• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제18권3호
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• pp.175-181
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• 2018

The array patterns of a patch array antenna were calculated using an active element pattern (AEP) method that considers ground edge effects. The classical equivalent radiation model of the patch antenna, which is characterized by two radiating slots, was adopted, and the AEPs that include mutual coupling were precisely calculated using full-wave simulated S-parameters. To improve the accuracy of the calculation, the edge diffraction of a ground plane was incorporated into AEP using the uniform geometrical theory of diffraction. The array patterns were then calculated on the basis of the computed AEPs. The array patterns obtained through the conventional AEP approach and the AEP method that takes ground edge effects into account were compared with the findings derived through full-wave simulations conducted using a High Frequency Structure Simulator (HFSS) and FEKO software. Results showed that the array patterns calculated using the proposed AEP method are more accurate than those derived using the conventional AEP technique, especially under a small number of array elements or under increased steering angles.

• 한국전자파학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.1057-1066
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• 2001

본 논문에서는 전자기적으로 결합하는 다이폴을 이용하여 직선편파를 복사하는 마이크로스트립 안테나의 설계에 관하여 기술하였다. 다이폴의 위치에 의해 서로 다른 직선편파를 가지는 안테나의 해석 및 설계는 FDTD 법으로 행하였다. 급전선로와 복사소자간의 상호결합을 고려한 단일 소자 안테나의 설계로부터 각 편파에 대한 설계파라미터들을 구했으며, 이를 이용한 어레이 설계에서 Offset을 변화시켜 복사전력을 조절할 수 있었다. 또한 어레이 소자간의 간격을 조정함으로써 원하는 방향으로의 지향각을 설계할 수 있었다. 5 소자 어레이 안테나를 제작하여 측정을 행하였고, 이들 결과는 이론치와 잘 일치하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.292-299
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• 2012

본 논문은 비선형 소자 탐지기용 다중 공진 원편파 안테나의 설계를 제안한 것이다. 광대역으로 설계하기 위해, CPW 급전 방법이 고려되었다. 원편파를 구현하기 위해, 축비는 방사 소자에 $45^{\circ}$ 기울어진 슬롯과 방사 패치 가장자리의 커팅 크기에 의해 제어되었다. 관심 대역인 2.4~2.44 GHz, 4.84~4.92 GHz, 7.28~7.36 GHz에서 측정된 반사 손실, 대역폭, 축비, 편파 패턴과 이득은 시뮬레이션 값과 잘 일치하였다

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.29-37
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• 2012

본 논문에서는 능동 위상 배열 안테나(APAA: Active-Phased Array Antenna)의 능동 반사 계수(ARC: Active Reflection Coefficient) 개선 및 보호 회로 구성을 통한 안정적인 시스템 운용에 관하여 연구하였다. 수동 위상배열 안테나에서와 달리 APAA는 복사 소자와 송수신 모듈이 결합된 형태로 일반적인 수동 위상 배열 안테나의 반사 계수 특성과 차별된 새로운 ARC의 정의가 적용되어야 한다. ARC는 방사하는 소자로부터의 자기 반사계수 외에 인접한 방사 소자로부터 유기되는 결합량의 중첩을 고려한 반사 계수이다. 이는 능동 위상 배열 레이더(APAR: Active-Phased Array Radar) 시스템의 특성을 예측하고 분석하는데 중요한 파라미터가 된다. 운용 중 발생하는 높은 ARC는 시스템 성능 열화에 직접적인 원인이 된다. 본 논문에서는 APAR의 안정적인 운용을 위한 방안으로 ARC의 성능을 개선시키는 방안과 보호 회로를 통한 열화 방지 방안에 관하여 분석하였다. 실제 제작한 능동 위상 배열 안테나의 실험 결과를 통해 두 방안의 유효성을 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.75-83
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• 1989

본 논문에서는 복사면 가장자리가 결합된 두 구형 마이크로스트립안테나에, 패치 사이의 복사면 가장자리의 결합을 특성화하는 REC 모델을 적용하여 여러가지 결합간격에 대해 산란계수 $\mid$ $S_{11}$ $\mid$과 $\mid$ $S_{12}$ $\mid$를 구하였으며, 이를 실험치와 비교하였다. 그리고 복사면 가장자리에서의 결합을 이용한 기생소자를 갖는 구형 마이크로스트립 안테나에, REC 모델을 적용하여 궤환 손실을 구한 뒤 실험치와 비교하였다. 여기서 각각의 안테나는 50$\Omega$ 마이크로스트립 선로에 의해 급전한 결과를 다루었으며, 이는 REC 모델을 이론적으로 제시하여 동축선로로 급전한 결과$^{(10)}$와 비교하기 위한 논문이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.1082-1088
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• 2006

