• 제목/요약/키워드: PIFA Antenna

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이동통신 광대역 PIFA 안테나 설계 및 해석 (The Design of Broadband PIFA for Hand-Held Mobile Phones)

  • 김상준;이대헌;박천석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권8호
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    • pp.855-862
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    • 2003
  • 본 논문에서 제안하는 안테나는 기존 내장형 안테나의 일종인 PIFA의 단점으로 협대역 문제를 해결하기 위하여, 복사 소자와 접지면 사이에 단락판을 위치시키는 변형된 안테나 형태인 PIFA(Planar Inverted-FAntenna) 구조를 제안하였다. 또한 보다 넓은 대역폭을 가지도록 방사 패치에 톱니모양의 perturbation을 주었다. 제안된 방식으로 단말기에 내장형으로 사용하기 위하여 안테나의 높이(h=0.015λ)를 최소한으로 하여 원하는 대역폭(5.2 %)을 얻었다. slim형으로 하기 위해 안테나의 특성을 급전위치(Yf, Zf), 단락 스트립(Short plate)의 위치 (Zs), 폭 (Ws), perturbation폭(w), 길이(d), 단락 스트립 높이(h), 유전율 변화($\varepsilon$$_{r}$)가 안테나에 어떤 변화를 미치는지를 조사하였다. 또한 기존 PIFA 안테나와의 대역을 비교하고, 제안된 패턴을 H, E plane으로 나타내었다. 논문의 객관성을 입증하기 위하여 FIM(Finite Integration Method) 방식에 기반인 MWS(Microwave Studio) 소프트웨어를 이용하여 Simulation 하였으며, 각각의 구조 파라미터 변화에 따른 안테나 특성을 분석하였다. 그리고 실제 제작한 안테나의 실험결과와 비교하여 증명한 결과, 제안된 방식의 PIFA 안테나 실용화가 가능성을 확인하였다..

추가 단락판을 이용한 소형 및 광대역 특성의 PIFA(Planar Inverted F Antenna) 설계 (Design of a compact and broadband PIFA using an additive short-circuit plate)

  • 오경진;한영태;최재훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권8A호
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    • pp.591-597
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    • 2003
  • 본 논문에서는 기본 PIFA(Planar Inverted F Antenna) 구조에 패치 길이 방향으로 단락판을 추가하여 소형 및 광대역 특성을 갖는 PIFA를 설계하였다. PIFA의 소형화를 위해 패치 폭 방향으로 단락판의 크기를 줄이고 대역폭 확장을 위해 패치 길이방향으로 단락판이 추가된 안테나 구조를 이용하였다 단일대역 PIFA에서 소형화 및 광대역 특성의 타당성을 제시한 후 이중대역 PIFA에서도 타당성을 검증하였다. 상용툴인 IE3D를 이용하여 설계되었고 측정결과와의 비교를 통해 유효성을 검증하였다.

Hybrid Planar Inverted-F Antenna with a T-Shaped Slot on the Ground Plane

  • Jeon, Sin-Hyung;Choi, Hyeng-Cheul;Kim, Hyeong-Dong
    • ETRI Journal
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    • 제31권5호
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    • pp.616-618
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    • 2009
  • In this letter, a novel hybrid planar inverted-F antenna (PIFA) with a T-shaped slot on the ground plane is proposed. The loop structure formed by the feed line and shorting pin can be operated as a series and shunt inductance for the PIFA and the T-shaped slot antenna, respectively. The PIFA operates at a frequency of 1.75 GHz, while the T-shaped slot on the ground plane operates at 2.4 GHz by the same voltage feeding source. The height of the PIFA is 6.5 mm, and the size of an upper patch is designed to be 30 mm${\times}$16 mm. The measured relative impedance bandwidth of the PIFA and the T-shaped slot are about 12% and 21%, respectively. In addition, good antenna performance was achieved.

