• 제목/요약/키워드: Electrically Small Antenna

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Investigation of 3D Printed Electrically Small Folded Spherical Meander Wire Antenna

  • Kong, Myeongjun;Shin, Geonyeong;Lee, Su-Hyeon;Yoon, Ick-Jae
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제17권4호
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    • pp.228-232
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    • 2017
  • The radiation properties and fabrication precautions of a 3D printed, electrically small folded spherical meander wire monopole antenna are investigated. The antenna is self-resonant and shows sufficiently high radiation efficiency at an electrical size ka of 0.4, with the radiation quality factor Q approaching the lower physical bound. In antenna fabrication, the possible structural deformation due to gravity is examined before the antenna frame is 3D-printed. The required conductivity is achieved by multiple manual paintings of a silver paste. The radiation efficiency and pattern show very good agreement with the computed expectations, whereas the resonant frequency deviates by 11.8%. The method to minimize such a fabrication error when using 3D printing technology for wire antennas is discussed.

Impedance Matching of Electrically Small Antenna with Ni-Zn Ferrite Film

  • Lee, Jaejin;Hong, Yang-Ki;Lee, Woncheol;Park, Jihoon
    • Journal of Magnetics
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    • 제18권4호
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    • pp.428-431
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    • 2013
  • We demonstrate that a partial loading of $Ni_{0.5}Zn_{0.5}Fe_2O_4$ (Ni-Zn ferrite) film remarkably improves impedance matching of electrically small $Ba_3Co_2Fe_{24}O_{41}$ ($Co_2Z$) hexaferrite antenna. A 3 ${\mu}m$ thick Ni-Zn ferrite film was deposited on a silicon wafer by the electrophoresis deposition process and post-annealed at $400^{\circ}C$. The fabricated Ni-Zn ferrite film has saturation magnetization of $268emu/cm^3$ and coercivity of 89 Oe. A partial loading of the Ni-Zn ferrite film on the $Co_2Z$ hexaferrite helical antenna increases antenna return loss to 24.7 dB from 9.0 dB of the $Co_2Z$ antenna. Experimental results show that impedance matching and maximum input power transmission to the antenna without additional matching elements can be realized, while keeping almost the same size as the $Co_2Z$ antenna size.

SRR (Split Ring Resonator) 덮개 구조를 갖는 전기적 소형 정사각형 루프 안테나 (Electrically Small Square Loop Antenna with SRR (Split Ring Resonator) Cover Structure)

  • 김용진;김정한;이홍민
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권6호
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    • pp.52-58
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    • 2008
  • 본 논문에서는 SRR (Split Ring Resonator) 덮개 구조를 갖는 전기적 소형 정사각형 루프 안테나를 제안한다. 제안된 안테나는 Chu의 이론에 의한 결과, ka=0.34로 전기적으로 매우 소형화 되었다. 측정결과, 제안된 안테나의 공진주파수는 906MHz이며 임피던스 대역폭($VSWR{\leq}2$)은 5.8MHz (901.7 - 907.5MHz)를 나타내었다. 안테나구조의 등가회로모델을 적용하여 임피던스 정합과 동작특성의 최적화가 이루어졌고 접지면 환경을 이용하지 않는 안테나 구조를 사용하여 테플론 기판에 설계되었으며 급전부에서의 부가적인 정합 회로망 없이 효율적으로 임피던스 정합이 이루어졌다. 따라서 본 논문에서 제안된 안테나는 좁은 실장환경을 요구하는 무선통신시스템에 적용될 수 있을 것이다.

메타물질 구조를 이용한 전기적 소형 안테나의 설계 (Design of an Electrically Small Antenna Using Metamaterial Structure)

  • 이홍민
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제3권1호
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    • pp.24-30
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    • 2010
  • 본 논문에서는 전기적 소형 모노폴 형태의 안테나가 제시되었다. 크기가 매우 짧은 (${\iota}{\approx}{\lambda}_g/15$ ) 모노폴은 용량성 소자로 동작하며, 접지면 위에 놓여진 개방형 슬롯구조는 유도성 소자로 동작하므로, 이 들 두 소자를 결합시킨 구조는 LC 공진기를 형성하게 된다. 안테나에 대한 등가회로 모델 은 안테나의 해석 및 설계의 정확성을 파악하기 위하여 사용되었다. 제안된 안테나는 매우 작은 전기적인 크기를 갖고 있으나 양호한 성능을 나타내고 있다. 측정된 안테나의 최대 이득과 효율은 주파수 2.1 GHz에서 각각 3.6 dBi 및 77.8 %를 나타내었다.

