본 논문에서는 저궤도 소형위성에 탑재하여 빔 조향을 능동적으로 할 수 있는 다이폴 안테나를 설계하였다. 제안된 안테나는 야기-우다 안테나의 원리를 기반으로 하였으며, 2개의 무급전 기생소자를 T자형으로 형성시켜 수직소자의 길이를 고정시킨 후 수직소자의 끝단에서의 open, short에 따라 도파기 또는 반사기로 작동되게 하였다. 설계된 안테나는 UHF 대역의 436.5 MHz를 중심으로 위성-위성 간과 위성-지상 간의 링크버짓을 통해 안테나의 목표 이득을 정하였다. 안테나 특성을 향상시키기 위해 무급전 기생소자의 수직소자인 transformer의 길이를 변경시켰으며, transformer의 길이가 ${\lambda}/4$보다 ${\lambda}/2$일 때 최대 빔 방향 이득이 0.5 dB 향상되었다. 실제 ${\lambda}/2$ transformer 제작 시에는 무급전 기생 소자의 open, short를 다이오드와 캐패시터, 인덕터로 구성된 on/off switch를 이용하여 구현하였다. 그 결과 위성-위성 간 이득은 평균 5.92 dBi로 나타났으며 위상-지상 간 이득은 평균 0.99 dBi로 확인되어 링크버짓을 통해 정한 목표 스펙을 충분히 만족하였다.
본 논문은 910 MHz 대역에서 동작하는 RFID (radio Frequency identification) 태그 안테나의 소형화 설계 기법을 제안한다. folded-dipole 구조와 미앤더 선로 구조를 적용하여 태그 안테나의 소형화 설계를 행하였다. 최대 전력 전달을 위해서 테그 안테나와 칩의 임피던스의 허수부는 공액 정합되었다. 최적화된 안테나의 크기는 $50\;nm\;{\times}\;40\;nm\;{\times}\;1.6\;nm$로, 참고문헌 [4]와 비교하여 크기가 62 % 줄었다. 제작된 태그 안테나의 측정결과들은 예상과 잘 일치하는 것으로 확인되었다. 칩이 내장된 태그 안테나의 인식거리는 약 5 m로 관측되었다.
Kim, Ji-Kwon;Oh, Il-Young;Koo, Tae-Wan;Kim, Jun-Chul;Kim, Dong-Su;Yook, Jong-Gwan
Journal of electromagnetic engineering and science
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제12권2호
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pp.176-184
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2012
In this paper, the effects of a metal plane on the performance of a meandered slot RFID antenna are evaluated in a real environment, and 3 metal plane cases are considered (the most likely scenarios in which metal conductive materials are placed near the tag antenna). The metal plane effects can be categorized as matching degradation and antenna gain variation. First, matching degradation due to the antenna's induced mutual impedance is experimentally investigated. In addition, the gain variation is investigated to figure out the change in the radiation characteristics. With the derived antenna parameters, the read range is calculated with the Friis transmission equation and measured to analyze the effects of a metal plane on RFID system performance. The calculated and measured read range varies from 9.3 m to 19.1 m as the distance between the RFID antenna and the metal plane changes.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제16권4호
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pp.206-209
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2016
This letter proposes a reconfigurable directional coupler that uses a variable impedance mismatch reflector to achieve high isolation characteristics in the antenna front end. The reconfigurable coupler consists of a directional coupler and a single-pole four-throw (SP4T) switch with different load impedances as a variable load mismatch reflector. Selection of the load impedance by the reflector allows cancellation of the reflected signal due to antenna load mismatch and the leakage from the input to isolation port of the directional coupler, resulting in high isolation characteristics. The performance of the proposed architecture in separating the received (Rx) signal from the transmitted (Tx) signal in the antenna front end was verified by implementing and testing the reconfigurable coupler at 917 MHz for UHF radio-frequency identification (RFID) applications. The proposed reconfigurable directional coupler showed an improvement in the isolation characteristics of more than 20 dB at the operation frequency band.
