노이즈 소스의 근거리장에 저전도율 차폐막이 놓여있을 때 차폐막 두께에 따른 EMI 차폐효과를 분석하였다. 노이즈 소스로는 광대역 특성을 갖는 나선형 안테나를 이용하였으며, 저전도율 차폐 재료로는 그래파이트를 선정하였다. 나선형 안테나 두 개를 만들어 두 안테나 사이의 투과계수를 분석하였고, 송수신 안테나 사이의 거리는 5 cm와 10 cm인 두 경우에 대해 수행하였다. 차폐막의 두께는 1 um에서 200 um까지 변화시켰다. 주파수는 100 MHz에서 6 GHz까지 변화시켜 최대 70 dB의 SE(Shielding Effectiveness)를 얻었다. 본 시뮬레이션에서는 차폐막 재료인 그래파이트의 특성상 전기적 차폐(electronic shielding)를 이용하였다. 이 결과를 바탕으로 향후 자기 차폐를 구현하여 차폐 성능을 향상시킬 수 있는 방법을 연구할 예정이다.
안테나에 따른 플라즈마 밀도의 균일도 연구를 위해 병렬 안테나를 설계하고 이중 랑뮤어 탐침과 자기장 측정 탐침을 이용하여 각각의 플라즈마 밀도와 자기장의 세기를 측정 하였다. 나비형 안테나를 사용했을 때 플라즈마 밀도가 ~$2\times10^{11}(\textrmcm^{-3})$로 다른 두 안테나를 사용했을 때보다 높았으며, 전자의 온도는 2eV 이하로 동일한 조건에서의 나선형 안테나보 다 낮게 나왔다. 또 전류의 방향이 서로 다른 두 개의 안테나선이 가까이 있거나 안테나 성 분끼리 양성 결합(positive coupling)을 하는 경우에는 동력 효율(power efficiency)이 매우 낮아졌다.
본 논문에서는 이동용 인터넷 및 방송에 사용되는 주파수 대역의 송수신이 가능한 삼중 대역 안테나를 제안하였다. 이동용 방송으로 T-DMB(Band-III), DAB(L-Band) 그리고 이동용 인터넷으로 Wibro를 선택하였다. 제안된 안테나의 크기는 $10{\times}74{\times}0.6[mm^3]$으로 T-DMB 안테나의 1/4 파장의 길이가400 mm임을 비추어 볼 때 1/20 파장의 길이로 약 81.5%가 소형화가 되었다. 제작된 안테나는 T-DMB 대역에서 협대역이지만 수신 환경을 고려해 볼 때 현재 방송 서비스 중인 8 채널($180{\sim}186$ MHz)와 12 채널($206{\sim}210$ MHz)에서 충분히 수신 가능하다. 또한 이상적인 다이폴 안테나와 비교했을 때 DAB와 Wibro 대역에서는 동등한 특성을 갖는다.
본 논문에서는 전자기적 결합 급전 소형 광대역 디스크-로디드 모노폴 안테나의 사각 디스크에 연결된 단락핀의 수와 배열 간격 등의 변화에 따른 안테나 특성을 연구하고 각각의 단락핀 수에 따른 최적화된 안테나를 설계하였다. 전자기적 결합 급전 소형 모노폴 안테나는 각각 모노폴로 동작하는 단락된 사각 디스크의 공진과 사각 스파이럴 스트립 급전 선로의 공진이 전자기적으로 결합하여 넓은 대역폭을 가지게 된다. 안테나에서 사각 디스크의 단락핀의 수와 배열 간격은 디스크의 캐패시턴스에 영향을 주게 되어 공진주파수는 1.90 GHz에서 2.556 GHz까지 이동하며 이에 따라서 안테나의 전기적 크기와 대역폭에도 영향을 미치게 된다. 사각 디스크에 단락핀이 3개 연결되었을 때 안테나는 2.556 GHz의 중심 주파수에서 전기적 부피가 $0.094\lambda_0{\times}0.094\lambda_0{\times}0.094\lambda_0$ 이하로써 소형의 크기를 가지며 $26.8\%$의 넓은 대역폭을 가진다.
본 논문에서는 확장된 대역폭을 갖는 소형 epsilon negative(ENG) zeroth-order resonance(ZOR) 안테나를 제안하였다. 대역폭을 유지하고 ENG ZOR 안테나의 면적을 줄이기 위해서 안테나 패치 위에 패턴을 새겼고 meandered via를 삽입함으로써 매우 큰 병렬 인덕턴스를 발생시켰다. 동일한 면적, 공진 주파수에서 동작하는 ENG ZOR 안테나에 직선 via 대신 meandered via를 삽입하게 되면 유효 유전율의 분포의 기울기가 공진 주파수 근방에서 더 낮아지고 따라서 대역폭은 넓어진다. 결과적으로 제안한 meandered via를 가진 ENG ZOR 안테나는 직선 via를 가진 나선 구조 ENG ZOR 안테나와 동일한 면적을 가짐에도 불구하고 1.38배의 대역폭을 가지고 있는 것을 확인하였다. 또한, meandered via를 가진 ENG ZOR 안테나는 일반적인 mushroom ZOR 안테나보다 64 %의 면적감소를 보였다.
