• 제목/요약/키워드: Waveguide Antenna

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W-대역 탐색기용 이중편파 모노펄스 카세그레인 안테나 설계 (Design of Dual-Polarized Monopulse Cassegrain Antenna for W-Band Millimeter-Wave Seeker)

  • 이국주;정채현;백종균;박창현;남상욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권3호
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    • pp.261-268
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    • 2016
  • 본 논문에서는 이중편파 수신이 가능한 W-대역 밀리미터파 탐색기용 모노펄스 카세그레인 안테나를 제안하고, 제작 및 측정을 통하여 안테나의 특성을 검증하였다. 이중편파 모노펄스 카세그레인 안테나는 주/부 반사경, 이중편파 수신이 가능한 급전혼 및 모노펄스 비교기로 구성된다. 제안된 급전혼은 모노펄스 신호를 생성하기 위해 $2{\times}2$ 배열의 정사각형 도파관 급전부를 가지며, 이중편파에 수신을 위해 90도 회전대칭 구조로 설계되었다. 측정을 통해 합 채널 및 차 채널에 대해서 수직 및 수평의 이중편파에서 유사한 방사패턴 성능을 확인했다. 중심 주파수에서 합 채널의 이득은 수직편파에서 35.1 dBi, 수평편파에서 35.6 dBi로 편파간 이득차는 0.5 dBi였으며, 부엽준위는 -21.6 dB 이하였다.

변형된 접지면과 대역 저지 특성을 갖는 단일 평면 타원형 UWB 안테나 (Uni-Planar Elliptical UWB Antenna with Band-Notched Characteristic and Modified Ground Plane)

  • 박길영;신호섭;오병철;김남
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.1194-1205
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    • 2005
  • 본 논문에서는 접지면을 변형시킨 대역 저지 특성을 갖는 CPW 급전 타원형 UWB 안테나를 제안하였다. UWB 시스템 전대역(3.1 GHz${\~}$10.6 GHz)에서 2 이하의 VSWR을 만족하는 특성을 구현하였고, IEEE 802.11a에 의한 5 GHz대역(5.15 GHz${\~}$5.825 GHz)과의 간섭을 차단하기 위해 복사 소자에 수평 슬롯을 삽입하여 안테나를 제작${\cdot}$측정하였다. 뒷면에 접지면이 없는 단일 평면의 CPW 급전 구조를 사용해 제작이 용이하였고, 초박형, 초소형화가 가능하였다. 측정 결과 UWB 전대역에서 -10 dB 이하의 양호한 반사 손실과 2.1 dB${\~}$4.75 dB의 최대 이득을 보였으며 전방향 복사 패턴을 나타내었고, 선형 위상 특성을 보였다.

CSRR을 이용한 WLAN 대역 저지 특성 CPW 급전 광대역 안테나 설계 (Design of CPW-Fed Broadband Antenna Using the CSRR for WLAN Band Notched Characteristic)

  • 김장렬;이승우;김남;오병철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.528-537
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    • 2011
  • 본 논문에서는 CPW(Coplanar Waveguide) 구조와 대역 차단 특성을 갖는 CSRR(Complementary Split Ring Resonator)를 접지 면에 삽입하여 IEEE 802.11a(5.15~5.825 GHz) WLAN 대역이 저지된 광대역(Broadband) 안테나를 설계하고 제작하였다. 제안된 안테나의 크기는 $36{\times}60{\times}1.6\;mm^3$이며, 제작에 사용된 기판 의 두께는 1.6mm이고, 유전율이 4.4인 FR-4 기판을 사용하였다. 안테나 측정 결과, 반사 손실이 -10 dB 이하를 기준으로 2.03~10.78 GHz의 광대역 특성을 만족하였으며, 이때 VSWR${\leq}$2를 만족하였다. CSRR을 적용한 결과, 약 5.4 GHz 대역의 중심 주파수를 갖고, 4.917~6.017 GHz에서 대역 저지 특성이 나타나는 것을 확인하였다.

