• 제목/요약/키워드: Coupled Antenna

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전기적 특성을 고려한 ICP Source 설계 (Design of an Inductively Coupled Plasma Source with Consideration of Electrical Properties and its Practical Issues)

  • 이상원
    • 한국진공학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.176-185
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    • 2009
  • ICP source의 성능과 구현 가능성은 impedance와 전기장, 자기장의 공간 분포에 큰 영향을 받는다. ICP source의 impedance는 ICP 안테나와 플라즈마의 impedance에 의해 결정된다. 안테나 설계에 있어서 안테나에 형성되는 고전압을 방지하고 공정 중 급격한 impedance 변화를 방지하기 위해서는 ICP source의 허수 impedance가 $-100\;ohm{\sim}+100\;ohm$의 영역에 존재하는 것이 유리하다. 플라즈마 균일도는 안테나에 흐르는 전류와 전압에 의해 형성되는 전기장 세기와 자기장 세기에 영향을 받는다. 원형 안테나와 대칭성이 개선된 안테나에 대해 전자기 simulation과 플라즈마 밀도의 공간분포를 측정하였으며 안테나 형태에 따른 전자기장과 플라즈마 밀도 분포의 개선을 확인하였다. 반경 방향 균일도를 조절하기 위해서는 일반적으로 지름이 다른 복수개의 안테나를 동심원 상에 배치하는 방법을 사용한다. 각 안테나들을 병렬로 연결한 경우 각각의 안테나의 임피던스에 따른 전류 분배 비율이 상이하며, 분배 비율을 조절하기 위해 코일 또는 capacitor를 연결할 경우 나타나는 현상을 계산하였다.

십자 슬롯을 이용한 광대역 원형편파 적층 개구결합 마이크로스트립 안테나 (Wide Bandwidth Circularly Polarized Aperture Coupled Microstrip Antenna using Cross-slot)

  • 양태식;이범선
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.748-754
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    • 2000
  • 단일 급전구조를 갖는 새로운 구조의 십자슬롯 결합 광대역 원형판의 적층 마이크로스트립 안테나를 설계, 제작하고 측정하였다. 설계된 단일 방사소자의 10dB 반사손실 대역폭은 34.5%(9.45~13.54GHz), 3dB 축비 대역폭은 18.7%(11.17~13.39GHz), 6dB 이득 대역폭은 29% (10.21~13.64GHz)로 광대역 특성을 갖는다. 순차적 회전 배열방식을 이용하여 설게한 2$\times$2배열 안테나의 10dB 반사손실 대역폭은 35.9%(9.69~13.94GHz), 3dB 축비 대역폭은 34.6GHz (9.93~14.03GHz), 12dB 이득 대역폭은 27.4%(10.35~13.6GHz)로 더욱 개선된 광대역 특성을 갖는다. 이 방법을 이용하여 확장된 8$\times$8 배열 안테나를 제작하여 측정한 결과, 10dB 반사손실 대역폭은 27.3%(10.17~13.41GHz), 3dB 축비 대역폭은 27.9%(10.1~13.4GHz)로 나타났고, 방사패턴은 이론에 의한 것과 거의 일치하였다. 이 안테나는 Ku 대역에서 광대역 응용이 필요한 분야의 통신 또는 방송 안테나로 사용될 수 있다.

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볼로미터형 테라헤르츠 센서의 광학적 특성 연구 (Optical Characteristics of Bolometric Terahertz Sensor)

  • 한명수;송우섭;홍정택;이동희
    • 센서학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.335-339
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    • 2018
  • The optical characteristics of a terahertz (THz) antenna-coupled bolometer (ACB) detector were evaluated using a pulsed quantum cascade laser (QCL) and radiation blackbody sources. We investigated a method for measuring the responsivity and noise-equivalent power (NEP) of the THz detector using two different types of light sources. When using a QCL source with a frequency of 3 THz, the average responsivity of 24 devices was $1.44{\times}10^3V/W$ and the average NEP of those devices was $3.33{\times}10^{-9}W/{\surd}Hz$. The average responsivity and NEP as measured by blackbody source were $1.79{\times}10^5V/W$ and $6.51{\times}10^{-11}W/{\surd}Hz$, respectively, with the measured values varying depending on the light source. This was because the output power of each light source was different, with the laser source being driven by a pulse type wave and the blackbody source being driven by a continuous wave. The power input to the THz sensor was also different. Futhermore, the responsivity and NEP values measured using band pass filter (BPF) were similar to those measured when using only THz windows. It was found that ACB sensor responds normally in the THz region to both the laser and the blackbody source, and the method was confirmed to effectively evaluate the characteristics of the THz sensor.

