• Title/Summary/Keyword: waveguide antenna

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CPW급전 구조 Hepta-Band 내장형 안테나 설계 및 제작 (Desing of an internal Antenna for Hepta-Band Using CPWG-fed)

  • 한동완;정계택;이천희;이화춘;곽경섭
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권9A호
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    • pp.934-940
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    • 2008
  • 본 논문에서는 GPS, DCS, PCS, UMTS, Wibro, Bluetooth, S-DMB대역에서 동작 가능한 안테나를 설계하고 제작하였다. 최대한 적은 부피의 안테나로 광대역 특성을 얻기 위해 모노폴 안테나를 기반으로 CPWG(Coplanar Waveguide-fed with Ground) 급전 구조를 사용하였다. 방사패치의 길이와 방사패치와 접지면 간의 간격을 조정하며 시뮬레이션 하였으며, 최적화된 파라미터를 가지고 제작하였다. 제작된 안테나는 VSWR<2에서 1.430Hz$\sim$2.9GHz(67.89%)의 대역폭과 $1.3{\sim}3.7dBi$의 이득 및 전방향성(Omni-directional) 방사패턴을 얻었다.

근역장의 효율적 측정을 위한 광대역 프로브의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Wideband Probe for Efficient Near Field Measurement)

  • 김종면;문정익;윤재훈;전순익;김남
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권9호
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    • pp.836-844
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    • 2006
  • 본 논문에서는 근역장 측정에 사용되는 이중 리지드 도파관 구조 광대 역 프로브를 설계 및 제작하였다. 광대역 임피던스 정합을 위해 구형 도파관 내에 지수함수 테이퍼 리지를 삽입시킨 구조를 이용하여 구현하였다. 프로브는 $VSWR\leq2.2$를 기준으로 하한 주파수 8.2 GHz에서 상한 주파수 18 GHz까지 2.2:1의 대 역비를 갖는 광대역 특성을 보였으며 대역폭 내에 왜곡 없는 안정된 복사 패턴을 가지면서 4.5 dBi 이상의 이득을 가졌다. 설계한 광대역 프로브를 이용하여 근역장 측정 시스템을 적용하여 정확한 측정 결과를 얻을 수 있었다.

선형편파를 갖는 S-대역 SDR용 SIW 안테나 설계 (SIW-Based Linearly Polarized S-Band Antenna for SDR)

  • 한준용;윤성식;이재욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권2호
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    • pp.216-219
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    • 2016
  • 본 논문에서는 SIW(Substrate Integrated Waveguide) 구조를 갖는 SDR(Software Defined Radar)용 안테나를 설계하고 제작하였다. SIW 구조는 쉬운 집적화로 인하여 일반 PCB 상에 구현이 가능하고, 기존의 구형 도파관과 같이 높은 전력의 입력 신호에 대하여 낮은 전송손실을 가지는 특성이 있다. 또한, 전자기 간섭에 대하여 강한 내성을 갖는 장점이 있다. 특히 본 논문에서는 제작한 SIW 안테나를 가지고 USRP(Universal Software Radio Peripheral) 플랫폼에 탑재하여 목표물 RCS(Radar Cross Section)탐지 실험을 진행하였다. 제안된 안테나는 ISM(Industrial, Scientific and Medical) 대역(2.4~2.48 GHz)에서 동작하며, 이득 특성은 8 dBi 이상을 보인다.

DBS 수신용 빔 틸트형 슬롯 어레이 도파관 안테나의 특성 (Characteristics of Beam-tilting Slot Array Waveguide Antennas for DBS Reception)

