• 제목/요약/키워드: Ultra-Wideband Antenna

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UWB용 CPW-FED APERTURE 안테나 설계 (Designs on CPW-FED aperture antenna for uwb applications)

  • 조성식;박창현;박정아;김갑기
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
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    • pp.303-307
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    • 2008
  • 본 논문에서는 새로운 CPW UWB 홈 구조의 안테나를 설계하였다. 설계되어진 안테나는 그라운드면 위에 직사각형을 떼어낸 모형과 버섯형태의 스터브로 구성되어진다. 또한, 버섯형태의 스터브는 간단하고 적은 변수를 갖는 것과 동시에 원하는 UWB 대역에 맞는 가장 적절한 값을 구해내기에 편리하다. 안테나의 작은 홈의 크기는 $21.1{\times}8.1mm^2$이며 두께는 1.5mm에 유전율이 4.3을 가지는 FR-4에 제작되었다. CPW fed 평면 슬롯 안테나는 무선 주파수의 안테나에서 전파를 선택하여 증폭시킨 후 중간주파수로 변환하는 회로와 함께 광대역, 저비용, 간단히 집적화 시킬 수 있는 이점들을 가지고 있다.

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저 입력 임피던스를 위한 선형 비 상보 2-암 슬롯 시누어스 안테나에 관한 연구 (Study on the Linear Non-Complementary 2-Arm Slot Sinuous Antenna for Low Input Impedance)

  • 윤성현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권12호
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    • pp.2461-2468
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    • 2015
  • 시누어스 안테나는 초 광대역을 요구하는 방향 탐지 시스템과 같은 응용에서 사용되는데, 안테나의 입력 임피던스가 높기 때문에 높이가 낮은 안테나 및 바룬의 설계에 애로점이 있다. 본 연구에서는 낮은 입력 임피던스를 얻기 위하여, Babinet's 원리를 이용하여, 2-18[GHz] 주파수 대역의 시누어스 안테나를 기존의 지수형 2-암 스트립 시누어스 안테나 대신에, 가장 큰 반경 $R_1=31.83mm$ 과 가장 작은 반경 $R_p=1.7mm$ 사이를 6개의 시누어스 셀을 균등한 등 간격으로 배치하는, 선형 2-암 슬롯 시누어스 안테나를 제안하고, 안테나 급전점에 $188{\Omega}$ 대신에 $80{\Omega}$의 임피던스로 급전 할 경우의 -10dB 대역폭을 해석하였다. 스트립인 경우 전 주파수 범위에서 반사 손실이 -10dB 이상이지만, 슬롯인 경우는 약 4-18[GHz] 범위에서 -10dB 이하의 반사 손실을 얻었다.

복사 모드 해석에 의한 사각형 평면 모노폴 안테나의 대역폭 예측 (Bandwidth Prediction for the Rectangular Planar Monopole Antenna by Radiation Mode Identification)

  • 전중창;심재륜;김태수
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.70-74
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    • 2015
  • 본 논문에서는 광대역 사각형 평면 모노폴 안테나의 복사 모드를 해석함으로써 사각형 평면 모노폴이 광대역 특성을 갖는 원리를 규명하고 대역폭 예측 공식을 제시한다. 사각형 평면 모노폴 안테나는, 설계와 제작이 용이한 장점으로 인하여, 기존의 원통 실린더형 모노폴을 대체하여 UWB(Ultra Wide Band) 및 다중 밴드용 안테나로서 많은 연구가 이루어지고 있다. 그러나 설계에 있어서 실린더형 모노폴의 설계 원리를 준용하고 있으며, 광대역이 실현되는 원리의 규명과 상측 대역의 주파수 범위를 예측할 수 있는 공식이 아직 발표되어 있지 않다. 본 연구에서 사각형 평면 모노폴은 주파수에 따라 상이한 이중 복사 모드를 가짐으로써 광대역 특성이 구현됨을 보였으며, 각 모드의 형성 원리에 근거하여 대역폭을 예측할 수 있는 공식을 제시하였다. 주파수 범위 예측 공식을 기존에 발표된 제작 결과에 적용하여 10 % 이내의 정확도가 얻어짐을 확인하였다.

