• 제목/요약/키워드: 안테나 수 최적화

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ICP 식각 장치에서 GDP 구조 및 유량비율에 의한 플라즈마 균일도 최적화에 대한 수치해석

  • 양원균;전경희;주정훈;남창길
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.280-280
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    • 2011
  • 유도결합 플라즈마를 이용한 식각 장치에서 플라즈마 균일도 향상에 대한 수많은 연구가 이뤄지고 있다. 안테나의 디자인, 인가 전력과 주파수, 안테나와 기판간의 거리, 기판과 챔버 외벽간의 거리 등 다양한 변수들이 변화되어 왔다. 또한, 최근에는 식각 균일도뿐만 아니라 식각 속도 향상에도 많은 관심이 모아지면서 유동에 영향을 주는 GDP 구조가 다시 중요해지고 있다. 본 연구에서는 300 mm 식각장치를 형상화하고, GDP의 구조와 유량비에 따라 플라즈마의 균일도에 어떻게 영향을 끼지는지 사용 유체역학 전산모사 프로그램인 CFD-ACE+를 이용하여 예측해 보았다. 안테나는 2중 직렬방식으로 안쪽과 바깥쪽의 안테나에 각기 다른 전력을 인가 할 수 있는 구조를 사용했으며, 압력은 10에서 60 mTorr까지 변화시켰다. GDP의 구조는 안쪽 입구와 바깥쪽 입구가 있으며 역시 따로 유량을 조절할 수 있도록 설계하였다. 안쪽 입구는 수직방향을 향하고 있으며, 바깥쪽 입구는 90도 이내의 각을 갖도록 꺾여 있는 것과 수평방향으로 주입할 수 있는 구조, 두 가지를 사용하였다. 유량 비율은 안쪽 입구와 바깥쪽 입구를 2:8, 5:5, 8:2로 고정하였다. 우선 GDP의 구조가 90이내의 각을 갖도록 주입되는 구조에서는 어떤 유량비율에서도 약간의 vortex가 발생했다. 수직방향의 유량이 감소될수록 기판에서 멀리서 발생했으며 강도 또한 감소했다. 기판 표면에서의 압력분포 균일도도 8:2에서 2.8%, 2:8에서 0.6%로 향상되었다. 2:8의 유량 비율에서 압력을 10에서 60 mTorr까지 향상시키면 vortex 효과는 감소되나 기판에서의 압력 균일도가 0.8%까지 약간 나빠졌다. 여기서 발생되는 vortex는 GDP 구조를 수평방향으로 주입되기 함으로서 해결할 수 있었으며, 압력 균일도도 0.2%까지 향상시킬 수 있었다. 또한, 강한 수직방향의 유량은 중심에 발생하는 플라즈마의 중앙을 밀어내는 효과를 확인했으며, 실험적 증명이 추후 연구단계로 진행될 예정이다. 식각 균일도나 식각 속도를 예측하려면 CF계열의 복잡한 가스를 사용해야하기 때문에 유량이 플라즈마에 미치는 영향을 보기 위해서 본 연구에서는 단일종인 Ar 가스만을 사용하였다. 첫 단계로 이와 같이 최적화시킨 유동조건에서 복잡한 식각가스를 이용한 플라즈마 계산은 다음 단계로 준비 중에 있다.

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유한한 기판 크기가 E-평면상에 배열된 두 개의 패치안테나간의 상호결합에 미치는 영향 (Effect of a Finite Substrate on the Mutual Coupling of a Pair of Microstrip Patch Antennas Positioned along the E-plane)

  • 김태영;김군수;김부균
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권6호
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    • pp.26-34
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    • 2010
  • 기판 크기가 유한하면 두 패치안테나간의 상호결합은 기판 가장자리에서 회절되어 들어오는 표면파에 의해 영향을 받는다. 상호결합이 최소가 되는 패치안테나 중심과 기판 가장자리까지의 거리는 접지된 기판의 유효 유전상수에 의해 결정됨을 알 수 있었다. 상호결합이 최소화되는 기판 크기는 이미지 방법을 사용하여 쉽게 계산 할 수 있다. 이미지 방법으로 계산한 최적화된 기판 크기와 전산모의 결과로 얻어진 최적화된 기판 크기가 잘 일치하였다.