데이터통신 단말기용 PIFA 및 IFA 결합 안테나 (PIFA and IFA Hybrid Antenna for the Data Communication Terminal)

  • 천문규;손태호
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.65-70
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    • 2011
  • 본 논문에서는 PIFA(Planer Inverted F Antenna)와 IFA(Inverted F Antenna)를 결합한 스마트 폰과 같은 데이터통신 단말기용 안테나를 설계하고 이를 제작하였다. 1개의 급전구조를 가지면서 PIFA와 IFA가 동시에 동작하도록 함으로써 다중대역특성을 갖도록 하였다. 베어보드에 제작된 안테나는 GSM900/USPCS/WCDMA 대역에서 VSWR 3:1 특성을 만족하였다. 평균이득과 효율은 GSM900 대역에서 -2.19~-3.63 dBi 및 43.31~60.33 %가 측정되었다. 또한 USPCS /WCDMA 대역에서는 -2.16~-10.67 dBi 및 8.56~60.78 %의 효율특성을 갖는다.

차량용 DMB 안테나를 위한 소형화 된 Folded PIFA 설계 (Design of The Miniaturized Folded PIFA for The Automobile DMB Antenna)

  • 김상중;우덕제;이택경;장원호
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2005년도 종합학술발표회 논문집 Vol.15 No.1
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    • pp.397-400
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    • 2005
  • 본 논문에서는, PIFA 끝 부분을 접은 DMB 차량용 폴디드 PIFA를 제안한다. PIFA의 단락스트립 반대편 끝 부분을 접음으로써 1/4 파장이 아닌 1/10 파장에서 공진 주파수가 형성된다. 이는 PIFA에 비해 60 % 정도의 안테나 크기 축소 효과를 가진다. 또한 기생패치를 사용했을 때 폴디드 PIFA는 대역폭이 늘어난다. 따라서 제안된 안테나는 차량용 지상파 Digital Multimedia Broadcasting (DMB) 안테나로 응용이 가능하다.

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차량용 텔레매틱스 안테나 (Telematics Antenna for Vehicles)

  • 김해연;이병제;양성현
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제5권2호
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    • pp.331-336
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    • 2004
  • 본 논문은 GPS/GSM 이중대역으로 차량 내부 장착용 텔레매틱스 안테나를 제안하였다. 고유 전율을 가지는 유전체를 사용하지 않으며 두 안테나를 같은 평면에 1mm의 두께를 가지는 fr4기판 위에 설계를 하였다. 이러한 방법으로 제작비용의 절감과 제작공정의 간소화를 추구하였다 GSM 대역은 평면 역 F형 안테나(PIFA)로 구현하였고 GPS 대역의 안테나를 마이크로스 트립 안테나(MSA)로 설계한 PIFA-MSA를 제안하였다. PIFA-MSA는 포트간 격리도 특성을 고려하여 상용 안테나보다 낮게 구현하면서 두 안테나간 편파를 수직으로 배열하여 격리도 특성을 극대화했으며 설계규격 또한 만족 시켰다.

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접지에 둘러싸인 휴대폰을 위한 6중 밴드 하이브리드 MIMO 안테나 (Hexa-Band Hybrid MIMO Antenna for the Mobile Phone Surrounding Ground)

  • 이경호;손태호
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권4호
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    • pp.357-364
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    • 2015
  • 본 논문에서는 6중 이동통신 대역을 만족하는 단말기용 PIFA(Planar Inverted F Antenna) + IFA(Inverted F Antenna) 하이브리드 MIMO(Multi Input Multi Output) 안테나를 설계하고, 이를 구현하였다. 커플링 급전구조를 이용하여 PIFA와 IFA가 동시에 동작하도록 함으로써 접지 면이 많은 현재의 스마트폰에 효과적으로 적용될 수 있도록 시도하였다. 후면이 접지인 부분에는 PIFA를 설계하였고, 접지가 없는 휴대폰 상단 작은 공간에는 IFA를 설계하였다. 안테나는 폰과 동일한 크기로 carrier가 없는 PCB embedded로 대각선 급전 MIMO 안테나로 구현하였다. 베어보드에 구현된 안테나는 CDMA, GSM900, DCS, KPCS, USPCS, WCDMA의 6중 이동통신 서비스 대역에서 VSWR 3 : 1 이하의 특성을 만족하였다. 평균이득과 효율은 CDMA, GSM900대역에서 -5.19~-3.16 dBi 및 30.27~48.26 %를 보였다. 또한, DCS, KPCS, USPCS, WCDMA 대역에서는 -9.50~-5.19 dBi의 평균이득과 11.23~30.28 %의 효율특성을 가짐으로써 휴대폰 안테나로 적용될 수 있음을 보였다.

