• 제목/요약/키워드: 안테나복사패턴

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곡면에서의 마이크로스트립 어레이 안테나의 복사 특성에 관한 연구 (A Study on the Radiation Characteristics of Microstrip Array Antennas on the Nonplanar Surface)

  • 구연건;이정수;고광태
    • 한국통신학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.121-136
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    • 1989
  • 圓筒形 物體의 오목면과 블록면의 表面에 密着하여 設置한 마이크로스트립 어레이 안테나의 輻射 特性에 관하여 理論的 解析을 試圖하였으며, 實驗을 통하여 檢證하였다. 單一素子 안테나의 解析은 傳送線路 모델法을 適用하였고, 어레이 안테나의 理論은 曲面 위에 2次元的으로 配列된 각각의 單一素子에 대하여 座標移動과 回轉을 考慮한 座標變換法으로 解析하여 遠距離에서의 合成 電界 强度를 數値計算으로 구하였으며, 10GHz에서 4素子 竝列 어레이 안테나 및 마이크로스트립 給電線路를 設計 製作하여 여러 가지 曲率半徑에 대하여 反射損失, 共振周波數, 輻射패턴, 半 電力 비임幅, 利得 등과 같은 諸 輻射特性을 測定하겨 理論値와 比較 考察하였다. 理論에서 豫測한 바와 같이 오목면과 블록면에서 모두 曲率半徑의 減少에 따라 輻射 패턴의 비임 폭이 더 커지는 것을 確認하였으며, 曲面에서 座標變換法으로 計算한 마이크로스트립 竝列 어레이 안테나의 合成 輻射電力 패턴이 測定値와 잘 一致하였다. 아울러 曲率半徑의 變化에 따른 周波數의 變化, 入力 임피던스 및 利得의 變化는 無視할 수 있을 程度임을 確認하였다.

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화포탐지 레이다용 C-대역 평면형 능동위상배열 안테나 개발 (Development of Planar Active Phased Array Antenna for Detecting and Tracking Radar)

  • 김기호;김현;김동윤;진형석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권12호
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    • pp.924-934
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    • 2018
  • 본 논문에서는 화포탐지 레이다에 사용되기 위해서 개발된 C-대역 평면형 능동위상배열 안테나의 설계 및 제작 그리고 측정 결과를 소개한다. 안테나는 3,000여 개의 반도체 송수신 채널과 복사소자를 삼각배열로 배치하고, DBF(digital beam forming)를 사용하여 수신빔을 형성하기 위한 14개 부배열(12개 주 채널, 2개 SLB 채널)을 구성하여 개발하였다. 개발된 평면형 능동위상 배열 안테나의 성능을 확인하기 위해 근접 전계 시험 시설을 이용하였으며, 송신 패턴 측정을 통해 송신 안테나이득, 부엽 레벨, 수신 패턴 측정을 통해 수신 안테나이득, 부엽레벨, 디지털빔 형성, 빔조향 범위, G/N을 확인하였다. 송신 수신 패턴 측정 결과, 개발 목표성능을 만족함을 확인하였다.

이중 슬리브를 갖는 직사각형 평면 모노폴 안테나 설계 (Design of Rectangular Planar Monopole Antenna with a Double Sleeve)

  • 강상원;장대순
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.215-220
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    • 2016
  • 본 논문에서는 직사각형 평면 모노폴 구조에 이중 슬리브를 추가하여 광대역화를 이룬 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나의 임피던스 매칭을 위해 두 개의 갭 슬리브와 외각 슬리브를 추가하여 이중 슬리브 구조로 안테나 성능을 개선하였다. 안테나 파라미터 특성을 확인하기 위하여 ANSYS사의 HFSS 시뮬레이터를 이용하였다. 제안한 안테나에서 VSWR이 2 이하인 시뮬레이션 주파수 대역은 2.5GHz~10.5GHz이다. 주파수 대역폭은 8GHz이다. 실제로 제작한 안테나의 주파수 대역은 2.92GHz~10.32GHz이며, 주파수 대역폭은 7.4GHz이다. 측정된 복사패턴 주파수는 3GHz, 6GHz, 9GHz이다. 모든 주파수에서 다이폴안테나 패턴과 유사한 결과를 얻을 수 있었다. 안테나 크기는 $40{\times}40mm^2$이다. 시뮬레이션 결과와 측정 데이터를 비교분석한 결과 초광대역 평면 모노폴 안테나의 실용화 가능성을 확인할 수 있었다.

