• 한국전자파학회논문지
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• 제15권12호
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• pp.1178-1183
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• 2004

본 논문에서는 정사각형 패치 안테나에 핀 다이오드(PIN diode)를 사용하여 편파변환 특성을 갖는 새로운 형태의 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 정사각형 패치면 위에 한 쌍의 스퍼라인(spur-line)과 스퍼라인 위에 핀 다이오드를 삽입한 구조이다. 스퍼라인은 핀 다이오드의 on/off특성에 의해 I형 슬롯라인(slot-line)과 L형 스퍼라인의 형태로 변환되어 편파 변환 특성을 나타내었다. 안테나의 측정 결과 선형편파로 동작할 때에는 -15 dB 이상의 낮은 교차 편파 특성을 나타내었고, 원형편파로 동작할 때에는 0.83 dB의 좋은 축비 특성을 나타내었다. 안테나의 -10 dB대역폭은 on/off상태에 따라 각각 $2.1\%$와 $4.1\%$의 특성을 나타내었다. 또한, 원형편파로 동작하는 안테나의 축비 대역폭은 $3.5\%$의 비교적 넓은 대역폭의 특성을 나타내었다. 따라서 제안된 안테나는 동일한 대역폭 안에서 편파 변환 특성을 나타낼 수 있기 때문에 단일 안테나를 이용하여 주파수를 재사용하는 시스템에서 사용할 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.46-52
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• 2010

본 논문에서는 비대칭 십자형 접지면 슬롯 구조를 갖는 원형 편파 마이크로스트립 안테나와 접지면 슬롯 구조를 재구성하여 편파 특성을 변환시키는 방안을 제안하였다. 접지면의 슬롯 구조에 의해 방사 소자의 전류 흐름이 교란되어 원형 편파가 발생되며, PIN 다이오드의 on/off 동작 상태를 조정하여 비대칭 십자형 슬롯의 구조를 대칭적으로 변환시켜 원형 편파 특성을 재구성할 수 있다. 제안된 안테나는 원형 편파 형성을 위한 perturbation이 접지면에 위치하므로, PIN 다이오드 상태 조정을 위한 바이어스 회로 또한 접지면에 위치하게 되어 구현의 복잡도가 낮아지며, 이로 인해 방사 패턴의 왜곡을 감소시킬 수 있다. 제안된 안테나는 2.4 GHz 대역의 동작 주파수에서 임피던스 대역폭 150 MHz, 축비 대역폭 35 MHz, 최대 안테나 이득 1.7 dBi의 특성을 나타내었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.113-121
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• 2013

본 논문에서는 재구성 급전 구조를 갖는 4중 편파 안테나 시스템을 제안한다. 제안된 안테나는 4중 편파(수직/수평 선형 편파와 우선회/좌선회 원형 편파 혹은 45도 경사각을 갖는 수직/수평 선형 편파)를 갖기 위한 급전부와 그에 따른 편파 수신을 위한 패치 안테나로 구성된다. 본 안테나에서는 임의의 수신 신호에 대하여, 전기적 스위치를 통하여 재구성이 가능한 편파를 갖도록 설계되었으며, 제작된 안테나의 급전부의 삽입 손실은 약 1.2 dB이며, 안테나의 원형 편파 3 dB 축비 대역폭은 약 2 %, 안테나 이득은 약 4 dBi(c)로 측정되었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권12호
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• pp.2427-2433
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• 2015

