[논문]이중 대역 스파이럴 평면형 모노폴 안테나 설계 및 SAR 분석

김남; 박상명; 김종면

doi:10.5515/kjkiees.2007.18.12.1370

이중 대역 스파이럴 평면형 모노폴 안테나 설계 및 SAR 분석
The Design and SAR Analysis of the Spiral Planar Monopole Antenna for Dual-Band 원문보기 논문타임라인

韓國電磁波學會論文誌 = The journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science, v.18 no.12 = no.127, 2007년, pp.1370 - 1382

김남 (충북대학교 정보통신공학과) , 박상명 (충북대학교 정보통신공학과) , 김종면 (한국전자통신연구원 안테나기술연구팀)

초록
AI-Helper

본 논문에서는 Cellular/WCDMA 대역 단말기에 설치 가능한 스파이럴 평면형 모노폴 안테나를 설계하였다. 다양한 설계 파라미터들을 이용하여 주파수 특성을 최적화하였으며, 해당 주파수 대역을 만족시키기 위하여 두 개의 스파이럴 라인을 사용하였다. 제작된 안테나는 VSWR${\leq}2$ 기준으로 $0.805{\sim}0.892$ GHz(10 %)와 $1.867{\sim}2.302$ GHz(21 %)로 제안한 주파수 대역을 모두 만족하는 안테나를 구현하였다. 안테나의 전자파 흡수율을 알아보기 위하여 실제로 폴더형 구조를 가지는 휴대폰에 제안된 안테나를 탑재시켜 1 g 및 10 g 평균 SAR을 계산한 값과 측정한 값을 비교해 본 결과, 두 값이 비슷하다는 결과를 얻을 수 있었으며, 이 값들은 SAR 기준보다 낮은 값임을 확인할 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this paper, the spiral planar monopole antenna mounted on a Cellular/WCDMA handset is designed. Frequency characteristics is optimized with various design parameters. The two spiral lines are adopted in order to implement Cellular frequency bandwidth and WCDMA frequency bandwidth. The bandwidth of the realized antenna is $0.805{\sim}0.892$ GHz(10 %) and $1.867{\sim}2.302$ GHz(21 %) for VSWR${\leq}2$ which contain the proposed frequency bandwidth. In human head, the simulated value on 1 g and 10 g averaged SAR caused by electromagnetic wave radiated in the designed antenna is compared with the measured value. As a result, the measured values of 1 g and 10 g averaged SAR were similar to the simulated values, which were lower than the SAR guidelines.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 논문에서 는 cellular와 WCDMA 대 역 을 포함하는 주파수에서 동작이 가능한 스파이럴 평면형 모노폴 안테나를 설계 및 제작하였다. 제안된 안테나는 계산 결과, 0.

