• 제목/요약/키워드: microstrip-fed

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위상배열 응용을 위한 스마트 스킨 안테나 설계 및 제작 (Design and fabrication of Smart Skin Antenna for Phased Array Applications)

  • 손성호;황운봉
    • Composites Research
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    • 제20권3호
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    • pp.25-30
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    • 2007
  • 본 논문에서는 위상배열로 응용할 수 있는 스마트 스킨 안테나에 대한 기본 설계와 제작에 대해 소개하였다. 스마트 스킨 위상배열 안테나는 기계적 회전 없이 전기적으로 안테나 방사패턴을 조향 제어할 수 있는 안테나로서, 강도 및 중량 등의 기계적 특성이 우수한 허니콤 샌드위치 구조를 이용하여 전기적, 기계적 특성을 모두 만족하도록 설계되어야 한다. 본 논문에서 제시한 스마트 스킨 안테나는 공진 주파수 5 GHz 원형편파의 $2{\times}2$ 부배열이며, 동축 케이블에 의한 프루브 급전방식으로 설계하였다. 그리고, 전자기 수치해석을 통하여 레이돔이 있는 경우와 없는 경우에 대해 비교 분석하였다. 이와 같이 설계된 안테나를 제작하여 안테나 성능시험을 하였으며, 그 결과 이득은 12.2 dBi, 주파수 대역폭은 6.4 %의 양호한 성능을 확인하였다.

직렬 급전된 두 개의 다이폴 배열 안테나의 대역폭 향상 (Bandwidth Improvement of a Series-fed Two Dipole Array Antenna)

  • 여준호;이종익
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권11호
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    • pp.5214-5218
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    • 2011
  • 본 논문에서는 이동 통신용 기지국 안테나로 사용할 수 있는 직렬 급전된 두 개의 다이폴 배열(STDA) 안테나의 대역폭 향상에 관해 연구하였다. 제안된 STDA 안테나는 두 개의 서로 다른 길이의 스트립 다이폴 안테나가 코플래너스트립라인 급전선으로 바로 연결되어 있다. 두 다이폴 사이의 간격과 두 번째 다이폴의 길이를 조정함으로써 대역폭을 증가시킬 수 있다. 또한, 급전부를 최소화하기 위해 단락이 종단된 마이크로스트립라인과 슬롯라인으로 구성된 내장 밸런을 사용하였으며, 급전위치를 조정하여 광대역 임피던스 정합을 얻을 수 있었다. 제안된 구조로 현재 운용되는 이동 통신 주파수를 모두 포함하는 1.75-2.7 GHz 대역에서 이득이 5dBi 이상인 안테나를 설계하고 FR4 기판(비유전율 4.4, 두께 0.8 mm)상에 제작하여 특성을 실험하였다. 제작된 안테나는 VSWR<2 기준으로 임피던스 대역폭이 49%(1.7-2.8 GHz)이고 5.5 dBi 이상의 이득을 가지며, 12 dB 이상의 전후방비를 가진다.

ENG 영차 공진을 이용하여 대역폭이 개선되고 지향성 방사 패턴을 갖는 하이브리드 안테나 (Broadband Hybrid Antenna with Directional Radiation Pattern Utilizing Epsilon Negative Zeroth-Order Resonance)

  • 김인호;이정혜
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권8호
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    • pp.886-892
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    • 2010
  • 본 논문에서는 epsilon negative(ENG) 영차 공진과 $TM_{010}$-모드를 결합하여 넓은 대역폭을 갖고, 지향성 방사 패턴을 갖는 하이브리드 안테나를 제안한다. ENG 영차 공진을 얻기 위해 버섯 구조를 이용하였고, $TM_{010}$ 모드를 얻기 위해 패치 안테나를 이용하였다. 이 두 개의 안테나 사이에 갭을 주어 하나의 동축 선로 급전 구조로 두 개의 안테나를 결합하였다. ENG ZOR 주파수는 4 GHz, $TM_{010}$의 주파수는 3.9 GHz로 설계하였다. 두 주파수가 근접해 있기 때문에 이중 공진을 형성할 수 있고, 따라서 대역폭을 확장시킬 수가 있다. ENG ZOR 안테나는 전방향성의 방사 패턴을 갖지만, ENG ZOR 주파수와 $TM_{010}$의 주파수가 매우 근접해 있기 때문에 전방향성의 방사 패턴의 널 부분을 $TM_{010}$ 모드 방사가 보상해줄 수 있어 제안된 안테나는 지향성 방사 패턴을 갖는다. 제안된 안테나는 버섯 구조의 단위 셀을 각각 4개, 3개, 2개로 줄여나가면서 3가지 종류로 설계하여 특성을 분석하였다. 각각의 제안된 안테나는 비대역폭 $4.29{\sim}4.95 %$, 이득 3.16~5.57 dBi, 효율 62.4~94.2 %의 특성을 가지고 있다.

