• Title/Summary/Keyword: Dipole patch antenna

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L 급전 및 Slot 급전을 동시에 적용하는 광대역 소형 패치 안테나의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Compact Ultra Wideband Patch Antenna Using L-Feed and Slot-Feed)

  • 최종인;이범선
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권5호
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    • pp.484-491
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    • 2013
  • 본 논문에서는 L 급전 및 slot 급전을 동시에 적용하는 설계 기법 및 안테나를 소형화하기 위한 fence를 설치하여 광대역(824~2,500 MHz)이면서 소형인 패치 안테나($100(W){\times}120(L){\times}39(D)\;mm$)를 구현하였다. 패치의 크기는 저주파수(824 MHz)를 기준으로 일반적인 $1/2\;{\lambda}$(dipole) 설계 기준보다 약 30 % 이상을 줄였으며($1/3\;{\lambda}$), 전체 대역폭 기준으로 약 100 %를 구현하였다. L 구조의 급전 방식은 저주파에서는 EM coupling 급전을 위한 방식으로 사용되었고, 고주파에서는 slot을 통해 전력을 공급해 주는 하나의 급전 선로의 역할을 하도록 하였다. 제안된 안테나는 광대역으로 설계 제작된 것뿐만 아니라, 전대역에서 배열화가 가능할 수 있을 만큼의 크기로 구현되어 초광대역의 패치 배열화 안테나를 개발하기 위한 기초를 마련하였다. 제작된 안테나는 전대역에서 정재파비 1:2.0 이하를 만족하며, 측정 이득 패턴이 계산된 것과 유사하였으며, 접지면 위쪽 방향으로는 등방성에 가깝게 나타났다. 최대 이득은 1,870 MHz에서 8.9 dBi이다. 설계된 안테나의 시뮬레이션 결과와 실제 제작된 샘플의 결과가 유사함을 보였다.

매설된 안테나에 의한 지면 위 금속도체의 전자파 산란 (Electromagnetic scattering from a conductor above ground illuminated by an embedded antenna)

  • 장병찬;이승학;김채영
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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    • pp.191-194
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    • 2002
  • We analyzed radiation characteristics of dipole antenna in a lossy 9round with conducting object located above ground. Electric field integral equation is used to solve the problem. In this integral equation, GPOF(Generalized Pencil of Function) method is applied to derive the closed form of the electric field due to a current source. Surface current on a conductor is expanded with a well-known vector triangle basis function. The singular integration of a triangle patch is transformed to the non-singular integration by Duffy's method. This transformed non-singular integration is easily calculated by using one-dimensional Gaussian quadrature rule, instead of usual closed form evaluation.

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지하 매설물 원격 관리를 위한 지표면 매입형 안테나 (Subsurface Antenna for Remote Management of Underground Facility)

  • 박동국;조익현;서홍은;윤나라;홍재섭
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.1150-1156
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    • 2007
  • 본 논문에서 PCS 및 cellular 망을 이용한 지하 매설물의 원격 관리에 적용이 가능한 지표면 매입형 안테나를 제안하였다. 지표면 매입형 안테나는 원형 패치 안테나를 이용하여 2중 공진이 생기도록 하여, 맨홀 뚜껑과 같은 금속에 삽입하고, 안테나 보호를 위해 몰딩 처리를 하여 제작하였다. 금속체 속에 삽입 및 몰딩으로 인해 안테나의 공진 주파수가 변화하게 되는데, 이것을 고려하여 안테나를 설계하였다. 제작된 안테나의 반사 손실 및 다이폴 안테나와의 상대적인 수신 전력 비교 측정을 통해 제안된 안테나가 PCS 및 cellular망을 이용한 지하 매설물의 원격 관리에 적용이 가능함을 확인하였다.

이중편파와 FSS를 적용한 정류안테나의 변환효율 분석에 관한 연구 (A Study on the Conversion Efficiency of Rectenna using Dual-Polarization and FSS Method)

  • 윤동기;박양하;김관호;이영철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.747-756
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    • 1999
  • 본 논문에서는 2뾰GHz 이중편파 정류안테나를 설계. 제작하고 제작된 정류안테나의 방향변화에 따른 마이크로파-DC 변환효율 특성과 FSS(Frequency Selective Surface)를 적용하여 정류안테나의 정류회로에서 발 생되는 고조파 성분(Harmonics)의 감소 특성을 분석하였다. 본 논문에서 설계. 제작된 각각의 이중편파 정류안테나의 마이크로파 DC 변환효율을 측정한 결과 다이폴 형태는 $360\Omega$의 부하일 때 69.1 %. 패치 형태는 $340\Omega$일 때 75.4 %의 최대 변환효율 특성을 나타내었다. 각 각 최적의 부하 저항을 가칠 때 $0~180^{\circ}$방향 변화에 따른 RF-DC 변환효율 변동특성은 다이폴 형태는 $\pm20%$, 패치 형태는 $\pm5%$를 나타내었다 FSS를 적용했을 때 통과대역에서의 손실은 1 dB이하, 차단대역에서의 감쇄는 20 dB 이상이 되었고‘ 정류안테나의 마이크로파-DC 변환효율은 $\pm2%$정도 변화되어 양호한 특성을 나타내었다.

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평면 다층구조에 관한 임피던스 행렬의 수치계산 (Numerical Evaluation of Impedance Matrix of Multi-layered Structures)

  • 이영순;조영기
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2000년도 종합학술발표회 논문집 Vol.10 No.1
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    • pp.117-120
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    • 2000
  • When analyzing the scatting problem of multi-layered structures using closed-form Green's function, one of the main difficulties is that the numerical integrations for the evaluation of diagonal matrix elements converge slowly and are not so stable. Accordingly, even when the integration for the singularity of type e$\^$-jkr//${\gamma}$/, corresponding to the source dipole itself, is performed using such a mathod, this difficulty persists in the integration corresponding to the finite number of complex images. In order to resolve this difficulty, a new technique based upon the Gaussian quadrature in polar coordinates for the evaluation of the two-dimensional generalized exponential integral is presented. Stability of the algorithm and convergence is discussed. Performance is demonstrated for the example of a microstrip patch antenna.

