• 제목/요약/키워드: planar antenna

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평면 배열 안테나의 소자간 상호 결합 억압 설계 (A Design for Mutual Coupling Suppression between Elements in Planar Array Antenna)

  • 민경식;김동진;박철근;문영민;김영일
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권8호
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    • pp.803-809
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    • 2005
  • 본 논문은 평면 배열 안테나의 성능 향상을 위한 안테나 소자간의 새로운 상호 결합 억제 방법을 제안하고 있다. 연구에 사용된 IEEE 802.1la($5.15\~5.35 GHz,\;5.75\~5.85\;GHz$)를 만족하는 두 개의 안테나 소자가 반파장 간격으로 배열되어 있을 때, 안테나 소자간의 상호 결합은 -20 dB 정도였으나 본 논문에서 제안된 뒤집힌 U자형 구조물을 안테나 단 사이에 삽입한 경우, 5 GHz전 대역에서 상호 결합이 -30 dB 이하로 현저히 억압되는 특성을 나타내었다. 본 논문에서 제안한 역 U자형 구조물은 안테나간 상호 결합을 개선할 뿐 아니라, 기생 안테나 성분으로 동작하여 안테나 이득도 2 dBi 이상 개선되는 특성을 나타내었다.

리액티브 소자를 이용한 광대역 PIFA 설계 (Wide Bandwidth PIFA Design Using Reactive Element)

  • 조하석;문성진;박경남;이재석;김형동
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.387-392
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    • 2014
  • 본 논문에서는 USB Dongle에 적용 가능하고 Wibro(2.3~2.4 GHz), Wi-Fi(2.4~2.5 GHz), LTE7(2.5~2.7 GHz) 대역을 지원하는 광대역 안테나 설계 기법을 제안한다. 제안된 안테나는 PIFA(Planar Inverted-F Antenna) 구조를 기본으로 설계되었고, 리액티브 소자를 이용하여 임피던스 조절이 가능하고, 급전 구조와 방사체 간의 커플링을 조절하여 광대역을 실현하였다. 그 결과, 유전율이 4.4인 FR-4 PCB에서 $15{\times}5$ mm의 협소한 공간에서 안테나의 대역폭은 반사계수 -10 dB 기준으로 약 1 GHz 대역폭을 실현했다. 측정된 반사 손실, 대역폭과 방사 패턴은 시뮬레이션 값과 잘 일치하였다.

평판형 메타 물질로 구성된 상부 덮개를 갖는 와이브로 기지국용 고 이득 Fabry-Pérot 공진기 안테나 (High-Gain Fabry-Pérot Cavity Antenna with Planar Metamaterial Superstrate for Wibro Base Station Antennas)

  • 김동호;최재익
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.1367-1374
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    • 2008
  • 음의 유전율 및 투자율을 갖도록 고안된 메타 물질을 안테나 상부 덮개(superstrate)로 사용한 와이브로(Wibro: wireless broadband internet) 기지국용 고 이득 Fabry-$P{\acute{e}}rot$ 공진기 안테나를 제안한다. 안테나의 상부 덮개로 사용된 새로운 메타 물질은 기존의 PCB 기술로 쉽게 제작 가능하도록 평판형으로 설계되었으며, 와이브로 서비스 주파수 대역 근방에서 음의 굴절률 및 '1'보다 작은 저 굴절률 값을 갖는다. 안테나의 이득 증대 효과를 유효매질 관점에서 추출된 메타 물질의 저 굴절률 특성과 Fabry-$P{\acute{e}}rot$ 공진기의 공진 조건이라는 두 가지 측면에서 분석하였다. 단일 정사각형 패치 안테나가 공진기 내부의 신호 피더로 사용되었으며, Fabry-$P{\acute{e}}rot$ 공진 조건을 충족시키기 위해 피더와 메타 물질 상부 덮개 사이의 이격 거리는 유전체 층을 포함한 접지면의 반사 위상과 메타 물질 상부 덮개의 반사 위상을 함께 고려하여 설정하였다. 시뮬레이션을 통한 예측 특성과 실험 결과가 잘 일치하였으며, 이를 통하여 본 논문에서 제시한 설계 방법이 타당함을 입증할 수 있었다.

