• 제목/요약/키워드: 패치배열안테나

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절전센서용 X-밴드 대역 패치 어레이 안테나 설계 (Design of an X-band patch array antenna for an energy saving system)

  • 채규수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.125-129
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    • 2010
  • 본 논문에서는 절전센서용 10GHz 대역 마이크로스트립 구형패치 배열 안테나의 설계 방법을 제안 하였다. 안테나는 송신안테나 $1{\times}2$배열, 수신안테나 $1{\times}2$배열로 각각 구성 하였다. 안테나는 CST MWS를 사용하여 시뮬레이션 하였고 FR-4 기판(h=1.0mm, ${\varepsilon}r=4.4$)을 사용하여 제작하였다. 시뮬레이션에서 대역폭은 4%(VSWR$\leq$2), 이득은 6.3dBi, 빔폭은 약 60o(El)/15o(Az)로 예측되었다. 시뮬레이션 결과를 이용하여 안테나가 제작되었고 안테나는 절전센서용 RF 송수신기 회로 뒷면에 설치되어 측정 되었다. 측정된 안테나의 대역폭은 7%(VSWR$\leq$2), 이득은 4.8dBi, 빔폭은 약 55o(El)/15o(Az)로 예상과 유사한 결과를 얻었다.

Sierpinski 프랙탈 구조를 가지는 정삼각형 패치와 SSFIP 구조에 의한 위성방송 수신용 마이크로스트립 안테나의 개발 (Development of Microstrip Antenna for Satellite Broadcasting Receptions Based on the Sierpinski Equilateral Triangular Patch and SSFIP (slot­strip­foam­inverted patch) structures)

  • 심재륜
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권8호
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    • pp.1598-1603
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    • 2003
  • 위성방송 수신용 마이크로스트립 안테나를 설계하고 이를 제작하여 안테나 성능을 측정하였다. 마이크로스트립 패치 모양은 Sierpinski 프랙탈 구조를 가지는 정삼각형 패치를 이용하였고 안테나 구조는 다층의 SSFIP(slot­strip­foam­inverted patch) 구조를 이용하였다. Sierpinski 프랙탈 구조가 가지는 특징을 이용하여 원형 편파 발생을 위한 sequential 회전 기법을 적용하였으며, 이를 기본 안테나로 하여 8${\times}$2 배열 안테나로 확장하였다. 제작된 안테나의 반사계수와 방사패턴의 측정 결과 시뮬레이션 결과와 비슷한 결과를 얻었다.

마이크로스트립 급전 L자형 개구면 결합 원편파 패치 안테나 설계 (Design of a L-Type Aperture Coupled Circular Polarization Patch Antenna Using Microstrip Feeding)

  • 이종환;우종명
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.757-765
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    • 1999
  • 본 논문에서는 이동체에 탑재시킬 수 있는 이동통신용(IMT -2000, 1.9375 GHz) L자형 개구연 결합 원편파 패치 안테나를 섣계. 제작하였다. 또한 이 안테나를 이용하여 L-band 주파수대 위성이동통신용 $2\times2$ 배열 원편파 안테나로 확장시켰다. 그 결과, 단일소자의 경우 반사손실 18.56 dB, 빔폭 $60^{\circ}$ , 이득 7 dBd, 축비 0.9 d dB이고 $2\times2$ 배열 안테나의 경우 반사손설 28.43 dB, 빔폭 $38^{\circ}$ , 이득 9.8 dBd‘ 축비 1.5 dB로 각각 양호한 원 편파 출력 특성이 얻어졌다.

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Chebyshev 다항식을 이용한 70GHz 대역 근거리 레이다 센서용 배열안테나의 최적설계 (Optimal Design of 70GHz Band Array Antenna for Short-Range Radar Sensor using The Chebyshev Polynomials)

  • 김규철;김주석
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.11-18
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    • 2024
  • 본 논문에서는 Chebyshev 다항식을 이용해서 차량용 근거리 레이다에서 사용하는 70GHz 대역 배열안테나를 최적 설계하였다. SRR(: Short Range Radar)에서는 근거리 내에 물표를 검출하면서 높은 FoV(: Field of View)를 확보하기 위한 빔폭과 낮은 SLL(: Side lobe level)을 가져야 한다. 최적 설계된 안테나는 76~81GHz에서 동작하며 안테나의 크기를 소형으로 하기 위해 12개의 패치를 직렬로 배열하여 구성하였고, 78GHz에서 SLL - 10dB이하, 안테나의 이득 15.4dB를 만족하고 빔폭 112.5o, 입력반사계수 -10dB이하의 성능을 갖는다. 본 논문에서는 Chebyshev 다항식을 이용해서 SRR을 위한 안테나의 설계를 진행하고 이를 기반으로 MRR과 LRR에 사용될 안테나 구조 설계를 위한 최적 설계법을 제시한다.

마이크로스트립 원형 편파 개구면-패치 $8\times8$ 배열 안테나의 특성 (Characteristics of a Microstrip Circularly-Polarized Aperture-Patch $8\times8$ Array Antenna)

  • 김인광;박위상
    • 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.

