• 한국전자파학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.90-97
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• 2010

본 논문에서는 GSM, DCS, PCS, WCDMA 대역을 지원하는 휴대폰 단말기의 무선 성능을 개선시키기 위한 PIFA(Planar Inverted-F Antenna) 구조와 접지면의 형태에 대해 연구하였다. 다중 공진을 유도하기 위해 안테나 방사체를 다수의 전류 경로를 가진 가지 구조로 설계한 후에 특정 방사체 아래쪽에 방사체와 유사한 모양의 접지면을 배치함으로써 안테나의 공진 특성과 방사 효율을 개선시켜 휴대폰 단말기의 무선 성능을 개선할 수 있는 설계 방법에 대해 제안한다. 실제 휴대폰 단말기를 통해 제안된 안테나와 접지면 구조에 대한 무선 성능을 측정한 결과, 적용 이전에 비해 GSM 대역의 TRP(Total Radiated Power)는 2.0 dB, TIS(Total Isotropic Sensitivity)는 3.7 dB 향상되었으며, DCS 대역 TRP와 TIS는 각각 2.2 dB, 2.0 dB가 향상되는 결과를 얻었다. 또한 PCS 대역 TRP, TIS는 0.8 dB, 1.5 dB 향상되었으며, WCDMA 대역 TRP, TIS는 1.3 dB, 0.7 dB 향상되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.570-582
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• 2012

본 논문에서는 핀 다이오드를 사용하여 4중 대역(GSM900/GSM1800/GSM1900/UMTS)을 포함하는 휴대폰 용 재구성 안테나를 제안하였다. 제안한 안테나의 크기는 $45{\times}11{\times}6mm^3$이다. 안테나 패턴 위에 위치한 두 개의 핀 다이오드를 독립적으로 조절하여 다이오드가 on/off 됨에 따라 각각 Planar Inverted-F Antenna(PIFA) mode와 loop mode로써 동작하게 하였다. 재구성 안테나의 설계를 검증하기 위해 핀 다이오드 대신 conducting tape을 사용하여 prototype을 설계, 제작, 실험하였다. 제작한 재구성 안테나에서 PIFA 모드로 동작할 때의 측정 결과는 7 dB 대역폭이 8.62 %(880~960 MHz)이며, GSM900(880~960 MHz) 대역을 포함한다. Loop 모드로 동작할 때의 측정결과는 7 dB 대역폭이 26.36 %(1,696~2,240 MHz)로 GSM1800(1,710~1,880 MHz)/GSM1900(1,850~1,990 MHz)/UMTS(1,920~2,170 MHz)대역을 포함한다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제7권2호
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• pp.50-55
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• 2008

본 논문에서는 단락점과 접지면 사이에 집중형 소자인 인덕터를 이용하여 안테나의 입력 임피던스와 공진주파수 모두를 선택 가능한 다중 대역 내장형 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나의 구조는 PIFA (Planar Inverted F Antenna)구조와 반파장 로디드 라인 구조의 합성으로 전체적으로 두 개의 단락점과 하나의 급전점을 가지며 그 중 하나의 단락점을 공유한다. 설계된 안테나의 동작 주파수 대역은 PIFA 구조에서 GSM ($880\;{\sim}\;960MHz$), GPS ($1575{\pm}10MHz$)이며 반파장 로디드 라인 구조에서의 인덕터의 값을 2.2nH, 3.3nH, 4.7nH로 변화시킴에 따라 제안된 안테나는 DCS ($1710{\sim}1880MHz$), US-PCS ($1850{\sim}1990MHz$), 그리고 W-CDMA ($1920{\sim}2170MHz$) 대역에서 동작한다. 공유된 단락점에서의 인덕터 값을 1.2nH, 3.9nH, 6.8nH로 변화시킴으로서 안테나의 입력 임피던스를 변화시켰으며 집중형 소자의 추가로 생기는 안테나의 이득 변화를 최소화하기 위해 사용되는 인덕터의 값을 최대 6.8nH로 제한하였다. 제안된 안테나의 최대 이득은 GSM 대역에서 1.60dBi, GPS 대역에서 -1.16dBi DCS/US-PCS/W-CDMA 대역에서 1.41dBi로 측정되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.1015-1022
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• 2007