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광대역 항재밍 소형 GPS 안테나용 비 포스터 정합회로 (Non-Foster Matching Circuit for Wideband Anti-Jamming Small GPS Antennas)

  • 하상규;정경영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권12호
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    • pp.1112-1115
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    • 2016
  • 위성항법시스템은 민간 및 군수 분야에서 널리 사용되고 있는 유용한 시스템이다. 그러나 지구 상공 2만 km 이상 원거리 송신 신호로 인한 수신 감도 미약으로, 위성항법시스템의 신호는 항재밍 공격에 취약하다. 본 논문에서는 항재밍 소형 GPS 배열안테나 설계를 위한 선행 연구로 전기적으로 초소형인 GPS 안테나 소자를 효율적으로 정합하는 비 포스터 정합회로에 대한 연구를 수행하였다. 전기적으로 소형인 GPS 안테나는 높은 품질계수로 인해 방사 이득이 낮고, 광대역 정합이 어렵다. 이를 해결하기 위해 소형 GPS 안테나용 비 포스터 정합회로(non-Foster matching circuit)를 설계하였다. Linvill의 교차 결합쌍 트랜지스터로 구성된 네거티브 임피던스 변환기 회로를 제작하였으며, 시간 영역에서 안정도 검증을 통해 안정성을 확인하였다. 비 포스터 정합회로를 이용한 소형 GPS 안테나 무반사실 측정결과, 전면방향이득이 17 dB 이상 개선됨을 확인하였다.

전기적 소형다이폴 안테나의 강제 공진특성 해석과 주파수 측정에의 응용 가능성 연구 (Analysis of Forced Resonance Characteristics of Electrically Small Dipole Antennas and Its Application to Measurements of Unknown Frequency)

  • Ki-Chai Kim
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.264-272
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    • 1997
  • 본 논문에서는 리액턴스 소자률 갖는 전기적 소형다이폴 안테나의 강제 공진특성을 해석하고 있다. 이론 해석 에는 다이폴 안테나에 흐르는 전류분포에 관한 적분방정식을 풀기 위해 모멘트 법을 적용했으며, 강제 공진특성 을 검토하기 위하여 급전점 및 장하점에 착목한 2단자 동가 회로망으로부터 안테나가 강제적으로 공진하도록 하는 리액턴스의 값을 결정하는 결정방정식을 도출하고 있다. 공진특성의 해석결과 리액턴스 소자를 적절히 조절 하면 안테나가 강제적으로 공진하며, 강제 공진에는 직렬공진 및 병렬공진의 두 가지 종류가존재한다는 것을 밝 히고 있다. 또한, 이들 강제 공진특성을 미지 주파수의 측정에 이용할 수 있다는 것을 원리적인 변을 중심으로 이 론적으로 검토하고 있다.

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상보적 분할 링 공진기를 이용한 전기적으로 작은 1/8 모드 기판 집적형 도파관 안테나 (Electrically Small Eighth-Mode Substrate-Integrated Waveguide(EMSIW) Antenna Loading Complementary Split Ring Resonator(CSRR))

  • 강현성;;임성준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권7호
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    • pp.686-693
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    • 2013
  • 본 논문은 기판 집적형 도파관(SIW: Substrate Integrated Waveguide)와 상보적 분할링 공진기(CSRR: Complementary Split Ring Resonator)를 기반으로 한 전기적으로 작은 안테나를 제안한다. 안테나의 전기적 크기는 CSRR과 기존 SIW의 1/8크기인 Eighth-Mode Substrate Integrated Waveguide(EMSIW)를 적용하여 줄일 수 있었다. EMSIW는 기존의 SIW와 비교하였을 때 공진 주파수는 유지하면서 단지 12.5 %의 크기를 차지한다. 또한, EMSIW 안에 CSRR을 회전함으로써 안테나의 방사 특성을 유지하면서 공진 주파수를 바꿀 수 있었다. CSRR을 $0^{\circ}$부터 $360^{\circ}$까지 회전시켜 공진 주파수를 4.74 GHz에서 5.07 GHz까지 변화를 줄 수 있었다. 단향성 방사 패턴이 발생하며, 그 최대 이득은 4.5 dBi에서 5.92 dBi로 관측되었다.

Antenna Measurement on Cylindrical Surface in Fresnel Region Using Direct Far-Field Measurement System

  • Oh, Soon-Soo;Kim, Joung-Myoun;Yun, Jae-Hoon
    • ETRI Journal
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    • 제29권2호
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    • pp.135-142
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    • 2007
  • The small anechoic chambers built by many small-/medium-sized companies and universities present difficulties in testing electrically large antennas because the chamber size cannot satisfy the far-field criterion of large antennas. In this paper, a method for Fresnel-region measurement on a cylindrical surface with variation of the measurement height is proposed and verified by both calculations and experiments. We implement the proposed method using a direct far-field measurement system by adding a few supporting structures. The results show good accuracy.

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2/Q 대역폭 한계치를 넘는 소형 안테나 설계 (Electrically Small Antenna with Bandwidth over 2/Q Limit)

  • 이철희;추호성;박익모
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2005년도 종합학술발표회 논문집 Vol.15 No.1
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    • pp.255-258
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    • 2005
  • In this paper, we verify that the bandwidth of the optimized disk-loaded monopole antenna with electromagnetically coupled feed obtained using a genetic algorithm is broader than the theoretical bandwidth limit of 2/Q by simulation as well as by measurement. The measured bandwidth of the optimized antenna (kr : 0.599) is about 42% from 380 MHz to 580 MHz (VSWR<5.8). The efficiency measurement of the antenna is over 90% for the frequency band of operation.

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