• 제목/요약/키워드: Planar Inverted-F Antenna(PIFA)

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진화 알고리즘을 이용한 삼중대역 PIFA 최적 설계에 관한 연구 (A Study on an Optimal Design of a Triple-band PIFA using the Evolution Strategy)

  • 고재형;김군태;김경아;김형석
    • 전기학회논문지
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    • 제59권4호
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    • pp.768-773
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    • 2010
  • In this paper, we study on an optimal design of a triple-band PIFA (Planar Inverted-F Antenna) of 433 MHz, 912 MHz and 2.45 GHz by using evolution strategy. Generally, the resonant frequency of the PIFA is determined by the width and length of a U-type slot used. However the resonant frequencies of the multiple U slots are varied by the mutual effect of the slots. Thus the optimal width and length of U-type slots are determined by using an optimal design program based on the evolution strategy. To achieve this, an interface program between a commercial EM analysis tool and the optimal design program is constructed for implementing the evolution strategy technique that seeks a global optimum of the objective function through the iterative design process consisting of variation and reproduction. The resonant frequencies of initial model are 439.5 MHz, 981.5 MHz and 2.563 GHz. However, the resonant frequencies of the triple-band PIFA yielded by the optimal design program are 430.5 MHz, 907 MHz and 2.4515 GHz. Measured resonant frequencies are 433.5 MHz, 905.5 MHz and 2.454GHz, which show a good agreement with the simulation results.

Small Internal Antenna Using Multiband, Wideband, and High-Isolation MIMO Techniques

  • Kim, Sang-Hyeong;Jin, Zhe-Jun;Chae, Yoon-Byung;Yun, Tae-Yeoul
    • ETRI Journal
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    • 제35권1호
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    • pp.51-57
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    • 2013
  • In this paper, a small internal antenna for a mobile handset is presented using multiband, wideband, and high-isolation multiple-input multiple-output techniques. The proposed antenna consists of three planar inverted-F antennas (PIFAs) that operate in the global system for mobile communication (GSM900), the digital communication system (DCS), the personal communication system (PCS), the universal mobile telecommunication system (UMTS), and wireless local area network (WLAN) bands with a physical size of $40mm{\times}10mm{\times}10mm$. A resonator attached to the folded PIFA creates dual resonances, achieving a wide bandwidth of approximately 460 MHz, covering the DCS, PCS, and UMTS bands; a meander shorting line is used to improve impedance matching. Additionally, a modified neutralization link is embedded between diversity antennas to enhance isolation, which results in a 6-dB improvement in the isolation and less than 0.1 in the envelope correlation coefficient evaluated from the far-field radiation patterns. Simulation and measurements demonstrate very similar results for S-parameters and radiation patterns. Peak gains show 3.73 dBi, 3.77 dBi, 3.28 dBi, 2.15 dBi, and 5.86 dBi, and antenna efficiencies show 56.15%, 72.15%, 68.59%, 52.92%, and 82.93% for GSM900, DCS, PCS, UMTS, and WLAN bands, respectively.

다중 입.출력(MIMO) 시스템용 소형 안테나 특성분석 (A study of small antennas for MIMO applications)

  • 채규수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.1194-1199
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    • 2006
  • 본 논문에서는 MIMO 시스템에 사용 가능한 소형 안테나의 디자인 방법을 제시 하고자 한다. 제안된 안테나는 소형 안테나로 많이 사용되는 역-F형 안테나이다. 안테나는 IEEE802.11a (5.15-5.35GHz) 대역에서 동작하며 휴대용 기기에 사용될 수 있도록 평면형으로 디자인되었다. 시뮬레이션 결과를 바탕으로 안테나가 제작되었고 MIMO 시스템에 활용성을 평가하기 위해 각 안테나간의 격리도(Isolation)를 측정하였다. 그리고 격리 도를 증가시키기 위해 안테나사이에 $\lambda$/4 파장에 해당하는 슬릿을 추가하여 결과를 분석하였다.

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이중대역 무선랜용 역F 안테나 설계 (PIFA with meandered design for the dual band WLAN application)

  • 최병혁;오동훈;박철민;천창율;김형석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.2291-2293
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    • 2005
  • 본 논문에서는 평면 역F 안테나(PIFA)형태의 단일 안테나로 2GHz 대역과 5GHz 대역의 무선 근거리통신망의 주파수 대역을 수용할 수 있는 안테나를 설계 제작하였다. 안테나의 크기를 줄이기 위해 안테나 Element는 Meander Line을 이용하여 설계하였다. 측정 시 반사손실 10dB(VSWR=2.0)를 기준으로 2GHz 대역에서 10.8%와 5GHz대역에서 12.7%의 대역폭을 얻었다.

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휴대폰 몸체 전류 변화를 이용한 안테나 특성 연구 (Effects of the Case Currents of Mobile Phone on the Antenna Characteristics)

  • 김재희;박세현;김영일;박위상
    • 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.