GPS 대역을 포함한 소형화된 이중대역 평면형 안테나 (Compact Dual-Band Planar Antenna with GPS Band)

  • 조규필;신동기;이영순
    • 한국항행학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.232-237
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    • 2020
  • 본 논문에서는 GPS 대역과 휴대용 기기에 적용을 위한 마이크로스트립 급전 이중대역 평면형 안테나를 제안하였다. 이중 대역 특성을 얻기 위하여 개방 L-형 슬롯과 구부러진 사각형 슬롯이 사용된다. 제안된 안테나는 유전상수(𝜖r)가 4.3, 두께가 1.6 mm, 크기가 57 × 57 ㎟ 인 FR4 기판에 설계 및 제작 되었다. 제안된 안테나의 제작 및 측정 결과 임피던스 대역폭(|S11|≤ -10dB)이 GPS 대역에서 60 MHz (1550 ~ 1610 MHz), DCS / IMT-2000 대역에서 670 MHz (1690 ~ 2360 MHz)로 GPS와 DCS / IMT-2000 대역을 충분하게 만족한다. 또한, 사용하고자 하는 대역에서 안정되고 우수한 무지향성 방사패턴을 얻을 수 있었으며, 2.36 dBi 이상의 높은 이득과 90% 이상의 효율을 얻을 수 있었다.

선박내 무선통신을 위한 삼중대역 안테나 설계 (Designs on Tri-band Antenna for Wireless Communication in a Ship)

  • 조성식;주양로;임태균;장은실;김훈;김갑기
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2010년도 춘계학술대회
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    • pp.151-153
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    • 2010
  • 본 논문에서는 선박내 무선통신용 장비로 활용 가능한 대역인 TRS(Trunked Radio System), WLAN(Wireless LAN), DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 삼중대역을 위한 평면 모노폴 소형 마이크로스트립 안테나를 설계하였다. 설계되어진 안테나는 접지면과 패치면을 동일면상에 위치시키는 CPW(Co-planar Waveguide)급전 구조를 이용하여 크기를 소형화하였다. 제안된 안테나는 유전율이 4.4, 두께 1.5mm, 탄젠트 손실이 0.04인 FR-4 기판을 이용하였으며, 삼중대역에서 2 이하의 정재파비를 만족하고 -10dB이하의 만족할 만한 입력대비 반사손실을 얻었다.

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800MHz 대역 고격리 이중급전 ICS 중계기 안테나 (800MHz Band Dual-fed ICS Repeater Antenna with High Isolation)

  • 고진현;김건균;이승엽;이종익
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.867-873
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    • 2016
  • 무선통신 시스템에서 ICS 중계기는 Donor와 Service 사이의 거리를 많이 이격시켜야 높은 격리도를 확보할 수 있는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 음영지역을 해소하여 통화권 영역을 확대하기 위해 높은 격리특성을 갖는 ICS(Interference Cancellation System)중계기 일체형 안테나를 설계하고 제작 및 측정을 통하여 성능을 평가하였다. 대역폭과 이득은 주방사 패치 및 기생 패치의 크기, 스터브 길이 등을 조정하여 구현하였다. 제작된 안테나는 CDMA 이동통신 주파수인 824~894 MHz 대역에서 이득은 3 dBi 이상, 격리도는 -56 dB 이하의 양호한 특성을 나타내었다.

위성방송 수신을 위한 대수주기 마이크로스트립 안테나에 대한 연구 (A Study on Microstrip Log-Periodic Antenna for Receiving the Direct Broadcasting Satellite(DBS) Signal)

  • 장원호;진재선;이윤현
    • 한국항행학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.101-107
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    • 2003
  • 본 연구에서는 이동하면서 BS/CS 대역의 무궁화3호위성 신호를 수신할 수 있도록 42도 이상의 틸팅각을 갖는 새로운 구조의 패치안테나에 대해 제시하였다. 본 안테나의 구조는 패치 다이폴을 직렬 배열한 대수 주기형 안테나와 개구결합을 이용한 급전 구조로 이루어 졌다. 테이퍼드 슬롯에 8 개의 직렬 패치 다이폴이 수직으로 놓여짐으로써 각 패치 다이폴에 직렬 급전이 된다. 직렬 급전된 패치 다이폴의 방사는 BS/CS 대역에서 메인 빔의 방향이 $37^{\circ}{\sim}42^{\circ}$를 형성하였고, 이득은 9.31~11.03 dBi로 측정되었다. 32개의 엘레멘트를 $4{\times}8$로 적절히 배열하면 24 dBi 이상의 이득과 40-48도 내외의 앙각이 형성되어, 무궁화 3호 위성의 이동체 탑재용 안테나에 적용이 가능하다.

