• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.2600-2606
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• 2014

본 논문에서는 470-806 MHz 대역에서 동작하는 지상파 실내 디지털 TV (DTV)용 평면 다이폴 쌍 안테나 설계방법에 대해 연구하였다. 제안된 안테나는 도체 스트립에 의해 연결되는 두 개의 평면 다이폴로 구성되고 마이크로스트립 선로에 의해 급전된다. 길이가 다른 두 개의 다이폴을 이용하여 광대역 특성을 갖도록 하고 긴 다이폴의 끝 부분을 접어서 크기를 소형화하였다. 시뮬레이션을 통해 설계 파라미터들이 안테나의 특성에 미치는 영향을 분석하고 지상파 DTV용 주파수 대역에 적합하도록 파라미터 값들을 조절하였다. 실내 DTV 수신용으로 설계된 안테나를 $240mm{\times}139.5mm$ 크기의 FR4 기판에 제작하고 특성을 측정한 결과 전압정재파비가 2이하 인 대역이 458-864 MHz(61.4%)로서 시뮬레이션 결과 448-868 MHz (63.8%)와 잘 일치하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.1-5
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• 2017

본 논문은 마이크로스트립을 이용한 대역저지 필터의 저지 대역을 확장시키기 위하여 끝단이 전기적으로 커플링된 오픈 스터브 대역저지 필터에 이중 스퍼라인을 결합하는 구조를 제안한다. 먼저 시뮬레이션을 통해 대칭 이중 스퍼라인 구조와 비대칭 이중 스퍼라인 구조의 S21을 비교해보았을 때 대칭 이중 스퍼라인 구조가 비대칭 이중 스퍼라인 구조에 비해 저지 대역폭이 더 넓게 확장됨을 알 수 있었다. 그러므로 대칭 이중 스퍼라인을 하나의 마이크로스트립 전송선로 위에 병렬로 위치한 두 개의 오픈 스터브의 끝단을 전기적으로 커플링 시킨 대역저지 필터에 결합시킴으로 필터의 크기를 그대로 유지하면서도 저지 대역폭을 크게 확장시켰다. 본 논문에서 제안한 대역저지 필터의 저지 대역폭은 3.1 GHz로 스퍼라인이 없는 병렬 오픈 스터브 필터에 비해 약 244 % (억압값:-20dB 이하) 까지 확장되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.222-222
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• 2007

RF circuit을 구현하는데 있어서 기판의 전기적 특성을 정확하게 아는 것은 원하는 결과를 추출하기 위해 매우 중요하다. 본 연구에서는 현재 사용되고 있는 PI 기판의 전기적인 특성인 유효 유전율과 loss tangent 값을 T-resonator률 이용해 정확하게 측정하고자 했다. T-resonator는 microstrip 구조로 구현 되었으며 conductor material은 Cu를 사용하였다. PI 기판의 두께는 25um, Cu의 두께는 PI 기판의 종류에 따라 12um 와 18um, T-resonator line width는 50um로 구현하였다. 또한 공진 주파수에 따라 stub 길이가 다른 10개의 T-resonator를 제작하였다. PI 기판의 유효 유전율을 구하기 위해 stub 길이의 open-end effect와 T-junction effect를 고려하였으며 수식을 통해 정확한 유효 유전률을 추출하였다. 또한 PI 기판의 loss tangent 추출에 필요한 dielectric loss를 추출하기 위해 unload quality factor를 분석하였다. Unload quality factor는 dielectric loss, conductor loss, radiation loss를 구성되며 conductor loss와 radiation loss를 수식에 의해 구하고 dielectric loss를 추출 하였다. 추출 된 dielectric loss를 통해 각각의 T-resonator의 loss tangent 값을 구하였다. T-resonator를 이용한 PI 기판의 측정은 비교적 복잡한 수식에 의해 이루어지지만 정확한 data를 얻을 수 있고 다른 재료의 전기적 특성을 추출하는데 응용이 가능하다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.17-23
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• 2021

