• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2007년도 하계종합학술대회 논문집
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• pp.81-82
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• 2007

This paper presents a WLAN band active monopole antenna which is made of a CPW-fed monopole antenna and a low noise amplifier implemented on single-layer low-temperature co-fired ceramic (LTCC) substrate. Planar active antenna measure return loss and power test. (drain voltage = 4V, gate voltage = -0.6V). The bandwidth, is 540MHz, return loss is -38dB.

• ETRI Journal
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• 제45권4호
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• pp.581-593
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• 2023

This paper proposes four-ring slot resonator-based MIMO antennas of 75×150 mm² without and with CSRR structures in the sub-6-GHz range. These orthogonal-fed antennas have shown diverse characteristics with dual polarization. L-shaped parasitic structures have increased the isolation (i.e., >40 dB) in the single-element antenna over the band of 3.4 GHz-3.8 GHz. A set of three CSRR structures in the MIMO antenna reduced the coupling between antenna ports placed in an inline arrangement and enhanced the isolation from 12 dB to 20 dB and the diversity characteristics. The S-parameters of both MIMO antennas are measured and used to evaluate MIMO parameters like ECC, TARC, MEG, and channel capacity loss. The simulation results show the variations in the gain and directivity on exciting linear and dual polarizations. The diversity performance of the reported MIMO antennas is suitable for 5G applications.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2008년도 International Symposium on Remote Sensing
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• pp.441-444
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• 2008

This paper describes the development of a circularly polarized microstrip antenna, as a part of the Circularly Polarized Synthetic Aperture Radar (CP-SAR) sensor which is currently under developed at the Microwave Remote Sensing Laboratory (MRSL) in Chiba University. CP-SAR is a new type of sensor developed for the purpose of remote sensing. With this sensor, lower-noise data/image will be obtained due to the absence of depolarization problems from propagation encounter in linearly polarized synthetic aperture radar. As well the data/images obtained will be investigated as the Axial Ratio Image (ARI), which is a new data that hopefully will reveal unique various backscattering characteristics. The sensor will be mounted on an Unmanned Aerial Vehicle (UAV) which will be aimed for fundamental research and applications. The microstrip antenna works in the frequency of 1.27 GHz (L-Band). The microstrip antenna utilized the proximity-coupled method of feeding. Initially, the optimization process of the single patch antenna design involving modifying the microstrip line feed to yield a high gain (above 5 dBi) and low return loss (below -10 dB). A minimum of 10 MHz bandwidth is targeted at below 3 dB of Axial Ratio for the circularly polarized antenna. A planar array from the single patch is formed next. Consideration for the array design is the beam radiation pattern in the azimuth and elevation plane which is specified based on the electrical and mechanical constraints of the UAV CP-SAR system. This research will contribute in the field of radar for remote sensing technology. The potential application is for landcover, disaster monitoring, snow cover, and oceanography mapping.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.223-230
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• 2014

본 논문에서는 5.8GHz ISM 대역(5.725GHz~5.825GHz)의 저가 3차원 빔 조향을 위한 단일급전 마이크로스트립 기생 배열 안테나를 설계 및 제작하였다. 안테나는 단일 급전 능동소자와 가변 리액턴스 부하를 갖는 4개의 기생소자로 구성된다. 제작된 안테나의 빔 조향 범위는 가변 리액턴스 부하의 조절에 의해 방위각 ${\Phi}=0^{\circ}$, ${\Phi}=45^{\circ}$, ${\Phi}=90^{\circ}$, ${\Phi}=135^{\circ}$에서 ${\pm}28^{\circ}$의 3차원 빔 조향을 이룰 수 있었다. 빔 조향 범위 내에서 안테나의 최대이득은 7.23dBi~9.36dBi를 가지고, -10dB 이하 반사손실대역폭은 빔 조향각도에 상관없이 항상 5.8GHz ISM 대역을 포함하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권7호
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• pp.737-746
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• 2014

