• 제목/요약/키워드: Near-Field Antenna

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외삽기법을 이용한 안테나의 원 ${\cdot}$ 근역장 절대이득 측정시스템 개발 (Development of the Near/Far Absolute Gain Measurement System Using an Extrapolation Technique)

  • 신준;강찬구;김정환;정낙삼
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제27권2호
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    • pp.31-38
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    • 1990
  • 외삽기법을 시용하여 실내의 소형 안테나 레이지에서 안테나 이득을 측정할 수 있는 시스템을 개발하였다. 외삽기법은 안테나의 절대이득 측정에 보통 사용되는 2-안테나 방법과 유사한데 가까운거리 구간에서 수신되는 신호의 크기를 거리의 함수로 연속적으로 측정한 후 외삽법을 사용한 신호처리로 무한거리에서 수신되는 신호의 크기를 계산함으로써 안테나의 원역장 이득을 구할 수 있다. 또한 원역장 이득과 근역보정인자를 결합하여 근역장 이득을 안테나로부터의 거리의 함수로 구하는 것도 가능하다. 이 외삽기법을 사용하여 측정한 표준이득 혼 안테나와 OEC 안테나의 이득 측정결과를 고찰하였다.

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임의의 형상을 가진 유전체 안테나의 복사특성 (The Radiation Characteristics of a Dielectric Antenna of Arbitrary Shape)

  • 김종련
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.17-24
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    • 1971
  • 본 논문에서는 임의의 형상을 가진 유전체 안테나에 대한 새로운 해석 방법을 기술한다. 이 방법에서는 분극 전류 및 뇌하 밀도의 개념을 종래의 Stratton-Chu 형식에 도입하고 산란 원칙에 따라 유전체 내의 전계강도에 대해 적분 방정식을 세웠다. 이 적분 방정식을 수치 계산법으로 풀기 위해 유전체의 체적을 세분하고 작은 구로서 등가적으로 표시한다. 따라서 이 방법에 의해서는 임의의 형상의 유전체 안테나의 해석이 가능하다. 이와같이 해서 유전체 내의 전계강도를 구하고 그 강도에 입각해서 안테나의 복사특성, 입력 임피이단스 및 유전체 손실들을 산출했다.

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MICS와 ISM 대역을 위한 인체 통신 중계용 안테나 설계 (Design of a WBAN Repeater Antenna for MICS and ISM Bands)

  • 이호주;권결;이순용;최재훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.314-319
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    • 2012
  • 본 논문에서는 MICS(Medical Implant Communication Service, 402~405 MHz)와 ISM(The Industrial, Scientific and Medical, 2.40~2.48 GHz) 대역에서 동작하는 인체 통신 중계용 안테나를 제안하고, 인체의 영향을 고려한 안테나 성능에 대한 분석을 하였다. 제안된 안테나는 loop 안테나와 영차 공진 안테나로 구성되어 있다. Loop 안테나는 ISM 대역에서 동작하며, MICS 대역에서의 동작은 loop 안테나와 영차 공진기의 용량성 결합에 의해 요구 성능을 만족할 수 있도록 구현하였다. 근거리장에 인체가 존재할 때 인체가 안테나에 미치는 영향을 분석하기 위하여 인체 팬텀을 이용하여 시뮬레이션과 측정을 하였다. 시뮬레이션 및 측정 결과, 제안된 안테나는 MICS와 ISM 대역에서 대역폭을 만족하였고, 측정된 이득값은 MICS 대역에서 -28.53 dBi, ISM 대역에서 3.85 dBi였다. 또한, 설계된 안테나의 이중 대역 특성은 인체 내 외부 간의 통신 중계 용도로 적절하다고 사료된다.

근전계 빔 집속 시험 기법을 활용한 평면위상배열레이다 시스템 복사 및 빔 조향 특성 검증 (Verification of Radiation and Beam-Steering Characteristics for Planar-Phased Array Radars Using Near-Field Beam Focusing)

  • 김영완;이재민;정채현;박종국;이유리;김종필;김선주
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제30권2호
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    • pp.160-168
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    • 2019
  • 본 논문에서는 근전계 빔 집속(near-field beam focusing: NFBF) 시험을 활용한 평면위상배열레이다 시스템의 성능 검증 방안을 제시하고 결과의 유효성을 확인하였다. 제시한 시험 기법은 안테나 개구면 크기 두 배 거리의 근전계 영역에서 레이다 시스템을 검증하는 방안으로 야외가 아닌 전자파 무반향실 내에서 원전계 성능 시험과 동일하게 레이다 시스템을 검증할 수 있었다. 이를 위해 근전계 에너지를 사용한 빔 집속 시험의 시험 구성도 및 검증 절차에 대하여 기술하였다. 또한 빔 조향된 근전계 빔 집속 시험에 대한 수학적인 검증을 통해 개별채널의 추가적인 위상 보상값을 수치화하였다. 이론적인 검증에 기반하여 실제 근전계 빔 집속 시험을 수행하였고 이상적인 결과와의 비교를 통해 시험 방법의 유효성을 확인하였다.

