• 제목/요약/키워드: Wideband Balun

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3.5 GHz대역용 광대역 양면 다이폴 배열 안테나 설계 (Design of a Wideband Double-sided Dipole Array Antenna for a 3.5 GHz band)

  • 김건균;강녕학;이승엽;이종익;여준호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2018년도 춘계학술대회
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    • pp.61-62
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    • 2018
  • 본 논문은 동작하는 3.5 GHz 대역(WiMAX)의 광대역 양면 다이폴 안테나에 대해 연구하였다. 다이폴은 유전체 기판의 양면에 인쇄함으로써 쉽게 구현될 수 있고 능동회로와의 접속에 적합하다. 광대역 특성을 얻기 위해 다이폴 안테나의 모양은 두꺼운 직사각형 모양으로 하였다. $50{\Omega}$ 마이크로스트립 급전 선로에 정합 되도록 배열 급전회로와 밸런을 설계하였다. 시뮬레이션을 통해 3.4~3.7 GHz 대역의 안테나를 설계하고 반사손실, 이득, 방사패턴 등의 안테나 특성을 확인하였다. 시뮬레이션 결과 3.5GHz 대역의 최대이득은 5.5 dBi이고 VSWR이 2 미만인 대역폭은 약 1GHz이다.

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발룬의 평형도 해석을 이용한 소형화된 광대역 Quasi-Yagi 안테나 설계 (Design of Compact and Broadband Quasi-Yagi Antenna Using Balance Analysis of the Balun)

  • 우동식;김인복;김영곤;김강욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.27-35
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    • 2013
  • 본 논문에서는 초광대역 마이크로스트립-coplanar stripline(CPS) 발룬의 평형도 해석을 이용한 광대역 특성을 가지는 소형화된 quasi-Yagi 안테나를 제안하였다. 기존 구조의 밑면의 반사기를 제거하고, 접지면을 반사기로 사용하여 안테나 크기를 줄였다. 그리고 마이크로스트립 선로에서 평형 선로인 CPS로 변환해 주는 평면형 발룬의 특성을 확인하기 위해 CPS 출력 포트에서 크기 및 위상 불평형 특성을 조사하고 분석하여 광대역 안테나 급전에 적합함을 보였다. 해석 결과, 7~20 GHz 이상까지 각각 1 dB 이하, $180{\pm}5^{\circ}$ 이내의 크기 및 위상 불평형 특성을 얻었다. 제안된 발룬을 적용하여 최종 설계한 안테나는 6.9~15.1 GHz(74.5 %)의 넓은 주파수 대역폭을 가졌고, 이득은 3.7~5.5 dBi, 10 dB 이상의 전후방비, 그리고 방사 효율은 전 대역에서 평균적으로 94 %의 우수한 특성을 가졌다.

자기상보 구조를 갖는 초광대역 다이폴 안테나 (A Super-Wideband Dipole Antenna With a Self-Complementary Structure)

  • 박원빈;권오헌;이성우;이종민;박영미;황금철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권11호
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    • pp.1414-1416
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    • 2016
  • 본 논문에서는 자기상보 구조를 갖는 신호정보 수집용 초광대역 다이폴 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 한 쌍의 자기상보 구조의 다이폴 안테나와 평형 급전을 위한 테이퍼드 발룬(tapered balun)으로 구성되어 있다. 제안된 안테나의 -10 dB 이하 반사계수 대역폭 비는 28:1(0.73-20 GHz) 이상이며, 3 dB 이하 축비 대역폭 비는 3.25:1(1.91-6.22 GHz)로 +z축 방향에서 RHCP (Right Hand Circular Polarization) 특성을 나타낸다. 또한 저주파 대역에서는 무지향성, 고주파 대역에서는 지향성 특성을 나타내었고, 동작주파수 대역 내에서 최대이득은 2.83-7.66 dBi로 분포함을 확인하였다.