A High Isolation 4 by 4 MIMO Antenna for LTE Mobile Phones using Coupling Elements

  • Lee, Won-Woo;Yang, Hyung-kyu;Jang, Beakcheol
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권12호
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    • pp.5745-5758
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    • 2017
  • In this paper, we develop a simple but very effective 4 by 4 Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) antenna system for mobile phones consisting of different types of antennas to achieve low correlation property at the frequency ranges of 1710 to 2170 MHz, which covers wide LTE service bands, from band 1 to band 4. The proposed antenna system consists of two pair of antennas. Each pair consists of a planar inverted-F antenna (PIFA) and a coupling antenna which has the property of the loop. The use of two different antenna types of IFA and a coupling achieves high isolation. Proposed antenna system occupies relatively small area and positions at the four corners of a printed circuit board. The gap between the two antennas is 4 mm, in order to realize the good isolation performance. To evaluate the performance of our proposed antenna system, we perform various experiments. The proposed antenna shows a wide operating bandwidth greater than 460 MHz with isolation between the feeding ports higher than 17.5-dB. It also shows that the proposed antenna has low Envelop Correlation Coefficient (ECC) values smaller than 0.08 over the all desired frequency tuning ranges.

PCS 전화기의 안테나 구조에 따른 SAR 분석 (SAR analysis with variety of the antenna structures on PCS handset)

  • 김현경;박주덕;김진석;김남
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제37권11호
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    • pp.8-16
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    • 2000
  • 본 논문에서는 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 인체두부에 유기되는 SAR을 계산할 때 SAR 값에 영향을 주는 설계 파라미터를 분석하고, PCS 전화기에 의한 SAR 값을 비교 분석하였다. 안테나의 종류, 안테나의 부착위치, 단말기의 구조에 따른 1g 및 10g 평균 첨두 SAR 값을 계산하였고 각각의 구조에 따라 인체 두 부의 깊이에 따른 SAR 분포의 변화를 살펴보았다. 플립형 단말기에 부착된 안테나 중에서는 side mounted PIFA(Planar Inverted F Antenna)의 1g 및 10g 평균 첨두 SAR 값이 각각 0.686W/kg과 0.353W/㎏으로 가장 낮았다. 폴더형 단말기에 부착된 모노폴 안테나에 의한 1g 및 10g 평균 첨두 SAR값은 각각 1.133W/kg과 0.709W/kg으로 플립형의 1.759W/㎏과 0.978W/kg에 비해 약 30% 가량 낮은 것으로 나타났다. Side mounted PIFA와 폴더형에 부착된 모노폴 안테나의 깊이에 따른 SAR 분포는 top mounted PIFA와 플립형에 부착된 모노폴 안테나에 비해 비교적 완만한 변화를 보였다.

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Top-hat 패치 이중대역 안테나 (Design of top-hat patch dual-band antenna)

  • 천영민;천창율
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2004년도 하계학술대회
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    • pp.377-381
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    • 2004
  • 안테나를 소형화시키기 위해 많은 노력을 들여왔다. 모노폴 안테나의 크기를 줄이기 위해 많은 연구가 있어왔고 그 중 모노폴 끝에 원반 모양의 패치를 붙인 것이 top-hat 패치 안테나이다. 그리고 다른 대표적인 방법 중의 하나가 PIFA(Planar inverted-F antenna) 구조의 안테나이다. 이 둘을 이용해서 좀 더 작은 크기의 안테나를 구현할 수 있고 안테나 구조를 적절히 변형하여 이중 공진을 일으킬 수 있다. 본 논문에서는 패치에 슬롯을 주어 전류의 흐름을 변환시켜 이중 공진을 일으킬 수 있는 구조를 제안하였다. 무엇보다도 중요한 점은 이 안테나의 몇 가지 요소를 변화시킴으로써 공진주파수를 원하는 대로 바꿀 수 있다는 것이다.

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접지된 방사 부와 결합구조를 갖는 이중대역 RFID 안테나 설계 (A capacitively loaded dual-band RFID antenna with a shorted strip)

  • 채규수;임중수;김민년
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2006년도 추계학술발표논문집
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    • pp.195-198
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    • 2006
  • 본 논문에서는 휴대용 무선통신기기에 장착해서 사용가능한 이중대역(RFID(908.5-914), PCS) 소형 내장형 RFID 안테나를 설계하였다. 안테나 디자인은 PIFA(Planar Inverted-F Antenna)이며 기존 안테나 아래쪽에 접지와 연결된 패턴을 추가하여 결합성분을 유도하여 소형화 하였으며 표면 전류분포를 분산시켜 SAR를 개선하는 방법을 제시 하였다. 시뮬레이션 결과에 따라 안테나가 실제 제작 되고 측정되었다.

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An Integrated Evaporation Intenna used sputtering technology for Wireless Microsystems

  • Park, Book-Sung;Jung, In-Sung;Kwon, Sung-Hun;Lee, Seon-Gu;Lee, Jee-Myun;Son, Sung-Il;Kim, Eun-Tae;Kim, Chul-Ju
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.158-158
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    • 2008
  • In general, a wireless communication device has employed a whip antenna or a stubby antenna. Recently, wireless communication device is increasingly employing an embedded antenna, Intenna, for the sake of miniaturization. Further, it may employ both external and embedded antennas. Examples of the embedded antenna include a multi-band monopole antenna, which radiates uniformly in all directions when viewed from above, and a planar inverted F antenna (PIFA), which is a variation of the monopole antenna. However, since the conventional antenna is mounted in a finished state on the mobile communication terminal, there is a limitation of space required for providing the antenna. According to the present study, there is provided an Intenna that is deposited on a front or back case of the mobile communication terminal by a sputtering method. Accordingly, it is possible to overcome a limitation of space required for providing the Intenna and to improve the performance of the Intenna formed on the front or back case of the mobile communication terminal.

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