• 제목/요약/키워드: 안테나 급전 구조

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Skeleton slot 구조를 이용한 이중 대역 안테나의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Dual Band Antenna Using Skeleton Slot Radiator)

  • 김운필;이범선
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2001년도 종합학술발표회 논문집 Vol.11 No.1
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    • pp.96-100
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    • 2001
  • 본 논문에서는 skeleton slot 복사기를 이용하여 GSM 900과 GSM 1800에서 사용할 수 있는 이중대역 안테나를 설계 및 제작하여 측정 결과를 비교 분서하였다. 기본적인 skeleton slot 구조에서는 낮은 밴드의 2배 이상의 주파수에서는 수평 빔폭이 일정치 않고, 정재파비 특성이 불량하였으나, 급전부와 측면 방사부분의 다중경로 형성 및 절곡 구조를 이용하여 이를 해결하였다. 안테나의 크기는 반사판이 190$\times$190(mm), 복사기는 154$\times$106(mm), 높이는 33mm로 하여 현재 서비스 사업자틀이 주로 사용하는 크기로 구성하였다. 구성 재질은 1mm 두께의 알류미늄판을 이용하며, 이를 NCT로 타공 및 절곡하여 제작하였기 때문에 대량 생산 시 단가를 낮출수 있다. 실측결과 900MHz 대역에서 13.7%, 1800MHz 대역에서 16.4%의 -l0dB 반사손실 대역폭을 만족하고, 방사패턴도 대역별로 $\pm$1$^{\circ}$이내의 일정한 양상을 보여 이중대역 안테나로서의 요구를 만족하였다.

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결합계수 및 주파수 튜너블 다중대역 내장형 안테나에 관한 연구 (A Study on Coupling Coefficient and Resonant Frquency tunable Multi-band Internal Antenna)

  • 이문우;이상현
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제15권8호
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    • pp.59-66
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    • 2010
  • 본 논문은 안테나 구조체의 물리적 변화없이 안테나의 단락점에 연결되어있는 인덕터 값에 따라 급전점과 단락점 사이의 결합계수 뿐 아니라 안테나의 공진 주파수를 조절할 수 있는 이동통신용 안테나를 구현하였다. 설계된 안테나는 3중 대역 이상의 주파수 조절이 가능하고 동작 주파수 대역은 GSM(880~960MHz), GPS(1575MHz), DCS(1710~1800MHz), US-PCS(1850~1990MHz), WCDMA(1920~2170MHz) 대역을 포함한다. 제작된 안테나는 반파장 로디드 라인 안테나와 PIFA 구조를 결합한 형태이고 두 개의 단란점과 하나의 급전점을 공유한다. 두 개의 단락점 각각에 인덕터를 추가하여 하나의 인덕터는 급전점과 단락점 사이의 결합계수를 조절하고 다른 하나의 인덕터는 높은 주파수 대역의 공진 주파수를 조절한다. 안테나의 입력 임피던스 조절을 위한 인덕턴스의 범위는 0nH ~ 6.8nH 이고 이득의 변화는 GSM 대역에서는 0.15dBi, GPS 대역에서는 0.73dBi, WCDMA 대역에서는 0.29dBi 이내이다. 또한 공진 주파수 조절을 위한 인덕턴스의 범위는 0nH ~ 4.7nH의 범위에서 1640~2500 MHz (VSWR 3:1 기준)이고 이득의 변화는 GSM 대역에서는 0.46dBi, GPS 대역에서는 0.53dBi, DCS/US-PCS/WCDMA 대역에서는 0.59dBi 이내이다.

이동체 탑재용 DBS 수신 마이크로스트립 어레이 안테나 설계

  • 김기호;맹영훈;이승호
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제14권2호
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    • pp.75-82
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    • 2003
  • 이동체 탑재형 안테나는 설치 장소의 특성상 소형화와 경량화가 필수적인 요소이다. 그러므로 이동체 탑재형 안테나의 경우 반사판형 안테나보다 마이크로스트립 어레이 안테나가 널리 쓰이고 있다. 본 고에서는 마이크로 스트립 슬롯 어레이 안테나를 설계하였다. 만족스러운 고 이득을 얻을 수 있으며 동시에 패치 소자의 개수를 줄이기 위해 패치 단일 소자가 가급적 고 이득을 낼 수 있는 구조로 설계하였다. 본 고에서 설계한 슬롯 안테나는 기생슬롯을 가진 H 자형 타입의 소자이다. 설계는 제작상의 오차를 고려하여, 운용 주파수 11.7~12.75 GHz에서 VSWR 1.8:1 이하를 목표로 하였다. 제작된 안테나의 측정결과는 11.7~12.75 GHz대역에 걸쳐 VSWR < 1.8의 만족한 결과를 보이고, 단일 소자의 시뮬레이션 이득 결과는 10 dBi를 보였으며 $4\times4$ 어레이를 했을 경우 이득은 22 dBi의 값을 보였다. 제작되어진 안테나는 추후 급전 네트웍의 최적화를 통해 상호 간섭(Mutual Coupling)을 최소화하여 효율을 최대화한다면 직접 위성 서비스를 수신하기 위한 초소형 안테나로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

