• 제목/요약/키워드: Microstrip Patch Antenna

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UWB 평면 패치안테나의 지향성이득의 향상 방법 (Directivity Gain Improvement Method for UWB Coplanar Patch Antenna)

  • 주창복
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제49권6호
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    • pp.63-70
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    • 2012
  • UWB 주파수대역의 안테나로써 CPW 급전의 U-자형 평면 패치 안테나모델의 지향성이득 향상 방법을 검토하였다. 지향성 이득 향상을 위해 CPW 급전의 U-자형 패치 안테나 모델에 개구슬롯 반사면을 부가하여 마이크로스트립 구조로 재구성하였다. 재구성한 안테나는 특성 임피던스 $50.08{\Omega}$에 대해 반사계수는 -6.5dB(VSWR < 3.3)이하이며 지향성이득은 7.8 dBi ~ 9.6 dBi, 전후방비는 17.8dB ~ 28.7dB 그리고 ${\theta}=0^{\circ}$의 주방사 방향에 대해 -3dB 방사각의 범위가 ${\pm}30^{\circ}$의 방사지향성의 패턴을 나타내 보였다.

혼 반사기를 적용한 UAV용 패치배열 안테나 설계 (Design of Patch Array Antenna for UAV with Horn Reflector)

  • 김성훈;고지환
    • 한국항행학회논문지
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    • 제27권6호
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    • pp.828-834
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    • 2023
  • 본 논문에서는 패치배열안테나에 혼 형상의 반사기를 적용하여 넓은 빔 폭을 형성하는 안테나를 연구하였다. 넓은 빔 폭을 구현하기 위해 정사각형 마이크로스트립 기판 상의 4개 방면에 3개의 패치들을 각각 배열하였고, 배열안테나 후방에 혼(Horn) 형상의 반사기를 각각 적용하였다. 이 구조를 통해 패치로부터 형성 된 수직 빔 패턴이 사선 방향으로 변환되었고 결과적으로 네개의 섹터에서 형성된 각각의 빔 폭이 더해져서 반구형에 가까운 넓은 빔 폭을 만들 수 있었다. 제안된 안테나는 UAV(unmanned aerial vehicle)에 적용하기 위해 연구되었고 모의시험결과, 4.5 dBi 빔 폭이 146.8°임을 확인하였다.

DSRC 통신을 위한 원형 편파 패치 배열 안테나 설계 (Design of Circularly Polarization Patch Array Antenna for DSRC)

  • 김현철;정진우;이현진;임영석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.144-150
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    • 2012
  • 본 논문에서는 ITS(Intelligent Transport System)의 DSRC(Dedicated Short Range Communication) 통신을 위한 노변 기지국용 원형 편파 패치 배열 안테나를 제안하였다. DSRC 노변 기지국용 안테나가 다중 경로로부터 반사된 신호를 효율적으로 수신하기 위해 원형 편파로 동작하도록 설계하였다. 제안된 안테나는 마이크로스트립 패치와 급전 선로로 구성되었으며, 급전부의 슬롯 부근에 슬릿을 삽입하여 원형 편파를 발생시켰다. DSRC 노변 기지국용 안테나에 요구되는 이득 값을 만족시키기 위해 $2{\times}2$ 배열 구조로 설계하였다. 측정된 임피던스 대역폭과 축비 대역폭은 5.795~5.855 GHz의 DSRC 통신 대역을 모두 만족하였다. 제안된 안테나의 수직 반치각과 수평반치각은 약 $43^{\circ}$이며, 약 11.21 dBi의 이득 특성을 보였다.