2:1 임피던스 대역폭 비를 가지는 광대역 quasi-Yagi 안테나 설계 (Design of a Broadband Quasi-Yagi Antenna with a 2:1 Impedance Bandwidth Ratio)

  • 이종익;여준호;박진택
    • 한국항행학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.760-765
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    • 2012
  • 본 논문에서는 임피던스 대역폭 비가 2 : 1 이상의 광대역 특성을 갖고 이득이 최소 3.5 dBi 이상인 quasi-Yagi 안테나(QYA) 설계방법에 대해 연구하였다. QYA는 코프래너 스트립에 내장된 마이크로스트립으로 급전되며, 평면 다이폴과 그에 근접하는 도파기, 그리고 접지면 반사기 등 3 개의 소자로 구성된다. 폭이 넓은 직사각 패치 모양의 도파기를 스트립 다이폴 가까이 두어서 광대역 정합 특성을 구현하였다. 시뮬레이션을 통해 1.6-3.5 GHz (대역폭 비 2.2 : 1) 대역용으로 최적화된 3 소자 QYA를 FR4 기판 상에 $90mm{\times}90mm$ 크기로 제작하여 특성을 실험하였다. 실험결과, VSWR < 2 인 임피던스 대역은 1.56-3.74 GHz(대역폭 비 2.4 : 1), 피크이득은 4.2-6.3 dBi이고, 전후방비(FBR)는 13.6 dB 이상 이다.

Compact 1×2 and 2×2 Dual Polarized Series-Fed Antenna Array for X-Band Airborne Synthetic Aperture Radar Applications

  • Kothapudi, Venkata Kishore;Kumar, Vijay
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제18권2호
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    • pp.117-128
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    • 2018
  • In this paper, compact linear dual polarized series-fed $1{\times}2$ linear and $2{\times}2$ planar arrays antennas for airborne SAR applications are proposed. The proposed antenna design consists of a square radiating patch that is placed on top of the substrate, a quarter wave transformer and $50-{\Omega}$ matched transformer. Matching between a radiating patch and the $50-{\Omega}$ microstrip line is accomplished through a direct coupled-feed technique with the help of an impedance inverter (${\lambda}/4$ impedance transformer) placed at both horizontal and vertical planes, in the case of the $2{\times}2$ planar array. The overall size for the prototype-1 and prototype-2 fabricated antennas are $1.9305{\times}0.9652{\times}0.05106{{\lambda}_0}^3$ and $1.9305{\times}1.9305{\times}0.05106{{\lambda}_0}^3$, respectively. The fabricated structure has been tested, and the experimental results are similar to the simulated ones. The CST MWS simulated and vector network analyzer measured reflection coefficient ($S_{11}$) results were compared, and they indicate that the proposed antenna prototype-1 yields the impedance bandwidth >140 MHz (9.56-9.72 GHz) defined by $S_{11}$<-10 dB with 1.43%, and $S_{21}$<-25 dB in the case of prototype-2 (9.58-9.74 GHz, $S_{11}$< -10 dB) >140 MHz for all the individual ports. The surface currents and the E- and H-field distributions were studied for a better understanding of the polarization mechanism. The measured results of the proposed dual polarized antenna were in accordance with the simulated analysis and showed good performance of the S-parameters and radiation patterns (co-pol and cross-pol), gain, efficiency, front-to-back ratio, half-power beam width) at the resonant frequency. With these features and its compact size, the proposed antenna will be suitable for X-band airborne synthetic aperture radar applications.

등간격 사각 배열 안테나를 적용한 캐스케이드 도래각 추정 (Cascade AOA Estimation Using Uniform Rectangular Array Antenna)

  • 김태윤;황석승
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.923-930
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    • 2018
  • 안테나 어레이 기반의 무선 통신 시스템에서 신호의 도래각(: Angle-of-Arrival, AOA) 정보는 매우 중요한 요소이며, 이를 추정하기 위한 다수의 방법들이 존재한다. 대부분의 도래각 추정 알고리즘은 등간격 선형 배열(: Uniform Linear Array, ULA) 안테나를 기반으로 하고 있으며, 몇몇의 알고리즘은 평면 배열(: Planar Array, PA) 안테나를 적용하였다. 본 논문에서는 등간격 사각 어레이 안테나를 기반으로 인접하게 위치한 여러 개의 신호 도래각들을 효율적으로 추정하기 위한 알고리즘을 소개한다. 제시된 알고리즘은 두 단계를 거치는데, 가까운 신호원들이 모여 이루어진 대략적인 신호원 그룹을 CAPON 알고리즘을 사용하여 추정한 후, 추정된 그룹 안에 포함되어 있는 각 신호원의 상세한 도래각을 Beamspace MUSIC 알고리즘을 사용하여 추정한다. 시뮬레이션을 통해 제시된 도래각 추정 알고리즘의 성능을 평가하고 분석한다.

