• 제목/요약/키워드: 패치 어레이 안테나

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니칭 유전 알고리즘을 이용한 어레이 안테나의 방사패턴 합성 (Beam Forming of Array Antenna Using Niching Genetic Algorithm)

  • 강노원;이정엽;정현교;천창율
    • 정보통신설비학회논문지
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    • 제2권1호
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    • pp.30-36
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    • 2003
  • 최근 기계적으로 빔을 움직일 수 있는 마이크로 스트립 패치 배열 안테나가 MEMS 기술을 이용해서 제작되고 시험되었다. 본 논문에서는, 제작된 안테나의 적용 예로써 위상변위기를 사용하지 않는 새로운 어레이 안테나의 방사패턴 합성방법을 제안하고, 제안된 방법을 원하는 빔 형상합성에 적용하였다. 방사패턴 형상의 최적화에는 Restricted Competition Selection (RCS)를 이용한 니칭 유전 알고리즘을 이용하였다. 또한 이러한 방식의 접근은 EMC 표준에 대처하기 위한 배열 안테나의 설계 시에도 적용이 가능하며, 제안된 방법을 이용하여 특정한 빔 형상들에 대한 합성이 가능하다.

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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.

CSLR을 갖는 인셋 급전 패치 안테나 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Inset Fed Patch Antenna Loaded with CSLR)

  • 손혁우;김병문;박진택;홍재표
    • 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.

원편파용 광대역 마이크로스트립 크로스 슬롯 어레이 안테나의 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of Wideband Microstrip Cross Slot Array Antennas with Circular Polarization)

  • Min, Kyeoung-sik;Ko, Jee-Won
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.894-900
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    • 2004
  • 원편파용 마이크로스트립 안테나 소자들은 많은 형태가 있는데, 이것은 훌륭한 단위 방사기로 사용되었다. 원편파용 안테나의 이점은 송$.$수신시스템 사이에 엄격한 설정을 요구하지 않기 때문에 원편파용 프린트 안테나는 많은 위성과 이동무선시스템에 자주 사용되었다. 원편팍용 마이크로스트립 안테나의 3 dB 축비와 임피던스의 광대역을 실현하기 위해서 복잡한 급전구조와 3층의 패치 소자가 연구되었다. 본 논문은 원편파용 광대역 마이크로스트립 크로스 슬롯 어레이 안테나의 설계를 나타낸다. 제안한 안테나는 급전부인 마이크로스트립 라인과 원편파 발생을 위한 방사부인 크로스 슬롯으로 구성되어 있다. 광대역을 위해서 3충 구조가 고려되었고, 크로스 슬롯은 급전선과 전자기적 결합을 한다. 1소자 크로스 슬롯 안테나의 최적 파라미터가 모멘트 법에 의해 해석 및 설계되었다. 이러한 파라미터들은 방사소자들 사이의 상호결함을 고려한 어레이 안테나 설계에도 적용되었다. 제안한 안테나의 우현편파와 좌현편파는 비대칭 크로스 슬롯 구조와 슬롯 위치에 의해 쉽게 제어된다. 1소자와 15소자 크로스 슬롯 안테나에서 1 dB 이하의 축비와 안테나의 광대역 특성을 얻었다.

17GHz 대역의 저출력 Electronic Scanner 개발 (Development of Low-Power Electronic Scanner for 17GHz Band)

  • 정선재;전성호;이영섭;이광근;임재홍
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.445-452
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    • 2019
  • 오늘날 해양 업계에서 활용되는 대부분의 탐지 시스템은 고출력의 X-Band 대역을 활용한 장비들이 대다수이다. 이러한 X-Band 대역의 주파수를 활용하는 대부분의 탐지 시스템들은 광범위한 탐지 성능 이득을 기대할 수 있지만, 장비의 특성상 크고 무거우며 정밀한 탐지를 요하는 분야에서는 적합하지 않다는 한계점을 지닌다. 본 논문에서는 Ku-Band 대역 중 17GHz 주파수 대역에서 2W 미만의 저출력으로 주변의 물표뿐만 아니라 바다의 파랑까지 탐지가 가능한 Electronic Scanner를 설계 및 제작하고, 시험을 진행하였다. 저전력에서도 충분한 탐지성능을 확보하기 위하여 고성능의 패치 어레이 안테나 및 도플러 효과를 활용하여 충분한 탐지 성능을 확보하였으며, 이에 대한 시험 결과 충분한 가능성을 확인할 수 있었다.

