• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.874-879
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• 2016

본 논문에서는 직사각형 및 삼각형 기생 패치를 이용한 광대역 마이크로스트립 패치 안테나를 제안하였다. 직사각형 마이크로스트립 패치 위에 직사각형 및 삼각형 모양의 기생 패치들을 적층하여 860MHz대역에서 광대역 특성을 얻었다. 주 방사부인 마이크로스트립안테나와 기생 패치와의 효과적인 결합은 이들 사이에 두꺼운 공기층을 두어 구현하였다. 또한, 이들 공기층 두께와 기생 패치의 위치는 광대역 정합에 중요한 요소임을 알 수 있었다. 제안된 안테나는 향후 소형 트랜시버에 적용하기 위해 $119mm{\times}109mm$ 크기의 소형 접지면 위에 설계 및 제작되었다. FR4기판에 제작된 안테나의 임피던스 대역은 818~919MHz(11.7%)이다. 방사패턴은 기존 마이크로스트립 패치 안테나와 유사했으며, 최대 이득은 주파수 824MHz에서 2.11dBi로 측정되었다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제10권3호
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• pp.389-393
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• 2009

본 논문에서는 유한차분 시간영역법(Finite Difference Time Domain method)을 이용하여 단일 패치를 갖는 마이크로스트립 안테나와 2개의 패치를 갖는 광대역 갭 결합 마이크로스트립 패치안테나를 설계 및 해석하였다. 반사파를 최소로 하기 위해 Mur의 2차 흡수경계조건을 적용하였다. 이 안테나의 구동패치의 길이와 폭, 기생패치의 길이와 폭, 구동패치와 기생패치의 간격 등에 의한 반사손실, 전압정재파비, 입력 임피던스 등의 주파수 응답 특성을 해석하여 최적의 광대역 안테나의 설계치를 보여 주었고 이로부터 복사패턴을 제시하였다. 또한 광대역 안테나 특성이 일어나는 원인을 분석하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.72-73
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• 2016

본 논문에서는 마이크로스트립 안테나의 대역폭을 넓히기 위해 많이 사용되는 적층형 구조를 소형화하는 방법을 연구하였다. 50옴 마이크로스트립 선로로 급전되는 직사각형 마이크로스트립 패치 안테나가 주 패치이고 기생패치는 주 패치 위에 적절한 거리를 두고 놓여 있다. 주 패치의 크기는 공진주파수가 목표로 하는 주파수 대역의 중심주파수에 근접하도록 설계한 후 주 패치에 비해 큰 사이즈의 기생패치를 주 패치 위에 놓는다. 두 패치간 거리를 조절하면서 입력 임피던스가 적절한 범위의 값이 되면 주 패치 급전선로에 병렬 개방 스터브를 달아서 정합시킨다. 병렬 스터브는 기생패치와 접지면 사이로 이루어지는 영역 내부에 삽입되므로 정합회로를 위한 별도의 공간이 필요하지 않아서 소형화에 유리한 구조이다. 여러 가지 파라미터들이 안테나 특성에 미치는 영향을 분석하고 제안된 구조의 안테나를 2.3-2.7 GHz 대역에 적합하도록 설계하는 과정을 소개하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.83-84
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• 2016

본 논문에서는 직사각형 및 삼각형 기생 패치를 이용한 광대역 마이크로스트립 패치 안테나를 제안하였다. 직사각형 마이크로스트립 패치 위에 직사각형 및 삼각형 모양의 기생 패치들을 적층하여 860MHz대역에서 광대역 특성을 얻었다. 주 방사부인 마이크로스트립안테나와 기생 패치와의 효과적인 결합은 이들 사이에 두꺼운 공기층을 두어 구현하였다. 또한, 이들 공기층 두께와 기생 패치의 위치는 광대역 정합에 중요한 요소임을 알 수 있었다. 제안된 안테나는 $119mm{\times}109mm$ 크기의 소형 접지면 위에 설계되었으며, 안테나의 임피던스 대역은 780MHz~890MHz로 CDMA 대역을 만족한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.389-397
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• 2007

본 논문은 크기가 소형화된 광대역 기생 패치 안테나를 제안한다. 폭이 좁아진 주 패치의 두 방사 모서리부에 U자 형태의 기생 패치를 설계하여 안테나 전체 크기를 감소시키고, 주 패치와 기생 패치 사이의 E-plane 및 H-plane을 통한 electromagnetic coupling에 의해 광대역 특성을 얻는다. 안테나 방사 소자들의 전체 크기는 $18{\times}17.6\;mm^2$ 이고, 접지면과 유전체를 포함한 전체 크기는 $25{\times}30{\times}4\;mm^3$이다. 설계된 안테나는 FR4 유전체를 이용해 제작하였으며, 5.12 GHz와 6.08 GHz의 공진 주파수와 5.5 GHz 중심 주파수를 기준으로 27.3 %(1.5 GHz)의 대역폭을 갖는다. 측정된 안테나의 방사 패턴은 일반적인 마이크로스트립 패치 안테나와 유사하다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.350-357
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• 2016