광대역 LC 대역 통과 필터를 부하로 가지는 0.18-μm CMOS 저전력/광대역 저잡음 증폭기 설계 (A 0.18-μm CMOS Low-Power and Wideband LNA Using LC BPF Loads)

  • 신상운;서영호;김창완
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.76-80
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    • 2011
  • 본 논문에서는 3~5 GHz의 동작 주파수를 가지는 0.18-${\mu}m$ CMOS 저전력/광대역 저잡음 증폭기 구조를 제안한다. 제안하는 광대역 저잡음 증폭기는 광대역 입력 정합, 발룬 기능, 그리고 우수한 노이즈 특성을 얻기 위해 노이즈 제거 회로 구조를 채택하였다. 특히, 2차 LC-대역 통과 필터를 증폭기의 부하로 구현함으로써 기존에 발표된 문헌들보다 최소 전력을 소모하면서 높은 전력 이득과 낮은 잡음 지수를 얻을 수 있었다. 본 논문에서 제안하는 저잡음 증폭기는 1.8 V 공급 전압으로부터 단지 3.94 mA의 전류를 소모하며, 모의 실험 결과, 3~5 GHz UWB 대역에서 전력 이득은 최소 +17 dB 이상, 잡음 지수는 최대 +4 dB 이하, 그리고 입력 IP3는 -15.5 dBm을 가진다.

자연모사 기반 광대역 새싹 안테나 설계 (Design of a Nature-inspired Wideband Sprout-leaf Antenna)

  • 우동식;배성현
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.536-542
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    • 2020
  • 본 논문에서는 광대역 지향성 방사패턴을 가지는 자연에서 영감을 얻은 새싹 모양 안테나를 제안한다. 모션감지 센서 응용을 위해 넓은 빔폭을 가지는 새싹 모양의 기울어진 방사체를 설계하였다. 확장된 잘려진 접지면을 반사기로 작용하도록 하여 지향성 방사패턴을 가지도록 하였다. 평형 방사체를 급전하기 위하여 우수한 진폭 및 위상 평형도를 가지는 광대역 발룬을 활용하였다. 제안된 안테나는 8.5에서 14.5 GHz의 넓은 주파수 대역폭과 넓은 빔폭을 가졌으며, 방사 효율은 90% 정도이었다. 측정된 이득은 4에서 5dBi이며, 전후방비는 10~20dB이었다. 제안된 안테나는 광대역 넓은 빔폭과 지향성 방사패턴을 요구하는 이미징 센서, 위상 배열 시스템 및 레이더 등에 활용될 수 있음을 보였다.

Software Defined Radio (SDR) 무전기용 접힌 평면 구조의 초광대역 안테나 (Folded Ultra Wideband Monopole Antenna for SDR Application)

  • 오준화;오일영;육종관
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권12호
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    • pp.52-58
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    • 2009
  • 본 논문에서는 부하 저항을 갖는 접힌 구조의 모노폴 안테나를 제안 하였고, 설계 변수들이 안테나의 반사손실 특성에 미치는 영향에 대해 분석 했다. 제안한 안테나의 임피던스 대역폭(VSWR < 3)은 30 ~ 2000 MHz이고, 이는 HF/VHF/UHF 대역을 모두 포함한다. 진행파 안테나로 동작하게 하기 위해 안테나에 여섯 개의 부하 저항을 이용하여 안테나의 끝에서 발생하는 반사파를 많이 줄일 수 있었다. 부하 저항에 의해서 감소되는 방사 효율 감소를 줄이기 위해 안테나의 끝부분에 부하 저항을 달았고, 부하 저항들의 저항 값은 반사 손실 특성이 좋은 Klopfenstein taper를 이용하였다. 제안한 안테나는 모노폴 안테나와 같이 전방향성 방사패턴을 갖는다. 급전부분과 제안한 안테나의 입력단 부분에서의 광대역 임피던스 변환을 위해 급전 부분과 안테나의 입력단 사이에 10 ~ 1900 MHz에서 동작하는 발룬(Balun)을 이용하였다. 제안한 안테나의 광대역 특실과 방사패턴은 다대역 다기능 통신기에 이용될 수 있을 것으로 예상한다.

2~18 GHz 광대역 캐비티 백 스파이럴 안테나 설계 (Design of a 2~18 GHz Wideband Cavity-Backed Spiral Antenna)

  • 조정래;박진오;유병석;정운섭;정우성;박동철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권10호
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    • pp.1166-1174
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    • 2008
  • 본 논문에서는 $2{\sim}18$ GHz 광대역 캐비티 백 스파이럴 안테나 설계에 대하여 기술하였다. Archimedean 스파이럴 안테나의 설계 기법을 바탕으로 스파이럴 안테나의 암 패턴과 백 캐비티를 설계하고, CST사의 MWS를 이용하여 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션을 통하여 안테나의 VSWR, 축비(axial ratio) 그리고 반전력 빔 폭을 고찰하였다. 또한, 동작 대역에서 요구되는 VSWR 특성을 만족시키는 Marchand 동축형 밸런을 설계하였다. 최종적으로 제작 및 측정을 통해 안테나의 성능 및 설계 방법의 타당성을 검증하였다.

