• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2001년도 종합학술발표회 논문집 Vol.11 No.1
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• pp.347-348
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• 2001

마이크로스트립 안테나가 가지는 가장 큰 단점인 협대역 특성을 개선하기 위해 그 동안 수많은 연 구와 방법들이 제안되었는데 특히 원형편파 안테나는 임피던스 대역폭 외에 축비 대역폭까지도 고려 되어야 하므로 더욱 심화된 협대역의 특성을 가지게 되어 설계에 많은 어려움이 있었다. 일반적으로 원형편파 마이크로스트립 안테나를 설계하는 방법 중 급전 구조면에서는 크게 단일 급전 방식과 하이 브리드 형태의 급전방식이 있다. 단일 급전 방식의 원형편파 안테나는 구조가 간단하고y 제작이 간편 하며, 안테나의 물리적 크기를 줄일 수 있어 배열시 장점이 있으나 구조의 특성상 협대역의 축비 대역 폭을 가지며I 하이브리드 급전 원형편파 안테나는 구조가 복잡하고, 제작이 어려우며, 안테나의 물리적 크기가 커진다는 단점이 있으나 광대역의 축비 대역폭을 가진다. 따라서 원형편파 안테나의 설계시 축 비 대역폭과 안테나의 물리적 크기 간의 trade-off를 고려하여야한다. 최근에는 이를 고려한 단일 급전 을 이용하면서도 개선된 축비특성올 얻을 수 있도록 십자개구 개구를 통해 두 개의 직교 모드를 방사 패치에 급전하는 구조가 제안되기도 하였다. 하지만 이는 일반적인 단일 급전 방식보다 개선된 축비 대역폭을 얻을 수 있었으나 중심주파수에서 2.5%에 불과하였다. 본 논문에서는 단일 급전 십자개구 결합 방식이 가지는 협대역의 축비 대역폭을 개선하기 위해 단 일 급전으로 하이브리드 급전의 효과를 가져올 수 있는 직렬 급전 십자개구 결합 마이크로스트립 안 테나를 제안하였으며, 기존에 발표된 단일 급전 십자개구 결합 안테나와의 축비 대역폭, 이득, 방사패 턴, 그리고 임피던스 대역폭 둥과 비교하여 개선된 특성을 제시하고 제안된 안테나의 타당성을 보였 다. 실제로 2.4GHz의 주파수에서 제안한 직렬 급전 십자개구 결합 단일 마이크로스트립 안테나의 측 정결과 기존에 연구된 안테나보다 약 2배정도 증가된 4.6%의 축비 대역폭, 10%의 임피던스 대역폭 (VSWR<1.5), 그리고 8.2dBi의 최대이득 특성을 확인할 수 있었으며, 이를 바탕으로 시권셜 로테이션 기법올 사용한 $2\times2$ 배열 안테나는 17.5%의 축비 대역폭, 20.8%의 임피던스 대역폭(VSWR<1.5), 그리 고 12.5dBi의 최대이득을 얻을 수 있었다. 이에 해당하는 제안된 단일 안태나와 $2\times2$ 배열 안테나의 구조, 측정된 축비 대역폭 및 이득특성, 그리고 입력 반사손실을 그림 I, 2, 3에 각각 나타내었다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권1호
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• pp.48-58
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• 2015

MMIC와 집적이 가능한 큰 유전상수를 가지는 급전 기판을 사용하는 개구면 결합 마이크로스트립 패치 안테나(ACMPA)의 개구면 폭을 변화시켜 ACMPA의 대역폭을 확장하는 방법에 대하여 연구하였다. 개구면의 폭이 증가할수록 ACMPA의 패치공진과 개구면 공진 사이의 상호 공진 영역이 증가하여 대역폭이 증가하였다. 일반적인 개구면의 길이와 폭의 비(10:1)을 가지는 ACMPA의 대역폭 20.8 %를 개구면 폭 변화를 이용하여 최대 35.3 %까지 확장하였다. 개구면 폭 증가에 의한 방사특성 저하는 매우 작았다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.635-643
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• 2004