제안 방법

통해 검증하였다. Cellular 대역에 대한 SAR 값을 구하기 위하여 835 MHz의 주파수로 입력 전력이 각각 0.5 W인 경우와 1 W인 경우에 대한 SAR 계산을 실시하였으며, 실제로 폴더형 구조를 가지는 휴대폰에 제안된 안테나를 탑재하여 0.5 W와 1 W일 때 각각의 1 g 및 10 g 평균 SAR 값을 측정하여 결과를 비교해 보았다.
Cellular 대역에 대한 SAR 값을 구하기 위하여 835 MHz의 주파수로 입력 전력이 각각 0.5 W인 경우와 1 W인 경우에 대해 계산하였으며, 그에 대한 1 g과 10 g 평균 SAR 값에 대한 결과를 도출하였다. 그림 12와 13은 안테나를 폴더형 단말기의 하단부에 탑재하여 계산한 결과를 보여준다.
단말기를 모델링하였다. 단말기 제조 회사의 경우에는 SAR 값을 계산하기 위해 LCD 모니터, 키버튼, 스피커, 배터리, PCB 기판, 단말기 케이스, 카메 라 등 해당 휴대전화와 똑같은 조건으로 모델 링하여 계산하지만, 본 연구에서는 측정시 배터리를 분리시킨 단말기 내부에 안테나만 위치시키게 되므로 실제 SAR 계산시에도 휴대전화 단말기 케이스, 키버튼, LCD 모니터만을 고려하여 SAR 계산을 실시하였다. 모델링 된 휴대전화 단말기는 전자파 흡수율 측정 기준의 일반적인 폴더형 휴대단말기를 기준으로冋 그림 3과 같으며, 단말기 모델링 시 고려된 부분들의 재료 파라미터는 표 4四와 같다.
또한, 안테나 구조에 있어 왼쪽 스파이럴 라인과 오른쪽 스파이럴 라인의 위치와 라인 간 간격에 따라 안테나 공진 특성에 영향을 줄 것이라 예상하고, 이들을 가변 설계 파라미터로 정하여 그 변화를 살펴보았다.
본 논문의 안테나 또한 휴대전화 안테 나임을 감안하여 제안된 안테나에 의해 인체 두부에 흡수되는 SAR의 계산 및 측정을 실시하였다. 먼저 SAR 해석 툴을 이용하여 측정에 사용하게 될 휴대전화 단말기를 모델링하고 내부에 설계한 안테나를 장착시킨 후 휴대전화와 인체 오른쪽 두부가 접촉 상태일 때의 SAR값을 계산하였고, 이후 제작한 안테나를 실제 휴대전화에 탑재하여 측정하고 계산된 값과 비교하였다.
먼저 그 라운드의 크기를 조정하여 구현하고자 하는 주파수 대역의 TO dB 대역폭을 조정하였다. 그림 2는 그라운드 길이(GR)에 따른 최적화 결과를 보여준다.
본 논문에서는 이와 같은 점들을 고려하여 상용 SAR 해석 툴인 SEMCAD를 이용하여 SAR 계산을 실시하였다. 전자파 흡수율 측정 기준에 따라 휴대 단말기의 시험 위치는 접촉(cheek) 위치와 경사(tilt) 위치에서 SAM 모의 인체의 왼쪽과 오른쪽 양쪽 모두에서 시험하여야 하지만, 본 논문에서는 오른쪽 SAM 모의 인체를 이용한 접촉 위치에서의 SAR 계산만을 실시하였다.
6 W/kg)를 초과하는 경우에는 시장 판매를 금지하게 하였다冏 그러므로 휴대폰의 제조업체와 설비업체에서는 SAR 값에 영향을 주는 요인을 분석하고, 낮은 SAR 값을 나타내는 최적의 휴대폰을 설계하는 것이 보다 중요한 과제라 할 수 있다. 본 논문의 안테나 또한 휴대전화 안테 나임을 감안하여 제안된 안테나에 의해 인체 두부에 흡수되는 SAR의 계산 및 측정을 실시하였다. 먼저 SAR 해석 툴을 이용하여 측정에 사용하게 될 휴대전화 단말기를 모델링하고 내부에 설계한 안테나를 장착시킨 후 휴대전화와 인체 오른쪽 두부가 접촉 상태일 때의 SAR값을 계산하였고, 이후 제작한 안테나를 실제 휴대전화에 탑재하여 측정하고 계산된 값과 비교하였다.
실제 측정에서 설계한 안테나를 플라스틱으로 이루어진 폴더형 단말기에 부착할 것임을 고려하여 SAR 계산시 사용하는 상용 해석 툴을 이용하여 휴대전화 단말기를 모델링하였다. 단말기 제조 회사의 경우에는 SAR 값을 계산하기 위해 LCD 모니터, 키버튼, 스피커, 배터리, PCB 기판, 단말기 케이스, 카메 라 등 해당 휴대전화와 똑같은 조건으로 모델 링하여 계산하지만, 본 연구에서는 측정시 배터리를 분리시킨 단말기 내부에 안테나만 위치시키게 되므로 실제 SAR 계산시에도 휴대전화 단말기 케이스, 키버튼, LCD 모니터만을 고려하여 SAR 계산을 실시하였다.
62인 FR-4 기판을 사용하였으며, 뒷면에 35x60 mn?의 접지면 패치, 앞면에 35x20 mn?의 안테나 패치가 인쇄된 형태이다. 안테나 입력 임피던스 매칭에 영향을 미치는 파라미터로 기판의 두께와 유전율, 박막 두께를 우선적으로 고려한 후 피딩라인의 폭을 계산하여 기판의 중앙에 폭 1.74 tnm의 50 Q 마이크로스트립 라인을 구성하였다.
안테나의 주파수 특성에 영향을 주는 파라미터들에 대한 최적화 과정을 통하여 제안된 안테나의 최적화된 결과를 도출하였으며, 실제 제작을 통하여 제안된 안테나의 반사 손실 및 방사 패턴을 측정하였다. 또한, 휴대 전화 안테나임을 고려하여 전자파
이 중 공진 스파이럴 평면형 모노폴 안테나를 설계하였다. 안테나의 주파수 특성에 영향을 주는 파라미터들에 대한 최적화 과정을 통하여 제안된 안테나의 최적화된 결과를 도출하였으며, 실제 제작을 통하여 제안된 안테나의 반사 손실 및 방사 패턴을 측정하였다.
이에 본 논문에서는 상호 인덕턴스가 같은 방향으로 자기장이 더해져서 작은 크기로 큰 Z값이 가능한 스파이럴 구조를 사용하였으며, 그림 1은 제안된 안테나의 구조를 나타낸다.
전자파 흡수율 측정 기준에 따라 휴대 단말기의 시험 위치는 접촉(cheek) 위치와 경사(tilt) 위치에서 SAM 모의 인체의 왼쪽과 오른쪽 양쪽 모두에서 시험하여야 하지만, 본 논문에서는 오른쪽 SAM 모의 인체를 이용한 접촉 위치에서의 SAR 계산만을 실시하였다. 접촉 위치 계산을 위하여 그림 10에 표시된 바와 같이 단말기의 수화부 위치의 점 A를 SAM 모의 인체의 귀 기준점(Ear Reference Point : ERP)에 접촉시켰으며, A-B를 잇는 단말기의 중앙선을 SAM 모의 인체의 오른쪽 귀 기준점(RE), 입 기준점(M), 왼쪽 귀 기준점(LE)을 잇는 기준선에 맞추어 단말기의 아래쪽 임의의 점이 모의 인체 상의 한 점(뺨)에 접촉시켰다.
전자파 흡수율 측정 기준에 따라 휴대 단말기의 시험 위치는 접촉(cheek) 위치와 경사(tilt) 위치에서 SAM 모의 인체의 왼쪽과 오른쪽 양쪽 모두에서 시험하여야 하지만, 본 논문에서는 오른쪽 SAM 모의 인체를 이용한 접촉 위치에서의 SAR 계산만을 실시하였다. 접촉 위치 계산을 위하여 그림 10에 표시된 바와 같이 단말기의 수화부 위치의 점 A를 SAM 모의 인체의 귀 기준점(Ear Reference Point : ERP)에 접촉시켰으며, A-B를 잇는 단말기의 중앙선을 SAM 모의 인체의 오른쪽 귀 기준점(RE), 입 기준점(M), 왼쪽 귀 기준점(LE)을 잇는 기준선에 맞추어 단말기의 아래쪽 임의의 점이 모의 인체 상의 한 점(뺨)에 접촉시켰다. 그림 11은 SAM 모의 인체와 모델링 된 단말기의 위치를 보여준다.
흡수율(Specific Absorption Rate: SAR)에 대해 계산해보고, 실제 단말기에 부착하여 측정한 SAR 결과와 비교해 보았다.

