선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 논문에서는 기존 안테나에 비해 이득이 큰 TDMB 및 GPS용 샤크 안테나를 제안한다. TOMB 안테나로는 접힌 헤리컬 소자를 적용한다.
- 본 논문에서는 차량용 샤크안테나에 적용할 접힌 헤리컬 모노폴 안테나와 프랙털 구조의 사다리꼴 패치안테나를 제안하였다. 수직 및 수평편파의 TDNffi신호를 모두 수신하기 위하여 헤리컬 소자를 접어서 모노폴 안테나로 제작하였다.
제안 방법
- 수직 및 수평편파의 TDNffi신호를 모두 수신하기 위하여 헤리컬 소자를 접어서 모노폴 안테나로 제작하였다. GPS 안테나로는 샤크안테나에 용이하게 탑재하기 위하여 사다리꼴 패치로 설계하였다. 패치크기를 줄이기 위하여 프랙털구조를 적용하였으며, 십자슬롯 및 급전위치를 조절하여 우회전원편파 특성을 가지도록 하였다.
- 07 %로되어, 본 안테나가 A사 보다 2배 높게 측정되었다. HP8592L spectrum analyzer를 사용하여 제안한 안테나와 상용화 된 A사의 샤크 안테나의 수신 성능을 비교 측정하였다.<그림 5와 6>은 제안한 안테나 및 A사 안테나의 TOMB 수신신호 세기를 비교적 약 전계지역에서 측정한 그림이다.
- GPS 수신용 안테나는 프랙털 구조 사다리꼴 마이크로스트립 패치 안테나로 설계 및 제작한다. 공기층을 사용한 패치에 십자 슬롯을 부설하고 프랙털 이론을 적용하여 안테나의 소형화를 유도한다 [3-5], 십자 슬롯의 가로와 세로의 비와 급전 점의 위치를 조절하여 원편파를 유도한다. 설계한 안테나를 제작하고 이를 측정하여 그 결과를 고찰한다.
- 급전위치 c는에 나타나 있으며, 슬롯중앙에서의 거리를 변수 c로 하여 축비를 시뮬레이션 하였다.
- 헤리컬의 설계는 참고문헌 [6]에 나타난 설계 식을 이용하여 설계하였다. 본 연구에서는 수직은 물론 수평편파성분을 효율적으로 받기위해 헤리컬 소자를 90도 구부려 적용하였다. 이렇게 제작한 안테나는<그림 1>과 같다.
- 공기층을 사용한 패치에 십자 슬롯을 부설하고 프랙털 이론을 적용하여 안테나의 소형화를 유도한다 [3-5], 십자 슬롯의 가로와 세로의 비와 급전 점의 위치를 조절하여 원편파를 유도한다. 설계한 안테나를 제작하고 이를 측정하여 그 결과를 고찰한다.
- 패치안테나를 제안하였다. 수직 및 수평편파의 TDNffi신호를 모두 수신하기 위하여 헤리컬 소자를 접어서 모노폴 안테나로 제작하였다. GPS 안테나로는 샤크안테나에 용이하게 탑재하기 위하여 사다리꼴 패치로 설계하였다.
- 하지만 지름이 커지게 되면 안테나의 전체적인 길이가 짧아지게 되어 안테나 이득이 감소된다. 이에 실험을 통한 trade - off를 통해 최적화 된 헤리컬 안테나를 설계하였다.
- 주어진 임의 크기에서 공진주파수가 가장 낮게 형성되는 프랙털로 최적화한다. 이후 슬롯을 부설하여 축비 및 S11 특성을 보면서 세로 및 가로길이 a, b와 급전 점의 위치를 조절하여 우회전 원편파(RHCP)를 얻도록 trade-off 설계한다. 설계는 시뮬레이션을 통하여 설계하였으며, 시뮬레 이션 툴은 상용화된 Ansoft사 HFSS vlO.
- 제작한 샤크 안테나에 내장된 헤리컬 안테나와 동일한 타입의 상용화된 A사의 샤크 안테나에 내장된 안테나를 무반사 챔버실에서 측정 비교 하였다. 측정 결과 본 안테나의 평균이득은 -5.
- GPS 안테나로는 샤크안테나에 용이하게 탑재하기 위하여 사다리꼴 패치로 설계하였다. 패치크기를 줄이기 위하여 프랙털구조를 적용하였으며, 십자슬롯 및 급전위치를 조절하여 우회전원편파 특성을 가지도록 하였다. 제작된 TDM旧안테나의 성능평가를 위하여 상용화 된 A사 안테나와 비교한 결과, 수신 대역에서 이득과 수신신호세기 각각 모두 3 dB 향상됨을 보였다.
