본 논문에서는 프린트 다이폴의 지향성 증가와 동시에 부엽 레벨을 억제하는 기능을 가진 저속파 구조를 제안하고 구성 설계변수의 변화에 따른 전기적 특성의 변화를 알아보고자 한다. 유전체 기판과 도체 막대의 배열로 구성된 프린트 형태의 저속파 구조는 프린트 다이폴 안테나의 여기 방향에 위치하며 안테나의 방사 패턴 및 세기에 영향을 미친다. 이 도체 막대로 된 기생소자는 좁은 간격을 가지고 일정하게 배열되며 소자의 길이는 점차 줄어드는 형상을 가진다. 따라서 본 연구에서는 저속파 구조에서 방사 성능에 영향을 줄 수 있는 변수로 기생소자 배열 간격, 소자 길이, 소자 길이의 테이퍼 각도가 고려되며, 변수들의 변화에 따른 전기장 세기 및 위상 분포가 관찰 및 분석된다. 이를 기반으로 방사패턴이 분석이 되며, 고지향성 특성을 위한 저속파 구조의 기생소자 배열 방안이 제공된다. 제안된 안테나는 Wifi 대역(5.15~5.85 GHz)에서 동작하도록 설계되며, 안테나의 이득을 극대화하고 부엽을 억제하도록 저속파 기생소자의 설계변수가 최적화된다. 제작된 안테나의 시뮬레이션 및 측정 결과 넓은 대역폭 특성을 나타내며, 높은 효율과 이득, 낮은 부엽 레벨을 갖는 것을 확인할 수 있다.
In this paper, two 4$\times$4 rectangular patch array antennas operating at 20 GHz are implemented for the satellite communication. The sixteen patch antennas and microstrip feeding line are printed on a single-layered substrate. The design goal is to achieve high directivity and gain by optimizing design parameters through permutations in element spacing. The spacing between the array elements is chosen to be 0.736$\lambda$. Numerical simulation results indicate that the HPBW(Half-Power Beam Width) of the 4$\times$4 patch array antenna is 18.78 degrees in the E-plane and 18.48 degrees in the H-plane with a gain of 17.18 dBi. Numerical simulations of a 4$\times$4 recessed patch array antenna yield a HPBW of 18.71 degrees in the E-plane and 17.82 degrees in the H-plane with a gain of 19.43 dBi.
高利得과 廣帶域 特性을 동시에 실현하기 위하여 원형 루프 안테나를 傳送線路에 의하여 交叉給電시킨 素子와 無給電 素子로 구성한 LP형태의 안테나를 제시했다. 제시한 안테나를 모멘트法에 의하여 數値解析하여 電流分布, 入力임피던스, 電力利得 및 指向性 패턴 등을 對數週期 다이폴 안테나(LPDA)와 比較 檢討하였다. 그 결과 本 論文에서 제시된 안테나는 廣帶域 特性 밑 高利得을 갖고 周波數에 따른 E, H面패턴의 변화가 거의 없었으며 LPDA보다 우수한 性能을 갖는 것으로 확인 되었다.
본 논문에서는 휴대단말기 내장형 GPS(Global Positioning System) 안테나를 설계 제작하였다. 안테나를 소형화하는 방법으로 비유전율이 높은 유전체 기판(${\varepsilon}_r$=90)과 작은 접지면($13{\times}13$ mm)을 사용하였다. 또한 안테나의 수신이득 증대를 위하여 증폭회로가 포함된 능동형으로 구성했다. 제작된 안테나의 특성을 측정한 결과, 안테나의 최대이득은 약 12 dBi, 축비는 3 dB 이하이며 증폭회로의 소비전류는 4 mA 이하이다.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제15권2호
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pp.111-114
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2015
In this paper, we have proposed dual-band Phi-shaped slot gap filler antenna for satellite internet service applications. Some properties of the antenna such as return loss, radiation pattern, and gain have been simulated and measured. The proposed antenna has a Phi-shaped slot on the circular patch and is fabricated on the TLX-9 substrate. The radius of the circular patch is 25 mm, and it has a coaxial feeding structure. The dual-band Phi-shaped slot gap filler antenna has high-gain, small-size, simple-structure, and good radiation patterns at each band. The operating frequency band can be tuned by adjusting the length AL and FL of the Phi-shaped slot.
