• 한국전자파학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.323-333
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• 2007

본 논문에서는 구형 빔 패턴을 효율적으로 형성하기 위한 새로운 MDAS-DR 안테나 구조를 제안하였다. 안테나 구조는 크게 스택 마이크로스트립 패치 여기 소자, 다층 원형 도체 배열 소자들과 그 주위를 에워싸고 있는 유전체 링으로 구성된다. 다층 원형 도체 배열 구조는 스택 마이크로스트립 패치 여기 소자에 의해 방사 전력을 공급 받아 그 주변의 유전체 링과의 전기적 상호 결합 작용에 의해 원거리에서 구형 빔 방사 패턴을 형성할 수 있다. 유전체 링 구조의 설계 변수는 다층 원형 도체 배열 구조의 설계 변수와 더불어 구형 빔 패턴 형성에 중요한 설계 변수들로서 구형 빔 안테나를 위해 12개의 다층 원형 도체 배열과 유전율이 2.05인 테프론 유전체가 사용되었다. 제안된 안테나 구조의 유효성을 검증하기 위하여 10 GHz 대역$(9.6\sim10.4\;GHz)$에서 동작하는 안테 나를 설계하였으며, 시뮬레이션에는 삼차원 안테나 구조 해석에 적합한 상용 CST Microwave $Studio^{TM}$ 시뮬레이터가 사용되었다. 또한, 안테나 시제품을 제작한 후 무반사실 안테나 챔버에서 전기적 특성들을 측정하였다. 구형 빔 패턴 형성을 갖는 안테나 시제품의 측정 결과들은 시뮬레이션 결과들과 잘 일치하였으며, 측정 결과들로부터 MDAS-DR 안테나의 10 GHz에서의 측정 이득은 11.18 dBi이었으며, 최소한 8.0 % 대역 폭 내에서 약 $40^{\circ}$의 양호한 구형 빔 패턴을 형성함을 확인할 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.315-322
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• 2007

본 논문에서는 UHF RFID Reader 장치에서 고주파 신호 송신을 위한 발진기형 능동 안테나를 설계 제작하였다. 능동 안테나의 방사체로는 임피던스 정합이 용이하면서 좌선 원형 편파 특성을 갖는 소형화된 사각형 링 패치 안테나가 제안되었다. 이를 기반으로 링 패치 내부의 빈 공간에 RF증폭 회로를 위치시켜 사각형 링 패치와 상호연결하여 궤환 구조를 형성함으로써 발진 회로를 구성하였다. 발진 중심 주파수는 915 MHz이며 링 패치는 발진기의 공진기로 활용하였다. 실험 결과, 임피던스 대역폭 29 MHz, 3 dB 축비 대역폭 20 MHz, 3 dB 빔폭 $85^{\circ}$, 그리고 유효 방사 전력을 8.8 dBm을 얻었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권9호
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• pp.1034-1041
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• 2012

본 논문에서는 composit right-left handed(CRLH) 전송 선로에서 발생하는 -1 모드를 이용하여 단일 급전을 갖는 소형 원형 편파 메타 물질 안테나를 제안한다. -1 모드는 일반적인 패치 안테나의 기본 모드인 +1 모드와 같은 성질을 가지고 있기 때문에, 원형 편파의 동작 원리를 동일하게 적용할 수 있다. 따라서 서로 수직하는 편파와 $90^{\circ}$의 위상차를 갖는 두 개의 -1 모드들을 이용하여 원형 편파 특성을 갖는 메타 물질 안테나의 설계가 가능하다. 두 개의 -1 모드를 얻기 위해서 삼각형의 형태를 갖는 4개의 버섯 구조를 이용하였고, 모드 간에 $90^{\circ}$의 위상차를 인가하기 위해서 삽입된 inter-digital gap의 크기를 최적화 하였다. 추가적으로 임피던스 매칭을 위해 coupled-fed 급전 구조를 사용하였다. 제안된 안테나의 4개로 배열된 버섯 구조의 면적은 $0.161{\lambda}_0{\times}0.161{\lambda}_0$이며, RT/duroid5880 기판에 설계되었다. 제작된 안테나의 중심 주파수는 2.845 GHz로 측정되었고, 2.830 GHz부터 2.850 GHz까지 동작하는 것을 확인하였다. 또한, 2.842 GHz부터 2.847 GHz까지 원형 편파의 특성이 확인되었고, 방사 효율은 46 %로 측정되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.475-485
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• 2010

