• 제목/요약/키워드: Circular microstrip

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삼각형 격자 구조를 가지는 Cavity-backed 원형 마이크로스트립 배열 안테나 해석에 관한 연구 (Analysis of the Cavity-backed Circular Microstrip Array antenna with Triangular Grid)

  • 박경빈;정영배;최동혁;박성욱;문영찬;전순익
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권8호
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    • pp.1337-1345
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    • 2000
  • 마이크로스트립 안테나는 경량, 평면 구조와 대량 생산 등의 장점에 의해 최근 각광을 받고 있다. 특히 식각 기술에 의한 제조 등의 장점으로 인해 배열 안테나로서 강점을 나타내며 집중적인 연구의 대상이 되고 있다. 반면 몇 가지 단점에 의해 설계 및 제작 상에 어려움을 겪게 되는데 표면 전파(surface wave)에 의한 음영각(scanblindness) 발생 및 이에 의한 조향각(scan angle)의 제한 등을 들 수 있다. 이 논문에서는 이러한 문제점을 해결 할 수 있는 cavity-backed 마이크로스트립 방사소자를 사용하여 위상 배열 안테나 구조에서 강점을 나타내게 되는 삼각형 구조 배열 안테나를 해석하는 알고리즘을 설명하고 이를 통해 이러한 구조가 실제 성능의 개선을 가져 올 수 있음을 보이고자 한다.

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마이크로스트립 라인을 이용한 UWB 원형 패치 안테나 설계 및 분석 (Design and Analysis of UWB Circular Patch Antenna Using Microstrip Line)

  • 김진주;김선웅;박정진;정민아;박경우;최동유
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권5호
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    • pp.938-943
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    • 2015
  • 제안된 UWB 원형 패치 안테나는 FCC에서 규정한 3.1 ~ 10.6 GHz 대역에서 25% 이상의 상대적 대역폭을 갖도록 유도하였다. 안테나는 일반적인 마이크로스트립 라인과 선형적으로 임피던스가 변하는 마이크로스트립 라인의 두 가지 구조를 통해 광대역 특성을 유도하였다. 최종 제안된 안테나는 Ansys사의 HFSS를 화용하여 유전율 4.7, 손실 탄젠트 0.02, 두께 1.6 mm를 갖는 FR4_epoxy 기판에 설계되었다. 안테나 분석을 위하여 주파수 영역에서의 반사손실, VSWR, 방사패턴 및 이득을 시뮬레이션을 하였다. 분석한 결과 2.28 ~ 13.35 GHz 대역에서 -10 dB 반사손실 및 $VSWR{\leq}2$를 만족하여 약 11.89 GHz의 대역폭을 보였으며, 방사패턴은 전 대역에서 모두 무지향성의 특성을 보였다. 안테나의 이득은 2 ~ 8 GHz 대역에서 점차적으로 증가하여 8 GHz에서 7.92 dBi의 가장 큰 이득의 특성을 보였으며, 9 ~ 12 GHz 대역에서 점차적으로 이득이 감소하는 특성을 보였다.

ISM대역용 마이크로스트립 패치 배열 안테나 설계 (Design of Microstrip Patch Array Antenna for ISM Band)

  • 이현진;임영석
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제41권8호
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    • pp.119-124
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    • 2004
  • 본 논문에서는 무선LAN 및 ISM용을 위한 5[GHz]대역 원편파 마이크로스트립 배열안테나를 설계 제작하였다. 원편파를 위한 기존의 십자형 슬롯 안테나 구조를 수정하여 두 개의 슬롯이 직각으로 교차하는 부분을 없애고 분리된 4개의 슬롯으로 구성된 안테나 구조를 제안하였다. 기존의 구조에서 급전선로와 슬롯간의 비대칭으로 전자기적 결합의 약화와 슬롯의 비대칭으로 발생되는 기생요소의 증가로 안테나 효율이 약화되는 문제가 있는 반면, 제안된 구조의 안테나는 대역폭 증가와 후방 방사의 감소를 확인하였다. 제안된 안테나는 공진 주파수가 5[GHz]대역의 2${\times}$2 마이크로스트립 배열안테나를 제작하여 최대 12.5[dBi]의 이득과 280[MHz]의 대역폭(VSWR < 1.5)를 얻었다.

