• 제목/요약/키워드: antenna radiation patterns

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CPW 급전 삼중대역 내장형 평면 모노폴 안테나 설계 (Design of the CPW-Fed Triple-band Internal Planar Monopole Antenna)

  • 임정섭;김철복;장재삼;이호상;정영호;조동기;이문수
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권12호
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    • pp.73-78
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    • 2007
  • 본 논문에서는 Cellular, PCS, Wibro 대역을 동시에 만족시킬 수 있는 CPW 급전 삼중대역 내장형 평면 모노폴 안테나를 설계하였다. CPW 급전 방식의 모노폴 안테나를 설계함으로써 방사 소자의 크기를 약 $\lambda/4$로 줄일 수 있었고, 방사 소자를 구부림으로써 소형화하였다. 그 뿐만 아니라 CPW 급전 방식을 이용함으로써 슬림형 핸드폰에 적용할 수 있는 평면형 안테나로 설계하였다. 안테나 방사 소자의 길이를 조절함으로써 원하는 공진 주파수에서 원하는 특성을 갖도록 설계할 수 있었다. 제작된 안테나의 반사 손실은 각각의 대역폭에서 -7 dB이하의 값을 가졌다 측정된 방사 패턴은 모노폴 안테나의 방사특성을 나타내었고, 각 대역의 중심주파수에서 이득은 -5.2 dBi. -2 dBi, -0.4 dBi의 값을 가졌다.

휴대용 이동통신 전화기에 탑재된 모노폴 안테나와 PIFA 안테나의 특성 해석 (Characteristic Analysis of Monopole Antenna and PIFA Mounted on Handheld Telephone)

  • 박주덕;김남
    • 전자공학회논문지D
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    • 제36D2호
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    • pp.31-40
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    • 1999
  • 본 논문은 유한차분 시간영역(FDTD) 해석법을 이용하여 모노폴 안테나 및 평면형 도체판이 탑재된 이동통신 단말기의 방사 특성에 대해 해석하였다. 플라스틱 케이스가 코팅되 도체 박스 위에 탑재된 모노폴 안테나는 집중회로 소자를 이용하여 급전시켰다.51mm의 길이를 갖는 모노폴 안테나에 플라스틱 케이스가 코팅되지 않는 구조의 이동통신 전화기는 공진 주파수 877MHz에서 동작하는 특성을 보였고, ${\varepsilon}_r=2$인 플라스틱 케이스를 몸체에 코팅할 경우 824MHz로 공진 주파수는 낮아지고 대역폭은 1.5배 정도로 넓어지는 특성을 보였다. 몸체에 평면형 구조의 방사체를 부착할 경우 원역장에서의 이득에 대한 방시패턴이 다소 비등방적인 모양을 나타내었다. 평면형 안테나인 PIFA에 플라스틱 케이스가 코팅된 이동통신 전화기는 PCS 이동통신 전화기의 사용 가능한 주파수대 1.52GHz 부근에서 공진이 이루어졌다. 전계강도에 대한 방사패턴에서 20dB 이하로 방사되는 방향의 각도가 모노폴 안테나의 42 $^{\circ}$에 비해 14 $^{\circ}$ 정도로 전계강도의 미약한 부분이 더 좁은 각으로 나타났다.

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Dual-Band Circularly Polarized Stack-Ring Antenna

  • Sung, Youngje
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제19권1호
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    • pp.37-41
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    • 2019
  • A stack-ring configuration is proposed for designing a dual-band circularly polarized (CP) antenna. Each ring generates different resonant frequencies. A good CP performance at both resonant frequencies is achieved by adjusting the relative distance between the two rings. The two operating bands are separated with a small frequency ratio of 1.07. Measured results show that radiation patterns with good CP characteristics are obtained at the two resonant frequencies.

