• 제목/요약/키워드: Active Integrated Antennas

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초광대역 평면형 모노폴 안테나를 이용한 능동 안테나 다이플렉서의 설계 (Design of Active Antenna Diplexers Using UWB Planar Monopole Antennas)

  • 김준일;이원택;장진우;지용
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권9호
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    • pp.1098-1106
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    • 2007
  • 본 논문은 초광대역 코프래너 급전 모노폴 안테나를 이용한 능동 안테나 다이플렉서 구조를 제안한다. 제안된 다이플렉서 구조는 초고주파 시스템 집적 패키지 기술(RF System on Package: RF-SoP)을 이용한 것으로서 평면형 초광대역 모노폴 안테나와 능동 소자를 직접 연결법에 의해 연결하여 다이플렉서(diplexer)를 형성하는 방식이다. 이는 안테나 회로 성분과 능동 소자의 패키지 회로 성분으로 형성되는 통과 대역을 이용함으로써 별도로 추가된 대역 통과 필터 등의 회로 구조 없이 다이플렉서를 내장하여 구성하는 방식이다. 따라서 입력된 수신 신호의 주파수 대역에 따라 동작 회로가 분리되며, 분리된 수신 신호가 능동 소자의 동작에 의해 증폭되는 능동 안테나 다이플렉서(diplexer)로서 구성된다. FR-4 에폭시 기판 위에서 제작된 능동 안테나 다이플렉서의 특성을 측정한 결과, 2.4 GHz 수신 단자에서는 0.9 dB의 삽입 손실(insertion loss), 1.1 GHz(2.0{\sim}3.1\;GHz)$ 대역폭, 17.0 dB의 수신 신호 증폭 특성을 보여주었으며, 5.8 GHz 수신 단자에서는 0.8 dB의 삽입 손실, 650 MHz$(5.25{\sim}5.9\;GHz)$ 대역폭, 15.0 dB의 수신 신호 증폭 특성을 보여주었다 또한 -10.0 dB 이상의 주파수 분리(isolation) 특성과 -20.0 dB 이상의 고조파 성분(harmonics) 감쇄 특성을 나타내어, 제시된 능동 안테나 다이플렉서 구조가 설계된 동작을 하고 있음을 알 수 있었다.

Synthesis of Filtering Structures for Microstrip Active Antennas Using Orlov's Formula

  • Urbani, Fabio;Bilotti, Filiberto;Vegni, Lucio
    • ETRI Journal
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    • 제27권2호
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    • pp.166-171
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    • 2005
  • In this paper, a synthesis technique for nonuniform filtering structures to be employed in active integrated antenna layouts is presented. The idea is to suppress the higher harmonic contribution due to the presence of nonlinear components through a nonuniform transmission line properly designed via Orlov's synthesis formula. The theory presented is applied here to synthesize an amplifier-based active antenna layout for wireless local area network (WLAN) purposes working at 2.4 GHz. The numerical results presented show the capabilities of the proposed approach.

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용량 조정형 능동 집적 배열 안테나의 제작과 방사 방향 주사 특성 (Fabrication of the Capacitance Controlled Active Integrated Phased Array Antenna and It's Scanning Characteristics)

  • 최영규;남병근;신상열
    • 전기학회논문지
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    • 제56권10호
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    • pp.1807-1813
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    • 2007
  • This paper deals with extending the variable natural oscillation frequency range of an active integrated FET oscillator. In this paper, we conform experimentally that the variable range of the natural oscillation frequency is expanded about three times in the oscillator controlled by the varactor diode. When the frequency difference is given to the oscillators in the two element antenna system, phase difference appeared between the oscillators. The 2-, 3-, 4-, 5-element patch antenna arrays are composed for the beam scanning experiments. All the above patch antennas show good phased array characteristics. The range of the scanning angle is about $30^{\circ}$, and the radiation power is gradually increased from $50{\mu}W\;to\;200{\mu}W$. The radiation patterns we sharpened as the number of elements is increased.

차량용 통합 안테나 모듈용 증폭단에 관한 연구 (A Study on the Amplification Block for Integrated Antenna Module Applicable to Vehicles)

  • 고민호;표승철;박효달
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.87-92
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    • 2009
  • 본 논문에서는 통합 안테나 모듈에 사용되는 능동 증폭단을 설계, 제작하였다. 제작한 통합 능동모듈은 AM/FM 대역, T-DMB 대역 및 GPS 대역에서 적절한 이득과 낮은 잡음지수 특성을 나타내었고, 또한 각 회로간의 간섭이 최소화하도록 설계되었다. AM 및 FM 대역에서 7.0dB, 11.0 dB 이득 특성을 나타내고, T-DMB 및 GPS 대역에서 10.0 dB, 17.0 dB의 이득을 갖는다. 제작한 증폭단 모듈은 35mm*35 mm의 크기로 구현할 수 있었고, 이를 적용한 통합 안테나 모듈의 수신감도 또한 기준 안테나와 비교했을 때 동등한 특성을 나타내었다.

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Four-channel GaAs multifunction chips with bottom RF interface for Ka-band SATCOM antennas

  • Jin-Cheol Jeong;Junhan Lim;Dong-Pil Chang
    • ETRI Journal
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    • 제46권2호
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    • pp.323-332
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    • 2024
  • Receiver and transmitter monolithic microwave integrated circuit (MMIC) multifunction chips (MFCs) for active phased-array antennas for Ka-band satellite communication (SATCOM) terminals have been designed and fabricated using a 0.15-㎛ GaAs pseudomorphic high-electron mobility transistor (pHEMT) process. The MFCs consist of four-channel radio frequency (RF) paths and a 4:1 combiner. Each channel provides several functions such as signal amplification, 6-bit phase shifting, and 5-bit attenuation with a 44-bit serial-to-parallel converter (SPC). RF pads are implemented on the bottom side of the chip to remove the parasitic inductance induced by wire bonding. The area of the fabricated chips is 5.2 mm × 4.2 mm. The receiver chip exhibits a gain of 18 dB and a noise figure of 2.0 dB over a frequency range from 17 GHz to 21 GHz with a low direct current (DC) power of 0.36 W. The transmitter chip provides a gain of 20 dB and a 1-dB gain compression point (P1dB) of 18.4 dBm over a frequency range from 28 GHz to 31 GHz with a low DC power of 0.85 W. The P1dB can be increased to 20.6 dBm at a higher bias of +4.5 V.