대상 데이터

Orbit/FR사의 AL-4952-1-11-11 V(스캔 범위: 3乂3 m, 주파수 범위: 800 MHz~40 GHz)를 사용하였으며, 즉정 대상 안테나는 Seavey Engineering Associates사의 표준 혼 안테나 SGA-07(0.6 ~ 1.3 GHz)과 SGA-20(1.6-2.8 GHz)을 사용하였다. 일반적인 모노폴 안테나의 경우 H-plane 특성이 등방성이어야 하나, 본 논문에서 설계 제작한 안테나는 모노폴 안테나의 등방성 패턴과 유사한 패턴을 얻을 수 있었다.
기판은 유전율 4.62인 FR-4 기판을 사용하였으며, 뒷면에 35x60 mn?의 접지면 패치, 앞면에 35x20 mn?의 안테나 패치가 인쇄된 형태이다. 안테나 입력 임피던스 매칭에 영향을 미치는 파라미터로 기판의 두께와 유전율, 박막 두께를 우선적으로 고려한 후 피딩라인의 폭을 계산하여 기판의 중앙에 폭 1.
제안한 안테나의 설계 및 해석을 위하여 상용 EM 시뮬레이터인 CST사의 MWS를 사용하였다. 먼저 그 라운드의 크기를 조정하여 구현하고자 하는 주파수 대역의 TO dB 대역폭을 조정하였다.

