• Title/Summary/Keyword: aperture coupled

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WLAN 대역의 변형된 십자형 개구 결합 마이크로스트립 원형 편파 배열 안테나 (Modified Cross-Aperture Coupled Microstrip Circular Polarization Array Antenna for WLAN)

  • 서용석;안중모;정진우;이현진;임영석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권12호
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    • pp.1316-1324
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    • 2009
  • 본 논문은 충분한 대역폭과 이득을 갖는 5.8 GHz 대역의 무선 LAN용 십자형 개구 결합 마이크로스트립 원형 편파 $2\times2$배열 안테나를 설계 제작하였다. 설계한 안테나는 정사각형 패치를 사용하고 직렬 형태의 급전 선로위에 $\lambda_g$/4 위상차가 나는 곳에 슬롯이 위치하게 하여 전류 방향이 최대 최소가 반복되게 하여 원형 편파를 발생시키게 된다. 기존의 십자형 슬롯 안테나 구조를 수정하여 두 개의 슬롯이 직각으로 교차하는 부분을 없애고 분리된 4개의 슬롯으로 안테나를 설계함으로써 후방 방사를 줄이고 배열을 통해 안테나의 지향성도 개선할 수 있다. 측정된 $2\times2$ 배열 안테나의 대역폭은 5.67~5.95 GHz로 나타났으며, 최대 방사 이득은 10.59 dBi를 얻었다.

서로 다른 위상지연을 갖는 시퀀셜 로테이션 배열 마이크로스트립 안테나 특성 (Characteristics of Sequentially Rotated Array Microstrip Antennas Using Each Other Phase Delay)

  • 한봉희;김남현;노광현;강영진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권7A호
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    • pp.537-546
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    • 2003
  • 본 논문에서는 ISM(5GHz)대역에서 동작하는 개구 결합 원 편파 패치 안테나를 제안하고 단일 원 편파 패치 안테나에 광대역성과 원 편파의 특성을 향상시키기 위해 0$^{\circ}$, 90$^{\circ}$, 180$^{\circ}$, 270$^{\circ}$와 0$^{\circ}$, 45$^{\circ}$, 90$^{\circ}$, 135$^{\circ}$의 서로 다른 위상 지연을 갖는 시퀀셜 로테이션 배열 방법을 사용하여 각각 2$\times$2 안테나로 설계하여 비교 분석하였다. 그 결과 90$^{\circ}$와 45$^{\circ}$의 위상 지연을 갖는 시퀀셜 로테이션 배열 2$\times$2 안테나가 광대역 특성과 축비가 개선됨을 확인하였다. 또한 45$^{\circ}$의 위상 지연을 갖는 시퀀셜 로테이션 배열 2$\times$2 안테나가 90$^{\circ}$의 위상 지연을 갖는 시퀀셜 로테이션 배역 2$\times$2 안테나에 비해 임피던스 대역폭과 축비 특성이 개선되었음을 검증하였다.

빔 틸팅 특성을 갖는 개구 급전 마이크로스트립 안테나 설계 연구 (Design of the Aperture Coupled Microstrip Antenna with Tilted Beam)

  • 하재권;박동철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.705-712
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    • 2001
  • 본 논문에서는 다이폴 야기 배열 안테나의 동작 원리를 개구 급전 마이크로스트립 패치 안테나에 적용하여 틸티드 빔(tilted beam) 특성을 가지는 패치 안테나를 제안하고 그 특성을 실험적으로 고찰하였다. 제안된 안테나는 구동 패치, 반사 패치, 유도 패치들의 크기, 각 패치 간 간격, 유전체 기판의 두께와 유전율, 그리고 급전 방법 등에 의해 성능 변화 및 특성이 좌우되기 때문에, 본 논문에서는 이득과 빔 틸팅에 큰 영향을 미치는 변수들을 찾아내고 이들에 의한 성능 trade-off을 통해 빔 틸티드 개구 급전 마이크로 스트립 패치 안테나를 설계 제작하고 반사 손실과 빔 패턴에 대한 설계 및 측정 결과를 비교 분석하였다. 제작된 안테나는 공진 주파수인 2.58 GHz에서 앙각 방향에서의 주 빔은 45$^{\circ}$틸티드 특성을 가지고 있으며, 시뮬레이션 빔 패턴과 잘 일치하는 것을 확인하였다.