PCS 및 IMT-2000용 광대역 PIFA 설계 (Design of Broadband PIFA for PCS and IMT-2000)

  • 이재향;김남;박주덕
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.242-250
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    • 2004
  • 본 논문에서는 PCS(Personal Communication Service) 및 IMT-2000(International Mobile Telecommunications - 2000) 단말기용 광대역 PIFA(Planar Inverted-F Antenna)를 설계하였다. 일반적인 PIFA 구조의 단점인 협대역 특성을 개선하기 위하여 dual-L 안테나 구조를 사용하였고, 안테나의 크기를 효율적으로 줄이기 위하여 접힌 구조의 방사 패치를 가지는 변형된 dual-L 안테나를 제안하였다. 설계 제작된 안테나의 -10 ㏈ 대역폭은 1.66∼2.35 ㎓(34.5%)로 PCS 및 IMT-2000 대역을 모두 만족하는 결과를 얻었다. 그리고, 인체 쪽으로의 전자파 흡수율을 알아보기 위해 제안된 안테나와 동일 주파수 대역에서 동작하는 모노폴 안테나를 설계한 후 SAR 값을 비교한 결과, 제안한 안테나의 1 g 및 10 g 평균 첨두 SAR 값은 모노폴 안테나보다 25.7%, 30.3 % 정도 낮게 나타났다.

An Implantable Antenna for Wireless Body Area Network Application

  • Kim, Ui-Sheon;Choi, Jae-Hoon
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제10권4호
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    • pp.206-211
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    • 2010
  • In this paper, an implantable planar inverted-F antenna (PIFA) for an artificial cardiac pacemaker is proposed. The antenna has a simple structure with a low profile and is placed on the top side of the pacemaker. The dimensions of the pacemaker system, including the antenna element, are $42{\times}43.6{\times}11$ mm. When the antenna is embedded in pig tissue, its $S_{11}$ value is -10.94 dB at 403 MHz and the -10 dB impedance bandwidth of the antenna is 6 MHz (399~406 MHz). The proposed PIFA in tissue has a peak gain of -20.19 dBi and a radiation efficiency of 1.12 % at 403 MHz. When the proposed antenna is placed in a flat phantom, its specific absorption ratio (SAR) value is 0.038 W/kg (1 g tissue). Performances of the proposed PIFA is sufficient to operate at the MICS band (402 ~ 405 MHz).

차량 RKE 리더기용 PIFA형 스파이럴 안테나의 설계 (Design of PIFA type Spiral Antenna for Vehicle RKE Reader)

  • 오동준;윤호진;정봉식
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.135-140
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    • 2008
  • 본 논문에서는 자동차에 사용되는 RKE(Remote Keyless Entry) 시스템용인 중심주파수가 315MHz, 433MHz 및 447MHz이 스파이럴 안테나를 PCB(Printed Circuit Board)상에 설계하고자 한다. 안테나는 선로 급전하였으며, 급전부에는 중심주파수 조정과 임피던스 정합이 용이하도록 PIFA(Planar Inverted-F Antenna) 구조를 적용하였다. 안테나는 PCB상에 인쇄되며 PCB 면적의 5% 정도인 $30mm{\times}20mm$ 이내의 크기를 갖도록 설계하였고, PCB상의 회로소자 ECU (Electronic Control Unit) 케이스, ECU가 장착되는 차체의 영향을 고려하여 설계하였다. 또한 스파이럴 선로상에 칩 인덕터를 삽입하여 315MHz와 447MHz에서 이중공진을 일으키는 이중대역 스파이럴 안테나를 설계하였다. 최종 설계된 안테나는 측정을 통해 안테나 사양을 만족함을 확인하였고, 안테나를 ECU에 장착하여 실험한 결과, 전방향에서 20m이상의 수신거리를 가지면서 정상적으로 동작함을 확인하였다.

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