자기 아파인 프랙탈 구조를 이용한 CPW 급전 크로스 안테나 (A CPW-Fed Self-Affine Cross Shape Fractal Antenna)

  • 김태환;이재욱;조춘식;이윤현
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권9호
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    • pp.949-956
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    • 2005
  • 본 논문에서는 처음으로, CPW(CoPlanar Waveguide) 급전을 이용한 자기 아파인(self-affine) 프랙탈 안테나를 제시한다. 제시된 새로운 구조는 비등방성 축척 대칭성으로 인해 자기 상사(self-similar) 구조를 이용한 프랙탈 안테나보다 더 작은 크기로 낮은 주파수 대역에서 공진을 일으키도록 설계할 수 있다. 반복 계수가 증가할수록 임피던스 정합 조건이 향상되고, 표면 전류가 흐를 수 있는 새로운 통로를 만들어 다중 대역 특성을 보이게 되며, 또한 첫 공진 주파수의 위치를 낮은 쪽으로 이동시킨다. 복사 패턴은 목표치인 단순 모노폴 안테나 특성과 유사하며 반복 계수가 3일 때의 이득은 940 MHz에서 측정치 2.27 dBi로 최대이다. FDTD 알고리즘에 기반을 두고 있는 CST Microwave Studio를 이용한 모의 실험 결과와 RT/Duroid 5880 기판을 이용하여 제작한 안테나의 측정 결과를 싣는다.

소형 광대역 L-형 슬롯 안테나 (Compact and Broadband L-shaped Slot Antenna)

  • 장민규;이영순
    • 한국항행학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.376-380
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    • 2014
  • 본 논문에서는 광대역 특성을 가지는 기울어진 L-형 모노폴 슬롯안테나를 새롭게 제안하였다. 안테나의 소형화 및 광대역화를 위해 접지면의 모서리에 위치하여 슬롯의 양 끝단이 개방되는 L-형 슬롯을 사용하였다. 그리고 낮은 주파수 대역에서 대역폭 증가를 위해 L-형 슬롯의 하단 구조를 기울어진 형태로 하였고, 반면에 높은 주파수 대역에서의 대역폭 증가를 위해 L-형 슬롯의 상단 구조를 테이퍼 형태로 하였다. 급전 구조는 일반적으로 개방 종단보다 대역폭 증가에 유리한 것으로 알려진 단락 종단된 마이크로스트립 급전선을 사용하였다. 제안된 안테나의 제작 및 측정 결과, 임피던스 대역폭($S_{11}{\leq}-10dB$)이 4.72 GHz (2.28~7 GHz)인 광대역 특성을 얻을 수 있었으며, 안테나 이득의 경우 전 대역에서 약 3dBi 이상의 높은 이득을 얻을 수 있었다.

CPWG 구조를 이용한 Wibro 및 WLAN 통신용 안테나 설계 및 제작 (Design and Fabrication of the Antenna for Wibro and WLAN Communications Using CPWG Structure)

  • 이승우;김남;이승엽
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권10호
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    • pp.1086-1095
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    • 2008
  • 본 논문에서는 사다리꼴 모양을 가지며, Wibro와 무선 랜 통신에 이용할 수 있는 CPWG 안테나를 설계하고 제작하였다. 안테나의 기본적인 형태를 사다리꼴로 만들어 광대역 특성을 얻었으며, 사다리꼴 내부에 H형 패치를 삽입하여 안테나의 공진 및 임피던스 매칭의 안정화를 가져왔다. 특히 본 논문에서 제안한 CPWG 구조는 모노폴과 CPW를 결합한 구조로써 급전선과 그라운드 간의 간격이나 크기 변화에 따른 임피던스 매칭이 변하는 CPW의 단점을 보완해 주었다. 설계된 안테나는 측정 결과 -10 dB($VSWR{\leq}2$) 기준으로 $2.2{\sim}4.6$ GHz(70.5 %)의 주파수 대역에서 공진이 일어났으며, H-plane의 방사 패턴이 전방향 특성을 나타냈다 또한, 급전선과 그라운드의 영향으로 인한 임피던스 매칭의 변화율이 작다는 것을 확인할 수 있었다.