데이터처리

또한, FDTD 해석 기법을 사용한 SAR 해석 툴인 SEMCAD를 이용하여 SAR 값을 구하였고, 실제 측정을 통해 검증하였다. Cellular 대역에 대한 SAR 값을 구하기 위하여 835 MHz의 주파수로 입력 전력이 각각 0.

이론/모형

인체 두부에 흡수되는 전계 분포를 계산하기 위해 시간 영역-유한 차분(Finite Difference Time Domain : FDTD) 수치 해석 방식을 사용하였다顷糾 인체 두부의 전계 분포를 계산하여 단위 질량 조직이 단위 시간에 흡수하는 에너지의 양인 SAR 값을 계산하였고, 급전점에 연속파를 인가하였다. SAR 값을 계산하기 위해 이용된 모의 인체 머리조직 전기정수는 국내 전자파 인체 보호 기준을 참조하였고, 인체 두부 표피가 포함된 균질 모델을 사용하였다. 이는 표 3에 나타내었다頌.
인체 두부에 흡수되는 전계 분포를 계산하기 위해 시간 영역-유한 차분(Finite Difference Time Domain : FDTD) 수치 해석 방식을 사용하였다顷糾 인체 두부의 전계 분포를 계산하여 단위 질량 조직이 단위 시간에 흡수하는 에너지의 양인 SAR 값을 계산하였고, 급전점에 연속파를 인가하였다. SAR 값을 계산하기 위해 이용된 모의 인체 머리조직 전기정수는 국내 전자파 인체 보호 기준을 참조하였고, 인체 두부 표피가 포함된 균질 모델을 사용하였다.

