• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제14권3호
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• pp.278-283
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• 2014

This paper presents a theoretical approach for a modified turnstile antenna suitable for satellite communication in order to investigate the current distributions of radiators and radiation characteristics with equivalent model analysis. The proposed equivalent model is composed of an ideally horizontal dipole antenna and vertically loaded top-hat radiating elements. The required isoflux pattern with wide beamwidth has been achieved by attaching top-hat elements to the main radiators. In addition to illustrating radiation patterns, electrical performances like current distributions have been analyzed by mathematically manipulating the equations derived from the equivalent horizontal and vertical dipole model.

• 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.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제10권4호
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• pp.309-315
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• 2010

A dual-band dual-polarized microstrip antenna array for an advanced multi-function radio function concept (AMRFC) radar application operating at S and X-bands is proposed. Two stacked planar arrays with three different thin substrates (RT/Duroid 5880 substrates with $\varepsilon_r$=2.2 and three different thicknesses of 0.253 mm, 0.508 mm and 0.762 mm) are integrated to provide simultaneous operation at S band (3~3.3 GHz) and X band (9~11 GHz). To allow similar scan ranges for both bands, the S-band elements are selected as perforated patches to enable the placement of the X-band elements within them. Square patches are used as the radiating elements for the X-band. Good agreement exists between the simulated and the measured results. The measured impedance bandwidth (VSWR$\leq$2) of the prototype array reaches 9.5 % and 25 % for the S- and X-bands, respectively. The measured isolation between the two orthogonal polarizations for both bands is better than 15 dB. The measured cross-polarization level is ${\leq}-21$ dB for the S-band and ${\leq}-20$ dB for the X-band.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.62-75
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• 2007

본 논문은 단위 방사 소자의 이득을 증가시키기 위한 성형 빔 안테나에 관한 것이다. 제안하는 안테나 구조는 크게 여기 소자와 다층 원형 도체 배열 구조로 구성된다. 광대역에 걸쳐 전자파 전력이 다층 원형 도체 배열로 방사하기 위한 여기 소자로 스택 마이크로스트립 패치 소자가 사용되었으며, 고이득 빔 성형을 위한 지향 소자의 역할을 담당하는 다층 원형 도체 배열 소자들은 여기 소자 위에 주기적으로 유한하게 적층되었다. 제안하는 안테나가 고이득 특성을 얻기 위해서는 여기 소자와 다층 원형 도체 배열 소자들 간의 효율적인 전력 결합이 이루어져야 하며, 이를 위해 주어진 설계 규격에 따라 여기 소자 및 다층 원형 도체 배열 소자들의 설계 변수들은 함께 최적화되어야 한다. 본 연구에서는 고이득 성형 빔 안테나는 $9.6{\sim}10.4\;GHz$ 주파수 대역 및 선형 편파 조건하에서 최적화 설계되었으며, 또한 안테나의 다층 원형 도체 배열 소자들을 구현하는 2가지 방법 즉, 얇은 유전체 필름을 이용하는 방법과 유전체 폼을 이용하는 방법들도 제안되었다. 특히, 유전체 필름을 이용하는 안테나에 대해서는 컴퓨터 시뮬레이션 과정을 통해, 원형 도체 배열 소자들의 적층 수에 따른 안테나의 전기적인 성능 변화들을 보여주었다. 유전체 필름(Type 1)과 유전체 폼(Type 2)을 이용한 2종류의 안테나 시제품들을 제작하였으며, 얇은 유전체 필름을 이용한 안테나 시제품에 대해선 시뮬레이션 된 전기적 성능 결과와 비교를 위해 원형 도체 배열 적층 수에 따른 안테나의 전기적인 성능 변화들을 실험하였다. 측정된 이득 성능은 시뮬레이션 이득 성능과 거의 유사한 결과를 보여주었으며, 원형 도체 적층 수에 따라 안테나 이득 변화는 주기성을 보였다. 10 GHz 중심 주파수에서 측정된 Type 1 안테나의 전기적 성능은 원형 도체 배열을 10개 적층(disk10)하였을 때, 15.65 dBi의 최대 안테나 이득과 11.4 dB 이상의 입력 반사 손실 성능을 보여 주었으며, 다층 원형 도체 배열 구조에 의해 약 5 dB의 이득 향상 효과를 얻을 수 있었다. 또한, 원형 도체를 12개 적층하였을 때, 외곽 유전체 링 효과에 의해 Type 1 안테나는 Type 2 안테나보다 상대적으로 약 1.35 dB 만큼 이득이 더 높았으며, 각 안테나의 3 dB 빔 폭은 각각 약 $28^{\circ}$와 $36^{\circ}$로 측정되었다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제5권1호
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• pp.39-44
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• 1993