자동 주행 차량을 위한 24 GHz 3-Beam Scan 안테나의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of 24 GHz 3-Beam Scan Antennas for ACC Applications)

  • 원영진;이영주;공영균;김영수
    • 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.

슬롯결합을 이용한 발진기형 능동 안테나의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of the Oscillator Type Active Antenna by Using Slot Coupling)

  • 문철;윤기호;장규상;박한규;윤영중
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.13-21
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    • 1997
  • 본 논문에서는 능동 위상배열안테나(Active phased array antennas)의 구성소자로 사용될 수 있는 슬롯결합을 이용한 발진기형 능동안테나를 설계, 제작하였다. 배열 안테나 특히 평면 배열 얀테냐에 적합한 급전구조인 슬롯결합을 이용하여 방사소자와 능동회로룹 각각의 기판에 제작한 후 접지면의 슬롯을 통하여 전자기적으로 결합하였다 이와 같은 구조는 배열 안테나로 구성할 경우 단일 평면상에 안테나와 발진회로를 집적하는 구조에서 발생하는 안테나의 협대역 문제, 능동회로에 의한 기생방사, 집적의 문제 등을 해결할 수 있을 것이다. 본 논문에서 설계, 제작한 발진기형 능동안테나는 FET의 드레인 바이어스 전압을 조정하여 발진 주파수를 12.5 GHz를 중심으로 12.37 GHz에서 12.65 GHz까지 280 MHz (2.24%)의 주파수 범위를 선형적으로 조정할 수 있었다. 또한 주파수 가변범위 내에서의 출력이 5 dB 이내의 차이를 가짐으로서 거의 일정하였다. 따라서 본 논문에서 설계, 제작한 능동 안테나를 선형이나 평면의 능동 배열 안테나 소자로 사용할 수 있을 것이다.

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슬롯결합 적층 마이크로스트립 안테나 특성 해석 (Analysis of Slot Coupled Stacked Microstrip Antennas)

  • 문호원;이정욱;윤영중;박한규
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제6권1호
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    • pp.37-47
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    • 1995
  • 본 논문에서는 기존의 마이크로스트립 안테나가 갖는 협대역 특성과 급전선의 기생방사로 인한 방사패턴의 열화를 개선할 수 있는 슬롯결합 적충 마이크로스트립 안테나의 특성을 해석하고, 중심주파수 l1.5GHz와 12. $\alpha$}Hz에서 독립적인 공진 특성을 갖는 두 패치와 급전 슬롯의 상호결합작용에 의한 이중공진현상으로 인하여 15-20%의 대역폭을 갖는 적충안테나를 설계 제작하여 1.9-2.2GHz의 광대역 특성을 지님을 실험적으로 확인 하였다. 이에 대한 해석은 산란해석방볍을 이용하여 슬롯결합 급전구조에 대한 정확한 해석 모델을 제시하고, 제시된 모델과 함께 스펙트럼 영역에서 Green 함수를 유도하고 Galerkin 방법에 의해 수치적 계산을 하는 Full wave 해석방볍을 적용하였다. 수치해석에 사용된 기저함수는 해의 수렴도, 정확도 및 계산시간을 비교하여 패치는 3 개의 EB 모드, 급전선은5개의 PWS 모드를 사용하였다.

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CRLH 전송 선로 구조를 이용한 -1 모드 원형 편파 패치 안테나 (-1 Mode Circularly Polarized Patch Antenna Using CRLH Transmission Line)

