• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제5권2호
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• pp.72-79
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• 2005

The leaky dispersion characteristics of a circular dielectric rod were investigated using Davidenko's method for several lower-order transverse magnetic(TM) modes. The normalized complex propagation constants were precisely determined and their tolerances below $10^{-10}$ compared with zero for both real and imaginary parts. It was also checked whether the normalized complex propagation constants obtained represented forward leaky waves. The leaky modes existing below the cutoff frequency of the guided mode were classified as a nonphysical mode, reactive mode, antenna mode, and spectral gap based on a precise determination of the complex propagation constants. Finally, the effects of the dielectric constant and radius of the dielectric rod on the leaky dispersion characteristics were also considered.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권7호통권361호
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• pp.1-6
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• 2007

본 논문에서는 composite right- and left-handed (CRLH) 전송선로를 이용한 나선구조 zeroth-order resonance (ZOR) 안테나가 제안되었다. 안테나의 영차공진특성은 주기구조의 분산특성에 의해 이론적으로 분석되었다. $2{\times}2$ 나선구조 안테나의 크기는 $0.155{\lambda}_{0}{\times}0.155{\lambda}_{0}$이며 CRLH 전송선로의 병렬 인덕턴스 값이 증가함으로 인해 제안된 안테나의 크기는 일반적인 버섯구조 ZOR 안테나보다 65%의 크기를 감소시킬 수 있었다. 또한, 제안된 안테나의 방사특성은 버섯구조 ZOR 안테나와 비슷한 전방향성 방사특성을 가짐을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권12호
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• pp.165-170
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• 2005

본 논문은 임펄스 전파 채널 측정에 있어서, 사용된 초광대역 (Ultra Wideband) 안테나가 시간 및 주파수 영역에서 임펄스 전파 채널에 미치는 영향을 기술하고자 한다. 임펄스 전파 채널에서의 초광대역 안테나의 영향을 해석하기 위해, 우선 초광대역 안테나의 임펄스 응답을 구하였고, 이를 이용하여 초광대역 안테나의 영향이 배제된 임펄스 전파 채널 해석 방법을 제시하였다. 이론적 증명을 위해, 임펄스 전파 채널 측정을 위한 변형된 초광대역 코니컬 모노폴 안테나를 설계, 제작하였고 무반향 반사실에서의 전달 특성을 측정하여 초광대역 안테나의 임펄스 응답을 도출하였다. 또한, 임펄스 전파 채널 상에서의 초광대역 안테나에 대한 영향을 해석하기 위해, 무반향 반사실에서 다중경로 환경을 만들어 주파수 영역에서 벡터 회로망 분석기를 사용하여 전달 특성을 측정하였다. 주파수 영역에서 측정된 데이터는 신호 처리 과정을 거쳐 시간 영역의 신호로 변환하였다. 측정된 결과로부터, 안테나의 특성이 임펄스 전파 채널에 영향을 미침을 확인하였다. 또한, 초광대역 안테나의 임펄스 응답을 사용하여 순수하게 다중경로 채널에 의한 임펄스 응답을 구하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.76.1-76.1
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• 2015

Optical resonances of metallic or dielectric nanoantennas enable to effectively convert free-propagating electromagnetic waves to localized electromagnetic fields and vice versa. Plasmonic resonances of metal nanoantennas extremely modify the local density of optical states beyond the optical diffraction limit and thus facilitate highly-efficient light-emitting, nonlinear signal conversion, photovoltaics, and optical trapping. The leaky-mode resonances, or termed Mie resonances, allow dielectric nanoantennas to have a compact size even less than the wavelength scale. The dielectric nanoantennas exhibiting low optical losses and supporting both electric and magnetic resonances provide an alternative to their metallic counterparts. To extend the utility of metal and dielectric nanoantennas in further applications, e.g. metasurfaces and metamaterials, it is required to understand and engineer their scattering characteristics. At first, we characterize resonant plasmonic antenna radiations of a single-crystalline Ag nanowire over a wide spectral range from visible to near infrared regions. Dark-field optical microscope and direct far-field scanning measurements successfully identify the FP resonances and mode matching conditions of the antenna radiation, and reveal the mutual relation between the SPP dispersion and the far-field antenna radiation. Secondly, we perform a systematical study on resonant scattering properties of high-refractive-index dielectric nanoantennas. In this research, we examined Si nanoblock and electron-beam induced deposition (EBID) carbonaceous nanorod structures. Scattering spectra of the transverse-electric (TE) and transverse-magnetic (TM) leaky-mode resonances are measured by dark-field microscope spectroscopy. The leaky-mode resonances result a large scattering cross section approaching the theoretical single-channel scattering limit, and their wide tuning ranges enable vivid structural color generation over the full visible spectrum range from blue to green, yellow, and red. In particular, the lowest-order TM01 mode overcomes the diffraction limit. The finite-difference time-domain method and modal dispersion model successfully reproduce the experimental results.

