• 제목/요약/키워드: 안테나 덮개

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원형편파 패치안테나에서 상부덮개의 다중 적층에 의한 효과 분석 (Analysis of the Effects by Multi-Stacking of Superstrates on Circular-Polarized Patch Antenna)

  • 이상록
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권3호
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    • pp.202-209
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    • 2014
  • 본 논문에서는 원형편파 패치안테나에 상부덮개를 여러 층으로 적층함으로써 안테나 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 지금까지 원형편파 패치안테나를 설계하기 위해서는 주로 단층의 상부덮개를 적용하거나, 여러 층으로 구성된 하나의 상부덮개를 적용하였고, 성능 분석시 안테나 축비를 거의 고려하지 않았다. 먼저, 상부덮개와 패치안테나 간의 공기층 높이에 의한 중심주파수의 변화를 분석하였다. 공기층 높이가 적을 때는 중심주파수가 낮은 쪽으로 천이하였고, $005{\lambda}_0$의 공기층 높이에서는 주파수 천이가 거의 없었다. 다음은 최적의 공기층 높이를 적용하여 상부덮개의 층수를 증가하면서 안테나 성능을 분석하였다. 상부덮개의 층수가 증가하면서 안테나 이득은 비례적으로 증가하지만, 안테나 축비는 점차적으로 악화되었다. 또한, 상부덮개의 유전체 두께가 증가할수록 안테나 이득은 증가하지만 안테나 축비는 급격히 악화되었다. 결과적으로 안테나 축비를 3dB 이내로 유지하면서 상부덮개의 층수를 확장하여 다양한 이득을 얻을 수 있는 안테나 설계가 가능함을 확인하였다.

무선 LAN용 원형편파 패치안테나에 이중 적층 상부덮개를 적용한 이득 향상 (Gain Enhancement of a Circularly-Polarized Patch Antenna with a Double-Layered Superstrate for Wireless LAN)

  • 이상록
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권12호
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    • pp.2427-2433
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    • 2015
  • 무선 LAN 대역에서 동작하는 이중 적층 상부덮개를 적용한 고이득 원형편파 패치 안테나를 제안한다. 상부덮개는 단위 셀을 주기적으로 배열하는 구조를 갖고, 패치안테나 위에 일정한 높이의 공기층을 두고 배치된다. 제안된 안테나는 최대 9.59dBi의 안테나 이득을 얻을 수 있는데 이는 패치안테나만 있는 경우에 비해 6.48dB 향상된 결과이다. 또한, 제안된 안테나는 높은 안테나 이득을 유지하면서 3dB 이하의 낮은 축비를 갖는데 이는 패치안테나의 원형 편파 특성이 잘 유지됨을 의미한다. $4{\times}4$ 배열구조를 갖는 상부덮개와 패치안테나 간의 공기층 높이는 25mm에서 최적이고, 이는 2.45GHz 주파수에서 대략 $0.2{\lambda}$에 해당된다. 결과적으로 상부덮개를 이중으로 적층함으로써 유효 개구면 크기가 증가되고, 이에 따라 패치안테나의 이득이 향상됨을 확인하였다.

평판형 메타 물질로 구성된 상부 덮개를 갖는 와이브로 기지국용 고 이득 Fabry-Pérot 공진기 안테나 (High-Gain Fabry-Pérot Cavity Antenna with Planar Metamaterial Superstrate for Wibro Base Station Antennas)

  • 김동호;최재익
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.1367-1374
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    • 2008
  • 음의 유전율 및 투자율을 갖도록 고안된 메타 물질을 안테나 상부 덮개(superstrate)로 사용한 와이브로(Wibro: wireless broadband internet) 기지국용 고 이득 Fabry-$P{\acute{e}}rot$ 공진기 안테나를 제안한다. 안테나의 상부 덮개로 사용된 새로운 메타 물질은 기존의 PCB 기술로 쉽게 제작 가능하도록 평판형으로 설계되었으며, 와이브로 서비스 주파수 대역 근방에서 음의 굴절률 및 '1'보다 작은 저 굴절률 값을 갖는다. 안테나의 이득 증대 효과를 유효매질 관점에서 추출된 메타 물질의 저 굴절률 특성과 Fabry-$P{\acute{e}}rot$ 공진기의 공진 조건이라는 두 가지 측면에서 분석하였다. 단일 정사각형 패치 안테나가 공진기 내부의 신호 피더로 사용되었으며, Fabry-$P{\acute{e}}rot$ 공진 조건을 충족시키기 위해 피더와 메타 물질 상부 덮개 사이의 이격 거리는 유전체 층을 포함한 접지면의 반사 위상과 메타 물질 상부 덮개의 반사 위상을 함께 고려하여 설정하였다. 시뮬레이션을 통한 예측 특성과 실험 결과가 잘 일치하였으며, 이를 통하여 본 논문에서 제시한 설계 방법이 타당함을 입증할 수 있었다.