2.45 GHz 수동형 태그 RF-ID 시스템 개발 (Development of the passive tag RF-ID system at 2.45 GHz)

  • 나영수;김진섭;강용철;변상기;나극환
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제41권8호
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    • pp.79-85
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    • 2004
  • 본 논문에서는 고속 데이터 무선인식에 적용 될 2.45㎓ 수동형 RF-ID 시스템을 개발하였다. RF-ID 시스템은 수동형 태그 와 리더로 구성되어 있다. RF-ID 수동형 태그는 제로 바이어스 쇼트키 다이오드를 사용한 정류기, ID 칩, ASK 변조회로 그리고 backscatter 슬롯 안테나로 구성되어있다. 또한, ASK 변조를 위한 스위칭 소자로서 바이폴라 트랜지스터를 이용하여 저전력 소모 변조회로를 구성하였으며 태그의 슬롯 안테나는 일반 패치 안테나보다 광대역 특성을 갖는다. RF-ID 리더는 circulator를 사용하여 단일 마이크로스트립 패치 어레이 안테나를 사용하였으며 종래의 방식에서 채택하는 double-balanced mixer구조를 사용하지 않고 single-balanced mixer구조를 채택함으로서 회로의 복잡성을 개선하고 전체적인 단말기 크기를 소형화 가능하도록 설계하였다. 측정결과 동작주파수는 2.4 GHz이고 출력은 27 dBm (500 mW)에서 감지거리 1 m로 나타났다. 리더에서 측정된 변조신호는 -46.76 dBm이며 주파수는 57.2 kHz이다.

Moment법을 이용한 사용자 중심의 Antenna 해석 프로그램에 관한 연구 (Study out Antenna Analysis Program of User Interface Using a Moment Method)

  • 임태서;이달호;김형석
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2006년도 하계학술대회
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    • pp.185-188
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    • 2006
  • 본 논문에서는 Moment 법을 이용한 안테나 해석 프로그램에 대해 다룬다. Delaunay 삼각화 알고리즘에 근거하여 pre-processor를 구현한다. Moment법을 이용하여 main-processor를 구현한다. S-parameter를 주파수 영역과 Smith Chart에 표시하고, 방사패턴을 다양한 각도에서 확인 할 수 있도록 post-processor를 구현한다. 해석 결과의 신뢰성을 위해 20GHz 에서 동작하는 고 이득 및 고지향성을 갖는 마이크로스트립 패치 안테나 어레이를 설계하고 이를 제작 및 측정한다. 측정결과와 상용 툴의 결과와 구현한 프로그램의 결과를 비교 및 분석한다.

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효율적인 인체신호 검출을 위한 안테나 특성 연구 (A Study on Antenna Characteristics for Efficiently Detecting Human Sign)

  • 장동원;최재익
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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    • pp.484-487
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    • 2014
  • 본 논문에서는 근거리에서 심박동, 호흡, 맥박 등 인체 신호를 효율적으로 검출할 수 있는 소출력 안테나 특성에 대하여 분석하였다. 이러한 환경에서 안테나는 펄스 신호를 사용하므로 광대역에서 임피던스가 주파수에 안정적인 특성이 요구된다. 이러한 요구 특성은 이득과 trade-off 관계가 있으나 본 논문에서는 근거리에서 사용하므로 방향성 및 이득을 높이기 위한 어레이 형태는 고려하지 않았다. 일반적으로 이러한 요구 사항을 만족하는 안테나는 주파수 독립(Frequency Independent) 안테나로 분류된다. 스파이럴(spiral), 시뉴어스(sinuous), 대수 주기(log-periodic) 안테나 등이 해당되며 소형으로 구현될 수 있다. 본 논문에서는 중심 주파수가 5 GHz인 UWB 펄스 트랜시버에 원형 패치 안테나와 시뉴어스 안테나를 접속하고 시험한 결과를 분석해서 기술하였다.

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고지향성 구현을 갖는 K-밴드 4$\times$4 마이크로스트립 패치 어레이 안테나의 설계 (The Design of a K-Band 4$\times$4 Microstrip Patch Array Antennas with High Directitvity)

  • 이하영;김형석
    • 전기학회논문지
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    • 제56권1호
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    • pp.161-166
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    • 2007
  • In this paper, two 4$\times$4 rectangular patch array antennas operating at 20 GHz are implemented for the satellite communication. The sixteen patch antennas and microstrip feeding line are printed on a single-layered substrate. The design goal is to achieve high directivity and gain by optimizing design parameters through permutations in element spacing. The spacing between the array elements is chosen to be 0.736$\lambda$. Numerical simulation results indicate that the HPBW(Half-Power Beam Width) of the 4$\times$4 patch array antenna is 18.78 degrees in the E-plane and 18.48 degrees in the H-plane with a gain of 17.18 dBi. Numerical simulations of a 4$\times$4 recessed patch array antenna yield a HPBW of 18.71 degrees in the E-plane and 17.82 degrees in the H-plane with a gain of 19.43 dBi.

고지향성 구현을 위한 K-밴드 $4{\times}4$ 마이크로스트립 패치 어레이 안테나의 설계 (The Design of $4{\times}4$ Microstrip Patch Array Antenna of K-Band for the High Directivity)

  • 이하영;제프리 브론스타인;김형석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1613-1614
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    • 2006
  • In this paper, a $4{\times}4$ rectangular patch array antenna operated at 20 GHz is implemented for the satellite communication. Two $2{\times}2$ subarrays are designed and more efficient $2{\times}2$ subarray is used for the design of $4{\times}4$ patch array. The sixteen patch antennas and microstrip feeding line are printed on the single-layered substrate. The spacing between the array elements is chosen to be $0.736{\lambda}$. HPBW (Half-Power Beam Width) is 17.6 degrees in the E-plane and 18.7 degrees in the H-plane with a gain of 17.2SdBi in the simulation results.

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