• Geomechanics and Engineering
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• 제35권2호
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• pp.149-163
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• 2023

This paper presents stability evaluation of unlined tunnels with semi-circular arch and straight sides (SASS) driven in non-homogeneous and anisotropic undrained clay. Numerical analysis has been conducted based on lower bound finite element limit analysis with second order cone programming under plane strain condition. The solutions will be used for the assessment of stability of unlined semi-circular arch tunnels and tunnels in which semi-circular roof is supported over rectangular/square sections. The stability charts have been generated in terms of a non-dimensional factor considering linear variation in undrained anisotropic strength for normally consolidated and lightly over consolidated clay with depth, and constant undrained anisotropic strength for heavily over-consolidated clay across the depth. The effect of normalized surcharge pressure on ground surface, non-homogeneity and anisotropy of clay, tunnel cover to width ratio and height to width ratio of tunnel on the stability factor and associated zone of shear failure at yielding have been examined and discussed. The geometry of tunnel in terms of shape and size, and non-homogeneity and anisotropy in undrained strength of clay has been observed to influence significantly the stability of unlined SASS tunnels.

• ETRI Journal
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• 제46권2호
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• pp.218-226
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• 2024

This paper presents a novel circular fractal ring monopole antenna for ultra-wideband (UWB) hardware with dual band-notched properties. The proposed antenna consists of four crescent-shaped nested rings, a tapered feeding line at the front of the dielectric material, and a semicircular ground plane on the backside. In this design, the nested rings are used both as a radiation element and a band rejection element. The proposed antenna has a bandwidth of 9.03 GHz, which works efficiently in the range of 2.63 GHz-11.66 GHz with the dual notched bands of Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) at 3.15 GHz-3.66 GHz and wireless local area network (WLAN) at 4.9 GHz-5.9 GHz, respectively. The antenna has a compact size of 20 mm × 30 mm × 1 mm (0.177 × 0.265 × 0.0084 λ0) and is implemented using a flame-retardant type 4 (FR4) material. It has a maximum gain of approximately 4 dB in its operating range, and experimental results support the simulation predictions with high accuracy. The findings of this study imply that the designed antenna can be utilized in UWB applications.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.1996-2002
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• 2013

본 논문에서는 코플래너 도파관으로 급전되는 소형 광대역 평면 모노폴 안테나의 설계방법에 대해 연구하였다. 제안된 구조의 광대역 모노폴을 지상파 디지털방송 수신용으로 최적화 설계하였다. 모노폴과 접지면을 광대역 특성을 갖도록 완만한 테이퍼 구조로 하였다. 모노폴과 접지면에 슬릿을 장하하여 안테나를 소형화하였다. 광대역 모노폴은 특성 임피던스 75옴의 코플래너 도파관으로 급전되고 $100mm{\times}200mm$ 크기의 FR4 기판에 설계하였다. 디지털 방송 주파수 대역인 470-806 MHz 대역에서 동작하도록 설계된 안테나를 FR4 기판 상에 제작 후 실험을 통하여 연구결과의 타당성을 검증하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.91-96
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• 2017

본 논문은 저궤도 위성 통신을 위한 미앤더 슬리브 모노폴 안테나를 제안하였다. 안테나는 평면 모노폴과 미앤더 슬리브의 그라운드와 함께 광대역 특성을 갖는다. 안테나의 모노폴 및 그라운드 도체는 동일 평면상에 있으며 동축 케이블을 이용한 공급을 통해 급전하였다. 안테나의 파라미터 변수의 특성을 확인하기 위해 상용 소프트웨어인 HFSS를 사용하였으며, 안테나 제조를 위해 유전상수가 4.4인 FR4를 사용하였다. 안테나의 크기는 $600mm{\times}20mm{\times}1.6mm$이다. 제작된 안테나의 주파수 대역은 130MHz~151MHz이고, 대역폭은 20MHz이다. 안테나의 측정결과, 반사손실은 -10dB 이상의 대역에서의 반사 손실을 얻을 수 있었다. 방사 패턴의 최대 이득은 2.64dBi이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.516-521
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• 2011

본 논문에서는 5 GHz WLAN 대역 저지를 위한 슬롯과 접지면에 굴곡이 있는 역삼각형 모노폴 UWB 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 CPW 형태로 급전하였으며, 패치면과 접지면 사이에 3개의 각을 이용하여 모노폴 안테나의 대역폭을 확장시켜 3.1～10.6 GHz에서 약 -10 dB 이하의 반사 손실을 만족시켰다. 제작된 안테나는 비유전율 6.15, 두께 0.64 mm인 Taconic사의 RF-60A 기판을 사용하였으며, 안테나 패치의 크기는 36 mm${\times}$19.5 mm이다. 측정 결과, WLAN 대역을 제외한 UWB 시스템 전 대역에서 약 -10 dB 이하의 반사 손실과 전방향성에 근접한 복사 패턴의 특성을 나타내었다. 제안된 안테나는 접지면의 굴곡각을 이용하여 주파수 대역에 따라 임피던스를 조절하기 용이하다는 이점이 있으며, 비교적 간단한 형태의 슬롯을 삽입하여 대역 저지 특성을 나타낼 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.1022-1032
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• 1999