도플러 레이더용 마이크로스트립 페치 배열 안테나의 설계에 관한 연구 (A Study on the design of the Microstrip Patch Array Antenna for Doppler Radar)

  • 강중순;손병문
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제6권4호
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    • pp.519-526
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    • 2002
  • 본 논문에서는 이동 목표물의 속도를 측정하기 위한 도플러 레이더용 중심 주파수 10.525GHz인 마이크 로스트립 패치 배열 안테나를 설계 및 제작하였다. 이동용 레이더 시스템에 적용하기 위해서 비교적 충격에 강한 단일기판을 사용하였고, 원하는 특성을 얻기 위하여 급전회로망은 corporated 3-dB amplitude taper를 이용하여 4 $\times$ 8로 배열하였다. 또한 정사각형의 패치 소자를 사용하여 원편파를 이용할 수 있도록 하였다. 설계 및 제작된 안테나는 반사계수(S$_1$$_1$) -53.498dB, 수평 빔폭 $10^{\circ}$, 수직 빔폭 $18.8^{\circ}$, 이득 21dBi 및 SLL(Side Lobe Level) -17.5 dB 이하, 220MHz의 VSMR 1.5 이하 대역폭을 얻었다.

서로 다른 위상지연을 갖는 시퀀셜 로테이션 배열 마이크로스트립 안테나 특성 (Characteristics of Sequentially Rotated Array Microstrip Antennas Using Each Other Phase Delay)

  • 한봉희;김남현;노광현;강영진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권7A호
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    • pp.537-546
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    • 2003
  • 본 논문에서는 ISM(5GHz)대역에서 동작하는 개구 결합 원 편파 패치 안테나를 제안하고 단일 원 편파 패치 안테나에 광대역성과 원 편파의 특성을 향상시키기 위해 0$^{\circ}$, 90$^{\circ}$, 180$^{\circ}$, 270$^{\circ}$와 0$^{\circ}$, 45$^{\circ}$, 90$^{\circ}$, 135$^{\circ}$의 서로 다른 위상 지연을 갖는 시퀀셜 로테이션 배열 방법을 사용하여 각각 2$\times$2 안테나로 설계하여 비교 분석하였다. 그 결과 90$^{\circ}$와 45$^{\circ}$의 위상 지연을 갖는 시퀀셜 로테이션 배열 2$\times$2 안테나가 광대역 특성과 축비가 개선됨을 확인하였다. 또한 45$^{\circ}$의 위상 지연을 갖는 시퀀셜 로테이션 배열 2$\times$2 안테나가 90$^{\circ}$의 위상 지연을 갖는 시퀀셜 로테이션 배역 2$\times$2 안테나에 비해 임피던스 대역폭과 축비 특성이 개선되었음을 검증하였다.

유한한 기판 크기가 2소자 E-평면 선형 배열 안테나의 방사 특성에 미치는 영향 (Effect of a Finite Substrate Size on the Radiation Characteristics of Two-Element Linear E-plane Array Antennas)

  • 윤영민;김부균
    • 전자공학회논문지
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    • 제49권12호
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    • pp.95-110
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    • 2012
  • 유한한 기판 크기가 2 소자 E-평면 마이크로스트립 패치 선형 위상 배열 안테나의 방사 특성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 서로 다른 유전상수를 가지는 기판을 이용하여 2 소자 E-평면 배열 안테나의 기판 크기에 따른 평균 능동소자패턴 특성을 분석하고 빔 주사각도에 따른 배열 안테나의 방사패턴 특성을 분석하였다. 전산모의 실험 결과 E-평면상에 배열된 2 소자 배열안테나의 방사패턴은 주로 E-평면 기판 가장자리에서 회절되어 방사되는 필드에 의해 결정되며 안테나 소자 간 상호 결합으로 인한 기생 방사가 배열 안테나의 방사패턴에 미치는 영향은 상대적으로 작게 나타났다. 안테나 소자 중심에서 E-평면 방향 기판 가장자리까지의 거리가 $0.35{\lambda}_0$ 일 때 배열 안테나의 방사패턴 특성이 가장 향상되었다.

