• 제목/요약/키워드: 5G Antenna

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5G 주파수 대역의 자동차 전장품 전자기파 내성 평가를 위한 3 ~ 5 GHz 광대역 특성의 인쇄형 bow-tie 안테나 개발 (Development of Printed Bow-tie Antenna with 3 ~ 5 GHz Broadband Characteristics for Testing the Electromagnetic Immunity of Automotive Electrical Components in the 5G Frequency Band)

  • 고호진;최범진;박기훈;우종명
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.137-147
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    • 2020
  • 본 논문에서는 5G 이동통신 주파수 대역에서 자동차 전장품 전자기파 내성 평가를 위한 3 ~ 5 GHz 광대역 특성의 인쇄형 bow-tie 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 2.75 ~ 6 GHz 주파수 대역에서 -10 dB 대역폭을 만족하였고, 공진 주파수 대역에서 S11 특성이 -16.2 dB 이하의 특성을 보이면서 방사 패턴은 broadside한 형태를 얻었다. 또한, 실제 5G 이동통신 주파수 대역에서의 전자기파 내성 평가를 수행함에 있어서도, 국제 표준에서 규제하는 VSWR 특성이 2.1 이하의 특성을 유지하면서도 기준 레벨인 1 W의 레벨을 문제없이 형성하였다. 이러한 결과를 통하여, 제안된 안테나는 5G 이동통신 주파수 대역에서 전자기파 내성 검증을 위한 평가용 안테나로 적용할 수 있음을 확인하였다.

밀리미터파(mm-Wave) 대역 5G 이동통신 Array 안테나의 설계와 성능분석 연구 (Design and Performance Analysis of 5G Mobile Communication Array Antenna in Millimeter-Wave (mm-Wave) Band)

  • 이성훈;이창교;박재홍;조수현;최승호;김태형
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제24권9호
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    • pp.1165-1171
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    • 2020
  • 본 논문에서는 28 GHz와 38 GHz의5G 단말용 안테나 타입별 반사손실, 방사패턴 등의 성능을 고려하여 단일안테나를 설계하고, 안테나 소자를 반 파장 간격으로 배열하여 5G 단말용 배열안테나를 설계하였고 성능을 분석하였다. 밀리미터파 대역 통신에서는 기존의 마이크로파 대역에서와는 달리 송수신 간의 높은 경로손실이 발생한다. 5G 밀리미터파 단말용 배열안테나 설계에서는 안테나의 이득, 대역폭뿐만 아니라, 안테나 소자 간 격리도, side-lobe level(SLL) 등의 안테나 성능이 추가적으로 고려되어야 한다. 28GHz와 39GHz에서 제안하는 안테나 이득이 각각 약 13.5dBi 와 11.3dBi, 반사손실도 -18.4 dB과 -20 dB 이하의 측정 결과로부터 설계의 타당함을 입증하였고, 밀리미터파 대역 응용으로서도 적합함을 보였다.

자율주행자동차를 위한 이중대역 평판 모노폴 안테나 (Dual-band Planar Monopole Antenna for Autonomous Vehicle)

  • 윤용현
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.343-348
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    • 2019
  • 본 논문에서는 자율주행자동차를 지원하기 위한 전방향성 특성의 이중대역 안테나를 제안한다. 제안된 안테나는 4G/LTE 대역 (1,710~2,170MHz)과 5G/NR 대역 (3,400~3,700MHz)을 동시에 지원하기 위한 50Ω의 단일급전이 이용된 새로운 구조의 이중대역 평판 모노폴(Dual-band Planar Monopole) 안테나의 특징을 가진다. 이중대역 특성을 위해 평판 모노폴 안테나에 측면 방사체를 추가 한 후 슬릿을 통하여 목표 성능에 최적화 되었다. 평판 모노폴 구조는 LTE 대역에서 동작하며, 동일 급전을 사용하는 모노폴 구조에 추가된 측면 방사체와 함께 5G NR 대역에서 동작을 한다. 제안된 안테나는 96.0mm의 지름을 갖는 접지면 위에 $38.5{\times}36.0{\times}1.0[mm^3]$의 크기로 설계되었다. 제작과 측정결과로부터 LTE 대역의 1,710~2,170MHz와 5G NR 대역의 3,400~3,700MHz에 대하여 VSWR 2:1 이하를 만족하였으며, 해당 주파수 대역에서 각각 1,480~2,260MHz와 3,310~3,930MHz의 넓은 임피던스 대역폭을 얻을 수 있었다. 또한 무반사 챔버의 측정결과로부터 제안된 평판 모노폴 안테나의 이득과 전방향성 방사패턴(Omni-directional Radiation Pattern)을 확인하였다.

