• 제목/요약/키워드: Switchable Ground Plane

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그라운드를 전환하여 주파수를 가변할 수 있는 광대역 메타물질 흡수체 (Wideband Frequency Tunable Metamaterial Absorber Using Switchable Ground Plane)

  • 정희준;임성준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권4호
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    • pp.241-246
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    • 2018
  • 본 연구에서는 그라운드를 전환하여 주파수를 가변할 수 있는 광대역 메타물질 흡수체를 제안하였다. 그라운드 전환을 위해 두 개의 FR4 기판 구조를 제안하였으며, 중간 기판의 다이오드 ON/OFF에 따라 입사되는 신호의 반사, 투과를 조절하여 기판 두께에 따른 주파수 가변 구조를 제안하였다. 이를 증명하기 위해 시뮬레이션과 측정을 통해 중간층이 ON 상태일 경우, 3.5~11 GHz에서 90 % 이상의 흡수율을 가졌고, 중간층이 OFF 상태일 경우, 1.7~5.2 GHz에서 90 % 이상의 흡수율을 가졌다.

패턴 변환 루프 구조를 가지는 마이크로스트립 패치 안테나 (Pattern-Switchable Microstrip Patch Antenna with Loop Structure)

  • 김용진
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권11호
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    • pp.5447-5451
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    • 2012
  • 본 논문은 마이크로스트립 패치 안테나에 루프구조를 추가하여 방사패턴의 변환이 가능한 안테나를 제안한다. 패턴 변환을 위한 루프 구조를 패치 안테나의 급전부와 연결하며, 스위치 on/off 에 따라서 안테나의 방사패턴이 가변되는 구조가 된다. 제안된 안테나의 동작주파수는 2.4GHz이며, 최대이득은 3.2dBi 이다. MIMO (Multi-Input Multi-Output), WLAN등의 무선통신 시스템에서 diversity나 스마트 안테나 시스템에 장착을 목적으로 한다. 제안된 안테나의 patch 사이즈는 $28mm{\times}28mm$이며, ground plane의 사이즈는 $40mm{\times}50mm$이다. 제안된 안테나는 2층의 적층 구조를 하고 있으며, 스위치 on/off 동작에 의해 안테나의 패턴이 가변됨을 시뮬레이션과 측정을 통하여 보였다.

모서리 접지면 슬롯과 PIN 다이오드를 이용한 편파 변환 마이크로스트립 안테나 (A Polarization-Switchable Microstrip Patch Antenna Using Corner Slots on Ground Plane and PIN Diodes)

  • 박철우;이태학;최준호;윤원상;표성민;김영식
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권7호
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    • pp.769-777
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    • 2010
  • 본 논문에서는 모서리 접지면 슬롯과 PIN 다이오드를 이용하여 2.4 GHz에서 활용 가능한 편파 변환 특성의 마이크로스트립 패치 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 정사각형 구조의 마이크로스트립 패치와 접지면에 위치한 두 쌍의 슬롯과 PIN 다이오드로 이루어져 있다. 제안된 안테나에서는 PIN 다이오드의 스위칭 특성을 이용하여 접지면 슬롯의 전기적 길이를 조정하였고, 이를 통해 선형 편파와 좌회전 편파, 우회전 편파 간의 변환 을 구현하였다. 또한 DC 바이어스 회로로 인한 접지면의 분리를 통해서 안테나는 크기 감소 효과를 얻었다. 안테나의 설계 주파수는 2.4 GHz이며, 선형 편파로 동작할 때에는 15 dB의 반사 손실과 59 MHz의 임피던스 대역폭을 가지고, 좌회전 원형 편파와 우회전 원형 편파시 각각 1.17 dB, 1.67 dB의 최소 축비 특성과 28 MHz, 32 MHz의 3-dB 축비 대역폭을 가진다.

