• 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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• 제19권10호
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• pp.1166-1174
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• 2008

본 논문에서는 $2{\sim}18$ GHz 광대역 캐비티 백 스파이럴 안테나 설계에 대하여 기술하였다. Archimedean 스파이럴 안테나의 설계 기법을 바탕으로 스파이럴 안테나의 암 패턴과 백 캐비티를 설계하고, CST사의 MWS를 이용하여 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션을 통하여 안테나의 VSWR, 축비(axial ratio) 그리고 반전력 빔 폭을 고찰하였다. 또한, 동작 대역에서 요구되는 VSWR 특성을 만족시키는 Marchand 동축형 밸런을 설계하였다. 최종적으로 제작 및 측정을 통해 안테나의 성능 및 설계 방법의 타당성을 검증하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제41권7호
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• pp.81-88
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• 2004

안테나의 기계적 다운 틸팅의 경우에 있어서, 틸팅각이 커지게 되면 수평 패턴의 왜곡 및 수평 빔폭의 증가 현상이 발생한다. 이는 핸드 오프 영역의 증가 및 기지국의 부하 증대를 유발한다. 이에 반해 전기적인 다운 틸팅은 틸팅 시에도 수평 빔폭이 일정하게 유지된다는 장점을 갖는다. 본 논문에서는 위상 배열 안테나 기술을 적용하여, 전기적인 다운 틸팅 기능을 갖는 800㎒ 대역의 이중 편파 기지국 안테나를 개발하였다. 이 안테나는 15㏈i의 이득과 0°∼14°의 다운 틸팅 범위를 갖는다. 복사 소자로는 적층형 마이크로스트립 패치 안테나를 사용하였으며, 단자간 분리도 및 교차 편파 특성 개선을 위하여 balanced feed technique을 적용하였다. 개발된 안테나에 대한 필드 테스트를 수행하였으며, 이를 통해 전기적 다운 틸팅 안테나의 효과를 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.192-201
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• 2003

본 논문은 일반적인 평면형 마이크로스트립 패치 안테나의 크기를 줄이고자 1.575 GHz 대역에서 패치면을 입체적 구조인 단방향 선형 주름형, 사각 주름형 및 격자 요철형으로 제안, 설계하였다. 설계 결과, 단방향 선형 주름형은 평면형 구조에 비해 패치의 공진길이가 21.4 % 단축되었으며, -10 dB 반사손실 대역폭은 62 MHz로서 평면형의 39 MHz(2.5 %)에 비해 23 MHz(1.5 %) 증가하였다. 이득은 평면형의 6.7 dBd에 비해 0.9 dB 저하된 5.8 dBd를 나타내었다. 3 dB 빔폭은 공진길이 단축으로 인해 E-면에서만 18$^{\circ}$ 증가하였다. 사각 주름형의 경우, 패치의 가시적 크기는 평면형에 비해 21.6 %의 면적 축소효과를 얻었다. 격자 요철형의 경우, 먼저 선형편파에 대해 패치 면적은 평면형에 비해 43.3 %의 면적 축소효과를 얻었다. -10 dB 대역폭은 70 MHz (4.4 %)로 평면형에 비해 31 MHz(2%)증가하였다. 이득은 2.2 dBd로서 평면형에 비해 4.5 dB 저하되었고, -3 dB 빔폭은 E-면에서 22$^{\circ}$, H-면에서 13$^{\circ}$ 각각 증가하였다. 원형편파의 경우, 패치의 크기는 평면형에 비해 41 %가 축소되었고, 축비는 0.8 dB의 양호한 원편파 특성을 얻었으며, 2 dB 이내 축비 대역폭은 20 MHz(1.27 %)로 평면형의 10 MHz(0.63 %)에 비해 증가되었다. 이로써 본 논문에 제안된 안테나 구조가 소형화면에서 크게 효과가 있고, 대역폭 증가로 인해 다양한 서비스가 부가된 시스템에서의 활용 가능성이 확인되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.501-510
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• 2005

