• 제목/요약/키워드: Waveguide Antenna

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고전력 전송이 가능한 Ka 대역 E-평면 T형 분기 도파관 다이플렉서의 설계 및 구현 (Design and Implementation of the Hi인 Power Ka-band Waveguide Diplexer with an E-plane T-junction)

  • 윤소현;엄만석;염인복
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권7호
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    • pp.732-739
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    • 2005
  • 본 논문에서는 E-평면 T형 분기 도파관을 갖는 Ka대역(20/30 GHz) 다이플렉서의 설계 및 구현에 관해 논하였다. 본 논문의 도파관 다이플렉서는 송신 필터 및 수신 필터를 E-평면 T형 분기 도파관으로 연결하여 E-평면으로 대칭이 되도록 하였다. T형 분기 도파관을 E-평면으로 선택한 이유는 제작시 생기는 절단면을 전류 밀도가 가장 낮은 지역에 두어 PIM(Passive Intermodulation) 레벨을 줄이기 위해서이다. 본 논문의 다이플렉서는 등가 모델을 사용하여 최적 설계를 수행함으로써 해석 시간을 줄이고자 하였다. 또한, 고전력 전송이 가능한 구조로 설계한 후 멀티팩션 해석을 수행하였으며, 해석 결과는 12 dB 마진을 확보하여 ESA/ESTEC 권고 사항을 만족함을 보였다. 제작된 다이플렉서는 전기적 성능 시험 결과를 통해 송수신 대역에서 반사 손실 22 dB 이상, 삽입 손실 0.20 dB 이하, 그리고 -40 dB 이하의 격리도 특성을 가져 요구 사항을 만족함을 보였고, 이로써 설계 결과가 검증되었다.

밀리미터파대역(Ka-대역)탐색기용 고 전력 저 손실 도파관 순환기 개발에 관한 연구 (A Study on Development of the High-Power Low-Loss Waveguide Circulator for Ka-band Millimeter-Wave Seeker)

  • 정채현;한성민;백종균;이국주;박창현;권준범
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.83-88
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    • 2017
  • 본 논문에서는 유도무기용 탐색기의 송신 시 고 전력 송수신 신호 분리를 위한 Ka-대역 밀리미터파 3-포트 도파관 순환기를 설계, 제작하였으며 상온에서의 S-parameter 시험, 고 전력 시험, 운용 온도 시험을 통해 성능을 검증하였다. 탐색기 안테나와의 인터페이스 설계 및 소형, 경량화를 위한 표준 도파관 높이의 half-size 설계를 적용하였다. 전기적 성능 구현을 위해 시뮬레이션을 통한 구성 부품인 영구자석, 페라이트 최적 형상 설계 및 포트 별 튜닝 유전체 적용을 통해 성능을 최적화 하였다. 설계된 도파관 순환기는 중심 주파수 Fc 기준 ${\pm}1000MHz$의 대역에서 -20 dB 이하 반사 손실, 0.5 dB 이하 삽입 손실, -23 dB 이하 분리도 특성을 가지며, 측정 결과는 설계 결과와 유사함을 확인하였다.

디지털 TV 수신용 소형 광대역 모노폴 안테나 (Compact Broadband Monopole Antenna for Digital TV Reception)

  • 이종익;여준호;박진택
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권9호
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    • pp.1996-2002
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    • 2013
  • 본 논문에서는 코플래너 도파관으로 급전되는 소형 광대역 평면 모노폴 안테나의 설계방법에 대해 연구하였다. 제안된 구조의 광대역 모노폴을 지상파 디지털방송 수신용으로 최적화 설계하였다. 모노폴과 접지면을 광대역 특성을 갖도록 완만한 테이퍼 구조로 하였다. 모노폴과 접지면에 슬릿을 장하하여 안테나를 소형화하였다. 광대역 모노폴은 특성 임피던스 75옴의 코플래너 도파관으로 급전되고 $100mm{\times}200mm$ 크기의 FR4 기판에 설계하였다. 디지털 방송 주파수 대역인 470-806 MHz 대역에서 동작하도록 설계된 안테나를 FR4 기판 상에 제작 후 실험을 통하여 연구결과의 타당성을 검증하였다.

