• 제목/요약/키워드: circular patch antenna

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LTE, ISM, WLAN에 적용 가능한 Arm 구조 삼중대역 안테나 최적 설계 (The Optimal Design of a Triple-Band Antenna with Additional Arm Resonating Structure for LTE, ISM and WLAN Application)

  • 이승제;오승훈;이정혁;김형석
    • 전기학회논문지
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    • 제63권12호
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    • pp.1655-1660
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    • 2014
  • In this paper, we propose a design of a triple-band microstrip circular patch antenna. The proposed antenna generates the triple frequency resonance at 1.85GHz(LTE), 2.45GHz(ISM) and 5.5GHz(WLAN). Firstly, we design the dual-band antenna. The dual-band antenna consist of the circular patch, slits, and the slot. The circular patch and slot are designed for dual frequency of 2.45GHz and 5.5GHz, respectively. And then the dual-band antenna is combined with additional arm-shaped structure for the triple-band characteristic. The arm-shaped structure is operated as the dipole. It is designed for lowest frequency of 1.85GHz. Each part of the antenna unites to a new structure. In order to design the proposed antenna automatically and optimally, APSO algorithm is adopted. During APSO, the mismatch of the proposed antenna is resolved. The optimal designed antenna has an acceptable return loss(-10dB) at each bands(i.e, 1.85GHz, 2.45GHz and 5.5GHz).

900 MHz 대역 고이득 원형 슬릿 안테나의 설계 (Design of a High-Gain Circular-Slit Antenna at 900 MHz)

  • 최영석;조춘식
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.72-75
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    • 2017
  • 본 논문은 소형화와 고이득을 위하여 패치 안테나에 원형 슬릿을 구현하였으며 900 MHz 대역에서 동작이 되도록 설계하였다. 사각형 모양의 패치형태를 변형하여 안테나 크기를 일차적으로 줄였으며 나아가 패치 안에 원형 슬릿을 추가하여 추가적으로 안테나의 크기를 감소시켰다. 원형슬릿의 개수와 반지름을 설계 변수로 설정하여 원하는 대역에서 반사손실을 약 -30 dB까지 되도록 Tuning 하였으며 방사패턴의 최대 이득도 약 4 dBi에 이르도록 안테나의 설계를 수행하였다. 원형슬릿이 존재하지 않는 경우 대비 약 20 MHz 정도의 공진 주파수 하향천이를 구현하여 본 논문에서 설계한 안테나의 소형화가 달성되었음을 증명하였다.

원형편파 패치안테나에서 상부덮개의 다중 적층에 의한 효과 분석 (Analysis of the Effects by Multi-Stacking of Superstrates on Circular-Polarized Patch Antenna)

  • 이상록
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권3호
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    • pp.202-209
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    • 2014
  • 본 논문에서는 원형편파 패치안테나에 상부덮개를 여러 층으로 적층함으로써 안테나 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 지금까지 원형편파 패치안테나를 설계하기 위해서는 주로 단층의 상부덮개를 적용하거나, 여러 층으로 구성된 하나의 상부덮개를 적용하였고, 성능 분석시 안테나 축비를 거의 고려하지 않았다. 먼저, 상부덮개와 패치안테나 간의 공기층 높이에 의한 중심주파수의 변화를 분석하였다. 공기층 높이가 적을 때는 중심주파수가 낮은 쪽으로 천이하였고, $005{\lambda}_0$의 공기층 높이에서는 주파수 천이가 거의 없었다. 다음은 최적의 공기층 높이를 적용하여 상부덮개의 층수를 증가하면서 안테나 성능을 분석하였다. 상부덮개의 층수가 증가하면서 안테나 이득은 비례적으로 증가하지만, 안테나 축비는 점차적으로 악화되었다. 또한, 상부덮개의 유전체 두께가 증가할수록 안테나 이득은 증가하지만 안테나 축비는 급격히 악화되었다. 결과적으로 안테나 축비를 3dB 이내로 유지하면서 상부덮개의 층수를 확장하여 다양한 이득을 얻을 수 있는 안테나 설계가 가능함을 확인하였다.

Perturbation 효과를 이용한 원편파 원형 마이크로스트립 안테나 (Circular Polarization Circular Microstrip Antenna using the Perturbation Effect)

  • 류미라;우종명;허정
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2005년도 종합학술발표회 논문집 Vol.15 No.1
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    • pp.293-296
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    • 2005
  • This paper presents the design of linear and circular polarization baseball- shaped circular microstrip antenna (BCMA) with 3-dimensional structure using perturbation effect to reduce its size, which runs at 1.575GHz frequency bandwidth. As a result, the size of linear polarized antenna could be reduced up to 23.7% in patch diameter and 41.8% in its area. Linear polarized antenna has -26.04dB of return loss, 69MHz(4.38%) of -l0dB bandwidth, 4.51dBd of gain, and its -3dB beamwidth are 99$^{\circ}$ in E-plane, 83$^{\circ}$ in H-plane. Circular polarized antenna has -17.43dB of return loss, 113.7MHz(7.2%) of -l0dB bandwidth, 2dBd of gain, 2dB of axial ratio and its -3dB beamwidth are 87$^{\circ}$, 86$^{\circ}$ x-axis polarized, 80$^{\circ}$, 84$^{\circ}$ y-axis polarized. It has 82mm of diameter, which is 28.5% of linear polarized CMPA. Therefore, in this paper we verified that baseball-shaped 3-dimensional structure of circular microstrip patch antenna applied with perturbation effect is appropriate for miniaturization.

