Journal of electromagnetic engineering and science
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제1권1호
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pp.67-72
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2001
In this paper, the plano-convex lens antenna fed by a single patch is studied for a microwave remote-traffic monitoring sensor with constraints of small size and low cost. Measurement of an AUT (Antenna Under Test) involves the considerations of a triangular groove for matched layer and metallic shielding effects. A formulation for extracting the parameters of a piano-convex lens antenna, based on geometrical optics, is introduced using Fermat`s principle of the equi-phased ray condition. Teflon ($\varepsilon_{{\gamma}}$/ =2.0) is chosen as a material of a plano-convex lens antenna for adjustment of aberrations on the lens surfaces automatically. A fabricated plano-convex lens shows 3-dB beamwidth of 7.5 degree and side-lobe level of -29 dB with an aperture distribution of the parabolic-squared taper on pedestal. This lens supports easier integration with the planar microwave circuits by using a microstrip single patch as a primary feeder of the lens antenna.feeder of the lens antenna.
Park Joung-Min;Kim Yun-Mi;Ahn Bierng-Chearl;Park Chan-Sik;Cha Eun-Jong
Journal of electromagnetic engineering and science
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제6권1호
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pp.36-46
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2006
In this paper, we present a two-element circularly-polarized antenna array for UHF-band RFID reader applications. The antenna element in the array is a comer-truncated rectangular patch placed on a thick plastic-foam dielectric. The patch is fed on one of its edges by a microstrip line printed on a separate thin substrate. The array antenna is fed by a microstrip power divider. Parametric studies on the patch are carried out, from which an optimum design of a single antenna element is derived. The element spacing and the feed network of the array are investigated. A commercial electromagnetic software is employed in the analysis and design of the antenna. The designed array is fabricated and tested. Measurements show good performance characteristics of the fabricated antenna: a 11.2-dBi gain, a reflection coefficient of - 14 dB, an axial ratio less than 3 dB over 3-dB beamwidths of 40 and 60 degrees on two principal planes.
본 논문에서는 2-층의 유전체로 구성하여 한방향 복사특성을 갖는 T-모양 급전선의 슬롯 안테나인 새로운 구조를 제안하였다. 또한 양방향으로 복사특성을 갖는 슬롯 안테나는 한방향으로만 복사하기를 원할 경우, 반사판을 별도로 설치해야 한다. 그러나 여기에서 제시한 안테나는 별도의 반사판 설치가 필요없게 된다. T-모양의 마이크로스트립 급전 구조는 슬롯의 폭 변화에도 임피던스 정합이 쉽게 이룰 수 있었다. 그리고 슬롯 안테나의 대역폭은 슬롯 폭에 비례하여 확장되는 특성을 얻었다. 여기서 제시한 급전 구조는 방사저항이 낮은 값으로 일정하게 유지되어 슬롯 폭과 거의 무관한 좋은 특성을 얻었다. FDTD법으로 모델링하여 전계분포를 시간 영역에서 계산하였고, 이를 Fourier 변환시켜 슬롯 안테나의 반사손실, 전압 정재파비, 복사 패턴을 주파수 영역에서 계산하였다. 측정한 결과로부터, 대역폭은 중심 주파수 2.5GHz에서 약 34.8%의 광대역 특성을 보였다. 측정치들은 계산치들과 비교적 잘 일치하였다.
본 논문에서는 직사각형 마이크로스트립 패치들로 구성된 테이퍼형 단일 배열 안테나를 사용하여, 모노 펄스 레이더 센서 시스템에서 요구되는 합 및 차 패턴을 동시에 구현할 수 있는 방법을 제안한다. 우선 부엽 레벨(SLL) 제어 기법을 사용하여 모노 펄스 동작에 적용되는 기본 배열 계수 패턴과 해당 전압 가중치들을 합성하고, 이 가중치들로부터 패치들의 폭들을 결정하였다. 그리고 양 방향 직렬 급전 방식을 적용하고, 패치들 간의 연결선 길이들을 적절히 조절함으로써, 이 단일 배열 안테나는 위상 변위된 두 개의 빔을 형성하며, 이들은 $180^{\circ}$ 하이브리드 결합기의 역상 및 동위상 포트에서 각각 합 및 차 패턴을 합성시킨다. 9.5 GHz에서 설계한 구조에 대한 시뮬레이션 및 실험 결과를 서로 비교함으로써 제안된 방법의 타당성을 보였다.
본 논문에서는 5.8GHz ISM 대역(5.725GHz~5.825GHz)의 저가 3차원 빔 조향을 위한 단일급전 마이크로스트립 기생 배열 안테나를 설계 및 제작하였다. 안테나는 단일 급전 능동소자와 가변 리액턴스 부하를 갖는 4개의 기생소자로 구성된다. 제작된 안테나의 빔 조향 범위는 가변 리액턴스 부하의 조절에 의해 방위각 ${\Phi}=0^{\circ}$, ${\Phi}=45^{\circ}$, ${\Phi}=90^{\circ}$, ${\Phi}=135^{\circ}$에서 ${\pm}28^{\circ}$의 3차원 빔 조향을 이룰 수 있었다. 빔 조향 범위 내에서 안테나의 최대이득은 7.23dBi~9.36dBi를 가지고, -10dB 이하 반사손실대역폭은 빔 조향각도에 상관없이 항상 5.8GHz ISM 대역을 포함하였다.