본 논문에서는 와이파이용으로 더욱 소형화된 이중대역 슬롯 안테나를 새롭게 제안하였다. 제안된 안테나는 이중 주파수 대역에서 정재파 공진을 발생시킬 수 있는 개방종단의 직사각형 2단 계단형 슬롯과 L-형 마이크로스트립 급전선으로 구성된다. 측정결과 임피던스 대역폭은 저주파수 대역에서는 58 MHz(2.412 ~ 2.470 GHz) 및 고주파수 대역에서는 452 MHz(5.451 ~ 5.903 GHz)로 각각 측정되었다. 더욱이 제안된 안테나의 크기 14 × 21 mm²는 기존의 유사소형 슬롯 안테나의 크기 20 × 21 mm²에 비해 30% 정도의 크기로 줄어든 결과이다. H-Plane 상에서 무지향성을 가지는 전형적인 다이폴 안테나의 방사패턴 특성을 가지고 있어 Wi-Fi와 같은 상용 무선 네트워크 용도로 사용하기에 매우 적합하다고 판단된다.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권11호
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• pp.29-35
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• 2018

본 연구는 준 마이크로파 대역에서 슬롯(slot) 결합 커패시터 공진기를 이용하여 Nacl 수용액의 농도변화를 감지할 수 있는 고감도 센서를 제안하였다. 센서에 적용되는 공진기는 마이크로스트립 선로의 접지 면을 활용하여 유도성 슬롯(inductive slot)과 연결된 평행판 커패시터로 구성된다. 농도변화에 따른 유전특성 측정데이터를 기반으로, 농도변화가 확연히 드러나는 UHF 대역에서 공진주파수가 정해졌으며, 평행판 커패시터 내에 Nacl 수용액이 삽입된다. 시뮬레이션을 토대로 제안된 공진기를 설계하여 제작하였다. 농도 변화를 0 mg/dl에서 400 mg/dl까지 100 mg/dl 단계로 실험하였고, 전송 산란계수($S_{21}$)가 측정되었다. 실험결과 각 단계별 최소 1.8 dB($S_{21}$)의 변화를 얻음으로써 Nacl 수용액에서 농도검출 센서에 적용가능함을 입증하였다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제22권4호
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• pp.142-147
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• 2023

This paper presents a novel design of a differential patch antenna for 60-GHz millimeter-wave applications. The design process of the back-to-back (BTB) patch antenna is based on the conventional single-patch antenna. The initial design of the BTB patch antenna (Type-I) has a patch size of 0.66 × 0.98 mm² and a substrate size of 0.99 × 1.48 mm². It has a gain of 1.83 dBi and an efficiency of 94.4% with an omni-directional radiation pattern. A 0.4 mm-thick high-resistivity silicon (HRS) is employed for the substrate of the BTB patch antenna. The proposed antenna is further analyzed to investigate the effect of substrate size and resistivity. As the substrate resistivity decreases, the gain and efficiency degrade due to the substrate loss. As the substrate (HRS) size decreases approaching the patch size, the resonant frequency increases with a higher gain and efficiency. The BTB patch antenna has optimal performances when the substrate size matches the patch size on the HRS substrate (Type-II). The antenna is redesigned to have a patch size of 0.81 × 1.18 mm² on the HRS substrate in the same size. It has an efficiency of 94.9% and a gain of 1.97 dBi at the resonant frequency of 60 GHz with an omni-directional radiation pattern. Compared to the initial design of the BTB patch antenna (Type-I), the optimal BTB patch antenna (Type-II) has a slightly higher efficiency and gain with a considerable reduction in antenna area by 34.8%.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권8호
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• pp.745-753
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• 2011

본 논문에서는 다중 대역 서비스를 위한 평면형 모노폴 안테나를 설계하였다. 제안된 안테나는 광대역 특성을 얻기 위해 모노폴 안테나를 기반으로 한 사각 패치 안테나에 U자형 슬릿을 부설하였으며, 안테나의 크기를 소형화시켰다. 다양한 설계 파라미터들을 이용하여 주파수 특성을 최적화하였으며, 해당 주파수 대역을 만족시키기 위하여 변형된 U자형의 슬릿과 U자형의 패치 라인을 사용하였다. 또한, 휴대폰 안테나의 실장 환경을 고려한 $35{\times}50{\times}1\;mm^3$ 크기의 기판에서 안테나 부분의 크기는 $35{\times}27\;mm^2$이고, 비유전율 4.4인 FR-4 기판 위에 설계되어졌으며, 급전은 임피던스 $50{\Omega}$의 마이크로스트립 선로를 사용하였다. 측정 결과, 반사 손실 -10 dB를 기준으로 대역폭은 790~916 MHz, 1.74~2.14 GHz와 2.36~3.13 GHz로 측정되었다. 따라서 제작된 안테나는 GSM/DCS/US-PCS/UMTS/Bluetooth/S-DMB 등의 대역을 만족시키며, 휴대 통신 기기의 내장형 안테나에 응용하기 적합하게 구현되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.1908-1914
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• 2013