CRLH-TL을 이용한 2.45GHz 무선랜용 ZOR 안테나 설계 (Design of ZOR antenna for 2.45GHz WLAN using CRLH-TL)

  • 김승환;유진하;이영순
    • 한국항행학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.773-780
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    • 2012
  • 본 논문은 CRLH-TL(composite right left handed transmission line) 메타물질을 이용하여 2.45GHz 무선랜용 ZOR(zeroth order resonance) 안테나를 설계하는 것이다. 일반적으로 안테나는 파장에 대비한 선로의 길이에 따라 공진주파수가 결정되지만 ZOR 안테나는 파장의 길이와 상관없이 안테나의 공진주파수를 결정한다. 그러므로 소형화 할 수 있는 장점이 있으며 방사패턴 또한 등방성의 방사패턴을 가지는 장점이 있다. ZOR 안테나를 설계하기 위해 먼저 단위 셀 길이를 ${\lambda}/4$의 길이보다 작도록 조정하여 균질한 매질 특성을 가질 수 있도록 하였다. 제안된 안테나는 공진 주파수의 감소와 대역폭의 증가를 위하여 CPW 급전을 사용하였고, 기존의 mush-room 형태의 CRLH-TL 보다 높은 인덕턴스와 낮은 캐패시턴스를 얻기 위하여 방사패치와 접지면 사이에 단락 스터브가 사용 되었다.

CPWG 구조를 이용한 Wibro 및 WLAN 통신용 안테나 설계 및 제작 (Design and Fabrication of the Antenna for Wibro and WLAN Communications Using CPWG Structure)

  • 이승우;김남;이승엽
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권10호
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    • pp.1086-1095
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    • 2008
  • 본 논문에서는 사다리꼴 모양을 가지며, Wibro와 무선 랜 통신에 이용할 수 있는 CPWG 안테나를 설계하고 제작하였다. 안테나의 기본적인 형태를 사다리꼴로 만들어 광대역 특성을 얻었으며, 사다리꼴 내부에 H형 패치를 삽입하여 안테나의 공진 및 임피던스 매칭의 안정화를 가져왔다. 특히 본 논문에서 제안한 CPWG 구조는 모노폴과 CPW를 결합한 구조로써 급전선과 그라운드 간의 간격이나 크기 변화에 따른 임피던스 매칭이 변하는 CPW의 단점을 보완해 주었다. 설계된 안테나는 측정 결과 -10 dB($VSWR{\leq}2$) 기준으로 $2.2{\sim}4.6$ GHz(70.5 %)의 주파수 대역에서 공진이 일어났으며, H-plane의 방사 패턴이 전방향 특성을 나타냈다 또한, 급전선과 그라운드의 영향으로 인한 임피던스 매칭의 변화율이 작다는 것을 확인할 수 있었다.

모노폴 쌍으로 구성된 U자형 평면 UWB 안테나 설계 (Design of a U-Type Planar UWB Antenna Composed of Monopole Pair)

  • 이호상;장재삼;정영호;김철복;김재훈;박승배;이문수
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권9호
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    • pp.60-66
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    • 2008
  • 본 논문에서는 UWB(Ultra-wideband) 통신시스템용 CPW(Coplanar Waveguide) 급전 구조의 안테나를 설계 및 제작한다. 초광대역 특성을 구현하기 위하여 두개의 평면형 모노폴 안테나의 상호결합을 이용한다. 안타나의 파라미터(평면형 모노폴의 폭과 두 모노폴 간의 간격) 조정을 통한 모노폴 쌍의 상호결합을 최적화하여 초 광대역 특성을 갖도록 한다. 그리고, 모노폴 쌍 안테나의 상호결합 효과를 확인하기 위해 모노폴 방사소자 사이의 수평부분 길이를 조정한 2개의 UWB 안테나를 제작하여 측정한다. 측정결과, 2개의 안테나 모두 UWB 전대역$(3.1\sim10.6GHz)$뿐 아니라 훨씬 넓은 주파수 대역에서 양호한 결과를 보인다.

