• 제목/요약/키워드: Microstrip-fed antenna

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RFID 리더용 광대역 원편파 안테나 설계 (Design of a broadband CP antenna for RFID readers)

  • 이종익;여준호;박진택
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권8호
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    • pp.1759-1764
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    • 2015
  • 본 논문에서는 UHF 대역 RFID 리더용 원편파 안테나 설계 방법에 대해 연구하였다. 안테나는 원형 마이크로스트립 패치를 이중급전하여 우선원편파를 발생시키는 구조이다. 이중급전을 위해 90도 하이브리드 결합기를 이용하였다. 결합기 출력과 원형패치는 동선으로 연결되고 동선에 의해 발생되는 유도성 리액턴스 성분을 보상하기 위해 원형패치에 링형 슬롯을 삽입하였다. 제안된 안테나 구조의 파라미터들이 안테나 특성에 미치는 영향을 분석하고 국내를 포함한 북미 UHF RFID용 주파수 대역(902-928 MHz)에 적합하도록 파라미터 값들을 조정하였다. 안테나를 제작하고 특성을 실험한 결과 VSWR < 2인 대역은 854-993 MHz이었다. 제작된 안테나를 상용 RFID 리더에 연결하고 태그 인식성능을 점검하여 양호한 성능을 확인하였다.

CPW 급전 이중 다이폴 준-야기 안테나 설계 (Design of a CPW-fed Double-Dipole Quasi-Yagi Antenna)

  • 여준호;이종익
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제22권11호
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    • pp.1518-1523
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    • 2018
  • 본 논문에서는 동일면 도파관(coplanar waveguide: CPW)으로 급전되는 이중 다이폴 준-야기 안테나(double-dipole quasi-Yagi antenna; DDQYA)에 대한 설계 방법을 제안하였다. 제안된 CPW-급전 DDQYA는 직렬로 연결된 두 개의 스트립 다이폴 안테나, 접지 반사기, 스트립-쌍 도파기로 구성된다. 신호선이 안테나의 반대쪽 기판에 위치하는 기존의 마이크로스트립 급전선로 대신에 CPW를 사용하여 안테나와 동일면에 급전선로가 위치하여 제작이 용이하다. 스트립-쌍 도파기는 두 개의 수평으로 분리된 스트립들로 구성되며, 고주파수 영역에서 이득을 높이기 위해 두 번째 다이폴 위에 추가하였다. 제안된 CPW-급전 DDQYA 안테나를 FR4 기판에 제작한 결과, 1.66-3.38 GHz(68.3%) 대역에서 전압 정재파비가 2 이하로 측정되었고, 이득은 1.60-2.90 GHz 대역에서 5.0-7.3 dBi로 5 dBi 이상을 유지하는 것을 확인하였다.

PIN 다이오드를 이용한 다중 편파 재구성 마이크로스트립 안테나 (A Multi-Polarization Reconfigurable Microstrip Antenna Using PIN Diodes)

  • 송태호;이영기;박대성;이석곤;김형주;최재훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권5호
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    • pp.492-501
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    • 2013
  • 본 논문에서는 S-밴드에서 하나의 급전 회로로 4개의 편파(수직 편파, 수평 편파, 좌선회 편파, 우선회 편파)를 선택적으로 사용할 수 있는 다중 편파 재구성 마이크로스트립 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 십자 슬롯과 원형 슬롯을 포함하는 정사각형 형태의 마이크로스트립 패치와 4개의 PIN 다이오드로 구성되어 있으며, 커플링을 통한 급전 방식을 이용한다. 각각의 PIN 다이오드에는 직류 전압을 인가하기 위한 바이어스 단이 있으며, 직류 전압의 인가에 따른 다이오드 ON / OFF 동작으로 편파를 재구성할 수 있다. 제작된 안테나는 수직 편파(3.17~3.21 GHz), 수평 편파(3.16~3.20 GHz), 좌선회 편파(3.08~3.19 GHz), 우선회 편파(3.10~3.20 GHz)에서 VSWR 2:1을 만족하며, 선형 편파에서는 20 dB 이상의 교차 편파 및 5 dBi 이상의 이득 특성을 갖고, 원형편파에서는 50 MHz 이상의 3 dB 축비 특성을 나타낸다.

