• 한국전자파학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.192-201
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• 2003

본 논문은 일반적인 평면형 마이크로스트립 패치 안테나의 크기를 줄이고자 1.575 GHz 대역에서 패치면을 입체적 구조인 단방향 선형 주름형, 사각 주름형 및 격자 요철형으로 제안, 설계하였다. 설계 결과, 단방향 선형 주름형은 평면형 구조에 비해 패치의 공진길이가 21.4 % 단축되었으며, -10 dB 반사손실 대역폭은 62 MHz로서 평면형의 39 MHz(2.5 %)에 비해 23 MHz(1.5 %) 증가하였다. 이득은 평면형의 6.7 dBd에 비해 0.9 dB 저하된 5.8 dBd를 나타내었다. 3 dB 빔폭은 공진길이 단축으로 인해 E-면에서만 18$^{\circ}$ 증가하였다. 사각 주름형의 경우, 패치의 가시적 크기는 평면형에 비해 21.6 %의 면적 축소효과를 얻었다. 격자 요철형의 경우, 먼저 선형편파에 대해 패치 면적은 평면형에 비해 43.3 %의 면적 축소효과를 얻었다. -10 dB 대역폭은 70 MHz (4.4 %)로 평면형에 비해 31 MHz(2%)증가하였다. 이득은 2.2 dBd로서 평면형에 비해 4.5 dB 저하되었고, -3 dB 빔폭은 E-면에서 22$^{\circ}$, H-면에서 13$^{\circ}$ 각각 증가하였다. 원형편파의 경우, 패치의 크기는 평면형에 비해 41 %가 축소되었고, 축비는 0.8 dB의 양호한 원편파 특성을 얻었으며, 2 dB 이내 축비 대역폭은 20 MHz(1.27 %)로 평면형의 10 MHz(0.63 %)에 비해 증가되었다. 이로써 본 논문에 제안된 안테나 구조가 소형화면에서 크게 효과가 있고, 대역폭 증가로 인해 다양한 서비스가 부가된 시스템에서의 활용 가능성이 확인되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.121-129
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• 2008

본 논문에서는 FMM(Fast Multipole Method)을 적용하여 평면형 다층 구조인 마이크로스트립 프랙탈 안테나 구조에 대한 고속 해석을 구현하였다. 우선 FMM 알고리즘에 이용되는 적분식인 MPIE(Mixed Potential Integral Equation)을 풀기 위해서 실수축 적 분 방법(RAIM: Real-Axis Integration Method)으로부터 정확한 공간 영역 그린함수를 구한다. 구해진 그린함수를 MoM(Method of Moment)을 이용하여 계산할 경우, 연산과 메모리 요구량 $O(N^2)$이 소요되는데, 이를 거대 구조의 해석에 대해 적용할 때나 높은 정확성을 위한 셀(미지수 N) 수의 증가하는 경우 계산량이 기하급수적으로 증가하여 구조 해석에 문제가 된다. FMM은 이와 같은 연산과 메모리 요구량의 문제점을 해결하기 위하여 개발되었다. FMM은 그린함수의 가법 정리(addition theorem)를 이용하여 행렬-벡터 곱의 복잡성을 줄여 연산과 메모리 요구량을 $O(N^{1.5})$으로 줄인다. 시어핀스키(Sierpinski) 프랙탈 안테나의 구조에 대해 MoM과 FMM를 적용, 상용 툴과 계산 결과의 정확성, 계산 시 메모리 크기, 해석 시간 등을 비교하여 효율성을 보여주었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권10호
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• pp.1240-1247
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• 2019

본 논문에서는 마이크로스트립 급전 구조와 네 개의 분기 선로 그리고 접지면에 슬릿을 갖도록 설계하여 WLAN과 WiMAX 시스템에 적용 가능한 4중 대역 안테나를 설계 및 제작하였다. 제안된 안테나는 18.0 mm(W) × 50.0 mm(L) × 1.0 mm(h)의 유전체 기판 위에 16.0 mm(W1) × 48.0 mm (L8)의 크기로 설계하였으며 18.0 mm(W) × 18.7 mm(L6) 접지면에 2.9 mm(W7) × 4.0mm(L7)의 슬릿을 삽입하여 설계하였다. 제작 및 측정결과로부터 -10dB 기준으로 900 MHz에서는 60.8 MHz (873.0~933.8 MHz), 2.4 GHz 대역에서는 310 MHz (2.33~2.64 GHz), 3.4 GHz 대역에서는 420 MHz (3.39~3.81 GHz) 그리고 5.0 GHz 대역에서는 2,070 MHz (4.62~6.69 GHz) 대역폭을 얻었다. 또한 무반사실의 측정결과로부터 4중대역에서 이득과 방사패턴 특성을 나타내었다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제8권6호
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• pp.64-72
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• 2009

