본 논문에서는 휴대용 무선통신기기에 장착해서 사용 가능한 소형 내장형 이중대역(RFID, PCS) 안테나가 소개되었다. 제안된 안테나는 기본적인 PIFA(Planar Inverted-F Antenna) 구조이며 기존 안테나 방사체 아래쪽에 변형된 접지구조를 추가하였다. 이 변형된 접지 구조는 안테나에 의해 유기되는 전류를 분산시키고 안테나 주 방사부와 결합성분을 유도하여 안테나를 소형화시킨다. 시뮬레이션 결과에 따라 안테나가 실제 제작되고 측정되었으며 변형된 접지로 인해 공진 주파수가 낮은 주파수 대역으로 150MHz 정도 이동하는 것을 볼 수 있었다. 그리고 제안된 안테나의 표면전류가 분산되는 특징이 관찰되어 전자파흡수율(SAR)과 보청기호환성(HAC)을 개선하는데 사용될 수 있다.
본 논문에서는 인체부착형 Headset MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 안테나를 제안하고, 인체의 영향을 고려한 안테나 성능과 인체에 미칠 수 있는 영향에 대한 분석을 하였다. 제안된 MIMO 안테나는 접지면 위에 PIFA(planar inverted-F antenna) 형태의 두 안테나와 격리도 특성 개선을 위하여 안테나 사이에 위치한 isolator로 구성되어 있다. 근거리장에 인체가 존재할 때 안테나에 미치는 영향을 분석하기 위하여 시뮬레이션을 수행하고, 팬텀을 이용하여 시뮬레이션과 측정을 하였다. 측정 결과, MIMO 안테나의 성능을 평가하는 파라미터 중 하나인 상관 계수(Envelope Correlation Coefficient: ECC)는 ISM 대역에서 0.1 이하의 값을 가지므로 제안된 MIMO 안테나의 diversity 성능이 우수함을 입증하였다. 또한, 측정된 SAR(Specific Absorption Rate) 값은 공급전력 250 mW에서 안테나 1, 2 각각 0.575, 0.571 W/kg이었다. 이는 1 g 평균 전자파 흡수율을 1.6 W/kg으로 제한한 FCC의 지침을 초과하지 않음을 알 수 있다. 따라서 제안된 인체부착형 Headset MIMO 안테나는 실용이 가능할 것으로 기대된다.
본 논문은 LTE (0.746 ~ 0.798 GHz), GSM(0.824 ~ 0.960 GHz), DCS(1.71 ~ 1.88 GHz), WCDMA(1.91 ~ 2.17 GHz) 대역에서 사용 가능한 다중 대역 모바일 안테나에 대하여 제안하였다. 제안된 안테나는 기본적인 PIFA 구조에 두 개의 브랜치 라인을 추가하여 다중대역을 형성하고, 커플링 급전 방식을 사용하여 대역폭을 향상시킨 안테나이다. 안테나의 크기는 $122mm{\times}50mm{\times}0.8mm$이며, FR4(${\epsilon}_r=4.4$)를 사용하였으며, 측정결과 VSWR < 2(${\leq}-10dB$)을 기준으로 모든 주파수 대역을 만족하였다. 제안된 다중대역 안테나는 낮은 주파수대역에서 0.93 ~ 1.92 dBi의 이득과 49.60 ~ 76.35 %의 방사효율 특성을 보이고, 높은 주파수대역에서는 2.19 ~ 4.66 dBi의 이득과 60.40 ~ 80.01 %의 방사효율 특성을 보였다. 따라서 본 논문에서 제안한 다중대역 안테나는 현재 상용화 되어있는 이동통신 단말기용 안테나에 비해 전 대역에서 우수한 특성을 확인하였다. 이와 같은 우수한 특성으로 인하여 본 연구에서 제안된 안테나는 4세대 모바일 단말기뿐만 아니라 향후 개발하고 있는 B4G용 안테나로 적용 가능 할 것으로 판단된다.
Journal of information and communication convergence engineering
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제6권2호
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pp.169-171
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2008
An internal antenna for small mobile systems is proposed to support the DVB-H system. It consists of two antenna elements, which are a folded planar monopole for DVB-H and PIFA for GSM/DCS/PCS, and a meander line and RF cable are used to increase the ground plane. Experimental results of the antenna are presented.
본 논문에서는 저가의 FR4 칩의 전면과 후면을 이용하여 ISM대역을 만족하는 이중대역 특성의 평면 역F 칩 안테나(PIFcA)를 설계ㆍ분석하였다. 제안된 PIFcA의 크기는 21$\times$5$\times$1mm이고, 10㏈ 반사손실을 기준으로 하여 2.45㎓에 9.54%(2390~2630MHz), 5.775㎓에서 13.89%(5670~6520MHz)의 이중대역 특성을 갖는다. 안테나는 2.45㎓에서 2.2㏈i, 5.77㎓에서 5.2㏈i의 이득특성을 나타내며, 방사패턴은 일반적인 PIFA 방사패턴과 유사하다.