스파이럴 라인을 이용한 마이크로스크립 원형 슬롯 안테나 (Microstrip Circular Slot Antenna Using a Spiral Line)

  • 김명기;박익모
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제38권5호
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    • pp.16-22
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    • 2001
  • 본 논문에서는 스파이럴 형태의 급전선을 갖는 마이크로스트립 원형 슬롯 안테나를 제안하였다. 이 구조는 편심 스파이럴 안테나를 평면적으로 구현한 것으로서, 주빔이 안테나 평면에 수직한 방향을 향하지 않고 기울어져 있으며 주빔의 방향으로 원형 편파를 갖는다. 또한 주빔의 방향이 주파수 변화에 따라서 ${\theta }$${\phi }$ 방향으로 일정하게 변하므로 동작 대역 내에서 주빔의 방향을 예측할 수 있다는 장점이 있다. EM 시뮬레이션을 통하여 설계변수에 따른 안테나의 특성변화를 고찰하였으며 최적의 설계방법을 제시하였다. 최적화 된 구조는 1 octave 이상의 주파수 대역에서 주빔 방향으로 3 dB이하의 축비를 가진다.

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순차적 순환배열을 이용한 고온초전도 배열 안테나 설계 및 특성해석 (Design and Characterization of HTS antenna array with sequential rotation array)

  • 정동철;황종선;김영민;최효상
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 영호남 합동 학술대회 및 춘계학술대회 논문집 센서 박막 기술교육
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    • pp.77-81
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    • 2006
  • We report the performance of a four-element, 11.67 GHz, high-Tc superconducting (HTS) microstrip antenna array with corporate feed network and circular polarization for direct broadcasting satellite (DBS) system. Our array antennas were designed and built on a 0.5 mm thick MgO substrate. To compare the superconducting antennas with normal conducting counterpart, One antenna pattern was fabricated from gold thin film, and a second pattern was fabricated from $YBa_2Cu_3O_{7-x}$ (YBCO) superconducting thin film. To improve the axial ratio of circularly polarized arrays, sequential rotation technique were used. Efficiency, radiation pattern, return loss and bandwidth were measured for both antennas at room temperature and at cryogenic temperature. The array produced good circular polarization, and the gain of the array at 77 K, relative to a copper array at room temperature was approximately 1.54 dB. The measured return loss of our HTS antenna array was 35.79 dB at the resonant frequency of 11.67 GHz and The total effective bandwidth was about 3.4 %. The results showed that high-temperature superconductors, when used in microstrip arrays, improved the efficiency of the HTS antenna array for circularly polarization.

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직접 위성방송 수신용 원편파 HTS 배열 안테나 관한 연구 (Study on HTS Antenna Array with Circularly Polarization for DBS Receiver)

  • 정동철;윤창훈;최효상
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.776-781
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    • 2004
  • We report the performance of a four-element, 11.67 GHz, $high-{T}_c$ superconducting (HTS) microstrip antenna array with corporate feed network. The HTS antenna array used in this work had a circular polarization for direct broadcasting satellite (DBS) system. Our array antennas were designed and built on a 0.5 mm thick MgO substrate. To compare the superconducting antennas with normal conducting counterpart, One antenna pattern was fabricated from gold thin film, and a second pattern was fabricated from ${YBa}_2{Cu}_3{O}_7-x(YBCO)$ superconducting thin film. To improve the axial ratio of circularly polarized arrays, sequential rotation technique were used. Efficiency, radiation pattern, return loss and bandwidth were measured for both antennas at cryogenic temperature and room temperature. The array produced good circular polarization, and the gain of the array at 77 K, relative to a copper array at room temperature was approximately 1.54 dB. The measured return loss of our HTS antenna array was 35.79 dB at the resonant frequency of 11.67 GHz and The total effective bandwidth was about 3.4 %. The results showed that high-temperature superconductors, when used in microstrip arrays, improved the efficiency of the HTS antenna array for circularly polarization.