성능/효과

2.170 GHz) 대역을 모두 만족하는 결과를 얻을 수 있었다. 또한, 측정된 결과는 계산된 결과를 대체로 잘 만족하고 있다는 것도 확인할 수 있었다.
;/4 모노폴 안테나의 길이를 만족하는 구조에서 cellular의 주파수 대역을 만족하기 위한 안테나의 전기적 길이는 약 87 mm로 제안된 안테나에서는 스파이럴 라인을 사용하여 공진 주파수 대역을 맞출 수 있었다. 또한, 안테나 구조에 있어 왼쪽 스파이럴 라인과 오른쪽 스파이럴 라인의 위치와 라인 간 간격에 따라 안테나 공진 특성에 영향을 줄 것이라 예상하고, 이들을 가변 설계 파라미터로 정하여 그 변화를 살펴보았다.
그림 2에는 나타내지 않았으나, GR의 크기가 66 mm 이상인 경우에는 3 GHz의 주파수 범위 동안 -10 dB 이하로 공진되는 주파수 대역이 도출되지 않았다. GR의 크기가 65 mm일 때부터 -10 dB 이하로 공진되는 부분이 나타났으며, 이때 cellular 대역의 경우에는 GR의 크기에 따라 공진 주파수가 변하지 않음을 확인할 수 있었다. 그러나 2~3 GHz에서는 GR의 크기에 따른 변화가 뚜렷하게 나타났는데, GR이 작아질수록 공진 주파수가 낮아지고, 2.
파라미터는 표 1과 같다. 계산 결과, 공진 주파수 대역은 0.823-0.910 GHz 대역과 1.919-2.232 GHz 대역으로 cellular와 WCDMA 대역을 포함하는 결과를 확인할 수 있었다.
C는 왼쪽 스파이럴 라인의 길이(")와 오른쪽 스파이 럴 라인의 길이(RZ)를 동시에 변화시켜 보기 위해 설정한 파라미터로 C의 크기가 커지면 왼쪽 스파이럴 라인과 오른쪽 스파이럴 라인 간 간격(G)은 일정하게 유지한 채 "의 길이는 증가하고 동시에 /의 길이는 감소하게 된다. 그 결과 cellular 대역에서는 C의 크기가 클수록 낮은 주파수 대역에서 공진이 이루어짐을 확인할 수 있었고, WCDMA 대역의 경우에는 C가 11.5 mm일 때 2.35 GHz에서만 공진이 일어났으나, C가 커질수록 공진점이 두 곳으로 나뉘며, 공진 주파수 간의 간격도 점점 넓어지는 것을 확인할 수 있었다. 이와 같이 파라미터 GR과 C의 최적화 과정을 통하여 제안된 안테나의 TO dB 이하 대역폭이 cellular 대역과 WCD-MA 대역에 해당하도록 조정할 수 있었다.
GR의 크기가 65 mm일 때부터 -10 dB 이하로 공진되는 부분이 나타났으며, 이때 cellular 대역의 경우에는 GR의 크기에 따라 공진 주파수가 변하지 않음을 확인할 수 있었다. 그러나 2~3 GHz에서는 GR의 크기에 따른 변화가 뚜렷하게 나타났는데, GR이 작아질수록 공진 주파수가 낮아지고, 2.5 GHz 부근에서 공진되는 부분이 작아지는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 그림 3은 C의 변화에 따른 최적화 결과를 보여준다.
수 없었다. 그러나 주파수 대역에 따라 약간의 차이를 보였는데, cellular 대역에서는 라인의 폭이 좁을수록 낮은 주파수 대역이 도출되었으며, WCDMA 대역에서는 라인의 폭이 넓어질수록 -10 dB 대역폭이 증가됨을 확인할 수 있었다.
그러므로 이처럼 ZC와 RC의 최적화를 통하여 공진 주파수의 미세한 조정이 가능하였으며, 그에 따라 cellular 대역과 WCDMA에 부합하는 정확한 주파수 대역으로 조정할 수 있었다.
871 W/kg으로 SAR 값이 입력 전력 값에 비례함을 직접 확인할 수 있었다. 또한, 그림에서도 알 수 있는 바와 같이 1 W일 때가 0.5 W일 때보다 휴대전화 안테나가 위치한 두부 반대편에까지 영향을 미치는 범위가 더 넓다는 것도 확인할 수 있었다. 이 밖에도 안테나와 SAM 모의 인체간의 이격 거리가 SAR 값에 크게 영향을 미친다는 것을 알 수 있었는더L 본 연구에서는 실제 측정시 사용하게 된 휴대전화 단말기를 고려하여 단말기 하단부와 모의 인체가 접촉한 뺨 부분을 기준으로 단말기 내에 위치한 안테나와 모의 인체 간 이격 거리는 7.