본 논문에서는 무선 LAN 시스템에서 편파 다이버시티를 사용하기 위한 이중편파 특성을 가지는 2${\times}$2 배열 안테나를 설계, 제작하였다. 이중편파 안테나의 대역폭과 격리특성을 개선하고자 개구면 결합 급전 구조와 L형 이중 프루브 급전 구조를 사용하였다. 제작된 안테나의 -15dB 기준 반사손실 대역폭은 개구면 결합 급전에서 210MHz, L형 이중 프루브 급전에서 280MHz로 측정되었다. 두 입력포트간의 격리특성은 -40dB 이하이며, 안테나 이득은 무선 LAN 동작주파수 대역에서 14.3$\pm$0.2dBi로 측정되었다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제6권4호
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• pp.198-205
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• 2005

본 논문에서는 GPS(Global Positioning System)용 개구면 결합 소형 RHCP(Right-Handed Circular Polaization) 패치 안테나를 설계하였다. GPS 안테나의 원형분극 특성은 정사각형 패치면의 한 대각선 방향의 양 모서리에 섭동을 부여하여 구현하였고, GPS 안테나의 소형화는 패치면의 네 변의 중심에 일정한 길이의 슬릿을 삽입하여 등가적으로 표면전류의 경로를 증가하는 것으로 구현하였다. 안테나의 급전구조는 단일 급전구조로서 원형분극 안테나의 소형화가 용이하고 상대적으로 넓은 대역폭 특성을 갖는 접지도체에 십자형 개구면을 갖는 개구면 결합구조를 적용하였다. 해석 및 측정 결과, 소형 RHCP 안테나는 소형화 기법을 적용하기 이전에 비해 패치면적을 약 $42.7\%$ 줄였고, 대신-10dB 대역폭과 3dB 축비대역폭은 각각 $56\%,\;38.5\%$ 감소하였다. 또한 제한 구조를 상용 GPS 세라믹 안테나에 적용한 결과, 3dB 축비대역폭이 $56\%$ 줄었지만 패치면적을 $42.9\%$ 줄일 수 있음을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.738-746
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• 1999

본 논문은 10GHz 에서 동작하는 마이크로스트립 $18\times2$ 이중 빔 배열 안테나를 설계 하였다. 단일 복사 소자는 개구면 결합형 패치를 사용하였으며, 이를 전송선 모델을 이용하여 해석 하였다. 급전선은 Side Lobe Level(SLL)를 줄이기 위해 tapered 직-병렬 구조를 사용하였다. 또한 45도에서 이중 빔을 갖게 하기 위해 소자간에 180도 위상차를 주었다. 그 결과 SLL은 25dB를 가지며, $\pm44.5$도에서 두개의 빔을 갖게 되며 8도의 좁은 빔폭을 갖는다.

• 전자공학회논문지
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• 제49권9호
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• pp.35-42
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• 2012

개구면 결합 급전 방법을 이용하여 inductive loaded 마이크로스트립 패치 안테나를 설계하고 병렬 스터브를 이용하여 임피던스 대역폭을 넓히는 방법에 대해 연구하였다. 급전선로에 병렬 스터브를 삽입하여 AIMPA의 임피던스 대역폭을 확장시켰다. 병렬 스터브를 삽입한 AIMPA의 -10 dB 임피던스 대역폭은 5.51 %로 병렬 스터브를 삽입하지 않은 AIMPA의 임피던스 대역폭 2.4 %와 비교하여 대역폭이 약 129.6 % 증가함을 볼 수 있었다. -10 dB 대역폭 내에서 방사 패턴의 전체적인 모양은 크게 변화하지 않음을 확인하였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제6권4호
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• pp.6-11
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• 2001

