• 제목/요약/키워드: wide band antenna

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Design of S-Band Phased Array Antenna with High Isolation Using Broadside Coupled Split Ring Resonator

  • Hwang, Sungyoun;Lee, Bomson;Kim, Dong Hwan;Park, Joon Young
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제18권2호
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    • pp.108-116
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    • 2018
  • In this paper, a method of designing a Vivaldi type phased array antenna (PAA) which operates at S-band (2.8-3.3 GHz) is presented. The presented antenna uses broadside coupled split ring resonators (BC-SRRs) for high isolation, wide field of view, and good active S-parameter characteristics. As an example, we design a $1{\times}8$ array antenna with various BC-SRR structures using theory and EM simulations. The antenna is fabricated and measured to verify the design. With the BC-SRR implemented between the two radiating elements, the isolation is shown to be enhanced by 6 dB, up to 23 dB. The scan angle is shown to be within ${\pm}53^{\circ}$ based on a -10 dB active reflection coefficient. The operation of the scan angle is possible within ${\pm}60^{\circ}$ with a little larger reflection coefficient (-7 dB to -8 dB). The proposed design with BC-SRRs is expected to be useful for PAA applications.

5㎓ 대역에서 동작하는 다중 U-슬롯 모양의 마이크로스트립 안테나의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Mulitiple U-shaped slot Microstrip Antenna on 5㎓ Application)

  • 윤중한;정계택;이상목;안규철;곽경섭
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제40권11호
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    • pp.85-92
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    • 2003
  • 본 논문에서는 5㎓ 대역에서 동작하는 다중 V-슬롯 모양의 마이크로스트립 안테나를 설계하고 제작하였다. 단일 U-슬롯 모양 위에 두 개의 작은 역 U-슬롯 모양을 갖도록 하였으며 접지면과 기판사이에 공기층을 삽입하여 충분한 대역을 얻고자 하였다. 여러 파라메타, 큰 U 슬롯모양 가로 길이, 세로 길이, 너비, 위치 그리고 두 개의 역 U 슬롯 모양 간격, 급전 위치 그리고 공기갭의 두께를 최적화시킨 후에 다중 U-슬롯 모양의 마이크로스트립 안테나가 제작되었으며 제작된 안테나의 측정결과는 다음과 같다. VSWR<2.0에서 20.4%의 대역폭과 5.5㏈i의 이득과 방사패턴을 얻었다.

5.8㎓ 대역 무선 LAN용 하이브리드 슬롯 안테나 설계 및 제작 (Design and Fabrication of the Hybrid Slot Antenna for Wireless LAN at 5.8㎓ Band)

  • 고수미;이권익;김흥수
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제39권10호
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    • pp.21-26
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    • 2002
  • 본 논문에서는 충분한 대역폭과 이득을 갖는 5.8㎓ 대역의 무선 LAN용 하이브리드 슬롯 안테나를 설계하고 제작하였다. 설계한 안테나는 유도성 급전 슬롯과 용량성 급전슬롯을 결합한 형태이다. 광대역을 얻기 위하여 유도성 급전 슬롯은 5.,3 ㎓에서 설계하였고,용량성 급전 슬롯은 5.8㎓ 에서 설계하였다. 설계시 주요 파라미터는 슬롯 폭과 CPW의 길이이다. 안테나는 Ensemble 6.0을 사용하여 시뮬레이션 하였으며 시뮬레이션 결과와 실제 제작한 안테나의 특성을 비교하였다. 제작된 하이브리드 슬롯 안테나의 공진 주파수는 5.8 ㎓이고, VSWR<1.5를 기준으로 하여 28%의 대역폭과 5 ㏈i의 이득을 얻었다. E-면과 H-면의 빔폭은 각각 60°와 44°이다.

