• 제목/요약/키워드: Resonant Aperture

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유전체 도파관 모델을 이용한 육면체 공진기 안테나 분석 (Analysis of Rectangular DRA(Dielectric Resonator Antenna) using Dielectric Waveguide Model))

  • 최원규;이범선
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.755-762
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    • 2000
  • 본 논문에는 유전체 도파관 모델을 이용하여 육면체 유전체 공진기 안테나의 공진주파수, Qrad 및 임파던스 대역폭에 대한 근사 결과를 넓은 종횡비에 대하여 3D 그래프로 제시하고 시뮬레이션 및 측정 결과와 비교 분석하였다. 이러한 비교를 위해 상대 유전율이 37.84와 90인 유전체를 개구 결합 및 동축선로 급선하였는데 공진주파수는 약 8% 정도의 예측오차를 갖는 것이 확인되었고 임피던스 대역폭도 급전방식에 따라 차이가 날수 있음을 확인하였다. 본 논문에서 제시된 데이터들은 유전체 공지기 안테나 설계시 주어진 공진주파수와 대역폭에 대한 종횡비 선정시 유용하게 사용될 수 있다.

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마이크로스트립 패치 안테나의 효율적 소형화 기법 (Simple Miniaturization Method of a Microstrip Patch Antenna)

  • 이병제;이호준;강기조;김남영;이종철;김종환
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.920-928
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    • 2000
  • 본 논문은 tpo로이 제안된 안테나 소형화 기법을 이용하여 비교적 높은 이득과 광대역 특성을 지닌 마이크로 스트립 패치 안테나 (microstri patch antenna)를 개구 결합성 급전구조 (aperture coupled feed)를 이용하여 셀룰러 대역의 (824~894MHz) 중계기용으로 설계 및 제작되었다. 새로이 제안된 방법에서는 안테나의 크기를 줄이기 위하여 구형 마이크로스트립 패치 아테나의 TM01 모드의 전계분포를 이용하여 전계분포가 가장 큰 패치의 가장자리 아랫부분에 공진 패치의 길이 방향으로 유전체를 상빙하여 안테나의 크기를 효율적으로 줄이고 유전율이 높아짐으로써 발생되는 안테나의 이득 감소를 최소화 시킴과 동시에 소형 경량의 안테나를 쉽게 제작할수 있도록 설계 제작하였다. 또한 under-coupling 기법과 정합회로를 사용하여 셀룰러대역의 전대역에서 제작할 수 있도록 제작하였다. 또한 under-coupling 기법과 정합회로를 사용하여 셀룰러대역의 전 대역에서 VSWR이 1,5:1 이하가 되도록 설계하였다. 안테나 설계 툴 (Tool)은 Agilent Technologies사의 HFSS를 사용하였다.

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Compact Band-notched UWB Antenna Design Based On Transmission Line Model

  • Zhu, Xiaoming;Yang, Xiaodong;Chen, Peng
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제10권1호
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    • pp.338-343
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    • 2015
  • In order to avoid the interference from existing narrowband communication systems, this paper proposes a compact band-notched UWB (ultra wideband) antenna with size of $12mm{\times}22mm{\times}1.6mm$. Transmission line model is applied to analyzing wide impedance matching characteristic of the modified base antenna, which has a gradual stepped impedance feeder structure. The proposed antenna realizes dual band-notched function by combining two biased T-shaped parasitic elements on the rear side with a window aperture on the radiation patch. The simulation current distributions of the antenna reflect resonant suppression validity of the two methods. In addition, the measured radiation characteristics demonstrate the proposed antenna prevents signal interference from WLAN (5.15-5.825GHz) and WiMAX (3.4-3.69GHz) effectively, and the measured patterns show the antenna omnidirectional radiation in working frequencies.

2차원 Open Cylindrical Cavity의 전자파 투과 및 산란특성연구 (A Study of EM Wave Penetration and Scattering of Open Cylindrical Cavity)

  • 김영주;조영기
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제38권11호
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    • pp.55-62
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    • 2001
  • 2차원 open cylindrical cavity의 전자파 투과 및 산란특성에 대해 연구하였다. 이러한 구조는 cavity 및 aperture의 크기에 따라 전파의 투과나 산란특성에 특이한 현상이 나타남에도 불구하고 정확한 분석이 이루어지지 않았다. 본 논문에서는 모멘트법의 확장형인 FMM 기법을 이용하여 비교적 광범위하게 open cavity의 특성을 계산하였다. 계산결과 open cylindrical cavity의 경우 closed cavity의 internal mode에 대응하는 external mode가 존재하고, 이때 공진 및 산란특성은 비공진시와 다른 특성을 나타냄을 확인하였다. 연구결과는 전자파의 차폐 및 RCS 통제분야에 응용할 예정이다.