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부분방전 진단용 UHF cavity-backed 스파이럴 안테나 (UHF Cavity-backed Spiral Antenna for Partial Discharge Diagnosis)

  • 김한별;김진혁;황금철;신재호
    • 전자공학회논문지
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    • 제49권12호
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    • pp.89-94
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    • 2012
  • 본 논문에서는 부분방전 진단용 UHF 광대역 cavity-backed 스파이럴 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 두 개의 Archimedean 스파이럴 암 (arm) 패턴, 캐비티 (cavity), 그리고 급전용 tapered 발룬 (balun)으로 구성되어 있다. 제안된 스파이럴 안테나의 동작 대역은 0.3-1.5 GHz 이고, 두 개의 스파이럴 암은 마이크로스트립 tapered 발룬 구조를 통하여 급전된다. 후면에는 이득을 향상시키기 위하여 캐비티를 부착하였다. CST사의 Microwave Studio를 이용하여 제안된 안테나의 설계 및 시뮬레이션을 수행하였다. 또한 설계된 안테나의 제작 및 측정을 통하여 성능을 검증하였다. 제작된 안테나는 측정된 모든 주파수에서 +z축 방향으로 지향성이 나타났고, 최대이득은 9.92 dBi 이다.

주파수 대역 저지 특성을 갖는 초광대역 안테나 (Ultra-Wideband Antenna Having a Frequency Band Notch Characteristic)

  • 최우영;정지학;정경호;최재훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.199-203
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    • 2005
  • 본 논문에서는 Ultra-Wideband(UWB)통신을 위한 새로운 소형 주파수 대역 저지 안테나를 설계 및 제작한다. 설계된 안테나는 초광대역 특성을 만족하면서, IEEE 802.11a와 HIPERLAN/2에 의해 사용이 제한된 $5.15\~5.825\;GHz$에서 주파수 대역 저지 특성을 갖는다. 안테나의 광대역 특성을 얻기 위해서 요철 모양의 접지면을 구현하였고, 또한 제한된 주파수 대역에서 저지 특성을 갖기 위해 U모양의 얇은 슬랏을 사각형 복사 패치 위에 구현 하였다. 제작된 안테나는 저지 대역인 $4.92\~5.866\;GHz$을 제외하고 $2.95\~11.7\;GHz$ 대역에서 정재파비 2 이하를 만족하는 광대역 특성을 나타낸다.

차량 정밀 측위용 이중대역 GPS 안테나 설계 (Design of a Vehicle-Mounted GPS Antenna for Accurate Positioning)

  • 느팜;정재영
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.145-150
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    • 2016
  • 자율주행 차량 구현에 있어 차량의 위치에 대한 정확한 정보가 실시간으로 제공되어야 한다. 이동기준국 차분 측위 기술은 차량에 복수의 안테나에서 수신한 신호의 위상차를 통해 정밀 측위 정보를 생성하는 기술로, 이를 위해 차량의 평평하고 넓은 루프를 접지면으로 하는 이중대역 및 이중 원형편파 안테나 개발이 필수적이다. 본 논문에서 제안하는 안테나는 GPS L1과 L2 주파수 대역에서 공진을 일으키는 이중대역 안테나로써, 기존 안테나와 달리 급전부가 안테나 측면에 위치하여 복수의 안테나를 필요로 하는 시스템에 적합하다. 안테나 설계안은 중요 파라미터들의 이론값을 토대로 모델링한 초기 모델을 3D 전파시뮬레이션 소프트웨어를 이용해 최적화하는 방법으로 도출하였다. 최적화된 안테나의 시뮬레이션값과 측정값을 분석한 결과, L1과 L2에서 대역폭 6.1%와 3.7%, 축비 1% 이상임을 확인하였다. 안테나 크기는 $73mm{\times}73mm{\times}6.4mm$로 소형 구조의 장점을 갖췄다.