폴디드 슬릿 대역저지 구조를 적용한 광대역 보우타이 안테나 설계 (Design of Wideband Bow-Tie Antenna with Folded-Slit Band-Notch Structure)

  • 남현수;우동식;김성균;김인복;최현철;김강욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권9호
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    • pp.886-894
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    • 2014
  • 본 논문에서는 광대역 마이크로스트립-coplanar stripline(CPS) 발룬을 이용한 광대역 보우타이(bow-tie) 안테나와 보우타이 안테나에 적용할 수 있는 폴디드 슬릿(folded-slit) 대역저지 구조를 제안하였다. 보우타이 안테나의 대역을 넓히기 위해 복사체 끝을 원형으로 변형하여 표면 전류(surface current)가 자연스럽게 흐르도록 하였으며, 급전은 CPS의 폭과 간격을 조절하여 광대역 임피던스 정합이 이루어지도록 하였다. 제작된 안테나는 2.3~12 GHz에서 2:1의 VSWR을 만족하는 광대역 특성을 가졌으며, $60mm{\times}60mm$의 크기를 가진다. WLAN 대역(5.8 GHz)을 저지하기 위해, 안테나의 급전부에서 ${\lambda}/4$ 만큼 떨어진 곳에 4개의 단락 스터브처럼 동작하는 ${\lambda}/4$ 슬릿을 사용하였다. 슬릿의 모양은 크기를 작게 하기 위해 폴디드 슬릿 형태로 설계하였다. 측정 결과, 저지대역(5.8 GHz)에서 7:1의 VSWR과 14 dB의 안테나 이득 감쇠를 가졌다.

Metamaterial 전송선로를 이용한 4출력 90° 위상 분배기 (4 Way Quadrature Divider Using Metamaterial Transmission Lines)

  • 조학래;김정표;구경헌
    • 한국항행학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.141-147
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    • 2018
  • 본 논문에서는 $90^{\circ}$ 위상차를 갖는 GNSS (global navigation satellite system)용 광대역 4출력 분배 회로를 제안한다. 제안하는 분배회로는 1개의 발룬과 2개의 $90^{\circ}$ 위상 분배기로 이루어진다. 발룬은 wilkinson 분배기와 두 출력단에 각각 ${\pm}90^{\circ}$ metamaterial 전송선 위상 천이기를 이용하여 구현된다. $90^{\circ}$ 위상 분배기의 경우, 발룬과 구조는 같으나, 두 개의 출력단에 각각 ${\pm}45^{\circ}$ metamaterial 전송선 위상천이기가 적용된다. Metamaterial 전송선은 LCL-TL (LC loaded transmission line) 단위 셀을 이용하여 구현하였으며, 요구되는 위상 천이 특성을 구현하기 위해 5셀을 갖도록 하였다. 구현된 4출력 $90^{\circ}$ 위상 분배기는 GNSS 대역인 1.165 -1.61 GHz의 넓은 대역에서 각 포트별 $90^{\circ}{\pm}10^{\circ}$의 위상차를 갖는다.

A CMOS Impulse Radio Ultra-Wideband Receiver for Inner/Inter-chip Wireless Interconnection

  • Nguyen, Chi Nhan;Duong, Hoai Nghia;Dinh, Van Anh
    • 전기전자학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.176-181
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    • 2013
  • This paper presents a CMOS impulse radio ultra-wideband (IR-UWB) receiver implemented using IBM 0.13um CMOS technology for inner/inter-chip wireless interconnection. The IR-UWB receiver is based on the non-coherent architecture which removes the complexity of RF architecture (such as DLL or PLL) and reduces power consumption. The receiver consists of three blocks: a low noise amplifier (LNA) with active balun, a correlator, and a comparator. Simulation results show the die area of the IR-UWB receiver of 0.2mm2, a power gain (S21) of 12.5dB, a noise figure (NF) of 3.05dB, an input return loss (S11) of less than -16.5dB, a conversion gain of 18dB, a NFDSB of 22. The receiver exhibits a third order intercept point (IIP3) of -1.3dBm and consumes 22.9mW of power on the 1.4V power supply.