본 논문은 현재 폭넓게 연구 되고 있는 투명하면서 유연성을 갖는 플랙서블 투명전극 어플리케이션 (플렉시블 디스플레이, 터치패널, 투명 전자신문, 모바일 기기 등)에 사용 될 수 있는 안테나 설계에 관한 것이다. 안테나는 PIFA(Planar Inverted F-shaped Antenna) 구조의 노트북용 안테나로 플랙서블 (Flexible)한 폴리아미드 (Polyamide)기판위에 제작 되었으며, 안테나 전극은 IZTO/Ag/IZTO의 3층 투명 전극을 이용하여 우수한 전기적, 광학적 특성을 나타내면서 높은 유연성을 가진다. 또한 본 논문에서는 두 가지 전극 (IZTO/Ag/IZTO 3층전극, Ag 단층전극)에 따른 투명도 및 안테나 성능을 비교를 하였다. 안테나의 공진주파수는 WLAN (802.11a)의 5.18~5.32 GHz대역이며, 성능 측정 결과 최대 89 %의 효율과 5.86 dBi의 성능을 갖는다.
본 논문에서는 TDMB와 KPSC를 지원하는 내장형 안테나를 제안한다. 제안된 안테나는 서로 다른 유전율을 가지는 안테나가 결합된 형태이며, 휴대폰에 적합한 작은 사이즈($45{\times}8{\times}8\;mm$, 약 2.8 cc)를 갖는다. TMDB 안테나는 각 셀간의 전류 흐름을 최대화 시킨 맴돌이 구조로 설계되었으며, KPCS 안테나는 휴대폰에 많이 사용되는 PIFA 형태로 설계되었다. TMDB 안테나는 부족한 공진 길이를 보상하기 위해 100 nH 이상의 인덕터가 사용된다. 이때, 인덕터는 높은 주파수 신호를 차단함으로 TDMB에서의 KPCS 주파수 입력은 차단된다. 또한, KPCS 대역에서 TDMB 안테나의 방사부는 기생 소자로 동작하기 때문에 각 밴드 간의 격리도 특성이 우수하다. 제안된 안테나는 CST Microwave Studio를 이용하여 설계하였으며, 전자파 무방향실에서 특성을 측정하였다. 제안된 안테나는 TMDB 대역에서 $-6{\sim}-14\;dBi$의 이득을 가지며, KPCS 대역에서 $-3.5{\sim}-5\;dBi$의 이득을 갖는다.
정보 수집이 목적인 센서 네트워크에서 자신의 전력을 절약하기 위해 다른 노드들의 패킷을 의도적으로 전송하지 않는 이기적인 노드가 포함되어 있을 수 있다. 이를 해결하기 위해 크레딧을 이용한 패킷 전송에 따른 지불 방법을 제안하였다. 센서 노드들이 패킷을 전송할 때, 크레딧을 사용하게 하고, 다른 노드들의 패킷을 전송하는 것을 통해 크레딧을 얻을 수 있게 하였다. 크레딧의 신뢰성을 보장하기 위해서 싱크 노드와 서버의 역할을 통합하고 piggybacking 기법을 이용하여 추가적인 리포트 메시지를 송신하지 않도록 하였다. 또 위치상의 이유로 다른 노드들이 전송하는 패킷을 받지 못하여 크레딧을 얻지 못하는 노드를 찾아 크레딧을 추가 지급함으로써 부당하게 대우를 받는 문제를 해결하였다. 제안된 방법의 성능 평가를 위하여 네트워크 시뮬레이션(ns2)를 이용하여 구현하였으며. 실험 결과, 이기적인 노드를 처리하기 위해 패킷 지불 방식만을 이용한 것보다 패킷 전송률이 높게 유지되었고, 시뮬레이션 시간 내 도착된 패킷의 총 개수 또한 증가하였다. 그리고 센서 노드의 전력 소모량이 줄어들어 노드들이 살아 있는 시간이 길어짐을 확인할 수 있었다.
본 논문에서는 폴디드 구조를 이용한 블루투스용 PCB 모듈 일체형 초소형 안테나를 제안하고, 시제작 및 측정을 통하여 성능을 확인하였다. 제안된 안테나는 PIFA(Printed Inverted F Antenna) 형태로서 급전부와 단락부의 위치 조정으로 임피던스 정합을 최적화 하고 안테나 복사구조를 최적화 하였다. 상용 소프트웨어인 CST 사의 MWS를 사용하여 변형된 역 F 안테나의 구조 변형에 따른 안테나 특성 변화를 분석하였으며 실제 제작품 측정결과와 비교하였다. 최적 설계된 안테나의 크기는 $17.3{\times}6{\times}0.8mm$로서 블루투스 시스템 적용 주파수 대역에서 측정된 반사손실 대역폭은 220 MHz로 비교적 양호한 특성을 나타냈으며 방사패턴은 준 등방성 패턴, 중심주파수에서 이득은 약 -1 dBi 로 이러한 결과는 시뮬레이션 데이터와 매우 유사하다. 본 연구결과는 블루투스 시스템에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.
본 논문에서는 GSM850/GSM900/DCS1800/DCS1900 대역의 Quad-Band 안테나를 설계 및 제작하였다. 안테나의 소형화를 위해 MD(Magneto-Dielectric) 매질을 사용하여 기존의 PIFA(Planar Inverted-F Antenna) 안테나 보다 67.9%의 크기를 감소시켰으며, 광대역 특성을 얻기 위해 접지된 패치 구조로 커플링 방식을 이용한 간접급전 구조를 사용하였다. 제안한 안테나는 휴대 단말기에 적합한 소형화된 사이즈 ($25\;mm\;{\times}\;10\;mm\;{\times}\;2\;mm$)를 가지며, 동축 케이블을 이용하여 급전하였다. 또한 임피던스 대역폭은 VSWR < 3 (${\leq}\;-6\;dB$)에서 1341 MHz(801~2142 MHz)의 광대역 특성을 나타내며, 동작 대역에서 -6.67~4.25 dBi의 이득 및 전방향성 방사특성을 얻었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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