• 한국항행학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.136-141
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• 2024

본 논문에서는 10.525 GHz 대역에서 동작하는 광대역 인셋-급전 마이크로스트립 패치 안테나를 제안하였다. 제안된 광대역 인셋-급전 마이크로스트립 패치 안테나는 3개의 폭이 좁은 직사각형 패치로 구성된다. 중앙 패치의 중심에서 2개의 대칭적인 측면 패치들이 스트립 도체로 연결되어 중간 패치에 대해 수직 방향으로 엇갈리게 중심이 이동하여 배치되었다. 성능 비교를 위해 기존의 인셋-급전 정사각형 마이크로스트립 패치 안테나를 설계하였다. 실험 결과, 제작된 광대역 인셋-급전 마이크로스트립 패치 안테나의 측정 입력 반사 계수의 전압 정재파비가 2 이하인 주파수 대역은 10.036-11.051 GHz (9.63%)이고, 제작된 기존의 인셋-급전 정사각형 마이크로스트립 패치 안테나의 측정 입력 반사 계수의 주파수 대역은 10.306-10.772 GHz (4.42%)이다. 따라서, 제작된 광대역 인셋-급전 마이크로스트립 패치 안테나의 입력 반사 계수 주파수 대역폭은 기존의 인셋-급전 정사각형 마이크로스트립 패치 안테나에 비해 2.18배 증가하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.2359-2366
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• 2014

본 논문에서는 S-대역에서 동작하는 구형 마이크로스트립 패치 안테나의 인셋 급전 구조에 대해 연구하였다. 인셋 급전 구조에서 인셋의 길이와 폭의 변화에 따른 안테나의 반사손실 특성을 조사하였고, 결과로부터 최적 인셋 급전 안테나를 설계하고, 이득 및 복사패턴을 구하였다. 2.3 GHz에서 최적화된 안테나의 패치 크기는 $45.0mm{\times}40.9mm$, 인셋의 길이는 14 mm, 인셋의 폭은 1 mm이다. 그리고 유전율이 2.5, 두께가 0.787 mm인 기판을 사용하였으며, HFSS를 이용하여 시뮬레이션을 하였다. 인셋 급전 안테나를 제작하여 반사손실을 측정한 결과, 2.3025 GHz에서 -21.11 dB로 이론 결과와 일치함을 알 수 있었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권8호
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• pp.921-926
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• 2014

본 논문에서는 CSLR(Complementary Single Loop Resonator)을 이용한 인셋 급전 마이크로스트립 안테나의 특성에 대해 연구하였다. SLR(Single Loop Resonator) 단일 구조에서 시뮬레이션 셋업 과정을 통해 산란계수로부터 실효투자율을 계산하였으며, 실효투자율이 음의 값을 갖는 주파수에서 SLR 구조의 치수를 선택하였다. 그리고 인셋 급전된 마이크로스트립 안테나의 접지면에 SLR 구조의 쌍대 구조인 CSLR을 $3{\times}3$으로 배열하여 최적 안테나를 설계하였다. 설계한 안테나의 반사손실과 복사패턴을 구하였으며, 공진주파수 2.82 GHz에서 기존의 인셋 급전 안테나와 크기를 비교하면 면적 대비 약 56.8%가 감소하는 결과를 얻었다. 사용된 툴은 3차원 FEM 툴인 Ansoft사의 HFSS를 사용하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.405-410
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• 2023

본 논문에서는 인셋(inset) 급전 구조의 사각형 패치 안테나를 이용하여, 2중 대역 안테나를 구현하는 방법을 제안하고자 한다. 제안하는 방법은 인셋 급전을 위해 패치 안테나 안으로 파고 들어간 슬롯의 길이를 다르게 한, 비대칭(asymmetric) 인셋 구조를 이용하여, 간단히 이중 대역 안테나를 설계하는 방법이다. 제안한 방법의 검증을 위해, 1.57GHz의 GPS와 2.4GHz WiFi 대역 지원하는 이중 대역 인셋 패치 안테나를 두께 1mm의 FR4 유전체 기판에 설계하고, 제작하였다. 제작한 안테나의 측정 결과 -10 dB 이하의 반사손실을 만족하는 주파수 대역은 1.55~1.57 GHz 및 2.41~2.45 GHz로 이중 대역 특성을 갖는 것을 확인하였다. 제안한 방법을 사용하면, 인셋 급전을 이용하는 이중 대역 안테나를 간단히 구현할 수 있으며, 다양한 응용 분야에 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.461-466
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• 2019

