• Journal of electromagnetic engineering and science
• /
• 제10권3호
• /
• pp.86-91
• /
• 2010

In this paper, a double-layered frequency selective surface(FSS) superstrate was built and tested. The unit cell of the proposed FSS consists of a ring slot and a dipole-shaped structure and shows a complementary frequency response. Each unit cell is printed on two sides of a substrate. By using these double-layered structures, the first resonant frequency of the pass-band can be lowered. As a result, the size of the unit cell is minimized and the spacing between the other cells is reduced. The proposed FSS-dipole composite antenna is designed for the gain enhancement of wide-band code division multiple access(WCDMA) frequency bands(1.92~2.17 GHz) with a low quality factor(Q=0.17). To verify the gain enhancement performance of the FSS, an FSS-dipole composite antenna was created. Although the FSS layer enhances the gain of the primary radiation source of the dipole antenna, the FSS-dipole complex antenna cannot show a uniform gain over the entire desired frequency band. The experimental results show a gain enhancement of 3 dBi with an FSS superstrate in the WCDMA frequency band.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제23권9호
• /
• pp.1058-1064
• /
• 2012

본 논문에서는 기존의 WCDMA 댁내형 중계기 안테나의 격리도를 개선하기 위해 안테나에 적용할 메타 구조 기반의 흡수체를 제안하였다. 제안된 흡수체는 Double Split Ring Resonators(DSRRs) 구조와 Complementary Spiral(CS) 구조로 구성하였다. 메타 구조 기반의 흡수체의 크기는 $9.6mm{\times}9.6mm{\times}1.2mm$이며, 2.2875 GHz에서 약 94 %의 흡수율을 가진다. 제안된 흡수체를 기존의 WCDMA 댁내형 중계기 안테나에 적용한 결과, 85 dB 이상의 격리도 특성을 가지며, 기존의 안테나보다 10 dB 이상 개선하였다. VSWR 특성은 WCDMA 대역 1.92 GHz에서 2.17 GHz 사이에서 2 이하이며, 방사 특성은 E-plane, H-plane 각각 $60^{\circ}{\pm}10^{\circ}$을 가지며, 이득은 6 dBi 이상을 가진다. 제안된 흡수체를 적용한 안테나의 크기는 $90mm{\times}90mm{\times}44.8mm$이다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제29권10호
• /
• pp.739-744
• /
• 2018

본 논문에서는 비발디 안테나 소자 간 격리도 향상을 위해, 메타구조 기반 흡수체의 한 종류인 double split ring resonator(DSRR)를 제안하였다. Unitcell 모의실험을 통하여 흡수체로 동작하는 DSRR을 설계하였으며, DSRR을 통한 격리도 향상을 확인하기 위하여 $1{\times}2$ 비발디 안테나에 적용하였다. 제안된 DSRR의 unitcell 크기는 $5mm{\times}5mm{\times}1.52mm$이며, 총 6개의 unitcell이 사용되었다. 제안된 DSRR의 성능 검증을 위하여 DSRR 적용 유무에 따른 $1{\times}2$ 비발디 안테나를 제작 및 측정하였으며, 측정 결과 DSRR이 적용된 비발디 안테나는 DSRR이 적용되지 않은 비발디 안테나에 비해 20 dB의 격리도 향상을 보였다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
• /
• 제5권1호
• /
• pp.31-35
• /
• 2005

This paper presents low form factor dual polarized antenna incorporating low profile annular ring patch antenna having 90$^{\circ}$ phase delay element for circular polarization(CP) and a reactive-loaded monopole linear polarized(LP) antenna. Both types of receiving antennas operate in the same frequency region from 2.320 GHz to 2.345 GHz, while different polarizations are used to take advantage of polarization diversity. The proposed CP antenna has good broadside radiation patterns, while the LP antenna reveals monopole-like radiation patterns. The gains of the antennas are measured to be 1.93 dBi and 2.24 dBi for CP and LP, respectively.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제13권3호
• /
• pp.72-79
• /
• 2009

