• 제목/요약/키워드: High gain antenna

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지상파 DMB용 다중 권선 Loop 안테나 (Multi-Turn Circular Loop Antenna for Portable Terrestrial DMB)

  • 손원국;최익권
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.501-505
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    • 2008
  • 이 논문에서는 휴대 장치의 지상파 DMB용 안테나로 다중 권선 loop 안테나를 제안한다. 제안된 안테나는 크기가 작으면서도 지상파 DMB 대역에서 충분한 수신 전력을 확보하도록 권수는 80회, 그리고 직경은 4 mm로 하였으며, 또한 높은 전달 함수 특성을 갖도록 품질 계수를 1로 하였다. 제작된 안테나는 길이가 30 mm로 소형이며, 이득은 약 -15 dBd로 길이 190 mm의 상용 지상파 DMB 모노폴 안테나와 비슷한 수신 능력을 가짐을 측정을 통해 확인하였다.

Performance Analysis of Amplify-and-Forward Two-Way Relaying with Antenna Correlation

  • Fan, Zhangjun;Xu, Kun;Zhang, Bangning;Pan, Xiaofei
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제6권6호
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    • pp.1606-1626
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    • 2012
  • This paper investigates the performance of an amplify-and-forward (AF) two-way relaying system with antenna correlation. The system consists of two multiple-antenna sources, which exchange information via the aid of a single-antenna relay. In particular, we derive the exact outage probability expression. Furthermore, we provide a simple, tight closed-form lower bound for the outage probability. Based on the lower bound, we obtain the closed-form asymptotic outage probability and the average symbol error rate expressions at high signal-to-noise ratio (SNR), which reveal the system's diversity order and coding gain with antenna correlation. To investigate the system's throughput performance with antenna correlation, we also derive a closed-form lower bound for the average sum-rate, which is quite tight from medium to high SNR regime. The analytical results readily enable us to obtain insight into the effect of antenna correlation on the system's performance. Extensive Monte Carlo simulations are conducted to verify the analytical results.

고출력 전자기파 발생 장치용 소형화 된 원뿔 계단형 COBRA (Miniaturized Conically Stepped COBRA for High Power Electromagnetic Generator)

  • 안지환;이상흔;윤영중;김준연;이우상;소준호;한인희
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권9호
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    • pp.947-956
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    • 2008
  • 본 논문에서는 고출력 전자기파 발생 장치에 사용될 소형화 된 원뿔 계단형 COBRA(Coaxial Beam-Rotating Antenna)를 제안하였다. COBRA는 혼 안테나와 렌즈로 구성되는데, 일반적인 방법으로 설계할 경우 정전 파괴 방지를 위해 그 크기가 매우 커지게 된다. 소형화를 위해 안테나의 길이만 줄일 경우 위상 오류의 증가로 인해 안테나의 이득이 줄어들게 되는데, 이를 방지하기 위해 COBRA 렌즈를 원뿔 계단형으로 변형시켜 개구면에서의 위상 오류가 보정 되도록 하였다. 시뮬레이션 결과, 1,300 mm 길이의 안테나를 600 mm로 줄였음에도 불구하고 제안된 안테나는 더 높은 이득을 보였으며, 제작하고 측정된 원뿔 계단형 COBRA의 이득은 26.2 dBi로 나타났다.

마이크로스트립 리플렉트어레이 안테나에 관한 연구 (Researches on Microstrip Reflectarray Antennas)

  • 윤영중
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권11호
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    • pp.937-950
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    • 2015
  • 마이크로스트립 리플렉트어레이는 다수의 반사소자를 이용하여 방사패턴을 조절하는 안테나로서, 일반적으로 곡면형 반사판 안테나를 대체하기 위하여 연구되어왔다. 본 논문에서는 리플렉트어레이에 관한 간략한 설계 이론을 정리하고, 고이득 및 광대역 리플렉트어레이의 연구동향을 살펴본다. 리플렉트어레이의 이득 특성을 개선하기 위해서는 리플렉트어레이에서 구현되는 반사위상의 오차를 최소화해야 하는데, 이를 위해서는 충분히 넓은 반사위상 범위 및 낮은 반사위상 민감도를 얻어야 한다. 리플렉트어레이의 대역폭을 확장하기 위해서는 반사소자의 반사위상이 주파수에 대해 선형적인 특성을 가지도록 설계해야 한다. 본 논문에서는 적층형 구조, 단층 다중공진 구조 등, 고이득 및 광대역 리플렉트어레이를 위해 반사소자의 반사위상 특성을 개선하고자 하는 다양한 연구에 대해 살펴본다. 또한, 안테나를 보다 소형화하기 위해 리플렉트어레이를 이중 반사판 형태로 구현하는 연구를 소개하고, 마지막으로 Contoured 빔, 근거리 빔 집중, RCS 감소 등 다양한 리플렉트어레이 적용 사례에 대해 정리한다.

