• 한국전자파학회논문지
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• 제25권10호
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• pp.1040-1049
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• 2014

본 논문에서는 DCS1800, PCS1900, WCDMA, WLAN, Mobile WiMAX 서비스 대역을 만족하는 사중 공진 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 인쇄형 모노폴 구조이며, 전면에는 두 개의 사각 링형 방사 패치로 구성되었고, 후면(접지면)에는 크기가 다른 두 개의 L자형 슬롯을 삽입하였다. 크기가 다른 두 개의 사각 링형 방사 패치는 각각 2 GHz와 3.5 GHz 대역에서 공진을 발생시켰으며, 두 사각 링형 패치 간의 커플링 효과에 의하여 추가적으로 5.3 GHz 대역에서 공진이 발생하고, 간격을 적절히 조절함으로써 이상적인 매칭 특성을 얻었다. 또한, 접지면 위에 두 개의 폭이 좁은 L자형 슬롯을 삽입하여 추가로 5.6 GHz 대역 특성을 얻을 수 있었다. 최종적으로 제안된 안테나의 측정 결과, -10 dB를 기준으로 1,200 MHz(1.6~2.8 GHz), 800 MHz(3.2~4.0 GHz), 300 MHz(5.14~5.44 GHz), 690 MHz(5.56~6.25 GHz)의 주파수 대역폭을 얻었다. 방사 패턴은 전방향성 특성을 보였으며, 공진주파수 대역에서 안테나 평균 이득은 0.86~4.07 dBi로 측정되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권9호
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• pp.826-834
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• 2004

본 논문에서는 소형이며 광대역 특성을 가지는 안테나를 위해 Bi$_2$O$_3$가 첨가된 BaTi$_4$$O_{9}$ 세라믹스를 이용하여 후막 모노폴 안테나를 제작하였다. 그 결과 첨가된 Bi가 치환되어 이차상인 Bi$_4$Ti$_3$O$_{12}$를 형성되었고 이에따라 높은 비유전율은 일정하였고 품질계수(Q$_{f}$${\times}$f)는 급격히 감소하였다. 안테나 특성에 있어서 비유전율보다는 품질 계수의 영향을 직접적으로 받았다. 대역폭을 측정한 결과 Bi$_2$O$_3$ 첨가량이 증가할수록 급격한 품질계수 감소와 함께, 대역폭은 16 %에서 33 %로 증가하였다. 이에 반하여 이득은 -0.8 dBi에서 -4.3 dBi로 감소하였다. 이로인해 방사 패턴은 Bi$_2$O$_3$ 미(未)첨가시 보다 낮은 dBi 값을 보여 주었다. 특히 방사 패턴을 측정 한 결과 무 지향성을 보여야 될 x-y면 방사 패턴의 경우 격자구조의 왜곡으로 인한 파장의 산란과 공기와 유전체의 경계면에서 높은 비유전율의 차이로 굴절이 일어나 심하게 왜곡되어 있었다. 그러나 낮은 품질계수로 인하여 모든 조성 범위에서 우수한 -10 dB 대역폭 특성을 보여주었다.주었다..

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권12호
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• pp.1050-1057
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• 2015

본 논문에서는 주상변압기 내부에서 부분 방전이 발생할 때 주상변압기의 1차측 또는 2차측 전극의 부싱부분에서 방사되는 방사 전자파(2~5 GHz)를 측정하는데 사용하기 위한 광대역 안테나로 이중 원추형의 광대역 안테나를 검토하였다. 이론 해석에는 FDTD 법을 이용한 상용툴을 사용하였으며, 이중 원추형 광대역 안테나의 반경, 높이 변화에 따른 반사손실 특성을 계산하여 이중 원추형 광대역 안테나의 구조 변화가 반사손실 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 그 결과, 이중 원추형 광대역 안테나의 반사손실 특성에 대한 최적 구조가 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 이중 원추형 광대역 안테나는 다이폴 안테나와 유사한 방사지향성 패턴을 나타내고 있으며, 주상변압기에서 방사되는 방사 전자파를 측정하는데 매우 적합하다. 실험을 통하여 이론해석의 타당성도 검증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.81-88
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• 2003

