• 제목/요약/키워드: microstrip patch antennas

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H 형태 공진기를 이용한 소형화된 HTS 안테나의 제작 및 특성 해석 (Fabrication and Characterization of Miniaturized HTS Microstrip Antennas Using "H"-type Resonator)

  • 정동철;윤창훈;황종선;최창주
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제52권7호
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    • pp.282-287
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    • 2003
  • ″H″ type resonator has the advantage for the miniaturization of high-T7 superconducting (HTS) microstrip antenna in comparison with the conventional microstrip antenna such as rectangular type or circular type. In this paper we designed miniaturized HTS antennas using this "H"-type resonator and reported the characteristics of our antennas including return loss, bandwidth, radiation patterns, efficiency and so on. To fabricate the "H" type antenna, HTS YBa$_2$Cu$_3$$O_{7-x}$ (YBCO) thin films were deposited on MgO substrates using rf-magnetron sputtering. For comparison between normal conducting antennas and superconducting antennas, the gold antennas with the same dimension were also fabricated. An aperture coupling was used for impedance matching between 50 $\Omega$ feed line and HTS radiating patch. The ″H" type superconducting antenna showed the performance of 1.38 in SWR, 26 % in efficiency, and 13.8 dB in the return loss superior to the normal conducting counterpart.

유한요소법을 이용한 패치안테나의 설계에 관한 연구 (Design of Patch Antennas using FEM)

  • 한재봉;황재호
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.74-80
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    • 2004
  • 본 논문은 2.4 GHz 대역에 있어 지향성 이득이 큰 마이크로스트립 안테나를 유한요소법을 이용하여 설계하고 그 특성을 해석한다. 안테나의 소형화를 위하여 유전율이 높은($\varepsilon$$_{r}$=4.6) 기판을 사용하며, 패치의 구조는 방형으로 한다. 또한 안테나의 특성 해석은 상용 툴인 HFSS를 사용한다. 설계한 마이크로스트립 안테나의 특성을 살펴보면 공진주파수 2.45 GHz 에서 입력 임피던스는 약 50 Ω으로 별도의 정합회로가 필요치 않으며, 1개의 페치인 경우 안테나의 이득은 딱 6.2 dBi이고, 패치의 배열에 따라 이득의 증대가 나타났다. 제시된 패치의 배열에 따른 이득의 변화는 2.4 GHz 대역 통신시스템의 용도에 따른 안테나의 적절한 선택기준이 될 수 있다..

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평행 결합 선로를 이용한 복합 광대역 기법 적용 마이크로스트립 안테나에 관한 연구 (A Study on Compound Technique for Increasing the Bandwidth of Microstrip Antennas using the Paralle Coupled Lines)

  • 김정일;한만군;윤영중
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.713-721
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    • 2001
  • 본 논문에서는 이미 설계된 기생 패치 구조와 적층 구조 광대역 마이크로스트립 안테나에 평행 결합 선로 형태의 광대역 임피던스 정합 회로를 결합하여 쉽게 추가적인 대역폭 증가를 이룰 수 있음을 제안하였다. 평행결합 선로 형태의 광대역 임피던스 정합 회로 설계를 위하여 분포 회로 방식의 반복적인 방법을 제시하였고, 설계.제작한 안테나의 측정 결과 기생 패치 구조와 적층 구조에서 각각 약 1.6배 1.5배의 추가적인 임피던스 대역폭 증가를 이룰 수 있었다. 그리고 방사 패턴과 측정된 이득을 보면 평행 결합 선로의 결합으로 인한 방산 패턴에서의 큰 변화는 보이지 않았지만, 이득에서는 평행 결합 선로 부분의 커플링 손실로 인해 최대 이득이 약 1 dB와 0.5 dB 정도 감소하는 것을 확인할 수 있었다.

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Effect of Adjustable Antenna Substrate Thickness on Aperture-Coupled Microstrip Antenna

  • Somsongkul, T.;Lorpichian, A.;Janchitrapongvej, K.;Anantrasirichai, N.;Wakabayashi, T.
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.1664-1667
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    • 2003
  • Aperture-coupled microstrip antenna is one type of microstrip antennas. This type of antenna has bandwidth wider than simple microstrip antenna. Herein, we use two substrates, that have the same dielectric constant 2.47 (PTFE-quartz) in which upper substrate is a rectangular patch. The microstrip patch is fed by a microstrip line which is printed on lower substrate, through an aperture or slot in the common ground plane of patch and microstrip feed. This antenna is analyzed by using Finite Difference Time Domain (FDTD) method the specific design frequency 10 GHz and match impedance is 50 ohms. The simulation results of its characteristics are input impedance, return loss, VSWR and radiation patterns respectively.

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구형 마이크로스트립 안테나의 간격에 대한 새로운 Radiating Edges-Coupling(REC) 모델 (New Radiating Edges-Coupling (REC) Model for the Gap Between Two Rectangular Microstrip Patch Antennas)

  • 홍재표;조영기;손현
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제26권2호
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    • pp.56-65
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    • 1989
  • 본 논문에서는 결합된 구형 마이크로스트립 안테나사이의 간격에 대한 새로운 등가모델인 Radiating Edges-Coupling(REC) 모델을 제시하였다. REC모델은 균일한 유전체로 채워져 있고 윗면에 슬릿이 있는 평행평판 도파로의 등가회로로 부터 유도하였다. 결합간격이 0.5, 1.0, 1.5, 및 2.0mm인 경우에 REC모델을 적용하여 2.5GHz와 3.5GHz 사이의 주파수에서 산란계수 | $S_{11}$ |과 |$S_{12}$|의 이론치와 실험치를 비교한 결과 서로 일치되는 양호한 특성을 얻었다.