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.

다각 다단 구조 헬릭스 안테나 설계 (On the Design of Multi-layered Polygonal Helix Antennas)

  • 주재율;추호성;박익모;오이석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.249-258
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    • 2006
  • 본 논문에서는 새로운 구조의 헬리컬 안테나를 UHF 대역 RFID 리더용 안테나로 제안하였다. 제안된 헬리컬 안테나는 안테나의 선로가 다각 구조의 외부단에서 내부단으로 감겨 들어가는 형태를 가져 복사 이득과 복사 패턴의 조절이 용이하고, 감긴 선로의 수평 회전각과 수직 회전각을 조절하여 양질의 원형 편파를 복사할 수 있다. 세부적인 안테나 설계 변수는 Pareto 유전자 알고리즘을 사용하여 RFID 리더 특성에 적합하도록 최적화 시켰다. 최적화된 RFID 리더 안테나들 중 2단 구조의 표본 안테나를 선별하여 유연한 유전체인 종이 위에 스트립 선로로 제작하였으며, 제작된 안테나의 측정간을 시뮬레이션 결과와 비교, 분석하였다. 제작된 안테나는 kr=3.2의 크기를 가지며 21.4 %의 반사 손실 대역폭, 31.9 %의 원형 편파 대역폭, 약 $5.5m^2$의 인식 영역 특성을 보였다. 안테나 선로의 전류 분포와 선로 구조의 민감도를 조사한 결과, 급전 부위 근처에서 선로가 $0.25{\lambda}$ 정합기로 동작하게 되어 광대역의 정합 특성을 가지며, 꺾이는 스트립 선로 구조는 최적의 진행파를 형성하여 양질의 원형 편파를 발생시키는 것을 확인하였다.

블루투스용 PCB 임베디드 안테나 설계 (Design of a PCB-Embedded Antenna for Bluetooth Applications)

  • 김윤미;박명실;정지영;정혜미;안병철
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.98-104
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    • 2006
  • 본 논문에서는 폴디드 구조를 이용한 블루투스용 PCB 모듈 일체형 초소형 안테나를 제안하고, 시제작 및 측정을 통하여 성능을 확인하였다. 제안된 안테나는 PIFA(Printed Inverted F Antenna) 형태로서 급전부와 단락부의 위치 조정으로 임피던스 정합을 최적화 하고 안테나 복사구조를 최적화 하였다. 상용 소프트웨어인 CST 사의 MWS를 사용하여 변형된 역 F 안테나의 구조 변형에 따른 안테나 특성 변화를 분석하였으며 실제 제작품 측정결과와 비교하였다. 최적 설계된 안테나의 크기는 $17.3{\times}6{\times}0.8mm$로서 블루투스 시스템 적용 주파수 대역에서 측정된 반사손실 대역폭은 220 MHz로 비교적 양호한 특성을 나타냈으며 방사패턴은 준 등방성 패턴, 중심주파수에서 이득은 약 -1 dBi 로 이러한 결과는 시뮬레이션 데이터와 매우 유사하다. 본 연구결과는 블루투스 시스템에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

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T형 마이크로스트립 안테나의 면적 비에 따른 최적 설계 (Optimized Design of T-Shaped Microstrip Antenna with Various Dimensions)