본 논문에서는 일반적인 마이크로스트립 안테나의 이득을 넓히기 위해 많이 사용되는 적층형 구조에 이중 급전과 L형 인셋 급전 선로 매칭회로를 이용하여 이득 및 대역폭 특성을 개선하는 연구를 하였다. 제안된 구조는 주패치 안테나의 두 개의 방사 에지(edge)에 각각 L 모양의 인셋 급전회로를 갖는 급전 선로를 연결한 구조이다. 그리고 기생패치는 주패치 위에 적절한 거리를 두고 놓여 있는 구조이다. 주패치의 크기는 공진주파수가 목표로 하는 주파수 대역의 중심 주파수에 근접하도록 설계한다. 측정 결과 단일 급전보다 관심 있는 2.3~2.7GHz 대역에서 대역폭은 180MHz 이상 증가되었고 2.7Ghz에서 최대 2.5dBi의 이득 향상을 얻을 수 있었다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.80-85
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• 2015

최근 전 세계적으로 ITC 기술을 이용한 항만 물류 분야의 경쟁력이 심화되는 추세를 보이고 있으며 현재 우리나라도 국가 전략적 차원에서 생산성 향상 및 서비스의 개선을 통한 고부가 가치를 획득하기 위한 u-Port(항만 물류) 사업이 진행 중이다. u-Port 사업에서 주된 기술 요소로 RFID/USN 기술이 사용되는데, 이 기술은 금속 환경에서의 태그 인식률이 좋지 않고, 인식거리가 짧다는 문제점들을 이유로 센서 노드들의 추가적인 배치를 통하여 관리를 하고 있다. 그러나 이러한 방법은 오차 범위가 크고 시스템 구축 초기비용 및 유지보수 비용이 많이 들어 U-Port용 시스템 구축에 여러 가지 문제점을 초래하고 있다. 이러한 문제점들을 개선하기 위하여 본 논문에서는 금속 태그 제작에 사용되는 급전의 문제점을 개선하고, 주변 환경 요소인 금속 물질로 인한 영향을 줄여 태그를 금속 물체에 부착 할 경우에도 장거리 인식율을 높일 수 있도록 인셋 급전을 적용한 산업용 RFID 적층형 마이크로스트립 패치 안테나를 설계하였다. 인셋 급전은 기존의 유도결합 급전을 이용한 구조와는 다르게 방사체와 급전선이 서로 분리되어 있지 않은 것이 가장 큰 특징이다. 이런 특징의 구조는 낮은 안테나 높이와 태그 칩에 임피던스 정합이 가능한 형태를 생산할 수 있게 해준다. 그러나 무조건 태그 안테나의 높이를 줄이면 안테나의 임피던스는 접지면과 방사체 사이의 기생 캐패시턴스가 증가하여 임피던스 정합의 어려움이 발생할 수 있으므로 단락 구조를 급전에 적용시켜 안테나의 임피던스를 인덕티브하게 만드는 방법을 이용하여 태그 안테나 설계 시 단점을 최소화하고 장점을 극대화 시켰다[1][2]. 이러한 기술적 요소들을 적용하여 본 논문에서는 마이크로스트립 패치 안테나를 변형된 형태로 설계하였고, 부착되는 금속물질의 영향을 줄이기 위해 인셋 급전을 이용하였으며, 안테나의 구성을 단일 층이 아닌 멀티층, 즉 방사체와 접지면 사이에 금속판을 삽입하여 특성저하를 감소시켰다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.549-556
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• 2015