In this paper, we proposed an inductance loaded small type open-loop travelling wave antenna model for the suitable VHF/UHF frequency bands moisture measurement systems and analyzed its operating characteristics by galerkin's solution method. This antenna model enables to change the oeprating rsonance frequency from the frequency range 150 Mhz to 1.0 Ghz without changing the antenna design dimensions by only varing the load inductance values and it showed the similar operating charcteristics and narrowband resonance characteristics at each resonance frequencies. Also this model showed the uniformly distriubte dpower radiation characteristics above the loop axis and it can effectively suppress the spurious radiations from its narrowband resonance characteristics.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제11권1호
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pp.1-4
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2011
In this letter, we propose a novel tag antenna that has low performance degradation with nearby dielectric material. We obtained a stable reading performance and a broad matching bandwidth on nearby dielectric materials by employing a T-matching network with thick line width and capacitively slot-loaded arms. We then built the proposed antenna and measured the tag sensitivity to examine the reading characteristics with nearby dielectric materials. The measured results clearly demonstrate stable tag sensitivity with various nearby dielectric materials, such as foam, acrylic-plastic, glass, and ceramic plates. To more closely observe the antenna characteristics with nearby dielectric materials, we also examined the impedance variation and surface current distribution with respect to the dielectric constant of nearby target objects, which ranged from $1{\times}{\varepsilon}_0$ to $16{\times}{\varepsilon}_0$.
RFID 시스템에서 태그 안테나의 성능을 평가하는 중요한 기준은 우수한 인식 거리라고 할 수 있다. 태그 안테나의 인식 거리를 결정하는 요인 중 가장 중요한 것이 Radar Cross Sections(RCS)이다. 본 논문에서는 수동형 RFID 시스템에서의 태그 안테나의 RCS값을 두 개의 송 수신 리더 안테나와 network analyzer를 가지고 간단하게 측정할 수 있는 방법을 제안한다. Network analyzer로 송신 안테나에서 수신 안테나로 전달되는$S_{21}$ 값을 측정하고, 이것을 가지고 RCS 식으로 계산하여 RCS 값을 추정할 수 있다. 그리하여 RCS의 측정값, 시뮬레이션 값, 이론값을 서로 비교하였다. 측정에 사용된 태그 안테나는 2개의 다이폴 타입 태그 안테나와 1개의 금속 태그, 1개의 inductively coupled 태그 안테나를 사용하였다. 실험 결과 다이폴 타입 태그에 경우는 측정 값, 시뮬레이션값, 이론값이 거의 일치하고 다른 구조의 태그는 근사적으로 RCS 값을 추정할 수 있다.
본 논문에서는 작은 폐쇄된 철재 캐비닛 안에 설치된 작은 UHF RFID 태그를 사용하여 열쇠관리 시스템을 개발하였다. 보안상 열쇠를 안전한 곳에 보관하기 위해서 잠글 수 있는 철재 캐비닛을 사용하였고, 열쇠의 유무를 실시간으로 파악하기 위해서 RFID 리더기와 안테나 그리고 설계된 태그가 사용되었다. 철재 캐비닛에는 6개의 랙에 360개의 태그 안테나가 있다. 각 1개의 랙에는 60개의 태그안테나와 열쇠, 열쇠고리가 보관되어 관리된다. 태그 안테나용 RFID 칩은 Gen2를 사용하였고, 시스템 안에 응용 프로그램은 태그의 정보 ID와 수신 안테나 정보를 TCP/IP 프로토콜을 통하여 호스트 컴퓨터에게 전달하여 호스트 컴퓨터에 데이터베이스와 연동하는 프로그램이다. 또한 360개의 태그를 읽기를 위한 여러 실험과 비교 결과와 최적의 안테나의 위치에 의한 인식률과 리더기 Bios에 따른 인식률도 비교 하였다.
본 논문에서는 우선 지그재그 와이어 다이폴 안테나 공진 특성을 모멘트법을 사용하여 분석함으로써, 직선형 와이어 안테나의 공간 점유 길이를 단축시킬 수 있음을 보였다. 이 단축 효과를 고려하여, 간소화된 마이크로스트립 급전부를 갖는 집적화된 지그재그 다이폴 안테나를 설계하였다. 집적화시 안테나 라인 폭의 급격한 구부림 각도에 의해 불연속이 존재하므로 chamfer를 적용함으로써 보상시키고, 유전체 기판의 영향을 고려하여 기판 양면에 기생소자 역할을 하는 지그재그 라인을 부가함으로써 공진특성을 개선시켰다. UHF와 ISM 대역에서 설계된 결과들의 타당성을 실험을 통해 입증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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