• 한국전자파학회지:전자파기술
• /
• 제16권2호
• /
• pp.22-31
• /
• 2005

최근 무선통신 시스템의 소형화로 인해 안테나의 소형화가 요구되고 있다. 안테나의 소형화 방법에는 여러 가지가 있지만 이득과 효율을 고려할 때 고유전율의 유전체를 사용하기보다는 안테나 자체의 구조적 변형을 통해 안테나를 소형화하는 것이 더 효과적이다. 따라서, 본 논고에서는 마이크로스트립 안테나의 2차원 구조 변형과 3차원으로 화장된 구조변형에 의한 안테나의 소형화 방법에 대한 연구 결과에 대해 기술하였다. 2차적 구조 변형 방법에는 패치를 구부리거나 slit을 넣는 방법을 사용하여 그 크기를 축소시켰으나 소형화에 한계가 있었다. 그래서, 마이크로스트립 안테나의 패치와 접지면 사이의 공간을 활용하는 perturbation 효과를 바탕으로 3차원의 corrugation, iris, folded 구조를 이용하여 더욱 소형화된 안테나를 설계하였다. 또한, 2차원 구조의 소형화 방법에 3차원으로 확장한 구조를 서로 결합하여 안테나를 더욱 소형화 할 수 있었다. 이에 마이크로스트립 안테나의 소형화 방법과 그에 따라 설계·제작한 안테나에 대해 소개하고자 한다.

• 대한전자공학회논문지TC
• /
• 제43권5호
• /
• pp.169-175
• /
• 2006

본 논문에서는 GPS 수신용 안테나인 T형 슬릿을 갖는 마이크로스트립 패치 안테나를 설계 제작하였다. T형 슬릿을 삽입한 마이크로스트립 패치 안테나는 슬릿이 없는 패치 안테나 보다 낮은 주파수에서 공진한다. 이것으로부터 패치의 크기를 축소시킬 수 있다. T형 슬릿를 갖는 마이크로스트립 패치 안테나의 공진 주파수를 계산하기 위하여 패치 표면의 전류 분포로 부터 공진 주파수 공식을 유도하였다. Ensemble 6.0을 이용하여 근사식의 정확성을 검증하였다. 이렇게 구해진 공식을 이용하여 1.575GHz에서 동작하는 최적의 안테나를 설계하였으며, 그 결과 T형 슬릿을 갖는 안테나의 경우 29%까지 안테나의 크기를 감소시킬 수 있었다. 또한 슬릿을 갖는 마이크로스트립 안테나는 대역폭은 매우 좁기 때문에 협대역 특성을 개선하기 위해 구형 슬릇을 갖는 마이크로스트립 패치 안테나를 제안하였다. 제작된 T형을 갖는 마이크로스트립 패치 안테나의 공진 주파수는 1.575GHz이고 대역폭은 50MHz를 얻었다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.143-152
• /
• 2001

본 노문에서는 S밴드 (1.5 3.9 GHz)에서 주로 사용되어지는 마이크로스트립 패치 안테나에서 복사특성의 성능저하를 방지함과 동시에 소형화방법이 연구되었다. 연구는 마이크로스트립 단일 패치 안테나에서 패치의 중앙 부분을 제거함으로써 정사각형 링(Square-ring) 형태를 가지는 마이크로스트립 안테나의 형태에 관하여 수치적인 방법으로 수행되었다. 또한 링 구조를 가지는 정사각형 마이크로스트립 안테나를 연구함에 있어서 안테나 임피던스, 공진주파수, 대역폭 등을 제어하기 위한 부수적인 파라미터들이 연구되었다. 단일 정사각형 링 마이크로스트립안테나에 있어서 패치의 중앙부분이 제거됨에 따라 입력 임피던스가 증가되고, 공진주파수와 대역폭이 감소되는 현상이 관찰되었고, 안테나의 Directivity 에는 적게 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 Moment Method 방식의 Zeland 사이의 IE3D 소프트웨어를 이용하여 안테나와 전송선로간의 임피던스 정합과 대역폭의 증가를 위해 다른 개체의 정사각형의 단일 패치와 링 형태의 패치가 각각 쌓아 올려지는 적층(stacked) 구조 형태로 설계, 최적치를 도출하여 단일 패치의 마이크로스트립 안테나보다 향상된 대역폭과 이득을 얻을 수 있음이 연구되었다. 또한 수치적인 시뮬레이션 결과와 실제의 측정을 수행한 결과를 서로 비교함으로써 잘 일치함을 증명하였다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제23권5호
• /
• pp.415-423
• /
• 2019

본 논문에서는 유전율 측정을 위한 구부러진 슬롯이 추가된 고감도 마이크로스트립 패치 센서 안테나의 설계 방법에 대하여 연구하였다. 유전율에 대한 감도를 향상시키기 위해 단일 링 CSRR 구조와 유사한 구부러진 슬롯이 패치의 한쪽 방사면에 추가되었다. 제안된 마이크로스트립 패치 센서 안테나의 감도를 기존의 직사각형 마이크로스트립 패치 센서 안테나와 얇은 직사각형 슬롯이 추가된 마이크로스트립 패치 센서 안테나와 비교하였다. 세 마이크로스트립 패치 센서 안테나는 피 시험 상판이 없는 상태에서 전송 계수가 2.5 GHz에서 공진하도록 0.76 mm 두께의 RF-35 기판 상에 설계하고 제작하였다. 피 시험 상판으로 비유전율이 2.17에서 10.2 범위에 있는 타코닉 기판 5종을 사용하여 실험한 결과, 입력 반사계수의 공진 주파수의 이동으로 측정된 제안된 마이크로스트립 센서 안테나의 감도는 기존의 직사각형 마이크로스트립 패치 센서 안테나와 비교할 때 4.1배에서 6.1배 증가하는 것을 확인하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제27권1호
• /
• pp.33-41
• /
• 2022

