• ETRI Journal
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• 제46권3호
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• pp.404-412
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• 2024

We propose a method for increasing the bandwidth of a substrate-integrated-waveguide (SIW) cavity-backed antenna with taper-based micro-strip SIW transition feeding. For radio transmission, a circular slot is etched on top of the SIW cavity. For optimal antenna design, the slot is etched slightly away from the cavity center to generate circularly polarized waves. Simulations show a wide axial ratio bandwidth of 7.860% between 11.02 GHz and 11.806 GHz. Experimental results confirm a similar wide axial ratio bandwidth of 4.9% between 10.8 GHz and 11.35 GHz. An SIW feed from an inductive window excites the radiating circular slot, resulting in a simulated wide impedance range of 1.548 GHz (10.338 GHz-11.886 GHz) and bandwidth of 13.93%. Experimental results show a wide impedance of 2.08 GHz (10.2 GHz-12.08 GHz) and bandwidth of 18.84%. The SIW cavity-backed antenna creates a unidirectional pattern, leading to gains of 6.61 dBi and 7.594 dBi in simulations and experiments, respectively. The proposed antenna was fabricated on a Rogers RT/Duroid 5880 substrate, and the reflection coefficient, radiation patterns, and gains were tested and compared using a computer simulator. The developed broadband antenna seems suitable for X-band applications.

• 한국전자파학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.305-316
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• 1998

마이크로스트립 안테나의 대역폭을 확장하는 기법으로 SRFT에 의한 임피던스 정합회로를 제안한다. 이 기법의 유용성은 주파수가 안테나의 입력임피던스의 공진특성에는 영향을 주고, 방사패턴과 이득 특성에는 별로 영향을 주지 않는다는 것에 기초한다. 이 기법의 특정은 안테나와 전원에 대한 이론적인 기술을 할 필요가 없고 요구되는 주파수대에서 전원과 부하의 데이터를 직접 이용한다. 또한 사전에 정합회로의 topology를 구하기 위한 전달함수의 이론적 형태가 필요없다. 본 연구에서는 구형 마이크로스트립 안테나의 해석에 전송선로 모델올 이용하고, Fano의 대역폭 확장이론올 기초로하여 원하는 주파수대에서 일정한 이득을 갖는 마이크로스트립 안테나의 정합회로를 설계하는데 SRFT 를 도입하여 구조가 다른 두 개의 마이크로스트립 안테나를 제작하여 실험하였다. 그 결과, 제안된 임피던스 정합회로를 갖는 마이크로스트립 안테나는 정합회로가없는 안테나보다 약 3배의 대역폭이 확장됨을 확인하였다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제3권2호
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• pp.104-110
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• 2003

A ring filter is proposed as a wide-banded filter. It consists of a ring and two short stubs, which are connected at 90$^{\circ}$ and 270$^{\circ}$ points of the ring. Since the termination impedance at 90$^{\circ}$ and 270$^{\circ}$ points of the ring and the characteristic impedance of the short stub have an effect on designing of it, the relation between them and bandwidths has been studied. Based on the study, two types of small-sized wideband CVT(constant VSWR-type impedance transformer)- and CCT(constant conductance-type impedance transformer)-ring filters are introduced, designed, simulated and one of two, a CCT -ring filter, is tested. The circumference of the ring can be reduced theoretically up to 60$^{\circ}$ and two of many cases having about 300$^{\circ}$ circumferences are simulated. The simulated results show more than 100 % fractional bandwidth, which can be obtained with more than 5 stages in conventional filter-design techniques. To test the designed CCT-ring filter, it has been fabricated in microstrip technology and the measured results show good agreement with the simulated ones, having more than 100 % fractional bandwidth.

• 한국전자파학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.919-930
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• 2001

본 논문에서는 원형편파를 이용하는 적층구조의 광대역 평판형 배열안테나를 연구하였으며, 적층구조의 보조적인 편파유발부와 기생패치의 최적 설계를 통하여, 임피던스 및 축비특성에서의 이중공진특성을 구현하였다 따라서, 기존에 사용되고 있는 축비대역확장기법을 사용하지 않는 단일급전방식 원형편파용 평판안테나의 대역확장에 기여할 수 있으며, 공진주파수의 보정설계를 통하여 이중대역안테나로의 활용을 기대할 수 있다. 또한, 해당안테나를 국내 위성방송서비스대역에 적용하여 설계 및 제작하였으며, 임피던스대역폭 9.7%, 안테나 이득 24 dBi와 이중공진특성에 의한 2.8 %(11.4 GHz)와 1.4 %(11.8 GHz)의 3 dB 축비대역폭을 갖는다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.755-762
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• 2000

본 논문에는 유전체 도파관 모델을 이용하여 육면체 유전체 공진기 안테나의 공진주파수, Qrad 및 임파던스 대역폭에 대한 근사 결과를 넓은 종횡비에 대하여 3D 그래프로 제시하고 시뮬레이션 및 측정 결과와 비교 분석하였다. 이러한 비교를 위해 상대 유전율이 37.84와 90인 유전체를 개구 결합 및 동축선로 급선하였는데 공진주파수는 약 8% 정도의 예측오차를 갖는 것이 확인되었고 임피던스 대역폭도 급전방식에 따라 차이가 날수 있음을 확인하였다. 본 논문에서 제시된 데이터들은 유전체 공지기 안테나 설계시 주어진 공진주파수와 대역폭에 대한 종횡비 선정시 유용하게 사용될 수 있다.