과학기술위성 2호에 사용하기 위한 TT&C용 안테나로 기생 모노폴(parasitic monopole)을 사용한 Turnstile 안테나를 개발하였다. 설계된 안테나는 보우-타이 다이폴(bow-tie dipole)과 기생 모노폴의 두 복사 구조로 구성된다. 안테나의 주 복사 소자는 보우-타이 구조를 이용한 보우-타이 다이폴이며, 안테나의 대역폭을 향상시키고 안테나의 크기를 줄이는 역할을 한다 또한 기생 모노폴은 안테나의 빔 폭과 축비를 향상시키는 역할을 한다. 설계된 안테나는 특별한 정합 회로 없이 50옴의 안테나 임피던스를 가지며 과학기술위성 2호에서 사용되는 주파수 $2.075{\sim}2.282GHz$ 내에서 $140^{\circ}$ 이상의 빔 폭과 3 dB 이하의 축비 그리고 1.5 이하의 VSWR 값을 가진다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.245-254
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• 2022

본 논문에서는 항 재밍 GPS 안테나의 설계 최적화에 관하여 연구하였다. 이를 위해 항 재밍 성능 분석 기준 및 방법을 제시하였다. 제시된 방법을 적용하기 위한 안테나 시스템의 구조는 7개의 방사소자가 배열된 구조이다. 여기서 6개 방사소자는 원형 등각 배열되었으며, 나머지 1개 방사소자는 원형 중앙에 배치하였다. 제시된 기준 및 방법을 기반으로 상기 안테나를 최적화 하였으며, 최적화된 안테나의 설계 요소(원형 배열의 반지름)의 전기적 길이는 0.48 λ이다. 모의실험 결과, 주 빔의 조향각도(θ, ϕ)가 (0°, 0°)인 경우, 항 재밍을 위한 패턴 널 형성 범위(θ 기준)가 57°부터 90°가 됨을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제43권4호
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• pp.391-399
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• 2024

란주반 트랜스듀서에 의해 강제 진동되는 원형 진동판으로부터 방사되는 음장의 분포를 해석하기 위하여 L. Rayleigh에 의해 도출된 진동 원판의 운동방정식을 기초로 구동 영역 및 고정 경계영역의 경계 조건을 적절히 적용하여 이론적 해석모델을 도출하였다. 도출된 해석모델을 이용하여 진동 원판의 표면에 분포하는 진동 변위를 계산하고 이로부터 방사되는 초음파에 의해 형성되는 음장을 계산한 결과, 진동 원판의 넓이에 따라 방사 특성이 크게 변함을 확인할 수 있었다. 비교를 위하여 유한요소법인 COMSOL 프로그램을 사용하여 동일한 시스템에 대한 시뮬레이션을 수행한 결과 이론 계산 결과와 좋은 일치를 보여 본 연구에서 도출한 이론적 해석모델의 유효성을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 도출한 이론적 해석모델은 초음파 화학분야 등 관련 디바이스의 설계 및 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.415-421
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• 2005

어레이 소자의 방사 또는 수신 특성은 소자 상호결합 효과 때문에 고립된 소자의 특성과 달라지게 되며, 따라서 어레이 성능은 고립된 소자를 가정하여 설계할 경우의 성능과 다르게 된다. 접지판 위에 위치한 삼각형 격자 구조를 가진 직사각형 다이폴 어레이에 미치는 상호 결합의 영향을 소자패턴을 고려하여 논의하였다. 소자 이득 함수를 이용하여 소자가 균일하게 분포되거나 소자간격이 체감된 어레이에서 부엽(sidelobe)에 미치는 소자 상호결합 효과의 영향을 점검하였다. 상호결합 효과가 존재할 때, 소자간격이 체감된 어레이에서의 부엽의 성능이 소자간격이 균일하게 분포된 어레이와 비교하여 향상되는 것을 보여주었다. 컴퓨터 시뮬레이션을 제시하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.948-957
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• 2001

본 논문에서는 마이크로스트립 원형 슬롯 안테나가 광대역 특성을 갖기에 적합한 급전 방식을 제안하였다. 제안된 안테나는 방사 소자로써 원형 슬롯을 가지며, 급전 구조는 일반적인 50 $\Omega$ 마이크로스트립 급전 선로 종단에 원형 패치가 있는 형태로 이루어져 있다. 제안된 안테나를 시간 영역 유한 차분법 (FDTD method)을 이용하여 최적화한 후, 제작.측정하였다. 논문에서 제안한 안테나는 VSWR < 2를 기준으로 최대 1.94 octave의 광대역 특성을 얻을 수 있었다. 이는 기존에 발표된 마이크로스트립 슬롯 안테나보다 더욱 넓은 대역폭을 갖는 것이다.