Privacy-Preserving NFC-Based Authentication Protocol for Mobile Payment System

  • Ali M. Allam
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제17권5호
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    • pp.1471-1483
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    • 2023
  • One of the fastest-growing mobile services accessible today is mobile payments. For the safety of this service, the Near Field Communication (NFC) technology is used. However, NFC standard protocol has prioritized transmission rate over authentication feature due to the proximity of communicated devices. Unfortunately, an adversary can exploit this vulnerability with an antenna that can eavesdrop or alter the exchanged messages between NFC-enabled devices. Many researchers have proposed authentication methods for NFC connections to mitigate this challenge. However, the security and privacy of payment transactions remain insufficient. We offer a privacy-preserving, anonymity-based, safe, and efficient authentication protocol to protect users from tracking and replay attacks to guarantee secure transactions. To improve transaction security and, more importantly, to make our protocol lightweight while ensuring privacy, the proposed protocol employs a secure offline session key generation mechanism. Formal security verification is performed to assess the proposed protocol's security strength. When comparing the performance of current protocols, the suggested protocol outperforms the others.

인체 상 위치를 고려한 다양한 WBAN 안테나 설계 (Design of Various WBAN Antennas Considering for the Location on a Human Body)

  • 탁진필;최재훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권11호
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    • pp.1095-1103
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    • 2014
  • WBAN은 다양한 응용 가능성 때문에 최근 들어 많은 관심을 받고 있다. 본 논문에서는 기기의 위치에 따른 WBAN 통신 환경에 적합한 몇 가지 안테나와 모의 인체 제작에 대하여 소개하고자 한다. WBAN 시스템은 인체 내부 및 인체 표면에서 동작하므로 고유전율 및 고도전율을 갖는 인체 매질에 대한 영향을 고려해야 하며, 특히 안테나는 근역장 매질 특성에 따라 안테나의 방사 특성 및 반사 손실 특성이 변하게 되므로, 이를 고려한 안테나 설계가 요구된다. 또한, 안테나의 인체 영향을 고려하기 위해 모의 인체를 이용해 안테나를 설계하고 측정하였다. 서론에서는 WBAN 통신 채널의 분류를 소개하고, 각각의 통신 채널에 적합한 안테나의 특성에 대해 간단히 언급하였다. 제안된 몇 가지 안테나 사례 및 모의 인체 구현에 대하여 논의하였다. 결론에서는 안테나 설계 시 고려해야 할 사항과 향후 연구에 대해 언급하였다.

부착면 표면물질에 의한 성능 왜곡을 최소화한 이중 선로의 비대칭 다이폴 형태 태그 안테나 설계 (Design of a Tag Antenna with a Low Performance Distortion from an Attached Surface Material Using the Asymmetric Dual-Arm Dipole Structure)

  • 김도균;추호성
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.398-407
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    • 2007
  • 본 논문에서는 부착될 물질이 가지는 전기적 특성에 의한 성능 변화가 적은 이중 선로의 비대칭 다이폴 형태 RFID 용도 태그 안테나(Asymmetric Dual-arm Dipole Antenna: ADDA)를 제안하였다. 제안된 태그 안테나는 상용 의료 폐기물 수거용 플라스틱 밀폐 용기(${\varepsilon}_r=1.7,\;tan\;{\delta}=0.002$)에 부착하여도 안테나의 동작 특성 변화가 적도록 설계되었다. 안테나의 세부적인 설계변수는 자유공간과 인식 대상 물체에 부착시 우수한 인식거리 성능을 나타내도록 Pareto 유전자 알고리즘을 사용하여 최적화하였다. 최적화 태그 안테나는 $100\;mm{\times}50\;mm$의 크기를 가지며, 3.7 %의 반사 손실 대역폭($S_{11}$< -10 dB)을 가지고 80 %의 복사효율을 나타내었다. 인식 거리 측정 결과, 자유공간에서 정면 방향(broadside) 5.3 m, 의료 폐기물 수거용 플라스틱 밀폐 용기에 부착시 최대 5.5 m의 인식거리 성능을 가지는 것을 확인하였다.