동작주파수 및 출력파워 조절이 용이한 신호생성용 안테나 설계 (An Antenna-Integrated Oscillator Design Providing Convenient Control over the Operating Frequency and Output Power)

  • 이동호;이종인;김문일
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.54-58
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    • 2006
  • 동작주파수를 쉽게 조절할 수 있는 신호생성용 안테나 (Antenna-Integrated Oscillator) 설계방법을 소개한다. 제안하는 회로는 광대역에서 부성저항을 갖는 능동회로 (Negative-Resistance Circuit)와 패치안테나로 구분되며, 오실레이터의 동작주파수는 안테나의 공진 주파수로 결정된다. 이러한 디자인 방법은 안테나와 오실레이터의 동작주파수 불일치로 인한 출력파워의 감소 가능성을 줄일 수 있다. 또, 제안하는 설계방법에서 안테나의 Feed 지점과 Feed 라인의 길이를 조절하여 최적의 출력파워를 낼 수 있음을 Load-Pull 시뮬레이션으로 확인하였다. C-band, X-band 회로를 각각 제작, 측정하였고 이를 통하여 설계방법의 타당성을 증명하였다.

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An S-Band Multifunction Chip with a Simple Interface for Active Phased Array Base Station Antennas

  • Jeong, Jin-Cheol;Shin, Donghwan;Ju, Inkwon;Yom, In-Bok
    • ETRI Journal
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    • 제35권3호
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    • pp.378-385
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    • 2013
  • An S-band multifunction chip with a simple interface for an active phased array base station antenna for next-generation mobile communications is designed and fabricated using commercial 0.5-${\mu}m$ GaAs pHEMT technology. To reduce the cost of the module assembly and to reduce the number of chip interfaces for a compact transmit/receive module, a digital serial-to-parallel converter and an active bias circuit are integrated into the designed chip. The chip can be controlled and driven using only five interfaces. With 6-bit phase shifting and 6-bit attenuation, it provides a wideband performance employing a shunt-feedback technique for amplifiers. With a compact size of 16 $mm^2$ ($4mm{\times}4mm$), the proposed chip exhibits a gain of 26 dB, a P1dB of 12 dBm, and a noise figure of 3.5 dB over a wide frequency range of 1.8 GHz to 3.2 GHz.

임피던스 직접 정합 방법에 의한 Rectenna 시스템 소형화 설계 (Compact Rectenna System Design Using a Direct Impedance Matching Method)

  • 최태민;한상민
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.286-291
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    • 2013
  • 본 논문에서는 고조파 공진 억제 특성을 갖는 원형 섹터 안테나와 임피던스 직접 정합 방법을 이용하여 소형화된 rectenna 시스템을 설계하였다. 원형 섹터 안테나의 고조파 억제 특성을 이용하여 정류 회로의 대역 통과 여파기 기능을 수행하였으며, 임피던스 직접 정합 방법에 의해 다이오드 정합 회로를 생략하는 설계가 이루어졌다. 따라서 제안된 시스템의 정류 회로는 대역 통과 여파기와 정합 회로 없이 구현되었으며, 정밀한 동축 급전 공정을 사용하여 시스템의 성능 열화 없이 급전 위치를 변화하며, 안테나 뒷면에 집적하였다. 최적의 정합 특성으로 2.5 GHz 대역에서 설계된 rectenna 시스템은 실험 결과, 52 % 이상의 변환 효율과 1.5 V 이상의 우수한 변환 전압 특성을 나타내었다.

능동 위상 배열 SAR 안테나를 위한 X-대역 송수신 모듈의 설계 및 제작 (A Design and Fabrication of the X-Band Transmit/Receive Module for Active Phased Array SAR Antennas)

  • 정민길;김상근;나형기;이종환;이동우;백승훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권10호
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    • pp.1050-1060
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    • 2009
  • 본 논문에서는 능동 위상 배열 안테나를 가지는 SAR(Synthetic Aperture Radar)용 X-대역 T/R(Transmit/Receive) 모듈을 설계, 제작하였다. T/R 모듈은 X-대역에서 800 MHz 이상 대역폭을 가지며 이중 편파 운용이 가능하다. 송신 출력 7 W 이상에 잡음지수 3.9 dB 이하를 가진다. 위상과 이득은 6비트 위상변위기와 6비트 디지털 감쇠기에 의해 각각 제어된다. 게다가 제작된 T/R 모듈은 방향성 결합기와 전력분배기로 연결되는 성능 점검/보정 포트를 가진다. LTCC 다층 기판을 사용하여 고직접화 T/R 모듈이 가능하게 하였다. 모든 동작 주파수 대역에서 수신시 RMS 이득 오차는 최대 0.8 dB 이하이고, 송/수신시 RMS 위상 오차는 최대 $4^{\circ}$ 이하로 측정되었고, 또한 시험 결과 T/R 모듈은 요구되는 전기적인 성능을 만족하였다. 이 구조는 능동 위상 배열 SAR용 안테나에 적용될 수 있음을 확인하였다.