• 한국전자파학회논문지
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• 제29권7호
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• pp.477-483
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• 2018

본 논문에서는 FM 방송대역(88~108 MHz)에서 동작하는 자동차 전면 글래스 상에 설계되는 투명 안테나를 제안한다. 투명 안테나는 전형적으로 차량 지붕에 설치된 샤크핀 안테나의 공간적 제한을 피하기 위해 차량 전면 글래스에 구현하였다. 전면 글래스에 설계되는 안테나는 낮은 수심감도와 다른 서비스대역의 안테나로부터의 방사간섭 문제를 합리적으로 해결할 수 있다. 전면 글래스는 고유한 closed-line 구조를 가지고 있으며, 이 구조로 인해 전면 글래스 외곽의 차체 표면으로 전류가 흐르게 되어 FM 방송대역 이전 부분에서 첫 공진점이 발생한다. Closed-line 구조를 이용한 표면 전류 길이 제어를 통해 첫 공진점이 FM 대역에서 동작하는 안테나를 설계하였다. 또한, RF 수동소자로 설계하기 적합한 투명전극 소자 마이크로 메탈메쉬 필름의 투명성을 통해 시각적 인식의 최소화 하였다. 측정된 안테나는 FM 대역에서 반사계수는 -6 dB 이하이며, average peak gain은 -0.9 dB이다. 본 연구를 통해 제안된 전면 글래스 투명안테나는 미래의 자동차 안테나 개발에 필요한 공간과 설계 자유에 대한 가능성을 보여주었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.179-187
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• 2010

차세대 이동 통신 시스템에서는 높은 주파수 대역, 광대역, 다중 안테나(MIMO antenna)의 사용이 예상된다. 또한 무선 통신의 급격한 수요와 이동 통신 서비스의 폭발적인 증가로 인해 차세대 이동 통신 시스템의 최적화를 위한 검증 모델 개발 연구가 필요하다. 기존 MIMO 채널 모델의 경우 도심, 부도심, 시골, 개활지 등으로 포괄적으로 전파 환경을 분류하여 연구를 수행하였으나, 이러한 접근 방법은 예를 들어 도심 환경 내에서도 다양한 morphology가 존재할 수 있기 때문에 모델링 정확도 측면에서 취약성을 가질 수 있다. 본 논문에서는 path morphology 개념을 도입하여 전파 환경을 송 수신기 사이의 건물의 높이, 밀집도 등을 고려하여 세부적으로 분류하는 방법을 제안하였다. 광선 추적(ray tracing) 기법을 이용하여 각 환경별 delay spread(DS), AoD와 AoA의 angular spread(AS)를 분석하고, 이를 바탕으로 국내 환경에 적합한 MIMO 채널 모델을 제시하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.249-258
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• 2006

본 논문에서는 새로운 구조의 헬리컬 안테나를 UHF 대역 RFID 리더용 안테나로 제안하였다. 제안된 헬리컬 안테나는 안테나의 선로가 다각 구조의 외부단에서 내부단으로 감겨 들어가는 형태를 가져 복사 이득과 복사 패턴의 조절이 용이하고, 감긴 선로의 수평 회전각과 수직 회전각을 조절하여 양질의 원형 편파를 복사할 수 있다. 세부적인 안테나 설계 변수는 Pareto 유전자 알고리즘을 사용하여 RFID 리더 특성에 적합하도록 최적화 시켰다. 최적화된 RFID 리더 안테나들 중 2단 구조의 표본 안테나를 선별하여 유연한 유전체인 종이 위에 스트립 선로로 제작하였으며, 제작된 안테나의 측정간을 시뮬레이션 결과와 비교, 분석하였다. 제작된 안테나는 kr=3.2의 크기를 가지며 21.4 %의 반사 손실 대역폭, 31.9 %의 원형 편파 대역폭, 약 $5.5m^2$의 인식 영역 특성을 보였다. 안테나 선로의 전류 분포와 선로 구조의 민감도를 조사한 결과, 급전 부위 근처에서 선로가 $0.25{\lambda}$ 정합기로 동작하게 되어 광대역의 정합 특성을 가지며, 꺾이는 스트립 선로 구조는 최적의 진행파를 형성하여 양질의 원형 편파를 발생시키는 것을 확인하였다.

