• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.80-85
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• 2015

최근 전 세계적으로 ITC 기술을 이용한 항만 물류 분야의 경쟁력이 심화되는 추세를 보이고 있으며 현재 우리나라도 국가 전략적 차원에서 생산성 향상 및 서비스의 개선을 통한 고부가 가치를 획득하기 위한 u-Port(항만 물류) 사업이 진행 중이다. u-Port 사업에서 주된 기술 요소로 RFID/USN 기술이 사용되는데, 이 기술은 금속 환경에서의 태그 인식률이 좋지 않고, 인식거리가 짧다는 문제점들을 이유로 센서 노드들의 추가적인 배치를 통하여 관리를 하고 있다. 그러나 이러한 방법은 오차 범위가 크고 시스템 구축 초기비용 및 유지보수 비용이 많이 들어 U-Port용 시스템 구축에 여러 가지 문제점을 초래하고 있다. 이러한 문제점들을 개선하기 위하여 본 논문에서는 금속 태그 제작에 사용되는 급전의 문제점을 개선하고, 주변 환경 요소인 금속 물질로 인한 영향을 줄여 태그를 금속 물체에 부착 할 경우에도 장거리 인식율을 높일 수 있도록 인셋 급전을 적용한 산업용 RFID 적층형 마이크로스트립 패치 안테나를 설계하였다. 인셋 급전은 기존의 유도결합 급전을 이용한 구조와는 다르게 방사체와 급전선이 서로 분리되어 있지 않은 것이 가장 큰 특징이다. 이런 특징의 구조는 낮은 안테나 높이와 태그 칩에 임피던스 정합이 가능한 형태를 생산할 수 있게 해준다. 그러나 무조건 태그 안테나의 높이를 줄이면 안테나의 임피던스는 접지면과 방사체 사이의 기생 캐패시턴스가 증가하여 임피던스 정합의 어려움이 발생할 수 있으므로 단락 구조를 급전에 적용시켜 안테나의 임피던스를 인덕티브하게 만드는 방법을 이용하여 태그 안테나 설계 시 단점을 최소화하고 장점을 극대화 시켰다[1][2]. 이러한 기술적 요소들을 적용하여 본 논문에서는 마이크로스트립 패치 안테나를 변형된 형태로 설계하였고, 부착되는 금속물질의 영향을 줄이기 위해 인셋 급전을 이용하였으며, 안테나의 구성을 단일 층이 아닌 멀티층, 즉 방사체와 접지면 사이에 금속판을 삽입하여 특성저하를 감소시켰다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권9호
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• pp.800-807
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• 2016

본 논문에서는 수정된 inset 급전 구조와 단일 슬롯이 장하된 이중대역 마이크로스트립 안테나에 대해 연구하였다. 수정된 inset 급전선은 x방향의 수직 inset 급전선과 전체 inset 급전선의 길이를 줄이기 위해 추가된 y방향의 수평 inset 급전선으로 구성된다. 임피던스 정합을 위한 급전선의 전체 길이는 수평 inset 급전선의 길이를 조절함으로써 구현된다. 낮은 공진 주파수와 높은 공진 주파수 간의 비율도 슬롯의 치수를 변화시킴으로써 쉽게 얻을 수 있었다. 또한, 슬롯의 길이와 위치가 안테나 대역폭, 입력 임피던스 등에 미치는 영향을 고찰하였다. 안테나를 제작하여 실험한 결과, 공진 주파수 간의 비율을 1.25에서 1.88까지 변하게 하였다. 그리고 높은 공진 주파수 방사 패턴인 $TM_{30}$은 낮은 공진 주파수 방사패턴인 $TM_{10}$과 거의 같았으며, E평면에서 -20.0 dB 이하의 교차 편파 특성을 보였다. 이러한 결과들로써 본 연구에서 제안된 안테나는 단일 급전 이중 대역 안테나로서 이용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.549-556
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• 2015

본 논문에서는 인셋 급전 구조에서 마이크로스트립 패치 안테나 소형화를 위해 접지면에 CSLR 9개 적용한 안테나('CSLR 09' 안테나)와 8개 적용한 안테나('CSLR 08' 안테나)를 설계한 후, 유전율 2.5, 두께 0.787 mm인 기판으로 안테나를 제작하여 반사손실과 복사패턴에 대한 이론 결과와 실험 결과를 비교하였다. 'CSLR 09'와 'CSLR 08' 안테나의 이론 결과에서는 공진주파수 2.82 GHz에 반사손실이 각각 -25.35 dB와 -16.77 dB를 보였고, 측정결과에서는 공진주파수 2.885 GHz에 반사손실이 각각 -30.72 dB와 -14.90 dB를 나타내어 두 경우 모두에서 거의 일치하는 결과를 얻었다. 또한 E-면과 H-면 복사패턴에 대한 실험 결과에서도 이론 결과와 거의 일치하는 양호한 결과를 얻었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.405-410
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• 2023

