• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제14권3호
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• pp.278-283
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• 2014

This paper presents a theoretical approach for a modified turnstile antenna suitable for satellite communication in order to investigate the current distributions of radiators and radiation characteristics with equivalent model analysis. The proposed equivalent model is composed of an ideally horizontal dipole antenna and vertically loaded top-hat radiating elements. The required isoflux pattern with wide beamwidth has been achieved by attaching top-hat elements to the main radiators. In addition to illustrating radiation patterns, electrical performances like current distributions have been analyzed by mathematically manipulating the equations derived from the equivalent horizontal and vertical dipole model.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.525-532
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• 2015

본 논문에서는 대형 구조체에 장착된 안테나의 효율적인 성능예측을 위하여, 열린 도파관을 이용한 배열안테나 해석등가 모델링 기법을 제안하였다. 등가 모델을 구현하기 위하여 우선 배열 안테나의 개별 소자를 열린 도파관 형상으로 설계하였으며, 도파관의 깊이, 도파관의 개구면 넓이, 그라운드의 크기를 조절하여 원하는 개별 소자의 방사패턴의 도출이 가능하도록 하였다. 개발된 개별 소자를 두 가지 타입의 배열안테나의 등가 모델링에 적용하였다. 등가모델을 이용하여 도출된 안테나의 성능을 원본 안테나의 해석 성능과 비교하였으며, 최대이득은 0.2 dB, 반전력 빔폭은 $1^{\circ}$ 이내의 오차를 보여, 등가모델을 이용한 원본 안테나의 성능 모사가 가능함을 확인하였다. 또한, 제안된 등가모델을 간단한 항공기 형상에 장착하여 전자파 해석을 수행하였으며, 원본 안테나를 탑재한 해석 결과와 비교하였고, 그 결과 시뮬레이션 필요 해석 자원 및 해석 시간이 60 % 이상 감소하는 것을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.23-32
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• 2008

VHF 대역에서 능동 안테나는 작은 크기로 인하여 많이 사용되고 있다. 능동 안테나는 안테나와 증폭기가 직접 연결되어 있으며, 수신 시스템의 초단부에 위치하고 있으므로, 능동 안테나의 이득 및 잡음 지수 특성은 좋은 감도를 위하여 중요하다. 본 연구에서는 5:1 대역폭(100${\sim}$500 MHz)에서 동작하며, 다이폴과 P-HEMT 증폭기로 구성되는 능동 다이폴 안테나를 개발하였다. 능동 다이폴 안테나의 요구된 성능을 얻기 위하여, 안테나와 증폭기를 동시에 설계되어야 한다. 이를 위하여, 1-포트 다이폴 안테나를 등가의 2-포트 시스템으로 모델링하는 등가 포트 개념을 도입하였다. 이러한 제안된 등가 포트를 이용하여 ADS로 능동 다이폴 안테나의 성능에 대한 시뮬레이션 하였다 안테나의 이득과 잡음 지수 특성을 측정하기 위하여, 2-포트 등가 임피던스 모델을 이용하였다. 제작된 능동 다이폴 안테나의 측정된 평균 이득, 잡음 지수 및 VSWR은 각각 8dBi, 9dBi, 1.7:1이다. 방사 패턴은 다이폴 안테나와 같은 특성을 얻었다. 시뮬레이션 결과와 측정된 결과를 비교 시, 제안된 방법의 타당성을 확인하였다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제16권4호
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• pp.203-212
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• 2018

In this article, a novel design of patch antenna with wide band characteristics is presented. The proposed antenna is having electrical dimensions of $0.14{\lambda}{\times}0.11{\lambda}$ (at lower initial frequency) and footprints of $150mm^2$. Structural parameters optimization shows 3.1-23.5 GHz frequency range for a (reflection coefficient) $S_{11}{\leq}-10dB$ and simulated gain 6.8 dB is obtained. An equivalent circuit model is proposed to get an insight view of antenna. Advanced Systems Design (ADS) simulation results are obtain which confirm the validity of proposed model. Degenerated foster canonical form has been used to explain the reactance and capacitive behavior idea of simulated proposed antenna's input impedance later on an equivalent circuit model and smith chart is also suggested. HFSS and CST have been used to analyze antenna behavior. The proposed antenna can be further used for microwave image detection applications.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제11권2호
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• pp.122-127
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• 2011

A general analysis of an aperture-coupled vertically mounted strip antenna is presented to examine its circuit characteristics. Based on the present analysis, an equivalent circuit model is developed, and an analytic or semi-analytic evaluation of the related circuit element values is described. The effects of structure parameters on the antenna characteristics were studied with the developed equivalent circuit, and the design curves were obtained. To check the validity of the proposed analysis and design theory, two C-band antennas (5.0 GHz and 4.5 GHz) were designed and fabricated. Their computed characteristics, derived from the proposed network analysis, were compared with the measurement and simulation results. The error of the current model in predicting the operating center frequency was less than 0.50 %. In addition, the observed bandwidth was found to be comparable to the conventional microstrip antennas. All the results fully validated the efficiency and accuracy of the proposed analysis and network model.