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Design of CP Antenna with a Fenced Ground for a Handheld RFID Reader

  • Hong, Seok-Jin;Yu, Yeon-Sik;Lee, Dong-Hyun;Kahng, Sung-Tek;Choi, Jae-Hoon
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제7권2호
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    • pp.96-101
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    • 2007
  • A design of circular polarized(CP) microstrip antenna with a fenced ground is proposed and the equivalent circuit is derived. The antenna consists of a square radiating patch with a pair of truncated comers, a bottom ground and a fenced ground. From conducted experiments, a patch size reduction using the metal fence as large as 25% from the conventional patch structure, has been obtained. The input admittance of the extracted equivalent circuit is shown to agree with that of the measurement. And the design parameters and performance of the proposed antenna are examined by analyzing the fields and circuit behaviors.

5.8GHz 마이크로파 무선전력전송을 위한 원형 편파 배열 안테나 설계 (Design of Circularly Polarized Array Antenna for 5.8GHz Microwave Wireless Power Transmission)

  • 이성훈;손명식
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.20-25
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    • 2018
  • In this paper, we have designed circularly polarized array antenna for 5.8GHz microwave wireless power transmission. To obtain high antenna gain, we studied a single patch antenna, a $2{\times}1$ array antenna, a $2{\times}2$ array antenna, a $2{\times}4$ array antenna, and a $4{\times}4$ array antenna. Commonly, characteristics of each antenna have a frequency of 5.8 GHz and Right Hand Circular Polarization(RHCP) of circular polarization. Also, the results were obtained with the design to each antenna that the return loss was less than -10dB and the axial ratio was less than 3dB. The gain of the antennas was 6.08dBi for a single patch antenna, 9.69dBi for a $2{\times}1$ array antenna, 12.99dBi for a $2{\times}2$ array antenna, 15.72dBi for a $2{\times}4$ array antenna and 18.39dBi for a $4{\times}4$ array antenna. When the elements of the array antenna were increased, it was confirmed that it increased by about 3dBi.

원형 패치와 포크형 구조가 결합된 UWB 안테나 (Design of UWB Antenna with Fork-type structure and circular patch)

  • 하윤상;김기래;최영규;윤중한
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권10호
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    • pp.1837-1844
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    • 2016
  • 본 논문에서는 UWB (Ultra Wide Band) 주파수 대역 (3.1 ~ 10.6 GHz)에서 동작하는 안테나를 제안한다. 제안된 안테나는 UWB 대역 특성을 얻기 위하여 기존 포크형 구조에 원형 패치를 결합하고, 접지면을 원호 구조로 구현하였다. 구현된 안테나는 유전율 4.4인 FR-4 기판 위에 설계되었고 전체 크기는 $34mm(W){\times}50mm(L){\times}1mm(t)$ 이다. 최적화된 수치를 사용하여 제안된 안테나를 제작하였으며 특성을 실험한 결과 UWB 대역에서 약 -10 dB 이하의 반사 손실, 전류분포, 이득, 방사패턴의 특성을 측정하였다. 이와 같은 실험결과로 광대역 통신시스템에 활용이 가능할 것으로 판단된다.

모노펄스 급전 구조를 갖는 Ka 대역 우회선 원편파 마이크로스트립 패치 배열 안테나 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Right Hand Circular Polarization Microstrip Patch Array Antenna for Ka Band with Mono-Pulse Feed)

  • 배기형
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2005년도 종합학술발표회 논문집 Vol.15 No.1
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    • pp.297-302
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    • 2005
  • Right hand circularly polarized Ka band microstrip patch array antenna was designed, manufacture and measurement were carried out. In order to lower axial ratio performance sequential rotation array technique was used. With mono-pulse feed There are sum and delta channel. Waveguide to microstrip transition was used. The 512 array antenna was performed which axial ratio is about 1.ldB in the half power beam width and also 1.ldB at the normal direction. Directivity gain of designed antenna is 32dB.

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1.6 GHz대역 위성항법 시스템용 원형 패치 안테나 설계 (Design of Circular Patch Antenna for 1.6G Hz band Satellite Navigation System)

  • 강녕학;이승엽;여준호;이종익;김건균
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2018년도 춘계학술대회
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    • pp.63-64
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    • 2018
  • 본 연구에서는 주파수 1.5 GHz~1.7 GHz대역에서 동작하는 원형편파 패치 안테나 설계방법에 대해 연구하였다. 광대역 특성과 고 이득을 갖기 위해 패치가 인쇄된 얇은 유전체 기판과 접지판 사이는 공기층을 정하였다. 임피던스 대역폭을 개선하기 위하여 패치의 크기, 패치와 접지판 간 거리, 패치 내부 슬롯의 길이, 급전 위치, 정합 스터브의 길이 등을 조정하였다. 1.5 GHz~1.7 GHz 대역에서 동작하는 안테나를 설계하고 특성을 시뮬레이션하였다. 시뮬레이션 결과 반사손실, 이득, 축비, 방사패턴 등의 안테나 특성이 위성항법 시스템에 적절함을 보였다.

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정확한 급전 구조를 고려한 레이돔 원형 패치 안테나 해석 (Analysis of a Circular Microstrip Patch Antenna with Dielectric Superstrate using the Rigorous Probe Feed Model)

  • 최동혁;박경빈;박성욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.859-867
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    • 2000
  • 본 논문에서는 프로브로 급전되는 단일 원형 마이크로스트립 안테나 위에 게이돔과 같은 또 다른 유전체가 씌어져 있는 구조에 대해서 모멘트 법을 이용하여 해석을 하였다. 급전 구조의 정확한 해석을 위하여 어태치먼트 모드를 이용하여 패치와 급전겅에서의 전류의 연속성을 보장해 줌으로써, 급전점에서 급격히 변하는 전류성분들을 표현할 수 있었다. 해석된 결과는 실험을 통하여 검증되었고, 서로 잘 일치하고 있음을 확인할수 있었다.

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