X 대역에서 동작하는 마이크로스트립 원형 편파 개구연-패치 $8\times8$ 배열 안테나의 방사 특성에 대한 연구가 수행되었다. 복사 소자는 접지변에 모서리가 잘린 정사각형 개구면과 그 안에 기울어진 패치로 구성했고, 접지변 의 반대편에서 마이크로스트립 라인으로 coupling 시켰다. 상호결합을 최소화 하고, gam을 최대화 하기 위하여 소자 간의 간격은 $0.8\lambda_0$로 선택하였다. 급전구조는 병렬 형태로 구성하여 각 소자에 4개의 Wilkinson 분배기와 2개의 T - junction 분배기를 거쳐 전력을 공급한다. $8\times8$ 배열 안테나를 lOGHz에서 측정한 결과directivity는 26.3 d dBi, gain은 22.2 dBi, axial ratio는 2.97 dB, side lobe level은 12.7 dB로 나타났다. 배열의 크기가 커짐에 따라 d directivity는 증가하는 반면 효율은 감소하는 것을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권10호
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• pp.1040-1049
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• 2014

본 논문에서는 DCS1800, PCS1900, WCDMA, WLAN, Mobile WiMAX 서비스 대역을 만족하는 사중 공진 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 인쇄형 모노폴 구조이며, 전면에는 두 개의 사각 링형 방사 패치로 구성되었고, 후면(접지면)에는 크기가 다른 두 개의 L자형 슬롯을 삽입하였다. 크기가 다른 두 개의 사각 링형 방사 패치는 각각 2 GHz와 3.5 GHz 대역에서 공진을 발생시켰으며, 두 사각 링형 패치 간의 커플링 효과에 의하여 추가적으로 5.3 GHz 대역에서 공진이 발생하고, 간격을 적절히 조절함으로써 이상적인 매칭 특성을 얻었다. 또한, 접지면 위에 두 개의 폭이 좁은 L자형 슬롯을 삽입하여 추가로 5.6 GHz 대역 특성을 얻을 수 있었다. 최종적으로 제안된 안테나의 측정 결과, -10 dB를 기준으로 1,200 MHz(1.6~2.8 GHz), 800 MHz(3.2~4.0 GHz), 300 MHz(5.14~5.44 GHz), 690 MHz(5.56~6.25 GHz)의 주파수 대역폭을 얻었다. 방사 패턴은 전방향성 특성을 보였으며, 공진주파수 대역에서 안테나 평균 이득은 0.86~4.07 dBi로 측정되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권10호
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• pp.1240-1247
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• 2019

본 논문에서는 마이크로스트립 급전 구조와 네 개의 분기 선로 그리고 접지면에 슬릿을 갖도록 설계하여 WLAN과 WiMAX 시스템에 적용 가능한 4중 대역 안테나를 설계 및 제작하였다. 제안된 안테나는 18.0 mm(W) × 50.0 mm(L) × 1.0 mm(h)의 유전체 기판 위에 16.0 mm(W1) × 48.0 mm (L8)의 크기로 설계하였으며 18.0 mm(W) × 18.7 mm(L6) 접지면에 2.9 mm(W7) × 4.0mm(L7)의 슬릿을 삽입하여 설계하였다. 제작 및 측정결과로부터 -10dB 기준으로 900 MHz에서는 60.8 MHz (873.0~933.8 MHz), 2.4 GHz 대역에서는 310 MHz (2.33~2.64 GHz), 3.4 GHz 대역에서는 420 MHz (3.39~3.81 GHz) 그리고 5.0 GHz 대역에서는 2,070 MHz (4.62~6.69 GHz) 대역폭을 얻었다. 또한 무반사실의 측정결과로부터 4중대역에서 이득과 방사패턴 특성을 나타내었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.171-176
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• 2013

본 논문에서는 IEEE 802.15.4 규격에서 제시하는 2.4 GHz 대역의 지그비 모듈용으로, 안테나의 크기를 줄이기 위하여 접지면의 모서리에서 절단되어진 마이크로스트립 급전 소형화된 폴디드 슬롯 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 일반적인 지그비 모듈의 PCB크기인 $35mm{\times}35mm$ 내에서 가장자리의 $35mm{\times}9mm$로 제한된 공간 내에서 제작되었다. 측정된 임피던스 대역폭과 안테나 최대 이득은 각각 120 MHz (2.37~2.49 GHz), 2.4 dBi이고, 방사패턴은 일반적인 폴디드 슬롯 안테나와 유사하며 통과대역 내에서 일정한 경향을 보인다. 이와 같은 안테나의 특성과 단순한 구조는 지그비 모듈에 적용하기 적합한 안테나로 제공되는데 도움을 줄 것으로 기대된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.59-66
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• 2011

본 논문에서는 높은 방사 효율을 갖는 co-planar waveguide(CPW) 급전 방식의 영차 공진 안테나를 제작하고 측정하였다. 제안된 안테나의 단위 셀은 직렬 metal-insulator-metal(MIM) 형태의 커패시터와 단락된 병렬 스터브 인덕터로 구성되어 있다. 안테나의 크기를 소형화시키는 동시에 방사 효율을 높이기 위하여 비아를 통하여 접지면과 연결되어지는 두 개의 $90^{\circ}$ 접혀진 단락 스터브 선로를 병렬 인덕터의 구조로 사용하였다. 두 개의 단위셀을 사용하여 설계된 안테나는 composite right/left-handed(CRLH) 전송 선로의 끝단을 개방하여 병렬부에서 주된 방사가 일어나도록 하였다. 제안된 안테나의 영차 공진 주파수는 3.05 GHz이고, 전체 크기는 $0.22\;{\lambda}_0{\times}0.22\;{\lambda}_0$이다. 제작된 안테나의 측정 결과, 영차 공진 주파수 2.97 GHz에서 안테나의 이득과 효율은 각각 3.04 dBi와 75 %로 향상되었다.