  • 고승태;박병철;이정해
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권9호
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    • pp.1034-1041
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    • 2012
  • 본 논문에서는 composit right-left handed(CRLH) 전송 선로에서 발생하는 -1 모드를 이용하여 단일 급전을 갖는 소형 원형 편파 메타 물질 안테나를 제안한다. -1 모드는 일반적인 패치 안테나의 기본 모드인 +1 모드와 같은 성질을 가지고 있기 때문에, 원형 편파의 동작 원리를 동일하게 적용할 수 있다. 따라서 서로 수직하는 편파와 $90^{\circ}$의 위상차를 갖는 두 개의 -1 모드들을 이용하여 원형 편파 특성을 갖는 메타 물질 안테나의 설계가 가능하다. 두 개의 -1 모드를 얻기 위해서 삼각형의 형태를 갖는 4개의 버섯 구조를 이용하였고, 모드 간에 $90^{\circ}$의 위상차를 인가하기 위해서 삽입된 inter-digital gap의 크기를 최적화 하였다. 추가적으로 임피던스 매칭을 위해 coupled-fed 급전 구조를 사용하였다. 제안된 안테나의 4개로 배열된 버섯 구조의 면적은 $0.161{\lambda}_0{\times}0.161{\lambda}_0$이며, RT/duroid5880 기판에 설계되었다. 제작된 안테나의 중심 주파수는 2.845 GHz로 측정되었고, 2.830 GHz부터 2.850 GHz까지 동작하는 것을 확인하였다. 또한, 2.842 GHz부터 2.847 GHz까지 원형 편파의 특성이 확인되었고, 방사 효율은 46 %로 측정되었다.

상호결합 특성이 고려된 기생소자를 갖는 구형 마이크로스트립 안테나 해석 (Analysis of the Rectangular Microstrip Antenna with Parasitic Elements Considering the Mutual Coupling Characteristics)

  • 손건호;윤리호;홍재표;조영기;손현
    • 전자공학회논문지A
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    • 제28A권12호
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    • pp.12-17
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    • 1991
  • In this paper, E-plane gap-coupled rectangular microstrip antennas with parasitic elements are analyzed. The mutual coupling between the radiating edges is represented as the voltage-dependent current source. The gap coupling between the patch and parasitic element is characterized with the REC(Radiating Edges-Coupling) model, and the conventional transmission line model is used to obtain the equivalent circuit of the antenna. The return loss of the rectangular microstrip antennas with short-and open-circuit parasitic elements are calculated and compared with the measured values. The theoretical values including the mutual coupling are more in agreement with the measured values than the calculated values without the mutual coupling.

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강제 공진형 EMI 다이폴 안테나에 대한 시험장 감쇠량 이론 곡선 (Theoretical Curve of Classical Site Attenuation for Forced Resonant Type EMI Dipole Antennas)

  • 주창현;박은정;김기채
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.571-579
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    • 2005
  • 본 논문은 80 MHz 이하의 주파수 대역에서 사용하기 위해 제안된 강제 공진형 EMI 다이폴 안테나에 대한 시험장 감쇠량 이론 곡선을 계산하고 있다. 이론 해석으로서는 안테나에 흐르는 전류 분포에 관한 연립 적분 방정식을 유도하고 구분 정현 함수를 사용한 Galerkin의 모멘트 법으로 그 해를 구하여 시험장 감쇠 량을 검토하고 있다. 그 결과, 강제 공진형 EMI 다이폴 안테나는 50 MHz 이하 주파수 대역의 수평 편파 시험장 감쇠량 측정에 유용하게 사용할 수 있음을 확인할 수 있었다. 제시된 시험장 감쇠량 이론치는 강제 공진형 EMI 다이폴 안테나를 사용하여 야외 시험장의 적합성을 평가할 때 기준 이론 곡선으로 활용할 수 있다.

지향성 절환 4소자 원형 배열 타이폴 안테나 (4-Element Circular Array Dipole Antennas with Beam Steering)

  • 이종녕;양규식;김기채
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.386-392
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    • 2002
  • 본 논문에서는 4개의 다이폴 소자로 구성한 4섹터 지향성 절환 원형 대열 다이폴 안테나의 기본 특성을 검토하고 있다. 이론 해석으로서는 다이폴 소자에 흐르는 미지 전류분포에 관한 연립 적분방정식을 유도하고 해를 Gaterkin의 모멘트 법으로 구하고 있다. 안테나의 방사 지향성이 4섹터로 절환이 가능하도록 하기 위해 급전 및 무급전 소자를 적절히 이용하고 있으며, 무급전 소자의 유포 전류에 의한 원형 배열 안테나의 특성 개선을 위해 급전 소자를 제외한 나머지 무급전 소자들을 단락 또는 개방시킨 경우의 방사 지향성 및 이득 특성 등을 검토하고 있다. 방사 지향성의 측정결과를 이론치와 비교하여 이론해석의 타당성도 확인하고 있다.