일반적인 모노폴 안테나의 경우 H-plane 특성이 등방성이어야 하나, 본 논문에서 설계 제작한 안테나는 모노폴 안테나의 등방성 패턴과 유사한 패턴을 얻을 수 있었다. 또한, 이동 통신 각각의 송신 주파수와 수신 주파수 대역에 있어 대체로 일정한 패턴을 확인할 수 있었다. 측
170 GHz) 대역을 모두 만족하는 결과를 얻을 수 있었다. 또한, 측정된 결과는 계산된 결과를 대체로 잘 만족하고 있다는 것도 확인할 수 있었다.
731 W/kg이었다. 이는 우리나라의 SAR 제한치인 1.6 W/kg과 10 g 평균으로 했을 때의 기준치인 2 W/kg을 모두 만족하는 결과임을 확인할 수 있었으며, 그림에서 확인할 수 있는 바와 같이 안테나가 위치한 부근에서 가장 큰 SAR 값이 도출되 었다.
35 GHz에서만 공진이 일어났으나, C가 커질수록 공진점이 두 곳으로 나뉘며, 공진 주파수 간의 간격도 점점 넓어지는 것을 확인할 수 있었다. 이와 같이 파라미터 GR과 C의 최적화 과정을 통하여 제안된 안테나의 TO dB 이하 대역폭이 cellular 대역과 WCD-MA 대역에 해당하도록 조정할 수 있었다.
8 GHz)을 사용하였다. 일반적인 모노폴 안테나의 경우 H-plane 특성이 등방성이어야 하나, 본 논문에서 설계 제작한 안테나는 모노폴 안테나의 등방성 패턴과 유사한 패턴을 얻을 수 있었다. 또한, 이동 통신 각각의 송신 주파수와 수신 주파수 대역에 있어 대체로 일정한 패턴을 확인할 수 있었다.
전력이 0.5 W일 때의 1 g 평균 SAR 값은 0.654 W/ kg, 10 g 평균 SAR 값은 0.435 W/kg이었으며, 1 W일 때의 1 g 평균 SAR 값은 1.309 W/kg, 10 g 평균 SAR값은 0.871 W/kg으로 SAR 값이 입력 전력 값에 비례함을 직접 확인할 수 있었다. 또한, 그림에서도 알 수 있는 바와 같이 1 W일 때가 0.
정 결과의 최대 이득은 cellular 대역에서 3.6 dBi, WCDMA 대역에서 3.9 dBi로 확인되었다.
안테나를 설계 및 제작하였다. 제안된 안테나는 계산 결과, 0.823-0.910 GHz, 1.919-2.232 GHz의 대역을 만족하였으며, 측정 결과 0.805~0.892 GHz, 1.867-2.302 GHz의 대역을 만족하며, 이때의 안테나 이득은 cellular 대역에서 3.6 dBi, WCDMA 대역에서 3.9 dBi임을 알 수 있었다.
지 않고 RZ의 길이만 증가하게 되는데, 이때의 경우에도 ZC일 때 와 마찬가지로 RC가 작을수록 낮은 주파수 대역에서 공진이 이루어짐을 확인할 수 있었다. 그러므로 이처럼 ZC와 RC의 최적화를 통하여 공진 주파수의 미세한 조정이 가능하였으며, 그에 따라 cellular 대역과 WCDMA에 부합하는 정확한 주파수 대역으로 조정할 수 있었다.
G가변화하게 된다. 최적화 결과, ZC가 작을수록 ZZ의 길이가 증가됨으로써 안테나의 전기적 길이도 증가하게 되어 cellular 대역과 WCDMA 대역에서 모두 ZC가 작을수록 낮은 주파수 대역에서 공진이 이루어짐을 확인할 수 있다. 또한, 그림으로는 나타내지 않았으나 C와 오른쪽 스파이럴 라인 간 간격인 RC의 경우에도 RC가 작아지면 原의 길이는 변화하
5 W인 경우와 1 W인 경우로 나누어 측정을 실시하였다. 측정 결과, 입력 전력이 0.5 W일 때의 1 g 평균 SAR 값은 0.462 W/kg, 10 g 평균 SAR 값은 0.245 W/kg이었으며, 1 W일 때의 1 g 평균 SAR 값은 1.239 W/kg, 10 g 평균 SAR 값은 0.731 W/kg이었다. 이는 우리나라의 SAR 제한치인 1.

