• 제목/요약/키워드: Microstrip-fed

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PSO 알고리즘을 이용한 이동통신용 마이크로스트립 패치 안테나 설계에 관한 연구 (A Study on Design of Mobile Communication Microstrip Patch Antenna using PSO algorithm)

  • 김명동;박병호;성현경
    • 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.

빔경사 직렬 급전형 마이크로스트립 배열 안테나 설계 (Design of the Beam Tilted Series-fed Microstrip Array Antenna)

  • 이진선;정민길;김진생;이정남;강치운;이우수;이문수
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.35-41
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    • 1997
  • 빔폭 $10^{\circ}$, 경사각 $80^{\circ}$ 및 SLL -15 dB 이하인 직렬 급전형 마이크로스트립 배열 안테나를 설계한다. 직렬 급전형 배열은 모든 소자들을 고임피딘스인 전송선로로 상호 연결하고, 첫 번째 소자에서 급전하며, 정합부하로 종단된 진행파 안테나이다. 안테나의 방사패턴과 임피던스 정합은 인쇄된 안테나 및 배열을 설계하는데 널리 사용 되는 소프트웨어 패키지인 앙상블 4.0에 의해서 해석한다. 빔의 경사각은 소자간의 간격에 의해서 구현된다. 직렬 급전형 배열 안테나는 병렬급전구조에 비하여 급전회로망이 간단하고 급전회로망에서의 방사손실이 작은 이점이 있다. 안테나는 두께 62 mil인 RT/Duroid 기판상에 제작한다. 실험결과 이론치와 실험치가 일치함을 확인하였다.

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모노폴 방사패턴을 가지는 마이크로스트립 표면파 안테나의 대역폭개선에 관한 연구 (A Study on the Bandwidth Enhancement of a Microstrip Surface Wave Antenna With a Monopole Like Pattern)

  • 장재삼;정영호;이호상;조동기;박승배;김철복;이문수
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권12호
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    • pp.139-145
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    • 2008
  • 본 연구에서는 여파성 표면(FSS : frequency Selective Surface)을 가지는 마이크로스트립 표면파안테나(SWA : Surface Wave Antenna)를 설계 제작하여 그 특성을 실험적으로 고찰한다. 표면파 안테나는 마이크로스트립을 이용하여 박막, 경량, 간단한 제조와 고주파 집적회로에 적합하며 모노폴 안테나와 유사한 방사패턴을 가진다. 여파성 표면을 가지는 마이크로스트립 표면파 안테나는 표면파의 여기를 위한 중앙급전 방식의 마이크로스트립 패치와 표면파의 방사를 위한 주기적인 구조의 패치를 적층하여 구성한다. 광대역 특성을 얻기 위하여 링 모양의 기생 패치를 추가하였고, FSS 단위소자로 원형의 패치를 선택하였다. 실험결과, 공진 주파수는 5.9GHz이고, 대역폭은 12%이며, 5.6dBi의 이득을 나타내었다.

단일 급전 원형 편파 마이크로스트립 안테나 설계 (Design of Singly Fed Microstrip Antennas Having Circular Polarization)

  • 오세창;전중창;박위상
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권7호
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    • pp.998-1009
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    • 1999
  • 본 논문에서는 X 밴드 주파수에서 단얼 마이크로스트립 선로 급전방식을 갖는 원형 편파 개구면-패치 안테나(aperture-patch antenna) 및 환 구조 안테나(ring antenna)를 설계, 제작하여 특성을 측정하였다. 개구면-패치 안테나는 동작 대역폭이 매우 넓으며, 환 구조 안테나는 크기가 작아서 대형 배열안테나의 기본 복사소자로 적합하다. 이 두 종류의 안테나에 대하여 VSWR 대역폭과 원형편파 축비(axial ratio)를 개선하기 위한 여러 가지 설계 파라미터의 영향을 분석하였다. 개구면과 환 복사소자는 공진기 모델(cavity mode!)에 근거하여 초기 설계를 하였으며. 원형편파를 발생시키기 위한 개구면 내부의 패치와 환 내부의 스터브(stub) 는 Ensemble 소프트웨어를 사용하여 최적화 하였다. 제작된 안테나는 개구면-패치 안테나의 경우 25 %의 V VSWR 대역폭(3dB 기준)과 1.2 dB의 최소 축비를 가지며, 환 구조 안테나에서는 6.7 %의 VSWR 대역폭과 1.6 dB의 최소 축비를 가진다.

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이동통신 기지국용 광대역 quasi-Yagi 안테나에 관한 연구 (Study on a broadband quasi-Yagi antenna for mobile base station)

  • 이종익;여준호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권9호
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    • pp.4165-4170
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    • 2012
  • 본 논문에서는 마이크로 스트립으로 급전되는 quasi-Yagi 안테나(QYA)의 이득과 대역폭 개선방법에 대해 연구하였다. QYA의 광대역 특성은 평면 기판 상에 코플래너 스트립으로 급전되는 평면 다이폴 투사기와 그에 근접하는 기생 도파기로부터 얻을 수 있다. 도파기와 접지면 반사기를 추가하여 대역 내 안정된 이득분포를 갖도록 한다. 단락 종단된 마이크로 스트립 선로와 슬롯 선로로 구성된 안테나 내장형 밸런에 의해 QYA를 급전하며, 급전위치를 조절하여 광대역 임피던스 정합을 얻는다. 1.75-2.7 GHz 대역을 포함하고 이득이 4.5 dBi 이상인 QYA를 설계하고 FR4 기판(비유전율 4.4, 두께 1.6mm)상에 제작하였다. 실험결과 제작된 안테나는 대역폭 59.7%(1.55-2.87 GHz), 안정된 이득(4.7-6.5 dBi), 10 dB 이상의 전후방비 등의 우수한 특성을 보였다. 실험결과와 컴퓨터 시뮬레이션 결과가 잘 일치하여 본 연구의 타당성을 검증하였다.