반-보우타이 모양 다이폴 소자를 이용한 대수-주기 다이폴 배열 안테나의 소형화 설계 (Miniaturized Design of Log-Periodic Dipole Array Antenna Using Half-Bowtie Dipole Elements)

  • 여준호;이종익
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.1057-1062
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    • 2016
  • 본 논문에서는 UWB 대역(3.1-10.6 GHz)에서 동작하는 소형 대수-주기 반-보우타이 다이폴 배열 안테나에 대한 설계 방법에 대하여 연구하였다. 제안된 안테나는 일반적인 대수-주기 다이폴 배열 안테나에서 사용되는 스트립 형태의 다이폴 소자 대신에 반-보우타이 형태의 다이폴 소자를 사용하고 소자간의 간격을 줄여 소형화하였다. 반-보우타이 다이폴 소자의 벌어지는 각도와 간격계수에 따른 입력 반사계수와 이득 특성을 분석하였다. 최적화된 안테나를 FR4 기판 상에 제작하고 특성을 실험한 결과 전압 정재파비(voltage standing wave ratio; VSWR) < 2 이하인 대역은 2.95-11.31 GHz으로 UWB 대역에서 동작함을 확인하였다. 또한, 대수-주기 다이폴 배열 안테나에 비해 제안된 안테나의 길이와 폭은 각각 32.1 %와 18.3 %가 축소되었다.

지향성 특성을 갖는 UWB 용 테이퍼드 슬롯 안테나 분석 (Analysis of Tapered Slot Antenna for UWB with Directivity Characteristic)

  • 김선웅;최동유
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.691-697
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    • 2016
  • 본 논문에서는 UWB 통신 시스템에 적합한 안테나를 제안하였으며, 특정 구간에서 위치 인식에 적합한 특성을 만족하였다. 제안된 테이퍼드 슬롯 안테나는 Ansys사의 HFSS 시뮬레이션 툴을 통하여 최적화 설계되었으며, 유전율 4.5, 손실 탄젠트 0.0035, 두께 1.62 mm를 갖는 Taconic TRF-45 기판으로 제작되었다. 테이퍼드 슬롯 안테나는 주파수 영역에서의 반사계수 및 정재파비, 방사패턴 등을 분석하였다. 제작된 테이퍼드 슬롯 안테나의 임피던스 대역폭은 3.8 ~ 8.9 GHz 대역에서 5.1 GHz 대역폭을 보였으며, 안테나의 E-평면과 H-평면에서 방사패턴은 특정 구간에서 실내 외 위치 인식에 적합한 지향성의 특성을 만족하였다. 안테나 이득은 시뮬레이션에서 6 GHz 대역에서 7.4 dBi이며, 측정 결과는 6 GHz 대역에서 7.6 dBi의 최대 이득을 보인다. 제안된 테이퍼드 슬롯 안테나는 시뮬레이션과 측정 결과는 다소 차이가 있지만 UWB 통신 시스템의 규정을 만족하였다.

다중 공진 광대역 수정된 모노폴안테나 (Modified Monopole Antenna for Multi resonance Wideband)

  • 최태일;범병균;임승우
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.53-57
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    • 2008
  • 도파로 급전 방법의 인쇄형 모노폴 구조를 응용하여 UWB대역인 이중 주파수 대역 프린트형 이중 모노폴 안테나를 설계 및 제작하였다. 이중대역을 얻기 위하여 기존의 단일 모노폴 구조를 수정한 이중 모노폴 구조를 제안하였다. 제안된 안테나는 기존의 모노폴 안테나와 동일한 무지향 복사 특성을 가지며 평면으로 구현되어 모노폴 안테나 보다 크기가 작고 높은 이득을 갖는다. 두개의 단일 모노폴은 상호 임피던스 매칭을 위한 스터브로 작용하여 임피던스 매칭이 용이하고 이에 따른 대역폭의 증가를 향상 시킬 수 있었다. 안테나의 대역폭은 VSWR$$\geq_-$$2를 기준하여 350MHz (1.69~2.04[GHz]z])와 2,670MHz (4.33~6[GHz]), 3980MHz (6.1~10.08[GHz])의 결과를 얻었다. 이는 PCS대역(1.75~1.87[GHz]) 과 UWB대역을 충족시킬 수 있다.