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직사각형 도파관 속으로 전파하는 초고주파 전력 수신용 사각형 마이크로스트립 패치 안테나 설계 (Design of rectangular microstrip patch antenna for receiving a microwave power propagating in a rectangular waveguide)

  • 박동국
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제1권2호
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    • pp.131-136
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    • 1997
  • 본 논문에서는 직사각형 도파관내에 놓여 있는 동축선으로 급전되는 사각형 마이크로스트립 패치 안테나의 입력 임피던스를 공진기 모델 및 안테나에 의해 여기되는 도파관내의 전송 모드로부터 이론적으로 계산하였다. 자유공간과 도파관내에서 패치 안테나의 급전 위치에 따른 return loss 및 효율을 계산하여 비교하였으며 최대 효율을 얻을 수 있는 급전점이 자유공간과 도파관에서 차이가 있음을 보였다.

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Shorting Post와 Spiral 모양을 이용한 소형 패치 안테나 설계 (Size reduction of patch antennas using shorting post and spiral shape)

  • 조영상;성영제;김영식
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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    • pp.492-495
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    • 2003
  • This paper presents a novel method to reduce the size of microstrip patch antennas using shorting post and spiral shape. The spiral conductor shape of the proposed shorted patch antennas increases the length of the current patch for a given area. Two spiral shaped patch antennas with shorting post operating at 700 MHz bands are investigated experimentally.

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단일 급전 원형 편파 마이크로스트립 안테나 설계 (Design of Singly Fed Microstrip Antennas Having Circular Polarization)

  • 오세창;전중창;박위상
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권7호
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    • pp.998-1009
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    • 1999
  • 본 논문에서는 X 밴드 주파수에서 단얼 마이크로스트립 선로 급전방식을 갖는 원형 편파 개구면-패치 안테나(aperture-patch antenna) 및 환 구조 안테나(ring antenna)를 설계, 제작하여 특성을 측정하였다. 개구면-패치 안테나는 동작 대역폭이 매우 넓으며, 환 구조 안테나는 크기가 작아서 대형 배열안테나의 기본 복사소자로 적합하다. 이 두 종류의 안테나에 대하여 VSWR 대역폭과 원형편파 축비(axial ratio)를 개선하기 위한 여러 가지 설계 파라미터의 영향을 분석하였다. 개구면과 환 복사소자는 공진기 모델(cavity mode!)에 근거하여 초기 설계를 하였으며. 원형편파를 발생시키기 위한 개구면 내부의 패치와 환 내부의 스터브(stub) 는 Ensemble 소프트웨어를 사용하여 최적화 하였다. 제작된 안테나는 개구면-패치 안테나의 경우 25 %의 V VSWR 대역폭(3dB 기준)과 1.2 dB의 최소 축비를 가지며, 환 구조 안테나에서는 6.7 %의 VSWR 대역폭과 1.6 dB의 최소 축비를 가진다.

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비대칭 급전선로와 패치설계를 이용한 다중대역 안테나의 설계 (A Novel Multiple Band Antenna Design Implementing Unbalanced Feed-Lines and Meandered Patch Options)

  • 정진우;노형환;박준석;조홍구
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2007년도 학술대회
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    • pp.427-431
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    • 2007
  • Applications in present-day mobile communication systems particularly require miniaturized dimensions and low-profiles of antenna in order to meet the mobile units. Thus, size reductions and bandwidth enhancements are becoming crucial design considerations for practical applications of microstrip antennas. The motivation of further experiments have been stepped to follow those studies for achieving compact and broadband, even multiplied operation modes, which are greatly increased with much attentions recently. To obtain broadband, single-feed, circularly polarized characteristics of microstrip antennas, a design with feed-line ought to be a factor of two. Usually, diagonally balanced-line feeds with hybrid coupler are employed to attain circular polarizations. We firstly formulated DGS (Defected Ground Structures) based operation principles of the entire microstrip components and therefore were able to derive impedance variance of feed-lines. After verifying corresponding experimental results, we targeted the frequency bands of UHF RFID (Ultra High Frequency Radio Frequency IDentification) and approximately of 0.4-2.4GHz have exhibited remarkable two resonance amplitudes as a dual band antenna. Our secondary researches were aimed to design quad band microstrip antenna which represents four resonance characteristics within the identical frequency bands as well. Microstrip patch has been meandered to lengthen the electrical paths, and the other design criteria with respecting physical parameters including radiation patterns and impedance bandwidths measurements will be described for verification. Advisable applications of these antennas can be GSM850, GSM900, GPS (L1-1575 and L2-1227) and UMTS-2110 of cellular systems, which extremely desire multiband and minimum size.

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A Switchable Microstrip Patch Antenna for Dual Frequency Operation

  • Sung, Young-Je
    • ETRI Journal
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    • 제30권4호
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    • pp.603-605
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    • 2008
  • A novel design for equilateral-triangular microstrip antennas with switchable resonant frequency is proposed. For dual-frequency operation, the proposed design is achieved by loading a pair of slits in the triangular patch, and two PIN diodes are utilized to switch the slits on or off. By increasing the length of the slits, the lower resonant frequency can be varied in the range from 1.22 GHz to 1.72 GHz whereas the upper resonant frequency remains unchanged.

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