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Lithium Niobate (LiNbO3) Photonic Electric-Field Sensors

  • Jung, Hongsik
    • 센서학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.194-213
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    • 2022
  • This study comprehensively reviewed four types of integrated-optic electric-field sensors based on titanium diffused lithium-niobate waveguides: symmetric and asymmetric Mach-Zehnder interferometers, 1×2 directional couplers, and Y-fed balanced-bridge Mach-Zehnder interferometers. First, we briefly explain the crystal properties and electro-optic effect of lithium niobate and the waveguide fabrication process. We theoretically analyzed the key parameters and operating principles of each sensor and antennas. We also describe and compare the design, simulation, implementation, and performance tests: dc and ac characteristics, frequency response, dynamic range, and sensitivity. The experimental results revealed that the sensitivity of the sensor based on the Y-fed balanced bridge Mach-Zehnder interferometer (YBB-MZI) was higher than that of the other types of sensors.

5G 단말용 28 GHz 배열안테나의 안테나 타입별 성능 비교 연구 (Performance Comparison of 28 GHz Array Antennas for 5G Mobile Devices)

  • 김선률;홍영택;방지훈;최재훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제30권1호
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    • pp.45-53
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    • 2019
  • 본 논문에서는 다이폴, 슬롯, 패치 세 가지 기본타입 안테나 소자를 이용하여 28 GHz 5G 단말용 배열안테나를 설계하고 성능을 비교 분석하였다. 안테나 소자 간 격리도는 $S_{21}$을 기준으로 비교하였으며, 다이폴, 슬롯, 패치 타입이 각각 -13.76 dB, -16.88 dB, -11.47 dB로 슬롯 타입 안테나가 가장 높은 격리도 특성을 갖는다. 또한 빔 커버리지 성능 비교를 위하여 배열안테나의 빔 폭, 최대 빔 조향 각도 등의 성능을 분석하였다. 최대 빔 조향 각도는 슬롯 타입이 $63^{\circ}$로 가장 넓고, 패치 타입이 $36^{\circ}$로 가장 좁은 조향 특성을 가진다. 실제 단말기 사용 환경에서의 안테나 성능을 확인하기 위해서 단말기가 talk mode와 data mode에서 동작할 때의 특성을 시뮬레이션을 통해 분석하였다. 비교 분석 결과, 28 GHz 5G 단말용 배열안테나 소자로 슬롯 타입 배열안테나가 가장 적합한 것을 확인하였다.

Ti:LiNbO3 Y-fed Balanced-Bridge 마하젠더 간섭 광변조기를 이용한 집적광학 전계센서에 관한 연구 (A Study on the Integrated-Optical Electric-Field Sensor utilizing Ti:LiNbO3 Y-fed Balanced-Bridge Mach-Zehnder Interferometric Modulators)

  • 정홍식
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권1호
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    • pp.29-35
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    • 2016
  • 집적광학 $Ti:LiNbO_3\;1{\times}2$ Y-fed Balanced-Bridge 마하젠더 간섭기(YBB-MZI) 구조에 다이폴 패치 아테나를 적용해서 $1.3{\mu}m$ 파장대역에서 동작하는 전계센서를 구현하였다. BPM 전산모사를 통해서 소자 설계 및 동작성능을 검증하였고, $1.3{\mu}m$ 파장대역에서 ~16.6 V 스위칭전압과 이에 대응해서 소멸비는 ~14.7 dB로 측정되었다. 10 MHz, 50 MHz 각각의 주파수에서 감지 가능한 최소 전계는 1.12 V/m, 3.3 V/m로 측정 되었으며, 이에 대응되는 각 주파수에서 ~22 dB, ~18 dB의 다이나믹 범위가 측정되었다. 제작된 센서는 0.29~29.8 V/m 범위의 전계세기에 대해서 선형응답 특성을 나타내었다.

다층 평판구조체 해석시 Closed-form 그린함수와 함께한 모멘트 행렬의 효율적인 수치계산 (Numerically Efficient Evaluation of MoM Matrix in Conjunction with the Closed-form Green s Functions in Analysis of Multi-layered Planar Structures)

  • 이영순;김병철;조영기
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.92-98
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    • 2001
  • Closed-form 그린함수를 사용하여 다층 평판 구조체의 산란 문제를 해석할 경우, 주된 어려운 문제점 중의 하나의 대각행렬 요소의 계산결과가 느리게 수렴하고 안정되지 않다는 점이다. 즉, 대각행렬 요소 계산시 전원 자신의 항에 해당되는 $e^{-jkr}/{\gamma}$ 형태의 특이 적분처리를 했음에도 불구하고 계산결과의 느린 수렴도 문제가 몇 개의 복소 영상항에 해당하는 적분과정에 여전히 남아있음을 알 수 있었다. 이와 같은 문제점을 해소하기 위해, 일반화된 지수함수와 2중적분을 극좌표계에서 가우스 구적법을 사용하여 계산할 수 있는 새로운 적분 기법을 제시하고자 한다. 새로운 적분기법을 알로리즘의 안정성과 수렴도에 관하여 본 논문에서 논의되면, 그 타당성을 확인하기 위해 마이크로스트립 패치 안테나의 산란 문제에 이 적분법을 적용해 보았다.

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