광대역 적층 마이크로스트립 패치 안테나의 소형화 설계 (Design of a Compact Broadband Stacked Microstrip Patch Antenna)

  • 김건균;이승엽;여준호;이종익;김온
    • 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.

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무선통신 백-홀용 V-밴드 도파관 슬롯 서브-배열 안테나의 설계 (Design of V-Band Waveguide Slot Sub-Array Antenna for Wireless Communication Back-haul)

  • 노광현;강영진
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.334-341
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    • 2016
  • 본 논문은 고 용량, Gbps급 데이터 전송을 만족하는 무선 백-홀 시스템에 적용하기 위한 도파관 개구 결합 급전 구조 안테나에 관한 내용으로 V-대역인 57GHz~66GHz 주파수 대역에서 사용 할 공동-급전 구조를 갖는 $32{\times}32$ 도파관 슬롯 서브-배열 안테나를 설계, 제작 하였다. 안테나 구성은 적층 형태로 되어있으며, 각각 복사 부(외부 홈과 슬롯, 캐비티), 개구 결합 부, 급전 부로 이루어져 있다. 안테나 설계는 3차원 유한 요소 법(FEM)을 기반으로 하는 HFSS를 이용 하였고, 안테나 제작은 알루미늄 재질로 정밀도 높은 밀링 머신을 사용하여 각 층을 가공 한 후 은(Ag)-도금 과정을 거쳐 조립하였다. 측정을 통해서 안테나의 특성을 분석한 결과 목표했던 적용 주파수 대역에서의 반사 손실은 전반적으로 -12dB이하 손실 특성을 나타냈으며, VSWR < 2.0기준으로 약 16 %에 달하는 광 대역 주파수 특성을 보였다. 측정된 안테나 복사패턴의 1차 부엽 레벨은 -12.3 dB미만 이고, 3 dB 빔 폭은 약 $1.85^{\circ}$ 로 좁은 빔 폭을 갖는다. 또한, 안테나 이득은 평균 38.5 dBi이상, 효율은 약 90% 이상으로 높은 효율을 얻었다.

WLAN 적용을 위한 두 개의 분기 선로를 갖는 CPW 급전 모노폴 안테나의 설계와 제작 (A Design and Implementation of CPW-fed Antenna with Two Branch Strip for WLAN Applications)

  • 윤중한;최영규
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.441-448
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    • 2015
  • 본 논문에서는 WLAN 시스템에 적용 가능한 이중 대역을 갖는 안테나를 설계, 제작 및 측정 하였다. 제안된 안테나는 CPW 급전 구조를 바탕으로 두 개의 선로로 구성되어 있으며 두 개 분기 선로의 길이 조정을 통해 이중 대역 특성을 갖도록 설계하였다. 최적화된 수치를 얻기 위해 상용 툴인 HFSS을 사용하여 $L_5$, $L_8$, $W_3$, $W_5$, $W_9$ 파라미터에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 제안된 안테나를 얻어진 최적화된 수치를 사용하여 FR-4 기판위에 제작하였다. -10dB 임피던스 대역폭을 기준으로 반사손실에 대한 측정결과, 2.4 GHz 대역에서 1,095 MHz (1.57~2.665 GHz) 그리고 5 GHz 대역에서 1,680 MHz (4.99~6.67 GHz)의 대역을 얻었으며 WLAN에서 요구하는 대역폭을 만족시켰다. 또한 WLAN 대역에서 이득과 방사패턴의 특성을 얻었다.

휴대형 RFID 리더용 소형 준-야기 안테나 설계 (Design of a compact quasi-Yagi antenna for portable RFID reader)

  • 이종익;여준호;백운석
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.15-21
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    • 2016
  • 본 논문에서는 UHF 대역 휴대형 RFID 리더용 소형 준-야기 안테나 설계 방법에 대해 연구하였다. 안테나는 유전체 기판에 인쇄된 다이폴 투사기와 반사기로 이루어지며 마이크로스트립 선로로 급전된다. 안테나를 소형화하기 위해 다이폴과 반사기를 구부리고, 급전 마이크로스트립 선로와 코플래너스트립 선로 간 발룬은 코플래너스트립 선로에 내장형으로 구성하였다. 제안된 안테나 구조의 파라미터들이 안테나 특성에 미치는 영향을 분석하고 UHF RFID 용 주파수 대역(902-928 MHz)에 적합하도록 파라미터 값들을 조정하였다. 제작된 안테나의 크기는 $70mm{\times}75mm$이고, 특성을 실험한 결과 VSWR < 2인 대역은 892-942 MHz, UHF RFID 대역 내 이득 > 3.5 dBi, 전후방비 > 6.6 dB 이었다.