본 논문에서는 경계 damper를 이용하여 파낭의 항내 침입으로 인한 수면교난 현상을 예측할 수 있는 유한요소 수치모형에 대해서 연구하였다. 지배방정식으로는 완경사냉정식을 사용하였으며, 고체 경계면에서의 에너지 손실 효과를 고려하기 위하여 부분반사 경계조건을 도입하였다. 방사 경계조건은 Bando 등(1984)이 개발한 2차원 경계 damper로 처리하였다. 항내 영역은 8절점 등매개변수요소를 사용하여 모형화하였으며, 경계면의 경계조건은 3절점 선요소로 처리하였다. 본 수치모형의 검증을 위하여 완전 개방된 직사각형 모형항만에 대해 수치실험을 수행하였다. 또한, 고체 경계면에서의 반사율 변화 및 경계 damper의 종류에 따른 해석도 수행하여 상호 비교하였다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제7권1호
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• pp.37-42
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• 2018

This paper proposed a microstrip antenna that can perform jamming of satellite signals from the GPS L5, GLONASS G3, BDS B2 frequency bands (1164 - 1217 MHz) that are employed mainly for military purposes among the GNSS frequencies using unmanned aircrafts over the enemy's sky in time of emergency. The single element in the proposed antenna can be easily mounted to unmanned aircrafts. This study analyzed the characteristics of miniaturization and beam of radiating elements by applying the image theories and perturbation effect to satisfy the uniform level at ${\pm}45^{\circ}$ of beam steering goal due to the phase delay after antenna array. The designed microstrip antenna had a miniaturized radiating element area (x-y plane), which was reduced by 76.3% compared to that of basic microstrip antenna, and its beam width was $190^{\circ}$ in the E-plane and $140^{\circ}$ in the H plane. In addition, the simulation was conducted to determine the characteristics due to the phase delay by arranging the designed single microstrip antenna by $1{\times}4$ array and the results showed that beam steering of ${\pm}45^{\circ}$ is possible in the H-plane on the basis of $0^{\circ}$. Thus, the proposed antenna was verified to be effective in satellite signal jamming in the air as it was attached to the lower end of unmanned aircrafts.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.973-981
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• 2005

본 논문에서는 이동통신 단말기에 적합한 변형된 반 파장 로디드 라인 안테나를 설계 및 구현하였다. 제안된 안테나는 실험적인 PCB 위에 하나의 반 파장 로디드 라인 구조를 갖는 방사체, 유전체 기판, 급전봉과 두 개의 단락봉으로 구성되어져 있다. 두 개의 단락봉은 방사체의 양쪽 끝에 각각 배치되어 있으며, 집중형 인덕턴스 소자는 각각의 단락봉과 PCB 그라운드 사이에 놓여져 있다. 인덕터 값의 조절을 통하여 안테나의 공진 주파수와 입력 임피던스가 각각 조정되어질 수 있다. 제안된 안테나는 최대 12 nH의 인덕터 값의 범위 내에서 $1,470\~2,660\;MHz$의 넓은 동작 영역과 좋은 임피던스 정합 특성을 가지고 있다. 안테나의 최대 이득은 동작 영역내에서 $-0.45\~2.03\;dBi$로 측정되었다.

• 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.

• 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.

• ETRI Journal
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• 제36권2호
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• pp.309-312
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• 2014

A novel compact pattern diversity slot antenna for ultra-wideband (UWB) and Bluetooth applications is presented. This antenna consists of two modified coplanar waveguides that feed staircase-shaped radiating elements, wherein two different fork-like stubs are placed at the $45{\circ}$ axis. The measured results show that this proposed antenna operates from 2.3 GHz to 12.5 GHz, covering Bluetooth, WLAN, WiMAX, and UWB. The performance of radiation patterns and the corresponding envelope correlation coefficient prove this antenna is suitable for MIMO/diversity systems. Also, the antenna's compact size makes it a good candidate for portable devices.