• 제목/요약/키워드: 평면 안테나

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하프 커팅을 이용한 이중 슬리브를 갖는 직사각형 평면 모노폴 안테나에 관한 연구 (A Study on Rectangular Planar Monopole Antenna with a Double Sleeve Using Half Cutting)

  • 강상원;장대순;최광제
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.257-262
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    • 2017
  • 본 논문에서는 이중 슬리브를 갖는 직사각형 평면 모노폴 안테나에 하프 커팅과 불연속 급전 구조를 적용하여 안테나 특성을 확인하였다. 이중 슬리브를 갖는 직사각형 평면 모노폴 안테나를 자기 대칭 라인을 중심으로 하프커팅을 하고, 급전부에 불연속 구조를 적용과 이중 슬리브 간격을 조정하여 임피던스 매칭을 하였다. 안테나 파라미터 특성을 확인하기 위하여 ANSYS사의 HFSS 시뮬레이터를 이용하였고, 안테나 크기는 $21{\times}40mm^2$이다. 제안한 안테나에서 VSWR이 2 이하인 시뮬레이션 주파수 대역은 2.6GHz~10.25GHz이다. 주파수 대역폭은 7.65GHz이다. 실제로 제작한 안테나의 주파수 대역은 3.3GHz~9.75GHz이며, 주파수 대역폭은 6.45GHz이다. 측정된 복사패턴 주파수는 3.5GHz, 5.5GHz, 7.5GHz, 9.5GHz이다. 모든 주파수에서 다이폴안테나 패턴과 유사한 복사패턴 결과를 얻을 수 있었다.

UWB 통신을 위한 테이퍼드 슬롯 안테나 설계 (Design of Tapered Slot Antenna for UWB Communications)

  • 김선웅;최동유
    • 스마트미디어저널
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    • 제4권4호
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    • pp.64-69
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    • 2015
  • 본 논문에서는 UWB 통신 시스템의 테이퍼드 슬롯 안테나를 제안하였다. 테이퍼드 슬롯 안테나는 넓은 대역폭 특성과 진행파 안테나의 지향성 방사를 갖는다. 제안된 테이퍼드 슬롯 안테나는 Ansys사의 HFSS를 사용하여 설계하였으며, 반사손실 및 정재파비, 방사패턴 등을 분석하였다. 안테나의 동작 대역은 2.7 ~ 4.8 GHz 대역에서 -10 dB S11 및 $VSWR{\leq}2$(2.1 GHz)를 만족하였다. 안테나의 방사패턴은 E-평면(YZ plane)과 H-평면(XZ plane)에서 특정한 방향으로 신호를 전송하는 지향성 방사패턴을 보였으며, 이득은 4.5 GHz 대역에서 7.3 dBi의 높은 이득을 보였다. 따라서 제안된 테이퍼드 슬롯 안테나는 넓은 대역폭 특성과 위치인식에 적합한 지향성의 특성을 보인다.

메타 물질을 이용하여 소형화와 주파수 가변이 가능한 영차 공진 안테나 (Frequency Tunable and Miniaturized Zeroth-Order Resonant(ZOR) Antenna Design by Metamaterial)

  • 장영수;최재혁;임성준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권8호
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    • pp.900-904
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    • 2010
  • 본 논문에서는 주파수 가변이 가능한 영차 공진 안테나를 구현하였다. 제안된 안테나의 영차 공진 특성은 composite right/left-handed(CRLH) 전송 선로를 이용하여 구현하였고, 안테나의 소형화를 극대화하기 위해 버섯 구조의 접지 평면에 사각 슬롯을 설계하였다. 또한, 주파수 가변을 위해 슬롯이 있는 접지 평면에 가변 소자를 삽입하였다. 슬롯이 있는 접지 평면에 위치한 가변 소자의 on/off 상태에 따라, CRLH 전송 선로의 병렬 인덕턴스 값을 변화시킴으로 인해 안테나의 공진 주파수가 바뀌게 된다. 실험 결과, 제안된 안테나의 공진 주파수는 4.92 GHz에서 2.96 GHz로 변했다. 한편, 제안된 안테나의 크기는 일반적인 반파장 패치 안테나보다 최대 94.24 % 크기를 감소시킬 수 있었다.

