본 논문에서는 마이크로스트립 안테나의 대역폭을 넓히기 위해 많이 사용되는 적층형 구조를 연구하였다. 두 패치간 거리에 따른 특성을 분석하고 주 패치 급전 선로에 병렬 개방 스터브를 연결하여 임피던스 정합을 최적화하였다. 병렬 스터브는 기생 패치와 접지면 사이로 이루어지는 영역 내부에 삽입되므로 정합회로를 위한 별도의 공간이 필요하지 않아서 소형화에 유리한 구조이다. 여러 가지 파라미터들이 안테나 특성에 미치는 영향을 분석하고, 제안된 구조의 안테나를 2.3~2.7GHz 대역에 적합하도록 최적화하였다. 실험 결과, 제안한 안테나의 주파수대역은 2.27~2.75GHz로써 대역폭은 약 480MHz이며, 스터브가 없는 스택 구조 안테나에 비해 약 160MHz의 광대역 특성을 얻었다. 안테나 이득은 대역폭 내에서 2.3GHz에서 최소 5.8dBi, 최대 2.6GHz에서 7.8dBi를 얻었다.
Packaging technologies for a broadband and narrowband modulator with a traveling wave electro-absorption modulator (TWEAM) device were developed. In developing a broadband modulator, the effects of the device and packaging designs on the broadband performance were investigated. The optimized designs were obtained through a simulation with the result that we developed a broadband modulator with a 3 dB bandwidth of 38 GHz in the electrical-to-optical (E/O) response, an electrical return loss of less than -10 dB at up to 26 GHz, an rms jitter of 1.832 ps, and an extinction ratio of 5.38 dB in a 40 Gbps non-return to zero (NRZ) eye diagram. For analog application, the effect of the RF termination scheme on the fractional bandwidth was studied. The microstrip line with a double stub as a matching circuit and a laser trimming process were used to obtain an $S_{11}$ of -34.58 dB at 40 GHz and 2.9 GHz bandwidth of less than -15 dB.
We propose a slot antenna consisting of a rectangular slot on the ground plane, fed by a microstrip line with a rectangular-ring-shaped tuning stub that can be deployed in ultra-wideband (UWB) communication systems to avoid interference with wireless local area network (WLAN) communication. Our antenna can achieve a single band-notched property from the 5 GHz frequency to the 6 GHz frequency owing to a controllable band notch that uses L- and J-shaped parasitic elements. The antenna characteristics can be modified to tune the band-notched property (4 GHz to 5 GHz or 6 GHz to 7 GHz) and the bandwidth of the band notch (1 GHz to 2 GHz). Furthermore, the shifted notch with enhanced width of the band notch from 1 GHz to 1.5 GHz is described in this paper. The UWB slot antenna and L- and J-shaped parasitic elements also provide the band-rejection function for reference in the WiMAX (3.5 GHz) and WLAN (5 GHz to 6 GHz) regions of the spectrum. Experiment results evidence the return loss performance, radiation patterns, and antenna gains at different operational frequencies.
본 논문에서는 고속 무선데이터 통신을 위하여 구형공진기와 SIOS를 사용하여 삽입손실이 작고, 차단특성이 아주 좁고, 광대역 특성을 갖는 마이크로스트립 대역통과필터를 연구하였다. 계단 임피던스 스터브는 일반 0.25${\lambda}$보다 30%의 길이를 줄일 수 있고, 또한 스터브의 임피던스의 크기를 변경할 수를 줄일 수 있는 장점이 있음으로 필터의 특성 개선에 적용할 수 있다. 본 논문의 객관성을 입증하기 위해서 최적화된 광대역 대역통과 필터를 구현하였다. 전송선로 모델을 사용하여 계산한 주파수 특성 결과는 실험값과 아주 잘 일치하였다. 구현된 필터의 모드발생스터브에 의하여 발생한 극점은 저 주파수 대역에서 3.610GHz, 4.265GHz, 고주파수 대역에서 8.494GHz, 9.056GHz이다. 필터의 3dB 대역폭은 58%(3.695GHz)이고, 삽입손실은 0.37dB, 30dB이고, 차단특성은 저 주파수 대역에서 237MHz, 고주파수대역에서 234MHz이다.
본 논문에서는 구형 공진기와 SIOS(Step-Impedance-Open-Stub)를 사용하여 삽입 손실이 적고, 차단 특성이 아주 좁고, 광대역 특성을 갖는 대역 통과 필터를 연구하였다. SIOS는 일반 $0.25\;{\lambda}$ 개방 스터브보다 약 30 %의 길이를 줄일 수 있고, 또한, SIOS의 길이에 따라 임피던스 값을 조정함으로써 필터의 특성 개선에 적용할 수 있다. 본 논문의 객관성을 입증하기 위해서 이중 모드 구형 공진기를 사용한 최적화된 광대역 대역 통과 필터를 구현하였다. 전송 선로 모델을 사용하여 계산한 주파수 특성 결과는 실험값과 아주 잘 일치하였다. 본 논문에서 구현된 필터의 주파수 특성은 필터의 3 dB 대역폭은 51.75 %(3.206 GHz)이고, 삽입 손실은 0.44 dB, 30 dB 차단 특성은 저 주파수 대역에서 221 MHz($4.326{\sim}4.587\;GHz$), 고주파수 대역에서 181 MHz($7.739{\sim}7.954\;GHz$)이다. 최대 차단 특성은 저주파 대역에서 -61.8 dB, 고주파 대역에서 -76.3 dB이다.