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유한한 기판 크기가 2소자 E-평면 선형 배열 안테나의 방사 특성에 미치는 영향 (Effect of a Finite Substrate Size on the Radiation Characteristics of Two-Element Linear E-plane Array Antennas)

  • 윤영민;김부균
    • 전자공학회논문지
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    • 제49권12호
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    • pp.95-110
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    • 2012
  • 유한한 기판 크기가 2 소자 E-평면 마이크로스트립 패치 선형 위상 배열 안테나의 방사 특성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 서로 다른 유전상수를 가지는 기판을 이용하여 2 소자 E-평면 배열 안테나의 기판 크기에 따른 평균 능동소자패턴 특성을 분석하고 빔 주사각도에 따른 배열 안테나의 방사패턴 특성을 분석하였다. 전산모의 실험 결과 E-평면상에 배열된 2 소자 배열안테나의 방사패턴은 주로 E-평면 기판 가장자리에서 회절되어 방사되는 필드에 의해 결정되며 안테나 소자 간 상호 결합으로 인한 기생 방사가 배열 안테나의 방사패턴에 미치는 영향은 상대적으로 작게 나타났다. 안테나 소자 중심에서 E-평면 방향 기판 가장자리까지의 거리가 $0.35{\lambda}_0$ 일 때 배열 안테나의 방사패턴 특성이 가장 향상되었다.

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

  • 김군수;김태영;김부균
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권10호
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    • pp.67-73
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    • 2010
  • 유한한 기판 크기가 H-평면상에 배열된 두 개의 패치안테나간의 상호결합 특성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 표면파의 여러 가지 이동경로에 따른 위상차에 의한 간섭 효과를 이용하여 표면파를 서로 상쇄시켜 상호결합을 작게 할 수 있다. 유전상수가 10 이고 기판 두께가 3.2 mm 인 경우 패치안테나 중심 간의 거리가 0.5 $_0$에서 1.0 $\lambda_0$로 두 배 증가할 때, 상호 결합이 큰 기판 크기에서는 상호결합이 4.85 dB 감소하나 최적화된 기판 크기에서는 상호결합이 34.28 dB 감소한다. 최적화된 기판 크기에서 패치안테나 중심 간의 거리 증가에 따른 상호결합 감소율이 매우 큼을 볼 수 있었다. 이미지 방법으로 계산한 최적화된 기판 크기와 전산모의 결과로 얻어진 최적화된 기판 크기가 잘 일치하였다.

B-WLL용 광대역 마이크로스트립 안테나 (A Broad-band Microstrip Patch Antenna for B-WLL System Applications)

  • 오창열;서청호;오순수;윤미경;김웅배;김영식
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.58-64
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    • 2001
  • B-WLL 용 마이크로스트립 패치 안테나를 설계 및 제작하였다. 배열 안테나를 만들기 위해 안테나의 크기를 소형화하였다. 두 개의 기생 소자를 급전되는 메인 패치에 가깝게 위치시킴으로써 광대역 특성을 얻을 수 있었다. 설계, 제작된 안테나는 약 15%의 대역폭을 가졌다. 넓은 대역폭에 걸쳐 방사 패턴을 측정하였다.

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공간 다이버시티를 이용한 WLL 중계기용 적층형 평판 안테나 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Aperture-Coupled Microstrip Patch Antenna for WLL Repeater Using Space Diversity)

  • 한봉희;노광현;박노준;강영진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권4B호
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    • pp.388-396
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    • 2002
  • 본 논문에서는 WLL 대역(RX: 2.3~2.33GHz, TX:2.37~2.4GHz)에서 동작하는 dual port 구조의 중계기용 개구 결합 마이크로스트림 패치 안테나를 설계 및 제작하였다. 급전면과 패치면 사이에는 비유전율이 4.7인 FR-4 에폭시 기판을 사용하였고 대역폭 향상과 이득 특성을 고려하여 개구 결합 구조 방식을 이용하였다. 그리고 각각의 layer에는 air gap을 두어 대역폭을 확장하였고 패치 상단에는 보호체로써 radome을 두었다. 1 포트는 송.수신용이고 2 포트는 수신용인 안테나는 각각 T-junction과 λ$_{g}$ /4 정합기를 이용하여 7$\times$2 배열 안테나로 설계하였다. 기능적 측면에서 독립인 2개의 안테나는 공간 다이버시티를 이용하면서 동일 평면상에 존재하도록 하기 위해 안테나 사이에 슬랏을 두고 패치면과 $90^{\circ}$단일 급전함으로써 두 포트간에 -40dB 이하의 우수한 격리도를 얻었다. 또한 슬랏을 패치와 안테나 사이에 배치함으로써 반사손실을 감소시키는 결과를 얻었다.

이중 공진형 마이크로스트립 패치 안테나 설계 (Design of a Dual-Frequency Microstrip Patch Antenna)

  • 김규성;김태우;최재훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권7호
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    • pp.1131-1137
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    • 1999
  • 본 논문에서는 개구 결합 방식을 이용하여 단일 급전으로 이중 공진을 일으키며 공진된 면파가 서로 직교 하는 새로운 형태의 패치 안테나를 제안하였으며. 이 패치 안테나의 특성을 실험적으로 고창하였다 이를 위 해 방사소자는 새로운 형태의 두 개의 사각형 홈이 파인 정사각 패치를 사용하였고 개구 결합 구조도 패치 소자에서 발생되는 2중 편파를 수용할 수 있도록 십자형 슬롯과 90도 굽은 급전션을 사용하였다. 제안된 패 치 안테나의 특성을 이용하여 Ku 밴드 위성통신용 송수선 겸용 $2\times$ 배열 안테나를 설계 제작하였으며, 성능 분석을 통하여 위성단말기용 안테나로서의 이용 타당성을 고찰하였다. 측정된 안테나의 성능을 살펴보면 송 수신 중심주파수에서 10 dBi 이상의 이득을 얻었고, 부엽은 - 13 dB 이하, 편파 분리도는 - 17 dB 이하의 값 을 나타냈다.

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