Ka-band 대역의 급전 혼과 카셋그레인 안테나 개발 (Design of Ka-band Feed Horn and Cassegrain Antenna)

  • 안승범;추호성;강진섭
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권8호
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    • pp.943-953
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    • 2007
  • 본 논문에서는 Ka-band에서 동작하는 스칼라 급전 혼을 가진 카셋그레인 안테나를 개발하였다. 카셋그레인 안테나의 효과적인 EM 시뮬레이션을 위해 계산된 급전 혼의 근거리장을 표면 등가 이론을 이용하여 카셋그레인의 등가 전원으로 사용하였다. 급전 혼은 $HE_{11}$ 모드로 동작하는 주름 원형 혼 안테나를 사용하였으며, 카셋그레인의 주 부경 각도 및 급전 중심점을 안테나 효율이 최대가 되도록 설계하였다. 제안된 급전 혼 안테나는 33 GHz에서 19 dBi 이득을 보이며, 부엽의 크기는 -25dB 이하, $20^{\circ}$의 반전력 빔 폭을 가졌다. 카셋그레인 안테나는 33GHz에서 41 dBi 이득을 가져 60%의 안테나 효율을 보이며 부엽기 크기는 -20dB 이하, $1.2^{\circ}$의 반전력 빔 폭을 보였다.

평면형 능동위상 배열안테나 빔 패턴 보상에 관한 연구 (Study on the Beam Pattern Compensation with Planar Active Phased Array Antenna)

  • 전상미;나형기;안창수;김선주
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.217-222
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    • 2014
  • 본 논문에서는 평면형 능동 위상 배열 안테나에서 일부 모듈의 고장이 발생할 경우, 발생되는 빔 패턴 왜곡을 여러가지 경우로 비교하여 검토하고, 기존에 연구된 빔 패턴 보상 방법을 실제 안테나에 적용하여 빔 패턴 왜곡 개선 가능성을 분석하였다. 빔 패턴의 왜곡은 주로 부엽 수준의 증가로 나타나게 되는데, 부엽 수준이 기준치를 넘어서게 되면 고장모듈을 제외한 나머지 모듈의 크기/위상값을 재조정하여 부엽을 낮출 수가 있으며, 본 논문에서는 이 방법을 실제 제작된 안테나에 적용하기 위한 방안 및 근접 전계 챔버에서 측정한 결과를 시뮬레이션 결과와 비교하여 나타내었다. 고장모듈이 발생하는 경우는 무작위로 여러 곳에서 발생하는 경우와 여러 개의 배열을 포함하는 단위 모듈이 고장 날 경우로 나누어서, 시뮬레이션 결과와 측정 결과를 비교 분석하였다. 측정 결과는 시뮬레이션 결과와 유사한 경향을 나타내며, 고장 모듈이 발생할 경우 남아있는 정상 모듈의 크기/위상 조정을 통해서 부엽을 낮추기 위한 빔 패턴 보상이 가능함을 확인할 수 있다.

Scattering characteristics of metal and dielectric optical nano-antennas

  • Ee, Ho-Seok;Lee, Eun-Khwang;Song, Jung-Hwan;Kim, Jinhyung;Seo, Min-Kyo
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.76.1-76.1
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    • 2015
  • Optical resonances of metallic or dielectric nanoantennas enable to effectively convert free-propagating electromagnetic waves to localized electromagnetic fields and vice versa. Plasmonic resonances of metal nanoantennas extremely modify the local density of optical states beyond the optical diffraction limit and thus facilitate highly-efficient light-emitting, nonlinear signal conversion, photovoltaics, and optical trapping. The leaky-mode resonances, or termed Mie resonances, allow dielectric nanoantennas to have a compact size even less than the wavelength scale. The dielectric nanoantennas exhibiting low optical losses and supporting both electric and magnetic resonances provide an alternative to their metallic counterparts. To extend the utility of metal and dielectric nanoantennas in further applications, e.g. metasurfaces and metamaterials, it is required to understand and engineer their scattering characteristics. At first, we characterize resonant plasmonic antenna radiations of a single-crystalline Ag nanowire over a wide spectral range from visible to near infrared regions. Dark-field optical microscope and direct far-field scanning measurements successfully identify the FP resonances and mode matching conditions of the antenna radiation, and reveal the mutual relation between the SPP dispersion and the far-field antenna radiation. Secondly, we perform a systematical study on resonant scattering properties of high-refractive-index dielectric nanoantennas. In this research, we examined Si nanoblock and electron-beam induced deposition (EBID) carbonaceous nanorod structures. Scattering spectra of the transverse-electric (TE) and transverse-magnetic (TM) leaky-mode resonances are measured by dark-field microscope spectroscopy. The leaky-mode resonances result a large scattering cross section approaching the theoretical single-channel scattering limit, and their wide tuning ranges enable vivid structural color generation over the full visible spectrum range from blue to green, yellow, and red. In particular, the lowest-order TM01 mode overcomes the diffraction limit. The finite-difference time-domain method and modal dispersion model successfully reproduce the experimental results.

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