스트립라인 형태의 주파수 선택적 표면 덮개층을 이용한 PCS대역 기지국용 EBG 공진기 안테나 (EBG Resonator Antenna with a Stripline Type FSS Superstrate for PCS-band Base Station Antennas)

  • 여준호;김동호
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권8호
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    • pp.15-27
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    • 2008
  • 본 논문에서는 스트립라인 형태의 주파수 선택적 표면 덮개층을 이용하여 PCS대역의 기지국 안테나로 사용될 수 있는 EBG 공진기 안테나를 제안하였다. PCS대역의 기지국 안테나에서 요구되는 안테나 이득과 대역폭을 가지는 EBG 공진기 안테나를 설계하기 위하여 덮개층 주기 구조의 단위 셀 시뮬레이션을 이용한 다양한 설계 파라미터의 변화에 따른 공진주파수 및 대역폭의 특성을 분석하였다. 이를 위하여 여러 구조들 중에서 많이 사용되는 스트립다이폴과 스트립라인 구조의 특성을 비교하였으며, 스트립라인 구조가 스트립다이폴 구조에 비해서 EBG 공진기의 공진 길이가 더 짧고 대역폭 조정이 더 쉬움을 알 수 있었다. 단위 셀 시뮬레이션 결과를 이용하여 PCS대역을 만족하는 평면구조의 EBG 공진기 안테나와 원통형 EBG 공진기 안테나를 설계하였다.

덮개층을 갖는 일축성 매질 위의 마이크로스트립 패치 안테나 해석 (Analysis of a Rectangular Microstrip Patch Antenna on a Uniaxial Anisotropic Substrate Loaded by Superstrate)

  • 박종규;장승호;윤중한;안규철;곽경섭
    • 한국통신학회논문지
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    • 제26권6B호
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    • pp.693-700
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    • 2001
  • 본 논문에서는 유전체 덮개층을 갖는 일축성 매질에서 마이크로스트립 패치 안테나의 공진 주파수와 입력 임피던스, 방사패턴에 대해 연구하였다. 제안된 구조의 구성관계식으로부터 파수영역 다이애딕 그린 함수를 유도하여 전계 적분 방정식을 계산해 낸 후에 갤러킨 모멘트법으로 이산화하여 행렬형태로 표현하였다. 수치 해석적 수렴을 고려하여 사용된 기저 함수는 패치 위의 실제 전류밀도와 가장 유사한 형태인 정현적 기저함수를 선택하였다. 수치해석 결과로 기판의 유전율 변화와 덮개층의 두께 변화와 공진 주파수와 입력 임피던스 그리고 방사 패턴에 미치는 영향에 대해 논의하였다.

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유전체 덮개층 효과를 이용한 이동통신용 마이크로스트립 안테나의 개발에 관한 연구 (The Development of Land Mobile Communication Microstrip Antenna Using Superstrate Effect)

  • Hong-Min Lee
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.243-253
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    • 1997
  • 차량과 같은 지상 이동체 통신에서는 안테나에 도래하는 입사전파가 안테나의 수직평변면에 대해서 약 $60^{\circ}$ 정도 의 낮은 입사각을 가지므로 이를 효과적으로 수신할 수 있는 평면형 안테나를 제작하고 그 특성을 고찰하였다. 유전체 덮개층 효과를 이용한 설계를 하여 안테나의 기판층을 포함한 평면에서의 방사계가 영이 되지 않도록 함으로써 이러한 안테나의 설계가 가능하다. 주파수 1.2 GHz에서 70 MHz 정도의 대역폭을 갖고 저각도 입사전파를 수신할 수 있는 소형 마이크로스트립 안테나를 구현하였다.