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2 GHz대 마이크로스트립 안테나 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of Microstrip Antenna in 2 GHz Band)

  • 고영혁
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.32-43
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    • 1999
  • 본 논문에서는 QMSA에 전기력선의 제한이 없도록 용량을 장하한 변형된 QMSA를 설계했다. 설계.제작 된 안테나는 2.0 GHz의 중심 주파수에서 5.7 %의 대역폭을 갖고 임의의 급전점 변화에 따라 대역폭과 공진 주파수의 변화를 보였다. 용량을 장하하기 위한 좌. 우측 평행 평판사이 넓은 스롯폭의 크기는 매우 넓은 대역폭을 갖기 때문에 광대역 통신 시스템에 응용휠 수 있다. 설계된 안테나의 방사 패턴 특성은 다이폴 구조와 개구연 구조 해석법을 기초로 하였다. 계산 결과, 상대적인 후방 방사는 -5dB 정도였다.

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빔 틸팅 특성을 갖는 개구 급전 마이크로스트립 안테나 설계 연구 (Design of the Aperture Coupled Microstrip Antenna with Tilted Beam)

  • 하재권;박동철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.705-712
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    • 2001
  • 본 논문에서는 다이폴 야기 배열 안테나의 동작 원리를 개구 급전 마이크로스트립 패치 안테나에 적용하여 틸티드 빔(tilted beam) 특성을 가지는 패치 안테나를 제안하고 그 특성을 실험적으로 고찰하였다. 제안된 안테나는 구동 패치, 반사 패치, 유도 패치들의 크기, 각 패치 간 간격, 유전체 기판의 두께와 유전율, 그리고 급전 방법 등에 의해 성능 변화 및 특성이 좌우되기 때문에, 본 논문에서는 이득과 빔 틸팅에 큰 영향을 미치는 변수들을 찾아내고 이들에 의한 성능 trade-off을 통해 빔 틸티드 개구 급전 마이크로 스트립 패치 안테나를 설계 제작하고 반사 손실과 빔 패턴에 대한 설계 및 측정 결과를 비교 분석하였다. 제작된 안테나는 공진 주파수인 2.58 GHz에서 앙각 방향에서의 주 빔은 45$^{\circ}$틸티드 특성을 가지고 있으며, 시뮬레이션 빔 패턴과 잘 일치하는 것을 확인하였다.

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Ku-밴드 위성통신을 위한 송수신겸용 마이크로스트립 패치 안테나 설계 (Design of Ku-Band Tx/Rx Microstrip Patch Antenna for Satellite Communications)

  • 김규성;김태우;최재훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권7호
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    • pp.1138-1147
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    • 1999
  • 본 논문에서는 단일 패치 안테나로 송수신을 동시에 수행할 수 있는 두 가지 형태의 Ku-밴드 위성통신 용 $2\times$ 마이크로스트립 패치 안테나 구현방안을 제시하였다. 첫 번째 형태는 단일급전 이중공진형 안테나로 9 90도 굽은 단일 급전선과 십자슬맛을 이용한 개구변 결합 급전방식을 적용하여 단일패치 방사소자에서 이중 공진과 서로 다른 직교면파를 만드는 방안을 제시하였으며. 두 번째 형태는 이중급전 이중공진형 안테나로 마이크로스트립 급전과 개구연 급전을 혼합해서 서로 다른 편파를 만들고 패치안테나에서 이중공진을 구현하 는 방안을 제시하였다. 특히 이중급천 이중공진형 안테나의 경우는 공기층을 삽입하여 대역폭을 확장하는 기 술을 적용하였다. 측정된 안테나의 성능을 살펴보면 두가지 형태의 안테나 모두 송수선 겸용안테나로서 동작 됨을 확인하였고, 이중급전 이중공진형 안테나의 경우 대역폭, 편파분리도의 성능이 우수함을 나타냈다.