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마이크로스트립 패치 안테나의 효율적 소형화 기법 (Simple Miniaturization Method of a Microstrip Patch Antenna)

  • 이병제;이호준;강기조;김남영;이종철;김종환
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.920-928
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    • 2000
  • 본 논문은 tpo로이 제안된 안테나 소형화 기법을 이용하여 비교적 높은 이득과 광대역 특성을 지닌 마이크로 스트립 패치 안테나 (microstri patch antenna)를 개구 결합성 급전구조 (aperture coupled feed)를 이용하여 셀룰러 대역의 (824~894MHz) 중계기용으로 설계 및 제작되었다. 새로이 제안된 방법에서는 안테나의 크기를 줄이기 위하여 구형 마이크로스트립 패치 아테나의 TM01 모드의 전계분포를 이용하여 전계분포가 가장 큰 패치의 가장자리 아랫부분에 공진 패치의 길이 방향으로 유전체를 상빙하여 안테나의 크기를 효율적으로 줄이고 유전율이 높아짐으로써 발생되는 안테나의 이득 감소를 최소화 시킴과 동시에 소형 경량의 안테나를 쉽게 제작할수 있도록 설계 제작하였다. 또한 under-coupling 기법과 정합회로를 사용하여 셀룰러대역의 전대역에서 제작할 수 있도록 제작하였다. 또한 under-coupling 기법과 정합회로를 사용하여 셀룰러대역의 전 대역에서 VSWR이 1,5:1 이하가 되도록 설계하였다. 안테나 설계 툴 (Tool)은 Agilent Technologies사의 HFSS를 사용하였다.

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H모양 개구면에 스트립 급전된 광대역 및 고이득 패치 안테나 (The Wide-band and High-gain Strip Patch Antenna coupled with a H-shaped Aperture)

  • 신호섭;김남
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제38권4호
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    • pp.27-37
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    • 2001
  • 광대역과 고이득과 낮은 교차 편파 레벨을 가지는 H자 모양의 개구면을 가진 스트립 급전된 패치 안테나를 설계 및 제작하고 정재파비, 스미스챠트 임피던스 특성, 동일/교차 편파 방사패턴, 이득 등을 측정하였다. 본 안테나의 측정된 대역폭(VSWR<2.0)은 47.1%이다. 또한 후방방사를 줄이고 이득을 높이기 위해 반사판을 사용하였을 때 교차 편파 레벨은 E-plane에서 -18.2 dB이하이고 H plane에서 -25.7 dB이하이다. 그리고 최대 이득은 2.05 GHz의 주파수에서 10.4 dB이며, 3 dB gain 대역폭은 중심주파수 2.17 GHz에서 24%의 광대역폭을 가짐을 알 수 있었다. 본 안테나는 광대역을 필요로 하는 이동통신, 무선 LAN, RF 통신시스템 등에 사용될 수 있다.

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SAR를 위한 X-band 광대역 배열 안테나의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of X-band Broadband Array Antenna for SAR Applications)

  • 원영진;이영주;공영균;김영수
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2005년도 종합학술발표회 논문집 Vol.15 No.1
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    • pp.317-322
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    • 2005
  • Synthetic Aperture Radars(SAR) are used mainly for high-resolution imaging of the terrain. This paper describes the 16$\times$16 array antenna designed for an X-band, automobile-based SAR(AutoSAR) system. This antenna has the structure of several layers such as radome, radiators, slots, feed network, and honeycomb cores. Each layer is adhesively bonded to meet different combination of structural and electrical design requirements. Using the Strip-Slot-Foam-Inverted-Patch(SSFIP) structure and dogbone slots, a wide bandwidth and a structural hardness were achieved. Measurement results were compared with simulation results. It was observed that the SAR antenna had a bandwidth of 1.7 GHz, side-lobe levels of less than -20 dB, half-power beamwidth of 5$^{\circ}$, and gains of 25.0 dBi. The observed results show that the designed array antenna is suitable for the broadband AutoSAR system.

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Improving light collection efficiency using partitioned light guide on pixelated scintillator-based γ-ray imager

  • Hyeon, Suyeon;Hammig, Mark;Jeong, Manhee
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제54권5호
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    • pp.1760-1768
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    • 2022
  • When gamma-camera sensor modules, which are key components of radiation imagers, are derived from the coupling between scintillators and photosensors, the light collection efficiency is an important factor in determining the effectiveness with which the instrument can identify nuclides via their derived gamma-ray spectra. If the pixel area of the scintillator is larger than the pixel area of the photosensor, light loss and cross-talk between pixels of the photosensor can result in information loss, thereby degrading the precision of the energy estimate and the accuracy of the position-of-interaction determination derived from each active pixel in a coded-aperture based gamma camera. Here we present two methods to overcome the information loss associated with the loss of photons created by scintillation pixels that are coupled to an associated silicon photomultiplier pixel. Specifically, we detail the use of either: (1) light guides, or (2) scintillation pixel areas that match the area of the SiPM pixel. Compared with scintillator/SiPM couplings that have slightly mismatched intercept areas, the experimental results show that both methods substantially improve both the energy and spatial resolution by increasing light collection efficiency, but in terms of the image sensitivity and image quality, only slight improvements are accrued.

