• 제목/요약/키워드: 다이폴 안테나

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광도파로형 초저주파(ELF) 전계계측 센서의 개발 (Developments of Extremely Low Frequency Electric Field Sensor using Guided-wave Optical Modulator)

  • 최영규;김문환
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제39권6호
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    • pp.1-7
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    • 2002
  • 비대칭 도파로 마흐젠더(Mach-Zehnder)형 Ti:LiNbO₃ 광변조기를 이용하여 아주 낮은 저주파대 (ELF:Extremely Low Frequency)의 전계계측을 시도하였다. Ti:LiNbO₃ 광변조기를 이용하는 전계센서의 감도는 광변조기의 전극구조에 따라 크게 달라지는 것을 알 수 있었다. 이의 확인을 위한 실험적 연구로서 플레이트(plate)형 프로브안테나를 부착한 광변조기를 제작하여 저주파 전계강도를 측정하였다. 전계강도의 측정은 주파수범위 60㎐ 에서 100㎑ 까지, 전계강도 0.1V/㎝ 에서 60V/㎝ 까지의 범위를 측정하였다. 10㎜×10㎜ 프로브안테나의 경우, 60㎐, 0.1 V/㎝의 피측정전계에서 10㎷의 감도를 얻을 수 있었다. 저주파 전계강도를 측정하기 위해서는 넓은 유효면적을 갖는 플레이트형 프로브안테나가 일반적인 다이폴 안테나보다 유용하다는 것을 확인하였다. 피측정 전자계의 주파수 범위에 따라 안테나의 유효면적을 적당히 조절한다면 더 좋은 센서의 감도를 얻을 수도 있다.

안정성을 갖는 최소 위상 ARMA시스템 모델링을 이용한 코히어런트 임펄스 통신 수신단 참조 신호 발생 기법 (A Technique for Generation of Template Signal using Stable Minimum-Phase ARMA System Modeling for Coherent Impulse Communication Systems)

  • 이원철;박운용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권12C호
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    • pp.1606-1616
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    • 2004
  • 본 논문에서는 임펄스 통신을 위한 광대역 송수신 안테나 전달 특성을 안정성이 보장된 최소위상 ARMA(Auto-Regressive Moving Average)시스템으로 모델링하여, 이로부터 수신 상관기에 적용되는 참조 신호를 발생시키는 기법에 대해 소개한다. 일반적으로 비이상적인 광대역 안테나의 사용으로부터 발생하는 확산 및 특정 주파수에서의 공진 현상으로 인하여 송신 임펄스 신호의 변형을 가져오며, 이로 인해 이상적인 안테나 사용을 가정한 참조 신호를 수신단에서 사용할 경우 코히어런트 상관 처리과정상의 이득 축소로 인해 전체 통신 시스템의 성능을 저하시키게 된다. 본 논문에서는 변형된 수신 신호와 참조 신호와의 상관성을 높이기 위해 안테나 송수신 전달함수 전체 특성을 최소위상 ARMA 형태로 모델링하고, 이를 참조신호 발생을 위한 시스템으로 사용하여 일반적인 가우시안 필스 입적에 대한 출력을 수신단 상관기에 적용한다. 시물레이션을 통해 형태가 다른 다이폴 안테나에 대해 ARMA 모델링 기법을 통해 얻은 참조 신호를 이용하여 임펄스 무선 통신 시스템의 성능이 향상됨을 입증한다.

CPW 급전 소형 광대역 준-야기 안테나 설계 (Design of Compact Broadband CPW-fed Quasi-Yagi Antenna)

  • 이종익;여준호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2017년도 추계학술대회
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    • pp.59-60
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    • 2017
  • 본 연구에서는 코플래너 도파관(Coplanar waveguide; CPW)으로 급전되는 소형 준-야기 안테나(quasi-Yagi antenna; QYA)에 칩 소자를 장하하여 광대역 특성을 갖게 하는 방법에 대해 연구하였다. 제안된 안테나는 3 소자 준-야기 안테나이며, 다이폴과 반사기의 양쪽 끝부분은 구부리고 밸런을 내장하여 소형화된 구조이다. 정합특성을 개선하기 위한 칩 커패시터 값과 장하 위치를 결정하였다. 시뮬레이션을 통해 제안된 안테나를 UHF RFID와 GPS를 포함한 대역에서 동작하도록 FR4 기판에 $90mm{\times}90mm$ 크기로 설계하였다. 정재파비가 2이하인 대역이 850-1,626 MHz(62.7%)인 광대역 특성을 갖고 이득 3dBi 이상, 전후방비 4.6 dB 이상인 양호한 특성을 볼 수 있었다.

