본 논문에서는 O형 슬롯을 가진 계단 구조의 UWB 마이크로스트립 패치안테나를 제안하고 안테나의 특성을 분석하였다. 안테나의 특성 개선을 위하여 방사소자인 패치면의 크기, O형 슬롯의 반지름 변화, 급전선의 폭과, 사각 슬롯의 폭을 CST 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 최적화 하였다. 제안된 안테나는 2.8GHz ~ 11.4GHz 주파수 대역에서 최소 반사손실은 약 -32.39dB 그리고 -10dB 대역폭은 8.6GHz의 대역폭을 특성을 나타냈다.
본 논문에서는 셀룰러/PCS/IMT-2000서비스를 동시에 수용할 수 있는 기지국용 다중대역 평판 안테나를 설계 및 제작하였다. 설계된 안테나는 두 개의 유전체 층과 폼 물질로 구성되었고 마이크로스트립 패치의 길이 방향과 너비 방향에 노치가 삽입되었다. 안테나의 광대역 특성을 위해서, 공진 개구면을 가지는 개구면 결합 안테나에 폼 물질을 사용하였으며, 패치의 너비 방향에 노치를 삽입하여 이중 공진 특성을 얻었다. 이를 통해, 광대역 특성을 유지하면서 주파수비( $f_{H/}$$f_{L}$)가 1:2를 넘는 이중 공진 특성을 얻을 수 있었다. 설계된 안테나의 대역폭은 전압정재파비 1.5 이하로 셀룰러/PCS/IMT-2000 대역을 모두 만족하였고 측정된 안테나의 대역폭은 전압정재파비 1.5 이하로 셀룰러 대역에서 77 MHz, PCS/IMT-2000대역에서 550 MHz이며, 이득은 전 대역에서 약 5.65 dBi에서 7.4 dBi를 얻을 수 있었다.다.다.
본 논문에서는 변형된 항아리형 패치안테나를 사용하여 초 광대역 안테나를 구현하였다. 설계한 패치안테나의 물리적 길이와 홈(노치)를 광대역 특성 조건으로 최적화시켰으며, $10mm{\times}21.8mm$크기로 설계된 변형된 항아리형 패치안테나를 제작하였다. 설계된 최적화 패치안테나의 표면 전류분포를 분석하고 초 광대역 특성 조건을 만족함을 확인하였다. 실험 결과 제작된 초 광대역 패치안테나의 입력반사손실은 -10 dB 이하로 전압정재파비 역시 2 이하의 특성을 나타내었으며, 3.1~10.6 GHz 대역에서 약 1~3 dBi 이득범위를 나타내었다. 이와 같은 실험결과는 초 광대역 통신시스템에 활용이 가능할 것으로 판단된다.
본 논문에서는 접힌 기생 패치를 이용하여 확장된 대역폭을 갖는 하이브리드형 메타 물질 안테나를 제안한다. 안테나의 대역폭을 확장하기 위해서 버섯 구조 안테나의 영차 공진 모드와 일반적인 패치 안테나의 기본모드인 $TM_{010}$ 모드를 이용하였다. 일반적인 패치 안테나 내부에 사각 형태의 홀을 에칭하고, 외부에 접힌 기생패치를 추가함으로써 안테나의 크기 변화 없이 $TM_{010}$ 모드의 공진 주파수를 영차 공진 모드의 공진 주파수 쪽으로 근접시킬 수 있다. 따라서 제안된 안테나는 영차 공진 모드부터 $TM_{010}$ 모드까지 동작하는 넓은 대역폭을 가지게 된다. 결과적으로 측정된 안테나의 비대역폭은 12 %이고, 동작 주파수 대역에서 75 % 이상의 방사 효율을 갖는 것으로 확인되었다.