본 논문에서는 이중층의 패치와 제거된 접지면을 이용하여 광대역 평판형 역 F 안테나(PIFA)를 설계하였다. 제안된 안테나는 급전부를 공유하게 한 이중 층 패치의 슬릿을 통해 공진점을 조절하였고 접지면을 부분 제거하여 임피던스 정합을 개선하였다. 대역폭은 VSWR 2 이하 기준 1,492 MHz(BW: 67.7 %, 1,457${\sim}$2,949 MHz)와 VSWR 2.5 이 하 기준 1,170 MHz(BW: 21 %, 4,970${\sim}$6,140 MHz)를 얻었다. 이는 DCS 1800, DCS1900, UMTS (W-CDMA), WiBro, WLAN(IEEE 802.11b), Satellite DMB, WLAN (IEEE802.11a) 총 7개의 무선 통신 서비스를 만족한다. 방사 패턴은 전 방향에서 신호의 송수신이 가능하였고 대역 내에서 주파수별 서로 유사한 형태를 가졌다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.79-86
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• 2008

이 논문은 2-채널 WiBro(Wireless Broadband Internet) 대역 MIMO(Multi Input Multi Output) 안테나와 휴대 단말기용 PCS(Personal Communication Service) 안테나의 격리도 특성 향상에 대해서 나타내었다. 각 채널간의 격리도를 향상시키기 위해, 3mm 높이의 공기층을 가진 제안된 PCS 안테나는 2-채널 WiBro 대역 MIMO 안테나의 형 그라운드(25${\times}$12 mm)의 매우 좁은 공간(0.19 ${\lambda}$)사이에 위치한다. 제안된 PCS 안테나의 구조는 단락 스트립 선로$(6{\times}4mm)$를 가지는 스파이럴 형태의 변형된 PIFA(Planar Inverted F Antenna)이다. 3차원 구조를 갖는 제안된 PIFA와 WiBro 대역 MIMO 안테나 사이의 계산된 격리도는 -20 dB 이하이며, 측정치와 잘 일치하였다. 제안된 안테나의 측정된 반사 손실, 대역폭, 이득은 각각 1.8GHz에서 -20dB, -10dB 이하에서 110 MHz(1.76${\sim}$1.87 GHz), 0.05 dBi의 특성을 보였다. 또한, 제안된 PCS용 안테나가 기존의 2-채널 WiBro 대역 MIMO 안테나의 성능과 특성에 영향을 미치지 않음을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.387-392
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• 2014

본 논문에서는 USB Dongle에 적용 가능하고 Wibro(2.3~2.4 GHz), Wi-Fi(2.4~2.5 GHz), LTE7(2.5~2.7 GHz) 대역을 지원하는 광대역 안테나 설계 기법을 제안한다. 제안된 안테나는 PIFA(Planar Inverted-F Antenna) 구조를 기본으로 설계되었고, 리액티브 소자를 이용하여 임피던스 조절이 가능하고, 급전 구조와 방사체 간의 커플링을 조절하여 광대역을 실현하였다. 그 결과, 유전율이 4.4인 FR-4 PCB에서 $15{\times}5$ mm의 협소한 공간에서 안테나의 대역폭은 반사계수 -10 dB 기준으로 약 1 GHz 대역폭을 실현했다. 측정된 반사 손실, 대역폭과 방사 패턴은 시뮬레이션 값과 잘 일치하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.136-142
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• 2007

