• 한국전자파학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.866-873
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• 2006

본 논문에서는 단일 급전을 이용하여 위성 DMB(Digital Multimedia Broadcasting)와 ITS(Intelligent Transport Systems) 서비스를 수신할 수 있는 이중 대역 원형 패치 안테나의 구조를 제안하고, 실제 제작을 통하여 성능을 확인하였다. 제작한 이중 대역 안테나는 위성 DMB 대역과 ITS 대역에서 각각 90 MHz와 180 MHz의 -10 dB 대역폭을 갖고, 최소 반사 손실은 약 -35 dB와 -18 dB로 측정되었는데, 이는 시뮬레이션 결과와 잘 일치하였다. 그리고, 위성 DMB와 ITS 대역의 안테나 이득은 각각 2.3 dBi와 2.7 dBi를 얻었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.665-672
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• 2006

본 논문에서는 기생 패치를 이용하여 위성 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 와 ITS (Intelligent Transport System) 서비스를 동시에 수신할 수 있는 이중 대역 안테나의 구조를 제안하고, 실제 제작을 통하여 성능을 확인하였다. 제작한 이중 모드 안테나는 위성 DMB 수신안테나와 ITS 수신안테나가 각각 약 380 MHz 와 600 MHz 의 -10 dB 대역폭을 갖고, 최소 반사 손실은 약 -27 dB 와 -17 dB 로 측정되었으며, 이는 시뮬레이션 결과와 잘 일치하였다. 위성 DMB 수신안테나의 경우, 중심 주파수 2.6 GHz 에서 수평면에서는 무지향성을 갖고 수직면에서는 ${\theta}$ 가 $45^{\circ}$일 때 최대 이득 약 4.2 dBi 를 갖는 원추형 방사 패턴을 가졌다. ITS 수신안테나의 경우에는 중심 주파수 5.8 GHz 에서 ${\theta}$가 $0^{\circ}$일 때 최대 이득 약 6.4 dBi를 갖는 지향성 방사 패턴을 가졌다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.192-201
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• 2003

본 논문은 일반적인 평면형 마이크로스트립 패치 안테나의 크기를 줄이고자 1.575 GHz 대역에서 패치면을 입체적 구조인 단방향 선형 주름형, 사각 주름형 및 격자 요철형으로 제안, 설계하였다. 설계 결과, 단방향 선형 주름형은 평면형 구조에 비해 패치의 공진길이가 21.4 % 단축되었으며, -10 dB 반사손실 대역폭은 62 MHz로서 평면형의 39 MHz(2.5 %)에 비해 23 MHz(1.5 %) 증가하였다. 이득은 평면형의 6.7 dBd에 비해 0.9 dB 저하된 5.8 dBd를 나타내었다. 3 dB 빔폭은 공진길이 단축으로 인해 E-면에서만 18$^{\circ}$ 증가하였다. 사각 주름형의 경우, 패치의 가시적 크기는 평면형에 비해 21.6 %의 면적 축소효과를 얻었다. 격자 요철형의 경우, 먼저 선형편파에 대해 패치 면적은 평면형에 비해 43.3 %의 면적 축소효과를 얻었다. -10 dB 대역폭은 70 MHz (4.4 %)로 평면형에 비해 31 MHz(2%)증가하였다. 이득은 2.2 dBd로서 평면형에 비해 4.5 dB 저하되었고, -3 dB 빔폭은 E-면에서 22$^{\circ}$, H-면에서 13$^{\circ}$ 각각 증가하였다. 원형편파의 경우, 패치의 크기는 평면형에 비해 41 %가 축소되었고, 축비는 0.8 dB의 양호한 원편파 특성을 얻었으며, 2 dB 이내 축비 대역폭은 20 MHz(1.27 %)로 평면형의 10 MHz(0.63 %)에 비해 증가되었다. 이로써 본 논문에 제안된 안테나 구조가 소형화면에서 크게 효과가 있고, 대역폭 증가로 인해 다양한 서비스가 부가된 시스템에서의 활용 가능성이 확인되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.62-75
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• 2007

