• 제목/요약/키워드: Patch array antenna

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고이득 구현을 위한 K-밴드 $4{\times}4$ 마이크로스트립 패치 어레이 안테나의 설계 (The Design of $4{\times}4$ Microstrip Patch Array Antenna of K-Band for the High Gain)

  • 이하영;제프리 브론스타인;김형석
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2006년도 하계학술대회
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    • pp.193-196
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    • 2006
  • In this paper, two $4{\times}4$ rectangular patch array antennas operated at 20 GHz are implemented for the satellite communication. Two $2{\times}2$ sub-arrays are designed and used for the design of $4{\times}4$ patch array. The sixteen patch antennas and microstrip feeding line are printed on the single-layered substrate. The spacing between the array elements is chosen to be $0.736{\lambda}$. The HPBW(Half Power Beam Width) of the $4{\times}4$ microstrip patch array is 17.01 degrees in the E-plane and 17.71 degrees in the H-plane with a gain of 11.6dB in the experimental results. The HPBW of the recessed $4{\times}4$ microstrip patch array is 18.66 degrees in E-plane and 17.12 degrees in the H-plane with a gain of 12.55dB in the experimental results.

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A Broadband Microstrip Array Antenna for 3G Smart Antenna System Testbed

  • Rashid, Zainol Abidin Abdul;Islam, Mohammad Tariqul;Jiunn, Ng Kok
    • 정보통신설비학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.41-58
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    • 2007
  • A compact and broadband $4{\times}1$ array antenna was developed for 3G smart antenna system testbed. The $4{\times}1$ uniform linear array antenna was designed to operate at 1.885 to 2.2GHz with a total bandwidth of 315MHz. The array elements were based on the novel broadband L-probe fed inverted hybrid E-H (LIEH) shaped microstrip patch, which offers 22% size reduction to the conventional rectangular microstrip patch antenna. For steering the antenna beam, a commercial variable attenuator (KAT1D04SA002), a variable phase shifter (KPH350SC00) with four units each, and the corporate 4-ways Wilkinson power divider which was fabricated in-house were integrated to form the beamforming feed network. The developed antenna has an impedance bandwidth of 17.32% ($VSWR{\leq}1.5$), 21.78% ($VSWR{\leq}2$) with respect to center frequency 2.02GHz and with an achievable gain of 11.9dBi. The design antenna offer a broadband, compact and mobile solution for a 3G smart antenna testbed to fully characterized the IMT-2000 radio specifications and system performances.

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H-면 결합을 이용한 빔 틸팅 마이크로스트립 패치 배열 안테나 설계 (Design of beam tilting microstrip patch array antenna using H-plane coupling)

  • 하재권;최성수;박동철
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2002년도 종합학술발표회 논문집 Vol.12 No.1
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    • pp.293-296
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    • 2002
  • In this paper, we proposed a beam tilting microstrip patch array antenna for the reception of satellite signals by using low cost copper etched polyester films and foams. The configuration and coupling mechanism of the proposed antenna are similar to the dipole Yagi-Uda antenna. It is composed of 3 layers of polyester films and three layers of foam. In order to prevent unwanted radiation and coupling loss by microstrip feeding networks and parasitic patches, a stacked layer with rectangular slots above the driver patch array is inserted. The 16${\times}$8 element microstrip Patch way antenna is Presented by experimental results. Its beam patterns are affected by many parameters such as sizes of the patches, gap between the patches. characteristics of the substrates, feeding method, etc. Owing to its complexities of various design parameters, both simulation and experiment were performed. The fabricated antenna received DBS signal from KOREASAT 3 by doing nothing but adjusting azimuth direction.

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밀리미터파대 4$\times$4 마이크로스트립 배열 안테나 설계 및 제작 (Design and Fabrication of the 4$\times$4 Microstrip array Antenna for Millimeter-wave)

  • 안성훈;문동권;안상철;박명렬;정천석
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 I
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    • pp.605-608
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    • 2003
  • In This paper, the 4$\times$4 microstrip patch array antenna for millimeter-wave is designed and fabricated. Before that, a patch antenna is designed to analyze the property in the millimeter-wave. Also, the excitation is implemented using edge and prove feeding. The array method is used to design the 2x1 array with corporate feeding network. Measured antenna shows 12.77 dBi gain, 37.65 GHz center frequency, -29.78 return loss and 680 MHz band width.

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5G 응용을 위한 반원형 구조를 가진 사각형 마이크로스트립 패치 안테나 (Rectangular Microstrip Patch Antenna with Semicircular Structure for 5G Applications)

  • 김영진;자남 마하르잔;최동유
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제23권10호
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    • pp.1269-1274
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    • 2019
  • 본 논문에서는 5G 어플리케이션을 위한 네 개의 마이크로스트립 패치 배열 안테나를 설계 및 분석하였다. 제안한 배열 안테나는 네 개의 사각형 마이크로스트립 패치 안테나로 구성되며, 배열 안테나의 양쪽 측면에 반원형 에칭구조가 포함된다. 안테나는 시리즈 및 동일 급전 네트워크를 사용하여 공급되며, 하단의 접지면은 안테나의 주파수 특성을 개선하기 위해 변경된다. 마지막으로 안테나의 지향성 특성을 향상시키기 위해 야기-형 구조가 추가된다. 제안한 마이크로스트립 패치 배열 안테나는 21.95 ~ 31.86 GHz의 넓은 주파수 대역폭을 확보하였다. 안테나의 이득은 28 GHz대역에서 9.7 dBi의 이득을 보였으며, 제안한 주파수 대역 전반에 걸쳐 높은 이득과 높은 지향성을 유지하였다. 제안한 안테나는 낮은 프로파일과 간단한 구조로 인해 5G 어플리케이션을 위한 좋은 대안될 수 있을 것이다.