  • 민경식;김동철
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제39권3호
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    • pp.140-149
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    • 2002
  • 본 논문에서는 DBS 수신용 이동체 탑재형 시스템에 이용하기 위한 빔 틸트형 슬롯 어레이 복사 도파관 안테나의 특성을 기술하고 있다. 슬롯 도파관 어레이의 기초연구로써, 도파관 광벽면 위에 놓인 16 슬롯 소자에 대하여 설계를 행하였다. 빔 틸트 특성을 가지는 안테나의 슬롯 길이, 슬롯사이의 거리 그리고 크로스 슬롯의 사이각과 같은 설계 파라미터들은 모멘트법에 의해 계산되었다. 이들 결과를 근거로 16소자x16열의 복사 도파관 안테나를 설계·제작하였다. 제작된 안테나의 측정된 주 빔의 지향각은 48°∼50° 사이로 다소 측정 주파수에 의존했으며, 측정치는 설계치와 잘 일치하였다. 측정된 앙각 지향성의 3 dB 빔폭은 약 13° 정도였고, DBS 대역에서의 축비는 약 2.8 dB 이하, 이득은 24 dBi 이상으로 관측되었다. 제작한 도파관 평면 안테나의 성능을 평가하기 위하여, 안테나를 위성 추적 제어시스템과 결합하여 차량을 이용하여 고속도로에서 필드 성능 시험을 행하였다. 측정을 하는 동안, 차안에서 연속적인 TV 시청이 가능하였고 제안된 안테나의 우수한 성능이 입증되었다

테이퍼드 발룬을 포함한 계단형의 다이폴 안테나 설계 및 구현 (A Step Type Dipole Antenna with Tapered Balun by CPW-fed to CPS)

  • 이현진;김태홍
    • 전기학회논문지P
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    • 제64권3호
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    • pp.116-120
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    • 2015
  • In this paper, a step type driver dipole antenna with a tapered balance and unbalance (balun) by a coplanar waveguide (CPW) to coplanar strip (CPS) transition is proposed. The proposed antenna consisted of step type driver, a CPW to CPS transition and tapered balun. The proposed antenna is realized the multi and wide resonate frequency band to introduce the step type driver and tapered balun. The step type driver is acted as a director too. This antenna could be more easily designed than the conventional printed quasi-Yagi dipole antenna. The operating frequency bandwidth was 650 [MHz] (2.65~3.3 GHz), 900 [MHz] (4.7~5.6 GHz) under a return-loss criterion of less than 10 dB. The measurements of the proposed antenna exhibited good results in the wideband operating frequency and radiation pattern. The proposed antenna can support wireless communications applications.

CPW 급전 광대역 사각 슬롯 안테나 설계 (Design of Broadband CPW-Fed Square Slot Antennas)

  • 최순신;김준일;지용
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제42권11호
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    • pp.107-115
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    • 2005
  • 본 논문에서는 광대역에서 동작하는 대역폭 조절 패치를 갖는 CPW 급전 사각 슬롯 안테나를 제시하였다. 안테나 설계 방법으로서 구조적 변수인 사각 슬롯의 가로폭 및 세로폭을 이용하여 반파장 다이폴 안테나 특성을 보이는 낮은 공진 주파수와 높은 공진 주파수 영역을 설정하였고, 대역폭 조절 패치를 이용한 $50{\Omega}$ 임피던스 정합 조절 과정을 통하여 $20GHz\~33GHz$ 영역에서 동작하는 $50\%$ VSWR=2 임피던스 대역폭을 지닌 안테나 구조를 제시하였다. 안테나 사각 슬롯의 가로폭을 4.6mm로, 세로폭을 3.5mm로, 비율이 $70\%$정도인 안테나 구조에서 중간 주파수 26GHz, 대역폭 $20GHz\~33GHz$의 측정 결과를 나타냈다. 이 결과는 의료용 안테나가 대역폭 조절 패치를 이용할 때 단순한 사각 슬롯 안테나의 구조로 구현됨을 보여 주었다

기판집적 도파관(SIW)을 기반으로 하는 고효율 능동 위상 배열안테나 (High Efficiency Active Phased Array Antenna Based on Substrate Integrated Waveguide)

