본 논문에서는 배열 합성 혼 안테나를 설계하고 고출력 마그네트론을 연결하여 방사전력을 측정하였다. 제안된 안테나는 $4{\times}4$ 배열 합성 혼 안테나 특성을 바탕으로 후방 방사를 억제시키기 위해 합성 혼 개구면 상, 하단에 2단 단락구조물을 부착하여 빔폭 E-plane $8.86^{\circ}$, H-plane $7.35^{\circ}$, 전후방비 39.7 dB를 얻었다. 또한 배열된 마그네트론을 이용한 배열 혼 안테나의 방사전력을 측정하기 위하여 도파관 어댑터를 설계하여 마그네트론과 혼 안테나를 연결 시켰고 고출력의 파워를 측정하기 위해 중간단에 에어갭을 넣은 마이크로스트립 라인 커플러를 설계하였다. $4{\times}4$ 배열 합성 혼 안테나의 중앙에 4개의 마그네트론을 연결하여 측정한 결과 평균 방사 출력 0.063 W를 얻었다.
본 논문에서는 밀리미터파대역에서 동작하는 H면 여파기 결합 안테나를 제안하였다. 여파기 결합 안테나는 여파기가 안테나에 삽입된 형태이며 안테나의 반사손실을 줄이고 지향성을 높이기 위하여 다층의 유전체 렌즈가 결합되었다. 도파관 형태의 여파기와 안테나는 가상의 도체벽을 형성하는 via의 배열을 PCB기판에 구현함으로서 크기의 감소를 꾀하였으며 안테나와 여파기를 일반적인 도파관에서 설계한 후 PCB 기판에 축소하여 구현한 후 결합을 시도하였다. 유전체 렌즈의 두께를 조절하기위해 단층 및 다층의 유전체 기판을 사용하였으며 그 결과로 41.5 GHz의 중심주파수에서 8, 13.5 dBi의 시뮬레이션 이득을 각각 얻을 수 있었다.
헬릭스 안테나는 관제, 관측, 탐사, 통신 위성 등에서 관제(TT&C), 데이터 통신, GPS 수신 시스템, 전술 시스템으로 활용되고 있다 위성의 Z축에서 최대 지향성과 방사 특성을 갖는 헬릭스는 광대역의 임피던스와 통신 커버리지 대역을 제공할 수 있다. 도파관 혼 구조는 흔히 레이다 분야에 이용되는데, 지반 탐사 레이다 및 전자파 장애 측정 등 초 광대역 펄스를 필요로 하는 곳에 사용된다. 또한 크기가 비교적 작고, 적은 방사 왜곡으로 인한 고효율과 낮은 반사 특성을 갖는 장점이 있다. 본 논문에서는 고용량의 데이터를 전송하여 넓은 주파수 대역폭을 사용하는 통신 및 원격 탐사 위성에 적합한 도파관 혼-헬릭스 결합 안테나를 설계한다. 설계된 변형 구조 안테나는 S 밴드에서 가변 빔 스캐닝 모드를 갖는 혼-헬릭스 결합 헬리콘 구조로 관제, 탐사, 고속 데이터 통신용 등의 다기능 안테나로 동작한다. 도파관 혼은 테이퍼된 헬릭스를 감싸는 접이식 반사체로 설계하여 구조물의 소형화를 유도한다. 현재 개발 중인 차세대 다목적 실용위성에서는 고성능의 탑재체를 활용하기 때문에 정밀하고 안정된 위성 자세 제어 능력을 요구하고, 위성 안테나의 지향성 요구 조건이 강화된다. 이를 위해 설계된 안테나의 위성 초기 배치에 따른 링크 분석을 통해 위성체의 자세 및 운용 모드에 따라 다른 결과를 갖는 빔 스캐닝을 산출하고 각 모드에서의 자료 전송률에 대해 연구한다.
Lee, Juyul;Kim, Kyung-Won;Kim, Myung-Don;Park, Jae-Joon;Yoon, Young Keun;Chong, Young Jun
ETRI Journal
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제42권1호
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pp.7-16
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2020
Assuming omnidirectional antenna reception, the ITU-R recently developed a new propagation model on building entry loss (BEL) for 5G millimeter-wave frequency sharing and compatibility studies, which is a simplified outdoor-to-indoor path loss model. Considering the utilization of high-gain narrow-beamwidth beamforming, the omnidirectional-based ITU-R BEL model may not be appropriate to predict propagation characteristics for directional beamforming scenarios. This paper studies the effects of beamwidth on the ITU-R BEL model. This study is based on field measurements collected with four different beamwidth antennas: omnidirectional, 10° horn, 30° horn, and 60° horn. The measurement campaigns were conducted at two types of building sites: traditional and thermally efficient buildings. These sites, as well as the measurement scenarios, were carefully chosen to comply with the ITU-R BEL measurement guidelines and the ITU-R building types. We observed the importance of accurate beam alignment from the BEL variation range. We were able to quantify the beamwidth dependency by fitting to a model that is inversely proportional to the beamwidth.