마이크로스트립 원형 편파 개구면-패치 $8\times8$ 배열 안테나의 특성 (Characteristics of a Microstrip Circularly-Polarized Aperture-Patch $8\times8$ Array Antenna)

  • 김인광;박위상
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권7호
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    • pp.1022-1032
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    • 1999
  • X 대역에서 동작하는 마이크로스트립 원형 편파 개구연-패치 $8\times8$ 배열 안테나의 방사 특성에 대한 연구가 수행되었다. 복사 소자는 접지변에 모서리가 잘린 정사각형 개구면과 그 안에 기울어진 패치로 구성했고, 접지변 의 반대편에서 마이크로스트립 라인으로 coupling 시켰다. 상호결합을 최소화 하고, gam을 최대화 하기 위하여 소자 간의 간격은 $0.8\lambda_0$로 선택하였다. 급전구조는 병렬 형태로 구성하여 각 소자에 4개의 Wilkinson 분배기와 2개의 T - junction 분배기를 거쳐 전력을 공급한다. $8\times8$ 배열 안테나를 lOGHz에서 측정한 결과directivity는 26.3 d dBi, gain은 22.2 dBi, axial ratio는 2.97 dB, side lobe level은 12.7 dB로 나타났다. 배열의 크기가 커짐에 따라 d directivity는 증가하는 반면 효율은 감소하는 것을 확인하였다.

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개구면 결합 공진기 급전 마이크로스트립 방향성결합기 해석 및 설계 (Analysis and Design Theory of Aperture-Coupled Cavity-Fed Back-to-Back Microstrip Directional Coupler)

  • 남상호;장국현;남경민;이장환;김철언;김정필
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권3호
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    • pp.7-17
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    • 2007
  • 개구면 결합 공진기 급전 마이크로스트립 방향성결합기의 특성을 해석하였고, 최적 설계를 위한 효율적인 설계 이론을 제시한다. 이러한 목적을 위해 단순하고도 정확한 등가 회로를 도출하였고, 도출된 등가 회로를 바탕으로 결합기의 설계 수식을 유도하였다. 여러 구조적 설계 변수를 결정하기 위해, 유전 알고리즘과 Holder-Mead 방법에 기반한 진화적 이종 최적화 방법을 사용하였으며, 제안한 설계 방식과 최적화 설계 방법의 타당성을 검증하기 위해 10 dB 방향성 결합기를 설계, 제작하였다. 측정된 결합기의 결합 계수는 3 GHz에서 10.3 dB 였고, 반사계수와 isolation은 각각 31.8 dB 와 30.5 dB 였다. 또한 출력단과 결합단 사이에 $90^{\circ}$ 위상 차이를 보였다. 측정치와 설계치의 일치도는 제안한 해석 방법과 등가 회로 및 최적화 설계의 타당성을 검증해 준다.

시퀀셜 로테이션 분배기 구조를 이용한 X-band 마이크로스트립 4×4 광대역 원형 편파 배열 안테나 (X-band Microstrip 4×4 Broadband Circularly Polarized Array Antenna Using Sequential Rotation Divider Structure)

  • 김정한;김중관;김용진;이홍민
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.158-165
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    • 2007
  • 본 논문은 X-band에서 동작하는 마이크로스트립 원형 편파 $4{\times}4$ 배열 안테나의 설계와 제작에 대해 다룬다. 단일 안테나는 정사각형 패치를 사용하고 비대칭 십자 개구 결합 급전 구조를 사용하여 RHCP(Right Handed Crcularly Polarization)로 동작하도록 하였다. 기존의 배열 안테나의 소자간의 간격을 0.8 ${\lambda}_0$에서 0.45 ${\lambda}_0$로 간격을 줄여 실장 면적을 감소시켰다. 급전 선로는 시퀀셜 로테이션 분배기로 $2{\times}2$ 배열 안테나를 설계하여 양호한 이득과 축비 대역폭을 나타내었다 ${\lambda}/4$ Transformer와 T-junction 전력 분배기로 $4{\times}4$ 배열 안테나로 확장하였다. 시뮬레이션으로 확인한 결과 최대 방사 이득은 15.09 dBi로 나타났으며, 축비 대역폭은 3 dB 기준 $9.05{\sim}10.4$ GHz(13.5%)의 양호한 특성을 보였다. 제작된 $4{\times}4$배열 안테나는 10 GHz에서 측정 결과 임피던스 대역폭($VSWR{\leq}2$)은 $8.45{\sim}11.84$ GHz(33.9%)로 나타났으며, 최대방사 이득은 11.10 dBi를 얻었다. 또한 측정된 축비 대역폭은 $9.42{\sim}10.47$ GHz(10.5%)를 얻었다.