• Title/Summary/Keyword: 개구 결합 급전

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원형편파의 축비 대역폭 개선을 위한 직렬 급전 십자개구 결합 마이크로스트립 안테나

  • 김형락
    • Proceedings of the Korea Electromagnetic Engineering Society Conference
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    • 2001.11a
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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.

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A Series Feeding Cross-Aperture Coupled Microstrip Antenna for Improving Axial Ratio Bandwidth of Circular Polarization (원형편파의 축비 대역폭 개선을 위한 직렬 급전 십자개구 결합 마이크로스트립 안테나)

  • 김형락;윤영중
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.13 no.4
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    • pp.393-400
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    • 2002
  • In this paper, a novel series feeding cross-aperture coupled microstrip antenna with the effect of hybrid feeding is proposed and demonstrated experimentally to improve narrow axial ratio bandwidth of cross-aperture coupled antenna with single feeding among the various methods for generating circular polarization. The validity of a proposed series feeding cross-aperture coupled microstrip antenna is shown by comparing experimental results between the reported and the proposed microstrip antenna, and 2${\times}$2 array microstrip antenna based on the proposed single microstrip antenna used sequential rotation technique to accomplish broader axial ratio bandwidth. In the proposed single and 2${\times}$2 array microstrip antenna, the measured axial ratio bandwidths are 110 ㎒(4.6%) and 420 ㎒(17.5%), maximum gains are 8.2 ㏈i and 12.5 ㏈i, 3 dB gain bandwidths are above 400 ㎒(16.7%), and impedance bandwidths for the VSWR<1.5 are 240 ㎒(10%) and 500 ㎒(20.8%), respectively.

Aperture Coupled Circularly Polarized Patch Antenna for Polarization Diversity using Switching Elements (스위칭 소자를 사용한 편파 다이버시티 개구결합 원편파 패치 안테나)

  • 윤천수;박동국;양규식
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.15 no.5
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    • pp.461-466
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    • 2004
  • In this paper, the novel patch antenna for polarization diversity using switching element is presented. The proposed antenna consists of the square patch with a pair of truncated corners and a microstrip-feed line with power divider. A switching microstrip-line feed works at schottky diode ON / OFF that is placed at $\lambda$/4 point from branch-off point of power divider. Polarization diversity has two types(LHCP. RHCP) as switching the schottky diodes. The measured 3 ㏈ axial ratio bandwidth for switching operation is about 2 %.

Design and Fabrication of Dual Linear Polarization Patch Antenna with Aperture Coupled Feeding Structure (개구 결합 급전 구조를 갖는 이중 선형편파 패치 안테나의 설계 및 제작)

  • Joong-Han Yoon
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.18 no.6
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    • pp.1015-1022
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    • 2023
  • In this paper, we propose DLP(Dual Linear Polarization) antenna with aperture coupled feeding structure for private network. The proposed antenna has general aperture coupled structure and design two port between top and bottom layer to obtain the enhanced isolation. Also, The size of each substrate(top and bottom layer) is 34.0 mm(W)×34.0 mm(L), which is designed on the FR-4 substrate which thickness (h) is 1.0 mm, and the dielectric constant is 4.4. Also, the size of patch antenna is 12.70 mm(W2)×14.60 mm(L3), and it is located on the top layer. The size of feeding line is 24.0 mm(W2)×1.6 mm(L3), and is located at the bottom layer Also, rectangular slot is located on the ground plane between top layer and bottom layer. From the fabrication and measurement results, bandwidths of 300 MHz (4.52 to 4.82 GHz) for feeding port 1, and 170 MHz (4.65 to 4.82 GHz) for feeding port 2 are obtained on the basis of -10 dB return loss and transmission coefficient S21 is got under the -30 dB. Also, cross polarization isolation between each feeding port obtained

A Broadband U-Slot Microstrip Antenna (광대역 특성을 갖는 U-슬롯 마이크로스트립 안테나)

  • 홍재표;이광호;김종규;이창순
    • Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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    • v.6 no.4
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    • pp.6-11
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    • 2001
  • In this paper, the aperture-coupled U-slot microstrip patch antenna is studied for the bandwidth improvement. The aperture is used as a mechanism for coupling the radiating element to the microstrip feedline, and the aperture-coupled configuration provides the advantage of isolating spurious feed radiation by the use of common ground plane. Experimental results such as return loss, VSWR, radiation pattern and gain measurements are presented on the aperture-coupled U-slot microstrip patch antenna. The impedance bandwidth (VSWR≤2) of the antenna is 6.4% centered at 2.35GHz, and the average gain is 5.3 dBi.

