본 논문에서는 Bow-tie 다이폴 안테나를 변형시킨 계단형 Bow-tie 형태의 모노폴 안테나의 급전부의 안테나에 슬릿(slit) 장착 및 이면(裏面)의 접지면의 길이를 변화시키는 임피던스 정합 방법을 적용하여 광대역 특성을 갖는 안테나를 제안한다. 제안된 안테나의 길이는 1/4파장보다 작고, 대역폭은 2:1 VSWR의 범위에서 77.1 %, 1.7 GHz에서의 안테나 이득은 1.7 dBi를 얻었으며 방사패턴은 전 방향성을 가지고 있다.
In this paper, we designed and implemented the dual band antenna for IMT-2000 and 5.7㎓ WLAN(Wireless Local Area Network). The antenna was designed by using 3D simulations program, HFSS(High Frequency Structure Simulator). The electrical characteristics were measured by using HP 8720C network analyzer and measured maximum S$\sub$11/ was -25㏈, and maximum VSWR(Voltage Standing Wavc Ratio) was 1.26 for all frequency bands of interests in IMT-2000 and 5.7㎓ WLAN. Simulation results for antenna gain at 2㎓ and 5.7㎓ were 1.31㏈i and 4.1㏈i with omni directional radiation pattern. Implemented antenna is compact sized and can be produced in low cost enough for commercialization.
This paper describe the design and fabrication of a Multilayer helical antenna for PCS cellular phone. It has been designed for commercial PCS cellular phone by HP-HFSS and fabricated with diameter of 7.6mm and height of 9mm. As a result, the antenna was well-operated in the frequency ranges of 1.75~1.87㎓ for the application of PCS system. We obtained omni-directional radiation pattern, gain of -0.9㏈i and bandwidth of 180MHz.
본 논문에서는 다이폴형 방사 패턴을 나타내며, 저자세를 갖는 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 0.43 $\lambda_g$ 길이의 L형 슬롯 소자를 기본으로 하여 4개의 슬롯 소자 배열로 평면형 모노폴 안테나의 기저단이 정합 구성되었다. 제안된 안테나는 수평면 내에서 무지향성 방사 패턴을 나타내며, 브로드 사이드 방향에서는 영점을 갖는다. 설계에서 커패시턴스 소자로 동작되는 소형 모노폴 안테나를 4개의 L형 슬롯에 의하여 일부분이 제거되어진 접지 면과 결합시켰다. 그 결과 이들 구조들은 방사를 위한 LC 공진기로 동작하게 된다. 제안된 안테나의 실제 측정 결과, 임피던스 대역폭(VSWR$\leq$2)은 60 MHz(2.35$\sim$2.41 GHz)로 나타났으며, 동작 중심 주파수 2.38 GHz에서 최대 이득과 방사 효율은 각각 0.02 dBi, 56.7 %로 나타났다. 제안된 안테나는 무선 랜 액세스 포인트 시스템에 적용될 수 있을 것으로 사료된다.
본 논문에서는 Bazooka 발룬이 내장된 WiBro 중계 기용 슬롯 안테나를 설계하고 제작하였다. 도입된 Bazooka 발룬으로 인하여서 반사 손실과 복사 패턴 특성이 개선되었다. 즉, 복사 패턴의 일그러짐이 개선되었고, 또한 중계기의 안정된 커버리지가 보장되었다. 또한, Bazooka 발룬의 끝을 나사 형태로 설계하여 안테나 몸체에 쉽게 결합될 수 있도록 하였다. 안테나의 크기를 줄이기 위해서 H형의 슬롯을 사용하였고, 급전 지점을 중심으로 구조적 대칭이 되도록 하므로서 전방향성의 복사 패턴이 얻어지도록 하였다. 모의 실험은 상용 툴인 CST사의 MWS(Microwave Studio)를 사용하였으며, 네트워크 분석기와 원거리장 측정 시스템을 갖춘 무반사실에서 안테나 특성을 측정하였다. 제작된 안테나의 측정 결과, 최대 이득은 5.75 dBi이고, 평균 이득은 -0.8 dBi 이상이었다. 반사 손실은 WiBro 전체 대역에 걸쳐서 -12.35 dB 이하의 양호한 특성을 보였다.