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공기 갭을 갖는 일축성 매질 위에 마이크로스트립 패치 안테나의 덮개층 영향 (Dielectric Cover effect of Rectangular Microstrip Patch Antenna on Uniaxial Substrates with Airgap)

  • 윤중한;안규철;곽경섭
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제38권9호
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    • pp.29-39
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    • 2001
  • 공기 캡을 갖는 일축성 이방성 매질 위의 마이크로스트립 안테나에 대해 유전체 덮개층이 미치는 영향에 관하여 연구하였다. 일축성 이방성 매질의 특성을 나타내는 텐서의 구성관계식으로부터 파수영역에서의 다이에딕 그린 함수를 유도하였으며 이 결과를 푸리에 변환을 사용하여 공간에서의 전계 적분 방정식으로 수식화하였다. 갈리킨 모멘트법을 사용하여 적분 방정식을 이산화하였으며 기저함수로는 정현적 함수를 선택하였다. 수치해석 결과의 타당성을 검증하기 위해 기존의 결과와 비교, 일치된 결과를 얻었으며 공기갭의 두께, 패치 길이 그리고 덮개층의 유전율과 두께 변화에 따라 유전체 덮개층이 공진 주파수, 대역폭과 입력 임피던스에 어떤 영향을 미치는지 제시되고 분석되었다.

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공기 갭과 덮개층을 갖는 이방성 매질 위의 사각 마이크로스트립 패치 안테나 공진 주파수의 파수 영역 해석 (Spectral Domain Analysis of Resonant Frequency in Rectangular Microstrip Patch Antenna on Uniaxial Substrates with Airgap and Superstrate)

  • 이상목;윤중한;김흥수
    • 전기전자학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.91-99
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    • 2001
  • 공기 갭을 갖는 이방성 매질의 기판과 덮개층 구조에서 사각 마이크로스트립 안테나 공진 주파수의 파수 영역에 대해 해석하였다. 일축성 매질의 특성을 나타내는 텐서의 구성 관계식으로부터 파수영역에서의 다이애딕 그린 함수를 유도하였으며 이 결과를 푸리에 변환을 사용하여 공간에서의 전계 적분 방정식으로 수식화하였다. 캘러킨 모멘트법을 사용하여 적분 방정식을 이산화하였으며 기저함수로는 정현적 함수를 선택하였다. 수치해석 결과의 타당성을 검증하기 위해 기존의 결과와 비교, 일치된 결과를 얻었으며 공기 갭의 두께, 패치 길이 그리고 덮개층의 비유전율과 이방성 덮개층의 이방성 비의 변화에 따른 공진 주파수의 변화가 제시되고 분석되었다.

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덮개층이 있는 마이크로스트립 선로를 이용한 브랜치 선로 결합기 해석 및 설계 (Analysis and Design of Branch Line Coupler using Microstrip Lines with Overlay)

  • 이승엽
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.795-801
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    • 2001
  • 본 논문은 브랜치 선로 결합기를 소형화하는 방법에 대해 기술하였다. 이 방법은 덮개층이 있는 선로를 이용한 방법이다. 덮개층이 있는 선로의 주파수 변화에 따른 특성(분산 및 특성임피던스)을 해석하기 위해 스펙트럴 영역에서의 Immittance 방법과 선분할법(Method of Line)을 이용하였다. 덮개층이 있는 선로에 관한 스펙트럴 영역에서의 Green 함수를 구하고 이를 이용하여 수치적인 결과를 얻었다. 이 결과를 이용하여 덮개층을 갖는 브랜치 선로 하이브리드를 중심주파수 2 GHz에서 설계하고 제작하였다. 실험 결과 유전율 10.2dls 덮개층을 갖는 경우 기존 단일 마이크로스트립 선로로 구현된 결합기보다 31.4% 크기가 줄어들었음을 확인할 수 있었다. 이 방법은 앞으로 이동통신 빔형성 안테나의 급전선인 Butler Matrix의 크기를 줄이는 방법으로 사용 가능하리라 사료된다.

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초고온용 안테나 덮개의 기계적 특성 시험결과 (The Mechanical Properties Test Results of the Antenna Cover for Hyper Temperature)

  • 김재하;황동기;최대근
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.125-131
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    • 2007
  • This paper considers the mechanical properties test results of the ceramic fiber reinforced plastic using hyper temperature. These materials were developed to make antenna cover which should not only protect antenna from high temperature and high pressure but also transmit and receive radio frequency for hypersonic missile. So the bending strength tests under the room temperature and the hyper temperature for new materials were done to evaluate of their performances. Also, the conductivity, specific heat, diffusivity and density were tested.