본 논문은 슬롯이 삽입된 접지, 수정된 급전선 및 서로 다른 반지름을 갖는 원형 링 구조의 패치 안테나를 제시한다. 안테나의 크기는 $15{\times}12mm^2$이며, 전체 면적 $180mm^2$ 및 전기적 치수 $0.14{\lambda}{\times}0.12{\lambda}$(초단 주파수)를 갖는다. 제안된 안테나는 3.1 GHz ~ 12.3 GHz 대역을 포함하며, 대역폭 비 4.13:1, 비 대역폭 122%, 반사계수 최대 -38dB의 결과를 보인다. 소형화된 크기를 증명하기 위해 대역폭 크기 비율이 계산되었다. 공급 라인에 삽입 된 얇은 슬롯은 전체 주파수 대역에서 우수한 임피던스 정합을 제공한다. 제안된 안테나의 시뮬레이션은 반사 계수 ${\leq}-10dB$, VSWR 2:1, 방사 패턴 및 군지연 (ns)을 시뮬레이션 결과로 제시하였다. 제안된 안테나는 우수한 임피던스 정합 및 매우 작은 크기의 장점을 보이며, 대역폭 향상 및 UWB 단거리 고속 무선통신을 제공한다.
본 논문에서는 대역 차단 성질을 갖는 SRR(Split Ring Resonator)을 이용하여 IEEE 802.1la($5.15{\sim}5.825\;GHz$) WLAN 대역이 저지된 UWB(Ultra Wide-band) 안테나를 설계하고 제작하였다. 설계 시는 CST사의 MWS(Micro-wave Studio)를 사용하였다. 제작 시는 Rogers 4003 기판을 사용하였으며, 기판의 두께는 0.8 mm이고, 상대 유전율은 3.38이다. 제작된 안테나의 측정 결과, UWB 통신 대역($3.1{\sim}10.6\;GHz$) 중에서 WLAN 대역이 제외된 나머지 대역에서의 반사 손실은 -10 dB이었고, 군 지연은 1 nsec 이하이었다. 그리고 무지향성 복사 패턴을 보였다.
본 논문에서는 GSM850/GSM900/DCS/USPCS/WCDMA의 5개의 대역을 수용하는 휴대 단말기에 내장하여 사용할 수 있는 모노폴 칩 안테나를 제안하였다. 이 안테나는 휴대 단말기에 내장할 수 있도록 $8\times3.2\times20mm^3$의 부피를 가진다. 제안된 안테나의 소형화를 위해 FR-4유전체$(\varepsilon_r=4.4)$위에 나선형 패턴과 미엔더 패턴을 사용하였다. 설계된 안테나는 상위 동작 대역에서 고조파 공진을 겹치게 함으로써 광대역 특성을 갖는다. 이 안테나의 측정된 VSWR 3:1내의 대역폭은 하위 공진 대역에서 150 MHz$(1,030\sim1,180\;MHz)$이며, 상위 공진 대역에서 650MHz$(1,760\sim2,410\;MHz)$이다. 이 대역내의 방사효율은 모두 50 %를 넘기는 것으로 측정되었다. 안테나의 설계는 상용 프로그램인 HFSS를 이용하여 진행하였다.
S-대역과 X-대역에서 동작하며, 개구면 공유 구조를 가지는 광대역 패치 안테나를 제작하였다. S-대역 안테나는 $2{\times}2$로 천공된 패치를 가지며, 천공된 자리에 X-대역에서 동작하는 패치 안테나를 $2{\times}2$ 배열하였다. 두 대역에서 모두 20 % 이상의 넓은 대역폭 특성을 가지는 개구면 공유 구조를 가지는 이중 대역 안테나를 제작하고, 방사 특성을 분석하였다.
최근들어 임펄스 레이더에서 거리를 측정하기위한 센서로서 또는 비 압축 고속 영상데이터의 전송용으로 UWB 기술이 활발히 응용되고 있다. 그러나 UWB 기술은 대역이 옥타브 밴드로 매우 넓어서 시스템을 설계하기가 쉽지 않다. 특히 광대역 임피던스를 정합해야하는 안테나를 비롯한 RF분야에서 더욱 그렇다. 본 연구에서는 이러한 3~6GHz 옥타브 대역에서 사용할 수 있는 시뉴어스 안테나를 설계하고 제작하였다. 그리고 유전체 렌즈를 설계하여 부착하여 이득을 높이는 실험한 결과 3~6GHz 사용대역에서 6~10dBi의 높은 이득을 얻을 수 있었다. 제작된 유전체 부착 시뉴어스 안테나를 HD 비디오 데이터 전송에 사용하였다. 전송 결과 10mW의 무선전력으로 최대 전송 거리는 90m였다.