운전자의 편의를 위한 자동 주행 차량은 전방 차량의 방향을 인식하며 차량간의 거리를 유지하기 위한 시스템이 요구된다. 본 논문은 24 GHz대역에서 움직이는 차량의 방향 감지를 위한 마이크로스트립 배열 안테나를 제안하였다. 넓은 빔 폭을 가지는 8${\times}$2송신 배열 안테나와 좁은 빔 폭을 가지는 8${\times}$4의 수신 center배열 안테나, 8${\times}$8의 수신 left, right 배열 안테나를 각각 설계 제작하였다. 측정 결과 송신 안테나의 경우 50$^{\circ}$의 방위각 빔폭과 16.7 dBi의 이득을 가지며, 수신안테나의 경우 center, left, right 배열 안테나 각각 20$^{\circ}$, 13$^{\circ}$, 13$^{\circ}$의 방위각 빔 폭과 20 dBi 이상의 이득을 가진다. 또한 left, right 배열 안테나의 경우 $\pm$18$^{\circ}$의 지향각이 요구되는데 이를 잘 만족함을 알 수 있다. 측정된 방사 패턴은 시뮬레이션 결과와 잘 일치하였으며 따라서 설계된 안테나는 전방 차량이 scan 각도 이내에 들어오면 3개의 방향을 감지하는데 적합함을 알 수 있다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제14권5호
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• pp.38-43
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• 2015

본 논문에서는 마이크로스트립 패치 안테나의 방사개구면에 역 L형 기생소자를 수직으로 세운 이중대역 마이크로스트립 안테나를 설계 및 제작하였다. 제안된 안테나는 GPS $L_1(1.575 GHz)$과 $L_2(1.227 GHz)$ 대역을 수용하도록 설계하였다. 먼저, GPS $L_1$ 대역은 반파장 마이크로스트립 패치 안테나를 이용하여 수용하였고, 섭동법을 이용하기 위해 방사개구면에 수직으로 세워 역 L형 기생소자를 패치안테나와 커플링시켜 공진시킴으로써 GPS $L_2$ 대역을 수용하였다. 다음으로 두 대역에서 모두 원형편파를 발생시키기 위해서 급전점 반대편 방사개구면에 각각의 편파에 해당하는 방사개구면에 역 L형 기생소자를 각각 세웠고, 패치 안테나의 급전점을 대각선으로 옮겨 이중대역 원형편파 마이크로스트립 안테나를 설계하였다. 이렇게 설계된 원형편파 안테나의 크기는 $88.5{\times}79{\times}10.4mm^3$ ($0.36{\lambda}_L{\times}0.32{\lambda}_L{\times}0.04{\lambda}_L$, ${\lambda}_L$은 1.227 GHz의 공기 중 파장)의 크기를 가지며, 단층으로 저자세를 유지한다. -10 dB 대역폭은 GPS $L_1$대역에서 116.3 MHz(7.4%), GPS $L_2$대역 64.3 MHz(5.2%)로 측정되어 GPS $L_1$과 $L_2$ 대역의 요구대역폭(각각 24 MHz)을 만족하였다. 3 dB 축비 대역폭은 11.7 MHz(0.74%)와 14 MHz(1.14%)로 각각 측정되었으며, 방사패턴은 두 대역에서 모두 브로드 사이드 방사패턴을 형성하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.3140-3145
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• 2012

본 논문에서는 코프래너 도파관(CPW)으로 급전된 소형 슬롯 안테나 설계방법에 대하여 연구하였다. 폭이 좁은 직사각형 슬롯에 삽입된 T형 튜닝 스트립의 위치, 폭, 길이를 조절하여 슬롯 안테나와 CPW 급전선이 임피던스 정합되도록 하였다. 슬롯의 길이 변화로 공진 주파수를 조절할 수 있고, 슬롯을 구부려서 소형화할 수 있다. 소형 슬롯 안테나의 공진 주파수와 임피던스 특성이 반 파장 슬롯 안테나와 비교하여 큰 변화가 없으므로 소형화 설계가 용이하다. 2.45 GHz ISM 대역용으로 소형 슬롯 안테나를 설계하고, FR4 기판(비유전율=4.4, 두께 0.8 mm) 상에 제작한 후 특성을 실험하였다. 측정된 결과들은 시뮬레이션과 잘 일치하여 본 연구의 타당성을 검증하였다. 제작된 소형 슬롯 안테나의 정재파비(SWR)가 2이하인 대역폭은 200 MHz(=2.32-2.52 GHz)로서 ISM 대역(2.4-2.48 GHz)용으로 적합하다. 측정된 복사패턴은 모노폴과 유사하게 E-면에서 8자형 지향성 패턴을 보이고, H-면내에서는 거의 무지향성 패턴을 보이며, 이득은 2.0 dBi 이므로 무선 랜, RFID, 휴대단말기용 안테나 등으로 응용이 적합할 것으로 기대된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.1633-1640
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• 2016