무선 LAN 대역에서 동작하는 이중 적층 상부덮개를 적용한 고이득 원형편파 패치 안테나를 제안한다. 상부덮개는 단위 셀을 주기적으로 배열하는 구조를 갖고, 패치안테나 위에 일정한 높이의 공기층을 두고 배치된다. 제안된 안테나는 최대 9.59dBi의 안테나 이득을 얻을 수 있는데 이는 패치안테나만 있는 경우에 비해 6.48dB 향상된 결과이다. 또한, 제안된 안테나는 높은 안테나 이득을 유지하면서 3dB 이하의 낮은 축비를 갖는데 이는 패치안테나의 원형 편파 특성이 잘 유지됨을 의미한다. $4{\times}4$ 배열구조를 갖는 상부덮개와 패치안테나 간의 공기층 높이는 25mm에서 최적이고, 이는 2.45GHz 주파수에서 대략 $0.2{\lambda}$에 해당된다. 결과적으로 상부덮개를 이중으로 적층함으로써 유효 개구면 크기가 증가되고, 이에 따라 패치안테나의 이득이 향상됨을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.81-88
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• 2011

본 논문은 비선형 소자 탐지기용 광대역 스파이럴 안테나의 설계를 제안한 것이다. 방사면 위의 스파이럴 소자뿐만 아니라 방사면 중심부에 위치한 방사 소자인 타원형 패치가 스파이럴 안테나의 광대역화를 위하여 설계되었다. 또한, 그라운드면 위에 스파이럴 슬릿을 삽입함으로써 다중 공진을 일으키는 안테나 그라운드 구조가 제안되었다. 제안된 안테나의 높은 지향성과 고이득을 실현하기 위해, Fr4-epoxy로 만든 캐비티 벽과 금속캡이 설계에 고려되었다. 그 결과, 금속 캡을 가진 안테나의 계산된 이득은 금속 캡이 없는 안테나의 이득과 비교하여 약 3 dBi 개선되었으며, -z축 방향으로의 측정된 주 빔 지향성도 계산 결과와 잘 일치하였다. 설계 주파수 대역에서 측정된 축비도 -z축을 기준으로 ${\pm}45^{\circ}$의 범위에서 원편파를 만족하였으며, 예상과 잘 일치하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.628-636
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• 2014

본 논문은 재밍 대응 위성 항법 장치의 5소자 평면 배열 안테나 설계에 대해 기술한다. GPS $L_1/L_2$ 대역에서 공진하는 적층 구조의 패치 안테나 설계를 제안한다. 제안된 안테나는 광대역 및 원형 편파 특성을 구현하기 위해 칩 커플러를 이용한 이중 급전을 사용한다. 배열안테나 측정 결과, 중앙안테나의 전면 방향 이득은 $L_1$과 $L_2$ 대역에서 각각 1.10 dBic, 0.37 dBic, 측면안테나는 $L_1$과 $L_2$ 대역에서 0.99 dBic, -0.57 dBic를 갖는다. 고각 $30^{\circ}$에서 방위각의 이득은 중앙안테나 $L_1$과 $L_2$ 대역에서 평균 -2.08 dBic, -5.33 dBic의 측정 결과를 갖는다. 측면안테나는 $L_1$과 $L_2$ 대역에서 평균 -0.40 dBic, -2.09 dBic의 측정 결과를 갖는다. 제안된 5소자 평면 배열 안테나는 GPS 재밍 대응 장치에 적합함을 확인한다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권5호
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• pp.2004-2010
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• 2018

We propose a small active antenna to receive Global Navigation Satellite System (GNSS) signals, i.e., Global Positioning System (GPS) L1 (1,575MHz) and Russian Global Navigation Satellite System (GLONASS) L1 (1,600 MHz) signals. A two-stage low-noise amplifier (LNA) with more than 27 dB gain is implemented in the bottom layer of a three-layer antenna package. In addition, a hybrid coupler is used to combine signals from pair of proximately coupled orthogonal feeds with $90^{\circ}$ phase difference to achieve the circular polarization (CP) characteristic. Three layers of high permittivity (${\varepsilon}_r=10$) substrates are stacked and effectively integrated to have a small dimension of $64mm{\times}64mm{\times}7.42mm$ (including both circuit and antenna). The reflection coefficient of the fabricated antenna at the target frequency is below -10 dB, the measured antenna gain is above 26 dBic and the measured noise figure is less than 1.4 dB.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제17권1호
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• pp.1-8
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• 2017