• ETRI Journal
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• 제41권4호
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• pp.528-535
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• 2019

The coupling mechanism of a loop-type ground radiation antenna is investigated in this paper. We use the equivalent circuit model of the antenna and a full-wave simulation to explain the coupling mechanism of the antenna. We analyze the effects of various antenna parameters on the coupling between the antenna element and the ground plane to examine the conditions for enhancing the coupling. Based on simulations with the equivalent circuit model, full-wave simulations, and measurements, we propose optimal design considerations for the antenna. The findings of this study will aid the design and understanding of loop-type ground radiation antennas for mobile devices.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.503-508
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• 2009

전자파의 사용 범위가 확대되고 각 분야에서의 활용도가 높아짐에 따라 인체에 대한 영향이 증가하여 이에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 하지만 인체의 영향 연구나 인체 보호 기준이 단말기에 의한 영향은 SAR(Specific Absorption Ratio)의 연구 및 표준 활동이 활발하나 단파(high frequency) 대역에 의한 인체 유도 전류에 대한 연구는 미흡한 편이다. 본 연구에서는 근거리장에서 단파 대역 RFID 리더 안테나에 의한 인체에 유도되는 전류를 측정하고 이를 등가화 할 수 있는 수직 교차 루프 형태의 인체 등가 모형을 제시하여 인체의 유도 전류량과 비교하였다.

• ETRI Journal
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• 제28권3호
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• pp.383-385
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• 2006

A new meander-line antenna consisting of two open-ended strips is proposed for a compact and broadband UHF radio frequency identification tag. An equivalent circuit model for the proposed antenna is derived and used to perform a simple and wideband impedance match to an arbitrary complex impedance of a tag chip without any additional matching network. The performance of the proposed antenna is validated by comparing calculated and measured results, which show good agreement.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제41권12호
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• pp.93-102
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• 2004

본 논문은 개구면 결합 공진기 급전 마이크로스트립 패치 안테나에 대하여 간결하면서도 정확한 등가회로 모델을 추출하기 위한 일반적인 전자기 이론을 제안하였다. 그리고 등가회로는 이상적인 트랜스, 어드미턴스, 그리고 전송선으로 구성된다. 관련소자들의 값은 복소전력 개념, Fourier 변환, Fourier 급수, 그리고 spectral-domain immittance-approach를 적용하여 계산된다. 본 논문에서는 이 방법을 이용하여 안테나의 입력 임피던스를 구하고, 기존 논문에서 발표된 계산값, 그리고 측정값들과 비교하였다. 기존의 연구 결과와의 정확한 일치는 본 논문이 제안한 등가회로 모델의 간결성과 정확성을 입증해 준다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제16권3호
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• pp.169-181
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• 2016

This work presents a new method for enhancing the performance of a dual band Planer Inverted-F Antenna (PIFA) and its lumped equivalent circuit formulation. The performance of a PIFA in terms of return loss, bandwidth, gain, and efficiency is improved with the addition of the proposed open stub in the radiating element of the PIFA without disturbing the operating resonance frequencies of the antenna. In specific cases, various simulated and fabricated PIFA models illustrate that the return loss, bandwidth, gain, and efficiency values of antennas with longer optimum open stub lengths can be enhanced up to 4.6 dB, 17%, 1.8 dBi, and 12.4% respectively, when compared with models that do not have open stubs. The proposed open stub is small and does not interfere with the surrounding active modules; therefore, this method is extremely attractive from a practical implementation point of view. The second presented work is a simple procedure for the development of a lumped equivalent circuit model of a dual band PIFA using the rational approximation of its frequency domain response. In this method, the PIFA's measured frequency response is approximated to a rational function using a vector fitting technique and then electrical circuit parameters are extracted from it. The measured results show good agreement with the electrical circuit results. A correlation study between circuit elements and physical open stub lengths in various antenna models is also discussed in detail; this information could be useful for the enhancement of the performance of a PIFA as well as for its systematic design. The computed radiated power obtained using the electrical model is in agreement with the radiated power results obtained through the full wave electromagnetic simulations of the antenna models. The presented approach offers the advantage of saving computation time for full wave EM simulations. In addition, the electrical circuit depicting almost perfect characteristics for return loss and radiated power can be shared with antenna users without sharing the actual antenna structure in cases involving confidentiality limitations.