• 제목/요약/키워드: microstrip array antenna

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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.

Thin-Film Dielectric을 이용한 V-band Rotman Lens의 개발 (Development of a V-band Rotman Lens Using Thin-Film Dielectric)

  • 이장수;박상복;이동규;송생섭;이상효;소준호;권영우;서광석;천창율
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권11호
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    • pp.1073-1081
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    • 2006
  • 본 논문에서는 초박막 유전체 기술을 기반으로 하여 60 GHz에서 작동하는 위상 배열 안테나 시스템을 설계 하였다. Dividing/combining 손실을 줄이고 위장 변위기이 의한 손실을 피하기 위하여 Rotman Lens를 안테나의 feeder로 사용하였다. 설계된 렌즈는 3개의 빔 포트와 5개의 배열 포트, 그리고 2개의 더미 포트를 가지는 구조이다. 설계를 위한 시뮬레이션은 모멘트 기법을 사용하는 시뮬레이터로 수행되었다. 제작된 렌즈는 $58{\sim}62GHz$에서 ${\pm}2dB$ 이하의 진폭 편차와 ${\pm}5^{\circ}$ 이하의 위상 수차 특성을 보였다. 또한 5개의 배열 안테나를 이용하여 ${\pm}7^{\circ}$의 빔 조향 특성을 확인하였다.

이동통신 단말기용 안테나

  • 김종규
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제12권3호
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    • pp.2-11
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    • 2001
  • L자 형태의 스트립 급전 구조는 두꺼운 유전체 기판 (두께${\approx}0.1\;{\lambda}$을 갖는 마이크로 스트립 안테나에 있어 적합한 구조이다. L자 형태의 스트립 급전 구조는 방사 패치와 결합하여 캐패시턴스 성분을 발생시켜 스트립 자체에 의해 발생되는 인덕턴스 성분을 억제시킨다. 본 논문에서는 PCS대역($1,750{\sim}1,870MHz$)과 IMT-2000대역($1,920{\sim}2,170MHz$의 광대역 주파수(420 MHz)를 모두 만족시킬 수 있는 L자 형태로 급전되는 광대역 마이크로 스트립 패치 안테나를 소개한다. 또한 L자 형태로 급전되는 안테나를 두 개 배열한 형태의 안테나도 소개한다. 이들 두 안테나는 모두 패스밴드에서 안정된 방사패턴을 가지며 임피던스 대역폭은 중심주파수 (1,960 MHz)의 31%(VSWR<1.5, 615 MHz) 이상을 가지고 약 7 dBi의 평균 이득을 갖는다.

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평면형 패치 안테나의 최적설계를 위한 PSO와 APSO 알고리즘 비교 연구 (A Comparative Study on the PSO and APSO Algorithms for the Optimal Design of Planar Patch Antennas)

  • 김군태;김형석
    • 전기학회논문지
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    • 제62권11호
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    • pp.1578-1583
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    • 2013
  • In this paper, stochastic optimization algorithms of PSO (Particle Swarm Optimization) and APSO (Adaptive Particle Swam Optimization) are studied and compared. It is revealed that the APSO provides faster convergence and better search efficiency than the conventional PSO when they are adopted to find the global minimum of a two-dimensional function. The advantages of the APSO comes from the ability to control the inertia weight, and acceleration coefficients. To verify that the APSO is working better than the standard PSO, the design of a 10GHz microstrip patch as one of the elements of a high frequency array antenna is taken as a test-case and shows the optimized result with 5 iterations in the APSO and 28 iterations in th PSO.

대칭 SSAIP 구조의 슬롯 결합 Back-to-Back 마이크로스트립 위생배열 안테나의 설계 (Design of Slot-Coupled Back-to-Back Microstrip Phased Array Antenna with Symmetrical SSAIP Configuration)

  • 김태현;전계석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제26권9B호
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    • pp.1189-1195
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    • 2001
  • 본 연구에서는 수평면에 대해서 양방향성을 갖고 접지면을 향해서 주빔이 25$^{\circ}$의 기울기로 지향하도록 설계된 대칭 SSAIP(Strip, Air, Inverted Patch) 구조의 슬롯 결합 back-to-back 마이크로스트립 위생배열 안테나를 설계, 제작하였다. 이 구조의 안테나는 2-섹터 셀 사이트에서 기지국 또는 중계기의 지향성 안테나에 적용할 수 있으며, 도로 환경에 따라 지향각 25$^{\circ}$를 기준으로 약 $\pm$$10^{\circ}$정도 빔을 틸트할 수 있도록 위상기와 결합된다. 안테나는 공동모델을 이용하여 해석하고 앙상블로 설계한다. IMT-2000의 상.하향 링크 주파수 범위인 1.885~2.2GHz에서 안테나를 측정한 결과 임피던스 대역폭은 약 21%이였으며, $\pm$37$^{\circ}$의 지향각 오차를 보였다.

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차량충돌방지 센서용 24GHz 대역 마이크로스트립 배열 안테나 설계 (Design of K-band microstrip array antenna for a anti-crash sensor)

  • 채규수;임중수;김민년
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2008년도 추계학술발표논문집
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    • pp.274-276
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    • 2008
  • 본 논문에서는 차량충돌방지 센서용 24GHz 대역 마이크로스트립 구형패치 배열 안테나의 설계 방법을 제안하였다. 안테나는 송신안테나 $1{\times}2$배열, 수신안테나 $1{\times}2$배열로 각각 구성 하였다. 안테나는 충돌방지용 센서회로 뒷면에 설치될 것이며 RO-4003 기판(h=0.5mm, ${\varepsilon}_r$=3.38)을 사용하여 설계하였다. 안테나 이득은 8.5dBi 이상으로 설계 되었다.

