• 제목/요약/키워드: Fractal patch

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The Characteristics of Koch Island Microstrip Patch Antenna

  • 김일권;육종관;박한규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권3A호
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    • pp.166-170
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    • 2003
  • In this paper, the characteristics of Koch island microstrip patch antenna are investigated by numerical and experimental methods. The Koch patch is fractal shaped antenna which can be characterized by two properties such as space-filling and self-similarity. Due to its space-filling property of fractal structure, the proposed Koch fractal patch antennas are smaller in size than that of conventional square patch antenna. From numerical and experimental results, it is found that as the iteration number and iteration factor of Koch patch increase, its resonance frequency becomes lower than that of conventional patch, thus contributes to antenna size reduction. In particular, when the fractal iteration factor is 1/4, the fractal antenna is 45% smaller in size than that of conventional patch, while maintaining radiation patterns comparable to those of rectangular antenna and cross polarization level is about -20~-14 dB.

A Compact Microstrip Patch Antenna Based on Metamaterials for Wi-Fi and WiMAX Applications

  • Nelaturi, Suman;Sarma, Nookala Venkata Satya Narasimha
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제18권3호
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    • pp.182-187
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    • 2018
  • A low profile asymmetrical fractal boundary patch antenna based on reactive impedance surface (RIS) and a mushroom unit cell (MUC) is proposed and studied for dual band operation. The sides of the square patch antenna are replaced with asymmetrical half circled fractal curves for circular polarization operation at patch mode band. The fractal patch antenna is loaded with MUC for dual band operation. The antenna radiation characteristics are investigated and illustrated with both simulated and experimental results in detail. The 10-dB return loss bandwidth are 8.48% (3.21-3.49 GHz) and 2.59% (2.30-2.36 GHz) at upper and lower resonance frequencies, respectively. The 3-dB axial ratio bandwidth is 4.26% (3.21-3.35 GHz). A close agreement between simulation data with experimental results is observed.

프랙탈 슬롯을 가진 주파수 선택적 평면(FSS)에 의한 마이크로스트립 패치 안테나의 특성 연구 (A Study on the Characteristics of Microstrip Patch Antenna with Frequency Selective Surface with Fractal Slot)

  • 심재륜
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권7호
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    • pp.1242-1246
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    • 2007
  • 기본적인 단층형 마이크로스트립 패치 안테나 위에 새로운 패치를 두고 그 패치에 코흐 곡선과 같은 프랙탈(fractal) 구조의 슬롯(slot)을 추가하였다. 이러한 구조는 주파수 선택적 평면(FSS, Frequency Selective Surface)의 영향으로 마이크로스트립 패치 안테나의 이득 향상과 더불어 광대역화 기법으로 활용될 수 있다. 향후, 다양한 프랙탈 모양의 슬롯에 의한 주파수 선택적 평면(FSS)의 구조를 변형하여 프랙탈 구조적 변화에 따른 마이크로스트립 안테나의 특성 변화에 대한 연구가 필요하다.

차량 GPS용 프랙털 구조의 사다리꼴 마이크로스트립 패치 안테나 설계 (Design of a Trapezoidal Microstrip Patch Antenna with Fractal Structure for Vehicle GPS)

  • 성하원;손태호
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.215-221
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    • 2009
  • 본 논문에서는 차량 GPS 안테나로 사용할 수 있는 프랙털 구조의 사다리꼴 마이크로스트립 패치 안테나를 설계하고 이를 제작하였다. 기판 손실을 없애고 이득을 향상시키기 위하여 공기층을 갖는 패치 안테나로 설계하였다. 사다리꼴 패치에 프랙털 구조의 적용과 슬롯의 부설로 일반 삼각형 패치 안테나 면적 대비 42.5 %크기로 소형화시켰다. 제작 후 측정한 결과, VSWR 2:1 기준으로 GPS 대역을 포함한 200 MHz의 대역폭을 얻었다. 이득은 공진주파수에서 4.31 dBi로 일반 세라믹 패치 안테나의 이득보다 GPS 대역에서 2$\sim$5 dB 높은 이득을 얻었다.

5차 확장 삼각형 프랙털 안테나 설계 및 구현 (Design and Implementation of a Fifthly Expanded Triangular Fractal Antenna)

  • 최재연
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제6권4호
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    • pp.616-623
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    • 2002
  • 삼각형 마이크로스트립 패치를 기본으로 프랙털 확장시킨 삼각형 프랙털 안테나(Triangular Fractal Antenna)를 제안한다. TFA의 기본모드와 고차모드에 대한 공진주파수를 스케일링 인자 (scaling factor)를 변화시켜 조절한다. 스케일링 인자의 변화에 따라 공진주파수가 확산 혹은 집중되는 현상을 보인다. 각 프랙털 패치(fractal patch)에서 공진되는 주파수들은 대수 주기적으로 나타난다 이 논문에서 제안된 삼각형 프랙털 안테나는 다중대역 특성을 갖는 시스템에 적용 가능하다.