X밴드용 다이폴 급전 평면배열 안테나 설계 및 제작 (Design and Fabrication of the Dipole-Fed Planar Array Antenna at X-Band)

  • 문성익;양두영
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제39권5호
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    • pp.251-258
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    • 2002
  • 본 논문에서는 기존외 야기-우다 안테나 배열이론을 마이크로스트립 안테나에 접목시킨 X밴드용 다이폴 급전 평면배열 안테나를 설계하고 제작하였다. 그리고 넓은 대역폭을 갖는 무선통신 시스팀에 쉽게 적용시킬수 있는 다이폴 급전 평면배열 안테나의 설계 절차에 대하여 기술하였다. 또한 FDTD 수치해석법을 이용하여 안테나의 복사특성, 반사손실과 대역폭을 개선시켰으며 제작을 통해 평면형 안테나 해석의 타당성을 입증하였다. 제작한 결과, 10GHz의 중심주파수에서 안테나의 이득은 4.9dBi이고 대역폭은 약 40%, 전후방비는 16dB, E면과 H면의 반 전력 빔폭은 각각 117°와 156°이다. VSWR<2를 기준으로 했을 때, 7.4GHz∼11.88GHZ의 주파수 범위에서 측정결과와 이론적인 결과가 비교적 잘 일치하였다.

무선랜 대역의 배열 안테나 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Array antenna in the WLAN Band)

  • 박용욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.779-783
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    • 2012
  • 본 논문에서는 5GHz 대역의 무선랜에 적합한 억세스 포인터용 안테나를 설계 제작하였다. 설계된 안테나는 비교적 높은 이득과 광대역을 얻을 수 있는 $2{\times}2$ 평면 배열 마이크로 스트립 패치 안테나를 선택하였다. 대역폭 확대와 고이득에 중점을 둔 $2{\times}2$ 평면 배열 마이크로 스트립 패치 안테나를 패치의 크기, 패치 간격 등의 설계 파라미터에 대한 영향을 HFSS (High Frequency Structural Simulator)을 이용하여 분석 한 후, FR-4 기판을 사용하여 안테나를 제작하고 특성을 분석하였다. 제작된 안테나 특성 측정 결과, 안테나의 중심 주파수는 5.06GHz, 반사손실은 -44dB, -10dB 대역폭은 200MHz의 특성을 보였고, 또한 VSWR은 1.1의 값을 얻을 수 있었다.

차량용 텔레매틱스 안테나 (Telematics Antenna for Vehicles)

  • 김해연;이병제;양성현
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제5권2호
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    • pp.331-336
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    • 2004
  • 본 논문은 GPS/GSM 이중대역으로 차량 내부 장착용 텔레매틱스 안테나를 제안하였다. 고유 전율을 가지는 유전체를 사용하지 않으며 두 안테나를 같은 평면에 1mm의 두께를 가지는 fr4기판 위에 설계를 하였다. 이러한 방법으로 제작비용의 절감과 제작공정의 간소화를 추구하였다 GSM 대역은 평면 역 F형 안테나(PIFA)로 구현하였고 GPS 대역의 안테나를 마이크로스 트립 안테나(MSA)로 설계한 PIFA-MSA를 제안하였다. PIFA-MSA는 포트간 격리도 특성을 고려하여 상용 안테나보다 낮게 구현하면서 두 안테나간 편파를 수직으로 배열하여 격리도 특성을 극대화했으며 설계규격 또한 만족 시켰다.

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복사 모드 해석에 의한 사각형 평면 모노폴 안테나의 대역폭 예측 (Bandwidth Prediction for the Rectangular Planar Monopole Antenna by Radiation Mode Identification)

  • 전중창;심재륜;김태수
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.70-74
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    • 2015
  • 본 논문에서는 광대역 사각형 평면 모노폴 안테나의 복사 모드를 해석함으로써 사각형 평면 모노폴이 광대역 특성을 갖는 원리를 규명하고 대역폭 예측 공식을 제시한다. 사각형 평면 모노폴 안테나는, 설계와 제작이 용이한 장점으로 인하여, 기존의 원통 실린더형 모노폴을 대체하여 UWB(Ultra Wide Band) 및 다중 밴드용 안테나로서 많은 연구가 이루어지고 있다. 그러나 설계에 있어서 실린더형 모노폴의 설계 원리를 준용하고 있으며, 광대역이 실현되는 원리의 규명과 상측 대역의 주파수 범위를 예측할 수 있는 공식이 아직 발표되어 있지 않다. 본 연구에서 사각형 평면 모노폴은 주파수에 따라 상이한 이중 복사 모드를 가짐으로써 광대역 특성이 구현됨을 보였으며, 각 모드의 형성 원리에 근거하여 대역폭을 예측할 수 있는 공식을 제시하였다. 주파수 범위 예측 공식을 기존에 발표된 제작 결과에 적용하여 10 % 이내의 정확도가 얻어짐을 확인하였다.