무선랜 대역의 배열 안테나 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Array antenna in the WLAN Band)

  • 박용욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.779-783
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    • 2012
  • 본 논문에서는 5GHz 대역의 무선랜에 적합한 억세스 포인터용 안테나를 설계 제작하였다. 설계된 안테나는 비교적 높은 이득과 광대역을 얻을 수 있는 $2{\times}2$ 평면 배열 마이크로 스트립 패치 안테나를 선택하였다. 대역폭 확대와 고이득에 중점을 둔 $2{\times}2$ 평면 배열 마이크로 스트립 패치 안테나를 패치의 크기, 패치 간격 등의 설계 파라미터에 대한 영향을 HFSS (High Frequency Structural Simulator)을 이용하여 분석 한 후, FR-4 기판을 사용하여 안테나를 제작하고 특성을 분석하였다. 제작된 안테나 특성 측정 결과, 안테나의 중심 주파수는 5.06GHz, 반사손실은 -44dB, -10dB 대역폭은 200MHz의 특성을 보였고, 또한 VSWR은 1.1의 값을 얻을 수 있었다.

고이득 구현을 위한 K-밴드 $4{\times}4$ 마이크로스트립 패치 어레이 안테나의 설계 (The Design of $4{\times}4$ Microstrip Patch Array Antenna of K-Band for the High Gain)

  • 이하영;제프리 브론스타인;김형석
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2006년도 하계학술대회
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    • pp.193-196
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    • 2006
  • In this paper, two $4{\times}4$ rectangular patch array antennas operated at 20 GHz are implemented for the satellite communication. Two $2{\times}2$ sub-arrays are designed and used for the design of $4{\times}4$ patch array. The sixteen patch antennas and microstrip feeding line are printed on the single-layered substrate. The spacing between the array elements is chosen to be $0.736{\lambda}$. The HPBW(Half Power Beam Width) of the $4{\times}4$ microstrip patch array is 17.01 degrees in the E-plane and 17.71 degrees in the H-plane with a gain of 11.6dB in the experimental results. The HPBW of the recessed $4{\times}4$ microstrip patch array is 18.66 degrees in E-plane and 17.12 degrees in the H-plane with a gain of 12.55dB in the experimental results.

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Field-Measurement-Based Received Power Analysis for Directional Beamforming Millimeter-Wave Systems: Effects of Beamwidth and Beam Misalignment

  • Lee, Juyul;Kim, Myung-Don;Park, Jae-Joon;Chong, Young Jun
    • ETRI Journal
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    • 제40권1호
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    • pp.26-38
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    • 2018
  • To overcome considerable path loss in millimeter-wave propagation, high-gain directional beamforming is considered to be a key enabling technology for outdoor 5G mobile networks. Associated with beamforming, this paper investigates propagation power loss characteristics in two aspects. The first is beamwidth effects. Owing to the multipath receiving nature of mobile environments, it is expected that a narrower beamwidth antenna will capture fewer multipath signals, while increasing directivity gain. If we normalize the directivity gain, this narrow-beamwidth reception incurs an additional power loss compared to omnidirectional-antenna power reception. With measurement data collected in an urban area at 28 GHz and 38 GHz, we illustrate the amount of these additional propagation losses as a function of the half-power beamwidth. Secondly, we investigate power losses due to steering beam misalignment, as well as the measurement data. The results show that a small angle misalignment can cause a large power loss. Considering that most standard documents provide omnidirectional antenna path loss characteristics, these results are expected to contribute to mmWave mobile system designs.