니칭 유전 알고리즘을 이용한 어레이 안테나의 방사패턴 합성 (Beam Forming of Array Antenna Using Niching Genetic Algorithm)

  • 강노원;이정엽;정현교;천창율
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2002년도 하계학술대회 및 세미나
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    • pp.3-5
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    • 2002
  • 최근 기계적으로 빔을 움직일 수 있는 마이크로 스트립 패치 배열 안테나가 MEMS 기술을 이용해서 제작되고 시험되었다. 본 논문에서는, 제작된 안테나의 적용 예로써 위상변위기를 사용하지 않는 새로운 어레이 안테나의 방사패턴 합성방법을 제안하고, 제안된 방법을 원하는 빔 형상합성에 적용하였다. 방사패턴 형상의 최적화에는 Restricted Competition Selection(RCS)를 이용한 유전 알고리즘을 이용하였다. 또한 이러한 방식의 접근은 EMC 표준에 대처하기 위한 배열 안테나의 설계 시에도 적용이 가능하며, 제안된 방법을 이용하여 특정한 빔 형상들에 대한 합성이 가능하다.

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무선 HDMI 동글장치를 위한 폴디드 모노폴 안테나에 관한 연구 (A study on Folded Monopole Antenna for Wireless HDMI Dongle Applications)

  • 이윤민;이재춘
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.211-215
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    • 2015
  • 본 논문은 폴디드 모노폴 구조를 이용하여 무선 HDMI 동글장치의 내장형 안테나를 제안하였다. 제안한 안테나는 2.4GHz와 5.8GHz이다. 안테나는 'F'형 구조를 이용하여 모노폴 폴디드 안테나 길이, 간격, 폭 그리고 반원의 반지름을 파라미터로 정하여 최적화 하였다. 안테나 파라미터 특성을 확인하기 위해 ANSYS사의 HFSS를 이용하였다. 안테나 제작은 유전상수가 4.4인 FR4 유전체 기판을 사용하였다. 안테나의 크기는 HDMI 동글 크기 $45{\times}20{\times}1mm$이고, 안테나 부분은 $5{\times}20mm$이다. 제작된 안테나는 2.4GHz와 5.8GHz에서 반사손실이 -10dB를 만족하였다. 최대 안테나 이득은 -4.13dBi 임을 확인 할 수 있었다. 안테나의 측정결과와 시뮬레이션 결과를 비교하여 분석한 결과, 반원을 이용한 프린티드 폴디드 모노폴 안테나의 실용화 가능성을 확인할 수 있었다.

WLAN 시스템용 이중 대역 CPW 소형 슬롯 안테나 (Dual-band Compact CPW-fed Slot Antenna for WLAN applications)

  • 최인태;신호섭
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.1-7
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    • 2016
  • 본 논문에서는 WLAN 시스템을 위한 CPW 소형 슬롯 안테나를 제안하였다. 길이가 다른 두 개의 스터브와 접혀진 슬롯을 이용하여 $20{\times}18{\times}1mm^3$의 소형의 크기로 2.4 GHz 대역과 5 GHz 대역에서 사용할 수 있는 안테나를 모의 실험을 통해 최적화하여 설계 및 제작 하였다. 제작은 1.0 mm 두께의 FR-4 기판으로 하였으며 이중 대역에서 반사 손실 -10 dB 이하의 측정 결과를 얻어 이중 대역 WLAN 시스템용 안테나로서 사용할 수 있음을 보였고, RFID 시스템에서도 사용이 가능할 것으로 기대된다.

밀리미터파대 평면형 안테나의 광대역화 방안 (A Study of Wideband Method for the Millimeter-wave Planar Antenna)

  • 이형수;설동범;이윤경;백락준;윤현보
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.206-216
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    • 2000
  • 본 논문에서는 벨리미터파대 linear tapered slot (LTS) 안테나와 linear constant tapered slot(LCTS) 안테나를 시간영역 유한차분법(FDTD)을 이용하여 최적화한 후. 제작하고 측정하였다. 급전구조로 $\lambda$/4 개방 스터브의 폭을 확장시킨 microstrip-to-slot transition을 사용하여 대역폭이 16.5 GHz(VSWR~2)의 광대역 특성을 갖도록 제안하였다 제작된 안테나의 해석값과 측정값을 비교한 결과 LTS 안테나의 대역폭이 각각 8.3 GHz (26.47%)와 7.1792 GHz(22.44 %) 였고. LCTS 안테나의 대역폭은 각각 8.1 GHz(26.47 %)와 6.3243 GHz(20.43 %)의 우수한 대역폭을 얻을 수 있었다.