In this paper, we proposed a Ku-band antenna that can be mounted on UAV. A proposed antenna structure has small size and light weight. It is considered long distance communication environment(LOS) and equipped UAV. Proposed antenna is designed $16{\times}2$ aperture coupled microstrip patch array antenna for high gain characteristics. In the measurement results, VSWR is less than 1.5 and the gain is over 21dBi in the bandwidth. Mechanical specifications of antenna assembly are ${\phi}250{\times}200mm$ of size and 3kg of weight.
We propose a small active antenna to receive Global Navigation Satellite System (GNSS) signals, i.e., Global Positioning System (GPS) L1 (1,575MHz) and Russian Global Navigation Satellite System (GLONASS) L1 (1,600 MHz) signals. A two-stage low-noise amplifier (LNA) with more than 27 dB gain is implemented in the bottom layer of a three-layer antenna package. In addition, a hybrid coupler is used to combine signals from pair of proximately coupled orthogonal feeds with $90^{\circ}$ phase difference to achieve the circular polarization (CP) characteristic. Three layers of high permittivity (${\varepsilon}_r=10$) substrates are stacked and effectively integrated to have a small dimension of $64mm{\times}64mm{\times}7.42mm$ (including both circuit and antenna). The reflection coefficient of the fabricated antenna at the target frequency is below -10 dB, the measured antenna gain is above 26 dBic and the measured noise figure is less than 1.4 dB.
There are many researches to increase bandwidth of the microstrip patch antenna for wireless LAN. In spite of broad bandwidth, Bow-Tie microstrip patch antenna, broadband microstrip patch antenna, has disadvantages that are low gain and big size. In this paper, stacked Bow-Tie microstrip patch antenna for wireless LAN is designed in 5.725∼5.825㎓ band. This antenna has characteristics that are broadband bandwidth, high gain and small size compared with microstrip patch antenna. In simulated results, the return loss is -34.2㏈ at 5.78㎓ and bandwidth is 11.345% for VSWR 2:1 and 7.75% for VSWR 1.5:1. In measured results, the return loss is -38.45㏈ at 5.78㎓ and bandwidth is 13% for VSWR 2:1 and 5.6% for VSWR 1.5:1. It has 59.37$^{\circ}$-3㏈ beam width and 6.5㏈ gain.
Journal of information and communication convergence engineering
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제18권3호
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pp.162-166
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2020
The present paper presents an array antenna of a microstrip patch for 5G applications. Four rectangular microstrip patch elements are arranged in parallel and series to form an array antenna. Two insets are made on both sides of each patch element to achieve a wide frequency bandwidth of 23.97-31.60 GHz. To attain a high gain and wider bandwidth, the microstrip patch antenna is fed using series and corporate feeding networks. Further, three director elements on top of the top-most patch elements, and one reflector element at the open end of each patch element, are added. The addition of the Yagi elements improved the overall gain and acquired a higher radiation efficiency throughout the operating frequency bandwidth, with the array antenna achieving a maximum peak gain of 8.7 dB. The proposed antenna is built on a low-loss and low-cost substrate of FR4-eproxy. The proposed antenna design with a simple structure is suitable for Internet of Things and 5G applications.
최근들어 임펄스 레이더에서 거리를 측정하기위한 센서로서 또는 비 압축 고속 영상데이터의 전송용으로 UWB 기술이 활발히 응용되고 있다. 그러나 UWB 기술은 대역이 옥타브 밴드로 매우 넓어서 시스템을 설계하기가 쉽지 않다. 특히 광대역 임피던스를 정합해야하는 안테나를 비롯한 RF분야에서 더욱 그렇다. 본 연구에서는 이러한 3~6GHz 옥타브 대역에서 사용할 수 있는 시뉴어스 안테나를 설계하고 제작하였다. 그리고 유전체 렌즈를 설계하여 부착하여 이득을 높이는 실험한 결과 3~6GHz 사용대역에서 6~10dBi의 높은 이득을 얻을 수 있었다. 제작된 유전체 부착 시뉴어스 안테나를 HD 비디오 데이터 전송에 사용하였다. 전송 결과 10mW의 무선전력으로 최대 전송 거리는 90m였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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