본 논문에서는 소형 무선기기에 응용하기 위하여 비대칭 접지면을 갖는 CPW 급전 모노폴 안테나를 제안하였다. CPW 급전 방식을 이용하여 대역폭을 개선시켰으며, 좌우의 비대칭적인 접지면으로 각각의 공진 소자에 상이한 캐패시턴스를 발생시켜 동작 대역폭은 유지하면서 임피던스 매칭을 유도하였다. 측정 결과, VSWR< 2.5:1 기준으로 대역폭은 $824{\sim}890$ MHz와 $1,500{\sim}2,170$ MHz였으며, 방사 패턴은 전방향 특성을 갖는 것을 확인하였다. 안테나 최대 이득은 850, 1,575, 1,790, 1,930, 2,050 MHz 대역에서 각각 5.52, 0.64, 3.00, 0.94, 1.85 dBi로 측정 되었다. 제안한 안테나는 휴대 통신기기의 내장형 안테나에 응용하기 적합하게 구현되었다.
Various flyers in nature have attracted great interests with a recent need for developing versatile and small-size flight vehicles. In the present study, we focus on the flying fish which has been observed to glide a long distance just above a seawater surface. Since previous studies have depended on the field observation or measurement of the physical parameters only, quantitative data of the flying fish flight has not been provided so far. Therefore, we evaluate the wing performance of the flying fish in gliding flight by directly measuring the lift, drag and pitching moment on real flying fish models (Cypselurus hiraii) in a wind tunnel. In addition, we investigate the roles of wing morphology like the enlarged pectoral and pelvic fins, and lateral dihedral angle of pectoral fins. With both the pectoral and pelvic fins spread, the lift-to-drag ratio is larger and the longitudinal static stability is enhanced than those with the pelvic fins folded. From the glide polar, we find that the wing performance of flying fish is equivalent to those of medium-size birds like the petrel, hawk and wood duck. Finally, we examine the effect of water surface underneath the flying fish and find that the water surface reduces the drag and increases the lift-to-drag ratio.
본 논문에서는 손과 같은 물체가 안테나에 접근하였을 때 이탈된 공진 주파수와 임피던스를 자동으로 복원하여 무선기기의 송수신 성능을 항상 최적의 상태로 유지하도록 할 수 있는 UHF 특정 소출력 무선주파수 대역(425 MHz)의 소형 마이크로스트립 안테나를 설계, 제작하였다. 반파장 마이크로스트립 방사체의 양쪽 끝단을 접지면 쪽으로 폴딩하여 소형화하고, 역시 방사체와 접지면 사이에 바랙터 다이오드에 의한 캐패시턴스를 장하한 다음, 각각 역바이어스 전압 조절에 의한 용량을 비대칭적으로 변화시킴으로써, -30 dB 이하의 일률적인 반사 손실을 유지하면서 395 MHz에서 455 MHz까지 연속적인 공진 주파수 조절이 가능한 전압 제어 안테나를 설계하였다. RF 모듈로부터 시험 신호를 안테나에 송출하여, 부정합에 의해 안테나로부터 되돌아 온 반사 신호 레벨을 RSS(Receive Signal Strength) 검출 회로와 오프셋 증폭기를 통하여 마이크로콘트롤러에 입력하고, 그 레벨이 최소가 되도록 안테나의 바이어스 전압을 자동 조절하는 펌웨어를 설계, 시스템을 완성하여 시험한 결과, 손, 금속판, 유전체 등의 물체를 접근시켰을 때 틀어졌던 안테나의 특성이 수 초 이내에 완전하게 복원됨을 확인하였다.