본 논문에서는 마이크로스트립 패치 안테나와 2차 및 3차 고조파가 억압된 이중모드 대역통과 여파기를 이용하여 고효율의 2.45 GHz 렉테나를 설계 및 제작하였다. 입사전력밀도가 0.3 mW/cm2 일 때 1.66 mW 의 전력을 수신하였고, 41.6%의 RF-to-DC 변환효율의 실험 결과를 얻었다. 이는 입사 전력이 작기 때문에 다른 논문의 결과와 비교하여 고효율이라고 볼 수 있다. 또한 무선전력 전송을 통하여 다양한 응용기술 개발에 활용이 가능할 것으로 예측되며, USN(Ubiquitous Sensor Network)용 저전력 소자의 대기전원 공급 및 MEMS용 Sensor 등의 구동전압공급을 위한 무선 전력전송이 가능하게 될 것으로 기대된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.3205-3214
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• 1996

In this paper, the microstrip phased array antennas with coupling-slots for the base station of mobile communication is proposed and anlyzed with accurate analysis method which is based on both reciprocity principle and full-wave analysis. The basis functions used for the numerical analysis are determined depending upon the accuracy, convergence properties of the solution, and the computation time. The patch uses 3 EB mode and the slot uses IPWS mode. The designed phased array antenna has 8 slot-coupled microstrip patch array elements and the beam scanning capability is obtained by using the 4-bit PIN-diode phase shifters as switching devices which are consisted of the loaded line phase shifters for 30.deg. and 60.deg. and the reflection type phase shifters for 90.deg. and 180.deg. repectively. The 4-bits phase shifters which aremade by connecting each phase shifter have about 2.deg.-3.deg. phase errors and their insertion loss are about 3dB for each phase state. The fabricated 8-element phased array antenna with 4-bits phase shifters provides 12.deg.-14.deg. beamwidths depending on the scanning angle and is capable of scanning its beam to .+-.45.deg. with 9.deg. intervals, and the gain 12dBi. The overall results show that the slot-coupled phased array antenna has great advantages of wideband, high gain and reduced spurious radiation. Also, the antenna can be made small and thin. Furthermore, the scanning property of this antenna allows for its application in several areas, such as mobile communication system and PCS.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권11호
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• pp.1-11
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• 1999

원통형 쌍이방성 기판위에 부착된 다이폴의 방사특성이 덮개층에 의해서 받는 영향에 대해 연구하였다. 매질의 특성을 나타내기 위해 특별한 구성관계식이 사용되었고, 이 관계식을 그린함수로 유도하였다. 주파수 영역에서의 전자장과 경계조건을 이용하여 주파수 표현 형태의 그린 함수를 구한 다음 주파수 영역에서의 전계를 무한 원점에서의 근사식을 이용하여 퓨리에 역변환을 통해 공간 영역에서의 전계를 구하였다. 이 전계로부터, 원통형 쌍이방성 기파나위에 덮개층을 갖는 다이폴의 방사특성을 구하였다. 빔 주사, 지향성 향상, 후방지역 방사 그리고 수평면 방사를 포함한 방사 특성에 대해 쌍이방성 덮개층의 영향을 논의하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권12호
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• pp.30-36
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• 2009

마이크로스트립-CPS (coplanar stripline)의 초광대역 발룬을 이용하여 초광대역 부품을 개발하였다. 초광대역 발룬은 DC 근처부터 40 GHz 이상의 대역에서 동작하고 있으며, 이를 응용한 초광대역 부품 또한 10 GHz 이상의 주파수 대역을 가지고 있다. 개발된 초광대역 부품은 초광대역 안테나, 주파수 혼합기, 주파수 체배기 및 검파기가 있으며, 주로 상용으로 판매되는 캐리어(carrier) 형태 및 하우징 형태의 소자로 개발이 되었다. 뿐만 아니라, 새로운 구조의 표면실장형 전이구조를 개발하여 이러한 소자를 표면실장형의 형태로 구현하였다. 표면 실장형 소자의 한 예로, 체배기는 출력 주파수 8 ~ 28 GHz의 초광대역의 특성을 가지고 있다. 고성능, 저가의 초광대역 소자는 기존의 비싼 소자들을 대체 할 수 있으며, 향후 UWB의 여러 응용분야에 사용 되리라 예상된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.92-98
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• 2001