본 논문에서는 여파기와 안테나 기능을 동시에 수행할 수 있는 새로운 개념의 마이크로스트립 공진기를 제안하고자 한다. 제안한 구조는 바깥쪽 링, 안쪽 링, 원형 패치, 그리고 3개의 포트로 이루어져 있다. 제안하는 구조가 여파기와 안테나로 동작하는 주파수는 각각 주로 안쪽 링과 원형 패치의 반지름에 의해 결정된다. 측정 결과를 통해 마이크로스트립 공진기가 여파기로 동작할 경우 공진 주파수는 0.69 GHz에서 3 dB 대역폭 15.1 %에 삽입 손실이 -1.4 dB의 특성을 보였다. 이 때, 통과 대역 아래 부분에 전달 영점은 0.52 GHz에, 윗부분의 전달 영점은 1.14 GHz와 2.22 GHz에 위치하였다. 위쪽 저지 대역에서 바깥쪽 링의 스터브에 의한 교차 결합(cross coupling)과 안쪽 링에 의해 각각 1개의 전달 영점이 형성된다. 원형 패치는 이중 모드(dual-mode) 특성을 형성하며, 또 다른 전달 영점을 유도한다. 제안한 구조가 안테나로 동작하는 주파수는 2.7 GHz이고, 이득은 3.8 dBi 였다. 여파기와 안테나의 공진 주파수에서 격리도 특성(isolation)이 각각 -25 dB 이하의 좋은 특성을 나타내었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권12호
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• pp.1178-1183
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• 2004

본 논문에서는 정사각형 패치 안테나에 핀 다이오드(PIN diode)를 사용하여 편파변환 특성을 갖는 새로운 형태의 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 정사각형 패치면 위에 한 쌍의 스퍼라인(spur-line)과 스퍼라인 위에 핀 다이오드를 삽입한 구조이다. 스퍼라인은 핀 다이오드의 on/off특성에 의해 I형 슬롯라인(slot-line)과 L형 스퍼라인의 형태로 변환되어 편파 변환 특성을 나타내었다. 안테나의 측정 결과 선형편파로 동작할 때에는 -15 dB 이상의 낮은 교차 편파 특성을 나타내었고, 원형편파로 동작할 때에는 0.83 dB의 좋은 축비 특성을 나타내었다. 안테나의 -10 dB대역폭은 on/off상태에 따라 각각 $2.1\%$와 $4.1\%$의 특성을 나타내었다. 또한, 원형편파로 동작하는 안테나의 축비 대역폭은 $3.5\%$의 비교적 넓은 대역폭의 특성을 나타내었다. 따라서 제안된 안테나는 동일한 대역폭 안에서 편파 변환 특성을 나타낼 수 있기 때문에 단일 안테나를 이용하여 주파수를 재사용하는 시스템에서 사용할 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.1022-1032
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• 1999

X 대역에서 동작하는 마이크로스트립 원형 편파 개구연-패치 $8\times8$ 배열 안테나의 방사 특성에 대한 연구가 수행되었다. 복사 소자는 접지변에 모서리가 잘린 정사각형 개구면과 그 안에 기울어진 패치로 구성했고, 접지변 의 반대편에서 마이크로스트립 라인으로 coupling 시켰다. 상호결합을 최소화 하고, gam을 최대화 하기 위하여 소자 간의 간격은 $0.8\lambda_0$로 선택하였다. 급전구조는 병렬 형태로 구성하여 각 소자에 4개의 Wilkinson 분배기와 2개의 T - junction 분배기를 거쳐 전력을 공급한다. $8\times8$ 배열 안테나를 lOGHz에서 측정한 결과directivity는 26.3 d dBi, gain은 22.2 dBi, axial ratio는 2.97 dB, side lobe level은 12.7 dB로 나타났다. 배열의 크기가 커짐에 따라 d directivity는 증가하는 반면 효율은 감소하는 것을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.1-9
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• 2014

본 논문에서는 Y자 형태의 급전 구조를 사용한 두 개의 편파 변환 재구성 패치 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 정사각형 형태의 패치, Y자 형태의 급전 구조, 하나의 핀 다이오드, 다이오드를 동작시킬 DC bias 회로로 구성되어 있다. 구조적인 대칭/비대칭은 두 갈래로 갈라지는 Y자 형태의 급전부 왼쪽 라인에 삽입된 핀 다이오드의 on/off 상태에 의해 결정된다. 제안된 재구성 안테나는 핀 다이오드가 on 상태이면 급전부의 갈라지는 두 마이크로스트립 라인의 길이가 같아지게 되어 안테나는 선형 편파 특성을 나타낸다. 반면에, 핀 다이오드가 off 상태이면 급전부의 갈라지는 두 마이크로스트립 라인 중 한 쪽 라인의 길이가 나머지 한 쪽 라인의 길이보다 상대적으로 짧아지게 된다. 그러므로 안테나는 원형 편파 특성을 나타낸다. 측정 결과로부터 제안된 안테나는 좋은 임피던스 매칭과 축비 특성을 나타내며, 같은 주파수 대역에서 쉽게 편파 변환할 수 있다는 것을 확인할 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.900-912
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• 2006

