• 제목/요약/키워드: Ultra-Wideband Antenna

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공중 회전 방향탐지 반사판 안테나 급전기용 초광대역 LPDA 안테나 설계 (Design of an Ultra-Wideband LPDA Antenna for the Feeder of an Airborne Spinning Direction-Finding Reflector Antenna)

  • 박영주;박동철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권7호
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    • pp.653-659
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    • 2016
  • 본 논문은 공중에서 회전하면서 광대역 신호를 방향 탐지하고 수신하는 반사판 안테나 급전기용 초광대역 LPDA(Log-Periodic Dipole Array) 안테나를 제안한다. S 대역부터 Ka 대역까지 20:1 이상의 초광대역 특성을 확보하기 위해 평면기판 위에 방사소자를 인쇄하였고, 기판 사이에 견고한 구조의 쐐기형 유전체 지지대를 삽입하였다. 또한, 무게를 줄이기 위해 지지대 중심 부분을 스티로폼 재질로 대체하였다. 설계된 LPDA 안테나의 5-dB 반사손실 대역폭은 시뮬레이션 37.57:1(1.09~40.95 GHz), 측정 33.85:1(1.31~44.35 GHz)로 초광대역 특성을 나타내었다. 동작 대역에서 평균 이득은 시뮬레이션, 측정 각각 5.79 dBi, 5.76 dBi로서 요구하는 이득을 확보하였다. 제안된 견고하고 가벼운 초광대역 LPDA 안테나는 항공용으로 적용될 수 있음을 확인하였다.

Band-Notched Ultra-Wideband Antenna with Asymmetric Coupled-Line for WLAN and X-Band Military Satellite

  • Lee, Jun-Hyuk;Sung, Young-Je
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제13권1호
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    • pp.34-37
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    • 2013
  • This paper presents a novel ultra-wideband (UWB) antenna that rejects narrow and broad bands and is suitable for wireless communications. The base of the proposed antenna has a circular patch that can cover the UWB frequency range (3.1~10.6 GHz). The interference issues caused by co-existence within the UWB operation frequency are overcome by a design that uses a parallel-coupled asymmetric dual-line with a circular monopole antenna. The proposed antenna showed a stable radiation pattern, realized gain and reflection coefficient lower than -10 dB across the UWB operation bandwidth except for 5.15~5.85 GHz and 7.25~8.4 GHz. The fabrication, simulation, and measurement results obtained for the proposed antenna were in good agreement with the expected values.

Miniaturization of an Ultra-Wideband Antenna with Two Spiral Elements

  • Hong, Seok-Jin;Choi, Jae-Hoon
    • ETRI Journal
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    • 제31권1호
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    • pp.71-73
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    • 2009
  • In this letter, novel antennas with two spiral elements are presented for ultra-wideband application. The original antenna consists of a T-shaped microstrip feed line, two spiral radiating elements, and a ground plane with two circular slots. It measures 30 mm ${\times}$ 40 mm ${\times}$ 1.6 mm. Spiral elements are used to increase the lower bandwidth limit. To further reduce the size of the antenna, the original antenna is cut in half by using the symmetry of the surface current distributions. The proposed antennas feature omnidirectional radiation patterns and good gain flatness.

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초광대역 마이크로스트립-CPS 발룬을 이용한 Self-Complementary 스파이럴 안테나 설계 (Self-Complementary Spiral Antenna Design Using a Ultra-Wideband Microstrip-to-CPS Balun)

  • 우동식;김영곤;조영기;김강욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.208-214
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    • 2009
  • UWB USPR 시스템 응용 초광대역 마이크로스트립-CPS(Coplanar Stripline) 발룬을 이용한 self-complementary 스파이럴 안테나의 설계와 실험적 결과를 제시하였다. 초광대역 특성을 갖는 평면형 마이크로스트립-CPS 발룬을 적용하여 스파이럴 안테나 고유의 초광대역 특성을 유지하게 하였고, 각각 설계된 안테나와 발룬을 임피던스 정합의 방법을 이용하여 연결함으로 간단한 안테나 설계 과정을 보였다. 설계된 스파이럴 안테나는 등각 형태의 self-complementary 스파이럴 안테나이다. 제작된 안테나는 2.9 GHz에서 12 GHz의 넓은 주파수 특성을 가지며, 2.7에서 5.3 dB의 비교적 평탄한 이득과 $70^{\circ}$ 이상의 빔 폭을 가졌다. 이 결과를 통해 초광대역 마이크로스트립-CPS 발룬의 스파이럴 안테나의 적용 가능성을 검증하였다.

변형된 항아리형 초 광대역 패치안테나의 설계에 관한 연구 (A Study on Ultra-Wideband Patch Antenna with Modified Barrel Shape)

  • 김선효;이영철
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.263-270
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    • 2016
  • 본 논문에서는 변형된 항아리형 패치안테나를 사용하여 초 광대역 안테나를 구현하였다. 설계한 패치안테나의 물리적 길이와 홈(노치)를 광대역 특성 조건으로 최적화시켰으며, $10mm{\times}21.8mm$크기로 설계된 변형된 항아리형 패치안테나를 제작하였다. 설계된 최적화 패치안테나의 표면 전류분포를 분석하고 초 광대역 특성 조건을 만족함을 확인하였다. 실험 결과 제작된 초 광대역 패치안테나의 입력반사손실은 -10 dB 이하로 전압정재파비 역시 2 이하의 특성을 나타내었으며, 3.1~10.6 GHz 대역에서 약 1~3 dBi 이득범위를 나타내었다. 이와 같은 실험결과는 초 광대역 통신시스템에 활용이 가능할 것으로 판단된다.

