기법을 사용하지 않는 단일급전방식 원형편파용 평판안테나의 대역확장에 기여할 수 있으며, 공진주파수의 보정설계를 통하여 이중대역안테나로의 활용을 기대할 수 있다. 또한, 해당안테나를 국내 위성방송서비스대역에 적용하여 설계 및 제작하였으며, 임피던스대역폭 9.7%, 안테나 이득 24 dBi와 이중공진특성에 의한 2.8 %(11.4 GHz)와 1.4 %(11.8 GHz)의 3 dB 축비대역폭을 갖는다.

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ISM대역용 마이크로스트립 패치 배열 안테나 설계 (Design of Microstrip Patch Array Antenna for ISM Band)

  • 이현진;임영석
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제41권8호
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    • pp.119-124
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    • 2004
  • 본 논문에서는 무선LAN 및 ISM용을 위한 5[GHz]대역 원편파 마이크로스트립 배열안테나를 설계 제작하였다. 원편파를 위한 기존의 십자형 슬롯 안테나 구조를 수정하여 두 개의 슬롯이 직각으로 교차하는 부분을 없애고 분리된 4개의 슬롯으로 구성된 안테나 구조를 제안하였다. 기존의 구조에서 급전선로와 슬롯간의 비대칭으로 전자기적 결합의 약화와 슬롯의 비대칭으로 발생되는 기생요소의 증가로 안테나 효율이 약화되는 문제가 있는 반면, 제안된 구조의 안테나는 대역폭 증가와 후방 방사의 감소를 확인하였다. 제안된 안테나는 공진 주파수가 5[GHz]대역의 2${\times}$2 마이크로스트립 배열안테나를 제작하여 최대 12.5[dBi]의 이득과 280[MHz]의 대역폭(VSWR < 1.5)를 얻었다.

TDMB와 KPCS 대역을 지원하는 내장형 휴대폰 안테나의 설계 및 구현 (Design and Implementation of a Internal Mobile Antenna for TDMB and KPCS)

  • 박준한;이치우;양묘근;성원모
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.161-166
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    • 2009
  • 본 논문에서는 TDMB와 KPSC를 지원하는 내장형 안테나를 제안한다. 제안된 안테나는 서로 다른 유전율을 가지는 안테나가 결합된 형태이며, 휴대폰에 적합한 작은 사이즈($45{\times}8{\times}8\;mm$, 약 2.8 cc)를 갖는다. TMDB 안테나는 각 셀간의 전류 흐름을 최대화 시킨 맴돌이 구조로 설계되었으며, KPCS 안테나는 휴대폰에 많이 사용되는 PIFA 형태로 설계되었다. TMDB 안테나는 부족한 공진 길이를 보상하기 위해 100 nH 이상의 인덕터가 사용된다. 이때, 인덕터는 높은 주파수 신호를 차단함으로 TDMB에서의 KPCS 주파수 입력은 차단된다. 또한, KPCS 대역에서 TDMB 안테나의 방사부는 기생 소자로 동작하기 때문에 각 밴드 간의 격리도 특성이 우수하다. 제안된 안테나는 CST Microwave Studio를 이용하여 설계하였으며, 전자파 무방향실에서 특성을 측정하였다. 제안된 안테나는 TMDB 대역에서 $-6{\sim}-14\;dBi$의 이득을 가지며, KPCS 대역에서 $-3.5{\sim}-5\;dBi$의 이득을 갖는다.

근접 유전체에 의한 성능 열화가 적은 광대역 프린팅 태그 안테나 설계 (Design of a Broadband Printing RFID Tag Antenna with Low Performance Degradation Due to Nearby Dielectric Material)

  • 지성환;한원근;박익모;추호성
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권8호
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    • pp.694-700
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    • 2009
  • 본 논문에서는 주변 유전체에 의한 성능 열화가 적고 잉크 프린팅 기법에 적합한 RFID 태그 안테나를 제안하였다. 제안된 태그 안테나는 PET 기판 위에 잉크 프린팅 기법으로 제작되어 대량 생산에 용이하며, 범용 RFID 사용 주파수($860{\sim}960$ MHz)를 만족시키고 주변 유전물질의 영향에 의한 성능 변화를 최소화 할 수 있도록 설계하였다. 제안된 태그 안테나는 본체 중앙부에 T 정합회로를 사용하고 미앤더 구조와 직선 구조의 보조 선로 2개를 본체 상단에 삽입하여 캐패시티브 결합을 이용해 태그 칩과의 임피던스 공액 정합이 쉽게 이루어지도록 하였다. 또한, 2개의 보조 선로가 각각 다른 부착 물체의 유전율에서 상호 보완적으로 전류를 유기시키도록 하여 주변 유전물질의 영향에 의한 성능 변화가 최소화 되도록 설계하였다. 측정 결과, 제안된 안테나는 $844{\sim}1,268$ MHz의 대역폭에서 반전력 반사 손실을 만족하였으며, 송신 출력이 20 dBm이고, 안테나 이득이 6 dBi인 리더 안테나를 사용하였을 때 자유공간에서 3.5 m의 인식 거리 성능을 보였다. 또한,나무(${\varepsilon}_r$=2.2)와FR4(${\varepsilon}_r$=4.3)같은 유전율을 가지는 물질에 부착 후 인식 거리를 측정한 결과 각각 2.61 m와 2.51 m의 인식 거리 성능을 보였다.