• 제목/요약/키워드: antenna structures

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위성 안테나 구조물의 자유진동 및 정현파 강제 진동 해석 (Free Vibration and Forced Sinusoidal Vibration Analysis for Satellite Antenna Structures)

  • 신원호;오일권;한재흥;오세희;이인;김천곤;박종흥
    • Composites Research
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    • 제14권5호
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    • pp.20-25
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    • 2001
  • 본 논문 MSC/NASTRAN을 사용하여 Ka 와 Ku 대역 위성 탑재형 안테나 구조물의 자유진동현상 및 정현파 강제 진동 응답에 대한 유한요소해석을 수행하였다 안테나 구조물과 위성 버스체간의 동적 연성을 피하고, 기본 강성 조건을 입증하기 위해 최소 고유진동수 조건을 만족하도록 설계하였다. 정현파 강제 진동의 경우, Large mass 방법을 사용하여 기저 진동형태로 해석하였고, X-, Y-, Z- 축에 대해 독립적으로 입력 가속도에 대한 응답 가속도들을 관찰하였다. 유한요소해석을 통해 얻어진 결과들은 실제 위성 안테나 검증 실험에 있어서 검증 및 비교 자료로 사용될 수 있고, 시험 계획 수립에도 응용될 수 있다

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주파수 재구성 가능한 방사 구조를 갖는 영차 공진 안테나 (Zeroth-Order Resonant Antenna with Frequency Reconfigurable Radiating Structures)

  • 이홍민
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권9호
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    • pp.12-20
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    • 2013
  • 본 논문에서는 주파수 재구성 기능이 가능한 방사 구조 갖는 co-planar waveguide (CPW) 급전 방식의 영차 공진 안테나를 제작하고 측정하였다. 제안된 안테나의 단위 셀은 직렬 metal-insulator-metal (MIM) 형태의 커패시터와 두개의 단락된 병렬 스터브 인덕터로 구성되어 있다. 제안된 안테나는 두 개의 단위 셀을 갖는 composite right/left-handed (CRLH) 전송 선로에 근거하여 설계되었으며 선로의 끝단을 개방하여 선로의 병렬부에서 주된 전자파 에너지 방사가 이루어지도록 하였다. 안테나의 크기를 소형화시키는 동시에 다이오드 스위치 부착을 통하여 주파수 재구성 안테나를 구현하기 위하여 비아를 통하여 접지 면과 연결되어지는 4개의 $90^0$ 접혀진 단락 스터브 선로를 병렬 인덕터 구조로 사용하였다. 제안된 안테나의 영차 공진주파수는 3.09 GHz이고 전체 크기는 $0.22{\lambda}_0{\times}0.16{\lambda}_0$이다. 제작된 안테나의 측정 결과 영차 공진 주파수 2.97 GHz에서 안테나의 최대 이득과 임피던스 대역폭은 각각 3.1 dBi와 56MHz를 나타내었으며, 삼중 대역에서 동작하는 주파수 재구성 안테나시스템에 응용이 가능하다.

Compact Dipole Antenna for Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting Service

  • Ryu, Kwang-Woo;Jeon, Seung-Gil;Kim, Jeong-Pyo;Choi, Jae-Hoon
    • ETRI Journal
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    • 제30권3호
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    • pp.489-491
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    • 2008
  • A compact dipole antenna for the terrestrial digital multimedia broadcasting (TDMB) application is presented. The length of the antenna is about $0.06{\lambda}$ at the TDMB resonance frequency of 190 MHz. Miniaturization of the antenna is achieved by using meander structures and lumped elements. The proposed antenna has two resonance frequencies and covers the TDMB band from 174 MHz to 216 MHz in Korea. The antenna has good impedance bandwidth and radiation characteristics for the TDMB. The experimental results of the designed dipole antenna are presented and analyzed.

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Perturbation analysis for robust damage detection with application to multifunctional aircraft structures

  • Hajrya, Rafik;Mechbal, Nazih
    • Smart Structures and Systems
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    • 제16권3호
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    • pp.435-457
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    • 2015
  • The most widely known form of multifunctional aircraft structure is smart structures for structural health monitoring (SHM). The aim is to provide automated systems whose purposes are to identify and to characterize possible damage within structures by using a network of actuators and sensors. Unfortunately, environmental and operational variability render many of the proposed damage detection methods difficult to successfully be applied. In this paper, an original robust damage detection approach using output-only vibration data is proposed. It is based on independent component analysis and matrix perturbation analysis, where an analytical threshold is proposed to get rid of statistical assumptions usually performed in damage detection approach. The effectiveness of the proposed SHM method is demonstrated numerically using finite element simulations and experimentally through a conformal load-bearing antenna structure and composite plates instrumented with piezoelectric ceramic materials.