본 논문에서는 5G 어플리케이션을 위한 네 개의 마이크로스트립 패치 배열 안테나를 설계 및 분석하였다. 제안한 배열 안테나는 네 개의 사각형 마이크로스트립 패치 안테나로 구성되며, 배열 안테나의 양쪽 측면에 반원형 에칭구조가 포함된다. 안테나는 시리즈 및 동일 급전 네트워크를 사용하여 공급되며, 하단의 접지면은 안테나의 주파수 특성을 개선하기 위해 변경된다. 마지막으로 안테나의 지향성 특성을 향상시키기 위해 야기-형 구조가 추가된다. 제안한 마이크로스트립 패치 배열 안테나는 21.95 ~ 31.86 GHz의 넓은 주파수 대역폭을 확보하였다. 안테나의 이득은 28 GHz대역에서 9.7 dBi의 이득을 보였으며, 제안한 주파수 대역 전반에 걸쳐 높은 이득과 높은 지향성을 유지하였다. 제안한 안테나는 낮은 프로파일과 간단한 구조로 인해 5G 어플리케이션을 위한 좋은 대안될 수 있을 것이다.
The purpose of this paper is to assess conservation value of forests and cultivated areas from the landscape ecological point of view. The main focus of landscape ecology estimates the reciprocal relationships between spatial patterns and ecological processes. This paper sets the criteria for conservation value and classify the conservation value based on the criteria. Forests and cultivated areas in Seo-Gu, Incheon Metropolitan City was selected as the case study area. In this research, factors such as patch size and connectivity have been selected in order to consider the landscape ecological aspect, gradient for the environmental physics aspect and to consider the environment-ecological aspect, grade of environmental-oriented land suitability analysis Map developed by the ROK Ministry of Environment has been utilized. GIS methodologies have been adopted to calculate the relationships among the above variables. Through literature review, the following evaluation criteria have been adopted: (1) based on island biogeography and metapopulation dynamics theory, patch size criteria are set 2ha and 10ha; (2) connectivity was set the degree of connection with surrounding grids; and (3) gradient of 20 degrees. Conclusively, this paper suggests that local conditions, landscape ecology and physical environment aspects should be considered to develop an estimation framework of the conservation value.
본 논문에서는 원형 편파(CP)용 단일급전 정삼각 마이크로스트립 안테나(ETMA)를 설계하고 실험적으로 연구하였다. 이 안테나는 정삼각 마이크로스트립 패치에 하나의 좁은 슬롯이나 길이가 다른 교차 슬롯을 넣어 동축 급전위치를 적절하게 조정하여 쉽게 우선회 원형편파(RHCP) 와 좌선회 원형편파(LHCP)를 얻는다. 삼각 마이크로스트립 패치 안테나의 크기는 주어진 주파수에서 전통적인 직사각형이나 원형 패치 보다 작다. 두께 60 mils 인 유전체 기판에 수평으로 좁은 슬롯이 인쇄된 단일급전 정삼각 마이크로스트립 패치 안테나와, 같은 유전체 기판에 길이가 다른 교차 슬롯이 인쇄된 정삼각 마이크로스트립 패치 안테나가 있다. 안테나의 방사 특성은 앙상불(Ver.5.0) 소프트웨어로 계산하여 실험결과와 비교하였다. 그 결과 보통 원형편파 설계와 비교해서 약 $17%{\sim}2l%$의 안테나 크기가 감소하였다.