본 논문에서는 기생 소자의 커플링 현상을 이용하여 다중 대역 특성을 나타내기 위한 평면형 모노폴 안테나를 설계 및 제작하였다. 제안된 안테나는 단일 공진이 발생하는 사각 패치를 기본으로 다중 대역 특성을 얻기 위해 기생 소자를 삽입하였다. 기생 소자는 안테나 크기의 소형화와 다중 공진 특성을 나타내기 위해 스파이럴 구조를 사용하였으며, 각각의 설계 파라미터들을 이용하여 주파수 특성을 최적화 시켰다. 또한, via-hole을 통해 접지면에 연결된 L자 형태의 공진기를 급전선 양쪽에 삽입함으로써 서비스 대역 이외에 사용되지 않는 주파수 대역을 차단하였다. 사용된 기판은 크기가 $40{\times}60{\times}1mm^3$이고, 비유전율 4.4인 FR-4 기판 위에 설계되었으며, 급전은 임피던스 $50{\Omega}$의 마이크로스트립 선로를 사용하였다. 측정 결과, 1.714~2.496 GHz, 2.977~4.301 GHz, 4.721~6.315 GHz 대역에서 -10 dB 이하의 반사 손실 특성을 나타냈으며, 전방향의 방사 패턴을 나타냈다.
가스절연개폐장치(Gas-Insulated Switchgear, GIS) 내부에서 발생하는 부분방전(Partial Discharge, PD) 신호는 1ns이하의 상승시간(rising time)을 가지므로, 이 신호를 효과적으로 측정하기 위해서는 초광대역(Ultra Wide Band, UWB)특성을 갖는 커플러가 필요하다. 본 논문에서는 이러한 UWB 특성을 구현하기 위해, 대수주기 톱니형 평면 안테나(log-periodic toothed planar antenna)와 등각 스파이럴 패치안테나(equi-angular spiral patch antenna)형태의 두 가지 초광대역 UHF 커플러를 설계 제작하였다. 제작한 커플러들의 특성을 파악하기 위해 안테나의 급전부에, 자체 설계한 매칭 회로인 발룬(balun, balance to unbalance)을 장착하여, 반사계수, 모의펄스에 의한 검출신호, 스펙트럼 둥을 측정하였다.
본 논문에서는 수직 접지면을 가지는 4중 대역용 이중 스파이럴 라인 로디드 모노폴 안테나를 제안한다. 안테나의 크기는 $38{\times}12{\times}7\;mm^3$이고, 접지면의 크기는 $40{\times}92\;mm^2$이다. 측정된 안테나의 대역폭은 $VSWR{\le}2$를 기준으로 첫 번째 대역과 두 번째 대역에서 각각 11.7 %와 24.8 %이며, Cellular($0.824{\sim}0.894\;GHz$), PCS($1.750{\sim}1.870\;GHz$), UMTS($1.920{\sim}2.170\;GHz$) 그리고 IMT-2000($1.885{\sim}2.200\;GHz$) 대역을 동시에 수용한다. 측정된 안테나의 최대 이득은 Cellular, PCS, UMTS, IMT-2000 대역의 중심 주파수에서 -0.99 dBi, 4.07 dBi, 2.72 dBi와 4.33 dBi이다.
이 논문은 2-채널 WiBro(Wireless Broadband Internet) 대역 MIMO(Multi Input Multi Output) 안테나와 휴대 단말기용 PCS(Personal Communication Service) 안테나의 격리도 특성 향상에 대해서 나타내었다. 각 채널간의 격리도를 향상시키기 위해, 3mm 높이의 공기층을 가진 제안된 PCS 안테나는 2-채널 WiBro 대역 MIMO 안테나의 형 그라운드(25${\times}$12 mm)의 매우 좁은 공간(0.19 ${\lambda}$)사이에 위치한다. 제안된 PCS 안테나의 구조는 단락 스트립 선로$(6{\times}4mm)$를 가지는 스파이럴 형태의 변형된 PIFA(Planar Inverted F Antenna)이다. 3차원 구조를 갖는 제안된 PIFA와 WiBro 대역 MIMO 안테나 사이의 계산된 격리도는 -20 dB 이하이며, 측정치와 잘 일치하였다. 제안된 안테나의 측정된 반사 손실, 대역폭, 이득은 각각 1.8GHz에서 -20dB, -10dB 이하에서 110 MHz(1.76${\sim}$1.87 GHz), 0.05 dBi의 특성을 보였다. 또한, 제안된 PCS용 안테나가 기존의 2-채널 WiBro 대역 MIMO 안테나의 성능과 특성에 영향을 미치지 않음을 확인하였다.
Tamminen, Aleksi;Ala-Laurinaho, Juha;Mallat, Juha;Luukanen, Arttu;Grossman, Erich N.;Raisanen, Antti V.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제10권3호
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pp.132-137
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2010
We present results of room-temperature characterization of lithographically manufactured antenna-coupled NbN micro-bolometers. The bolometers are assembled together with a hyper-hemispherical Si lens to couple the incident radiation to the bolometer from the back-side of the substrate. The bolometers are designed to operate at 300~1,000 GHz and they are characterized at 321~782 GHz. Radiation patterns are measured at 321 GHz, 400 GHz, 654 GHz, and at 782 GHz. The frequency dependency of the beamwidth is studied with several azimuthal beam profile measurements at 321~500 GHz.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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