본 논문에서는 가변 커패시터를 이용한 주파수 재구성형 평면 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 미앤더 타입의 평면 모노폴로 설계되었으며, 버랙터 다이오드를 사용하여 가변 커패시티브 로딩(capacitive loading)에 의해 공진 주파수를 변화하였다. 등가회로 분석과 EM 시뮬레이션 분석에 의해 안테나의 가변 특성 변화를 설계하였으며, 동일한 방사 패턴의 특성도 확인하였다. 제작된 주파수 가변 모노폴 안테나는 설계시 사용된 캐패시터를 실장한 안테나와 버랙터 다이오드의 인가 전압에 따른 공진 주파수 변화를 비교함으로써 설계 결과를 검증하였다. 제안된 안테나는 인가 전압에 따라 2.25 GHz에서 2.42 GHz까지 공진 주파수 가변 성능을 나타내었다.
본 논문에서는 수직 적층형 다이폴 구조를 갖는 새로운 형태의 주파수 재구성 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 셀룰러, PCS/WCDMA/Wibro/WiFi, WiMAX의 이동 통신 대역을 만족하도록 수직 적층형 다이폴 구조로 설계되었으며, 안테나의 동작은 각 대역의 다이폴과 전송 선로 간의 전위차를 이용하여 3쌍의 PIN 다이오드를 이용하여 스위칭되도록 하였다. 설계된 안테나는 각 이동 통신 서비스 대역에서 요구 동작 대역폭을 만족하였으며, 셀룰러 대역 6.3 dBi, PCS/WCDMA/ Wibro/WiFi 대역에서 5.4 dBi, WiMAX 대역에서 5.8 dBi의 이득 특성이 측정되었다. 제안된 안테나 구조는 각각의 다이폴 안테나 소자들이 수직 적층형으로 구성되기 때문에 지향 또는 반사 소자로서 상호 작용하는 역할을 하며, 안테나의 소형화가 가능하고, 고이득 특성을 구현할 수 있다는 장점을 갖기 때문에, 향후 재구성 소형 기지국 및 중계기 안테나 설계에 유용하게 사용할 수 있다.
A small reconfigurable patch antenna is proposed to achieve polarization diversity for digital multimedia broadcasting systems at 2.6 GHz. To obtain polarization diversity, a pair of on-slit PIN diodes is inserted in each diagonal of a cross-shaped patch. Thus, four PIN-diodes on these slits are utilized to change the connection of the slits and thus achieve polarization. Bias circuits for the diodes are allocated in the cutting corner of the cross-shaped patch to minimize the antenna size. The antenna produces left-hand circular polarization, right-hand circular polarization, or linear polarization, depending on the PIN-diode status. Analysis of circular polarization operation is explicated. Measurements show a gain of about 1.5 dB, a cross polarization of about -20 dB, and an axial ratio of about 2.5 dB.
본 논문에서는 위성 DMB 시스템에서 원형편파 변환 특성을 갖는 reconfigurable 원형 링 슬롯 안테나를 제안한다. 제안된 안테나는 원형 링 슬롯과 원형편파를 발생시키기 위한 4개의 튜닝 스터브로 구성되어 있다. 슬롯과 스터브 사이 각각의 경계면에 4개의 PIN 다이오드를 실장 하였으며 각각의 PIN 다이오드는 외부 DC전압으로 인해 동작되며 RHCP(Right Hand Circular Polarization) 모드 또는 LHCP(Left Hand Circular Polarization) 모드로 동작하도록 하였다. 측정결과, 제안된 안테나는 임피던스 대역폭(VSWR${\leq}$2)이 LHCP 모드에서 570MHz(2.47-3.04GHz), RHCP 모드에서 560MHz(2.45-3.01GHz)로 나타났으며 중심주파수 2.63GHz에서의 최대 방사이득은 LHCP 모드에서 4.76dBi, RHCP 모드에서 3.1dBi를 얻었다. 또한 측정된 축비 대역폭은 RHCP, LHCP 모드에서 약 100MHz를 얻었다. 제안된 안테나는 편파변환 특성이 요구되는 환경의 위성통신, 무선랜 및 광대역 무선통신 시스템에 적합할 것으로 사료된다.
본 논문에서는 이중 루프(double loops)를 이용한 새로운 재구성(reconfigurable) 빔 조향 (beam steering) 안테나를 제안하였다. 이중 루프 안테나는 내부 루프(inner loop)에 의한 동상(in-phase)의 빔과 외부 루프(outer loop)에 의한 이상(out-of-phase)의 빔이 중첩된 빔(superposed beam)을 가진다. 또한, 이중 루프 안테나는 내부 루프와 외부 루프를 연결하는 두 개의 가상 스위치(artificial switch)를 사용하여, 가상 스위치 동작(on/off)에 따라 동일한 안테나에서 서로 다른 세 가지 경우(Case 1, Case 2, Case 3)의 빔 방향(beam direction)을 가진다. 안테나의 동작 주파수는 14.5 GHz이며, Case 1에서의 최대 빔 방향은 ${\phi}_{max}=0^{\circ}$, ${\theta}_{max}=0^{\circ}$이고, Case 2와 Case 3에서의 최대 빔 방향은 각각 ${\phi}_{max}=230^{\circ}$, ${\theta}_{max}=40^{\circ}$와 ${\phi}_{max}=130^{\circ}$, ${\theta}_{max}=40^{\circ}$이다. 각 경우의 최대 이득(peak gain)은 6.5 dBi(Case 1), 7.6 dBi(Case 2), 7.8 dBi(Case 3) 값을 가지며, 각각의 반전력 빔 폭(HPBW)은 $86{\sim}104^{\circ}$이며, 3가지 빔에 의한 전체반전력 빔 폭(HPBW)은 $160^{\circ}$이다.