본 논문에서는 실외 주차장 환경에서 무선통신을 이용한 주차장관리시스템용으로 사용될 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 기본형 반파장 마이크로스트립 안테나의 방사소자 크기를 줄이기 위해 무급전 소자를 이용하여 소형화 방법에 대해 연구하였다. 설계된 안테나의 방사소자 크기는 $35mm{\times}35mm{\times}20.1mm$로 기본형 반파장 마이크로스트립 안테나의 방사소자 크기 $309.1mm(0.46{\lambda}){\times}296.1mm(0.441{\lambda}){\times}20.1mm(0.029{\lambda})$에 비해 98.7% 소형화 되었다. 안테나의 전기적 특성으로는 중심주파수 447 MHz에서 이득은 1.1 dBi이며 HPBW는 E-plane에서 무지향성 H-plane에서 $87.5^{\circ}$로 나타내었다. 무급전 소자를 이용하여 소형화된 ${\lambda}/4$ 폴디드 마이크로스트립 안테나는 실외 주차장 환경에서 무선중계장치와 지면에 설치되는 센서노드 및 strop bar에 실장이 용이함을 확인하였다.
본 논문에서는 다중 대역 서비스를 위한 평면형 모노폴 안테나를 설계 및 제작하였다. 제안된 안테나는 기본적인 사각 루프 구조를 내부로 접어 안테나의 크기를 소형화 시켰으며, T자형 패치의 끝단의 중앙 부분과 내부로 접은 사각 루프 선로에서의 커플링 현상을 이용하여 3.9 GHz 대역에서 추가 공진을 만들었다. 또한 사각 루프 형태의 모노폴 안테나에 T자형 사각 패치를 삽입시킴으로써 광대역 주파수 특성을 나타나도록 유도하였으며, 내부로 접은 사각 루프의 선로들의 간격 및 길이와 T자형 패치의 가로 길이를 조정함에 따라 주파수 특성을 최적화 하였다. 제안하는 안테나는 $40{\times}60{\times}1.6mm^3$ 크기의 비유전율 4.4인 FR-4 기판 위에 설계하였으며, 급전은 임피던스 $50{\Omega}$의 마이크로스트립 선로를 사용하였다. 측정 결과, VSWR 2:1 기준으로 대역폭은 162 MHz(815~977 MHz)와 2,530 MHz(1,430~3,960 MHz)으로 측정이 되었다. 제안된 안테나의 전자파 흡수율(SAR)을 알아보기 위하여 1 g 및 10 g 평균 SAR을 계산 및 측정을 실시하였으며, 모의실험 결과, 1 g 평균은 1.044 W/kg, 10 g 평균은 0.718 W/kg으로 SAR 기준치인 1.6 W/kg(1 g 평균) 및 2.0 W/kg(10 g 평균)을 만족하는 결과를 보였다.
본 논문에서는 UWB 시스템에 적용하기 위한 CPW 대역 통과 여파기를 제안하였다. 제안된 여파기는 특성 임피던스 $50{\Omega}$을 갖는 전송 선로에 슬롯만을 형성하여 대역 통과 특성을 갖도록 구현하였다. 설계된 대역 통과 여파기는 무선 랜 주파수 대역에서의 협대역 저지 특성을 얻기 위해 CPW 접지면에 두 쌍의 반파장 슬롯 공진기를 이용한 대역 저지 여파기와 결합하였다. 제작된 대역 통과 여파기는 $15.35{\times}13.60mm$의 작은 크기로 주파수 통과 대역은 3-dB 삽입 손실을 기준으로 $2.8{\sim}9.8GHz$이며 $5.15{\sim}5.71GHz$의 협대역 저지 대역을 갖는다. 또한, 군 지연 특성은 저지대역을 제외한 통과 대역 내에서 400 psec 이하를 나타낸다.
본 논문에서는 이중 LTE 대역의 MIMO 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 FR-4 기판 (${\epsilon}_r=4.4$, 두께 = 0.8 mm)의 윗 면에 설계되어졌다. 제안된 구조는 안테나의 소형화를 위하여 미엔더 구조와 폴디드 구조가 적용된 PIFA 형태로 설계되었으며, 두개의 안테나를 공통 접지면 상단에 대칭으로 위치시키고 접지면에 두개의 슬릿을 부설하여 이중 LTE 대역에서 격리도를 향상시켰다. 제작된 안테나의 측정결과 LTE 13 (0.748 GHz ~ 0.787 GHz)과 LTE 7 (2.5 GHz ~ 2.69 GHz)대역을 동시에 만족시키며 두 안테나 사이의 격리도는 LTE 13과 LTE 7 대역에서 각각 -18 dB, -13 dB를 나타내었다. LTE 13대역에서 평균 이득과 효율은 각각 - 4.1 dBi, 41%이고, LTE 7대역에서는 -1 dBi, 81% 값을 나타내었다. 따라서 제안된 안테나는 LTE 시스템에 적용될 수 있을 것으로 사료된다.