무선랜 대역의 배열 안테나 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Array antenna in the WLAN Band)

  • 박용욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.779-783
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    • 2012
  • 본 논문에서는 5GHz 대역의 무선랜에 적합한 억세스 포인터용 안테나를 설계 제작하였다. 설계된 안테나는 비교적 높은 이득과 광대역을 얻을 수 있는 $2{\times}2$ 평면 배열 마이크로 스트립 패치 안테나를 선택하였다. 대역폭 확대와 고이득에 중점을 둔 $2{\times}2$ 평면 배열 마이크로 스트립 패치 안테나를 패치의 크기, 패치 간격 등의 설계 파라미터에 대한 영향을 HFSS (High Frequency Structural Simulator)을 이용하여 분석 한 후, FR-4 기판을 사용하여 안테나를 제작하고 특성을 분석하였다. 제작된 안테나 특성 측정 결과, 안테나의 중심 주파수는 5.06GHz, 반사손실은 -44dB, -10dB 대역폭은 200MHz의 특성을 보였고, 또한 VSWR은 1.1의 값을 얻을 수 있었다.

4-Channel Patch Array Antennas for Home Network System

  • Min Kyeong-Sik;Kim Dong-Jin
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제5권3호
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    • pp.122-125
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    • 2005
  • This paper describes a design of a miniature patch antenna and its 4-channle array for 5.25 GHz wireless LAN band. Each patch element is designed for the low mutual coupling between each element and for the small size of the array antenna. The size of the each element is $7 mm{\times}14.5 mm{\times}5.6 mm$ and it satisfy IEEE 802.11a frequency band. It is arrayed for independent 4-channel operation. The total size of the array antenna is $35.6 mm{\times}52.5 mm{\times}5.6 mm$. The measured reflection coefficients and the radiation patterns of the fabricated antennas show the reasonable agreements with prediction.

1×6배열 패치 안테나의 복사기 구조와 급전선 브랜치 각도 변화에 따른 특성 연구 (A Study on Characteristics According to Variation of the Radiator Structure and the Feeder Branch angle of 1×6 Array Patch Antenna)

  • Kang, Sang-Won;Chang, Tae-Soon;Choe, Gwang-Je
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.177-184
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    • 2018
  • 본 논문에서는 $1{\times}6$ 배열 패치 안테나의 복사기 구조와 급전선 브랜치의 각도를 변화시켜 안테나의 특성을 분석하였다. 첫 번째로 복사기 구조를 기존 직사각형 패치를 육각형 패치, 삼각형 패치로 변경하였다. 두 번째로 급전선 브랜치의 각도를 $5^{\circ}$, $10^{\circ}$, $15^{\circ}$, $20^{\circ}$ 로 변화를 주었다. 브랜치 각도를 $10^{\circ}$로 꺾을 경우 측정된 10dB 주파수 대역은 23.38GHz-24.19GHz이고 대역폭은 810MHz이다. 제작된 안테나는 24.05GHz에서 9.65-10.06dBi 이득을 갖는다. 메인로브의 빔폭은 $12^{\circ}$이고, 안테나 크기는 $70{\times}36mm^2$이다. 직사각형 패치 외에 다른 모양의 패치를 사용해도 기존 성능을 유지할 수 있으며, 급전선 브랜치를 다양한 각도로 변화시킴으로 배열 안테나 제작에 있어 기판의 크기를 줄이고 제작상에 다양성에 기여할 수 있음을 확인했다.

A 28-GHz Wideband 2×2 U-Slot Patch Array Antenna

  • Yoon, Nanae;Seo, Chulhun
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제17권3호
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    • pp.133-137
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    • 2017
  • In this study, a 28-GHz U-slot array antenna for a wideband communication system is proposed. The U-slot patch antenna structure consists of a patch, two U-shaped slot, and a ground plane. With the additional U-slot, the proposed antenna has around 10% of bandwidth at -10 dB. To increase gain, the U-slot antenna is arrayed to $2{\times}2$. The proposed antenna is designed and fabricated. The $2{\times}2$ array antenna volume is $41.3mm{\times}46mm{\times}0.508mm$. The proposed antenna was measured and compared with the simulation results to prove the reliability of the design. The bandwidth and gain of the measurement results are 3.35 GHz and 13 dBi, respectively and the operating frequency is around 28 GHz.

A Broadband Microstrip Array Antenna for 3G Smart Antenna System Testbed

  • Rashid, Zainol Abidin Abdul;Islam, Mohammad Tariqul;Jiunn, Ng Kok
    • 정보통신설비학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.43-59
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    • 2006
  • A compact and broadband $4\times1$ array antenna was developed for 3G smart antenna system testbed. The $4\times1$ uniform linear away antenna was designed to operate at 1.885 to 2.2GHz with a total bandwidth of 315MHz. The array elements were based on the novel broadband L-probe fed inverted hybrid E-H (LIEH) shaped microstrip patch, which offers 22% size reduction to the conventional rectangular microstrip patch antenna. For steering the antenna beam, a commercial variable attenuator (KAT1D04SA002), a variable phase shifter (KPH350SC00) with four units each, and the corporate 4-ways Wilkinson power divider which was fabricated in-house were integrated to form the beamforming feed network. The developed antenna has an impedance bandwidth of 17.32% $(VSWR\leq1.5)$, 21.78% $(VSWR\leq2)$ with respect to center frequency 2.02GHz and with an achievable gain of 11.9dBi. The design antenna offer a broadband, compact and mobile solution for a 3G smart antenna testbed to fully characterized the IMT-2000 radio specifications and system performances.

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