선박기지국 응용을 위한 중계기용 U형 급전 안테나 설계 (The Design of repeater U-shaped Antenna for ship base station Applications)

  • 박창현;김영남;김갑기
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2007년도 추계학술발표회
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    • pp.211-214
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    • 2007
  • 본 논문에서는 800MHz대역의 TRS(Trunked Radio System)대역을 비롯한, GSM(Global System for Mobile telecommunication), CDMA(Code Division Multiple Access) 대역을 통합할 수 있는 광대역 마이크로스트립 안테나를 설계하고자 한다. 그리고 선박 및 해상 안전에 상용 가능한 선박 기지국 중계기용 안테나를 설계하였다. 마이크로 스트립 안테나의 협대역을 개선하기 위해서 직사각형 패치에 U자 형태의 급전구조를 갖고, 그라운드와 급전 사이에 유전체(${\varepsilon}_T$ = 2.1), 패치와 급전 사이에는 유전체 (${\varepsilon}_T$ = 1)인 서로 다른 유전체를 사용하여 이중 공진 효과를 이용하였다. 설계된 안테나의 주파수 대역폭(VSWR 2:1)은 $780MHz{\sim}1.83GHz$로 2.61GHz의 광대역 특성을 보였으며. 또한 E-평면과 H-평면 모두 이득은 9.dBi이상. 3dB 빔폭은 E-평면 과 H-평면 $60^{\circ}$이상의 개선된 특성을 보였다.

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적층구조를 이용한 IEEE 802.11a용 $2{\times}1$ 배열 안테나 설계 (Design of $2{\times}1$ Array Antenna Using Stack Structure for IEEE 802.11a)

  • 박정아;부종배;김갑기
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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    • pp.849-852
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    • 2007
  • 본 논문에서는 마이크로스트립 안테나의 좁은 대역폭 문제를 개선하여 IEEE 802.11a의 표준규격(가. $5.15{\sim}5.25$[GHz], 나. 5.25${\sim}5.35$[GHz], 다. $5.725{\sim}5.875$[GHz])을 모두 포함할 수 있는 5[GHz]대역 광대역, 고 이득 안테나를 설계하였다. 설계된 패치 안테나는 소형화를 위해 분리되어진 방사패치와 기생패치 사이에 유전체(폴리우레탄 : ${\varepsilon}_r=6.5$)를 삽입하여 공진주파수를 조정하였으며, 공기에 의해 분리되어진 방사패치와 접지면을 폼(${\varepsilon}_r=1.03$)으로 고정시켰다. 설계된 안테나의 주파수 대역폭(VSWR 2:1)은 $4.9[GHz]{\sim}6.1[GHz]$까지 약1.2[GHz]의 광대역 특성을 보였으며, 또한 E-평면과 H-평면 이득은 12[dBi]이상, 3[dB] 빔폭은 E-평면 $30^{\circ}$와 H-평면 $60^{\circ}$이상의 개선된 특성을 보였다.

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선박기지국 응용을 위한 800MHz 대역 중계기용 안테나 설계 (The Design of 800MHz Band Repeater Antenna for Ship Base Station Application)

  • 김갑기
    • 해양환경안전학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.219-222
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    • 2007
  • 본 논문에서는 800MHz대역의 TRS(Trunked Radio System)대역을 비롯한, GSM(Global System for Mobile telecommunication), CDMA(Code Division Multiple Access)대역을 통합할 수 있는 광대역 마이크로스트립 안테나를 설계하고자 한다. 선박 및 해상 안전에 상용 가능한 선박 기지국 중계기용 안테나를 설계하였다. 마이크로 스트립 안테나의 협대역을 개선하기 위해서 직사각형 패치에 L형 급전구조를 갖으며, 평행 L-슬롯을 추가하여 이중 공진 효과를 이용하였다. 또한 이득의 개선을 위해 수직으로 적층 하였다. 설계된 안테나의 주파수 대역폭(VSWR 2:1)은 748MHz${\sim}$1.04GHz로 292MHz(36%)의 양호한 특성을 보였으며, 또한 E-평면과 H-평면 모두 이득은 6.4Bi 이상, 3dB 빔폭은 E-평면 $44.7^{\circ}와 H-평면 $61.8^{\circ}이상의 개선된 특성을 보였다.

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