• 한국전자파학회논문지
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• 제22권8호
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• pp.754-760
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• 2011

본 논문에서는 직물형 회로 기판상에 설계된 U-슬롯을 갖는 빔 조향(beam steering) 마이크로스트립 패치(microstrip patch) 안테나를 제안하였다. 본 안테나는 직물형 회로 기판 및 의복상에 제작하는 것을 목적으로 설계되었으며, 동작 주파수 6.0 GHz에서 빔 조향이 가능하도록 설계되었다. 빔 조향을 위해 U-슬롯과 간접적 급전(in-direct feed) 방식이 적용되었으며, 안테나 패치 부분과 간접 급전부 사이에 두 개의 가상 스위치(line connection)을 이용하였다. 두 개의 가상 스위치 조합($S_0$, $S_1$, $S_2$)에 따라, 최대 빔 방사 방향은 yz-평면상에서 ${\theta}=0^{\circ}$, $30^{\circ}$, $331^{\circ}$, 세 방향으로의 빔 조향이 가능하다. 전체 반전력 빔 폭(HPBW)에 의한 빔 커버리지는 약 $115^{\circ}$이고, 빔 조향시 6.11~6.69 dBi의 최대 이득(peak gain)을 갖는다.

• 한국항해항만학회지
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• 제38권6호
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• pp.623-627
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• 2014

최근에 인체 중심의 무선통신 기술에 대한 관심이 증가하면서 입을 수 있는 안테나에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 GPS 주파수를 수신할 수 있는 입을 수 있는 안테나를 제안하였다. 두께 0.7mm의 염소가죽을 유전체 기판으로 사용하고, 두께 0.08mm의 구리 폴리에스터 천을 방사체 및 접지판으로 사용하여 안테나를 제작하였다. 원형 편파 특성을 얻기 위해 정사각형의 패치에 대각선 방향에 놓인 모서리를 짤라서 방사체를 만들었고, 도전성 천과 가죽을 에폭시를 사용하여 접착하였다. 먼저 염소가죽의 유전율을 구하기 위해 크기가 다른 3개의 정사각형 패치 안테나를 만들고, 실험 및 시뮬레이션을 통해 염소가죽의 유전상수를 구하였다. 이것을 바탕으로 GPS 대역에서 동작하는 안테나를 설계하고, 제작하여 실험을 통해 안테나의 성능을 검증하였다. 옷의 어깨 부분에 설치하여, 사람이 입고 측정하여 특성의 변화를 실험하였고, 상용 세라믹 GPS 안테나와 수신 감도 특성을 비교하여 제작된 안테나가 비슷한 수준의 감도를 갖고 있음을 확인하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제12권1호
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• pp.317-328
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• 2017

This paper presents design and specific absorption rate analysis of a 2.4 GHz wearable patch antenna on a conventional and electromagnetic bandgap (EBG) ground planes, under normal and bent conditions. Wearable materials are used in the design of the antenna and EBG surfaces. A woven fabric (Zelt) is used as a conductive material and a 3 mm thicker Wash Cotton is used as a substrate. The dielectric constant and tangent loss of the substrate are 1.51 and 0.02 respectively. The volume of the proposed antenna is $113{\times}96.4{\times}3mm^3$. The metamaterial surface is used as a high impedance surface which shields the body from the hazards of electromagnetic radiations to reduce the Specific Absorption Rate (SAR). For on-body analysis a three layer model (containing skin, fats and muscles) of human arm is used. Antenna employing the EBG ground plane gives safe value of SAR (i.e. 1.77W/kg<2W/kg), when worn on human arm. This value is obtained using the safe limit of 2 W/kg, averaged over 10g of tissue, specified by the International Commission of Non Ionization Radiation Protection (ICNIRP). The SAR is reduced by 83.82 % as compare to the conventional antenna (8.16 W/kg>2W/kg). The efficiency of the EBG based antenna is improved from 52 to 74 %, relative to the conventional counterpart. The proposed antenna can be used in wearable electronics and smart clothing.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.1-6
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• 2008

전도성의 도전사를 이용해서 UHF 대역의 입을 수 있는 T-정합 다이폴 형태의 RFID Tag 안테나를 디자인하였다. 도전사를 꼬아 만드는 실의 수에 따라 도전율을 측정하여, 그 값을 시뮬레이션에 적용하여 정확한 결과를 유도하였다. 기존의 구리 기판이니 구리 테이프를 사용한 Inlay 형태나 패치 형태의 RFID 태그가 아닌 의류의 특성상 착용감, 구부러짐 변화에도 문제점이 없이 구부러질 수 있는 도전사를 사용하였다. 제작한 RFID 태그안테나의 성능을 검증하기 위하여 안테나를 제작하고 반사 손실, 인식 거리 패턴 등을 측정하였다. 제작된 태그안테나의 인식 거리를 측정하였고, 약 2.4m의 인식 거리를 가지는 것을 확인하였다

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권10호
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• pp.1071-1076
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• 2009

본 논문에서는 도전사를 이용하여 UHF 대역에서 동작하는 'ㅂ'자 자수 형태의 wearable RFID tag 안테나를 설계하였다. T-정합 형태를 가지는 'ㅂ'자의 자수형 tag 안테나를 다양한 도전사의 특성을 분석하여 전기적 성질이 좋은 200D(데니아)의 도전사로 자수 형태로 의복에 직접 자수를 넣을 수 있도록 설계하였다. 의류 위에 전도성을 가진 도전사를 이용한 태그를 자수해서 넣음으로 해서 의류의 착용할 수 있고 구부러질 수 있으면서 인식이 가능하게 하였다. 도전사의 데니아(denier)별로 제작 가능한 실의 전기적 특성을 측정하고, 그 측정치를 기반으로 자수 형태의 RFID 태그를 제작하였다. 제작한 안테나의 성능을 검증하기 위하여 반사 손실, 인식 거리 패턴 등을 측정하여 약 1.52 m의 인식 거리를 갖는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.4842-4848
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• 2015

본 논문은 재구성 빔 스티어링 안테나와 전방향성(루프) 안테나 간 정지상태와 이동상태일 때 통신 성능 비교를 보여준다. 두 안테나는 동일한 직물(${\varepsilon}_r=1.35$, $tqn{\delta}=0.02$) 위에 제작되었으며 5 GHz 대역에서 동작한다. 재구성 안테나는 빔 방향을 조향할 수 있도록 설계되었다. 빔 스티어링 기능을 수행하기 위해 안테나는 두 개의 핀 다이오드를 사용한다. 측정된 최대 이득은 5.9-6.6 dBi 이고 반 전력 빔 폭(HPBW)는 $102^{\circ}$ 이다. 통신효율을 비교하기 위해 GNU Radio Companion 소프트웨어툴과 USRP(User Software Radio Peripheral) 장비를 이용하여 두 안테나의 BER(Bit Error Rate)과 SNR(Signal-to-Noise Ratio)를 측정하였다. 그리고 송, 수신 안테나 사이의 일정한 거리에서 수신 안테나가 고정된 상태와 이동중인 상태 두 가지 경우를 비교하였다. 본 측정은 이상적인 전파환경인 무손실 안테나 챔버와 전파간섭이 존재하는 실제적인 환경인 스마트홈에서 진행되었다. 본 측정의 결과로 빔 스티어링 안테나의 성능이 루프 안테나보다 우수함을 알 수 있다. 또한, 통신효율을 비교하면 측정환경 측면에서는 무손실 안테나 챔버가 스마트홈보다 우수하며, 안테나의 고정/이동 측면에서는 고정된 상태가 이동중인 상태보다 좋은 결과를 보임을 알 수 있다.