본 논문은 유전체 기판 상에 설계한 평면형 마이크로스트립 패치 안테나를 기술하였다. 5세대 이동통신 적용을 위하여 2가지 타입의 평면형 마이크로스트립 패치 안테나를 연구하였으며 한 타입은 일반적인 마이크로스트립 구조이며 다른 한 타입은 동축 프로브 급전의 적층된 마이크로스립 구조이다. 전자기적인 커플링 방식을 사용한 적층된 마이크로스트립 패치는 다층기판 구조에서 설계되었다. 본 논문에서 제안한 적층된 마이크로스트립 패치 안테나는 3.42GHz~3.70GHz 광대역의 5G 서비스 대역에서 양호한 결과를 나타냈다. 임피던스 대역폭(VSWR≤2)은 3.42GHz~3.78GHz에서 360MHz(10.28%)를 나타냈다. 본 논문의 적층된 마이크로스트립 패치 안테나의 설계를 통하여 5G 이동통신 중계 시스템에 적용가능성을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제11권7호
• /
• pp.1242-1246
• /
• 2007

기본적인 단층형 마이크로스트립 패치 안테나 위에 새로운 패치를 두고 그 패치에 코흐 곡선과 같은 프랙탈(fractal) 구조의 슬롯(slot)을 추가하였다. 이러한 구조는 주파수 선택적 평면(FSS, Frequency Selective Surface)의 영향으로 마이크로스트립 패치 안테나의 이득 향상과 더불어 광대역화 기법으로 활용될 수 있다. 향후, 다양한 프랙탈 모양의 슬롯에 의한 주파수 선택적 평면(FSS)의 구조를 변형하여 프랙탈 구조적 변화에 따른 마이크로스트립 안테나의 특성 변화에 대한 연구가 필요하다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2007년도 춘계종합학술대회
• /
• pp.856-860
• /
• 2007

본 논문에서는 2.65GHz 위성 DMB 대역의 마이크로스트립 안테나를 설계 및 제작하고 이 특성을 바탕으로 단말기에 응용가능한 안테나를 설계하고 제작하였다. 2.65GHz 위성 DMB 대역의 마이크로 스트립 안테나를 CST Microwave Studio 프로그램으로 설계하고 시뮬레이션 특성을 기술하였다. 그리고 마이크로스트립 안테나를 이용하여 단말기에 이용될 수 있게 안테나를 설계 제작하였으며 실제 제작된 안테나의 성능을 측정하였다. 그 결과, 실제 상용화 되고 있는 안테나와 비슷한 성능이 나타났고 안테나가 이용될 수 있는 대역도 광대역의 특성을 보였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
• /
• pp.63-64
• /
• 2015

본 논문에서는 마이크로스트립 선로에 용량성으로 결합된 마이크로스트립 배열 안테나에 대해 연구하였다. 배열안테나는 접지된 유전체 기판 상의 급전 마이크로스트립 선로 부근에 직사각형 마이크로스트립 패치를 일정 간격으로 배열한 것이다. 스트립의 폭과 길이, 스트립 간격, 스트립과 급전 선로 사이의 간격 등에 따른 안테나의 특성변화를 관찰하였다. 파라미터 값들을 조절하여 중심주파수 12.5 GHz 대역용 고이득 안테나에 적합하도록 설계하였다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제13권5호
• /
• pp.937-942
• /
• 2018

본 논문에서는 마이크로스트립 안테나가 광대역특성을 갖도록 하기 위해 마이크로스트립 안테나의 방사부인 패치 내부에 U형 슬롯이 놓인 마이크로스트립 구조와 안테나에 사용되는 유전체를 사용하지 않고 공기층을 이용하여 광대역화를 극대화 시키는 연구를 하였다. 실험 결과 이동통신 주파수 대역 내인 820~950MHz에서 정재파비(VSWR)는 1.4이하로 매우 잘 매칭된 안테나를 제작하였으며, 안테나의 이득도 최고 8.2dBd를 얻어 기존 다이폴에 비해 매우 높은 이득을 얻을 수 있었다. 이는 안테나를 소형화 시킬 수 있음을 뜻하는 것으로 향후, 다른 주파수 대역의 무선통신 분야나 이동통신 분야에도 사용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2001년도 추계종합학술대회
• /
• pp.250-254
• /
• 2001

본 문에서는 Tschebyscheff 다항식 이론을 이용하여 상대적 전류 분포비가 1:2:2:1이 되도록 마이크로스트립 패치 어레이 안테나(MPAA) 설계 제작하였다. 지향성을 갖는 제안된 안테나는 작고 가벼우며 얇다. 또한 빔폭이 14。 인 어레이 안테나이고, 중심 주파수는 10.2553GHz이다. MPAA는 한 개의 마이크로스트립 패치 안테나(SMA:single microstrip antenna)특성과 비교 분석하였다. 그 결과 MPAA는 SMA보다 보다 좁은 복사 전력 빔폭과 큰 최대 복사 전력 이득을 획득했다. PIN 다이오드를 이용한 위상 변환기를 적용하면 전자적 빔스케닝이 가능하고, 소형 레이더 시스템에 적합하다.