본 논문에서는 마이크로스트립 패치 안테나의 패치 밑면에 부착된 'L'자형 plate에 의해 패치 밑면의 전류 경로 길이 증가 효과 및 perturbation효과를 이용하여 안테나의 소형화를 이루고자 하였다. 1.575 GHz대에 있어서, 먼저 대각선 급전 선형 편파의 경우, 14개의 'L'자형 Plate를 부착시켰을 시 패치의 크기가 $47mm{\times}47mm$로 높이 9mm 평면형 마이크로스트립 패치 안테나(패치 길이 83mm$\times$패치 폭 83mm)보다 $70.8\%$의 면적 축소 효과를 나타내었고, 이득은 1.19 dBd, E-면 HPBW는 $127^{\circ}$를 나타내었다. 또한 원형 편파의 경우, 13개의 'L'자형 plate를 부착시켰을 시 패치의 크기가 $53mm{\times}54mm$로, 평면형 보다 $54.6\%$ 면적 축소 효과를 나타내었고, 이득은 1.36 dBd, 1.575 GHz에서 축비는 1.37 dB, 축비 2 dB 이하 대역폭은 14 MHz를 나타내었다. 이로써 본 논문에서 제안된 패치 밑면에 'L'자형 plate를 부착시킨 마이크로스트립 안테나가 선형 편파 및 원형 편파 안테나의 소형화에 적합함을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권4A호
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• pp.324-329
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• 2009

본 논문에서는 IEEE802.11 기반의 WLAN(5.2/5.8GHz)대역에서 동작하는 새로운 모양의 마이크로스트립 패치 안테나를 설계 및 제작하였다. 안테나의 크기는 $21.2{\times}16mm^2$이며 Taconic-RF30 기판을 사용하였다. 이동성을 위해 소형화 하였고, Snowflake패치 모양에 Short-pin을 삽입하여 dual-band 공진특성 및 적절한 대역곡을 얻고자 하였다. 또한 주변 회로 집적화를 위해 단일 양면기판을 사용하였고, 시뮬레이션 설계는 Snowflake모양과 Short-pin의 위치변화, 패치길이를 최적화하여 제작 및 측정하였다. 제작한 안테나의 대역폭(Return loss < -10dB) 은 5.2GHz 대역에서 220MHz, 5.8GHz 대역에서는 135MHz의 대역폭을 얻었다. 또한 $4.7{\sim}6.9dBi$의 이득을 얻었으며, 3-dB 빔폭(HPBW)은 E-Plane과 H-Plane이 5.1500Hz에서 각각 $73.2^{\circ}/82.75^{\circ}$, 5.3500Hz에서 $74.56^{\circ}/83.63^{\circ}$, 그리고 5.7850Hz에서 $86.24^{\circ}/85.15^{\circ}$로 측정되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권7호
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• pp.711-719
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• 2011

본 논문에서는 L-밴드 대역 레이더 후방 산란 측정용 도파관 직교 모드 변환기(orthomode transducer)의 소형화에 대한 설계 및 성능 분석 결과를 제시한다. 도파관 직교 모드 변환기는 테이퍼(taper) 구조를 기본으로 새롭게 설계된 접합 구조를 이용하여 별도의 테이퍼 구조 없이 표준 어댑터와 연결이 가능하도록 설계/제작되었다. 소형화된 L-밴드 직교 모드 변환기의 최대 길이는 약 1.2 ${\lambda}_o$(310 mm)이며, 이는 기존의 동급 직교 모드 변환기 크기의 약 60 % 수준이 된다. 또한, 직교 모드 변환기의 포트 정합 특성과 편파 격리도 특성을 높이기 위해서 두 개의 금속봉을 구조 내부에 삽입하여 운용 주파수 대역 내 420 MHz의 대역폭(반사 손실<-15 dB 이하)과 약 40 dB의 높은 편파 격리도 성능을 얻을 수 있었다. 제작된 직교 모드 변환기, 혼 안테나, 네트워크 분석기(Agilent사(社)8753E)로 구성된 L-밴드 scatterometer를 이용한 레이더 후방 산란 측정의 정확도 분석을 위해 STCT(Single Target Calibration Technique) 보정 기법과 2DTST(2D Target Scanning Technique) 자동 측정 기법을 이용하였다. 보정된 scatterometer를 이용하여 측정된 시험용 목표물(55 cm 삼각 수동 전파 반사기)의 RCS(Radar Cross Section)의 측정 오차는 수직/수평 편파 각각 -0.2 dB와 0.25 dB이며, 유효 편파 격리도는 대역 내 평균 약 35.8 dB이다. 이때, 성능 측정을 위해 직교 모드 변환기와 함께 사용된 혼 안테나는 길이 300 mm, 개구면 크기 $450{\times}450\;mm^2$이며, E-평면 $29.5^{\circ}$와 H-평면 $36.5^{\circ}$의 반전력 빔 폭(HPBW)을 갖는다.