본 논문에서는 지상파 디지털 방송 수신용 광대역 평면 야기 안테나의 설계방법에 대해 연구하였다. 다이폴을 급전하는 코플래너 스트립은 스트립에 내장된 마이크로스트립과 연결되고 종단은 단락되어 있다. 급전되는 다이폴에 근접한 영역에 폭이 넓은 직사각형 스트립 도파기를 부가하여 광대역 임피던스 정합과 고주파 대역의 이득특성을 구현하였고, 접지면 반사기를 추가하여 저주파 대역의 이득 특성을 개선하였다. 안테나를 소형화하기 위해 다이폴과 반사기의 모양을 반 보우-타이(V) 형으로 변형하였으며, 여러 가지 파라미터들이 안테나 특성에 미치는 영향을 관찰하였다. 제안된 구조의 안테나를 지상파 DTV 주파수 대역인 470-806 MHz 대역에서 동작하도록 설계하였다. 최적화된 안테나를 FR4 기판 상에 제작하고 특성을 실험한 결과 VSWR < 2 인 대역 450-848 MHz, 이득 > 4.1 dBi, 전후방비 > 10.4 dB 등의 우수한 성능을 갖는 것을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.11-19
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• 2013

본 논문에서는 기생 소자의 커플링 현상을 이용하여 다중 대역 특성을 나타내기 위한 평면형 모노폴 안테나를 설계 및 제작하였다. 제안된 안테나는 단일 공진이 발생하는 사각 패치를 기본으로 다중 대역 특성을 얻기 위해 기생 소자를 삽입하였다. 기생 소자는 안테나 크기의 소형화와 다중 공진 특성을 나타내기 위해 스파이럴 구조를 사용하였으며, 각각의 설계 파라미터들을 이용하여 주파수 특성을 최적화 시켰다. 또한, via-hole을 통해 접지면에 연결된 L자 형태의 공진기를 급전선 양쪽에 삽입함으로써 서비스 대역 이외에 사용되지 않는 주파수 대역을 차단하였다. 사용된 기판은 크기가 $40{\times}60{\times}1mm^3$이고, 비유전율 4.4인 FR-4 기판 위에 설계되었으며, 급전은 임피던스 $50{\Omega}$의 마이크로스트립 선로를 사용하였다. 측정 결과, 1.714~2.496 GHz, 2.977~4.301 GHz, 4.721~6.315 GHz 대역에서 -10 dB 이하의 반사 손실 특성을 나타냈으며, 전방향의 방사 패턴을 나타냈다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권11호
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• pp.5214-5218
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• 2011

본 논문에서는 이동 통신용 기지국 안테나로 사용할 수 있는 직렬 급전된 두 개의 다이폴 배열(STDA) 안테나의 대역폭 향상에 관해 연구하였다. 제안된 STDA 안테나는 두 개의 서로 다른 길이의 스트립 다이폴 안테나가 코플래너스트립라인 급전선으로 바로 연결되어 있다. 두 다이폴 사이의 간격과 두 번째 다이폴의 길이를 조정함으로써 대역폭을 증가시킬 수 있다. 또한, 급전부를 최소화하기 위해 단락이 종단된 마이크로스트립라인과 슬롯라인으로 구성된 내장 밸런을 사용하였으며, 급전위치를 조정하여 광대역 임피던스 정합을 얻을 수 있었다. 제안된 구조로 현재 운용되는 이동 통신 주파수를 모두 포함하는 1.75-2.7 GHz 대역에서 이득이 5dBi 이상인 안테나를 설계하고 FR4 기판(비유전율 4.4, 두께 0.8 mm)상에 제작하여 특성을 실험하였다. 제작된 안테나는 VSWR<2 기준으로 임피던스 대역폭이 49%(1.7-2.8 GHz)이고 5.5 dBi 이상의 이득을 가지며, 12 dB 이상의 전후방비를 가진다.