This paper introduces a technique to obtain the broadband characteristics of circularly polarized antennas using an L-shaped probe. A waveguide antenna is suitable for obtaining high gain and handling convenience in some applications; however, the asymmetrical structure of the L-shaped probe results in cross-polarization and frequency dependence on the field distribution of higher-order modes (HOM). In addition to the basic characteristics of a waveguide antenna with an L-shaped probe, the author discusses some techniques to reduce the HOM and cross-polarization. As a result, the 3-dB axial ratio (AR) is obtained with the fundamental mode even when the frequency is expanded to the region for HOM of TM. This reduction is mainly due to the cutoff structure to the TM mode around the short wall of the waveguide. Furthermore, some aperture modification techniques can reduce the cross-polarization in a wide range of angles in the radiation pattern. Such techniques and their mechanisms are discussed in this paper. The obtained performance shows that the proposed antennas have a wide range of angles of 3-dB AR in the radiation pattern, broadband characteristics in impedance and AR, and low variation in group velocity.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.459-467
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• 2010

인공 자기 도체 편파 변환기를 이용한 원형 편파 안테나를 소개하고 특성을 분석한다. 기존 원형 편파 안테나들의 한계였던 얇은 구조의 광대역 축비 대역폭을 구현할 수 있음을 인공 자기 도체 이론에 근거하여 이론적으로 설명하고 실험적으로 검증한다. 기존의 안테나들은 방사체 표면 전류에 의해 원형 편파 특성이 구현됨에 따라 축비 대역폭이 방사체 구조에 의존적이었던 반면, 제안된 구조는 선형 편파 다이폴 안테나를 사용하면서 접지면의 격자 구조를 통해 원형 편파 특성을 구현하였다. 이러한 인공 자기 도체 편파 변환기는 접지면에 전기적으로 인접한 다이폴 안테나가 효율적으로 방사할 수 있도록 도와줄 뿐 아니라, 표면 격자의 기하 구조에 따라 축비 대역폭을 조절할 수 있다는 장점을 동시에 가진다. 인공 자기 도체 편파 변환기를 통해 발생된 원형 편파의 축비 특성을 이론적으로 분석하고, 임피던스 정합 특성, 원형 편파 방사 패턴 및 축비 패턴, 축비 대역폭, 격리도 등을 측정하여 논의한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.1-7
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• 2016

본 논문에서는 Ku 밴드 전체 대역에 걸쳐 광대역 주파수 특성을 얻을 수 있는 원뿔형 주름 혼안테나의 설계방법을 제안하였다. 혼안테나의 이득, 정재파비, 주편파와 교차편파의 비와 광대역 특성을 개선시키기 위하여 두 종류의 모드정합 컨버터를 원뿔형 주름 혼안테나 내부에 구성하였다. 하나의 형태는 원형도파관 종단 내부에 또 다른 형태는 혼플레어 전단에 설치하였다. 제안된 모드정합 컨버터들의 위치에 따라 두 가지 형태의 안테나 구조는 시뮬레이션을 통해 비교하고 분석되었다. 그리고 Ku 밴드 전체 주파수 대역인 12-18 GHz에서 정재파비가 2보다 작고 교차편파와 주편파의 비가 30dB, 안테나 이득이 20dB 이상인 값에서 안테나의 성능을 비교한 결과, 원형도파관 내에 모드정합 컨버터를 설계한 원뿔형 주름 혼안테나의 구조가 혼플레어 내에 모드정합 컨버터를 설계한 안테나의 구조보다 제반 성능이 더욱 안정적이고, 동시에 송수신할 수 있는 신호 주파수 대역이 광대역 특성을 갖는다. 따라서 이득과 VSWR, 복사패턴, 대역폭 등을 감안했을 때, 원형도파관 내부에 모드정합 컨버터를 설계한 구조가 좀 더 뛰어난 성능을 보였다.