본 연구에서는 K 사용자 다중 셀 다중 입력 다중 출력 (MIMO) 가우시안 간섭 채널에 대한 조인트 간섭 정렬 및 전력 할당 전략을 특성화한다. 수신기에서 스 태거 드 안테나 스위칭을 통해 블라인드 (blind) 간섭 정렬을 갖는 MIMO 간섭 채널을 고려한다. 우리는 채널 상태 정보가 알려지지 않았다고 가정하여 협동 셀 에지 (CE) 모바일 사용자 (MU)에 대한 전력 할당 및 실행 가능성 조건을 탐구한다. 제안 된 기법의 전송 전략에 대한 새로운 통찰은 송신기에 기존 안테나가 장착 된 부분 협업 CE MU (무작위로 생성 된 전송 전략)와 계획적이다. 리시버에는 재구성 가능한 멀티 모드 안테나 (스 태거 드 안테나 스위칭 패턴)가 장착되어 있으며 수신기는 사전 설정된 T 모드를 전환한다. 제안 된 기법은 원하는 신호와 간섭 신호를 지원하고 정렬하여 제거한다. 수신 된 신호는 대응하는 독립적 인 신호 부분 공간을 가져야하기 때문에, 공통 간섭 신호를 수신한다. 재구성 가능한 다중 모드 안테나를 사용하는 K 사용자 다중 셀 MIMO 가우시안 간섭 채널의 총 용량을 완벽하게 나타낸다.
본 논문에서는 Pin 다이오드와 결함접지구조를 이용하여 2 개의 편파(수직 편파, 우현 편파)를 전환하여 사용할 수 있는 이중편파 재구성 패치 배열 안테나를 제안한다. 제안된 안테나는 정사각형 마이크로스트립 패치와 접지면에 2개의 일자형 슬롯을 대각선으로 배치하여 구현된 원형 편파 패치 안테나를 5.8 GHz의 반파장 길이인 25.8 mm 간격으로 3x3 배열하여 설계하였으며 각 안테나의 접지면에 대각선으로 배치된 슬롯에 Pin 다이오드와 커패시터를 연결하여 Pin 다이오드에 직류 전압이 인가에 따른 개방/단락 스위치 동작을 통하여 편파를 전환한다. 설계 결과 수직 편파에서는 11.7 dBi, 우현 편파에서는 11.6 dBic의 이득 특성을 가지며 우현 편파에서의 축비는 1.8 dB, 수직 편파일 때 20.3 dB 를 가지고, 중앙 안테나에서 인접한 안테나의 상호결합 특성을 확인 하였을때 수직 편파에서는 최대 -20.8 dB, 우현 편파에서는 최대 -30.1 dB 이다.
In this paper, a new sensor chip with frequency reconstruction range of 2.252 GHz ~ 2.450 GHz is designed and fabricated. On this basis, a self-designed "T-shaped" shell is added to overcome the disadvantage of uneven deformation of the traditional steel shell, and the range of the sensor chip is expanded to 0 kN ~ 96 kN. The liquid metal antenna is used to carry out a step-by-step loading test, and the relationship between the antenna resonance frequency and the pressure load is analyzed. The results show that there is a good linear relationship between the pressure load and the resonant frequency. Therefore, the liquid metal antenna can be regarded as a pressure sensor. The cyclic loading and unloading experiments of the sensor are carried out, and different loading rates are used to explore the influence on the performance of the sensor. The loading and unloading characteristic curves and the influence characteristic curves of loading rate are plotted. The experimental results show that the sensor has no residual deformation during the cycle of loading and unloading. Moreover, the influence of temperature on the performance of the sensor is studied, and the temperature correction formula is derived.
본 논문은 지능형 또는 스마트 안테나 시스템에 사용 할 수 있는 두 종류의 3-D 빔 조향 재구성 안테나를 제안하였다. 제안된 두 안테나는 삼각형(구조1.) 및 원형(구조2.)의 루프 구조와 구부러진 다이폴 안테나의 결합형 구조를 갖는다. 제안된 안테나는 하나의 안테나 소자로 4개의 스위치 동작에 따라 xy-평면으로 3개의 빔 State (0, 1, 2) 뿐만 아니라 xz-평면으로 3개의 빔 State (3, 4, 5) 도합 6개의 방향으로 빔 조향이 가능하다. 안테나 구조1.은 급전부를 기준으로 대칭인 평형구조이며, 그라운드가 없기 때문에 다이폴 안테나와 유사한 이득을 가진다. 또한, 구조2.는 반원형태의 CPWG급전 그라운드(반사판)를 이용하여 지향성이 향상된 불 평형 구조를 갖는다. 동작 주파수는 2.5 GHz (구조1.), 2.55 GHz (구조2.)이며, 최대이득은 1.04 ~ 2,06 dBi (구조1.:전방향성 빔), 1.6 ~ 4 dBi (구조2.:지향성빔) 이다. 또한 xy-평면과 xz-평면 각각의 전체 반 전력빔폭(HPBW)은 구조1.에서 $160^{\circ}$ 이상 그리고 구조2.에서 $125^{\circ}$ 이상의 넓은 빔 폭을 갖는다.
This paper presents the design of a palm-sized metamaterial antenna system having reconfigurable polarization as well as dual-band characteristics. Basically, three antennas are laid by 45 degrees in order and excited by a compact metamaterial dual-band power-divider of the in-phase outputs, and the radiated fields of the antennas are mixed to turn the vector of the polarization to another. The validity of the proposed method is verified by observing the in-phase outputs from the odd-numbered power-dividing device for both 900 MHz and 2.4 GHz, and checking the changeable polarization with the antenna gain over 2 dBi for all the polarizations.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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