본 논문에서는 인셋(inset) 급전 구조의 사각형 패치 안테나를 이용하여, 2중 대역 안테나를 구현하는 방법을 제안하고자 한다. 제안하는 방법은 인셋 급전을 위해 패치 안테나 안으로 파고 들어간 슬롯의 길이를 다르게 한, 비대칭(asymmetric) 인셋 구조를 이용하여, 간단히 이중 대역 안테나를 설계하는 방법이다. 제안한 방법의 검증을 위해, 1.57GHz의 GPS와 2.4GHz WiFi 대역 지원하는 이중 대역 인셋 패치 안테나를 두께 1mm의 FR4 유전체 기판에 설계하고, 제작하였다. 제작한 안테나의 측정 결과 -10 dB 이하의 반사손실을 만족하는 주파수 대역은 1.55~1.57 GHz 및 2.41~2.45 GHz로 이중 대역 특성을 갖는 것을 확인하였다. 제안한 방법을 사용하면, 인셋 급전을 이용하는 이중 대역 안테나를 간단히 구현할 수 있으며, 다양한 응용 분야에 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.74-75
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• 2016

많은 무선통신 응용 시스템에서 다양한 종류의 마이크로스트립 안테나들이 사용되고 있다. 본 논문에서는 이중급전된 광대역 적층형 마이크로스트립 패치 안테나의 설계 방법을 연구하였다. 임피던스 대역폭을 개선하기 위하여 주 방사패치 및 기생패치의 크기, 패치 간 거리, 인셋 급전의 길이 등을 조정하였다. 시뮬레이션을 통해 2.3-2.7 GHz 대역의 안테나를 설계하고 반사손실, 이득, 방사패턴 등의 안테나 특성을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.1047-1052
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• 2016

본 논문에서는 인셋 급전한 패치의 접지면에 Complementary Single Loop Resonators(: CSLRs)을 배열한 안테나의 복사패턴을 개선하기 위하여 도체 반사판 사용을 제안하였다. 제안된 안테나의 반사판은 패치의 접지면으로부터 약 ${\lambda}_0/4$ 아래에 위치하고, 크기는 패치의 약 2배 정도이다. 유전율 2.5, 두께 0.787 mm인 마이크로스트립 기판을 사용하여 안테나를 설계, 제작하여 실험하였고, Finite Element Method(: FEM) 기반의 3D EM Solver인 HFSS를 사용하여 시뮬레이션 하였다. 실험결과, 반사판이 있는 경우의 안테나 공진주파수와 정합특성은 반사판이 없을 때와 거의 동일하게 변화가 없었으나, 복사패턴은 반사판에 의해 상당히 개선되었음을 확인하였다.

• 센서학회지
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• 제20권3호
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• pp.145-150
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• 2011

In this paper, we designed a tunable microstrip patch antenna using RF MEMS switches. The design and simulation of the antenna were performed using a high frequency structure simulator(HFSS). The antenna was designed for use in the ISM band and either operates at 2.4 GHz or 5.7 GHz achieving -10 dB return-loss bandwidths of 20 MHz and 180 MHz, respectively. In order to obtain high efficiency and improve the ease of integration, a high resistivity silicon(HRS) wafer on a glass substrate was used for the antenna. The antenna achieved high gains: 8 dB at 5.7 GHz and 1 dB at 2.4 GHz. The RF MEMS DC contact switches were simulated and analyzed using ANSYS software.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.1796-1803
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• 2013

본 논문에서는 IE3D를 기반으로 하는 새로운 PSO(Particle Swarm Optimization) 알고리즘을 사용해 이동통신용마이크로스트립 패치 안테나를 설계하였다. 본 논문의 목적은 이동통신용 급전 사각형 마이크로스트립 안테나를 설계하고, 대역폭의 복사 매개변수에 대한 안테나 크기(길이, 폭) 및 기판 매개변수 상대 유전 상수(${\varepsilon}r$), 기판 두께의 영향을 연구하여 이동통신용에 적합한 안테나를 설계하는 것이다. 안테나 설계 프로그램인 IE3D에 PSO알고리즘을 적용하여 안테나의 낮은 입력저항, 대역폭, 안테나의 이득 등을 개선하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.307-311
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• 2012

본 논문에서는 금속 환경에서 사용이 가능한 RFID 국제 규격인 910MHz 대역에서 최상의 성능을 갖는 미앤더 형태의 마이크로스트립 패치 안테나를 설계하였다. 안테나에 부착되는 상용 태그 칩과 정합을 위해 사각 형태의 급전부를 본체에 연결하였으며, 사각 형태의 급전부를 본체 안에 위치하였고, 안테나의 복수부인 본체를 효과적으로 축소하기 위하여 패치의 소자를 증가시켜 다중의 미앤더 형태로 설계하였다. 제안된 안테나의 크기와 접은 횟수에 따른 대역폭, 효율, 인식 거리 등의 특성을 비교 분석하였다. 측정결과 안테나의 크기와 미앤더 형태로 접은 횟수에 따른 효율 및 이득 특성 변화가 안테나의 인식 거리에 큰 영향을 미치는 것을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.316-319
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• 2012

본 논문에서는 IE3D를 기반으로 하는 새로운 PSO를 사용해 이동통신용 마이크로스트립 패치 안테나를 설계하였다. 본 논문의 목적은 이동통신용 급전 사각형 마이크로스트립 안테나를 설계하고, 대역폭의 복사 매개변수에 대한 안테나 크기(길이, 폭) 및 기판 매개변수 상대 유전 상수(${\varepsilon}r$), 기판 두께의 영향을 연구하여 이동통신용에 적합한 안테나를 설계하는 것이다. 안테나 설계 시 대역폭 확보 및 성능 향상을 위해 이중대역 이중 편파 안테나를 사용하였고, 안테나 위상 배열이 용이 하도록 단일 급전 방식을 사용하였다.