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스케일링 기법을 이용한 포물선 엣지 형태의 평면형 모노폴 안테나의 소형화 (Miniaturization of Planar Monopole Antenna with Parabolic Edge by Scaling Method)

  • 장대순;강상원
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.249-254
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    • 2014
  • 본 논문에서는 포물선 엣지 형태의 평면 모노폴 안테나의 스케일링 기법을 통한 소형화를 제안하였다. 매칭스텝과 불연속 CPW 구조를 사용해서 효과적인 임피던스 매칭을 시도하였다. 안테나 제작 시 유전상수가 4.4인 FR4 유전체 기판을 사용하였다. 기판의 규격은 $26mm{\times}31mm{\times}1.6mm$이다. 불연속 CPW로 급전한 안테나의 실제 측정 결과 2.37~10.52GHz (8.15GHz)로 10dB 이상의 반사손실 값을 얻었다. 복사패턴은 모든 주파수에서 다이폴 안테나의 복사 패턴과 비슷한 결과를 보였다. 더불어 급전부를 제외한 안테나 구성 요소를 동일한 비율로 축소하여 안테나의 크기를 줄이고 광대역 특성은 유지되도록 했다. 이를 통해 안테나의 self-complementary 특성을 확인하였다. 스케일링을 통해 소형화한 안테나 중에 UWB 대역을 만족하면서 가장 작은 크기를 갖는 경우는 스케일이 0.6이었을 때이다. 이 때 안테나의 크기는 $15.6mm{\times}18.6mm$이다. 측정된 10dB 대역은 3.07~12.59GHz (9.52GHz)이다.

PEEC 방법을 이용한 다이폴 안테나와 전송선로 사이의 전자기 결합 분석에 관한 연구 (A Study of Electromagnetic Coupling Analysis between Dipole Antenna and Transmission Line Using PEEC Method)

  • 오정준;김광호;박명구;이호상;나완수
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권11호
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    • pp.902-915
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    • 2017
  • 최근 모바일 기기는 다기능, 고성능화로 정보 처리 속도는 빠르게 증가하고, 제품의 크기는 소형화, 집적화되면서 기기 내부의 회로는 안테나 또는 인접 회로로부터 방사되는 전자기 간섭에 쉽게 노출되게 되었고, 제품의 성능 저하 및 오동작을 유발시킨다. 이를 방지하기 위해 제품의 설계 단계에서 EM 시뮬레이션을 통해 제품의 전자기적 특성을 예측하고, 이를 고려하여 설계해야 하지만, EM 시뮬레이터는 분석 시간이 오래 걸리고, 분석시간을 단축시키기 위해서 고사양의 시스템 자원이 필요하다. 본 논문에서는 PEEC 방법을 이용하여 원형 전선에 대한 전자기적 특성을 빠르게 분석하는 방법을 제시하였다. PEEC 방법은 도체 내부의 전계 적분 방정식으로부터 도체의 등가회로를 모델링하고, 회로 분석법을 통해 전자기적 특성을 분석할 수 있는 방법으로, EM 시뮬레이터 대비 빠른 시간 안에 전자기적 특성을 분석할 수 있다. 본 논문에서 제시한 방법을 통해 다이폴 안테나로부터 전송선로로의 전자기 결합을 주파수 영역에서 분석하였고, 이를 EM 시뮬레이터의 분석 결과와 비교해 PEEC 방법의 유효함을 검증하였다.

초광대역(UWB) 통신을 위한 포물선 엣지 형태의 평면 모노폴 안테나에 대한 연구 (A Study on Parabolic Edge Planar Monopole Antenna for UWB Communication)

  • 장대순;허정
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.612-620
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    • 2008
  • 본 논문은 UWB 통신을 위한 포물선 엣지(egde) 형태의 평면 모노폴 안테나에 대한 것이다. 평면 모노폴과 그라운드의 엣지를 포물선 구조로 하여 구조적으로 광대역 속성을 갖도록 하였다. 모노폴과 그라운드 엣지의 곡률을 변화시키면서 자기 상보(self-complementary) 구조에 가깝도록 설계하였다. 안테나는 모노폴과 그라운드가 동일 평면상에 존재하며, 동축 케이블 급전을 하였다. 유전 상수가 4.4인 FR4 유전체 기판을 사용하였고, 그 크기는 $26{\times}31{\times}1.6mm$이다. $3.1{\sim}10.6GHz$에서 10 dB 이상의 반사 손실을 얻을 수 있었다. 복사 패턴은 모든 주파수에서 다이폴 안테나의 복사 패턴과 비슷한 결과를 보이고 있으며, 측정한 결과에서 E-plane의 경우 최대 이득은 $1.37{\sim}6.02dBi$의 값을 갖는다.