UNII(Unlicensed National Information Infrastructure) 밴드에서 대 역 저지 특성을 갖는 새로운 형태의 UWB 통신용 마이크로스트립 급전 원형 패치 안테나를 제안한다. 안테나의 대역 저지 특성은 inverted-U 슬랏을 이용하여 구현한다. 제안한 안테나는 inverted-U 슬랏의 길이를 변화시켜 대역 저지 주파수 범위를 결정한다. 측정된 안테나의 대역폭은 VSWR<2를 기준으로 $2.9\~12.1GHz$에 걸쳐 광대역 특성을 만족하며 $4.9\~6GHz$ 부근에서 대역저지 특성을 갖는다 안테나의 복사 패턴은 모포폴과 비슷한 전 방향성 특성을 나타내며 전 동작 주파수 대역에 걸쳐 균일한 이득 특성을 갖는다.
본 논문에서는 벨리미터파대 linear tapered slot (LTS) 안테나와 linear constant tapered slot(LCTS) 안테나를 시간영역 유한차분법(FDTD)을 이용하여 최적화한 후. 제작하고 측정하였다. 급전구조로 $\lambda$/4 개방 스터브의 폭을 확장시킨 microstrip-to-slot transition을 사용하여 대역폭이 16.5 GHz(VSWR~2)의 광대역 특성을 갖도록 제안하였다 제작된 안테나의 해석값과 측정값을 비교한 결과 LTS 안테나의 대역폭이 각각 8.3 GHz (26.47%)와 7.1792 GHz(22.44 %) 였고. LCTS 안테나의 대역폭은 각각 8.1 GHz(26.47 %)와 6.3243 GHz(20.43 %)의 우수한 대역폭을 얻을 수 있었다.
본 논문에서는 이중 모드 마이크로스트립 링 공진기의 크기를 줄이기 위해 4개의 개방 스터브를 삽입하였고, 이를 이용해 중심 주파수 2 GHz에서 100 MHz의 대역폭을 갖는 대역 통과 필터를 설계하였다. 삽입된 개방 스터브의 캐패시턴스 값에 따라 링 공진기의 크기를 조절할 수 있고, 스터브들의 두 가지 조합 형태 각각의 경우에 대역 통과 필터를 설계할 수 있음을 보였다. 제안된 구조를 2단 대역 통과 필터 회로로 모델링하여 위의 두 가지 경우에 각각 필터를 설계 및 제작하였으며, 설계 결과와 측정 결과가 잘 일치함을 확인하였다.
본 논문에서는 PIN 다이오드를 이용하여 다양한 편파 변환 특성을 갖는 마이크로스트립 원형 패치 안테나를 제안하였다. 안테나의 방사 패치에 두 개의 튜닝 스터브를 일정 거리를 두어 배치하고 PIN 다이오드로 각각의 튜닝 스터브를 방사 패치에 대하여 전기적으로 단락과 개방으로 스위칭함으로써 편파 변환 특성을 갖도록 하였다. 각각의 PIN 다이오드의 on/off 특성에 따라 안테나의 방사 특성은 두 주파수대의 선형 편파와 원형 편파, 우화전 원형 편파와 좌회전 원형 편파의 특성을 나타내게 된다. PIN 다이오드가 모두 on 또는 모두 off일 때 선형 편파가 발생하게 되고, 둘 중에 하나만 on되면 원형 편파 특성을 나타내게 된다. 안테나 측정 결과, 선형 편파일 경우에는 -10 dB 임피던스 대역폭은 각각 57.0 MHz($2.4\%$)와 50.0 MHz($2.1\%$)이며 방사 패턴에 있어서는 -15 dB 이하의 교차 편차 특성을 나타내었다. 또한, 원편파로 동작하는 경우, 좌${\cdot}$우 회전 편파에 대하여 모두 약 $1.3\%$의 축비 대역폭을 가졌으며 축비의 최소값은 0.2와 0.9 dB로 측정되었다.
본 논문은 tpo로이 제안된 안테나 소형화 기법을 이용하여 비교적 높은 이득과 광대역 특성을 지닌 마이크로 스트립 패치 안테나 (microstri patch antenna)를 개구 결합성 급전구조 (aperture coupled feed)를 이용하여 셀룰러 대역의 (824~894MHz) 중계기용으로 설계 및 제작되었다. 새로이 제안된 방법에서는 안테나의 크기를 줄이기 위하여 구형 마이크로스트립 패치 아테나의 TM01 모드의 전계분포를 이용하여 전계분포가 가장 큰 패치의 가장자리 아랫부분에 공진 패치의 길이 방향으로 유전체를 상빙하여 안테나의 크기를 효율적으로 줄이고 유전율이 높아짐으로써 발생되는 안테나의 이득 감소를 최소화 시킴과 동시에 소형 경량의 안테나를 쉽게 제작할수 있도록 설계 제작하였다. 또한 under-coupling 기법과 정합회로를 사용하여 셀룰러대역의 전대역에서 제작할 수 있도록 제작하였다. 또한 under-coupling 기법과 정합회로를 사용하여 셀룰러대역의 전 대역에서 VSWR이 1,5:1 이하가 되도록 설계하였다. 안테나 설계 툴 (Tool)은 Agilent Technologies사의 HFSS를 사용하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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