자기상보 원리를 이용한 UAV 탑재용 초광대역 반파장 루프 안테나 (A Ultra-wide Band Half-wavelength Loop Antenna using Self-complementary Principle for UAV Applications)

  • 윤명한;김준원;우종명
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.213-219
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    • 2015
  • 본 논문에서는 무인 항공기에 장착 가능한 초광대역 반파장 루프 안테나를 설계하였다. 설계된 안테나는 야구공 모양에 자기상보 원리(self-complementary principle)를 적용하여 광대역 특성을 얻었다. 또한 저자세로 변형하기 위해 방사체 사이에 접지면을 두어 image theory를 적용하였다. 이렇게 설계된 초광대역 반파장 루프 안테나의 크기는 $0.20{\lambda}_L{\times}0.14{\lambda}_L{\times}0.16{\lambda}_L$ (${\lambda}_L$은 최저주파수의 공기 중 한 파장)이며, -10 dB 대역폭은 50 : 1(0.3 GHz ~15 GHz) 이상으로 측정되었다. 방사패턴은 모든 주파수에서 모노폴 안테나와 유사한 패턴을 가진다. 또한 설계된 안테나를 축소된 UAV(Unmannded Aerial Vehicle)의 동체 배면에 장착하여 그 특성 확인결과 초광대역 특성을 유지하면서, 모든 주파수 대역에서 모노폴 안테나와 유사한 방사패턴을 나타내었다.

수정곡면 카세그레인 안테나의 복사특성 해석 (Analysis of Radiation Characteristics of the Shaped Cassegrainian Antenna)

  • 류황;주기호
    • 공학논문집
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    • 제3권1호
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    • pp.159-169
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    • 1998
  • 이 논문에서는 수정곡면 카세그레인 안테나의 복사특성을 해석하였다. 부반사판의 복사특성은 GTD를 이용하여 계산되었고, 완전한 복사패턴은 반사파와 회절파의 합으로 표현되었다. 부반사판의 해석을 위해서 부반사판의 1,2차 미분값을 국지보간법을 이용하여 구했다. 주반사판의 복사특성 해석은 PO를 사용하여 유도된 표면전류밀도를 적분하므로써 수행되었다. Jacobi-Bessel 급수를 이용하여 적분식을 변형시켜서 계산 시간을 단축시켰다.

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CPW급전을 이용한 다중 공진 안테나 연구 (A Study on Multi-Frequency Antenna with CPW Feeder)

  • 이정남
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.535-540
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    • 2004
  • 본 논문에서는 CPW급전을 이용한 직사격형 슬롯안테나를 설계 방법에 대해 기술하였다. CPW 급전을 이용한 슬롯안테나는 간단한 구조를 가지고, 능동소자에 집적이 용이하다. 논문에 제시한 안테나는 다중 공진을 이용하여 광대역을 실현하고자 안테나의 구성을 내부패치안테나와 외부패치안테나 두 부분으로 하였다. 또한 안테나의 파라미터 변화와 내부패치 안테나의 위치 및 크기를 변화함으로써 다중공진안테나의 특성을 확인하였다. 제시된 안테나의 각각의 공진주파수 실험 결과치는 1,9GHz, 2.8GHz, 3,5GHz, 4,9GHz로 측정되었다. 각각의 공진주파수의 방사패턴에서 네 번째 공진주파수의 방사패턴이 TM11모드로 나타나므로 실제 제시한 직사각형 슬롯안테나는 3중공진주파수로 나타나는 것을 확인하였다.

패치와 접지면 사이에 삽입된 핀 배열을 가지는 안테나의 방사특성에 핀 반경이 미치는 효과 (Effect of the Pin Radius on the Radiation Characteristics of a Patch Antenna with an Array of Pins Interconnecting the Patch and the Ground)

  • 이우람;김태영;김부균;신종덕
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권10호
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    • pp.80-89
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    • 2008
  • 패치와 접지면 사이에 삽입된 핀 배열을 가지는 패치안테나 (핀 배열 패치안테나)를 제작하고 특성을 측정하였다. 핀 배열 패치안테나가 일반적인 패치 안테나와 비교하여 E-평면의 수평방향으로 방사는 약 10 dB 이상 억제되고 H-평면의 수평방향으로 방사도 약 4 dB 이상 억제됨을 볼 수 있었다. 또한 전방으로의 방사는 증가하고 후방으로의 방사는 감소하여 안테나의 지향성이 향상됨을 볼 수 있었다. Half-power beamwidth가 E-평면 과 H-평면 모두에서 대폭 작아져 방사패턴 특성이 향상됨을 볼 수 있었다. 핀 배열 패치안테나에 삽입하는 핀 반경을 증가시키면 공진 주파수가 증가함을 볼 수 있었다. 또한 기판의 특성에 따라 수평방향으로의 방사억제 효과가 최대가 되는 최적 핀 반경 값이 존재함을 볼 수 있었다.