FDTD법을 이용한 초광대역 평판형 안테나의 해석 (The Characteristics Analysis of Ultra Wideband Printed Antenna using FDTD Method)

  • 장용웅
    • 방송공학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.911-918
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    • 2013
  • 본 논문에서에서는 방사저항이 낮고, 다중 공진을 갖는 초광대역 특성을 갖는 평판형 안테나를 FDTD법을 적용하여 그 특성을 분석하였다. 본 안테나를 FDTD 법을 사용하여 모델링하여 파의 전파 과정, 전계 분포를 시간영역에서 각각 계산하였고, FDTD 법으로 얻은 값들을 Fourier 변환하여 최적화된 슬롯 안테나의 전반사손실, 정재파비, 복사패턴을 주파수 영역에서 계산하였다. 실험 및 측정한 결과, 안테나의 최대 대역폭은 VSWR ${\leq}$ 2.0 에서 1.85~6.35GHz(중심주파수 4.5GHz)의 초광대역 특성을 보였다. 측정된 결과는 FDTD 결과와 비교적 잘 일치하였다. 본 안테나는 소형이고 경량이면서 초광대역 특성을 요구하는 UWB, 방송용 시스템에 적용이 가능하리라 판단된다.

해양 부이용 920 MHz 대역 안테나 (920 MHz Band Antenna for Marine Buoy)

  • 최형동;김성율;이성렬
    • 한국항행학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.593-600
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    • 2020
  • 해양 IoT 서비스를 위한 장치들은 해양 환경에 강인해야 한다. 특히 바닷물 속에 부유하는 전송 장치는 바닷물의 영향을 덜 받도록 설계되어야 한다. 본 연구에서는 전자 어구 실명제 모니터링 시스템에서 어구 상태를 감시하는 부이에 내장되는 안테나를 설계하고 제작한 결과를 보이고 있다. 안테나의 주파수 대역은 920 MHz이고, 부이의 초소형과 경량화를 위해 PCB 패턴 안테나 구조로 설계 제작되었다. 시뮬레이션 결과 제안한 안테나를 내장한 부이가 바닷물 속에 잠기는 정도가 심할수록 반사 계수 증 RF 특성이 저하되지만 빔의 방사 각도는 안테나 하층부에서 점점 상층부로 옮겨가는 것을 확인하였다. 즉 바닷물의 영향을 많이 받을수록 전파 성능은 저하되지만 방사 특성은 해양 IoT 서비스 환경에 적합하다는 것을 확인하였다. 향후 RF 성능을 개선할 수 있는 안테나 구조를 변경 설계하면 제안한 안테나와 부이는 LPWA (low power wide area) 기반 IoT 네트워크 구현에 기여할 것으로 기대된다.

테이퍼드 발룬을 포함한 계단형의 다이폴 안테나 설계 및 구현 (A Step Type Dipole Antenna with Tapered Balun by CPW-fed to CPS)

  • 이현진;김태홍
    • 전기학회논문지P
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    • 제64권3호
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    • pp.116-120
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    • 2015
  • In this paper, a step type driver dipole antenna with a tapered balance and unbalance (balun) by a coplanar waveguide (CPW) to coplanar strip (CPS) transition is proposed. The proposed antenna consisted of step type driver, a CPW to CPS transition and tapered balun. The proposed antenna is realized the multi and wide resonate frequency band to introduce the step type driver and tapered balun. The step type driver is acted as a director too. This antenna could be more easily designed than the conventional printed quasi-Yagi dipole antenna. The operating frequency bandwidth was 650 [MHz] (2.65~3.3 GHz), 900 [MHz] (4.7~5.6 GHz) under a return-loss criterion of less than 10 dB. The measurements of the proposed antenna exhibited good results in the wideband operating frequency and radiation pattern. The proposed antenna can support wireless communications applications.

콘크리트 벽의 비파괴검사를 위한 초광대역 레이더의 2차원 FDTD 시뮬레이션에서 안테나 모델링의 영향 (Effects of Antenna Modeling in 2-D FDTD Simulation of an Ultra-Wide Band Radar for Nondestructive Testing of a Concrete Wall)