Sierpinski 프랙탈 구조를 가지는 정삼각형 패치와 SSFIP 구조에 의한 위성방송 수신용 마이크로스트립 안테나의 개발 (Development of Microstrip Antenna for Satellite Broadcasting Receptions Based on the Sierpinski Equilateral Triangular Patch and SSFIP (slot­strip­foam­inverted patch) structures)

  • 심재륜
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권8호
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    • pp.1598-1603
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    • 2003
  • 위성방송 수신용 마이크로스트립 안테나를 설계하고 이를 제작하여 안테나 성능을 측정하였다. 마이크로스트립 패치 모양은 Sierpinski 프랙탈 구조를 가지는 정삼각형 패치를 이용하였고 안테나 구조는 다층의 SSFIP(slot­strip­foam­inverted patch) 구조를 이용하였다. Sierpinski 프랙탈 구조가 가지는 특징을 이용하여 원형 편파 발생을 위한 sequential 회전 기법을 적용하였으며, 이를 기본 안테나로 하여 8${\times}$2 배열 안테나로 확장하였다. 제작된 안테나의 반사계수와 방사패턴의 측정 결과 시뮬레이션 결과와 비슷한 결과를 얻었다.

Wire-Grid 기법을 이용한 안테나특성 예측 (Prediction of antenna characteristics using Wire-Grid method)

  • 조웅희;간종만;이응주
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제3권2호
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    • pp.10-15
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    • 1992
  • The electromagentic characteristics of antennas in the complicated metallic structures were analyzed using the electric field integral equation. The accurancy of computer program was confirmed by comparing the computation result with NELC brass model study. And computation result of antenna characteristics in metallic structures was in good argreement with our measuring result.

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UWB 센서 응용을 위한 다층기판을 이용한 소형 광대역 보우타이 안테나 개발 (Development of Compact Broadband Bowtie Antenna Using Multi-layer Substrate for UWB Sensor Application)

  • 우동식
    • 전기전자학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.37-41
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    • 2021
  • 본 논문에서는 UWB 센서에 응용 가능한 다층기판을 이용한 광대역 특성을 가지는 보우타이 안테나를 설계하였다. 제안된 소형 보우타이 안테나는 2층의 기판으로 설계 및 제작되었으며 전체 안테나의 두께는 4.5mm이다. 제안된 안테나는 보우타이 모양의 방사체와 평면형 발룬으로 구성된다. 설계된 방사체와 발룬의 간단한 연결로 안테나가 설계되도록 하여 다양한 구조로 쉽게 구현 가능하도록 하였다. 제작된 안테나는 6.8~10 GHz의 주파수 범위에서 3~6dBi의 이득을 가졌다.

Battery-free slotted patch antenna sensor for wireless strain and crack monitoring

  • Yi, Xiaohua;Cho, Chunhee;Wang, Yang;Tentzeris, Manos M.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제18권6호
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    • pp.1217-1231
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    • 2016
  • In this research, a slotted patch antenna sensor is designed for wireless strain and crack sensing. An off-the-shelf RFID (radiofrequency identification) chip is adopted in the antenna sensor design for signal modulation. The operation power of the RFID chip is captured from wireless reader interrogation signal, so the sensor operation is completely battery-free (passive) and wireless. For strain and crack sensing of a structure, the antenna sensor is bonded on the structure surface like a regular strain gage. Since the antenna resonance frequency is directly related with antenna dimension, which deforms when strain occurs on the structural surface, the deformation/strain can be correlated with antenna resonance frequency shift measured by an RFID reader. The slotted patch antenna sensor performance is first evaluated through mechanics-electromagnetics coupled simulation. Extensive experiments are then conducted to validate the antenna sensor performance, including tensile and compressive strain sensing, wireless interrogation range, and fatigue crack sensing.

Antenna sensor skin for fatigue crack detection and monitoring

  • Deshmukh, Srikar;Xu, Xiang;Mohammad, Irshad;Huang, Haiying
    • Smart Structures and Systems
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    • 제8권1호
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    • pp.93-105
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    • 2011
  • This paper presents a flexible low-profile antenna sensor for fatigue crack detection and monitoring. The sensor was inspired by the sense of pain in bio-systems as a protection mechanism. Because the antenna sensor does not need wiring for power supply or data transmission, it is an ideal candidate as sensing elements for the implementation of engineering sensor skins with a dense sensor distribution. Based on the principle of microstrip patch antenna, the antenna sensor is essentially an electromagnetic cavity that radiates at certain resonant frequencies. By implementing a metallic structure as the ground plane of the antenna sensor, crack development in the metallic structure due to fatigue loading can be detected from the resonant frequency shift of the antenna sensor. A monostatic microwave radar system was developed to interrogate the antenna sensor remotely. Fabrication and characterization of the antenna sensor for crack monitoring as well as the implementation of the remote interrogation system are presented.

접착필름의 영향을 고려한 다층 복합재료 안테나 구조 설계 (Design of multulayer Composite-Antenna-Structures considering adhesive)

  • 김동섭;황운봉;박현철;박위상
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2004년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.236-239
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    • 2004
  • 'Structural surface becomes an antenna.' This term, CAS, indicates antenna embedding in structural surfaces. The CAS is composed of several composite laminates and Nomex honeycombs, and microstrip antenna elements are inserted between layers with designed configurations. Constituent materials are selected considering electrical contributions as well as mechanical performances. Antenna design with adhesive films are impossible because cf their thin and rough distributions between honeycomb and substrate. Therefore, adhesive effects on antenna performances in CAS are experimentally investigated, CAS with targeted impedance and radiation characteristics are designed considering adhesive effects.

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