본 논문에서는 이중 원형 편파 특성을 갖는 소형 마이크로스트립 능동 안테나에 대해 기술하였다. 제안된 안테나는 좌수원형편파와 우수원형편파를 선택하여 수신할 수 있는 다이버시티 기능을 갖는다. 방사체용 마이크로 스트립 패치의 내부에 정사각형 빈 공간을 두어 소형화를 시켰으며 급전선로 주변에 슬롯을 위치시켜 임피던스 정합이 용이하게 하였다. 정사각형 빈 공간에는 스위치와 증폭기 회로들이 설계되었으며 이를 통해 편파 모드 선택과 안테나 이득을 증가시켰다. 제안된 안테나는 GPS 에 적용하였으며 임피던스 대역폭을 만족한다. 제작된 안테나는 우수원형편파 동작 시, 3dB 축비 대역폭은 약 50MHz, 3dB 빔 각도는 90도, 13dBi 의 안테나 이득이 측정되었다. 또한 좌수원형편파 동작 시, 3dB 축비 대역폭은 약 50MHz, 3dB 빔 각도는 84도, 약 12dBi 의 안테나 이득이 측정되었다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제42권4호
• /
• pp.798-805
• /
• 2017

본 논문은 슬롯이 삽입된 접지, 수정된 급전선 및 서로 다른 반지름을 갖는 원형 링 구조의 패치 안테나를 제시한다. 안테나의 크기는 $15{\times}12mm^2$이며, 전체 면적 $180mm^2$ 및 전기적 치수 $0.14{\lambda}{\times}0.12{\lambda}$(초단 주파수)를 갖는다. 제안된 안테나는 3.1 GHz ~ 12.3 GHz 대역을 포함하며, 대역폭 비 4.13:1, 비 대역폭 122%, 반사계수 최대 -38dB의 결과를 보인다. 소형화된 크기를 증명하기 위해 대역폭 크기 비율이 계산되었다. 공급 라인에 삽입 된 얇은 슬롯은 전체 주파수 대역에서 우수한 임피던스 정합을 제공한다. 제안된 안테나의 시뮬레이션은 반사 계수 ${\leq}-10dB$, VSWR 2:1, 방사 패턴 및 군지연 (ns)을 시뮬레이션 결과로 제시하였다. 제안된 안테나는 우수한 임피던스 정합 및 매우 작은 크기의 장점을 보이며, 대역폭 향상 및 UWB 단거리 고속 무선통신을 제공한다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.93-98
• /
• 2016

본 연구의 목적은 안전모에 장착하는 MOB용 마이크로스트립 패치 안테나를 설계하는 것이다. 패치 안테나는 $64{\times}64mm$ 크기의 기판 두께 0.2 mm FR-4기판에 제작되었으며, Inmarsat (1.52 ~ 1.65 GHz)과 GPS (1.575 GHz) 주파수 대역을 커버하도록 슬롯링 형태로 설계되었다. 안테나는 HFSS 프로그램을 사용하여 최적화된 파라미터를 도출하고, 이를 바탕으로 시뮬레이션 측정 결과 분석을 통해 설계되었다. 안테나는 식각 및 마이크로스트립 급전 방식으로 SMA 커넥터를 부착하여 제작되었고, 안테나의 설계치와 측정치를 비교 분석하였다. 제안된 안테나는 1.53 ~ 1.65 GHz 밴드를 커버함과 동시에 -10 dB 대역폭 조건도 만족하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.10-18
• /
• 2014