강유전체 $(Ba,\;Sr)TiO_3$ 박막을 이용한 분포 정수형 아날로그 위상 변위기 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Distributed Analog Phase Shifter Using Ferroelectric $(Ba,\;Sr)TiO_3$ Thin Films)

  • 류한철;문승언;이수재;곽민환;이상석;김영태
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.2
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    • pp.616-619
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    • 2003
  • This work presents the design, fabrication and microwave performance of distributed analog phase shifter (DAPS) fabricated on $(Ba,\;Sr)TiO_3$ (BST) thin films for X-band applications. Ferroelectric BST thin films were deposited on MgO substrates by pulsed laser deposition. The DAPS consists of high impedance coplanar waveguide (CPW) and periodically loaded tunable BST interdigitated capacitors (IDC). In order to reduce the insertion loss of DAPS and to remove the alteration of unloaded CPW properties according to an applied dc bias voltage, BST layer under transmission lines were removed by photolithography and RF-ion milling. The measured results are in good agreement with the simulated results at the frequencies of interest. The measured differential phase shift based on BST thin films was $24^{\circ}$ and the insertion loss decreased from 1.1 dB to 0.7 dB with increasing the bias voltage from 0 to 40V at 10 GHz.

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무인기용 Ku 대역 위성추적 시스템의 동축구조 도파관 고차모드 커플러에 대한 연구 (A Study on Coaxial-Structure Waveguide High-Order Mode Coupler of Ku-Band satellite tracking system for UAV)

  • 이재문;임재성;가득현
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.93-99
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    • 2016
  • 본 논문은 무인기용 Ku 대역 위성추적 안테나 시스템의 다중모드 모노펄스 추적 시스템을 위한 소형구조 도파관 고차모드 커플러를 설계, 제작 및 성능시험을 수행하였다. 제안된 고차모드 커플러는 이동형 탑재용 위성추적 안테나 시스템에 적용이 가능하도록 장착성을 감안, 동축 구조의 도파관 구조를 이용하였다. 또한 제안된 커플러를 이용하여 출력된 추적 오차 신호의 패턴을 측정하고 설계된 주파수 대역내에서 적정한 추적 오차가 도출됨을 확인하였다. 제안된 커플러 구조는 향후 정밀추적이 요구되는 다중모드 모노펄스 위성추적시스템에 이용될 것으로 기대된다.

도파관 내에서 공간적으로 결합된 V-Band MMIC 결합 발진기 Array (Spatially Combined V-Band MMIC Coupled Oscillator Array in Waveguide)

  • 최우열;김홍득;강경태;임정화;권영우
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제13권8호
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    • pp.783-789
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    • 2002
  • 본 논문은 V-band에서 동작하는 MMIC 결합 발진기 array에 관한 것이다. 제안된 발진기 array의 unit cell들은 한 개의 microstrip patch 안테나와 두개의 발진기가 결합된 push-pull 능동 안테나 구조로 되어 있다. 전체 발진기 array의 주파수 동기화는 각 unit cell의 microstrip patch 안테나 사이의 강한 전자기적 결합을 통해 이루어진다. 이로 인해 전체 array를 하나의 MMIC로 구현할 수 있었다. 제안된 구조로 설계된 2종의 V-band 1$\times$2 결합 발진기 array가 0.15 um pHEMT MMIC 표준 공정을 이용해 제작되었다. 제작된 MMIC 칩은 도파관을 이용한 전력 결합 module로 구현되었다. 모듈 측정 결과, 첫 번째 array는 56.372 GHz에서 0.5 dBm의 출력을 나타내었고 다른 하나는 60.147 GHz에서 5.85 dBm의 출력을 나타내었다.

Ka-대역 원형편파기와 직선구조 모드변환기를 포함한 급전 혼 안테나 (Ka-band Feed Horn Antenna Including Circular-polarizer and Straight Type Mode Converter)

  • 정영배;엄순영;전순익;김창주;박성욱
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2007년도 춘계종합학술대회
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    • pp.569-571
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    • 2007
  • 본 논문에서는 Ka-대역에서 도파관 형태의 구형 혼, 원형 편파기 및 직선구조 모드변환기가 결합된 혼 안테나의 설계 및 제작에 관하여 서술한다. 원형 편파기는 광대역 특성을 가지는 유전체 타입으로 구형도파관에 $45^{\circ}$ 기울여 삽입하는 구조를 갖으며, 직선구조 모드변환기는 계단식 구조로 동축선으로부터 입력되는 TEM 모드 신호를 도파관의 TE 모드로 변환손실을 최소화 할 수 있도록 설계되었다. 제작된 혼 안테나는 $30.085\sim30.885GHz$에서 동작하며, VSWR < 1.5, Axial ratio < 1.0dB의 특성과 함께, 동작주파수 대역에서 $6.7\sim7.0dBi$의 이득을 갖는다.