선박 무선통신을 위한 Wimax/LTE 5G 용 이중대역 마이크로스트립 안테나 설계 (Dual Band Microstrip Antenna for Design Wimax/LTE 5G for Ship Radio Communication)

  • 이창영
    • 한국항행학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.601-606
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    • 2020
  • 본 논문에서는 연안 선박에서 사용 가능한 무선매체 중 Wimax/LTE 5G 시스템에 적용 가능한 마이크로스트립 패치 안테나를 설계하였다. 제안된 안테나의 기판은 FR-4 (er=4.3)이고 크기는 22 mm × 30 mm이며 마이크로스트립 패치 안테나를 이용하여 단순한 구조로 구성함으로서 Wimax/LTE 5G의 대역인 2.4 GHz와 3.5 GHz의 대역에서 사용할 수 있는 특성을 갖도록 설계하였다 시뮬레이션은 CST Microwave Studio 2014을 사용하였으며 시뮬레이션 결과 이득은 2.4 GHz일 때 2.41 dB, 3.5일 때 3.96 dB이다. S-Parameter 또한 원하는 주파수 대역에서 -10 dB (VSWR 2:1) 이하의 결과를 볼 수 있었고, 적은 변수와 소형화된 안테나를 설계하여 안테나를 휴대폰이나 전자기기에서 사용할 수 있도록 하였다.

Corporate-Series Fed Microstrip Array Antenna with Yagi Elements for 5G

  • Kim, Geun-Sik;Choi, Dong-You
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제18권3호
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    • pp.162-166
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    • 2020
  • The present paper presents an array antenna of a microstrip patch for 5G applications. Four rectangular microstrip patch elements are arranged in parallel and series to form an array antenna. Two insets are made on both sides of each patch element to achieve a wide frequency bandwidth of 23.97-31.60 GHz. To attain a high gain and wider bandwidth, the microstrip patch antenna is fed using series and corporate feeding networks. Further, three director elements on top of the top-most patch elements, and one reflector element at the open end of each patch element, are added. The addition of the Yagi elements improved the overall gain and acquired a higher radiation efficiency throughout the operating frequency bandwidth, with the array antenna achieving a maximum peak gain of 8.7 dB. The proposed antenna is built on a low-loss and low-cost substrate of FR4-eproxy. The proposed antenna design with a simple structure is suitable for Internet of Things and 5G applications.

Design and implementation of planar UWB antenna with dual band rejection characteristics

  • Woon Geun Yang;Tae Hyeon Nam
    • 전기전자학회논문지
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    • 제27권1호
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    • pp.109-115
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    • 2023
  • In this paper, we design and implement an Ultra-Wide Band (UWB, 3.1~10.6 GHz) antenna with 5G mobile communication (3.42~3.70 GHz) and Wireless Local Area Network (WLAN, 5.15~5.825 GHz) bands rejection characteristics. The proposed antenna consists of a planar radiation patch with two slots. The upper slot contributes to reject 5G mobile communication band and the lower slot contributes to reject WLAN band. The Voltage Standing Wave Ratio (VSWR) values of the proposed antenna show good performances in whole UWB band except for rejection bands based on VSWR 2.0. The proposed UWB antenna was simulated using High Frequency Struture Simulator (HFSS) by Ansoft. The simulated antenna showed dual rejection bands of 3.31~3.92 GHz and 5.04~5.90 GHz in UWB band, and measured antenna showed dual rejection bands of 3.35~3.97 GHz and 5.06~5.97 GHz. The largest VSWR values measured at each rejection band are 13.60 at 3.64 GHz and 10.25 at 5.52 GHz. The measured maximum gain is 5.31 dBi at 10.00 GHz. The lowest gains for the measured antenna at rejection bands are -8.73 dBi at 3.70 GHz and -4.36 dBi at 5.56 GHz.