본 논문에서는 4중대역 GSM/DCS/PCS/Bluetooth에서 동작 가능한 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 소형화하여 광대역의 특성을 얻기 위해 모노폴 안테나를 기반으로 대수주기 톱니 형 사다리꼴 패치 안테나 안에 슬릿을 부설하였고, 다중 대역을 만족시키기 위해 마이크로 스트립 라인으로 설계하였다. 비유전율 4.4, 두께가 1 mm(GND포함), $35mm{\times}75mm$의 크기를 갖는 기판에 $35mm{\times}20mm$ 크기의 안테나를 설계하였으며, 제안된 안테나는 전 대역에서 임피던스 대역폭(VSWR ${\leq}$ 3)을 만족하고, 공진주파수는 920 MHz, 1.97 GHz, 2.45 GHz이며, 최대이득은 각각 1.92 dBi, 3.26 dBi, 3.97 dBi의 값으로 측정 되었다.
본 논문에서는 대역 저지 특성을 갖는 휴대 단말기용 초소형 UWB 안테나를 제안하였다. 안테나를 소형화하면서 광대역 특성을 얻기 위해 안테나의 방사체와 밑면 및 옆면의 그라운드 간격을 조절하였다. 안테나의 POB 뒷면으로 방사체를 연장하여 안테나 소형화를 구현하였으며, 안테나의 급전부를 tapered feeding structure로 변환하여 매칭 특성을 향상시켰다. 제안된 안테나의 주어진 공간은 $14{\times}14\;mm^2$로 설계되었으며, 안테나의 방사체 크기는 $10{\times}7\;mm^2$의 크기를 갖는다. 제안된 안테나는 VSWR<2 기준으로 저주파 UWB 대역인 $3.15{\times}4.75\;GHz$와 고주파 UWB 대역인 $7.2{\sim}10.2\;GHz$를 모두 커버하고, 5.8 GHz 대역에서는 대역 저지 특성을 갖도록 하였다. 상용화된 케이스에 장착하여 측정된 반사 손실 역시 유사한 특성이 나타남을 확인하였다. 측정된 이득은 케이스를 고려하지 않는 경우, 최대 5.85 dEi의 높은 이득 값을 나타내었으며, 케이스를 고려하더라도 $-2{\sim}-3\;dBi$의 최대 이득 값이 유지됨을 확인하였다.
We proposed a new PCB-type 'common-mode current($I_c$) and differential-mode current($I_d$) detector' working for fast detection of $I_c$ and $I_d$ from the differential-mode signaling, with miniaturization effect and possibility of cheaper fabrication. In order to realize this device, we suggest a branch-line-coupler balun having a composite right- and left-handed(CRLH) one-layer microstrip phase-shifting line as compact as roughly ${\lambda}_g/14$. The presented balun obviously is different from the conventional bent-&-folded delay lines or slits on the ground for coupling the lines on the top and bottom dielectrics. As we connect the suggested balun output ports of the differential-mode signal lines via the through-port named U and coupled-port named L, $I_c$ and $I_d$ will appear at port ${\Delta}$ and port ${\Sigma}$ of the present device, in order. The validity of the design scheme is verified by the circuit-and numerical electromagnetic analyses, and the dispersion curve proving the metamaterial characteristics of the geometry. Besides, the examples of the $I_c$ and $I_d$ indicator are observed as the even and odd modes in differential-mode signal feeding. Also, the proposed device is shown to be very compact, compared with the conventional structure.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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