이중공진 마이크로스트립 패치 안테나에 관한 연구 (A Study of Dual-Frequency Microstrip Patch Antenna)

  • 장준영;김준모;윤영중;엄순영;전순익
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.515-525
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    • 1998
  • 본 논문에서는 위성통신에서 단일 안테나로 송수신하기 위하여 12.5 GHz와 14.25 GHz 대역에서 각각 동작하 는 이중공진 안테나를 껄계 제작하고 특성을 살며보았으며, 이중 급천구조를 이용함으로써 기폰의 단일 급전 방 식 이중공진 안테나의 문제점인 송수신 신호의 분리 및 단일 편파 특성율 보완하였다. 이중급전 안테나의 방사소 자 경우 방사체의 폭과 길이는 각각의 단일 공진 안테나의 길이가 되고, 급전선의 청합의 경우에는 상대 급천선 에 의한 임피던스의 변화를 최소화시켰다. 또한 이를 배열 안테나로 확장시 공간상의 문제를 해결하기 위해서 마 이크로스트립선로와 동축선로를 혼합한 급전방식을 사용하여 이차원 $2\times2$ 배열 안테나를 껄계 제작하고 방사때 턴 및 주파수 특성 동을 측정하여 두 공진 주파수로 각각 사용 가능함올 확인하였다. 측정된 결과를 살펴보면 공진주파수는 셜계치에서 1.44 % 이하의 오차를 보였으며, 반사손실의 경우 -21 dB 이하의 값올 나타냈으며, 두 포트간 격리도는 또한 -21 dB 이하의 값올 나타냈다. 측정된 방사때턴으로부터 계 산된 directivity는 12.23 dBi를 나타냈으며, 사이드로브 레벨은 elevation 명면은 -12 dB 이하, azimuth 명면 은 -15 dB를 이하의 값을 나타냈다. 또한 교차 편파특성의 경우 elevation 명면과 azimuth 평면 모두 -17 dB 이하의 값을나타냈다.

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Multiband Microstrip-Fed Right Angle Slot Antenna Design for Wireless Communication Systems

  • Rakluea, Paitoon;Anantrasirichai, Noppin;Janchitrapongvej, Kanok;Wakabayashi, Toshio
    • ETRI Journal
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    • 제31권3호
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    • pp.271-281
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    • 2009
  • This paper presents a novel multiband microstrip-fed right angle slot antenna design technique for multiple independent frequency bands. The new technique uses various slot sizes at various appropriate positions. We first propose a tri-band slot antenna consisting of three right angle slots. Then, a quad-band slot antenna is developed with four right angle slots which achieves slant ${\pm}45^{\circ}$ linear polarization, omnidirectional pattern coverage, good antenna gain, and acceptable impedance bandwidths over all the operating frequency range. Moreover, an open-circuited tuning stub is introduced to achieve good impedance matching. Both proposed antennas are designed on a ground plane of RT/duroid 5880 substrate with a thickness of 1.575 mm. The real measurable results show that the desired frequencies used in wireless communication systems, namely, WLAN and WiMax, are efficiently achieved.

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UNII 밴드에서 대역 저지 특성을 갖는 초광대역 안테나 (UWB Antenna with Band Stop Characteristic in UNII Band)

  • 노양운;정경호;최재훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.194-198
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    • 2005
  • 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.

급전선과 직교된 전자기결합 마이크로스트립 다이폴 배열안테나의 해석 (Analysis of the Transversely fed EMC Microstrip Dipole Array Antenna)

  • 손영수;윤현보
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.105-116
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    • 1996
  • 급전선과 직교된 전자기결합 마이크로스트립 다이폴안테나는 주로 주파수 영역의 적분방정식 및 모멘트법에 의해, 다이폴의 전류분포를 구하므로써 설계 및 해석이 이루어졌으나, 본 연구에서는 FDTD 방법을 이용하여 각 다이폴의 전류분포를 직접 계산하여, 전자기결합 다이폴 배열안테나의 설계 및 해석 가능성을 제시하였다. 이 경우, 맥스웰방정식 적분형을 유한차분형태로 표현한 수식을 적용하였으며, 계산된 각 다이폴의 전류분포에 의해 복사전계를 구하므로써, 표면전류 및 자류밀도를 계산하여 복사패턴을 구하는 방법에 비해 계산과정과 시간이 크게 단축됨을 보였다.

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T-모양 급전선을 갖는 마이크로스트립 슬롯 안테나의 최적 설계방법에 관한 연구 (Optimum Design of T-shaped Microstrip-line-fed Slot Antennas)

  • 김권일;서영훈;박익모
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.562-569
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    • 2001
  • 본 논문은 T-모양 급전선을 갖는 마이크로스트립 슬롯 안테나의 최적 설계방법에 대하여 연구하였다. T-모양의 급전선을 갖는 마이크로스트립 슬롯안테나의 대역폭에 가장 큰 영향을 주는 설계변수는 급전선의 offset 위치로 가로 방향의 급전선 길이로서, 기판의 유전상수와 두께 그리고 슬롯 폭이 주어지면 설계한 안테나가 최대 대역촉을 갖도록 두 설계변수를 계산할 수 있는 식을 curve fitting을 통하여 유도하였다. 시뮬레이션하여 최대 대역폭을 갖도록 최적화 시킨 안테나의 offset 위치와 급전선 가로길이를 이식을 이용하여 계산한 값과 각각 비교하였고 그 결과가 잘 일치하였다.

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