밀리미터파 시스템 응용을 위한 초광대역 테이퍼 슬롯 안테나 설계 (Ultra-Wideband Tapered Slot Antennas for Millimeter-Wave Systems)

  • 우동식;김영곤;조영기;김강욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권8호
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    • pp.913-919
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    • 2008
  • 본 논문에서는 밀리미터파 시스템에 응용이 가능한, 마이크로스트립으로 급전되는 초광대역 테이퍼 슬롯 안테나의 새로운 설계법을 제시하고 그 실험결과를 보여주고 있다. 초광대역 특성을 가지는 마이크로스트립-CPS 전이 구조 혹은 발룬을 적용하여 테이퍼 슬롯 안테나 고유의 초광대역 특성을 얻었고, 안테나와 발룬의 연결은 임피던스 정합의 방법을 이용함으로 테이퍼 슬롯 안테나 설계를 간단하게 하였다. 테이퍼 슬롯 안테나 설계에는 페르미-디락(Fermi-Dirac) 테이퍼 함수와 corrugation을 적용하였다. 제안된 안테나는 23 GHz에서 58 GHz까지의 초광대역 주파수 특성을 가졌으며, 12에서 14 dBi의 비교적 높고 평탄한 이득과 낮은 부엽 레벨을 가졌다. 또한, 4개의 소자로 이루어진 간단한 선형 배열 안테나를 통하여 광대역 위상 배열 및 밀리미터파 센서에 응용될 수 있음을 보였다.

On the Degradation of a UWB System Due to a Realistic TX-RX Antenna System

  • Jun, Min-Sik;Oh, Tae-Won
    • ETRI Journal
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    • 제27권4호
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    • pp.453-456
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    • 2005
  • The ultra-wideband (UWB) signal radiation process in an antenna is different from that of a narrowband signal. In this paper, we study the degradation of the desired signal component according to the antenna structure and location of a receiver in a bipolar time-hopping UWB system. And we propose a receiver structure with an adaptive template waveform generator to compensate for the degradation caused by a realistic TX-RX antenna system.

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UWB 응용을 위한 광대역 루프 안테나 설계 (Design of Wideband Loop Antenna for UWB Applications)

  • 여준호;이종익
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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    • pp.49-50
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    • 2014
  • 본 논문에서는 UWB 대역에서 동작하는 광대역 루프 안테나에 대한 설계 방법을 연구하였다. 제안된 광대역 루프안테나는 초광대역 특성을 얻기 위하여 원형 루프 안테나에 중앙 급전점과 연결하는 원형 섹터가 추가된 형태이다. 원형 섹터 사이의 간격과 원형 루프의 반지름 변화에 따른 입력 반사계수와 이득 특성을 분석하여 최적의 설계 변수를 도출하였다. 최적화된 인쇄형 광대역 루프 안테나를 FR4 기판 상에 $41mm{\times}41mm$ 크기로 제작하였다. 실험 결과, 전압 정재파비(VSWR; voltage standing wave) < 2.25인 대역이 3.1-11.0 GHz으로 UWB 대역에서 동작하는 것을 확인하였다.

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Development of Ultra-Wideband Antennas

  • Chen, Zhi Ning
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제13권2호
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    • pp.63-72
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    • 2013
  • The ultra-wideband (UWB) spectrum available for commercial applications has offered us an opportunity to achieve high-speed wireless communications and high-accuracy location applications. As one of key research areas in UWB technology, a lot of innovative broadband and miniaturization techniques for UWB antennas have been greatly invented and developed for years. This paper reviews the development of UWB antenna design in the past decade. Starting with a brief introduction of the specific requirements and promising applications of UWB systems, the unique design challenges of UWB antennas are highlighted. Next, the important milestones of UWB antenna designs are briefed. After that, a variety of planar UWB antennas invented for broadband operation, miniaturization, and multiple functions are introduced. Last, the comments on the development of UWB antennas in future are shared.

Passive parasitic UWB antenna capable of switched beam-forming in the WLAN frequency band using an optimal reactance load algorithm

  • Lee, Jung-Nam;Lee, Yong-Ho;Lee, Kwang-Chun;Kim, Tae Joong
    • ETRI Journal
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    • 제41권6호
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    • pp.715-730
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    • 2019
  • We propose a switched beam-forming antenna that satisfies not only ultra-wideband characteristics but also beam-forming in the WLAN frequency band using an ultra-wideband antenna and passive parasitic elements applying a broadband optimal reactance load algorithm. We design a power and phase estimation function and an error correction function by re-analyzing and normalizing all the components of the parasitic array using control system engineering. The proposed antenna is compared with an antenna with a pin diode and reactance load value, respectively. The pin diode is located between the passive parasitic elements and ground plane. An antenna beam can be formed in eight directions according to the pin diode ON (reflector)/OFF (director) state. The antenna with a reactance load value achieves a better VSWR and gain than the antenna with a pin diode. We confirm that a beam is formed in eight directions owing to the RF switch operation, and the measured peak gain is 7 dBi at 2.45 GHz and 10 dBi at 5.8 GHz.