• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제13권3호
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• pp.178-185
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• 2013

This paper introduces a high-efficiency, high-gain, broadband quasi-Yagi antenna, and its four-element array for use in 60-GHz wireless communications. The antenna was fed by a microstrip-to-slotline transition consisting of a curved microstripline and a circular slot to allow broadband characteristics. A corrugated ground plane was employed as a reflector to improve the gains in the low-frequency region of the operation bandwidth, and consequently, to reduce variation. The single antenna yielded an impedance bandwidth of 49 to 69 GHz for $|S_{11}|$ <-10dB and a gain of >12.0 dBi while the array exhibited a bandwidth of 52 to 68 GHz and a gain greater than 15.0 dBi. Both proposed designs had small gain variations (${\pm}0.5$ dBi) and high radiation efficiency (>95%) in the 60-GHz bands. The features of the proposed antenna were validated by designing, fabricating, and testing a scaled-up configuration of the single antenna at the 15-GHz band. The measurements resulted in an impedance bandwidth of 13.0 to 17.5 GHz for $|S_{11}|$ <-10dB, a gain of 10.1 to 13.2 dBi, and radiation efficiency in excess of 88% within this bandwidth. Additionally, the 15-GHz antenna yielded quite symmetric radiation profiles in both E- and H-planes, with a high front-to-back ratio.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권12호
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• pp.5898-5916
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• 2018

In this paper, the downlink performance of multi-cell distributed antenna systems (DAS) with a single user in each cell is investigated. Assuming the channel state information is available at the transmitter, four transmission modes are formulated as combinations of remote antenna units (RAUs) selection and cooperative transmission, namely, non-cooperative transmission without RAU selection (NCT), cooperative transmission without RAU selection (CT), non-cooperative transmission with RAU selection (NCT_RAUS), and cooperative transmission with RAU selection (CT_RAUS). By using probability theory, the cumulative distribution function (CDF) of a user's signal to interference plus noise ratio (SINR) and the system ergodic capacity under the above four modes are determined, and their closed-form expressions are obtained. Furthermore, the system energy efficiency (EE) is studied by introducing a realistic power consumption model of DAS. An expression for determining EE is formulated, and the closed-form tradeoff relationship between spectral efficiency (SE) and EE is derived as well. Simulation results demonstrate their consistency with the theoretical analysis and reveal the factors constraining system EE, which provide a scientific basis for future design and optimization of DAS.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.595-601
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• 2013

본 논문에서는 CMOS 공정을 사용한 밀리미터파 대역 온-칩 다이폴 안테나의 최적화된 설계를 제안한다. CMOS 공정을 사용한 안테나에서 가장 큰 단점은 기판의 높은 유전율과 손실로 인하여 공기 중 방사 효율이 낮다는 것이다. 이를 극복하기 위한 방법으로 공기 중의 방사 영역 증가와 안테나와 반사체의 거리 최적화가 필요하다. 80 GHz에서 16.5 %의 효율과 22.3 %의 대역폭을 가지는 다이폴 안테나의 최종 설계에서 공기 중 방사 영역을 넓히기 위한 방법으로 기판 각도, 칩 가장자리-다이폴 사이 거리를 변화시켰으며, 안테나와 반사체 사이의 거리를 최적화하기 위한 방법으로 기판 두께와 안테나-접지면 사이 거리를 조절하며, 설계 환경이 안테나의 효율에 미치는 영향을 체계적으로 분석하였다.

• 한국IT서비스학회지
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• 제13권1호
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• pp.135-146
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• 2014

In this paper, an antenna has been proposed for the operation of mobile devices such as Zigbee. The presented rectenna operates at ISM (Industrial Scientific Medical) band of 2.45 GHz and consists of $2{\times}2$ array patch antenna and Villard voltage double rectifier circuit for high conversion efficiency. $2{\times}2$ array patch antenna is fabricated in FR4 substrate having thickness of 1.6mm and dielectric constant of 4.7. The proposed $2{\times}2$ array patch antenna resonates at 2.56GHz with return loss of 38.36dB, VSWR of 1.0244, and its impedance is matched to $50{\Omega}$. The fabricated rectenna has maximum conversion efficiency of 59.8% at an input power lever of 15dBm and load resistance of $500{\Omega}$.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.776-781
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• 2004

We report the performance of a four-element, 11.67 GHz, $high-{T}_c$ superconducting (HTS) microstrip antenna array with corporate feed network. The HTS antenna array used in this work had a circular polarization for direct broadcasting satellite (DBS) system. Our array antennas were designed and built on a 0.5 mm thick MgO substrate. To compare the superconducting antennas with normal conducting counterpart, One antenna pattern was fabricated from gold thin film, and a second pattern was fabricated from ${YBa}_2{Cu}_3{O}_7-x(YBCO)$ superconducting thin film. To improve the axial ratio of circularly polarized arrays, sequential rotation technique were used. Efficiency, radiation pattern, return loss and bandwidth were measured for both antennas at cryogenic temperature and room temperature. The array produced good circular polarization, and the gain of the array at 77 K, relative to a copper array at room temperature was approximately 1.54 dB. The measured return loss of our HTS antenna array was 35.79 dB at the resonant frequency of 11.67 GHz and The total effective bandwidth was about 3.4 %. The results showed that high-temperature superconductors, when used in microstrip arrays, improved the efficiency of the HTS antenna array for circularly polarization.