휴대폰 몸체 전류 변화를 이용하여 PIFA의 방사 패턴을 변화시키고, 휴대폰용 모노폴 안테나의 대역폭을 증가시키는 방법을 소개한다. 방사 패턴 변화를 위하여 후엽을 억제하는 변형된 접지면 구조를 제안하였으며, 그 결과 변형하기 전보다 0.5 dB의 이득 향상을 가져왔다. 대역폭 증가를 위하여 모노폴 안테나에 두 개의 공진 주파수를 형성시키도록 평행한 두 개의 기생 도체선을 추가하는 방법을 제안하였다. 대역폭은 341 MHz로 기존의 모노폴 안테나 구조보다 2배 이상 향상되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.374-383
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• 2013

본 논문은 Main 안테나와 LTE 대역을 커버하는 Sub 안테나로 구성되어 있는 휴대단말기의 접지면에 스터브를 삽입하여 격리 특성을 향상시킬 수 있는 설계법을 제안한다. 제안된 안테나의 공진 길이를 보상하고 높은 격리 특성을 실현하기 위해, 한 쌍의 스터브가 전류가 수렴되는 접지면 위에 삽입되었다. LTE class 13 대역에서 스터브가 없는 안테나의 모의 실험된 격리 특성은 약 -5 dB였으나, 두 개의 스터브를 가진 제안된 안테나의 격리 특성은 LTE class 13의 uplink(777~787 MHz)와 downlink(746~756 MHz)에서 약 -12 dB와 약 -15 dB의 높은 격리 특성을 나타냈다. 제작된 두 개의 스터브를 가진 안테나의 평균 이득은 약 -2 dBi 이상으로 상업용 휴대단말기에 요구되는 -4 dBi보다 좋은 결과를 보였다. 측정된 산란 파라미터 특성과 방사 패턴은 모의 실험결과와 합리적인 일치를 보였다.

• 전기학회논문지
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• 제56권4호
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• pp.768-772
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• 2007

Integration of RF front end module(FEM) into the antenna has been investigated in USPCS band (1.88GHz-1.99GHz). The FEM consists of input filter, power amplifier, coupler, power detector, bias switch and duplexer. The antenna was designed in planar inverted F antenna(PIFA) structure to implement it inside the handset. In order to avoid strong coupling between the antenna and FEM, a shielding ground layer was placed between them. The antenna size is 19mm by 10mm by 6mm under which FEM whose size is 8mm by 5mm by 1.5m locates. The antenna impedance was selected to match to FEM having better efficiency rather than gain since FEM has enough gain whose system spec is minimum of 20dB. The antenna patterns are shown with and without FEM.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.477-483
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• 2008

본 논문에서는 미엔더 라인 피파 구조와 기생 패치를 이용하여 휴대 단말기용 다중 대역 칩 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 FR-4 기판을 사용하였으며, 상층은 GSM900 대역을 구현하기 위해 미엔더 라인 PIFA 구조로 구성하였고, 최대한 공간 효율을 높이기 위해 비아홀로 각 패드에 미엔더 라인을 연결하였다. 중간층은 DCS, PCS 대역을 구현하기 위해 급전선과 간격을 주어 설계했으며, 하층은 그라운드 접지면에 기생 패치를 추가하여 중간층의 방사체와 커플링 결합으로 주파수와 임피던스 특성을 조절할 수 있음을 보였다. 안테나 크기는 $28{\times}6{\times}4\;mm^3$, 그라운드 조건은 $45{\times}90\;mm$로 제작하였으며, 설계를 위한 모의 실험은 CST 시뮬레이터로 해석하였다. 측정된 대역폭(VSWR<3)은 GSM900 대역에서 90($875{\sim}965$) MHz, DCS, PCS 대역에서는 380($1,670{\sim}2,050$) MHz을 얻었다. 각 공진 주파수의 최대 이득은 0.25 dBi, 3.65 dBi, 3.3 dBi이며, 무지향성 방사 패턴 특성을 보였다.