Closed-form 그린함수를 사용하여 다층 평판 구조체의 산란 문제를 해석할 경우, 주된 어려운 문제점 중의 하나의 대각행렬 요소의 계산결과가 느리게 수렴하고 안정되지 않다는 점이다. 즉, 대각행렬 요소 계산시 전원 자신의 항에 해당되는 $e^{-jkr}/{\gamma}$ 형태의 특이 적분처리를 했음에도 불구하고 계산결과의 느린 수렴도 문제가 몇 개의 복소 영상항에 해당하는 적분과정에 여전히 남아있음을 알 수 있었다. 이와 같은 문제점을 해소하기 위해, 일반화된 지수함수와 2중적분을 극좌표계에서 가우스 구적법을 사용하여 계산할 수 있는 새로운 적분 기법을 제시하고자 한다. 새로운 적분기법을 알로리즘의 안정성과 수렴도에 관하여 본 논문에서 논의되면, 그 타당성을 확인하기 위해 마이크로스트립 패치 안테나의 산란 문제에 이 적분법을 적용해 보았다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.796-805
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• 2000

30dB의 선형이득과 2.6dB의 잡음지수 성능을 갖는 위성통신중계기용 30GHz대 저잡음증폭기 모듈이 MMIC와 박막 MIC기술로 개발되었다. 두 종의 MMIC 회로가 저잡음증폭기 모듈에 사용되었는데, 하나는 초저잡음용 MMIC 회로이고, 다른 하나는 광대역 고이득용 MMIC 회로이다. MMIC 회로 제작에 사용된 증폭소자는 0.15$mu extrm{m}$게이트 길이를 갖는 pHEMT이다. 두 개의 MMIC 회로를 상호 연결하고 저잡음증폭기 모듈을 완성하기 위하여 박막기술을 이용하여 마이크로스트립 선로를 구현하였으며, 안정된 DC 전원 공급을 위하여 후막기술을 이용한 바이어스 회로를 개발하였다. 저잡음증폭기 모듈의 입력측은 위성중계기의 안테나로부터의 신호를 받아들이기 위하여 도파관 형태로 설계되었으며, 출력측은 주파수변환부와의 접속을 위하여 K-컨넥터로 구현되었다. 모든 제작 공정에는 실제 위성용 부품 제작 기술이 도입되었으며, 위성중계기에 탑재되는 부품에 요구되는 온도시험 및 진동시험을 실시하였다. 제작된 저잡음증폭기 모듈은 동작목표 대역인 30~31GHz에서 30dB 이상의 이득, $\pm$0.3dB의 이득평탄도, 그리고 2.6dB이하의 우수한 잡음지수를 가진 것으로 측정되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권9호
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• pp.936-943
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• 2013

본 논문에서는 76.5~77 GHz 대역 차량용 장거리 주파수 변조 연속파 레이더 응용을 위한 단일 채널 레이더 시스템의 설계와 측정 결과를 보인다. 송신기는 상용 GaAs MMIC를 사용하였고, 수신기는 65 nm CMOS 공정을 사용해 설계한 회로를 사용하였다. 제작된 하향 변환 수신 칩은 -8 dBm의 낮은 LO 전력으로 동작하기 때문에, 송신출력에서 -19 dB 방향성 결합기를 사용하여 믹서를 구동하였다. 모든 MMIC는 WR-10 도파관이 형성되어 있는 알루미늄 지그 위에 실장하였으며, 마이크로스트립-도파관 급전기를 통해 혼 안테나를 구동하여 실험하였다. 제작된 레이더 시스템의 크기는 $80mm{\times}61mm{\times}21mm$이고, 출력 전력은 10 dBm, 위상 잡음은 1 MHz 오프셋에서 -94 dBc/Hz, 그리고 수신기의 변환이득은 12 dB이다.