  • 김진복;이중근
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권5호
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    • pp.53-59
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    • 2010
  • 안테나의 급전방식은 동축 프로브, 커플링, 기생소자 그리고 임피던스 정합회로를 사용하는 다양한 형태가 있다. 본 논문에서 제안하는 안테나의 급전방식은 제작이 용이한 마이크로스트립 라인 방식이다. 본 논문은 2.0 GHz 대역을 위한 T형 마이크로스트립 안테나 패치 부분의 면적 비에 따른 안테나 특성에 관한 연구이며, HFSS(High Frequency Structure Simulator) 프로그램을 사용하여 해석하였다. 연구 결과 기존의 면적 비를 갖지 않는 기본 마이크로스트립 안테나보다 T형 마이크로스트립 안테나 패치부분의 면적 비를 40.38 %로 갖는 형태로 설계하면, 2.0 GHz 대역에서 사용되는 안테나의 공진주파수 특성, 반사손실 특성 그리고 복사 패턴 등을 최적화 할 수 있다는 것을 확인하였다.

모멘트 법을 이용한 수분센서용 개 루우프 안테나의 해석 (Analysis of Open-loop Antenna for Moisture Sensor Using the Moment Methods)

  • 정주수
    • 전자공학회논문지T
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    • 제36T권1호
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    • pp.86-92
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    • 1999
  • 본 논문에서는 수분센서용으로 적합한 구조의 안테나로 소형의 개 루우프 안테나를 모델로 제시하고, 그 동작특성을 모멘트 법을 이용하여 수치해석 하였다. 수치해석의 결과, 동작 주파수 300MHz ∼ 500MHz의 대역에서 안테나의 파리미터 값을 변화시킴으로써 입력 임피던스는 50Ω으로 정합시킬 수 있으며, 이득은 약 2.5㏈d 정도로 나타났다. 또한, 이 안테나는 동작 주파수에서 협대역 공진특성을 보이고, 안테나의 중심 축 상으로 균일분포의 복사패턴을 보였다. 따라서 본 논문에서 제시된 안테나 모델은 수분센서용 안테나로서 적합한 구조와 동작특성을 갖는다.

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보조 휩을 갖는 중 ${\cdot}$ 단파대 선박용 휩 안테나 (MF/HF Marine Whip Antenna with Side Whips)

  • 박동국;안동훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권1A호
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    • pp.41-46
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    • 2003
  • 직선형의 주 휩에 일정한 각도로 연결된 보조 휩을 갖는 선박용 안테나에 대해 보조 휩의 영향에 따른 안테나의 특성 변화를 조사하고, 이를 바탕으로 적절한 보조 휩을 갖는 중 단파대 선박용 휩 안테나를 설계하고자 한다. 먼저 완전 도체 평판 위에서 보조 휩의 개수, 위치, 길이 및 각도 등의 변화에 따른 안테나의 이득, 반사손실 및 복사패턴을 조사하여 보조 휩의 영향을 분석하였다. 이것을 바탕으로 안테나 구조를 결정하고, 이것을 한국해양대학교의 실습선에 설치하여, 바다 위에서 선박과 함께 안테나를 시뮬레이션을 하여 안테나의 특성을 계산하고, 입력 임피던스를 측정하여 시뮬레이션 값과 유사한 결과를 얻었다.

이동통신용 단말기를 위한 3개의 폴디드 패치로 이루어진 소형 CPW 안테나 (A Compact CPW-fed Antenna consisted of Three Folded Patches for Mobile Handsets)

  • 최인태;신호섭
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.2773-2778
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    • 2015
  • 본 논문에서는 LTE, WCDMA, US-PCS, WLAN의 여러 대역을 동시에 사용하기 위한 3개의 폴디드 패치 형태의 선로를 이용한 소형 안테나를 제안한다. 3개의 패치들로 부족한 대역폭을 넓히기 위하여 패치들의 폭에 변화를 주어 $S_{11}$<-6dB(VSWR<3)에서 사용할 수 있도록 최적화하였다. 제안된 안테나는 동일평면에 복사소자와 접지면을 갖고 회로와 직접화가 용이한 CPW를 사용하였으며, $44.9{\times}35{\times}1mm^3$의 크기로 FR4 기판을 가지고 설계 및 제작하였다. 제작된 안테나는 동작대역에서 $S_{11}$<-6dB 특성을 만족하였다. 또한 측정된 복사패턴과 이득의 특성을 나타내였다.