• 전자공학회논문지
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• 제51권3호
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• pp.194-201
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• 2014

본 논문에서는 TRM(Transmitter-Receiver Module)을 사용하여 각 안테나에 펄스의 위상을 조정함으로써 빔 패턴 각도를 조정하여 다중 경로 환경에서의 성능저하를 향상시킬 수 있다. 다중 경로 환경에서 성능저하를 향상시키는 임펄스 신호를 왜곡 없이 송 수신하는 빔 스캐닝 시스템(Beam Scanning System)을 설계 및 제작 하였다. 빔 스캐닝 시스템은 안테나 종단 부분에서 신호가 왜곡 없이 송 수신이 가능하여 하며 타 시스템에 영향을 미치지 않아야 한다. 또한 빔 조향을 통하여 표적에 대한 감지 능력도 있어야 한다. 설계한 빔 스캐닝 안테나의 분산특성은 충실도(Fidelity)를 사용하여 분석을 하고 조향과 레이더 해상도(Radar Resolution) 성능은 $1cm{\times}1cm$ 표적의 크기를 사용하여 그 성능을 확인한다. 빔 스캐닝 배열 안테나를 제작하기 위해 IR-UWB(Impulse Radio)용 비발디 안테나(Vivaldi Antenna), 삼중대역 윌킨슨 전력 분배기(Tri-Band Wilkinson power divider), TRM(Transmitter-Receiver Module), 송 수신 모듈(TRM)을 컨트롤 할 수 있는 컨트롤 보드 및 GUI 설계를 하였다. 본 연구를 통해 개발된 UWB 빔 스캐닝 시스템은 빔 패턴 각도를 조정하여 다중 경로 환경에서의 성능저하를 향상시킬 수 있으며, 네트워크 분석기를 이용한 시간영역 분석기술은 안테나 설계 시 안테나의 특성을 정확히 분석을 할 수 있고 손쉽게 빔 폭을 확인 할 수가 있다. 설계한 빔 스캐닝 시스템은 레이더 응용 분야인 지표투과 레이더, 벽 투과 레이더, 의료영상 레이더, 탐색 및 구조 레이더, 비파괴 탐상 레이더 및 무선통신 시스템에 사용 적용이 가능하다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.553-563
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• 2010

본 논문에서는 UWB 대역에서 최적 임펄스 신호 전송을 위한 테이퍼 슬롯 안테나(Tapered Slot Antenna: TSA) 설계에 대해 연구하였다. UWB 대역에서 동작하는 TSA는 end-fire 특성을 갖는 광대역 안테나로, 펄스 전송을 위한 IR-UWB(Impulse Radio Ultra-Wide Band) 시스템에 적합하다. 지향성 특성을 갖는 테이퍼 슬롯 안테나는 UWB 대역에서 손실이 적고, 임펄스 전송시 최소 에러를 가져야 한다. 전송되는 펄스 왜곡을 최소로 하기 위해 테이퍼 슬롯 안테나 급전부를 구성하는 광대역 임피던스 변환기와 microstrip/slotline 천이부 설계에 대해 연구하였으며, 설계된 테이퍼 슬롯 안테나에 대한 펄스 충실도는 전자기파에 대한 시간 영역 분석이 가능한 CST를 이용한 FDTD(Finite-Difference Time-Domain) 시뮬레이션과 펄스 상관식 유도를 통해 계산하였으며, 제작된 안테나에 대해 두 안테나를 0.5 미터 이격시킨 두 안테나 사이에서 약 93.89 % 정도의 양호한 결과를 얻을 수 있었다. 또한 chirp Z-변환 알고리즘을 유도를 통해, 나노초 이하의 펄스 신호에 대해 zoom-in 기능을 부여함으로써 펄스 신호에 대한 왜곡, 지연 및 분산 특성 등의 분석이 가능하다.