그물의 투명도에 따른 그물망 SF-MPAA의 특성 분석 (Characteristic Analysis of Meshed SF-MPAA Characteristics depend on Mesh Transparency)

  • 기현철
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.163-168
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    • 2019
  • 본 논문에서는 그물의 투명도를 0%에서 90.7%까지 증가시켰을 때 투명도 변화가 그물망 SF-MPAA(Series Fed Microstrip Patch Array Antenna)에 미치는 영향을 조사하였다. 이를 위해 그물망 방사패치, 그물망 접지면, 그물망 방사패치 및 접지면의 3가지 경우의 SF-MPAA를 설계하였다. 그리고 각 경우에 그물 투명도를 변화시켜가며 SF-MPAA의 특성을 조사하였다. 방사패치를 그물망으로 구현한 경우 이득이 18.8% 감소하고 동작주파수가 5.5% 낮아졌다. 접지면을 그물망으로 구현한 경우 이득이 15.4% 감소하고 동작주파수가 5.56% 낮아졌다. 방사패치와 접지면을 모두 그물망으로 구현한 경우 이득이 31.94% 감소하고 동작주파수가 7.6% 낮아졌다. 한편, 대역폭과 SLL(Side Lobe Level)은 그물망 투명도 변화에 뚜렷한 경향성을 보이지 않았다.

밀리미터파 SoP 응용을 위해 광대역 수직천이를 집적한 초소형 LTCC 팻치안테나 (Compact LTCC Patch Antenna Integrating a Wideband Vertical Transition for millimeter-wave SoP Applications)

  • 이영철
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.19-24
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    • 2014
  • In this work, a compact patch antenna based on a low temperature cofired ceramic (LTCC) has been presented for V-band system-on-package (SoP) applications. In order to integrate it with transceiver block, a waveguide (W/G) to embedded microstrip line (eMSL) vertical transition was designed using slot-fed double stacked patch antennas for easy assembly and wide bandwidth. The $2{\times}2$ patch antenna integrating the transition was designed and fabricated in the 5-layer LTCC dielectrics. The whole size of the fabricated antenna including the $2{\times}2$ patches, transition and W/G was $20{\times}24{\times}5.39mm^3$. The fabricated antenna has achieved a 10 dB impedance bandwidth of 2.45 GHz from 61 to 63.45 GHz.

개방 종단된 계단형 슬롯을 사용한 UWB용 안테나의 소형화 (Miniaturization of UWB Antenna Using Open Ended Stepped Slot)

  • 이기용;이영순
    • 한국항행학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.353-358
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    • 2017
  • 기존의 UWB용 계단형 슬롯 안테나의 크기를 절반으로 줄이기 위해 개방 종단된 계단형 슬롯 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 방사부로써 접지면에 에칭된 계단형 슬롯과 윗면의 광대역 임피던스 정합을 위한 사각형 패치를 가진 마이크로스트립 급전선으로 구성된다. 제안된 안테나는 유전상수(${\epsilon}_r$)가 4.3, 두께가 1.6 mm, 크기가 $28.5{\times}32mm^2$ 인 FR4 기판에 설계 및 제작 되었다. 제안된 안테나의 제작 및 측정 결과, 임피던스 대역폭(${\mid}S_{11}{\mid}{\leq}-10dB$)이 7.99 GHz (3.01~11 GHz)로 UWB 대역(3.1 ~ 10.6 GHz)을 충분히 만족하였다. 특히 제안된 안테나의 크기가 기존의 안테나에 비해 절반으로 줄어들었음에도 불구하고, 사용하고자 하는 전 대역에서 안정되고 우수한 무지향성 방사패턴을 얻을 수 있었으며 2.18 ~ 4.93 dBi의 높은 이득 또한 얻을 수 있었다.