본 논문에서는 5.8 GHz에서 동작하는 기생패치를 이용한 소형 메타구조 기반의 뮤-제로 영차공진 안테나를 제안한다. 제안된 안테나는 뮤-네거티브(MNG: Mu-negative) 전송선로의 직렬 인덕턴스와 커패시턴스를 사용하는 뮤-제로 영차공진 안테나이며, 간단한 구조의 기생패치를 추가함으로써 직렬 커패시턴스를 증가시켜 소형화 하였다. 추가된 기생패치는 기존의 직렬 커패시턴스에 추가적인 병렬로 커패시턴스를 만들어 공진 주파수를 결정하는 직렬 커패시턴스를 등가적으로 증가시킨다. 기생패치는 HFSS를 이용한 모의실험을 통하여 최적화되었다. 제안된 안테나는 0.59의 kr값을 가지며, 기존 뮤-제로 영차공진 안테나 크기 대비 24 % 소형화 되었으며, 92 %의 효율과 6.57 dBi의 이득을 보였다. 최종 설계된 안테나는 제작 및 측정되었으며, 측정 결과는 모의실험 결과와 잘 일치함을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권7B호
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• pp.875-879
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• 2001

마이크로스트립 패치안테나의 대역을 증가시키는 방법이 꾸준히 연구되고 있다. 본 연구에서는 구형 패치 구조에 기생 소자를 더한 형태로 구형 패치 외부에 바(bar)와 밴드(band) 모양의 기생소자를 설치하여 프린징 효과를 최소화 하고자 하였으며, 이로 인한 안테나 효율의 향상과 대역폭을 증가를 시키고자 하였으며, 또한 기생소자의 폭과 방사안테나의 간격을 조절하여 대역폭과 임피던스정합 특성의 변화를 해석하였다. 이를 이용하여 LMDS통신 주파수 대역인 24.6GHz∼28.5GHz에서 공진 대역을 갖도록 설계하였다. 정재파비 2.0 이하를 기준으로 기존의 패치안테나의 중심주파수에 대한 대역 이용율이 수 %인데 반하여, 본 연구에서 제시한 밴드를 설치한 구조의 경우 12.92%로 증가함을 알 수 있고, 또한 본 연구에서 제시한 외부 밴드를 갖는 구조가 급전선로와 패치 안테나와의 정합특성이 월등함을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제41권3호
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• pp.173-173
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• 2004

본 논문에서는 무선 근거리 지역 통신망(WLAN: Wireless Local Area Networks)용 광대역 2층 H-형 마이크로스트립 패치 안테나를 설계한다. 마이크로스트립 패치 안테나의 대역폭을 개선하기 위해서 기생패치를 부가하여 다층배열한다. 그리고 안테나의 크기를 줄이기 위해, 기본 방사소자와 기생패치는 10개의 단락봉으로 단락된 H-모양의 패치로 설계한다. 마이크로스트립 안테나는 모멘트법으로 작성된 ENSEMBLE ver 5.0의 소프트웨어를 사용하여 설계하고 실험치와 비교한다. 제작된 안테나의 대역폭은 5.46㎓에서 740㎒(13.5%)이며, 이것은 계산치 770㎒(13%)와 거의 근사하다. 또한 동일 주파수에서 동일 기판에 설계된 안테나 크기는 반파장 구형 마이크로스트립 패치 안테나에 비해 71.5%로 축소되었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2003년도 춘계종합학술대회
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• pp.530-533
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• 2003

본 논문에서는 2GHz의 패치폭과 그라운드면의 폭이 같은 QMSA의 구조를 설계 및 제작하였고, QMSA의 구조를 변형하여 용량을 장하한 QMSA와 기생소자를 갖는 QMSA를 제안하였다. QMSA의 구조는 한 쪽 끝이 전기적으로 단락된 λ/4의 구조로 설계하였으며, 용량을 갖는 QMSA는 상측 평행 평판과 하측 평행 평판 사이의 용량을 구성시킴으로써 리턴로스와 공진주파수의 변화를 비교 평가하였다. 또한, 기생소자를 갖는 QMSA의 구조는 상측 평행 평판위에 기생소자를 가변함으로써 안테나를 소형화할 수 있었다. QMSA는 2GHz의 중심주파수를 갖고 2%의 대역폭을 갖으며, 용량의 변화와 기생소자의 길이에 따라 공진주파수의 변화를 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.792-797
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• 2006

본 논문에서는 PCS 핸드셋의 내부에 장착하여 사용할 수 있는 마이크로스트립 패치 안테나를 설계하였다. 마이크로스트립 패치 안테나의 단점인 좁은 대역폭을 개선하기 위해 기생패치를 다층구조상에 배열하였다. 또한 안테나의 크기를 줄이 기 위해 5개의 단락봉을 장착한 $\lambda/4$ 단락패치를 기본 방사소자로 하고, 부가된 기생패치도 각각 2개의 단락봉을 장착했다. 더욱이 안테나의 소형화와 무지향성의 방사패턴을 얻기 위해 접지면을 주 방사소자의 크기와 근사하게 하였다. 설계된 안테나는 HFSS(Ansoft Co.)로 최적화 하였고 실제 제작된 안테나와 비교하였다. 제작된 안테나는 반사계수(S11)가 -10dB 이하의 대역폭이 $1766MHz\sim1900MHz$로서 134MHz의 대역폭을 얻었다.