• ETRI Journal
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• 제41권2호
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• pp.167-175
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• 2019

A wideband dual-polarized antenna coupling cross resonator is proposed for LTE700/GSM850/GSM900 base stations. An additional resonance is introduced to obtain strong coupling between the dipole and resonator. Moreover, the input impedance of the proposed antenna is steadily close to $50{\Omega}$, which results in better impedance matching. Therefore, a wide bandwidth can be achieved with multiresonance. A prototype is fabricated to verify the proposed design. The measured results show that the antenna has a fractional bandwidth of 35.7% from 690 MHz to 990 MHz for ${\mid}S_{11}{\mid}$ < -15 dB. Stable radiation patterns as well as gain are also obtained over the entire operating band. Moreover, a five-element antenna array with an electrical downtilt of $0^{\circ}$to $14^{\circ}$ is developed for modern base station applications. Measurement shows that a wide impedance bandwidth of 34.7% (690 MHz to 980 MHz), stable HPBW (3-dB beamwidth) of $65{\pm}5^{\circ}$, and high gain of $13.8{\pm}0.6dBi$ are achieved with electrical downtilts of $0^{\circ}$, $7^{\circ}$, and $14^{\circ}$.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.1940-1945
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• 2006

본 논문에서는 S밴드(24 GHz)와 C밴드(4-8 GHz)에서 사용가능한 비동심원 복사구조와 저 임피던스 급전구조를 갖는 소형 광대역 원형 링슬롯 안테나를 제안하였다. 본 안테나는 유전율 4.3, 두께 1mm의 기판을 대상으로 해석되었다. 제안된 안테나의 측정된 임피던스 대역폭은 $118%(S_{11}{\leq}-10dB)$이므로 기존의 원형 링슬롯 안테나보다 훨씬 광대역이다. 또한 주요 설계변수들을 변화시켰을 때 변경되는 안테나의 특성을 연구함으로써 최적화설계에 도움이 되도록 하였다.

• 전기학회논문지
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• 제65권2호
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• pp.329-334
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• 2016

In this paper, we demonstrate a Non-Foster matching method for an electrically small antenna to improve the signal-to-noise ratio (SNR) of communication link. For the experiment, we used a general FM antenna whose resonance frequency is about 52-57 MHz and a floating type Linvill negative impedance converter(NIC)-based circuit as a Non-Foster matching element. By implementing the Non-Foster circuit to cover FM band, we can achieve a wide bandwidth matching covers 40-200 MHz. Our measurement shows 3-7 dB improvement of SNR for the same bandwidth though there are several spikes which means no improvement of SNR in the band.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.473-478
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• 2021

본 논문은 급증하는 무선통신, 자율주행자동차, 5G 무선통신 및 광대역 어플리케이션 등과 같이 다양한 방면에서 필요로 하는 광대역, 고이득 안테나 필요성에 따라 후면 주파수 선택 표면(FSS, Frequency Selective Surface)을 이용한 광대역 고이득 평면 사다리꼴 모노폴 안테나를 설계하였다. 제안된 안테나는 이중 금속층을 사용하여 기존의 주파수 선택 표면과 구조적인 차이점을 갖는다. 또한 기존의 안테나 설계에서 갖는 설계의 복잡함을 해결하기 위해 GA(Genetic Algorithms)과 HFSS(High Frequency Structure Simulator) 시뮬레이션을 사용하여 효율성을 증가시켰다. 이를 통해 3.52 GHz ~ 5.92 GHz의 넓은 대역폭과 전체 대역폭에서 10.5 dBi 이상의 이득을 유지하며, 5.1 GHz에서 11.8 dBi의 최고 이득을 갖는다. 기존 안테나와 비교하였을 경우 1.8 GHz의 36% 임피던스 대역폭이 2.4 GHz의 50% 임피던스 대역폭으로 향상되었으며, 이득의 경우 8.6 dBi 증가하는 것을 확인하였다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제5권1호
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• pp.14-20
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• 2005

In this paper, a technique is presented for broadbanding the bow-tie slot antenna fed by a CPW(coplanar waveguide). The bandwidth performance of existing bow-tie slot designs is greatly enhanced by optimizing the slot shape and properly adjusting the characteristic impedance of the coplanar waveguide feeding the slot. To connect the 50-ohm input coaxial line to the CPW feed line, a linear taper in the CPW is employed. The designed antenna shows a 3.5 $\~$ 10.0 GHz impedance bandwidth, a 3.5 $\~$ 6.0 GHz pattern bandwidth, and a 5.5 $\~$ 7.5 dBi gain over 3.5 $\~$ 6.0 GHz. Above 6.0 GHz, the antenna radiation pattern appreciably deviates from the typical dipolar pattern.