최근 휴대단말기는 다양한 기능이 첨가되고 슬림화와 소형화 추세에 따라 내장형 안테나의 수납공간이 더욱 협소해지고 있다. 또 안테나가 복잡한 부품으로 둘러싸인 단말기 내부의 좁은 공간에 수납됨으로서 대역폭 확보가 어렵고 임피던스가 낮아지게 된다. 게다가 주변의 부품들에 의한 편파 손실이 추가됨으로써 낮은 효율로 인해 원하는 안테나 이득을 발생시키는데 어려움이 따른다. IFA는 모노폴 안테나를 변형시킨 ILA(Inverted L Antenna)를 기본으로 하는 낮은 프로파일(low profile) 구조의 안테나로, 휴대폰 내장형 안테나에 적합한 여러 장점을 가지고 있으나 모노폴 안테나에 비해 이득이 떨어지고 대역폭이 좁은 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 커플링 급전 구조를 사용한 블레이드 하이브리드 안테나를 제안한다.
본 논문에서는 time-varying Rayleigh fading channel에서 분산 안테나 시스템의 최적 전력 분배 기법을 제안한다. 기존 관련 연구에서는 각 기지국으로부터 수신되는 전력의 차이를 기지국간 전력 분배에 고려하지 않았으나, 최근 들어 빠르게 변하는 small scale fading까지 Channel State Information (CSI)로하여 전력 분배를 하는 경우에 대한 연구가 진행되었다. 하지만, 실제 무선통신 환경에서 송수신단간의 거리 차이 때문에 피드백이 반영된 신호가 수신될 때의 페이딩 채널은 피드백을 하는 시점과는 차이가 있고, 이로 인한 성능저하가 나타난다. 본 논문에서는 이러한 성능저하를 극복하고 CSI 피드백의 부담을 경감시키기 위하여 small scale fading을 제외하고, 느리게 변하는 경로손실과, 섀도잉에 의한 large scale fading값만을 피드백하는 분산 안테나 시스템을 제안하고 Bit Error Rate (BER)을 최소화하기 위한 최적 전력 분배 공식을 유도했다. 빠른 페이딩 환경에서, 제안된 최적 전력 분배 기법이 small scale fading까지 고려한 전력 분배 기법보다 월등히 좋은 성능을 보이며, 피드백 지연이 없는 환경에서도 1dB 이내의 성능을 보이는 것을 확인했다. 또한, 본 논문에서 Rayleigh fading channel을 가정하여 유도한 전력 분배 기법이 Line-of-Sight (LOS) 성분의 크기가 작은 Ricean fading channel에서도 최소의 BER과 거의 비슷한 값을 달성함을 보였다.
A small reconfigurable patch antenna is proposed to achieve polarization diversity for digital multimedia broadcasting systems at 2.6 GHz. To obtain polarization diversity, a pair of on-slit PIN diodes is inserted in each diagonal of a cross-shaped patch. Thus, four PIN-diodes on these slits are utilized to change the connection of the slits and thus achieve polarization. Bias circuits for the diodes are allocated in the cutting corner of the cross-shaped patch to minimize the antenna size. The antenna produces left-hand circular polarization, right-hand circular polarization, or linear polarization, depending on the PIN-diode status. Analysis of circular polarization operation is explicated. Measurements show a gain of about 1.5 dB, a cross polarization of about -20 dB, and an axial ratio of about 2.5 dB.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제13권3호
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pp.189-191
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2013
This letter presents a compact metamaterial-based tunable zeroth-order resonant antenna. It is based on the double-negative unit cell with a function of tunable inductance realized by a varactor and impedance convertor in the shunt branch. The resonant frequency of the designed antenna ranges from 2.31 to 3.08 GHz, depending on the capacitance of the used varactor. Its size is very compact ($0.05{\lambda}_0{\times}0.2{\lambda}_0$) with a relatively wide tunable range of 29.1%. The impedance bandwidth of the antenna is from 20 to 50 MHz for the resonant center frequency. The measured maximum total realized gain is from -0.68 dBi (2.43 GHz) to 1.69 dBi (2.97 GHz). The EM-simulated and measured results are in good agreement.