• 한국세라믹학회지
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• 제33권9호
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• pp.977-984
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• 1996

This paper analyzes the performance of a rectangular dielectric ceramic antenna by the theoretical cavity model such as input impedance resonant frequency quality factor efficiency and bandwidth. Through a compu-ter simulation variation of the antenna characteristics is found as a function of the antenna parametes. (permit-tivity permeability antenna size etc) Based on the results we propose a new design method for the dielectric ceramic antenna to be employed in Global Positioning Systems.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제18권5호
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• pp.485-494
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• 2014

A novel antenna with ellipsoid-paraboloid surfaces configuration is designed for matching the incident radial radiation fiber laser distribution for maximum transmission efficiency. The on-axial and off-axial defocus effects on the optical antenna system, resulting in energy loss, are analyzed in detail. Knowledge of the effects of those defocuses on beam divergence, aberration and antenna transmission efficiency is of great importance to the long range communication systems.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.231-236
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• 2008

저항성 V 다이폴을 수치적으로 해석하기 위하여 모멘트 방법(method of moments)에 기반을 둔 수치 해석 모델을 개발하였다. 수치 해석 모델의 성능을 입증하기 위하여 실험 모델을 만든 후 안테나에서 급전선으로 돌아오는 반사 계수를 측정하였다. 측정된 데이터와 수치 해석 모델에서 계산된 데이터는 매우 잘 일치하였고, 이로써 수치 해석 모델의 정확성을 입증하였다. 수치 해석 모델을 이용하여 안테나의 효율과 저항에서 소모되는 전력을 분석하였다. 분석 결과는 안테나가 부하 저항 때문에 낮은 복사 효율을 가진다는 것을 보였다. 또한, 안테나의 급전점과 가까운 곳에 위치한 저항이 급전점에서 먼 곳에 위치한 저항보다 많은 전력을 소모한다는 것을 보였다. 이 결과들은 저항성 V 다이폴이 받아들일 수 있는 최대 전력을 계산하거나 특정 응용을 위한 저항의 전력 등급을 결정하는데, 그리고 안테나의 작동 거리를 예상하는데 사용될 수 있을 것으로 보인다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권12호
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• pp.1141-1146
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• 2004

본 논문에서는 무궁화 3호 위성의 방송수신용 안테나를 설계 및 제작하였는데, 기존의 방송수신용 안테나보다 넓은 수신영역을 가지는 고이득 안테나를 제작하는데 중점을 두었다. 본 안테나는 급전 라인의 손실을 줄이기 위하여 급전 라인을 도파관 구조로 설계하였다. 또한 방사효율을 높이고 급전 구조를 간단히 하기 위하여 cavity backed slot array 형태의 방사구조를 제안하였다. 슬롯 배열 안테나의 최대 이득은 11.7 GHz$\~$12.75 GHz 대역에서 33 dEi 이상을 얻을 수 있었다. 임피던스 대역폭 또한 VSWR 2:1에서 $13\%$로 설계사양을 만족시켰다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권11호
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• pp.1194-1200
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• 2009

1 cc 체적을 갖는 휴대폰 내장형 안테나를 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)로 구현하였다. 안테나 전류의 방향이 가급적 일정하도록 설계함으로써 소형이지만 효율을 높여 이득을 증가시켰다. GSM 대역의 공진을 위한 짧은 길이의 보상은 맴돌이 인덕터를 FPCB상에 구현하여 보상하였다. 2개 맴돌이 인덕터를 적용하여 GSM 대역의 대역폭을 넓혔다. DCS 대역의 방사 소자는 FPCB와 수직인 형태의 도체 패턴을 부설하여 설계하였다. 비유전율 4.4를 갖는 두께 0.05 mm의 FPCB로 구현하고 길이$\times$폭$\times$높이=$30{\times}7{\times}5$ mm인 캐리어(carrier)에 부착하여 안테나를 제작하였다. 제작된 안테나를 측정한 결과, GSM 대역에서 VSWR 2:1 이하, 효율 42.49~60.95 % 및 평균 이득 -3.72~-2.15 dBi를 보였고, DCS 대역에서 VSWR 2:1 이하, 효율 47.95~73.21 % 및 평균 이득 -3.19~-1.35 dBi가 나타나 2대역 공히 우수한 특성을 보였다. 방사 패턴은 2대역 모두 H-면 전방향성 특성을 보였다.