본 논문에서는 혼 안테나를 위한 원형 편파가 발생 가능한 동축-도파관 변환 구조를 제안한다. 제안된 장치는 동축 선로에서 원형 도파관으로 모드를 변환하기 위한 변환 구조와 원형 도파관에서 원형 편파를 발생시키기 위한 편파기 기능을 동시에 가진다. 제안된 구조는 동축 선로에서 원형 도파관으로 $TE_{11}$ 모드의 신호를 전달하기 위한 수직 동축 내심과 백숏 사이에 수직 전계를 수평 전계로 바꾸는 편파 비틈 구조를 두어 원형 편파를 발생시킨다. 이러한 장치는 원형 편파 혼 안테나 이전에 위치해 시스템을 단순화 시킬 수 있는 장점을 가진다. 제안된 원형 편파 발생이 가능한 동축-도파관 변환 구조는 X-대역($8.0{\sim}8.5$ GHz)에서 동작하게 설계하였다.
본 논문에서는 천정에 부착할 분구형 리플렉터를 이용한 마이크로파대의 새로운 옥내 무선통신시스템을 구축하는데 필요한 반구형 리플렉터의 산란특성 및 옥내 전파특성을 평가하기 위해 송수신 공용 원편파 양선 코니칼 혼안테나를 설계, 제작하고 그 제특성을 구했다. 그 결과, 편파식별도 27 dB이상, 축비 1.25 dB 이하의 양호한 원편파 양선출력 특성이 얻어졌다.
Kim, Jin-Gyong;Chung, Kyung-Ho;Ho, Yo-Choul;Kim, Moon-Il
전기전자학회논문지
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제13권2호
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pp.220-223
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2009
A simple measurement system is built to estimate the dual-antenna diversity gain at 2.4GHz easily in open lab environment. To obtain multipath fading propagation channel, the system consists of two transmission horn that placed on opposite direction and a rotating stage mechanically changing the position of test dual-antenna with time over distance greater than one wavelength. Estimated diversity is nearly same as theoretical value such that measured diversity gain of 30mm separated is about 6dB similar to theoretical value of 5.7dB and increases monotonically with the increasing separation distance as predicted by the theory. Proposed measurement system that is simple enough to fit in a small space can evaluate the performance of various dual-antennas with a reasonable accuracy with lower 5% difference between the ten sets of measured waveform distribution and theoretical Rayleigh cumulative distribution.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제12권1호
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pp.85-93
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2012
We propose a new expression of the near-field gain correction to calculate the on-axis far-field gain from the onaxis near-field gain for a directive antenna. The new expression is represented by transversal vectorial transmitting characteristics of two antennas that are measured by planar near-field equipment. Due to the advantages of the photonic sensor, the utilization of the new expression realizes the measurements of the on-axis far-field gains for two kinds of double ridged waveguide horn antennas within 0.1 dB deviation from 1 GHz to 6 GHz without calibrating the photonic sensor system.
본 논문에서는 기존의 혼 안테나에 Dielectric rod를 삽입하는 구조를 사용하였다. 입력구조는 Rectangular Waveguide Feed에 Cone을 접목시키는 형태로 구현되었으며 기존의 E-Plane taper구조보다 특성이 양호하며 소형화를 구현해냈다. 제작된 안테나의 중심주파수는 37GHz이며 정재파비 특성 또한 양호하다. 여러 Feeding 구조 중 Bandwidth를 좀더 확장할 수 있는 구조에 초점을 맞추어 대역폭은 13%이상을 구현했으며 시뮬레이션 툴은 Ansoft HFSS V7.0으로 최적화한 후 제작 및 측정하였다. 또한 사용된 Dielectric rod의 제질은 Teflon(ETFE, $\varepsilon$$_{r}$=2.03)을 사용하였다.
In this study, we developed a process technology to fabricate RFID tag antennas using a one-sheet inlay micro-pattern forming process by press-molding RFID tag antennas on insulation sheet layers, such as polymer films, using ultrasonic longitudinal vibration. In addition, a fine pattern applicable for RFID tag antennas was manufactured using a $25{\mu}m$ thick thin-plate square wire; this is in contrast to the method that uses a conventional round wire. The developed ultrasonic indentation process can be used to fabricate fine pattern of the RFID antenna using one piece of equipment. The simplified manufacturing process technology has a shorter manufacturing time and is more economical. The developed RFID tag antenna forming technique involves pressing the $25{\mu}m$ square wire directly on the thin sheet insulation sheet of maximum thickness $200{\mu}m$, using a 60 kHz ultrasonic tool horn.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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