WLAN/WiMax용 프랙탈 마이크로스트립 패치 안테나설계 및 제작 (Fractal Microstrip patch Antenna Design and Fabrication for WLAN/WiMax Applications)

  • 김갑기
    • 한국항행학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.1008-1014
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    • 2011
  • 본 논문에서는 WLAN 대역과 WiMax 대역에서 통신을 가능하게 하기 위한 다중대역 프랙탈 마이크로스트립 패치 안테나를 설계 및 제작하였다. 제안된 안테나는 다중공진을 위해 공진주파수, 임피던스정합, 극성 및 방사패턴을 훌륭히 제어할 수 있으며 다중 독립 주파수를 만족시키기 위한 세 개의 반원의 프랙탈 패치를 삽입하였다. 제안된 구조는 반원의 프랙탈 구조가 연속적으로 이루어져 있는 형태의 안테나로써 하나의 반원이 하나의 대역을 나타내고 있다.

안테나 소형화를 위한 koch curve 마이크로스트립 패치 안테나 설계 및 구현 (Design and Implementation of Koch curve Microstrip Patch Antenna for Antenna Miniaturization)

  • 김선웅;임동섭;김영곤;최동유
    • 한국IT서비스학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.323-330
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    • 2013
  • In this paper, miniaturized patch antenna operating at ISM band has been designed by applying the fractal technique. Various type of antenna structure, microstrip patch antenna and koch curve microstrip patch antenna has been proposed and simulated using Ansoft HFSS (High Frequency Structure Simulator). The area of microstrip patch antenna and koch microstrip patch antenna is 1,058 $mm^2$, and 891 $mm^2$ respectively, showing the size reduction ratio of 16%. The finally made koch curve microstrip patch antenna resonates at 2.45GHz with return loss of 22.69dB, VSWR of 1.2142, and antenna radiation gain of 3.26dBi.

4세대 이동통신 Accesspoint용 Fractal구조 광대역 안테나 설계 (Design of Fractal Structure Wideband Antenna for 4G IMT-Advanced AccessPoint Applications)

  • 김동환;김갑기
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.195-201
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    • 2014
  • 본 논문은 Fractal구조의 L-형 급전구조를 이용하여 AccessPoint용 소형 마이크로스트립 패치 안테나를 설계하였고, 소형 안테나는 "Crossed-Diagonal"이라 불리는 특이한 형태의 공진 흐름이 존재함으로써 얻을 수 있다. 설계프로그램으로는 CST사의 MicroWave5.0을 사용하였다. 설계된 패치 안테나의 동작특성으로써 입력 반사손실이 -10[dB]이하 VSWR 2:1인 범위가 3.202[GHz] ~ 4.233[GHz]까지 1031[MHz]의 29.4%라는 특성을 나타내었고, 단일 패치로서 E-평면과 H-평면의 이득은 8.7[dBi], 8.6[dBi] 그리고 3[dB]빔폭은 E-평면에서 $43.9^{\circ}$, H-평면에서 $78.7^{\circ}$라는 시뮬레이션 결과를 각각 얻을 수 있음을 논문을 통해 알 수 있다.

다중대역용 프랙탈 안테나의 설계 및 제작에 관한 연구 (A Study on Fractal Antenna Design and Fabrication for Multi-Band Applications)

  • 김갑기
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.81-86
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    • 2011
  • 본 논문에서는 반원의 프랙탈 마이크로스트립 패치 안테나를 설계함으로써 안테나를 다중 공진시켜 대역폭의 문제점을 개선하였으며, 이는 IEEE 802.11의 무선랜 대역을 포함하고 IEEE802.16e인 이동형 WiMax의 규격을 동시에 포함할 수 있는 무지향성 안테나를 설계하고 특성을 측정하다. 안테나의 다중공진을 위해 공진주파수, 임피던스정합, 극성 및 방사패턴을 훌륭히 제어할 수 있는 다중 독립 주파수를 만족시키기 위해 세 개의 반원의 프랙탈 패치를 삽입함으로써 무선통신을 위한 안테나를 설계하였다.

프랙탈에 기초한 해저지형의 보간 (Fractal-Based Interpolation of Sea Floor Terrains)

  • 이현식;박동진;진강규
    • 한국항해항만학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.451-456
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    • 2009
  • 저해상도 3D 해저 디지털 지형 모형(Digital terrain model: DTM)의 이미지를 컴퓨터 화면에 확대 표시할 때 데이터가 없는 픽셀은 인위적으로 보간해서 표시할 수밖에 없다. 따라서 본 연구에서는 기존의 선형 보간법의 문제점을 개선하기 위해 저해상도 DTM으로부터 지형정보를 추출하고 이로부터 보간하는 방법을 다룬다. 이를 위해 DTM을 다수의 패치로 분할하고 프랙탈 이론(Fractal theory)를 이용하여 프랙탈 차원을 추정하고, 추정 정보와 원래의 데이터를 근간으로 패치 지형을 Midpoint Displacement법으로 보간하고, 보간된 이미지의 국부적인 기복을 완화해 자연스런 해저지형을 만들기 위해 미디언 필터(Median filter)를 이용한다. 가상의 프랙탈 지형 맵을 이용하여 제안된 알고리즘의 그 유효성을 검정한다.