Journal of electromagnetic engineering and science
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제13권3호
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pp.165-172
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2013
This paper describes a design for a spiral antenna with a conical wall to obtain the high gain. The gain and the axial ratio of the spiral antenna were improved by a new design that included a conical wall and an optimized Archimedean slit on the ground plane in a conventional antenna with a circular cavity wall and a 4.5-turn slit. A gain improvement of 9.5 dBi higher and a good axial ratio of 1.9 dB lower were measured by the added conical wall and the newly designed slit from the current distribution control on the ground plane, respectively. The measured return loss, gain and axial ratio of the proposed antenna showed a good agreement with the simulated results. The proposed antenna will be applied to a non-linear junction detector system.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제16권2호
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pp.134-142
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2016
This paper proposes a technique for improving the conventional conical horn antenna for the X-band frequency using metamaterial on a wire medium structure. The main idea of this research is the application of the wire medium metamaterial to the conical horn's aperture for the enhancement of the horn's gain; this is done without changing the antenna's dimensions. The results show that the wire medium structure can increase the gain of a conventional conical horn antenna from approximately 17.7 dB to 20.9 dB (an increase of approximately 3.2 dB). A prototype antenna was fabricated, and its fundamental parameters including its reflection coefficient ($S_{11}$), radiation patterns, and directive gain were measured. The simulated and measured results were very good. The wire medium structure of the proposed antenna improved the radiation pattern, enhanced the directivity, increased the gain, and reduced the side lobe level using a simple integrated wire medium structure.
In this paper, the analysis on the dual mode conical horn antennas is made to realize the optimum horn as the primary feed of the offset parabolic antenna for the domestic broadcasting satellite. Such analysis can give rise to the approximate equations and graphs on the beam width, which makes it possible to design the desired conical horn. It has been shown that the radiation charateristics of designed horn antenna built with the dielectric band inside the horn. The designed dual mode horn antenna may provide the useful basis to practical usage of the antenna in the domestic satellite broadcasting communication systems.
빠른 측정시간과 간단한 조작 기능의 장점 때문에 전자파 잔향실이 무선기기 성능 측정에 널리 쓰이고 있다. 본 논문에서는 전자파 잔향실 송수신용 및 보정용으로 쓰일 수 있는 10:1 광대역 역원뿔형(inverse conical) 안테나를 제안한다. 기존 전자파 잔향실에서 주로 사용하는 디스콘 안테나는 대역폭 제한으로 인해 복수의 디스콘 안테나를 대역 별로 교체해 가며 측정해야 하는 번거로움이 있다. 제안된 안테나는 빗변에 따라 임피던스가 선형적으로 변하는 역원뿔 구조를 방사체로, 전자파 잔향실의 금속 벽면 구조를 접지면으로 활용해 광대역 임피던스 매칭 및 전방향성 방사 특성을 갖는다. 3차원 전파 시뮬레이션 소프트웨어로 최적화된 안테나 모델을 3차원 프린터를 이용해 제작하여 측정한 결과, 목표 동작주파수 대역인 0.65~7 GHz에서 반사계수가 -10dB 이하, 방사효율이 70% 이상임을 확인할 수 있었다.
In this paper, the design for the shaped offset cassegrain antenna system combined with corrugated feed horn is presented. First, spherical-mode wave theory is applied to the corrugated conical horn and its radiation patterns are investigated. Using the radiation patterns, design data of the corrugated conical horn are obtained by efficiency investigation of horn antenna. When the investigation is completed, the flare angle and length of the corrugated conical horn is determined. Next, the main and sub-reflector is designed using Snellis law and the conservation principle of energy. Then the uniform direction and energy density of the traveling wave at the aperture of the main-reflector is obtained. The maximum size of the main-reflector is determined by investigation of the illumination and spillover efficiency. Finally, the curvature of the main-reflector is modified to satisfy the condition of the uniform phase. From the calculated efficiencies, the designed site of the main-reflector and sub-reflector, system gain of the shaped offset cassegrain antenna has been obtained 40.5dB in Ka-band frequency. It has better characteristics than the result of SABOR with 39dB gain.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제7권3호
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pp.138-146
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2007
In this paper, a monopole antenna of conical-cylindrical compound shape is presented. The conventional circular conical monopole antenna is modified by placing a cylinder at the top of the inverted cone. The cylindrical portion is useful in the wide band impedance matching, in adjusting the antenna gain in the horizontal direction, and in reducing the cone diameter. The dependence of the antenna performance on various geometric parameters is investigated using a commercial electromagnetic simulation software, from which an optimum design of the antenna is derived. The diameter of the circular ground plane is minimized to 115 wavelength at the lowest operating frequency. The antenna proposed in this study shows a reflection coefficient less than -10 dB and a 1${\sim}$6 dBi gain over 3${\sim}$20 GHz frequencies. The antenna shows a circular-symmetric radiation pattern in the horizontal plane and a null-free pattern in the vertical direction over the whole operating frequency range.