본 논문에서는 공간영역 closed -form 그런함수를 사용하여 마이크로스트립 구조를 효율적으로 수치해석할 수 있는 방법을 고려해 보고자 한다, 모벤트법을 가용하여 임피던스 행렬의 요소를 구할 때 closed -form 그린함수 를 사용하여 그 계산시간을 현저히 줄일 수 있다는 것은 이미 잘 알려진 사실이다. 그러나 행렬의 대각요소를 구하는 과정에서 그 계산결과가 여전히 느리게 수렴한다는 문제점이 발견되었고, 그 이유는 closed -form 그런함 수에 포함되어 있는 복소지수의 작은 항때문인 것으로 사료된다. 따라서 대각요소 계산시 느린 수렴도의 문제점 을 해소하기 위해 좌표계 변환에 의한 수치적분기법을 고려해 보고자 한다. 본 논문에서 제시한 수치기법들의 타당성을 확인하기 위해 동축선 급전에 의한 마이크로스트립 안테나 산란문제의 해석에 적용하여 기존 논문의 결과와 비교해 볼 때 비교적 잘 일치함을 확인할 수 있었다.
본 논문에서는 집적화 회로에 이용할 수 있는 단일 평판 구조의 전방향 방사특성을 갖은 새로운 광대역 폴디드 이중 모노폴 안테나의 구조를 제안하였다. 제안된 안테나 구조는 모노폴 안테나구조를 응용한 폴디드(folded) 이중 모노폴 구조로서 주파수 대역을 확장하고자 이중 모노폴 폴디드 형태로 변형한 구조이다. 급전방법으로 CPW급전 방식을 사용하였다. 즉 본연구에서 모노폴 선로를 변형하여 선로간의 커플링에 의한 리액턴스값의 변화를 시키기 위하여 이중 모노폴 구조의 끝부분을 접었다. 그 결과 기존의 이중 스트립선로 모노폴안테나의 주파수 대역폭에 비하여 1GHZ 이상의 대역폭 증가를 확인 할 수 있었다. 제안한 안테나는 ISM, WiBro 대역과 위성 DMB 대역 에 이용될 수 있는 $1.98{\sim}4.05GHz$의 광대역의 주파수 대역을 얻었다.
본 논문에서는 복잡한 무선통신 환경에서 편파 다이버시티를 사용하기 위하여 편파 변환 기능을 갖는 개구결합 마이크로스트립 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 다층기관의 배면에 급전을 위한 마이크로스트립 선로를 가졌으며, 그 위의 접지면에는 $\lambda{g}/4$ 간격으로 2개의 슬롯이 위층의 방형 방사 패치의 변과 평행하게 놓여져 있다. 마이크로스트립 급전선로의 종단에 연결한 핀 다이오드를 개방과 단락으로 변환함에 따라 하나의 슬롯이 선택되어 패치에 급전하도록 함으로써 편과를 수평이나 수직으로 변환하는 구조로 하였다. 제작된 안테나의 공진주파수는 수평, 수직편파에서 파자 $2.41\;\cal{GHz},\;2.40\;\cal{GHz}$로 나타났고 편파 분리도는 $19\;\cal{dB},\;23\;\cal{dB}$극 보였으며 $-10\;\cal{dB}$ 반사 손실 대역폭은 각각 $95\;\cal{MHz},\;100\;\cal{MHz}$이었고 이득은 $6\;\cal{dBi}$로 나타났다.
Journal of information and communication convergence engineering
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제13권3호
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pp.159-166
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2015
In this paper, a novel design for a triple-band coplanar waveguide (CPW)-fed monopole antenna for WLAN/WiMAX operations is proposed. The proposed antenna is printed on an FR4 substrate with an area of 22.0 mm × 30.0 mm, a thickness of 1.0 mm, and a relative permittivity of 4.4. The effects of various parameters of the proposed for triple band operation is investigated. Two half circular rings and a microstrip feed line are fabricated on the substrate to achieve triple band operation and good impedance matching. Prototypes of the proposed antenna have been fabricated and tested. Experiment results reveal that the measured return loss exhibits an acceptable agreement with the simulated return loss and satisfies the impedance bandwidth requirement of -10 dB, while simultaneously covering the WLAN and WiMAX bands. In addition, the proposed antenna shows good radiation characteristics and gains in the three operating bands.
In this paper, coplanar waveguide fed antennas (CPWFAs) insetting two slits to boundary of the square microstrip patch are presented. These slits play roles in not only lowering a resonant frequency but also fine-tuning for the proposed antenna together with open stub of CPW feed line. The CPWFAs were designed and manufactured using microwave dielectrics (Al,Mg)TaO$_2$ having high dielectric-constant ($\varepsilon$r=20). The return loss and input impedance of the CPWFAs were investigated in terms of the slit length and open stub length of CPW feed line. It is shown that a resonant frequency decreases as the slit length increases.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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