본 논문에서는 WLAN 대역에서 동작하는 오픈된 사각 모양의 마이크로스트립패치 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 단일 공진 또는 다중 공진 주파수를 가변하여 유효 대역폭을 가지고 있으며 WLAN대역(2.4 - 2.484, 5.15 - 5.35, 5.25-5.825 GHz)을 만족하는 마이크로 스트립 선로를 갖는 평면형 모노폴 구조로 설계된다. 안테나는 FR-4 기판에 제작되었고 두께는 0.8 mm이다. 안테나의 동작모드와 재구성 특성을 분석하기 위해 전류분포와 전자계 분포를 분석하기 위해 상용 툴을 사용하였다. 최적화된 수치를 얻기 위해 각 패치의 길이에 따른 시뮬레이션 반사손실을 비교하였다. 최적화된 수치를 사용하여 스위치가 off 되었을 때 WLAN 밴드 (2.380 - 2.710 GHz)을 얻었으며, 스위치가 on 되었을 때 2.4 GHz 밴드 (2.380 - 2.710 GHz)을 얻었다. 제작 및 측정결과로부터 제안된 안테나의 반사손실 특성, 측정된 이득과 방사패턴 특성 결과를 얻었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.949-956
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• 2005

본 논문에서는 처음으로, CPW(CoPlanar Waveguide) 급전을 이용한 자기 아파인(self-affine) 프랙탈 안테나를 제시한다. 제시된 새로운 구조는 비등방성 축척 대칭성으로 인해 자기 상사(self-similar) 구조를 이용한 프랙탈 안테나보다 더 작은 크기로 낮은 주파수 대역에서 공진을 일으키도록 설계할 수 있다. 반복 계수가 증가할수록 임피던스 정합 조건이 향상되고, 표면 전류가 흐를 수 있는 새로운 통로를 만들어 다중 대역 특성을 보이게 되며, 또한 첫 공진 주파수의 위치를 낮은 쪽으로 이동시킨다. 복사 패턴은 목표치인 단순 모노폴 안테나 특성과 유사하며 반복 계수가 3일 때의 이득은 940 MHz에서 측정치 2.27 dBi로 최대이다. FDTD 알고리즘에 기반을 두고 있는 CST Microwave Studio를 이용한 모의 실험 결과와 RT/Duroid 5880 기판을 이용하여 제작한 안테나의 측정 결과를 싣는다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.772-779
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• 2015

본 논문에서는 스위칭 선로를 이용한 다중대역 이동통신 단말기용 재구성 안테나를 설계 및 제작하였다. 제안된 안테나는 평면형 스트립선로와 접지면에 단락되는 스터브, 그리고 2개의 스위칭 선로를 구성함으로써 제안된 대역 LTE band 13, GSM, K-PCS, WCDMA대역을 각각 만족하도록 설계하였다. 얻어진 최적화된 수치를 사용하여 제안된 안테나를 제작하였다. 시뮬레이션 결과와 측정결과가 어느 정도 일치하고 있는 데이터를 얻었으며 -6dB 임피던스 대역폭을 기준으로 sw1과 sw2의 상태가 ON일 경우 LTE band 13대역을 또한 sw1의 상태가 off, sw2의 상태가 on일 경우 GSM, K-PCS대역을 만족한다. 마지막으로 sw1과 sw2가 off 될 경우 WCDMA대역을 만족하고 있음을 확인하였다. 그리고 제안된 대역 LTE band 13, GSM, K-PCS대역에서 이득과 방사패턴의 특성을 얻었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권9호
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• pp.800-807
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• 2016

본 논문에서는 수정된 inset 급전 구조와 단일 슬롯이 장하된 이중대역 마이크로스트립 안테나에 대해 연구하였다. 수정된 inset 급전선은 x방향의 수직 inset 급전선과 전체 inset 급전선의 길이를 줄이기 위해 추가된 y방향의 수평 inset 급전선으로 구성된다. 임피던스 정합을 위한 급전선의 전체 길이는 수평 inset 급전선의 길이를 조절함으로써 구현된다. 낮은 공진 주파수와 높은 공진 주파수 간의 비율도 슬롯의 치수를 변화시킴으로써 쉽게 얻을 수 있었다. 또한, 슬롯의 길이와 위치가 안테나 대역폭, 입력 임피던스 등에 미치는 영향을 고찰하였다. 안테나를 제작하여 실험한 결과, 공진 주파수 간의 비율을 1.25에서 1.88까지 변하게 하였다. 그리고 높은 공진 주파수 방사 패턴인 $TM_{30}$은 낮은 공진 주파수 방사패턴인 $TM_{10}$과 거의 같았으며, E평면에서 -20.0 dB 이하의 교차 편파 특성을 보였다. 이러한 결과들로써 본 연구에서 제안된 안테나는 단일 급전 이중 대역 안테나로서 이용될 수 있음을 확인하였다.