본 논문에서는 두 스파이럴을 평면상에서 동위상으로 급전하여 원형편파의 전방향성 코니컬 빔을 가지는 접지면에 원형 슬롯이 있는 마이크로스트립 스파이럴 안테나를 제안하였다. 기존에 제시된 동위상으로 급전하는 방법은 복잡도가 높고 수직으로 급전해야 하는 문제가 있지만 제안된 구조는 스파이럴의 외각 부분에서 급전선의 길이만 동일하게 하여 간단히 동위상으로 급전할 수 있다. 원형 슬롯의 반지름이 23 mm일 때 5 GHz에서 6.5 GHz까지는 $\theta$ 방향으로 약 40$^{\circ}$로 최대복사가 일어나고 9 GHz에서 11 GHz까지는 약 58$^{\circ}$의 방향으로 최대 복사가 일어나는 코니컬 빔을 얻을 수 있다.
자궁암치료에서 재발되거나 치료가 어려운 종양에 대하여 방사선과 온열요법을 병행함으로서 치료 성과를 다소 향상시킬 수 있었다. 더욱이 방사선 근접조사와 강내온열치료는 주위 건강조직의 피해를 줄이면서 종양에 집중손상을 줄 수 있었으며 강내방사선조사 기구를 공동으로 이용하므로서 시술이 간단하고 치료부위를 정확히 조준할 수 있었다. 그러나 강내조사용 안테나는 그 모양과 구성에 따라 온열 분포가 변하며 재래식 쌍극철심형 안테나는 끝부분 또는 연결부위의 가온이 급증하여 균등한 온열분포를 기대할 수 없었다. 저자들은 안테나의 길이를 마이크로파의 약수 즉 3, 6, 12 cm로 하여 공명이 잘 이루어지도록 하였으며 끝이 굵고 접촉 부위가 가느다란 꼬깔형 (conical) 안테나를 제작하여 사용한 결과 안테나 축에 따라 거의 일정하거나 약간 타원형의 온도분포를 이루었으며 가온 깊이도 $2\~3\;cm$로서 비교적 깊은 곳까지 가열할 수 있어 강내 치료효과를 향상시킬 수 있다고 생각된다.
전방향성을 가지는 다소선으로 만들어진 Biconical Antenna의 특성 임피던스식을 해석적으로 구하고, 이식에 의하여 소선수의 변화가 특성 임피던스에 미치는 영향을 고찰하였다. 이 식은 매우 복잡한 형태를하고, 있으나 정각이 40°보다 작다고 하였을 때 얻어지는 근사식은 매우 간단해지며 이것이 바로 Shelkunoff의 식과 일치함을 볼 수 있었다. 그러나 상기 엄밀식과 근사식에 의한 특성 임피던스의 전자계산치를 비교 분석한 결과 항각이 70° 이하인 범위에서는 양자의 차가 별로 크지 않았으므로 정각이 70°보다 작은 범위에서는 상기의 근사식을 적용할 수 있는 것으로 생각한다.
본 논문은 시간 영역에서의 초광대역 안테나 특성 해석에 대하여 기술한다. 시간 영역 해석을 위해 임펄스 전파 채널에 대한 모델링을 제시하였고, 이를 근거로 초광대역 안테나에 대한 임펄스 응답의 유도 방법을 제시하였다. 또한, 시간 영역에서의 안테나의 특성을 나타내는 파라미터로서 떨림(ringing), 임펄스 응답의 첨두치, 그리고 응답 폭을 제시하였다. 임펄스 응답 측정을 위하여, 변형된 초광대역 코니컬 모노폴 안테나, 초광대역 TEM 혼 안테나, 초광대역 stepped fat 모노폴 안테나를 설계 및 제작하였다. 제작된 모든 안테나는 측정을 통하여 3 GHz 이상의 대역폭을 갖는 초광대역 특성을 보였다. 무반향 반사실에서 구한 각 안테나의 임펄스 응답 특성으로부터, 이득이 높은 TEM 혼이 가장 높은 첨두치를 가짐을 보였고, 대역폭이 가장 작은 stepped fat 모노폴 안테나가 가장 넓은 임펄스 응답 폭을 가짐을 확인했다. 또한, 떨림 현상은 TEM 혼안테나를 제외한 두 안테나에서 관찰되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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