새로운 주파수 가변 이중 대역 안테나를 제안한다. 기존의 기판집적형 도파관(SIW: Substrate-Integrated Waveguide)에 비하여 1/8 크기를 갖는, 전기적으로 작은 1/8차 기판집적형 도파관(EMSIW: Eighth-Mode Substrate-Integrated Waveguide) 공진기 구조를 이용하여 전기적으로 작은 크기의 안테나를 설계하였다. 설계한 EMSIW 안테나 표면에 상보적 분할 링 공진기(CSRR: Complementary Split Ring Resonator) 구조를 추가적으로 탑재하여 이중 대역에서 동작할 수 있게 하였다. EMSIW와 CSRR 구조는 각각 1.575 GHz(GPS), 2.4 GHz 대역(WLAN) 주파수 대역을 만족시킬 수 있어 이중 공진 특성을 만족하였다. 기본적으로 CSRR은 대역폭이 좁기 때문에 Varactor 다이오드를 탑재시켜 주파수를 2.4 GHz에서 2.5 GHz까지 연속적으로 가변할 수 있게 하였다. 그에 따라 WLAN 표준에서 사용하고 있는 채널 선택 기능 또한 구현할 수 있다. Varactor 다이오드에 따라 EMSIW의 공진은 독립적으로 고정되어 GPS 주파수 수신을 안정적으로 유지할 수 있도록 설계하였다. 결과적으로 DC 바이어스 전압을 11.4 V에서 30 V로 변경함에 따라 GPS 대역 주파수는 고정되어 있고, WLAN 대역의 공진 주파수가 2.38 GHz에서 2.5 GHz까지 연속적으로 변화한다. 시뮬레이션, 측정값 사이에 반사 손실, 방사 패턴 특성이 잘 일치함을 관찰할 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제23권12호
• /
• pp.1327-1336
• /
• 2012

본 논문에서는 안테나의 크기를 소형화하고, 동시에 다중 대역 서비스를 만족하는 다중 링 패치를 이용한 양면형 모노폴 안테나를 제안하였다. 사각 링 형태의 패치를 사용하여 대역폭을 증가시키고, 다수의 링 패치를 연속적으로 배열함으로써 링 패치의 단점인 빔 폭을 증가시켰다. 다수의 링 패치를 연속적으로 삽입하면, 첫 번째 패치로부터 전류가 연쇄적으로 흘러 공진이 발생한다. 이는 패치 간의 간격이 매우 좁기 때문에 가능하다. 다중 링 패치를 동일면에 모두 배열할 경우, 패치 간의 간격이 매우 좁아, 이를 해결하기 위하여 기판의 앞면과 뒷면에 순차적으로 설계하였다. 다중 대역 특성을 얻기 위해서 패치를 기판의 양면에 순차적으로 배열하였기 때문에 안테나의 기판 두께와 비유전율이 본 안테나의 중요한 파라미터가 된다. 따라서 두 파라미터에 대해 모의실험을 통해 최적의 값을 찾아내고, 한쪽 면에 패치가 있는 경우와 거의 동일한 효과를 발생시켰다. 전체적인 패치는 기본 링형 패치에서 단계별로 85 %를 감소시켜, 총 4단계의 패치로 구성하였다. 이로 인하여 제안된 안테나는 1.75~2.6 GHz(850 MHz), 3.24~3.46 GHz(220 MHz), 3.8~4.0 GHz(200 MHz), 4.4~4.9 GHz(500 MHz)의 주파수 대역을 만족한다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• 제10권1호
• /
• pp.331-337
• /
• 2015

A novel fully-printed microstrip antenna with negative first resonance and dual polarization is proposed. The radiator is printed on the 1-layer substrate instead of multilayers. The -1st resonance results from a composite right- and left-handed(CRLH) structure that has a circumferentially interlocked gap capacitively coupling a patch with a shorted-ring. This compact antenna is provided with a dual-polarization capability by creating two orthogonal linear polarizations in one body with coaxial feeds. The design is carried out by doing full-wave EM field simulation which is compared with the measurement of the fabricated antenna prototype. The measured results give the gain of 5 dBi and the efficiency of 78% at the -1st resonance mode as the center frequency of a downlink channel of the bandwidth over 20 MHz with 29 dB polarization isolation for mobile communication.