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최소 위상 오차를 갖는 곡선 배열안테나용 Rotman 렌즈의 설계 (Design of Rotman Lens for Curved Array Antenna with Minimal Phase Error)

  • 박주래;박동철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권10호
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    • pp.1077-1086
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    • 2014
  • 컨포멀 배열에 적용할 수 있는 곡선 배열안테나용 Rotman 렌즈의 설계 방법을 제안한다. 본 논문에서는 곡선 배열안테나와 연동하여 Rotman 렌즈의 평행판 영역에 존재하는 배열 포트의 위치와, 배열 포트와 배열안테나 소자를 연결하는 전송선의 길이를 구하는 설계식을 유도하고, 이 설계식을 바탕으로 빔 곡선 최적화 절차와 재초점 절차를 통하여 위상 오차를 최소화하고 있다. 제안된 설계식과 설계 절차에 의해 설계된 Rotman 렌즈는 정확히 3초점을 보유한 채 직선 배열안테나뿐만 아니라, 원곡선, 포물선, V자형 곡선 등의 오목하거나 볼록한 배열안테나를 급전할 수 있으며, 최소의 위상 오차를 나타내고 있다.

위상배열안테나를 이용한 단일 채널 모노펄스 추적 시스템의 최적화에 관한 연구 (A Study on Optimization of Single-Channel Monopulse Tracking System using Phased Array Antenna)

  • 정진우
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.705-712
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    • 2018
  • 위상배열안테나는 빔 조향 각도에 따라 방사 특성이 변화한다. 모노펄스 추적 시스템은 합 및 차신호의 방사특성을 기반으로 추정 각을 산출하는 시스템이다. 따라서 위상배열안테나를 이용한 모노펄스 추적 시스템의 경우, 빔 조향 각도에 따라 모노펄스 비율 곡선이 변화하기 때문에 추적정확도가 낮아지는 문제가 발생한다. 단일 채널 모노펄스 시스템의 경우, 시스템 구성 변수의 변화를 통해 모노펄스 비율 곡선이 제어된다. 본 논문에서는 빔 조향 각도에 모노펄스 시스템 구성 변수를 적응형으로 제어하는데 참조할 수 있는 간소화된 수식을 제시하였다. 제시된 수식은 빔 조향 각도뿐만 아니라 방사 특성에 영향을 주는 위상배열안테나 설계 변수에 대응하여 균일한 모노펄스 비율 곡선을 유도할 수 있다.

X-band 대역용 4x4 인셋 급전 마이크로스트립 패치 배열 안테나 연구 (A study of the inset-fed 4x4 microstrip patch array antenna for X-band applications)

  • 응쿤드와나요 세스;채규수
    • 미래기술융합논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.9-15
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    • 2024
  • 본 논문은 X-Band 애플리케이션에 활용하기 위한 4x4 마이크로스트립 어레이 안테나 최적화 설계와 제작에 대한 연구 결과를 제시하고 있다. 일반적으로 마이크로스트립 패치와 어레이 안테나 설계 파라미터는 기판의 종류와 패치의 사이즈를 조정함으로써 원하는 공진 주파수와 이득을 얻을 수 있다. 이 연구는 X-Band 공진 특성과 이득을 향상시키기 위해 최적의 기판 재료로 설계된 4x4 어레이 안테나 설계와 제작을 통한 특성 측정 결과를 소개하였다. 설계된 안테나의 크기는 10mm(W)x7.4mm(W)x0.79(H)mm 이다. 사용된 유전체 기판은 Rogers RO 4350B(εr=3.54)이며 안테나 급전 방식은 안테나의 사이즈를 줄이기 위해 인셋피드(Inset-fed) 방식이 적용되었다. 제안된 구조의 단일패치와 4x4 어레이 안테나는 설계 중심 주파수 10.3GHz에서 안정된 SWR(<1.5) 특성과 18.5dBi의 이득으로 예측되었다. 시뮬레이션 결과를 바탕으로 안테나가 제작되었고 측정 결과도 시뮬레이션 결과와 유사한 특성을 나타내는 것을 보았다. 본 연구에서 제안된 안테나는 군사, 위성 통신, 생물의학 분야를 포함한 X-Band 애플리케이션에 활용될 수 있다.

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.