본 논문에서는 기생 루프 구조를 이용한 휴대 단말기용 5중 대역 초소형 루프 안테나를 제안한다. 제안된 안테나는 급전 모노폴, 기생 루프 구조를 가진 방사 루프 안테나, 추가 방사 소자로 구성되며, 매우 얇은 연성기판으로 제작된 안테나는 40 mm$\times$11 mm$\times$3 mm 크기의 유전체 캐리어에 장착된다. 제안된 안테나의 대역폭은 저대역에서 402 MHz(773~1,175 MHz)이고, 고대역에서 583 MHz(1,622~2,205 MHz)이다. 그 결과, 제안된 안테나는 VSWR 3:1 기준으로 GSM850, GSM900, DCS1800, PCS1,900, WCDMA 대역을 모두 만족함을 확인할 수 있었고, 방사 패턴, 이득, 효율 측면에서 휴대용 단말기에 적용되기에 적합한 성능을 얻었다. 따라서 제안된 안테나는 초소형 다중 대역 휴대 단말기의 응용 분야에 적합할 것으로 판단된다.
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.
본 논문에서는 새로운 구조의 방향 탐지용 소형 안테나를 제안하였다. 제안한 안테나는 800 MHz 이상의 고주파 대역에서도 안테나의 복사 패턴이 일그러지지 않도록 끝이 구부러진 스커트 모양의 디스크가 연결되었으며, 200 MHz 이하의 저주파 대역에서 증폭기와의 임피던스 매칭이 가능하도록 다단 구조의 매칭 스터브가 삽입되었다. $20{\sim}700 MHz$에서 제안된 안테나는 60cm 다이폴 안테나에 비해 크기가 1/2로 축소되었음에도 불구하고 유사한 성능을 가진다. 또한, 다이폴 안테나와 달리 $700{\sim}1,300 MHz$에서 복사 패턴이 크게 일그러지지 않고 주 빔 방향으로 널이 발생하지 않으며 넓은 빔 폭을 가진다.
본 논문에서는 동일 편파 특성과 높은 격리도 특성을 갖는 이중 대역 소형 평면 패치 안테나를 제안하였다. 안테나의 크기를 줄이기 위해 고유전율의 유전체를 사용하였으며, 대역폭 확장을 위해 급전부에 개방스터브를 부착하였다. 크기가 4 mm${\times}$3 mm${\times}$5 mm 인 최적화된 안테나는 VSWR$\leq$ 2를 기준으로 5.6 GHz 대 역과 5.8 GHz 대역에서 각각 3.0 %와 2.8 %의 대역폭을 가졌고, 격리도 특성은 두 대역에서 평균적으로 -26 dB 이하를 얻었다.
대한원격탐사학회 2002년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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pp.465-470
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2002
A novel phased array antenna system for space-borne polarimetric SAR is proposed and completed in this paper.The antenna system assures polarimetric and multi-mode capability of SAR. It has broadband, high polarization isolation and high port to port isolation. The antenna system is composed of broadband polarimetric microstrip antenna, T/R modules and multifunction beam controller nit. The polarimetric microstrip antenna has more than 100MHz bandwidth at L-band with -30dB polarization isolation and high port to port isolation. The microstrip element and T/R module's structure and characteristics, the subarray's performances measuring results are presented in detail in this paper. A design scheme on beam controller of the phased array antenna is also proposed and completed, which is based on Digital Signal Processing (DSP) chip -TMS320F206. This beam controller unit has small size and high reliability compared with general beam controller. In addition, the multifunction beam controller unit can acquire and then send the T/R module's working states to detection system in real time.
본 논문에서는 충분한 대역과 이득을 갖는 2.65GHz 위성 DMB 대역의 마이크로 스트립 안테나를 설계 제작하였다. 마이크로 스트립 안테나는 CST MicroWave Studio 프로그램으로 설계하여 시뮬레이션 특성을 기술하고 실제 이동 전화기에 내장 될 수 있도록 충분히 작은 기판에 제작되었다. 또한 실제 제작된 안테나와 상용 안테나의 성능을 비교 측정하였다. 그 결과 본 논문에서 제안한 안테나는 실제 상용화 되고 있는 안테나보다도 방사패턴 성능이 우수하게 나타났고, 이용될 수 있는 대역도 광대역의 특성을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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