본 논문은 단위 방사 소자의 이득을 증가시키기 위한 성형 빔 안테나에 관한 것이다. 제안하는 안테나 구조는 크게 여기 소자와 다층 원형 도체 배열 구조로 구성된다. 광대역에 걸쳐 전자파 전력이 다층 원형 도체 배열로 방사하기 위한 여기 소자로 스택 마이크로스트립 패치 소자가 사용되었으며, 고이득 빔 성형을 위한 지향 소자의 역할을 담당하는 다층 원형 도체 배열 소자들은 여기 소자 위에 주기적으로 유한하게 적층되었다. 제안하는 안테나가 고이득 특성을 얻기 위해서는 여기 소자와 다층 원형 도체 배열 소자들 간의 효율적인 전력 결합이 이루어져야 하며, 이를 위해 주어진 설계 규격에 따라 여기 소자 및 다층 원형 도체 배열 소자들의 설계 변수들은 함께 최적화되어야 한다. 본 연구에서는 고이득 성형 빔 안테나는 $9.6{\sim}10.4\;GHz$ 주파수 대역 및 선형 편파 조건하에서 최적화 설계되었으며, 또한 안테나의 다층 원형 도체 배열 소자들을 구현하는 2가지 방법 즉, 얇은 유전체 필름을 이용하는 방법과 유전체 폼을 이용하는 방법들도 제안되었다. 특히, 유전체 필름을 이용하는 안테나에 대해서는 컴퓨터 시뮬레이션 과정을 통해, 원형 도체 배열 소자들의 적층 수에 따른 안테나의 전기적인 성능 변화들을 보여주었다. 유전체 필름(Type 1)과 유전체 폼(Type 2)을 이용한 2종류의 안테나 시제품들을 제작하였으며, 얇은 유전체 필름을 이용한 안테나 시제품에 대해선 시뮬레이션 된 전기적 성능 결과와 비교를 위해 원형 도체 배열 적층 수에 따른 안테나의 전기적인 성능 변화들을 실험하였다. 측정된 이득 성능은 시뮬레이션 이득 성능과 거의 유사한 결과를 보여주었으며, 원형 도체 적층 수에 따라 안테나 이득 변화는 주기성을 보였다. 10 GHz 중심 주파수에서 측정된 Type 1 안테나의 전기적 성능은 원형 도체 배열을 10개 적층(disk10)하였을 때, 15.65 dBi의 최대 안테나 이득과 11.4 dB 이상의 입력 반사 손실 성능을 보여 주었으며, 다층 원형 도체 배열 구조에 의해 약 5 dB의 이득 향상 효과를 얻을 수 있었다. 또한, 원형 도체를 12개 적층하였을 때, 외곽 유전체 링 효과에 의해 Type 1 안테나는 Type 2 안테나보다 상대적으로 약 1.35 dB 만큼 이득이 더 높았으며, 각 안테나의 3 dB 빔 폭은 각각 약 $28^{\circ}$와 $36^{\circ}$로 측정되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.1316-1324
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• 2009

본 논문은 충분한 대역폭과 이득을 갖는 5.8 GHz 대역의 무선 LAN용 십자형 개구 결합 마이크로스트립 원형 편파 $2\times2$배열 안테나를 설계 제작하였다. 설계한 안테나는 정사각형 패치를 사용하고 직렬 형태의 급전 선로위에 $\lambda_g$/4 위상차가 나는 곳에 슬롯이 위치하게 하여 전류 방향이 최대 최소가 반복되게 하여 원형 편파를 발생시키게 된다. 기존의 십자형 슬롯 안테나 구조를 수정하여 두 개의 슬롯이 직각으로 교차하는 부분을 없애고 분리된 4개의 슬롯으로 안테나를 설계함으로써 후방 방사를 줄이고 배열을 통해 안테나의 지향성도 개선할 수 있다. 측정된 $2\times2$ 배열 안테나의 대역폭은 5.67~5.95 GHz로 나타났으며, 최대 방사 이득은 10.59 dBi를 얻었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권11A호
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• pp.918-923
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• 2009

본 논문에서는 원형 Complementary split-ring resonator(CSRR)를 이용하여 마이크로스트립 기판상에 구현될 소형 협 대역통과 필터설계기법을 제안한다. 이 필터의 설계기법은 원형 CSRR, 패치사이의 용량성 갭, 그리고 미앤드 구조를 가진 유도성 스터브의 조합으로 구성된 필터 단들의 종속 연결에 근거를 두고 있다. 그 기법하에서 거의 대칭인 필터응답, 가변 대역폭, 그리고 소형필터를 구현할 수 있었다. 제안된 필터는 기존의 필터보다 저지대역에서 우수한 차단특성을 가졌다. 측정결과, 삽입손실은 중심주파수($f_0=1GHz$)에서 -4.0dB, 통과대역에서 -9.4dB 이하, 3dB 대역폭은 약 4%로 나타났다. 제작된 필터의 관심 영역 주파수응답은 HFSS로 전산모의 실험된 값과 잘 일치되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.113-121
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• 2013