  • 주정명;홍진영;신상진;김동현;오이석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.98-105
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    • 2013
  • 본 논문에서는 초광대역 벽 투과 레이더를 이용한 벽 내부 진단에 대한 유한차분 시간영역(finite-difference time-domain, FDTD) 시뮬레이션과 데이터 처리 기술에 대한 연구를 소개한다. 본 연구에서는 2차원 FDTD 기법을 이용하여 실제 측정과 유사한 조건으로 시뮬레이션을 수행하기 위해 우선 전파의 감쇄, 투과 특성, 해상도 등을 고려하여 0.3~7 GHz의 초광대역을 갖는 반대 극성 비발디 안테나(anti-podal vivaldi antenna)를 설계/제작하였다. 다음으로 제작된 안테나의 방사 패턴을 측정한 후 이것을 FDTD 시뮬레이션의 소스로 사용하여 콘크리트 벽 경계면과 벽 내부의 금속으로부터 반사된 데이터를 얻었다. 다음으로 이 데이터를 처리하고 레이더 영상을 생성하여 벽 내부를 관찰하였다. FDTD 시뮬레이션에서는 일반적으로 사용되고 있는 등방성 점 소스와 다항식으로 측정된 방사 패턴을 근사화하여 소스로 적용한 2가지 경우에 대해 비교하였으며, 그 결과, 안테나 패턴을 적용했을 경우 등방성 점 소스를 사용한 경우에 비해 최대 약 2.5 dB 높은 신호 대 잡음비를 얻을 수 있었다.

환고리형 패치 안테나의 초광대역 설계 (A UWB design of an Annular Ring Patch Antenna)

  • 최원규;황희용;최경;최세하
    • 정보통신설비학회논문지
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    • 제2권4호
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    • pp.28-41
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    • 2003
  • A micros-strip ring patch antenna with ultra wide band characteristics is presented. The proposed antenna is designed by a modified form of the annular ring patch antenna with modified microstrip feedline. The designed antenna gives 5.6GHz bandwidth with regular radiation pattern from 4.4GHz to 12.0GHz for -10dE return loss or VSWR of less than 2.0 in simulation, which is also excellently agreed with the measured data.

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무선랜 대역의 배열 안테나 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Array antenna in the WLAN Band)

  • 박용욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.779-783
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    • 2012
  • 본 논문에서는 5GHz 대역의 무선랜에 적합한 억세스 포인터용 안테나를 설계 제작하였다. 설계된 안테나는 비교적 높은 이득과 광대역을 얻을 수 있는 $2{\times}2$ 평면 배열 마이크로 스트립 패치 안테나를 선택하였다. 대역폭 확대와 고이득에 중점을 둔 $2{\times}2$ 평면 배열 마이크로 스트립 패치 안테나를 패치의 크기, 패치 간격 등의 설계 파라미터에 대한 영향을 HFSS (High Frequency Structural Simulator)을 이용하여 분석 한 후, FR-4 기판을 사용하여 안테나를 제작하고 특성을 분석하였다. 제작된 안테나 특성 측정 결과, 안테나의 중심 주파수는 5.06GHz, 반사손실은 -44dB, -10dB 대역폭은 200MHz의 특성을 보였고, 또한 VSWR은 1.1의 값을 얻을 수 있었다.

Design and Implementation of Internal Multiband Loop Embedded Monopole Antenna for Mobile Handset

  • Jung, Pil Hyun;Yang, Cheol Yong;Lee, Seong Ha;Yang, Woon Geun
    • 전기전자학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.484-491
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    • 2013
  • In this paper, we proposed an internal multiband loop embedded monopole antenna for mobile handset that could be used for smart phones. The proposed antenna has a volume of 40 mm(W) ${\times}$ 15 mm(L) ${\times}$ 5 mm(H), ground plane size is 40 mm(W) ${\times}$ 80 mm(L), and covers the GSM900 (Global System for Mobile communications : 880-960 MHz), K-PCS (Korea-Personal Communications Service : 1750-1870 MHz), US-PCS (US Personal Communications Service : 1850-1990 MHz), WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access : 1920-2170 MHz), Wibro (2300-2390 MHz), Bluetooth (2400-2483 MHz) and WLAN (Wireless Local Area Network : 2400-2483.5 MHz) bands for VSWR (voltage standing wave ration) less than 3. The proposed loop adding design at middle section of longest branch showed wide impedance bandwidth for the lowest resonance frequency band. The proposed antenna have a lowest resonance frequency band from 738 MHz to 1075 MHz for S11 value of -6dB. A HFSS (High Frequency Structure Simulator) of the Ansys Corporation based on a finite element method is employed to analyze the proposed antenna in the design process and to compare the simulation and experimental results.