본 논문에서는 설계 주파수 1.575 GHz에 대해, 패치안테나의 공진길이를 줄이기 위해, 패치의 양단 방사 에지를 음각부로 구성한 에지음각부 선형편파 마이크로스트립 패치 안테나를 제안하였다. 그 결과, 패치의 공진길이는 평면형의 80 mm에 비해 45 mm로 43.8 %의 단축율을 보였다 이득은 4.4 dBd, -3 dB 빔폭은 각각 E-면, H-면에서 112$^{\circ}$, 66$^{\circ}$를 나타내었다. 또한 패치의 전체 면적을 줄이기 위해, 패치 방사 개구상의 네 모서리가 모두 음각으로 구성된 마이크로스트립 패치 안테나를 통일한 설계주파수의 선형편파 및 원형편파에 대해 설계, 제작하였다. 먼저 선형편파의 경우, 패치의 W(폭)/L(길이) 비율이 1.2인 경우에 대해, 패치의 면적은 53 mm $\times$ 63.6 mm로서 평면형(80 mm $\times$ 96 mm)과 비교시 56.1 %의 면적축소효과를 얻었다. 이득은 4.3 dBd로서 평면형에 비해 3.7 dB 저하되었고, -3 dB 빔폭은 E-면, H-면에서 각각 120$^{\circ}$, 78$^{\circ}$를 나타내어 각각 62$^{\circ}$ 및 $10^{\circ}$ 증가하였다. 원형편파의 경우, 패치의 면적은 (54.2 mmx61.5 mm)로서 평면형(76 mmx83 mm)에 비해 47.2%의 패치면적 축소 효과를 얻었다. -3 dB 빔폭은 z-x 평면상의 수평편파 및 z-y 평면상의 수직편파 방사패턴에서 각각 108$^{\circ}$ 및 93$^{\circ}$로서, 평면형과 비교시 각각 52$^{\circ}$ 및 27$^{\circ}$ 증가되었다. 최대이득은 z-x평면상의 수평편파 패턴에서 2.5 dBd로 평면형에 비해 1.7 dB 저하되었다. 축비는 설계주파수 1.575 GHz에서 1.5 dB를 얻었으며, 2 dB 이하 축비 대역폭은 20 MHz (1.3 %)를 얻었다.
나비서식지 복원구상은 종 보전을 위한 중요한 요인의 하나로, 나비의 생태, 서식지 경관, 작업방법, 비용분석 등에 대한 검토를 필요로 한다. 본 연구는 멸종위기종 붉은점모시나비의 서식지 복원을 위하여 요구되는 인자들을 지난 3년간 수행된 연구결과의 검토 및 나비의 성충과 유충의 존재 또는 부재를 조사하는 방법을 통하여 서식지 면적 추정 등의 방식으로 서식지 요건을 분석하였다. 그 결과 국내에서 발견된 붉은점모시나비의 서식지는 유충과 성충이 관찰되는 패치를 기준으로 최소 $300m^2$이상의 크기로 다수의 패치가 필요한 것으로 판단되었다. 따라서 붉은점모시나비 서식지 디자인에서는 기존의 서식지 환경과 유사한 곳에 5개 이상의 패치에 먹이식물과 흡밀식물이 계획되어야 한다. 그리고 나비의 이주를 활발하게 하기 위하여 이주에 방해되는 수목의 제거, 패치간 거리의 최소화, 그리고 징검다리 패치의 추가가 필요하다. 패치연결성 분석결과, 패치간의 거리가 약 600m 이상 떨어질 경우 성공적인 이주가 어려우므로, 각 패치간의 거리는 300m이내에 분포하도록 하는 것이 적절하며, 서식지 크기는 단일 패치에서는 $10,000m^2$이상, 다수의 패치 네트워크에서는 5개 이상의 패치가 인접하고, 각각의 패치는 $1,600m^2$이상으로 전체 패치면적은 $8,000m^2$이상이 필요할 것으로 추정된다. 또한, 단일 서식지보다는 다수의 패치가 인접하여 네트워크를 형성하는 것이 서식지 순환 발생패턴에서 바람직한 것으로 나타났다. 이 연구는 나비의 서식지 복원에 관한 적정한 서식지 요건을 제시하고자 하였으며, 앞으로 진행될 생물종의 복원에 있어서 모델이 될 것으로 기대한다.
본 논문에서는 휴먼 카운팅 시스템을 위한 광대역 패치 안테나가 공기 유전체 층을 이용하여 설계, 제작 및 측정되었다. 제안된 안테나는 5 mm의 공기 유전체 위에 정사각형 구조의 패치 구조를 가지며, CPW 전송선로 구조의 입력부와 패치면의 수직 연결은 계단형 임피던스 구조로 구현하였다. 3차원 EM 설계를 통해 최적화된 광대역 패치 안테나는 16.6 * 16.6 * 5.0 mm3의 크기로 3D 프린터를 이용하여 안테나 지그를 제작하여 지그 위에 제작되었다. 제작된 안테나는 7.2 ~ 9.8 GHz 주파수에서 2:1 이하의 VSWR과 5.71 dBi의 최대 이득을 가지며, $70^{\circ}$의 반전력 빔폭 특성을 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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