• 한국전자파학회지:전자파기술
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• 제2권1호
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• pp.46-54
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• 1991

排列 素子간의 급전 位相差에 의하여 放射 빔의 방향을 조정할 수 있고 指向性과 利得을 높일 수 있는 마이크 로스트립 슬로트 素子가 圓形으로 排列된 位相 排列 안테나 시스템을 提案 設計하였다. 排列된 슬로트의 수와 圓의 반경을 변화시켜 요구되는 指向性과 利得을 얻을 수 있으나, 본 연구에서는 4개의 마이크로스트립 슬로트를 원주의 接線방향으로 排列시키고 바렉터 다이오드릎 사용한 아나로그 移相器로 안테 나 소자에 급전시켜 40。까지 放射 빔을 조정시킬 수 있는 位相排列 안테나시스템을 분산과 불연속 특성을 고려 하여 10 GHz에서 마이크로스트립 선로로 製作하였다. 측정 결과는 이론과 잘 일치하였으며, 64개의 마이크로스트립 디스크 패치를 短形排列시킨 경우(1)와 비교하였을 때 배열 소자의 수를 고려한 안테나의 性能이 전반적으로 향상되었음을 알 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권11호
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• pp.1069-1074
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• 2004

본 논문에서는 직렬 inter-digital 커패시터와 이중 병렬 인덕티브 쇼트 스텁으로 구성된 double negative(DNG) 전송 선로를 설계하였다. 이러한 DNG 전송 선로는 특정한 주파수 이상에서는 double positive(DPS) 전송 선로의 특성을 가진다. 다시 말해서, 설계된 전송 선로는 DNG와DPS전송 선로의 특성을 주파수에 따라서 동시에 가진다. 누설파 대역에서의 DPS/DNG 전송 선로는 주파수 스캐닝 안테나로 이용되어 질 수 있다. 대칭 누설파 안테나의 분산 특성과 원거리 방사 패턴을 모의실험하였고 제작 및 측정하였다. 모의실험 결과는 측정결과와 대략 일치하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제49권10호
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• pp.69-80
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• 2012

본 논문에서는 임펄스 신호를 방사하는 UWB 안테나의 링크 특성을 분석하기 위해 주파수영역에서 안테나 특성을 측정하기 위해 사용하는 네트워크 분석기를 이용한 시간영역 측정 및 분석기술에 대해 연구하였다. 이를 위해 네트워크 분석기에서 획득한 데이터를 줌-인(Zoom-In)이 가능한 시간영역으로 변환하기 위한 CZT(Chirp z-Transform) 알고리즘을 개발하였다. 개발된 CZT 알고리즘을 이용하여 주파수영역에서 각 안테나 링크에 대한 파형분석을 통해 표준이산푸리에 변환(Discrete Fourier Transform)보다 고속으로 변환이 가능하고 임의의 원하는 구간을 줌-인 함으로서 효율적으로 파형분석이 가능함을 증명하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권2호
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• pp.56-66
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• 2012

단위 셀의 길이를 고정시키고 단위 셀의 폭과 via를 변화시켜 수평방향 방사가 억제되고 전방방향 방사가 증가하여 방사특성이 향상되는 inductive loaded 패치 안테나에 대하여 연구하였다. Inductive loaded 전송선을 구성하는 단위 셀의 구조 파라미터인 via 반경과 단위 셀 패치의 면적에 따라 분산 특성을 살펴보았다. 수평방향의 방사를 억제시키기 위해 inductive loaded 패치 안테나의 유효유전상수를 1과 가깝게 만드는 via의 반경과 단위 셀 패치의 폭을 결정하는 방법을 체계적으로 설명하였다. 5 GHz에서 동작하는 $5{\times}1$ inductive loaded 패치 안테나를 설계하여 방사특성을 전산모의한 결과 유효유전상수가 1보다 다소작을 때 E-평면 방향 수평 방사가 약 -15 dBi 이하로 크게 억제됨을 확인하였다.