본 논문에서는 인셋 급전 구조에서 마이크로스트립 패치 안테나 소형화를 위해 접지면에 CSLR 9개 적용한 안테나('CSLR 09' 안테나)와 8개 적용한 안테나('CSLR 08' 안테나)를 설계한 후, 유전율 2.5, 두께 0.787 mm인 기판으로 안테나를 제작하여 반사손실과 복사패턴에 대한 이론 결과와 실험 결과를 비교하였다. 'CSLR 09'와 'CSLR 08' 안테나의 이론 결과에서는 공진주파수 2.82 GHz에 반사손실이 각각 -25.35 dB와 -16.77 dB를 보였고, 측정결과에서는 공진주파수 2.885 GHz에 반사손실이 각각 -30.72 dB와 -14.90 dB를 나타내어 두 경우 모두에서 거의 일치하는 결과를 얻었다. 또한 E-면과 H-면 복사패턴에 대한 실험 결과에서도 이론 결과와 거의 일치하는 양호한 결과를 얻었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.1047-1052
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• 2016

본 논문에서는 인셋 급전한 패치의 접지면에 Complementary Single Loop Resonators(: CSLRs)을 배열한 안테나의 복사패턴을 개선하기 위하여 도체 반사판 사용을 제안하였다. 제안된 안테나의 반사판은 패치의 접지면으로부터 약 ${\lambda}_0/4$ 아래에 위치하고, 크기는 패치의 약 2배 정도이다. 유전율 2.5, 두께 0.787 mm인 마이크로스트립 기판을 사용하여 안테나를 설계, 제작하여 실험하였고, Finite Element Method(: FEM) 기반의 3D EM Solver인 HFSS를 사용하여 시뮬레이션 하였다. 실험결과, 반사판이 있는 경우의 안테나 공진주파수와 정합특성은 반사판이 없을 때와 거의 동일하게 변화가 없었으나, 복사패턴은 반사판에 의해 상당히 개선되었음을 확인하였다.

• 산업과 과학
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• 제3권2호
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• pp.31-37
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• 2024

본 논문에서는 10.3GHz(x-band) 주파수에서 동작하는 단일 및 2-패치 마이크로스트립 배열 안테나 설계 및 시뮬레이션 결과를 제시하였다. 전송선로 이론을 통한 패치와 급전 선로 설계 파라미터를 구하였고 CST MWS를 사용하여 마이크로스트립 패치 배열 안테나를 최적화 설계하는 과정을 제안하였다. 먼저 단일 마이크로스트립 패치 안테나를 설계한 후 최적의 반사 손실 및 이득을 얻기 위해 CST MWS를 사용하여 각 파라미터를 최적화하였다. 그리고 X-대역 애플리케이션을 위한 2×1 마이크로스트립 배열 안테나로 설계를 확장하였다. 사용된 기판은 Roger RO4350B(h=0.79mm, 𝜖_r = 3.54)이고 급전 방식은 안테나 크기와 급전 효율을 고려하여 인셋(inset) 급전 방식을 사용하였다. CST MWS를 활용한 시뮬레이션 결과를 제시하였으며, 동작 주파수(10.3GHz)에서 -18dB의 S11, 10.2dBi의 이득, 0.165GHz의 대역폭, 30°(Az, 𝜑=0), 121°(El, 𝜑=90)의 3-dB 빔폭을 얻었다. 향후 본 연구 결과를 기본으로 4×4 어레이로 추가 확장하여 안테나를 설계 및 제작하여 다양한 X-밴드 애플리케이션에 활용될 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.1050-1055
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• 2010

본 논문에서는 어레이 안테나를 구성하는 각 패치 안테나의 입력 임피던스가 비 균일하게 구성되어 있는 K 밴드(24.15 GHz) $3{\times}6$ 어레이 안테나를 제안하였다. 각 패치 안테나의 임피던스를 조절하기 위해 인셋 급전의 길이를 다르게 함으로써 설계하였다. 또한, 키르히호프 법칙에 의하여 각 패치에 동일한 전류를 인가시켰다. 제안된 비 균일 어레이 안테나의 대역폭은 균일 어레이 안테나의 대역폭보다 1.5배 넓음을 확인하였다. 이는 비균일 임피던스 어레이 안테나를 구성하는 각 패치의 인셋 급전의 길이가 다르기 때문에 다중 공진을 형성하여 대역폭이 넓어지는 것이라 사료된다. 제안된 비 균일 어레이 안테나의 대역폭은 5.07 %, 이득은 18.32 dBi로 측정되었다.