대용량, 초고속 통신으로 인해 MIMO 시스템에 대한 연구가 활발하게 진행 중이다. 하지만 MIMO 시스템은 다수의 배열 안테나를 사용하기 때문에 다수의 RF 체인이 존재한다. 이로 인해 복잡도와 전력 소모가 증가하고, 안테나의 소형화가 불가능하다는 단점을 가진다. 이런 단점을 극복하기 위해 ESPAR 안테나를 사용하는 Beamspace MIMO 기술이 제안되었다. ESPAR 안테나를 사용하는 빔 공간 MIMO 시스템은 단일 능동 소자와 다수의 기생 소자로 구성되어 있기 때문에, 단일 RF 체인으로 구성되어 있기 때문에 복잡도와 전력 소모를 감소시킬 수 있다. 본 논문에서는 ESPAR 안테나를 사용하는 QPSK 변조 방식의 빔 공간 MIMO 시스템에 보안성 향상을 위해 최초로 카오스 통신 알고리즘을 적용시킨다. 이 시스템을 카오스 빔 공간 MIMO 시스템이라고 정의하고, 통신 성능을 평가한다. 또한, ESPAR 안테나는 기생 소자의 리액턴스를 조절하여 리액턴스 셋을 생성함으로써 QPSK 심볼을 만들고, 이를 이용한 통신 성능을 평가한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.705-712
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• 2018

위상배열안테나는 빔 조향 각도에 따라 방사 특성이 변화한다. 모노펄스 추적 시스템은 합 및 차신호의 방사특성을 기반으로 추정 각을 산출하는 시스템이다. 따라서 위상배열안테나를 이용한 모노펄스 추적 시스템의 경우, 빔 조향 각도에 따라 모노펄스 비율 곡선이 변화하기 때문에 추적정확도가 낮아지는 문제가 발생한다. 단일 채널 모노펄스 시스템의 경우, 시스템 구성 변수의 변화를 통해 모노펄스 비율 곡선이 제어된다. 본 논문에서는 빔 조향 각도에 모노펄스 시스템 구성 변수를 적응형으로 제어하는데 참조할 수 있는 간소화된 수식을 제시하였다. 제시된 수식은 빔 조향 각도뿐만 아니라 방사 특성에 영향을 주는 위상배열안테나 설계 변수에 대응하여 균일한 모노펄스 비율 곡선을 유도할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39A권5호
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• pp.220-228
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• 2014

ESPAR(Electronically Steerable Parasitic Array Radiator) 안테나는 기존의 다중 안테나 시스템이 가지는 다중 RF-체인으로 인한 공간적인 제한과 에너지 효율의 문제를 극복하는 기술이다. 다중 안테나와 다중 RF-체인을 사용함으로써 발생하는 문제를 해결하기 위해 단일 RF 체인을 갖는 ESPAR 안테나를 사용하여 다수의 데이터를 동시에 전송할 수 있는 빔 공간 MIMO 시스템이 제안되었다. 기존 연구에서는 PSK 변조 계열에서의 빔 공간 MIMO 시스템에 대해 제안되었다. 본 논문에서는 1개의 능동소자와 2개의 기생소자를 가지는 ESPAR 안테나를 사용하여 PSK 변조뿐만 아니라 QAM 변조에서도 빔 공간 MIMO 시스템이 가능하다는 것을 밝히기 위해 16, 64-QAM 변조방식을 이용한 2x2 빔 공간 MIMO 시스템을 제안하고 성능을 평가하였다. ESPAR 안테나의 기생 소자의 리액턴스를 조절하여 리액턴스 셋을 생성하여 QAM 계열의 심볼을 생성할 수 있다는 것을 확인하고 시뮬레이션을 통해 이를 전송하여 빔 공간 MIMO 시스템의 통신성능이 기존의 MIMO 시스템과 유사하게 되는 것을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권11호
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• pp.1672-1678
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• 2022