와이어 안테나의 광대역화를 위한 형상 굴곡화에 관한 연구 (A Study on the Curvilinearly Shaping Method for Wide-Band Wire Antennas)

  • 박의준;이영순;김병철;정훈;조재욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.454-463
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    • 2000
  • 와이어 안테나의 대역폭 향상을 위해 기존의 선형적인 기하학적 구조를 변경시키는 방법을 제안하였다. 그 구조 합성은 이차원적으로 이루어지며, 원거리 boresight 전장의 주파수 의존성을 최소화시키는데 그 기본을 두고 있다. 안테나상의 전류분포는 펄스함수를 이용한 Galerkin법을 사용하여 계산하였다. 안테나 끝부분에서의 반사파에 의해 와이어상에 정재파가 존재하여 광대역화에 한계가 있으므로, 이 영향을 줄이기 위해 합성된 안테 나 끝부분에 저항을 적절히 분포시켰다. 그 결과 10:1 대역폭에서 전력이득이 $6.5\pm1.1$dBi, 정재파비가 2 이하인 평탄한 특성을 만족시킬 수 있었다. 종래의 선형 v-다이폴의 성능과 비교. 분석함으로써 제시한 방법의 타당성을 보였다.

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이동 통신 기지국용 광대역 편파 다이버시티 안테나 설계 (Design of Broadband Polarization Diversity Antenna for Mobile Base Stations)

  • 서인종;조인호;이천희;정진우;이현진;임영석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권9호
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    • pp.1023-1029
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    • 2010
  • 본 논문에서는 PCS, WCDMA, 그리고 WiBro 대역에서 동작하는 이동 통신 기지국용 광대역 편파 다이버시티 안테나를 제안하였다. 본 안테나는 정사각 루프 형태의 다이폴 안테나와 마이크로스트립 급전 구조를 결합하여 설계하였다. 추가적으로 광대역 동작 시 반사판 구조에 의해 발생할 수 있는 방사 패턴 왜곡 현상을 초크(choke) 상자를 이용하여 개선하였다. 설계를 위한 모의 실험은 CST사의 MWS로 해석하였으며, 제작은 비유전율 3.33인 테프론 기판을 이용하여 제작하였다. 측정 결과, 대역폭(VSWR<1.5)은 640 MHz(1.75~2.39 GHz)를 얻었으며, 각 방사체 사이의 격리도는 -25 dB 이하를 얻었다. 그리고 PCS, WCDMA, WiBro 대역에서 최대 이득은 각각 8.9 dBi, 8.2 dBi, 8.6 dBi이다.

CPW 급전 단일 평면 부채꼴형 UWB 안테나 설계 및 제작 (Sectorial Form UWB Antenna with a CPW-fed Uni-Planar)

  • 김남;손귀범;박상명
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.305-314
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    • 2007
  • 본 논문에서는 단일 평면 구조를 가지는 CPW 급전 부채꼴형 UWB 안테나를 제안하였다. 방사 소자와 접지면이 마주 하는 부분은 지수 함수적으로 테이퍼 된 슬롯 형태를 이루도록 설계되었으며, 사각형 보우타이 구조 다이폴 안테나를 변형하여 다중 공진 모드를 형성하도록 함으로써 임피던스 대역폭을 확장시켜 $3.1\sim10.6GHz$ 에서 2 이하의 VSWR을 만족하는 특성을 구현하였다. 측정 결과 UWB 시스템 전 대역에서 -10 dB 이하의 반사손실을 만족하며, XZ 평면(Theta, $Phi=90^{\circ}$)에서 $40.1\sim89.9^{\circ}$의 반전력 빔 폭과 전 대역에서 $0.9\sim3.1dB$의 최대 이득을 나타내었다. 제안된 안테나는 기판 뒷면에 접지면이 없는 CPW 급전 구조를 사용하여 제작이 용이하고, 소형화가 가능하다.

3차원 광선 추적법을 이용한 실내 환경에서의 편파 다이버시티 성능 분석에 관한 연구 (A 3D Ray-Tracing Propagation Model for Analyses on the Indoor Polarization Diversity Scheme)

  • 홍순학;석우찬;윤영중
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.766-776
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    • 1999
  • 본 논문에서는 실내 전파 환경에서의 편파 다이버시티와 공간 다이버시티의 성능을 분석하기 위하여 영상 법을 기본으로 한 3차원 광선 추적법을 이용하였다. 본 모텔링은 선호강도 뿐만 아니라 채널의 페이딩 특성 을 예측할 수 있기 때문에 편파 및 공간 다이버시티 기법의 성능을 분석하는데 이용될 수 있다. 측정과 시율 레이션 결과로부터 편파 및 공간 다이버시티가 실내 무선 통선 채널의 성능을 향상시킬 수 있음을 확인하였 고, 특히 지향성 안테나를 이용한 편파 다이버시티를 제안하여 기존의 다이폴 안테나를 이용하는 다이버시티 기볍보다 우수한 성능을 가짐을 보였다.

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