이중대역/이중편파 패치 안테나를 이용한 렉테나 설계 (Design of a Rectenna Using Dual Band/Dual Polarization Microstrip Patch Antenna)

  • 서기원;김정한;노형환;성영락;오하령;박준석
    • 전기학회논문지
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    • 제59권12호
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    • pp.2268-2272
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    • 2010
  • This letter presents that a rectenna can utilize more stable wireless power by using a new design dual band/dual polarization microstrip patch antenna and 2 stage voltage multiplier at 2.4 GHz band and 3.1 GHz band. The proposed antenna is a new microstrip patch antenna design to make impedance matching possible by using slotted capacitive coupling between the patch and $50\Omega$ feed line on a ground plane. Its advantage is that the size of the rectenna can be reduced by using $50\Omega$ feed line on the ground plane, which can be used efficiently. The dual band/dual polarization microstrip patch antenna shows circular polarization at 2.4 GHz band and linear polarization at 3.1 GHz band. Under -10 dB return loss, The dual band/dual polarization microstrip patch antenna obtains 340 MHz bandwidth as 2.23~2.57 GHz and 375 MHz bandwidth as 2.95~3.325 GHz. Also, 2 Stage Voltage multiplier is possible to operate at 2.4 GHz band and 3.1 GHz band. The designed retenna can usually obtain wireless power at both 3.1 GHz band, and 2.4 GHz band applications such as Wi-Fi, Bluetooth, Wireless LAN, etc. So more stable wireless power can be utilized at the same time.

비대칭 급전선로와 패치설계를 이용한 다중대역 안테나의 설계 (A Novel Multiple Band Antenna Design Implementing Unbalanced Feed-Lines and Meandered Patch Options)

  • 정진우;노형환;박준석;조홍구
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2007년도 학술대회
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    • pp.427-431
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    • 2007
  • Applications in present-day mobile communication systems particularly require miniaturized dimensions and low-profiles of antenna in order to meet the mobile units. Thus, size reductions and bandwidth enhancements are becoming crucial design considerations for practical applications of microstrip antennas. The motivation of further experiments have been stepped to follow those studies for achieving compact and broadband, even multiplied operation modes, which are greatly increased with much attentions recently. To obtain broadband, single-feed, circularly polarized characteristics of microstrip antennas, a design with feed-line ought to be a factor of two. Usually, diagonally balanced-line feeds with hybrid coupler are employed to attain circular polarizations. We firstly formulated DGS (Defected Ground Structures) based operation principles of the entire microstrip components and therefore were able to derive impedance variance of feed-lines. After verifying corresponding experimental results, we targeted the frequency bands of UHF RFID (Ultra High Frequency Radio Frequency IDentification) and approximately of 0.4-2.4GHz have exhibited remarkable two resonance amplitudes as a dual band antenna. Our secondary researches were aimed to design quad band microstrip antenna which represents four resonance characteristics within the identical frequency bands as well. Microstrip patch has been meandered to lengthen the electrical paths, and the other design criteria with respecting physical parameters including radiation patterns and impedance bandwidths measurements will be described for verification. Advisable applications of these antennas can be GSM850, GSM900, GPS (L1-1575 and L2-1227) and UMTS-2110 of cellular systems, which extremely desire multiband and minimum size.

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모노폴 방사패턴을 가지는 마이크로스트립 표면파 안테나의 대역폭개선에 관한 연구 (A Study on the Bandwidth Enhancement of a Microstrip Surface Wave Antenna With a Monopole Like Pattern)

  • 장재삼;정영호;이호상;조동기;박승배;김철복;이문수
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권12호
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    • pp.139-145
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    • 2008
  • 본 연구에서는 여파성 표면(FSS : frequency Selective Surface)을 가지는 마이크로스트립 표면파안테나(SWA : Surface Wave Antenna)를 설계 제작하여 그 특성을 실험적으로 고찰한다. 표면파 안테나는 마이크로스트립을 이용하여 박막, 경량, 간단한 제조와 고주파 집적회로에 적합하며 모노폴 안테나와 유사한 방사패턴을 가진다. 여파성 표면을 가지는 마이크로스트립 표면파 안테나는 표면파의 여기를 위한 중앙급전 방식의 마이크로스트립 패치와 표면파의 방사를 위한 주기적인 구조의 패치를 적층하여 구성한다. 광대역 특성을 얻기 위하여 링 모양의 기생 패치를 추가하였고, FSS 단위소자로 원형의 패치를 선택하였다. 실험결과, 공진 주파수는 5.9GHz이고, 대역폭은 12%이며, 5.6dBi의 이득을 나타내었다.