  • 이해영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.227-247
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    • 2015
  • 저손실, 전자기 완전차폐, 고전력 특성을 갖는 기판집적 도파관(SIW)을 이용하여 X-band $8{\times}16$ 이중편파 능동 위상배열안테나 시스템을 구현하였다. 16-way SIW 전력분배 네트워크의 측정된 순수 삽입손실(0.65 dB)은 마이크로스트립 경우보다 1 dB 감소하였으며, SIW 부배열($1{\times}16$) 안테나 소자의 측정된 방사효율(73 %)은 약 2배(3 dB) 향상되었다. 이러한 SIW를 이용한 분배손실과 방사효율의 상당한 개선은 능동 위상 배열안테나 시스템에서 고전력 증폭기의 최대출력(P1 dB)을 저감하고, 총 전력소모를 약 30 % 절감할 것이다. SIW 기반으로 제작된 X-band $8{\times}16$ 이중편파 능동 위상 배열안테나 시스템을 이론적인 제어벡터만을 생성하여 0도, 5도, 9도, 18도의 정밀한(최대편차 2도) 빔 조향을 측정하였으며, 열주기/진공 시험에서 우주환경 적합성을 확인하였다. 고효율 SIW 배열안테나 시스템은 고성능 레이더는 물론 차세대 무선통신(5G)을 위한 Massive MIMO와 다양한 밀리미터파 통신시스템(60 GHz WPAN, 77 GHz 자동차 레이더, 초고속 디지털 전송시스템 등)에 매우 유용할 것으로 기대한다.

Wideband 4×8 Array Antennas with Aperture Coupled Patch Antenna Elements on LTCC

  • Jun, Dong-Suk;Bondarik, Alexander;Lee, Hong-Yeol;Ryu, Han-Cheol;Paek, Mun-Cheol;Kang, Kwang-Yong;Choi, Ik-Guen
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제10권3호
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    • pp.150-157
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    • 2010
  • We proposed a $4{\times}8$ array antenna with aperture-coupled patch antenna elements. The antenna was designed for 60 GHz operation and fabrication on the low-temperature cofired ceramic(LTCC) substrate($\varepsilon_r$=5.8). The feedline with the stub was designed to enhance the radiating element bandwidth and the transition characteristics between the waveguide (WG) and microstrip line(MSL). Through the optimization of the antenna and feedline geometry, the antenna gain and the performance of the 10 dB bandwidth were 20.2 dBi and 13 % up, respectively. The measured results agreed with the simulated ones.

A SIW Fed Antipodal Linear Tapered Slot Planar Multi-Beam Antenna for Millimeter-Wave Application

  • Zhang, Yingsong;Hong, Wei;Kuai, Zhenqi
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제10권3호
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    • pp.175-178
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    • 2010
  • In this paper, a millimeter-wave multi-beam antenna is studied by rotating the antipodal linear tapered slot antenna(ALTSA) with respect to a center is successfully designed. In order to lowering the SLL and enhancing the isolation between the ALTSA elements, a row of metallic via is inserted between the ALTSAs. A 9 beams antenna is designed and experimented at Ka band. The measured and simulated results agree well with each other. The antenna can provide horizontal wide angle coverage up to ${\pm}62^{\circ}$. The gain of each beam can achieve about 12.5 dB. The mutual coupling between ports is all below 20 dB.

CPW 급전의 접지면을 변형한 광대역 모노폴 안테나 (Wide Band Monopole Antenna by Modified Ground of Coplanar Waveguide)

  • 이현진
    • 전기학회논문지P
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    • 제60권2호
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    • pp.53-55
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    • 2011
  • The printed wide band monopole antenna having characteristics of dipole by modified coplanar wave guide(CPW) ground plane is presented. We are called a slot-arm printed monopole antenna and investigated the effect of the surface currents of the radiator on ground plane. The proposed antenna is treated as two asymmetric dipoles with the included angle of $90^{\circ}$ degrees which lie along Z-direction symmetrically. It is observed that the effect of the surface currents on the radiation patterns is similar to that of the corresponding dipole. The length and width of the ground plane correspond the radius and length of the dipole respectively. This approach is also valid to general printed monopole antennas. The simulation impedance bandwidth of the proposed antenna the range of 2.4 to 4.6 [GHz] for a voltage stand wave ratio (VSWR)${\leq}$2 and got pick gain of 6 [dBi]. So the proposed antenna is satisfied the requirement of the industry science medical (ISM) band operation.