이중 공진형 마이크로스트립 패치 안테나 설계 (Design of a Dual-Frequency Microstrip Patch Antenna)

  • 김규성;김태우;최재훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권7호
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    • pp.1131-1137
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    • 1999
  • 본 논문에서는 개구 결합 방식을 이용하여 단일 급전으로 이중 공진을 일으키며 공진된 면파가 서로 직교 하는 새로운 형태의 패치 안테나를 제안하였으며. 이 패치 안테나의 특성을 실험적으로 고창하였다 이를 위 해 방사소자는 새로운 형태의 두 개의 사각형 홈이 파인 정사각 패치를 사용하였고 개구 결합 구조도 패치 소자에서 발생되는 2중 편파를 수용할 수 있도록 십자형 슬롯과 90도 굽은 급전션을 사용하였다. 제안된 패 치 안테나의 특성을 이용하여 Ku 밴드 위성통신용 송수선 겸용 $2\times$ 배열 안테나를 설계 제작하였으며, 성능 분석을 통하여 위성단말기용 안테나로서의 이용 타당성을 고찰하였다. 측정된 안테나의 성능을 살펴보면 송 수신 중심주파수에서 10 dBi 이상의 이득을 얻었고, 부엽은 - 13 dB 이하, 편파 분리도는 - 17 dB 이하의 값 을 나타냈다.

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Wideband 4×8 Array Antennas with Aperture Coupled Patch Antenna Elements on LTCC

  • Jun, Dong-Suk;Bondarik, Alexander;Lee, Hong-Yeol;Ryu, Han-Cheol;Paek, Mun-Cheol;Kang, Kwang-Yong;Choi, Ik-Guen
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제10권3호
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    • pp.150-157
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    • 2010
  • We proposed a $4{\times}8$ array antenna with aperture-coupled patch antenna elements. The antenna was designed for 60 GHz operation and fabrication on the low-temperature cofired ceramic(LTCC) substrate($\varepsilon_r$=5.8). The feedline with the stub was designed to enhance the radiating element bandwidth and the transition characteristics between the waveguide (WG) and microstrip line(MSL). Through the optimization of the antenna and feedline geometry, the antenna gain and the performance of the 10 dB bandwidth were 20.2 dBi and 13 % up, respectively. The measured results agreed with the simulated ones.

다중대역용 프랙탈 안테나의 설계 및 제작에 관한 연구 (A Study on Fractal Antenna Design and Fabrication for Multi-Band Applications)

  • 김갑기
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.81-86
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    • 2011
  • 본 논문에서는 반원의 프랙탈 마이크로스트립 패치 안테나를 설계함으로써 안테나를 다중 공진시켜 대역폭의 문제점을 개선하였으며, 이는 IEEE 802.11의 무선랜 대역을 포함하고 IEEE802.16e인 이동형 WiMax의 규격을 동시에 포함할 수 있는 무지향성 안테나를 설계하고 특성을 측정하다. 안테나의 다중공진을 위해 공진주파수, 임피던스정합, 극성 및 방사패턴을 훌륭히 제어할 수 있는 다중 독립 주파수를 만족시키기 위해 세 개의 반원의 프랙탈 패치를 삽입함으로써 무선통신을 위한 안테나를 설계하였다.

77-GHz mmWave antenna array on liquid crystal polymer for automotive radar and RF front-end module

  • Kim, Sangkil;Rida, Amin;Lakafosis, Vasileios;Nikolaou, Symeon;Tentzeris, Manos M.
    • ETRI Journal
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    • 제41권2호
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    • pp.262-269
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    • 2019
  • This paper introduces a low-cost, high-performance mmWave antenna array module at 77 GHz. Conventional waveguide transitions have been replaced by 3D CPW-microstrip transitions which are much simpler to realize. They are compatible with low-cost substrate fabrication processes, allowing easy integration of ICs in 3D multi-chip modules. An antenna array is designed and implemented using multilayer coupled-fed patch antenna technology. The proposed $16{\times}16$ array antenna has a fractional bandwidth of 8.4% (6.5 GHz) and a 23.6-dBi realized gain at 77 GHz.