본 논문에서는 28GHz 대역의 5G 이동 통신 중계용 혼 안테나의 방사 패턴, 반사손실 등의 성능을 고려하여 중계용 안테나를 설계하였다. 안테나 소자를 위상 배열하여 5G 이동통신 중계기용 혼 Array를 설계하고 성능을 분석하였다. 밀리미터파 대역 통신에서는 기존의 WCDMA(3G), LTE(4G)와 달리 송수신 간의 높은 경로 손실이 발생한다. 5G 밀리미터파 혼 안테나 설계에서는 안테나의 이득, 대역폭뿐만 아니라, 안테나 소자 간 격리도, 이득 등의 안테나 성능을 추가로 고려해야 한다. 28GHz 대역의 단일 혼 안테나(1×1)와 배열 혼 안테나(2×4)의 안테나 이득은 각각 약 10.44dBi와 19.58dBi, 반사손실도 -18dB 이하의 특성을 되도록 설계하여 측정 결과로부터 구현의 타당함을 입증하였고, 5G 이동 통신 중계 시스템에 응용에 적합함을 보였다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제22권4호
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• pp.142-147
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• 2023

This paper presents a novel design of a differential patch antenna for 60-GHz millimeter-wave applications. The design process of the back-to-back (BTB) patch antenna is based on the conventional single-patch antenna. The initial design of the BTB patch antenna (Type-I) has a patch size of 0.66 × 0.98 mm² and a substrate size of 0.99 × 1.48 mm². It has a gain of 1.83 dBi and an efficiency of 94.4% with an omni-directional radiation pattern. A 0.4 mm-thick high-resistivity silicon (HRS) is employed for the substrate of the BTB patch antenna. The proposed antenna is further analyzed to investigate the effect of substrate size and resistivity. As the substrate resistivity decreases, the gain and efficiency degrade due to the substrate loss. As the substrate (HRS) size decreases approaching the patch size, the resonant frequency increases with a higher gain and efficiency. The BTB patch antenna has optimal performances when the substrate size matches the patch size on the HRS substrate (Type-II). The antenna is redesigned to have a patch size of 0.81 × 1.18 mm² on the HRS substrate in the same size. It has an efficiency of 94.9% and a gain of 1.97 dBi at the resonant frequency of 60 GHz with an omni-directional radiation pattern. Compared to the initial design of the BTB patch antenna (Type-I), the optimal BTB patch antenna (Type-II) has a slightly higher efficiency and gain with a considerable reduction in antenna area by 34.8%.

• 한국전자파학회논문지
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• 제13권10호
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• pp.1089-1097
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• 2002

본 논문에서는 선박에 탑재하여 해상에서 이동 중 위성통신을 수행하는 능동 위상배열 안테나 시스템의 설계, 제작 및 시험을 소개한다. 안테나와 시스템은 광역 하이브리드 추져, 송수신 겸용 안테나 소자, 비대칭 배열, 송수신간의 간섭 억압, 및 주파수 스캔 효과를 보상하는 위상제어 기술 등의 새로운 구조와 기술을 적용한다. 안테나는 32$\times$4 이차원 배열을 가진 송수신 겸용 안테나이다. 안테나는 두개의 빔을 가진다. 안테나 사용 주파수는 수신 7.25 - 7.75 GHz 송신 7.9 - 8.4 GHz이다. 안테나 지향 이득은 수신 35.4 dBi와 송신 35.7 dBi이며, 최대 54 %의 효율을 가진다. 전자 빔 스캔 범위는 앙각 $\pm$35$^{\circ}$와 방위각 $\pm$4$^{\circ}$이다. 안테나는 방위각 360$^{\circ}$ 무한회선과 앙각 $\pm$$10^{\circ}$의 기계적 제어가 가능한 하이브리드 추적 운동을 할 수 있다. 안테나 3 dB 빔폭은 2.2$^{\circ}$이며, 부엽 레벨 -14 dB와 교차편파 억압 송신 21 dB의 특성을 가진다. 안테나는 근역전계 측정 시설을 이용하여 측정하였다. 시스템 성능은 선박 모의 운동 시뮬레이터 위에서 위성 중계기 시뮬레이터를 사용하여 시험하였다. 운동 상태에서 위성 추적 성능은 추적 오차가 3 dB 이내이다. 안테나 시스템은 변조된 위성방송 신호를 주파수 변환하여 안테나 시스템의 변조 신호 송수신 시험에 사용하였다.