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Compact 1×2 and 2×2 Dual Polarized Series-Fed Antenna Array for X-Band Airborne Synthetic Aperture Radar Applications

  • Kothapudi, Venkata Kishore;Kumar, Vijay
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제18권2호
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    • pp.117-128
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    • 2018
  • In this paper, compact linear dual polarized series-fed $1{\times}2$ linear and $2{\times}2$ planar arrays antennas for airborne SAR applications are proposed. The proposed antenna design consists of a square radiating patch that is placed on top of the substrate, a quarter wave transformer and $50-{\Omega}$ matched transformer. Matching between a radiating patch and the $50-{\Omega}$ microstrip line is accomplished through a direct coupled-feed technique with the help of an impedance inverter (${\lambda}/4$ impedance transformer) placed at both horizontal and vertical planes, in the case of the $2{\times}2$ planar array. The overall size for the prototype-1 and prototype-2 fabricated antennas are $1.9305{\times}0.9652{\times}0.05106{{\lambda}_0}^3$ and $1.9305{\times}1.9305{\times}0.05106{{\lambda}_0}^3$, respectively. The fabricated structure has been tested, and the experimental results are similar to the simulated ones. The CST MWS simulated and vector network analyzer measured reflection coefficient ($S_{11}$) results were compared, and they indicate that the proposed antenna prototype-1 yields the impedance bandwidth >140 MHz (9.56-9.72 GHz) defined by $S_{11}$<-10 dB with 1.43%, and $S_{21}$<-25 dB in the case of prototype-2 (9.58-9.74 GHz, $S_{11}$< -10 dB) >140 MHz for all the individual ports. The surface currents and the E- and H-field distributions were studied for a better understanding of the polarization mechanism. The measured results of the proposed dual polarized antenna were in accordance with the simulated analysis and showed good performance of the S-parameters and radiation patterns (co-pol and cross-pol), gain, efficiency, front-to-back ratio, half-power beam width) at the resonant frequency. With these features and its compact size, the proposed antenna will be suitable for X-band airborne synthetic aperture radar applications.

이동체 통신용 안테나에 관한 연구 (A Study on the Antenna for Mobile Communication)

  • 고영혁;김재민;이종악
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.139-146
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    • 1996
  • 본 논문에서 MSA(Microstrip Antenna)의 변형인 QMSA(Quarter-wavelength Microstrip Antenna)에 용량을 장하한 미소 루프 구조와 용량을 장하시킨 부분에서 방사하는 개구 구조에 의한 합성 전계 안테나를 제안 하였다. 그리고 합성 전제 특성은 계산된 값과 실험 값이 양호하게 일치함을 보였다. 제안된 안테나는 그라운드판과 방사 소자의 폭이 같은 소형화된 안테나이다. 설계.제작된 안테나는 동작 주파수 1.5GHz에서 수직.수평 편파를 각각 수신할 수 있다. 그리므로 이 안테나는 무선 전화를 위한 소형화된 안테나로써 이용할 수 있고, 실내 통신을 위해 아주 유용하다. 또한, 전송 선로 모델의 안테나 등가 회로는 정확한 공진 주파수를 찾기 위해 설계되었고, 리턴로스 값을 계산했다. 계산된 값은 실험값과 양호하게 일치되었다.

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이동통신용 마이크로스트립 안테나의 대역폭 개선에 관한 연구 (A Study on the Bandwidth Improvement of the Microstrip Antenna for Mobile Communications)

  • 김대중;문명호;김갑기;이종악
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.8-15
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    • 1998
  • 본 논문에서는 기생패치를 이용한 마이크로스트립 안테나의 대역폭 개선에 관해 논의하였다. 전체 크기를 줄 이기 위해서 $\lambda$/4의 단락패치를 사용하였으며, 접지면 또한 패치의 크기로 절단하였다. 전체 크기를 줄이기 위해서 접지면의 크기를 줄였기 때문에 이에 따른 후방으로의 복사가 일어난다. 설계된 안테나의 특성은 전송선로모 덴과 개구면 해석법에 기초하여 해석하였고 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다. 시율레이션 결과 후방으로의 상대 복사는 -15 dB정도였다. 제작한 안테나는 2.45 GHz의 중심주파수에서 167 MHz의 매우 넓은 대역폭을 갖는다. 따라서 본 논문에서 제안한 안테나는 광대역 통신시스랩에 응용될 수 있다.

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