후속연구

이러한 점들이 계산된 값과 측정된 값에 있어 오차를 야기할 수도 있다는 점을 고려한다면 앞으로 SAR 계산에 있어서는 더욱 실질적인 데이터를 통한 보완이 필요할 것으로 보인다. 또한, WCDMA 대역에 대한 SAR과 전자파 흡수율 측정 기준에 명시되어 있는 모의 인체에 대한 무선 기기의 위치 규정에 따라 경사 위치일 때의 SAR 계산 및 측정에 대한 보완도 필요할 것이다.
이러한 점들이 계산된 값과 측정된 값에 있어 오차를 야기할 수도 있다는 점을 고려한다면 앞으로 SAR 계산에 있어서는 더욱 실질적인 데이터를 통한 보완이 필요할 것으로 보인다. 또한, WCDMA 대역에 대한 SAR과 전자파 흡수율 측정 기준에 명시되어 있는 모의 인체에 대한 무선 기기의 위치 규정에 따라 경사 위치일 때의 SAR 계산 및 측정에 대한 보완도 필요할 것이다.

참고문헌 (18)
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T. E. Morgan, 'Spiral antennas for ESM', IEE Proc. Part H, vol. 132, no. 4, pp. 245-251, Jul. 1985

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스파이럴 안테나(spiral antenna)는 넓은 주파수 범 이중 대역 스파이럴 평면형 모노폴 안테나 설계 및 SAR 분석 위에서 방사 패턴, 임피던스, 편파 특성 등이 변하지 않는 주파수 독립 특성을 나타내며, 소형의 구조로서 광대역 정합 특성과 다양한 방사 패턴을 얻을 수 있다는 장점이 있어 다기능 안테나에 적합한 복사소자라 할 수 있다(1,2).
J. A. Kaiser, 'The archimedean two-wire spiral antenna', IRE Trans. Antennas Propagat., vol. 8, pp. 312-323, May 1960

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스파이럴 안테나(spiral antenna)는 넓은 주파수 범 이중 대역 스파이럴 평면형 모노폴 안테나 설계 및 SAR 분석 위에서 방사 패턴, 임피던스, 편파 특성 등이 변하지 않는 주파수 독립 특성을 나타내며, 소형의 구조로서 광대역 정합 특성과 다양한 방사 패턴을 얻을 수 있다는 장점이 있어 다기능 안테나에 적합한 복사소자라 할 수 있다(1,2).
M. W. Nurnberger, J. L. Volakis, 'A new planar feed for slot spiral antenna', IEEE Trans. Antennas Propagat., vol. 44, no. 1, pp. 130-131, Jan. 1996

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그러나 일반적 인 스파이럴 안테나는 안테 나 중앙으로부터 급전을 해 야 하는 방식으로 인하여 수직으로의 부피가 증가하고 급전 구조가 복잡해지는 문제를 가지고 있어 최근에는 이를 개선하기 위한 평면 급전 형태의 스파이럴 안테나가 많이 제안되고 있다(3~7).
R. R. Raminez, N. G. Alexopoulos, 'Single feed proximity coupled circularly polarized microstrip monofilar archimedean spiral antenna array', IEEE Trans. Antennas Propagat., vol. 47, no. 2, pp. 406- 407, Feb. 1999

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그러나 일반적 인 스파이럴 안테나는 안테 나 중앙으로부터 급전을 해 야 하는 방식으로 인하여 수직으로의 부피가 증가하고 급전 구조가 복잡해지는 문제를 가지고 있어 최근에는 이를 개선하기 위한 평면 급전 형태의 스파이럴 안테나가 많이 제안되고 있다(3~7).
E. Gschwendtner, D. Loffler, and W. Wiesbeck, 'Spiral antenna with external feeding for planar application', IEEE 5th Africon Conf., vol. 2, pp. 1011-1014, Sep. 1999

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그러나 일반적 인 스파이럴 안테나는 안테 나 중앙으로부터 급전을 해 야 하는 방식으로 인하여 수직으로의 부피가 증가하고 급전 구조가 복잡해지는 문제를 가지고 있어 최근에는 이를 개선하기 위한 평면 급전 형태의 스파이럴 안테나가 많이 제안되고 있다(3~7).
오대영, 김명기, 박익모, '코니컬 빔을 가지는 접지면에 원형 슬롯이 있는 양팔 마이크로스트립 스파이럴 안테나', 한국전자파학회논문지, 13(9), pp. 851-857, 2002년 10월

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그러나 일반적 인 스파이럴 안테나는 안테 나 중앙으로부터 급전을 해 야 하는 방식으로 인하여 수직으로의 부피가 증가하고 급전 구조가 복잡해지는 문제를 가지고 있어 최근에는 이를 개선하기 위한 평면 급전 형태의 스파이럴 안테나가 많이 제안되고 있다(3~7).
D. Y. Oh, M. Kim, and I. Park, 'Two-arm microstrip spiral antenna with a circular aperture on the ground plane', Microwave Opt. Tech. Lett., vol. 35, pp. 453-455, Dec. 2002