본 논문에서는 포크 모양의 급전 구조를 갖는 변형된 마름모 슬롯 UWB(Ultra Wide Band) 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 초광대역 특성을 얻기 위해서 마름모 형태의 슬롯 구조와 포크 모양의 급전 구조로 설계하였다. 변형된 마름모 구조는 기존 마름모 구조에서 상단과 하단 영역이 제거하여 설계하였다. 제안된 안테나는 $34mm(W_1){\times}34mm(L_1){\times}1mm(t)$의 유전율 4.4인 FR-4 유전체 기판 위에 설계되었으며 전체 슬롯 크기는 $30mm(W_2){\times}16.75mm(L_3+L_4)$을 갖도록 설계하였다. 각 파라메타에 대한 시뮬레이션을 진행하여 최적화 수치를 얻었다. 제작 및 측정 결과로부터 제안된 안테나의 반사손실 특성은 3.1 ~ 10.6 GHz UWB 대역에서 -10dB 이하의 값을 갖으며 또한 측정된 이득과 방사패턴 특성 결과를 얻었다.
This paper presents a new reflectarray antenna capable with 1-bit switchable capability for W-band beamforming network. The proposed antenna has been optimized using two unit-cells with sizes of 1.0 mm and 1.3 mm to form a total number of 193 radiating elements on a square aperture surface of length 30 mm. These radiating elements are spaced 0.5 wavelengths apart and fed by a 15 dBi pyramidal horn antenna as the feed antenna placed 53 mm away from the aperture center. The proposed reflectarray achieves a realized peak gain of 22.52 dBi, a half-power beamwidth of 5.1° in both E- and H-planes at the test frequency of 80 GHz and operates over a wide bandwidth from 74 GHz to 90 GHz.
본 논문에서는 위성 SAR 시스템에 적용하기 위한 광대역 이중편파 적층형 패치 안테나를 설계하고 제작 결과를 제시하였다. 위성 SAR 분야에 주로 적용되는 X-대역에서 위성 SAR 시스템의 영상 품질 향상을 위해 손실 최소화, 광대역 동작 그리고 능동위상배열안테나에 적용이 가능하도록 능동반사손실 최소화 관점에서 안테나를 설계하였다. 제작된 안테나의 대역폭은 능동반사손실 -10 dB 이하 기준에서, 수직/수평 편파 각각 19.26%/19.79% 이며, 손실은 주파수 평균으로 수직/수평 편파 각각 0.797 dB/0.799 dB 로 확인되었다. 또한, 근접전계시험으로 안테나의 빔 패턴을 확인하다. 그 결과, 배열이론을 바탕으로 계산된 이상적 패턴과 비교하여, 측정된 패턴 및 지향성이 매우 유사함을 확인하였다.
본 논문에서는 높은 유전율을 갖는 세라믹 유전체상에 인쇄된 변형된 역 F형의 광대역 세라믹 유전체 칩 안테나를 설계 제작하였다. 이 안테나는 2.0 GHz 대역 IMT-2000(International Mobile Telecommunication 2000) 단말기의 내부에 장착하여 사용하기 위한 것으로 상용 소프트웨어 HFSS를 이용하여 유전체 크기, 유전율 및 인쇄패턴에 따른 안테나 특성을 해석하여 작은 접지면에서 최적의 안테나 특성을 갖도록 설계하였다. 제작된 안테나는 폭 8 mm, 높이 3 mm, 길이 8 mm로 소형으로 특성 측정결과, -10 dB 대역폭은 약 270 MHz로 IMT-2000 단말기에 요구되는 대역폭을 만족하며 또한 최대 방사이득은 2 dBi임을 확인할 수 있었다.
본 논문에서는 스파이럴 암폭이 넓은 경우와 좁은 경우, 곡률이 큰 경우와 작은 경우에 대한 스파이럴 안테나를 모먼트법을 이용하여 해석하였다. 그 방법은 안테나를 N개 선소로 분할하고 갤러킨 방법을 이용하여 각 선소의 전류분포를 구하고, 방사패턴을 계산한 다음 이들을 실험 결과와 비교하였다. 안테나의 이득이 주파수에 따란 +_ 5dB 이내로 변화가 있는 것은 밸런과 안테나간의 접속에서 나타나는 반사손실에 의한 것이다. 시뮬레이션 및 실험결과를 통하여, 본 스파이럴 안테나의 광대역 무지향 특성을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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