본 논문에서는 마이크로스트립 안테나의 대역폭을 개선하기 위하여 개구 결합된 U-슬롯 마이크로스트립 안테나를 설계하였다. 개구 결합을 이용하여 마이크로스트립 급전선로와 복사소자인 마이크로스트립 패치를 결합하였다. 이 결합구조는 급전선로가 복사소자로 동작되는 의사복사를 제거할 수 있는 장점이 있으며 복사면과 급전면이 분리되어 패치와 급전선로를 독립적으로 설계할 수 있는 구조이다. 또한 U-슬롯 구조의 공진 특성과 패치 자체의 공진 특성을 동시에 이용하여 광대역 특성을 가지도록 U-슬롯을 갖는 안테나를 설계하였다. 설계 제작된 안테나로부터 궤환손실, VSMR, 복사패턴 및 이득을 측정하였다. 그 결과 안테나의 임피던스 대역폭(VSWR$\leq$2)은 2.35GHz에서 6.4%로 나타났고, 안테나의 평균이득은 5.3dBi로 나타났다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권7호
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• pp.49-59
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• 2014

개구면 결합 마이크로스트립 패치 안테나(aperture coupled microstrip patch antenna; ACMPA)의 급전 기판의 유전상수와 두께가 안테나 대역폭과 방사특성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 급전 기판의 두께가 같은 여러 가지 유전상수의 급전기판을 가지는 ACMPA의 최적화된 반사손실 대역폭은 방사특성의 저하 없이 급전기판의 유전상수가 감소할수록 대역폭이 증가한다. MMIC(monolithic microwave integrated circuit)와 집적화가 가능한 높은 유전상수(${\epsilon}_r=10$)를 가지는 급전 기판을 사용한 ACMPA의 최적화된 반사손실 대역폭은 방사특성의 저하 없이 급전 기판의 두께가 감소할수록 대역폭이 증가한다. 따라서 ACMPA는 MMIC와 집적화하기에 좋은 구조를 가진 패치 안테나이다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.1015-1022
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• 2023

본 논문에서는 4.7 GHz 특화망 대역에 적용할 수 있는 개구결합 급전을 갖는 이중 선형편파 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 격리도 향상을 위해 일반적인 개구 결합급전을 갖고 상층과 하층에 각각 급전점을 갖도록 설계하였다. 각각의 기판의 크기는 34.0 mm×34.0 mm (W×L)이며 두께(h) 1.0 mm, 그리고 비유전율이 4.4인 FR-4 기판을 사용하였다. 또한 상층의 윗면에 12.7 mm×14.6 mm (W2×L3)의 패치를, 하층의 아랫면에 24.0mm×1.6 mm의 급전선로를, 접지면에 1.0 mm×7.7 mm(S×T)의 크기를 갖는 슬롯을 설계하여 패치로 급전되도록 하였다. 제작 및 측정 결과로부터, -10 dB 반사손실을 기준으로 배열 안테나의 경우, 입력포트 1에서 300.0 MHz (4.52~4.82 GHz), 입력포트 2에서 170.0 MHz (4.65~4.82 GHz)의 대역폭을 얻었으며 전달계수 S21은 -30 dB 이하의 값을 얻었다. 또한 각 급전포트에서의 편파분리도를 얻었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제41권12호
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• pp.93-102
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• 2004

본 논문은 개구면 결합 공진기 급전 마이크로스트립 패치 안테나에 대하여 간결하면서도 정확한 등가회로 모델을 추출하기 위한 일반적인 전자기 이론을 제안하였다. 그리고 등가회로는 이상적인 트랜스, 어드미턴스, 그리고 전송선으로 구성된다. 관련소자들의 값은 복소전력 개념, Fourier 변환, Fourier 급수, 그리고 spectral-domain immittance-approach를 적용하여 계산된다. 본 논문에서는 이 방법을 이용하여 안테나의 입력 임피던스를 구하고, 기존 논문에서 발표된 계산값, 그리고 측정값들과 비교하였다. 기존의 연구 결과와의 정확한 일치는 본 논문이 제안한 등가회로 모델의 간결성과 정확성을 입증해 준다.