WLAN/WiMAX 대역에서 동작하는 두 개의 슬릿 구조를 갖는 CPW 급전방식 소형 안테나 (A Compact CPW-fed Antenna with Two Slit Structure for WLAN/WiMAX Operations)

  • 김우수;윤중한
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.759-766
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    • 2022
  • 본 논문에서는 WLAN와 WiMAX 대역에서 동작하는 CPW 급전방식을 갖는 다중대역 소형 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 모노폴 형태의 변형된 방사체에 두 개의 슬릿 구조를 갖고 유전율 4.4이고 두께 1.0 mm인 FR-4 기판위에 설계하였다. 제안된 안테나의 크기는 15.1 mm⨯16.4 mm이며 전체 기판의 크기는 17.5 mm⨯16.4 mm 이다. 제작 및 측정결과, -10 dB 반사손실 특성을 기준으로 2400 MHz에서는 439 MHz (2.06~2.499 MHz), 3500 MHz 대역에서는 940 MHz (3.31~4.25 GHz) 그리고 5000 MHz 대역에서는 1,315 MHz (5.23~6.545 GHz)대역폭을 얻었다. 또한 제안된 안테나의 측정된 방사패턴은 3D 패턴을 제시하였으며 측정된 이득은 3개 대역에서 최대이득을 각각 2.24 dBi, 2.83 dBi 그리고 2.0 dBi를 얻었다.

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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HPA MMIC to W/G Antenna Transition Loss Analysis and Development Results of W-band Transmitter Module

  • Kim, Wansik;Jung, Juyong;Lee, Juyoung;Kim, Jongpil
    • International Journal of Advanced Culture Technology
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    • 제7권4호
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    • pp.236-241
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    • 2019
  • This paper will read about a multichannel frequency-modulated continuous wave (FMCW) radar sensor with switching transmit (TX) antennas is developed at W-band. To achieve a high angular resolution, a uniform linear array consisting of 5 switching-TX and 12 receive (RX) antennas is employed with the digital beamforming technique. The overall radar front-end module comprises a W-band transceiver and TX/RX antennas. A multichannel transceiver module consists of 5 up-conversion and 12 down-conversion channels, where one of the TX channels is sequentially switched ON. For developing transmitter, we developed an HPA (high power amplified) MMIC chip for W-band radar system and fabricated a transmitter module using this chip. In order to develop the W-band transmitter, we analyzed the important antenna transition structure from HPA MMIC line to W/G (Waveguide)antenna via M/S(microstrip) and fabricated it with 5 transmission channels. As a result, the output power of the transmitter was within 1 dB of the error range after analysis and measurement under normal temperature and environmental conditions.

Conductivity Evaluation of a Newly Proposed Material for a SAR Reflector Antenna

  • Yoon, Seong Sik;Lee, Jae Wook;Lee, Taek Kyung;Roh, Jin Ho;Kim, Hark Inn;Yi, Dong Woo
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제14권3호
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    • pp.293-298
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    • 2014
  • Large spaceborne antennas should be lightweight, a factor related to the development costs of launch vehicles. In order to overcome this drawback, a feasibility study of a new carbon fiber reinforced polymer (CFRP) named M55J/RS3 is carried out for a synthetic aperture radar (SAR) reflector antenna. In particular, the high resolution of detected images is taken into consideration. To validate the electrical performance, a test of the CFRP specimen is fabricated, and the transmission/reflection coefficients are measured using a standard X-band waveguide. Finally, the effective complex permittivity and effective electrical conductivity are derived from the obtained measured data. By applying the derived conductivity to the simulation of the radiation pattern, antenna gain, and beamwidth-instead of relying on the assumption of a perfect electric conductor-variations in electrical performance are also investigated and discussed.