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인체 부착형 UWB MIMO 안테나 설계 (Design of UWB MIMO Antenna for On-Body Application)

  • 주은만;권결;전재성;김선우;최재훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.137-148
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    • 2014
  • 본 논문에서는 인체 부착형 Ultra-Wideband(UWB) Multiple-Input Multiple-Output(MIMO) 안테나를 제안하고, 인체의 영향을 고려한 안테나 성능과 인체에 미칠 수 있는 영향에 대한 분석을 하였다. 제안된 안테나는 사각 모노폴 형태의 두 안테나와 격리도 특성을 개선하기 위하여 안테나 사이에 위치한 plunger형 isolator로 구성되어 있다. 안테나의 근거리장에 인체가 존재할 때, 인체가 안테나에 미치는 영향을 분석하기 위하여 시뮬레이션과 측정을 수행하였다. 측정 결과, Specific Absorption Rate(SAR) 값은 공급전력 0.5 mW에서 안테나 1, 2 각각 0.132, 0.08 W/Kg으로 1 g 평균 전자파 흡수율을 1.6 W/kg으로 제한한 FCC 지침을 초과하지 않음을 알 수 있다.

UWB 통신을 위한 변형된 접지 면을 갖는 평판형 모노폴 안테나 (Planar Monopole Antenna with Modified Ground Plane for UWB Communications)

  • 김현철;정진우;이현진;임영석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.275-281
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    • 2011
  • 본 논문에서는 UWB 통신을 위한 변형된 접지 면을 갖는 소형 평판형 모노폴 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 UWB 통신에 적합한 초광대역 특성(3.1~10.6 GHz)을 만족하면서, 5 GHz WLAN 대역(5.15~5.35 GHz, 5.470~5.825 GHz)에 주파수 대역 저지 특성을 갖는다. 제안된 안테나는 접지 면에 두 개의 슬릿을 통해 임피던스 정합 특성을 향상시켰으며, 슬릿의 중앙으로부터 저지 대역의��${\lambda}$/4 길이를 갖는 두 개의 개방 스터브를 형성하여 주파수 대역 저지 특성을 유도하였다. 제작된 안테나는 저지 대역인 5.08~5.83 GHz를 제외하고, 2.88~10.83 GHz 대역에서 VSWR${\leq}$2를 만족한다.

발룬의 평형도 해석을 이용한 소형화된 광대역 Quasi-Yagi 안테나 설계 (Design of Compact and Broadband Quasi-Yagi Antenna Using Balance Analysis of the Balun)

  • 우동식;김인복;김영곤;김강욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.27-35
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    • 2013
  • 본 논문에서는 초광대역 마이크로스트립-coplanar stripline(CPS) 발룬의 평형도 해석을 이용한 광대역 특성을 가지는 소형화된 quasi-Yagi 안테나를 제안하였다. 기존 구조의 밑면의 반사기를 제거하고, 접지면을 반사기로 사용하여 안테나 크기를 줄였다. 그리고 마이크로스트립 선로에서 평형 선로인 CPS로 변환해 주는 평면형 발룬의 특성을 확인하기 위해 CPS 출력 포트에서 크기 및 위상 불평형 특성을 조사하고 분석하여 광대역 안테나 급전에 적합함을 보였다. 해석 결과, 7~20 GHz 이상까지 각각 1 dB 이하, $180{\pm}5^{\circ}$ 이내의 크기 및 위상 불평형 특성을 얻었다. 제안된 발룬을 적용하여 최종 설계한 안테나는 6.9~15.1 GHz(74.5 %)의 넓은 주파수 대역폭을 가졌고, 이득은 3.7~5.5 dBi, 10 dB 이상의 전후방비, 그리고 방사 효율은 전 대역에서 평균적으로 94 %의 우수한 특성을 가졌다.

5GHz 대역에서 트리플 U-슬롯 모양의 마이크로스트립 안테나 설계 및 제작 (Fabrication and Measurement of Triple U-shaped slot Microstrip Antenna in 5GHz band)

  • 강문규;정유근;주정민;정계택;윤중한;곽경섭
    • 전기전자학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.86-95
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    • 2004
  • 본 논문에서는 기존의 연구에서 이루어진 HiperLAN 대역의 무선 LAN용 U-슬롯 모양의 안테나에 HiperLAN 1/2 및 5GHz 대역의 ISM 밴드의 대역폭 범위까지 다룰 수 있는 안테나를 설계하고, 제작하였다. 기본 U-슬롯 모양의 구조에 두 개의 U-슬롯 모양을 추가하여 새로운 모델을 제안하였다. 접지면과 기판 사이에 공기층을 삽입하여 VSWR<1.5에서 충분한 대역을 얻을 수 있도록 하였고, 안테나의 이득은 $6.27{\sim}9.82dBi$를 얻었다. 방사 패턴은 주파수 대역에서 안정된 패턴을 얻었다.

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