FMC(Fixed Mobile Convergence) 단말용 삼중대역 평면형 모노폴 안테나 설계 (Design of Triple-Band Planar Monopole Antenna for Fixed Mobile Convergence Subscriber Unit)

  • 이동철;정영호;황호순;이문수
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제43권4호
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    • pp.52-57
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    • 2006
  • 본 논문에서는 FMC(Fixed Mobile Convergence) 서비스를 위해 셀룰라 통신대역, WiBro 통신과 WLAN(IEEE802.11b/g) 통신, 5GHz대역 WLAN (IEEE802.11a) 통신에 사용될 삼중대역 평면형 모노폴 안테나를 설계하였다. 안테나의 크기를 줄이기 위해 저역과 중역 방사소자를 구부리고, 필요한 대역폭을 얻기 위해 방사소자 폭을 증가시켜 여러가지 형태의 안테나를 설계하고 실험적으로 고찰하였다. 제작된 안테나의 방사특성(대역폭과 방사패턴)은 HFSS로 계산된 것과 유사한 특성을 가지고 안테나 크기는 11% 감소되고 대역폭은 8000MHz 대역에서 $30%{\sim}40%$ 증가되었다.

삼중대역 평면형 모노폴 안테나 설계 (Design of Triple-Band Planar Monopole Antenna)

  • 이동철;황호순;장재삼;임정섭;이문수
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2005년도 종합학술발표회 논문집 Vol.15 No.1
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    • pp.335-340
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    • 2005
  • 본 논문에서는 셀룰라 통신대역, WiBro 통신과 WLAN(IEEE802.llb/g)통신, 5GHz대역 WLAN(IEEE802.lla) 통신에 사용될 삼중대역 평면형 모노폴 안테나를 설계하였다. 안테나의 크기를 줄이기 위해 저역과 중역 방사소자를 구부리고, 필요한 대역폭을 얻기 위해 방사소자 폭을 증가시켜 여러가지 형태의 안테나를 설계하고 실험적으로 고찰하였다. 제작된 안테나의 방사특성(대역폭과 방사패턴)은 HFSS로 계산된 것과 유사한 특성을 가지고 안테나 크기는 11% 감소되고 대역폭은 800MHz대역에서 30%$\sim$40% 증가되었다.

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실시간으로 적응빔형성 및 신호처리를 수행하는 평면능동위상배열 레이더 시스템 개발 (Development of the Planar Active Phased Array Radar System with Real-time Adaptive Beamforming and Signal Processing)

  • 김관성;이민준;정창식;염동진
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.812-819
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    • 2012
  • Interference and jamming are becoming increasing concern to a radar system nowdays. AESA(Active Electronically Steered Array) antennas and adaptive beamforming(ABF), in which antenna beam patterns can be modified to reject the interference, offer a potential solution to overcome the problems encountered. In this paper, we've developed a planar active phased array radar system, in which ABF, target detection and tracking algorithm operate in real-time. For the high output power and the low noise figure of the antenna, we've designed the S-band TRMs based on GaN HEMT. For real-time processing, we've used wavelenth division multiplexing technique on fiber optic communication which enables rapid data communication between the antenna and the signal processor. Also, we've implemented the HW and SW architecture of Real-time Signal Processor(RSP) for adaptive beamforming that uses SMI(Sample Matrix Inversion) technique based on MVDR(Minimum Variance Distortionless Response). The performance of this radar system has been verified by near-field and far-field tests.

A Three-Dimensional Calculation of the Reactor Impedance for Planar-Type Cylindrical Inductively Coupled Plasma Sources

  • Kwon, Deuk-Chul;Yoon, Nam-Sik
    • Applied Science and Convergence Technology
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    • 제24권6호
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    • pp.237-241
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    • 2015
  • The reactor impedance is calculated for a planar-type cylindrical inductively coupled plasma source by expanding the electromagnetic fields into their Fourier-Bessel series forms including the three-dimensional shape of the antenna. The mode excitation method is utilized to determine the electromagnetic fields based on a Poynting theorem-like relationship. From the obtained electromagnetic fields, a tractable form of the reactor impedance is obtained as a function of various plasma and geometrical parameters and applied to carry out a parametric study.