반사판을 갖는 인셋 급전 CSLR 패치 안테나 제작 (Fabrication of CSLR-loaded Inset Fed Patch Antenna with a Conducting Reflector)

  • 홍재표;김병문;손혁우
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제11권11호
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    • pp.1047-1052
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    • 2016
  • 본 논문에서는 인셋 급전한 패치의 접지면에 Complementary Single Loop Resonators(: CSLRs)을 배열한 안테나의 복사패턴을 개선하기 위하여 도체 반사판 사용을 제안하였다. 제안된 안테나의 반사판은 패치의 접지면으로부터 약 ${\lambda}_0/4$ 아래에 위치하고, 크기는 패치의 약 2배 정도이다. 유전율 2.5, 두께 0.787 mm인 마이크로스트립 기판을 사용하여 안테나를 설계, 제작하여 실험하였고, Finite Element Method(: FEM) 기반의 3D EM Solver인 HFSS를 사용하여 시뮬레이션 하였다. 실험결과, 반사판이 있는 경우의 안테나 공진주파수와 정합특성은 반사판이 없을 때와 거의 동일하게 변화가 없었으나, 복사패턴은 반사판에 의해 상당히 개선되었음을 확인하였다.

High-Efficiency, High-Gain, Broadband Quasi-Yagi Antenna and Its Array for 60-GHz Wireless Communications

  • Ta, Son Xuat;Kang, Sang-Gu;Han, Jea Jin;Park, Ikmo
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제13권3호
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    • pp.178-185
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    • 2013
  • This paper introduces a high-efficiency, high-gain, broadband quasi-Yagi antenna, and its four-element array for use in 60-GHz wireless communications. The antenna was fed by a microstrip-to-slotline transition consisting of a curved microstripline and a circular slot to allow broadband characteristics. A corrugated ground plane was employed as a reflector to improve the gains in the low-frequency region of the operation bandwidth, and consequently, to reduce variation. The single antenna yielded an impedance bandwidth of 49 to 69 GHz for $|S_{11}|$ <-10dB and a gain of >12.0 dBi while the array exhibited a bandwidth of 52 to 68 GHz and a gain greater than 15.0 dBi. Both proposed designs had small gain variations (${\pm}0.5$ dBi) and high radiation efficiency (>95%) in the 60-GHz bands. The features of the proposed antenna were validated by designing, fabricating, and testing a scaled-up configuration of the single antenna at the 15-GHz band. The measurements resulted in an impedance bandwidth of 13.0 to 17.5 GHz for $|S_{11}|$ <-10dB, a gain of 10.1 to 13.2 dBi, and radiation efficiency in excess of 88% within this bandwidth. Additionally, the 15-GHz antenna yielded quite symmetric radiation profiles in both E- and H-planes, with a high front-to-back ratio.

메탈 노트북 Dual 밴드 WiFi MIMO용 고효율 슬롯안테나 설계 및 구현 (Design and Implementation of High Efficiency Slot Antenna for the Metal Notebook Dual Band WiFi MIMO System)

  • 유영혁;이문희;손태호
    • 전기학회논문지
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    • 제67권10호
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    • pp.1338-1343
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    • 2018
  • MIMO(Multiple Input Multiple Output) slot antenna that operates on the dual WiFi band(2.401~2.495GHz, 5.18~5.825GHz), in this paper, was studied. The basic theory for the slot design is based on the coupling between adjacent slot, and slots are fed by the each microstrip lines. Two slot antennas for the MIMO operation are located on the left and the right side of top of the metal notebook, and grounds between a notebook and two microstrip feeding lines are connected. Measurement of return loss showed under -6dB on entire design band, and isolation was below than -30dB. Radiation efficiency, average gain and peak gain for the left and the right slot were measured in the anechoic chamber, and showed good performances as 57.25%, -2.42dBi, 5.64dBi and 55.35%, -2.61dBi, 6.42dBi for the 2.4GHz band and 55.89%, -2.58dBi, 7.3dBi and 53.79%, -2.8dBi, 7.54dBi for the 5GHz band.

동축선으로 급전되는 마이크로스트립 패치 안테나의 효율적인 수치해석 (Numerically Efficient Analysis of a Coaxial-fed Microstrip Patch Antenna)

  • 이강렬;이영순
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.124-135
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    • 2000
  • 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.

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