• 전자통신동향분석
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• 제36권3호
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• pp.119-132
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• 2021

To accommodate various mobile communication frequency bands, the study of metamaterial antennas have begun since the mid-2000s to solve the Trilemma problem between antenna gain-occupied bandwidth-size. As an adaptive reconfiguration function is required in a multi-array antenna system since 4G, the metamaterial array antenna using low-power variable elements has been used to change the basic structure of the antenna. Recently, reconfigurable intelligent surface (RIS), which is made of metasurface with reconfigurability, has been studied to effectively cope with the randomly varying radio channels and be used for various purposes such as reflection/transmission/modulation. As a result of RIS-related patent information analysis in this study, it was confirmed that most of the patents are metamaterial antennas and metamaterial array antennas, but the metasurface antenna technology was in the early stages. Particularly, as the intelligent metasurface antenna is in a more initial stage, the investment to R&D of RIS is urgent to secure patent competitiveness in B5G and 6G.

• 한국통신학회논문지
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• 제42권2호
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• pp.291-298
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• 2017

본 논문에서는 송신단 채널 정보가 없는 다중안테나 Z-간섭 채널에서 수신단의 재구성 안테나를 통해 얻을 수 있는 자유도(DoF: degrees of freedom) 이득을 구한다. 수신단이 가지는 재구성 안테나의 안테나 모드 스위칭 패턴 디자인을 통해 간섭 신호는 정렬하고 원하는 신호를 위해 충분한 신호부공간(signal subspace)을 남겨두는 새로운 선형 기법을 제안한다. 제안하는 기법의 핵심은 송신단에서 일정 구간동안 신호를 보내지 않음으로써 수신단에서 그 동안 받은 간섭신호를 부가 정보(side information)로 간섭 제거에 활용하는 것이다. 결론적으로, 수신단이 가지는 재구성 안테나를 활용해 재구성 안테나 모드의 개수가 RF 체인의 수 보다 클 때 더 큰 자유도 이득을 얻을 수 있음을 밝힌다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권11호
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• pp.1121-1127
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• 2014

본 논문에서는 가변 커패시터를 이용한 주파수 재구성형 평면 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 미앤더 타입의 평면 모노폴로 설계되었으며, 버랙터 다이오드를 사용하여 가변 커패시티브 로딩(capacitive loading)에 의해 공진 주파수를 변화하였다. 등가회로 분석과 EM 시뮬레이션 분석에 의해 안테나의 가변 특성 변화를 설계하였으며, 동일한 방사 패턴의 특성도 확인하였다. 제작된 주파수 가변 모노폴 안테나는 설계시 사용된 캐패시터를 실장한 안테나와 버랙터 다이오드의 인가 전압에 따른 공진 주파수 변화를 비교함으로써 설계 결과를 검증하였다. 제안된 안테나는 인가 전압에 따라 2.25 GHz에서 2.42 GHz까지 공진 주파수 가변 성능을 나타내었다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.127-132
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• 2016

This paper presents the design of a palm-sized metamaterial antenna system having reconfigurable polarization as well as dual-band characteristics. Basically, three antennas are laid by 45 degrees in order and excited by a compact metamaterial dual-band power-divider of the in-phase outputs, and the radiated fields of the antennas are mixed to turn the vector of the polarization to another. The validity of the proposed method is verified by observing the in-phase outputs from the odd-numbered power-dividing device for both 900 MHz and 2.4 GHz, and checking the changeable polarization with the antenna gain over 2 dBi for all the polarizations.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제13권2호
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• pp.1-6
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• 2024

Reconfiguration and miniaturization of antennas have become key attributes in modern wireless communication systems. Reconfiguration of radiation pattern can alleviate the problems encountered in modern wireless communication systems such as multi-path problems. Physical limitation of miniaturization also can be overcome by using a zeroth-order resonance (ZOR) antenna based on metamaterial. In order to achieve reconfiguration and miniaturization of antennas at the same time, we propose a new pattern reconfigurable zeroth-order resonance (ZOR) antenna that reconfigures the radiation patterns by varying the position and the number of unit cells comprising the antenna. The antenna is fabricated in an equilateral triangular shaped symmetrical structure to increase pattern variety. This structure can easily provide eight different radiation patterns (two omnidirectional and six monopole like patterns).