Calculating Array Patterns Using an Active Element Pattern Method with Ground Edge Effects

  • Lee, Sun-Gyu;Lee, Jeong-Hae
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제18권3호
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    • pp.175-181
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    • 2018
  • The array patterns of a patch array antenna were calculated using an active element pattern (AEP) method that considers ground edge effects. The classical equivalent radiation model of the patch antenna, which is characterized by two radiating slots, was adopted, and the AEPs that include mutual coupling were precisely calculated using full-wave simulated S-parameters. To improve the accuracy of the calculation, the edge diffraction of a ground plane was incorporated into AEP using the uniform geometrical theory of diffraction. The array patterns were then calculated on the basis of the computed AEPs. The array patterns obtained through the conventional AEP approach and the AEP method that takes ground edge effects into account were compared with the findings derived through full-wave simulations conducted using a High Frequency Structure Simulator (HFSS) and FEKO software. Results showed that the array patterns calculated using the proposed AEP method are more accurate than those derived using the conventional AEP technique, especially under a small number of array elements or under increased steering angles.

Low-VHF 대역 방향탐지용 소형 안테나의 탱크 장착 위치에 따른 방사특성 연구 (A Study on Radiation Char acter istics of Electr ically Small Antenna for Low-VHF Band Direction Finding according to Tank Mounting Position)

  • 문상만;우종명
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.127-134
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    • 2014
  • 본 논문은 방향탐지용 Low-VHF 대역 소형 안테나의 탱크 장착 위치에 따른 방사특성에 관한 연구이다. 먼저, 안테나를 평면 접지면상 장착시, 다음으로 탱크 위 장착시 방사특성에 대하여 각각 시뮬레이션(40MHz)과 1/10 축소된 모델에 대하여 제작 측정(400MHz)으로 확인하였다. 평면 접지면상 장착시 급전점이 ${\phi}=0^{\circ}$, $180^{\circ}$(xz-면)에 위치할 경우, yz-면 성분(H-면)과 xz-면 $E_{\theta}$ 성분(E-면) 방사패턴이 좁은 접지면의 영향으로 상반구상 무지향성 방사 특성을 유지함을 확인 하였다. 다음으로 탱크 장착시에도 평면 접지면상 장착시 방사특성과 동일하게 상반구상에서 yz-면 $E_{\phi}$ 성분(H-면)과 xz-면 $E_{\theta}$ 성분(E-면) 방사패턴 모두 장착위치에 거의 영향이 없는 상반구상 무지향성 방사 특성을 나타내었다. 이로써, 제안된 방향탐지용 소형 안테나를 탱크에 장착 할 경우, 급전점을 접지면이 좁은 xz-면(E-면)에 위치시킨다면, 방향탐지용 안테나로써 보다 안정적인 방사특성을 유지함을 확인 할 수 있었다.

Wide and Dual-Band MIMO Antenna with Omnidirectional and Directional Radiation Patterns for Indoor Access Points

  • Yeom, Insu;Jung, Young Bae;Jung, Chang Won
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제19권1호
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    • pp.20-30
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    • 2019
  • A wide-band multiple-input multiple-output (MIMO) antenna with dual-band (2.4 and 5 GHz) operation is proposed for premium indoor access points (IAPs). Typically, an omni-directional pattern is used for dipole antennas and a directional radiation pattern is used for patch antennas. In this paper, both antenna types were used to compare their performance with that of the proposed $2{\times}2$ MIMO antenna. We simulated and measured the performance of the MIMO antenna, including the isolation, envelope correlation coefficient (ECC), mean effective gain (MEG) for the IAPs, and the throughput, in order to determine its communication quality. The performance of the antennas was analyzed according to the ECC and MEG. The proposed antenna has sufficient performance and excellent characteristics, making it suitable for IAPs. We analyzed the communication performance of wireless networks using the throughput data of a typical office environment. The network throughput of an 802.11n device was used for the comparison and was conducted according to the antenna type. The results showed that the values of the ECC, MEG, and the throughput have unique characteristics in terms of their directivity, antenna gains, isolation, etc. This paper also discusses the communication performance of various aspects of MIMO in multipath situations.