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그러나 일반적 인 스파이럴 안테나는 안테 나 중앙으로부터 급전을 해 야 하는 방식으로 인하여 수직으로의 부피가 증가하고 급전 구조가 복잡해지는 문제를 가지고 있어 최근에는 이를 개선하기 위한 평면 급전 형태의 스파이럴 안테나가 많이 제안되고 있다(3~7).
T. Endo, Y. Sunahara, S. Satoh, and T. Katagi, 'Resonant frequency and radiation efficiency of meander line antennas', Electronics and Communications in Japan Part 2, vol. 83, no. 1, pp. 52-58, Jan. 2000

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그러나 미앤더 라인의 경우, 상호 인덕턴스가 반대로 일어나기 때문에 서로 상쇄되어 라인의 길이에 비례하여 비교적 높은 L값을 얻기가 힘들다는 단점이 존재한다(8).
정보통신부고시 제2000-91호, '전자파인체보호기준', 2000년

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국내에서는 한국전자파학회가 제안한 전자파인체 보호 기준안의 SAR 규제 기준을 10 g 평균에 대한 첨두 SAR 값인 2 W/kg에서 강화하여 2001년 1월부터 FCC의 기준에 따라 1 g 평균 첨두 SAR 값에 대해 1.6 W/kg으로 규제하였고, 국민 건강 보호를 위한 예방적 차원에서 2002년 4월부터는 휴대폰 형식 등록시 전자파 흡수율 적합성 심사 조항을 추가하여 기준치(1.6 W/kg)를 초과하는 경우에는 시장 판매를 금지하게 하였다(9).
'IEEE recommended practice for determining the peak spatial-average specific absorption rate(SAR) in the human head from wireless communications devices: measurement techniques', IEEE Std 1528- 2003, pp. 1-149, Dec. 2003

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SAR은 전자파와 인체 사이의 상호 작용을 정량화하는 가장 효과적인 파라미터로 인식되어 왔고, 그 분포를 계산하기 위한 식은 다음과 같다(10).
이애경, 최형도, 최재익, '이동 통신단말기에 노출된 인체 두부에 따른 전자파 비흡수율 비교', 대한전자공학회논문지, 37(11), TC편, pp. 33-41, 2000년 11월
최윤희, 신호섭, 김남, 박주덕, '이중 대역(PCS/ IMT-2000) 마이크로스트립 패치 안테나 설계 및 구조에 따른 SAR 분석', 한국전자파학회논문지, 15(1), pp. 12-20, 2004년 1월

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전파연구소고시 제2005-114호, '전자파 흡수율 측정 기준', 2005년

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이는 표 3에 나타내었다(13).

모델 링 된 휴대전화 단말기는 전자파 흡수율 측정 기준의 일반적인 폴더형 휴대단말기를 기준으로(13) 그림 10과 같으며, 단말기 모델링 시 고려된 부분들의 재료 파라미터는 표 4(14)와 같다.
N. Chavannes, R. Tay, N. Nikoloski, and N. Kuster, 'Suitability of FDTD-Based TCAD tools for RF design of mobile phones', IEEE Antennas and Propagation Magazine, vol. 45, no. 6, pp. 52-66, Dec. 2003

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모델 링 된 휴대전화 단말기는 전자파 흡수율 측정 기준의 일반적인 폴더형 휴대단말기를 기준으로(13) 그림 10과 같으며, 단말기 모델링 시 고려된 부분들의 재료 파라미터는 표 4(14)와 같다.
Y. Ge, K. P. Esselle, and T. S. Bird, 'A spiral- shaped printed monopole antenna for mobile communications', Antennas and Propagation Society International Symp., pp. 3681-3684, Jul. 2006
신찬수, 신호섭, 김남, 최재익, 박주덕, '내장형 모노폴 안테나 설계 및 SAR 분석', 한국전자파학회논문지, 15(12), pp. 1190-1198, 2004년 12월

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최동근, 신호섭, 김남, 김용기, '다중 대역을 가지는 SAR 저감용 광대역 PIFA 설계', 한국전자파학회논문지, 16(1), pp. 66-77, 2005년 1월

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이현규, 이택경, 장원호, 강연덕, '기생소자에 의한 소형 평면 맴돌이형 모노폴 안테나', 한국전자파학회논문지, 16(6), pp. 563-570, 2005년 6월

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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