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Electromagnetic coupling to nearby conducting strip through narrow and wide slits in parallel plate waveguide (평행평판 도파관의 윗면에 위치한 좁은 슬릿과 넓은 슬릿을 통한 도체 스트립에로의 전자기적 결합)

  • 이철훈;이종익;조영기
    • Proceedings of the Korea Electromagnetic Engineering Society Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.113-116
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    • 2000
  • 평행평판의 원면에 위치한 슬릿을 통하여, 슬릿의 바로 윗 부분에 도체 스트립이 있을 때 일어나는 전자기적 결합 현상에 대하여 살펴보았다. 슬릿의 폭이 파장에 비하여 매우 작을 때와 매우 클 때의 두 경우로 나누어서 기술하였다. 슬릿의 폭이 좁은 경우는 기존의 개구결합(aperture-coupled) 마이크로스트립 안테나에 해당되며 슬릿의 폭이 넓은 경우는 기존의 proximity-coupled 마이르로스트립 안테나에 해당된다. 본 연구의 결과는 기존의 마이크로스트립 안테나의 급전구조와 기존의 마이크로스트립 누설파 안테나의 급전구조 설계에 도움을 줄 것으로 생각된다.

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An Aperture-coupled Microstrip Shaped-beam Array antenna for the PCS Basestation. (개구 결합 구조를 갖는 PCS 기지국용 마이크로스트립 정형 빔 배열 안테나)

  • 여운식;김광조;강승택;김형동
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.8 no.6
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    • pp.363-644
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    • 1997
  • This paper presents the design and fabrication of a shaped-beam array antenna which will be used for a PCS basestation using structure that is coupled to a microstrip line by an aperture on the interening ground plane. The shaped-beam pattern is obtained by an antenna synthesis method. An array antenna considering the mutual coupling between array elements patches) and a feeding network are designed by CAD tools. The feeding network is designed by using the Wilkinson power divider to obtain the optimized shaped-beam. The designed results are compared with the measured data.

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Electromagnetic Coupling Mechanism in the Aperture-Coupled and Feedline Gap-Coupled Microstrip Patch Antenna (Aperture와 Feedline Gap 결합으로 급전되는 마이크로스트립 패치 안테나의 전자기 결합 메커니즘)

  • Kim, Jong-Kyu;Yoon, Lee-Geun;Cho, Young-Ki
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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    • v.38 no.1
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    • pp.27-33
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    • 2001
  • This article describes an observation that the aperture coupling mechanisms in the aperture coupled microstrip antenna can be divided into two categories, cavity and parasitic types, depending on the separation between the microstrip patch and the ground plane. The similar phenomenon was observed in the relatively simple gap coupled microstrip antenna. The specific characteristics between two coupling mechanisms is discussed.

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Dual-Polarized 2 X 2 Array Antenna for Wireless LAN (무선 LAN용 이중 편파 2 X 2 배열 안테나)

  • 송성찬;이택경
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.15 no.7
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    • pp.635-643
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    • 2004
  • In this paper, dual-polarized 2${\times}$2 array antenna is designed and fabricated for the polarization diversity applications in wireless LAN system. For the improved bandwidth and isolation characteristics, the aperture coupled feeding and the L-shaped probe feeding are employed for each polarization. The measured bandwidths of the fabricated antenna are 210MHz for aperture coupled feeding and 280MHz for L-shaped probe feeding. The isolation for two ports is -40dB and the antenna gain is measured as 14.3${\pm}$0.2dBi in the operating frequency band of wireless LAN.

Aperture Coupled and 3-D Transition Microstrip Line Fed Dual Polarization Rectangular Microstrip Antenna (개구결합 및 3차원 천이 마이크로스트립 선로로 급전되는 이중편파 사각형 마이크로스트립 안테나)

  • 조성문;박동국
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.13 no.10
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    • pp.1034-1039
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    • 2002
  • In this paper, the design of a dual-polarization rectangular microstrip patch antenna with high isolation between two feeding ports excited by using both an aperture-coupled feed (port 1) and a 3-dimensional microstrip feed (port 2) is presented. From the simulation using the commercial program IE3D, the optimum values of the antenna parameters are investigated at both two feed structures and the optimum antenna is designed and fabricated. Experimental results confirmed that an bandwidth of the antenna is about 17 % and the isolation of two ports is great than 30 dB over all frequency bands.