• 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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• 제13권7호
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• pp.657-666
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• 2002

본 논문에서는 전송 회로망의 주파수에 따른 산란 위상 특성의 기울기를 조정할 수 있는 새로운 광대역 위상천이기의 구조를 제안하였다. 새로운 기본 회로망은 중심 주파수에서 λ/2의 길이를 갖는 주 전송 선로와 주전송 선로의 양 끝단에 병렬로 연결된 λ/8의 길이를 갖는 개방 및 단자 스터브들로 구성되며, 원하는 위상 천이량에서 주파수 응답에 따른 최소 위상 오차 및 입출력 임피이던스 정합을 제공하도록 주 전송 선로와 두 개의 이중 병렬 스터브들의 특성 임피이던스들이 조정된다 특히, 제안된 구조는 90$^{\circ}$이상의 큰 위상 천이량을 갖는 광대역 위상 천이기 설계에 적합한 구조로서 옥타브 대역폭에서 동작된다. 새로운 광대역 위상 천이기 구조의 유용성을 검증하기 위하여 중심 주파수 3 GHz에서 동작하는 독립적인 45$^{\circ}$, 90$^{\circ}$, 180$^{\circ}$비트의 위상 천이기들과 각 위상 비트를 직렬로 연결한 3-비트 위상 천이기(45$^{\circ}$-phase step)를 설계 및 제작하고 실험하였다. 측정 결과들은 각 위상 비트에 대한 입출력 임피이던스 정합 및 위상 오차의 대역폭 내에서 시뮬레이션 결과들과 잘 일치함을 보여주었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.591-601
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• 2007

본 논문에서는 UHF 대역($908.5{\sim}914$ MHz)에 사용되는 RFID 태그용 소형 안테나를 원형 루프 안테나로 설계 및 제작하였다. 원형 루프 구조를 미앤더 라인 구조로 변형시킴으로써 원형 루프 안테나의 소형화를 가능하게 하였다. 2단 미앤더 라인 구조를 이용한 소형 원형 루프 안테나의 경우, 안테나 직경이 40 mm로 일반 원형 루프 안테나에 비해 83%의 크기 축소율을 얻었으며, $S_{11}$, -11.9 dB, -10 dB 대역폭 12 MHz(1.3%), 최대 이득 -1.18 dBd의 특성을 얻었다. 또한 알루미늄으로 코팅된 과자 봉지와 같은 평면형 도체에 부착 가능하도록 태그 안테나를 2단 미앤더 라인 구조를 이용하여 반파장 원형 루프 안테나에 적용시킨 반파장 소형 원형 루프 안테나를 고안, 제작하였다. 이 안테나는 접지면을 제외하고 92.1%의 크기 축소율을 얻었으며, $S_{11}$ -16.5 dB, -10 dB 대역폭 48MHz(5%), 최대 이득 -0.58 dBd의 특성을 얻었다. 방사 패턴은 z-y면에서 무지향성 패턴 특성을 나타내었다. 이로써 본 논문에서 제안된 미앤더 라인 구조의 원형 루프 안테나가 RFID 태그 안테나의 소형화에 적합함을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제6권4호
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• pp.473-478
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• 2011

본 논문은 유한 접지 도체판 위의 시험장에 대해서 접지 도체판의 edge가 NSA(Normalized Site Attenuation)에 미치는 영향에 대해서 검토하였다. 사용하는 안테나를 광대역 미소다이폴안테나로 가정하여 방사성 방해파의 측정시설로 사용하는 시험장의 크기가 방해파의 측정환경으로 적합한지를 평가하기 위한 기준이 되는 NSA의 이론치를 GTD(Geometric theory of diffraction)법을 적용하여 계산하였다. 본 논문에서는 유한 접지 도체판 위의 송 수신 안테나가 상호 영향을 받지 않을 경우, 접지 도체판의 크기가 NSA에 미치는 영향을 수평편파와 수직편파에 대해서 측정거리 3 m법을 이용하여 고찰 하였다. 수치적으로 검토한 결과, 수평편파에서는 일반적인 규격에서 규정하고 있는 타원평면의 규격 정도의 접지 도체판에서도 edge의 영향을 무시 할 수 있으나, 수직편파의 경우에는 edge의 영향을 1 dB 이하로 줄이기 위해서는 유한 도체 접지판의 크기를 크게 가져가야 한다는 것을 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.1088-1091
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• 2019