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변형된 마이크로스트립 어레이 안테나에 관한 연구 (A Characteristics of Transformed Microstrip Array Antenna)

  • 김찬백;박성일;고영혁
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2006년도 춘계종합학술대회
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    • pp.599-602
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    • 2006
  • 본 논문에서는 변형된 QMSA에 전기력선이 제한되지 않도록 용량을 장하한 MSA를 제안 하였다. 안테나의 크기는 약 $30mm\times86.6mm\times1.575mm$의 크기를 갖는다. 안테나 특성은 듀얼밴드 설계에서 1.93GHz와 2.03GHz의 두 동작 주파수 동조를 수월하게 하였다. 듀얼밴드 동작을 얻기 위한 기술은 양측 평행 평판과 $\lambda/2$ 방사 폐치를 변화시킴으로서 조정할 수 있다. 또한 1.93GHz 와 2.03GHz의 동작 주파수에 대해 E면과 H면에서 시뮬레이션 된 방사 패턴은 비교 분석되었다. 이동 통신을 위한 설계 제작된 듀얼 밴드 안테나 이득은 약 11.394dBi 이고 이득 변화는 아래와 위 공진 주파수에 대해 1.0dBi 보다 작다.

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슬릿에 의한 2중 밴드 원형 패치 안테나에 관한 연구 (A Study on Dual Band Slitted Circular Patch Array Antenna)

  • 이범준;류황
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2008년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.115-117
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    • 2008
  • 본 논문에서는 Dual Band Microstrip Patch 안테나를 제작하였다. 성능 측정을 위해서 슬릿의 위치에 따른 특성을 Ansoft사의 HFSS를 이용하여 시뮬레이션하였고, 이를 바탕으로 GSM과 DCS 주파수 대역을 동시에 만족 시키는 원형 패치 안테나를 인셋(inset) 급전 방식을 이용하여 원하는 중심 주파수에서 공진이 일어나도록 설계 하였다. 그 결과 슬릿과 패치의 간격이 0.5mm, 슬릿의 폭은 1mm, 각도는 $98^{\circ}$일 때 가장 좋은 특성과 각각의 중심주파수에서 $S_{11}$이 -6.85dB, -9.691dB인 결과를 얻을 수 있었다.

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적층구조를 이용한 IEEE 802.11a용 $2{\times}1$ 배열 안테나 설계 (Design of $2{\times}1$ Array Antenna Using Stack Structure for IEEE 802.11a)

  • 박정아;부종배;김갑기
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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    • pp.849-852
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    • 2007
  • 본 논문에서는 마이크로스트립 안테나의 좁은 대역폭 문제를 개선하여 IEEE 802.11a의 표준규격(가. $5.15{\sim}5.25$[GHz], 나. 5.25${\sim}5.35$[GHz], 다. $5.725{\sim}5.875$[GHz])을 모두 포함할 수 있는 5[GHz]대역 광대역, 고 이득 안테나를 설계하였다. 설계된 패치 안테나는 소형화를 위해 분리되어진 방사패치와 기생패치 사이에 유전체(폴리우레탄 : ${\varepsilon}_r=6.5$)를 삽입하여 공진주파수를 조정하였으며, 공기에 의해 분리되어진 방사패치와 접지면을 폼(${\varepsilon}_r=1.03$)으로 고정시켰다. 설계된 안테나의 주파수 대역폭(VSWR 2:1)은 $4.9[GHz]{\sim}6.1[GHz]$까지 약1.2[GHz]의 광대역 특성을 보였으며, 또한 E-평면과 H-평면 이득은 12[dBi]이상, 3[dB] 빔폭은 E-평면 $30^{\circ}$와 H-평면 $60^{\circ}$이상의 개선된 특성을 보였다.

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전기적 다운 틸팅 기능을 갖는 이중 편파 기지국 안테나 개발 (Developmentof Dual Polarized Base station Antenna with Electrical Down tilting)

  • 이창은;윤종섭;문영찬;허정
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제41권7호
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    • pp.81-88
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    • 2004
  • 안테나의 기계적 다운 틸팅의 경우에 있어서, 틸팅각이 커지게 되면 수평 패턴의 왜곡 및 수평 빔폭의 증가 현상이 발생한다. 이는 핸드 오프 영역의 증가 및 기지국의 부하 증대를 유발한다. 이에 반해 전기적인 다운 틸팅은 틸팅 시에도 수평 빔폭이 일정하게 유지된다는 장점을 갖는다. 본 논문에서는 위상 배열 안테나 기술을 적용하여, 전기적인 다운 틸팅 기능을 갖는 800㎒ 대역의 이중 편파 기지국 안테나를 개발하였다. 이 안테나는 15㏈i의 이득과 0°∼14°의 다운 틸팅 범위를 갖는다. 복사 소자로는 적층형 마이크로스트립 패치 안테나를 사용하였으며, 단자간 분리도 및 교차 편파 특성 개선을 위하여 balanced feed technique을 적용하였다. 개발된 안테나에 대한 필드 테스트를 수행하였으며, 이를 통해 전기적 다운 틸팅 안테나의 효과를 확인하였다.