본 논문에서는 1.575 GHz에서 운용되는 미사일 탄두 탑재형 GPS 수신 안테나를 원형 패치 안테나 구조로 미사일 탄두부의 중간에 장착하였으며, 원형 링 구조의 단락 핀을 이용하여 패치면과 접지면을 연결하였다. 제안된 안테나는 이중 급전과 이중 급전점의 위상 차이를 이용하여 미사일 비행 축과 수직한 방향(H-면)에서 무지향성의 방사 특성을 갖도록 설계되었다. 유전체로 1.6 mm 높이의 $FR4(\varepsilon_r=4.6)$를 사용하였으며 무지향성 방사패턴은 원형 패치 직경 59.5 mm, 단락 핀 직경 14 mm일 때 최적화되었다. 또한 실제 미사일 형태를 갖도록 직경 100 mm, 길이 500 mm의 원통형 몸체를 탄두 하단부에 장착하였다. 이때 이중 급전점의 사이각과 이중 급전점의 위상을 변화시키면서 H-면에서의 방사 패턴의 변화를 측정하였으며 그 결과, 이중 급전점의 사이각과 이중 급전점의 위상 차이가 각각 $100^{\circ}$일 때 이득 -5.55 dBd, 최대/최소 방사 전력 레벨 차 3.98 dB를 갖는 무지향성에 가까운 방사 패턴 특성을 얻을 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.526-533
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• 2005

본 논문에서는 GPS 중심 주파수 1.575 GHz에서 마이크로스트립 안테나의 공진 길이 방향 양끝을 접거나 또는 네 방향 끝을 패치 아래로 모두 접어들이는 방법으로 선형 편파와 원형 편파 마이크로스트립 안테나의 소형화시키는 방법을 제시하고 설계, 제작하였다. 먼저 선형 편파의 경우, 마이크로스트립 안테나를 수직으로 내린 구조로써 안테나의 가시 길이를 $31.7\%(\varepsilon_r=1.06)$ 단축시켰으며, 이러한 접혀진 상태의 안테나를 다시 한번 안테나의 중심방향으로 접어 넣는 구조로 선형 편파 마이크로스트립 안테나를 구현하였다 그 결과 안테나의 가시 길이 단축율은 $73.6\%$이었으며 이득 5.12 dBd를 얻었다 -10 dB bandwidth는 $64MHz(4\%)$이고, E-plane과 H-plane의 HPBW는 각각 $151^{\circ},\;79.2^{\circ}$이었다. 또한 원형 편파의 경우, 네 방향 모두 선형 편파 안테나의 폴디드 구조를 적용시켰으며 접혀 넣어진 밑면의 면적 활용도를 높이기 위해 삼각형 구조로 설계하였다. 이때 안테나의 가시 면적 축소율은 $72.5\%$이었으며, 이득은 3.96 dBd이었다. -10 dB bandwidth는 $84 MHz(5.3\%)$, E-plane과 H-plane의 HPBW는 각각 $80.6^{\circ}$과 $82.1^{\circ}$이었다 이 결과들로부터, 선형 편파와 원형 편파의 폴디드 마이크로스트립 안테나가 일반적인 마이크로스트립 패치 안테나의 특성을 유지하면서 소형화되었기 때문에 본 논문에서 제안된 구조가 소형화에 적합함을 확인할 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.532-541
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• 2001

프로브로 급전되는 마이크로스트립 안테나의 경우 급전점에서 급격히 변하는 전류 성분들이 존재하게 되는데, 이러한 성분들은 패치와 프로브 간의 전류의 연속성을 보장해 줄 수 있는 어태치먼트 모드를 사용하여 정확하게 표현될수 있다. 본 논문은 프로브 급전구조를 정확하게 모델링 할 수 있는 어태치먼트 모드를 사용하여 레이돔이 올려진 원형 마아이크로스트립 안테나를 해석하여 반사 계수 및 이득 변화의 영향을 분석하였다.