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.4842-4848
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• 2015

본 논문은 재구성 빔 스티어링 안테나와 전방향성(루프) 안테나 간 정지상태와 이동상태일 때 통신 성능 비교를 보여준다. 두 안테나는 동일한 직물(${\varepsilon}_r=1.35$, $tqn{\delta}=0.02$) 위에 제작되었으며 5 GHz 대역에서 동작한다. 재구성 안테나는 빔 방향을 조향할 수 있도록 설계되었다. 빔 스티어링 기능을 수행하기 위해 안테나는 두 개의 핀 다이오드를 사용한다. 측정된 최대 이득은 5.9-6.6 dBi 이고 반 전력 빔 폭(HPBW)는 $102^{\circ}$ 이다. 통신효율을 비교하기 위해 GNU Radio Companion 소프트웨어툴과 USRP(User Software Radio Peripheral) 장비를 이용하여 두 안테나의 BER(Bit Error Rate)과 SNR(Signal-to-Noise Ratio)를 측정하였다. 그리고 송, 수신 안테나 사이의 일정한 거리에서 수신 안테나가 고정된 상태와 이동중인 상태 두 가지 경우를 비교하였다. 본 측정은 이상적인 전파환경인 무손실 안테나 챔버와 전파간섭이 존재하는 실제적인 환경인 스마트홈에서 진행되었다. 본 측정의 결과로 빔 스티어링 안테나의 성능이 루프 안테나보다 우수함을 알 수 있다. 또한, 통신효율을 비교하면 측정환경 측면에서는 무손실 안테나 챔버가 스마트홈보다 우수하며, 안테나의 고정/이동 측면에서는 고정된 상태가 이동중인 상태보다 좋은 결과를 보임을 알 수 있다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제23권3호
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• pp.203-207
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• 2023

A frequency reconfigurable antenna based on graphene and used for multi-band wireless communications is presented in this article. The proposed antenna, which consists of two radiating rectangular loops with a graphene extension, is analyzed for Global Positioning System (GPS) and Iridium applications. Its operating frequency is tuned through the implementation of a layer of graphene and thereby adjusting the applied gate bias. Furthermore, the results show a novel use of graphene for microwave frequencies while achieving a frequency reconfiguration with an improvement of the impedance matching and the gain. The results also prove the importance of graphene, with its exceptional properties, for a promising future in nano-electronics.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제17권1호
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• pp.14-19
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• 2017

In this paper, a planar directional beam-switchable antenna with four orthogonal beam directions is proposed. The proposed antenna is designed with two crossed active elements and two parasitic elements for each direction. The design methodology is described on the basis of the Yagi-Uda method for the active and parasitic elements, respectively. By adjusting the effective electric lengths of the parasitic elements, the roles of a director and a reflector are exchanged with each other. The planar four-way beam-switchable Yagi-Uda antenna is implemented. From the experimental results. The proposed design method is verified for orthogonal radiation beam switching.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.2417-2424
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• 2016

항공기용 능동위상배열레이다와 같이 한정된 플랫폼에 장착되는 레이다에 사용하는 부품은 소형/경량화 특성이 매우 중요하다. 또한 최근의 능동위상배열레이다는 목표물의 탐지/추적이 가능한 다목적 레이다로 사용하기 위해 수천 개의 송수신모듈이 안테나의 배열형태로 개발되며, 여기에 적용하기 위한 송수신모듈 크기와 무게는 전체 레이다를 설계하는데 중요한 요소이다. 본 논문에서는 국산화 개발된 10W급 RF MEMS 스위치를 이용하여 소형 송수신 모듈을 개발하였고, 기존에 순환기(Circulator)를 사용한 것보다 회로 면적을 약 86.5% 수준으로 줄였다. 개발된 송수신모듈은 주요 전기적 요구 성능을 만족했을 뿐만 아니라, MIL-STD의 환경시험을 통과하여 군수 부품으로 적합함을 확인하였다. 송수신모듈에 적용된 MEMS 스위치는 적응형 수신기 (Adaptive Tunable Receiver), 재구성 가능한 스마트 능동위상배열안테나(Reconfigurable smart active antenna), 광대역 빔조향 안테나 등에도 적용할 수 있다.

• ETRI Journal
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• 제34권1호
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• pp.1-8
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• 2012

This paper proposes a reconfigurable beam-steering antenna using a bended dipole and a loop. The radiation patterns of the two antennas are cancelled or compensated, and headed towards a specific direction when the dipole and loop antenna are combined at a reasonable ratio. The proposed antenna can steer the beam directions by controlling the operation of two artificial switches. The proposed antenna was manufactured on a PCB (FR-4) and a flexible PCB (polyimide). In the case of the antenna that was fabricated on a PCB, the maximum beam directions were $+50^{\circ}$, $0^{\circ}$, and $-50^{\circ}$ in the azimuth direction using the two artificial switches, and the antenna gain was 1.96 dBi to 2.48 dBi in the operation bandwidth of 2.47 GHz to 2.53 GHz. Also, the antenna was fabricated on a flexible PCB and measured under various bending conditions for wearable applications.