3중 대역 휴대폰 단말기용 다중 전류 분포 폴디드 모노폴 안테나 (Multi-Current Distributed Folded Monopole Antenna for Triple Band Mobile Phone Handset)

  • 손태호;이재호
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.1189-1195
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    • 2007
  • 본 논문에서는 폴드형 GSM/DCS/USPCS 서비스용 휴대폰 단말기에 적용되는 3중 대역 폴디드 모노폴 안테나를 설계 제작한다. 안테나는 변형된 미앤더 구조이며, 접힌 형상을 갖도록 설계함으로써 GSM 주파수 대역에서는 길이를 늘리는 역할을 하고, DCS/USPCS 주파수 대역에서는 같은 방향으로 전류가 형성될 수 있도록 한다. 같은 방향의 다중 전류는 방사 저항과 이득을 동시에 높게 해 줌으로써 내장형 안테나로 성능 구현이 어려운 휴대폰에 적용될 수 있다. 설계된 안테나를 프레스 공법으로 제작하여 휴대폰에 적용한 결과 GSM/DCS/USPCS의 3중 대역에서 폴드 닫힘 상태에서 VSWR 3:1, 열림 상태에서 2:1 이내 특성을 만족하고 있으며, 최대 이득은 GSM 밴드에서 -0.02 dBi, DCS 밴드에서 +0.2 dBi, USPCS 밴드에서 +0.78 dBi을 가지고 전방향성 특성의 H면 방사 특성을 보인다.

휴대폰용 2중 대역 고효율 FPCB 안테나 (High Efficiency FPCB Antenna for the Dual Band Mobile Phone)

  • 서상혁;손태호;조영민
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권11호
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    • pp.1194-1200
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    • 2009
  • 1 cc 체적을 갖는 휴대폰 내장형 안테나를 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)로 구현하였다. 안테나 전류의 방향이 가급적 일정하도록 설계함으로써 소형이지만 효율을 높여 이득을 증가시켰다. GSM 대역의 공진을 위한 짧은 길이의 보상은 맴돌이 인덕터를 FPCB상에 구현하여 보상하였다. 2개 맴돌이 인덕터를 적용하여 GSM 대역의 대역폭을 넓혔다. DCS 대역의 방사 소자는 FPCB와 수직인 형태의 도체 패턴을 부설하여 설계하였다. 비유전율 4.4를 갖는 두께 0.05 mm의 FPCB로 구현하고 길이$\times$$\times$높이=$30{\times}7{\times}5$ mm인 캐리어(carrier)에 부착하여 안테나를 제작하였다. 제작된 안테나를 측정한 결과, GSM 대역에서 VSWR 2:1 이하, 효율 42.49~60.95 % 및 평균 이득 -3.72~-2.15 dBi를 보였고, DCS 대역에서 VSWR 2:1 이하, 효율 47.95~73.21 % 및 평균 이득 -3.19~-1.35 dBi가 나타나 2대역 공히 우수한 특성을 보였다. 방사 패턴은 2대역 모두 H-면 전방향성 특성을 보였다.

PIFA구조를 가지는 등방성 RFID 메탈 태그 안테나 (A Design of Isotropic RFID Metal Tag Antenna with a PIFA Structure)

  • 윤정미;정진욱
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제2권2호
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    • pp.57-62
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    • 2009
  • 본 논문에서는 금속체에 태그를 부착하였을 경우에도 태그 안테나가 전방향성 방사패턴을 갖고 동작하는 PIFA 형 RFID 금속 태그 안테나를 제안하였다. 안테나는 본체와 급전부, 수직 패치와 접지면으로 되어 있으며, 안테나를 소형화시키기 위해 본체와 접지면 사이에 높은 유전율을 가지는 기판을 삽입하였다. 본체는 급전부를 중심으로 대칭적인 구조를 가져 안테나에 흐르는 전류를 반대 방향으로 흐르도록 하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 안테나의 임피던스 대역폭 ($S_{11}$ < -10 dB)은 20 MHz (900 ~ 920 MHz)를 나타내었고, 최대 복사 이득은 중심 주파수 912 MHz에서 공기 중과 금속 물체에 부착하였을 때 각각 -10 dBi와 -15 dBi를 가졌다. 또한 이득 편차가 각각 6 dB 이하를 만족시켜 제안된 안테나가 전방향성 복사 패턴을 가지고 동작하는 것을 알 수 있다.

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