본 논문에서는 재구성 급전 구조를 갖는 4중 편파 안테나 시스템을 제안한다. 제안된 안테나는 4중 편파(수직/수평 선형 편파와 우선회/좌선회 원형 편파 혹은 45도 경사각을 갖는 수직/수평 선형 편파)를 갖기 위한 급전부와 그에 따른 편파 수신을 위한 패치 안테나로 구성된다. 본 안테나에서는 임의의 수신 신호에 대하여, 전기적 스위치를 통하여 재구성이 가능한 편파를 갖도록 설계되었으며, 제작된 안테나의 급전부의 삽입 손실은 약 1.2 dB이며, 안테나의 원형 편파 3 dB 축비 대역폭은 약 2 %, 안테나 이득은 약 4 dBi(c)로 측정되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권8호
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• pp.930-936
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• 2007

본 논문에서는 SDMB(Satellite Digital Multimedia Broadcasting) 시스템에서 동작하는 고 이득 광대역 안테나를 구현하였다. 제안된 안테나는 표면파를 억제하기 위한 SAP(Shorted Annular Patch) 구조와 이득, 대역폭 그리고 지향성을 개선시키기 위하여 $0.25 {\lambda}_0$ 간격을 갖는 3차원 배열의 기생 SAP로 구성되었다. 원형 패치상의 서로 반대 방향으로 농인 두 개의 슬릿을 이용하여 RHCP(Right Hand Circular Polarization)로 동작하도록 하였다. 모의 실험 결과, 제안된 안테나의 최대 방사 이득은 기존의 마이크로스트립 패치 안테나에 비해서 5.22 dBi 개선된 12.6 dBi로 나타났다. 제작된 안테나는 동작 주파수 2.63 GHz에서 최대 방사 이득이 10.5 dBi로 나타났다. 측정된 임피던스 대역폭$(VSWR{\leq}2)$은 기존의 마이크로스트림 패치 안테나에 비해서 300 MHZ 개선된 $360 MHz(2.488{\sim}2.848 GHz)$이며, HPBW(Half Power Beam Width)는 $45.8^{\circ}$, FBR(Front Back Ratio)은 15.49dBi로 나타났다. 3dB 축비 대역폭은 220 MHz$(2.54{\sim}2.76 GHz)$를 얻었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.69-75
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• 2012

본 논문에서는 자동차용 내비게이션(navigation) 단말기에 내장된 DSRC 방식의 5.8GHz 대역 무선통신을 위한 패치 안테나를 설계하고 제작하였다. 폭이 좁고 긴 구조적 특징을 갖는 내비게이션 단말기의 상단면에 장착될 수 있도록 기존에 사용되어왔던 단일 반파장 마이크로스트립 패치안테나를 소형화하였고 배열하였다. 또한 배열을 통해 주행차선 안쪽으로 빔폭을 제한하였고, 소형화에 따른 이득저하를 보상하였다. 제안된 안테나를 시뮬레이션 함으로써 타당성을 검증하였으며, 제작된 안테나는 $18{\times}40{\times}0.8mm^3$ 크기를 갖고, 4dB 축비대역폭이 40MHz인 원형편파특성을 나타낸다. 또한, 6.2dBi 이득과 자동차 진행차선의 횡단면 방향으로 약 70도의 빔 폭이 측정되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권9호
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• pp.904-911
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• 2011

본 논문에서는 도파관 여파기 설계에 유용한 이중 공진 구조를 제안하였다. 본 구조는 리지가 있는 원형 개구와 네 개의 팔(arm)을 갖는 사각형 도체 패치가 결합된 아이리스 형태로서 한 개의 통과 대역과 그 양쪽에 두개의 저지 대역이 동시에 나타나는 이중 공진 특성을 갖는다. 이러한 공진 특성은 LC-병렬 공진 회로와 직렬 공진 회로가 결합된 등가 회로를 통하여 잘 설명되고, 구조의 파라미터를 조정하여 쉽게 조절할 수 있다. 실제 구조는 마이크로스트립을 에칭하여 도파관의 단면에 삽입하기 쉬운 아이리스 형태로 구현되었다. WR-90 규격의 도파관 및 어댑터, VNA를 사용하여 이 공진 구조의 투과 특성을 측정하였다. 제안된 구조의 이중 공진 특성은 도파관 여파기 설계 및 스커트 특성 개선에 유용할 것으로 기대된다.