비대칭 U자형 슬롯 접지면을 이용한 편파변환 마이크로스트립 안테나 (A Switchable Circularly Polarized Microstrip Antenna using Asymmetric U-shaped Slotted Ground Structures)

  • 이동효;윤원상;한상민;표성민;김영식
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.85-91
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    • 2010
  • 본 논문에서는 원형편파 변환에 적합한 정사각형 마이크로스트립 안테나를 제안하였다. 제안한 안테나는 접지면의 비대칭 U자형 슬롯의 구조적 특징으로 인하여, 90도의 위상 차이를 갖는 직교전계가 형성되어 원형편파 특성을 형성한다. 또한 비대칭 U자형 슬롯의 대칭축에 따라 원형편파의 방향을 쉽게 조절할 수 있는 장점을 가지고 있다. 비대칭 U자형 슬롯의 대칭축은 두 개의 스위칭 다이오드를 이용하여, 전압조건의 상태에 따라 좌회전편파와 우회전 편파를 각각 실험적으로 구현하였다. 측정된 원형편파의 축비는 2.46 GHz 동작주파수에서 편파방향에 상관없이 약 1.5 dB의 높은 축비특성을 보여주며, 29 MHz (약 1.2 %) 축비 대역폭을 가짐을 실험적으로 확인하였다.

편파 변환 기능을 갖는 마이크로스트립 안테나 (Microstrip Antenna with Switchable Polarization)

  • 정동근;하천수
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.397-401
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    • 2005
  • 본 논문에서는 복잡한 무선통신 환경에서 편파 다이버시티를 사용하기 위하여 편파 변환 기능을 갖는 개구결합 마이크로스트립 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 다층기관의 배면에 급전을 위한 마이크로스트립 선로를 가졌으며, 그 위의 접지면에는 $\lambda{g}/4$ 간격으로 2개의 슬롯이 위층의 방형 방사 패치의 변과 평행하게 놓여져 있다. 마이크로스트립 급전선로의 종단에 연결한 핀 다이오드를 개방과 단락으로 변환함에 따라 하나의 슬롯이 선택되어 패치에 급전하도록 함으로써 편과를 수평이나 수직으로 변환하는 구조로 하였다. 제작된 안테나의 공진주파수는 수평, 수직편파에서 파자 $2.41\;\cal{GHz},\;2.40\;\cal{GHz}$로 나타났고 편파 분리도는 $19\;\cal{dB},\;23\;\cal{dB}$극 보였으며 $-10\;\cal{dB}$ 반사 손실 대역폭은 각각 $95\;\cal{MHz},\;100\;\cal{MHz}$이었고 이득은 $6\;\cal{dBi}$로 나타났다.

십자형 접지면 슬롯을 이용한 재구성 가능한 원형 편파 마이크로스트립 안테나 (A Reconfigurable Circularly Polarized Microstrip Antenna on a Cross-Shape Slotted Ground)

  • 윤원상;한상민;이동효;이경주;표성민;김영식
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.46-52
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    • 2010
  • 본 논문에서는 비대칭 십자형 접지면 슬롯 구조를 갖는 원형 편파 마이크로스트립 안테나와 접지면 슬롯 구조를 재구성하여 편파 특성을 변환시키는 방안을 제안하였다. 접지면의 슬롯 구조에 의해 방사 소자의 전류 흐름이 교란되어 원형 편파가 발생되며, PIN 다이오드의 on/off 동작 상태를 조정하여 비대칭 십자형 슬롯의 구조를 대칭적으로 변환시켜 원형 편파 특성을 재구성할 수 있다. 제안된 안테나는 원형 편파 형성을 위한 perturbation이 접지면에 위치하므로, PIN 다이오드 상태 조정을 위한 바이어스 회로 또한 접지면에 위치하게 되어 구현의 복잡도가 낮아지며, 이로 인해 방사 패턴의 왜곡을 감소시킬 수 있다. 제안된 안테나는 2.4 GHz 대역의 동작 주파수에서 임피던스 대역폭 150 MHz, 축비 대역폭 35 MHz, 최대 안테나 이득 1.7 dBi의 특성을 나타내었다.