본 논문에서는 RF 에너지 충전 시스템 기능이 가능한 이중대역 RFID 태그 안테나(Tag antenna)를 제안한다. 제안된 안테나는 UHF 대역과 Microwave 대역에서 각각 수동형과 능동형의 RFID 태그 안테나로 동작을 한다. 또한 능동형으로 동작하는 Microwave 대역 RFID 태그의 제한된 배터리 용량을 보충하기 위하여 수동형 태그로 동작하는 UHF 대역의 RFID 태그를 위한 RF 신호를 충전 회로에 적용 가능한 이중대역 RFID 태그 안테나의 특징을 가진다. 제안된 안테나는 UHF 대역 (917~923.5 MHz)과 Microwave 대역 (2.4~2.45 GHz)에서 동작을 위한 $50{\Omega}$의 단일급전이 이용된 다이폴(Dipole) 구조와 미앤더(Meander) 기생 소자들을 이용한 ${\lambda}/2$ 다이폴과 $1{\lambda}$ 다이폴로 각각 동작하는 이중대역 안테나의 특징을 가진다. 다이폴 구조는 Microwave 대역에서 동작을 하며, 다이폴 구조에 추가된 미앤더 기생 소자와 함께 UHF 대역에서 동작을 한다. 즉, Microwave 대역에 대하여 동작하는 다이폴 구조는 UHF 대역에서 동작을 위한 기생 소자들의 간접급전의 역할을 한다. 제작된 안테나는 UHF 대역의 917~923.5 MHz와 Microwave 대역의 2.4~2.45 GHz의 대역에 대하여 VSWR 2:1 이하를 만족하며, 또한 전방향적인 방사패턴 (Omni-directional radiation pattern)을 가진다. 안테나의 효율은 UHF 대역에서 45 % 이상, Microwave 대역에서 70 % 이상이며, 각각의 대역에서 0.18 dBi, 2.8 dBi 이상의 최대 이득을 가진다.
For the underwater localization, acoustic sensor systems are widely used due to greater penetration properties of acoustic signals in underwater environments. On the other hand, the good penetration property causes multipath and interference effects in structured environment too. To overcome this demerit, a localization method using the attenuation of electro-magnetic(EM) waves was proposed in several literatures, in which distance estimation and 2D-localization experiments show remarkable results. However, in 3D-localization application, the estimation difficulties increase due to the nonuniform (doughnut like) radiation pattern of an omni-directional antenna related to the depth direction. For solving this problem, we added a depth sensor for improving underwater 3D-localization with the EM wave method. A micro scale pressure sensor is located in the mobile node antenna, and the depth data from the pressure sensor is calibrated by the curve fitting algorithm. We adapted the depth(z) data to 3D EM wave pattern model for the error reduction of the localization. Finally, some experiments were executed for 3D localization with the fast calculation and less errors.
본 논문에서는 UHF대역 원통형 다이폴 배열 안테나에 대해서 설계, 제작 및 시험을 하였다. 제안하는 안테나는 원통형 다이폴을 수직으로 4단 배열하였다. 원통형 다이폴 내부에는 병렬구조 급전회로를 설치하여 광대역 매칭이 되도록 구현하였다. 급전회로를 원통형 다이폴 중심에 설치하여 방위각 방향 무지향 방사패턴의 이득평탄도 특성을 최적화하였다. 급전회로에서 분기되는 신호의 차이를 최소화하여 대칭적인 방사패턴을 구현하였다. 요구 규격은 UHF대역에서 대역폭 11.2% 이상, 이득 6dBi 이상, 2:1 이하의 정재파비, 수평방향 방사패턴 이득평탄도 ${\pm}1dB$ 이내, 고각 방향 방사패턴 3dB 빔폭 13도 이상이다. M&S를 통해서 구현 가능성을 확인하고, 제작 및 시험을 통해서 M&S 결과를 검증하였다. 시험결과는 UHF대역에서 대역폭 11.2%, 이득 6.30~8.31dBi, 정재파비 1.53:1 이하, 방위각 방향 방사패턴 이득평탄도 ${\pm}0.2dB$ 이내, 고각 방향 방사패턴 3dB 빔폭은 15.62~15.84도이다. 시험결과 모든 규격을 충족하였다.
본 논문에서는 PIN 다이오드를 사용하여 disk-loaded 다이폴 안테나와 folded 다이폴 안테나로 형상이 변화하는 새로운 구조의 소형 안테나를 개발하였다. 개발된 안테나는 PIN 다이오드의 RF on/off 특성을 이용하여 안테나의 전기적 길이를 변화시켜 이중 대역에서 동작하며, 저주파 대역에서는 높은 복사 저항 값을 가지는 folded 다이폴 안테나로 동작하고 고주파 대역에서는 수평 방향으로 무지향성의 복사 패턴과 수직 방향으로 도넛 형태의 복사 패턴을 가지는 disk-loaded 다이폴 안테나로 동작한다. 제안된 안테나는 $20{\sim}300$ MHz에서 30cm 다이폴 안테나에 비해 크기가 소형화 되었음에도 높은 이득을 가진다. 또한, $300{\sim}1,300$ MHz에서 $80^{\circ}$ 이상의 넓은 빔 폭을 가짐으로써 방향 탐지 안테나로 사용이 가능하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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