본 논문에서는 생활권역별 환경안전 실시간 모니터링 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 고정형 및 이동형 측정장비를 활용하여 방사선, 미세먼지, 생활기본정보(온도) 등을 측정 하도록 설계된다. 고정형 및 이동형 측정장비로부터 수신한 데이터를 저장하는 웹 데이터베이스를 구성한다. 또한 수신한 데이터를 PC에 디스플레이하기 위한 웹 프로그램과 휴대폰에 디스플레이 위한 웹 프로그램을 개발한다. 제안된 시스템의 성능을 평가하기 위하여 공인시험기관에서 실험한 결과는 방사선 측정범위는 세계 최고 수준과 버금가는 $10{\mu}Sv/h{\sim}10mSv/h$의 범위에서 측정이 되었고, 정확도는 ${\pm}6.7%{\sim}8.7%$의 측정 불확도가 측정되어 국제 표준인 ${\pm}15%$ 이하에서 정상동작 됨이 확인되었다. 4계절을 보유한 우리나라의 온도변화 특성에 따라 $-20^{\circ}C{\sim}50^{\circ}C$의 구간에 대해 온도 시험을 수행하였으며 온도변화에 대응하여 정상동작 됨이 확인되었다. 복사전자파 내성 시험의 경우에 적합 판정으로 안정성이 확보되었다. 시제품 제작이후 약 4개월 동안 일반환경 및 고온과 저온 환경에서 제품을 테스트한 결과, 구성된 센서의 보증기간 및 운영테스트 시 작동 및 기록되는 데이터를 기반으로 약 5년 이상의 내구성이 확인되었다. 미세먼지 센서에 대한 측정범위와 정확도는 대기환경 측정 기업을 통하여 상대성 비교 테스트를 진행하고 대기질 측정 기록부를 통하여 성능수준이 유사함을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권8호
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• pp.880-886
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• 2007

본 논문에서는 효율 특성에서 특화된 전력 증폭기(PA)와 개선된 바이어스 모듈레이터를 이용하여 새로운 하이브리드 포락선 제거 및 복원(EER) 전력 송신기를 제안하였다. 전력 증폭기는 모듈레이션 신호의 평균 전력영역에서 대부분 동작하기 때문에 평균 드레인 바이어스 전압에서 전력 증폭기의 효율은 전체 전력 송신기의 효율 특성에 매우 중요한 영향을 미친다. 따라서 전력 증폭기의 효율을 평균 드레인 바이어스 전압 영역에서 최적화하였다. 또한, 바이어스 모듈레이터는 메모리 영향을 최소화하기 위하여 에미터 팔로워(Emitter Follower)와 결합되도록 하였다. 포화 전력 증폭기인 역 Class F급 전력 증폭기가 1 GHz 대역 포워드 링크 싱글 캐리어를 가지는 WCDMA 신호에 대해서 최고 전력이 5W인 LDMOSFET을 이용하여 설계되었다. 실험 결과, 바이어스 모듈레이터는 31.8V의 최고 전력 크기를 가지면서 64.16%의 효율을 유지하였다. 제안된 전력 증폭기와 바이어스 모듈레이터를 결합한 전력 송신기는 기존 방식으로 설계된 전력 증폭기와 결합하였을 경우보다 8.11%나 개선된 44.19%의 전체 효율 특성을 보였다. 게다가, F급 동작을 보이면서 전체 출력 전력은 기존 방식의 전력 증폭기를 결합할 경우보다 2.9dB 개선된 32.33 dBm으로 개선되었고, PAE와 5MHz 옵셋에서의 ACLR은 각각 38,28%, -35.9 dBc를 기록하였다. 이와 같은 결과들은 고선형성과 함께 고효율 특성을 가지는 전력 송신기에 매우 적합한 구조가 될 수 있다는 것을 명확히 보여주고 있다.