A Broadband Microstrip Array Antenna for 3G Smart Antenna System Testbed

  • Rashid, Zainol Abidin Abdul;Islam, Mohammad Tariqul;Jiunn, Ng Kok
    • 정보통신설비학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.43-59
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    • 2006
  • A compact and broadband $4\times1$ array antenna was developed for 3G smart antenna system testbed. The $4\times1$ uniform linear away antenna was designed to operate at 1.885 to 2.2GHz with a total bandwidth of 315MHz. The array elements were based on the novel broadband L-probe fed inverted hybrid E-H (LIEH) shaped microstrip patch, which offers 22% size reduction to the conventional rectangular microstrip patch antenna. For steering the antenna beam, a commercial variable attenuator (KAT1D04SA002), a variable phase shifter (KPH350SC00) with four units each, and the corporate 4-ways Wilkinson power divider which was fabricated in-house were integrated to form the beamforming feed network. The developed antenna has an impedance bandwidth of 17.32% $(VSWR\leq1.5)$, 21.78% $(VSWR\leq2)$ with respect to center frequency 2.02GHz and with an achievable gain of 11.9dBi. The design antenna offer a broadband, compact and mobile solution for a 3G smart antenna testbed to fully characterized the IMT-2000 radio specifications and system performances.

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유비쿼터스 환경에 적합한 소형 칩 안테나 구현 (Implementation of Mini Chip Antenna suitable for Ubiquitous Environment)

  • 강정진;최종인;이영대;홍유식
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.81-86
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    • 2008
  • 정보통신 패러다임은 전파를 기반으로 하는 유비쿼터스 환경으로 급변하고 있으며, 무선 유비쿼터스 통신을 가능케하는 안테나 기술은 눈부시게 발전하고 있다. 소형 칩 안테나는 외장형 AP(Access Point) 안테나와 달리 작은 카드에 내장된다. 수요 가격 특성의 문제 등 종합적으로 고려했을 때, 세라믹의 상대 유전율은 9.8, 두께는 3.5mm와 5mm를 사용하였다. 설계 제작된 WLAN(Wireless Local Area Network)용 안테나는 2.4~2.5GHz & 4.9~5.85GHz의 광대역 특성을 가지며, 안테나는 IEEE 802.11.a,g 그리고 b까지 트리플 모드로 사용할 수 있으며, 전 주파수 대역에서 비교적 일정한 성능을 갖는다.

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이동통신용 광대역 패치 안테나 설계 (Design of Wide Band Antennas for Mobile Communications)

  • 김장욱
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.27-34
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    • 2013
  • L-스트립 급전선에 의해서 급전되는 광대역 패치 안테나를 연구하였다. 본 논문의 목표는 3G와 4G 이동통신 서비스를 위한소형광대역안테나를설계하는데목표를두었다. 기존 유사 연구문헌에 보고 되었던 안테나와 본 논문의 제안된 안테나를 비교하여 개선된 효과를 입증하였다. L-스트립 급전의 삼각형 패치 안테나의 측정결과에서 636MHz(32.5%, fo=1,960MHz)의 임피던스 대역폭($VSWR{\leq}2$)이 3G와 4G 주파수 대역에서 얻어지는 것을 확인하였다. 일반적으로 Probe 급전방식의 경우 Probe에 의해서 기생 리액턴스가 야기되며 이로 인하여 안테나의 대역폭 특성을 저하시킨다. 측정결과를 통해서 제안된 안테나가 급전구조로부터 발생되는 기생 리액턴스를 보상할 수 있기 때문에 개선효과를 얻을 수 있었다는 것을 입증하였다. 연구된 안테나는 단순한 구조 때문에 어레이 확장이 쉽게 설계될 수 있다.

지능형 재구성 안테나 특허 동향 (Patent Trends on Reconfigurable Intelligent Surface)

  • 권동승
    • 전자통신동향분석
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    • 제36권3호
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    • pp.119-132
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    • 2021
  • To accommodate various mobile communication frequency bands, the study of metamaterial antennas have begun since the mid-2000s to solve the Trilemma problem between antenna gain-occupied bandwidth-size. As an adaptive reconfiguration function is required in a multi-array antenna system since 4G, the metamaterial array antenna using low-power variable elements has been used to change the basic structure of the antenna. Recently, reconfigurable intelligent surface (RIS), which is made of metasurface with reconfigurability, has been studied to effectively cope with the randomly varying radio channels and be used for various purposes such as reflection/transmission/modulation. As a result of RIS-related patent information analysis in this study, it was confirmed that most of the patents are metamaterial antennas and metamaterial array antennas, but the metasurface antenna technology was in the early stages. Particularly, as the intelligent metasurface antenna is in a more initial stage, the investment to R&D of RIS is urgent to secure patent competitiveness in B5G and 6G.