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CPW 급전 단일 평면 부채꼴형 UWB 안테나 설계 및 제작 (Sectorial Form UWB Antenna with a CPW-fed Uni-Planar)

  • 김남;손귀범;박상명
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.305-314
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    • 2007
  • 본 논문에서는 단일 평면 구조를 가지는 CPW 급전 부채꼴형 UWB 안테나를 제안하였다. 방사 소자와 접지면이 마주 하는 부분은 지수 함수적으로 테이퍼 된 슬롯 형태를 이루도록 설계되었으며, 사각형 보우타이 구조 다이폴 안테나를 변형하여 다중 공진 모드를 형성하도록 함으로써 임피던스 대역폭을 확장시켜 $3.1\sim10.6GHz$ 에서 2 이하의 VSWR을 만족하는 특성을 구현하였다. 측정 결과 UWB 시스템 전 대역에서 -10 dB 이하의 반사손실을 만족하며, XZ 평면(Theta, $Phi=90^{\circ}$)에서 $40.1\sim89.9^{\circ}$의 반전력 빔 폭과 전 대역에서 $0.9\sim3.1dB$의 최대 이득을 나타내었다. 제안된 안테나는 기판 뒷면에 접지면이 없는 CPW 급전 구조를 사용하여 제작이 용이하고, 소형화가 가능하다.

하이브리드 MOM/UTD 방법을 이용한 주름진 표면파 안테나의 해석 (Analysis of Corugated Surface Wave Antenna Using Hybrid MOM/UTD Method)

  • 김중표;이창원;손현
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.359-367
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    • 1999
  • 평행평판 도파관으로부터 급전되어지는 주름진 도체판을 가지는 표면파 안테나의 해석이 고려되어진다. 해석의 단순함을 위해 원래의 문제를 3개의 영역, 즉 단락된 평행평판 도파관 내부 구조(내부 영역 1)와 주름진 격자 내부의 구조(내부 영역 2)와 도체 쇄기의 구조(외부 영역)로 나누기 위해 등가원리가 도입된다. End-fire 복사를 하는 주름진 표면과 안테나를 해석하기 위하여 하이브리드 MOM/UTD 방법이 적용되어진다. 수치해석 결과들은 이전의 실험결과들과 매우 잘 일치하며, 이전의 단순 등가전류 접근의 결과들과 비교할 때 더 나은 결과들이 얻어진다. 또한 효과적인 end-fire 주름진 표면파 안테나 설계를 위한 인자들을 얻을 수 있다.

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유한차분법에서 MUR과 GPML 흡수경계조건을 이용한 동축 도파관 안테나에 접촉된 생체의 SAR 패턴 비교 (Comparison with SAR Patterns of Biological Objects Contacted with Coaxial Waveguide Antenna Using MUR and GPML ABCs in the FDTD Method)

  • 구성모;권광희;이창원;원철호;조진호
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.149-158
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    • 1998
  • 동축 도파관 안테나에 접촉된 생체의 SAR 패턴을 계산하였고, 여기서 사용한 생체는 균질 및 4층 손실 인체 모델이다. 본 연구에서는 유한차분법 알고리즘과 MUR 및 GPML 흡수경계조건 방정식을 원통좌표계에서 유도 하였다. 또한 매개체에서 홉수전력 패턴을 얻기 위하여 동축 도파판 안테나와 생체모텔 사이의 결합을 유한차분 법에서 MUR과 GPML 흡수경계조건을 사용하여 해석하였다. 온도분포와 일치하는 SAR 분포는 MUR 및 G GPML 홉수경계조건을 사용한 유한차분법에서 정상상태 응답올 사용하여 각 영역에서 계산하였다. MUR 홉수 경계조건을 사용한 유한차분법의 SAR 패턴을 GPML 홉수경계조건을 사용한 유한차분볍의 SAR 패턴과 비교 하였다. 비교 결과, MUR 흡수경계조건을 사용한 SAR 패턴의 침투 깊이가 GPML 흡수경계조건을 사용한 S SAR 패턴의 침투 깊이보다 더 깊다는 것을 알 수 있었다. 이러한 현상은 GPML 흡수경계조건에서는 자유공간 의 손실을 고려했기 때문이다. 그렇지만 GPML 흡수경계조건을 사용한 SAR 패턴의 측방향으로의 퍼짐이 M MUR 홉수경계조건을 사용한 SAR 패턴보다 더 작다는 것을 알 수 있었다.

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