대상 데이터
- 이렇게 제작한 안테나는<그림 1>과 같다. 안테나의 전체 크기는 70mm X 145mm x 65mm(폭 x 길이 x 높이)이다. 헤리컬 안테나의 총 길이는 약 175mm로 TDMB 동작 주파수 대역인 200MHz 기준의 약 0* .
- 이를 측정하였다. 패치의 재질은 납땜이 가능한 동판을 이용하였고, 접지판의 재질은 샤크안테나의 밑면으로 사용될 알루미늄이다. 제작된 안테나를 Agilent사의 network analyzer로 측정한 반사손실과 VSWRe<그림 7>과 같다.
이론/모형
- 이후 슬롯을 부설하여 축비 및 S11 특성을 보면서 세로 및 가로길이 a, b와 급전 점의 위치를 조절하여 우회전 원편파(RHCP)를 얻도록 trade-off 설계한다. 설계는 시뮬레이션을 통하여 설계하였으며, 시뮬레 이션 툴은 상용화된 Ansoft사 HFSS vlO.O을 사용하였다.
- 더구나 안테나가 샤크꼬리 구조물 내에 장착되어야 하므로 모노폴의 길이를 줄일 수 있는 헤리컬 소자를 사용하여야 한다. 헤리컬의 설계는 참고문헌 [6]에 나타난 설계 식을 이용하여 설계하였다. 본 연구에서는 수직은 물론 수평편파성분을 효율적으로 받기위해 헤리컬 소자를 90도 구부려 적용하였다.
성능/효과
- 제작된 TDM旧안테나의 성능평가를 위하여 상용화 된 A사 안테나와 비교한 결과, 수신 대역에서 이득과 수신신호세기 각각 모두 3 dB 향상됨을 보였다. GPS 안테나에 대한 측정 결과 공진주파수에서 VSWR 2:1 기준으로 135 MHz의 넓은 대역특성을 얻었다. 이득 또한 공진주파수에서 4.
- 하였다. 시뮬레이션 결과 급전위치가 20mm일 때의 축비의 값이 2.735 曲로 가장 양호하게 나타나 그 값을 설계 값으로 정하였다.
- 안테나의 반사손실을 Agilent 사의 network analyzer (E5062A)를 사용하여 측정한 결과 TDMB 대역 (174MHz ~ 216MHz) 에서의 반사계수는 -3dB, 최대 VSWR 6:1 이하를 만족하는 값이 측정되었다. -3dB 대역폭은 대역폭이 좁은 안테나인 경우 업계에서 정하는 대역폭이다.
- GPS 안테나에 대한 측정 결과 공진주파수에서 VSWR 2:1 기준으로 135 MHz의 넓은 대역특성을 얻었다. 이득 또한 공진주파수에서 4.31 dBi로 측정되어, 전 대역에서 일반 세라믹 패치안테나의 이득보다 3~5 dB 높은 이득을 얻었다.
- <그림 5와 6>은 제안한 안테나 및 A사 안테나의 TOMB 수신신호 세기를 비교적 약 전계지역에서 측정한 그림이다. 제안한 안테나는 205 MHz에서 최대 -46.54 dBm의 수신신호가 측정 되었고 A사의 안테나는 동일한 주파수에서 -51.21 dBm으로 약 5 dB 작은 수신신호가 측정되었다. 이는 제안된 안테나가 3배 강한 신호를 수신 한다는 것을 알 수 있다.
- 패치크기를 줄이기 위하여 프랙털구조를 적용하였으며, 십자슬롯 및 급전위치를 조절하여 우회전원편파 특성을 가지도록 하였다. 제작된 TDM旧안테나의 성능평가를 위하여 상용화 된 A사 안테나와 비교한 결과, 수신 대역에서 이득과 수신신호세기 각각 모두 3 dB 향상됨을 보였다. GPS 안테나에 대한 측정 결과 공진주파수에서 VSWR 2:1 기준으로 135 MHz의 넓은 대역특성을 얻었다.
- 측정 결과 본 안테나의 평균이득은 -5.012 dBi가 측정되었으며, A사의 안테나는 평균이득 -8.020 dBi 로 측정되었다. 따라서 본 안테나가 A사 안테나 보다 약 3 dB 높음이 나타났다.
- 31dBi의 값으로 측정되었다. 표에서 보듯이 GPS대역 전반적으로 볼 때 이 안테나의 이득은 4.13-4.78 dBi이며 효율은 50.41~59.49 %의 양호한 특성을 보이고 있다. 축비는 중심주파수에서 2.
- 따라서 본 안테나가 A사 안테나 보다 약 3 dB 높음이 나타났다. 효율 역시 21.78 % 의 제안안테나에 비해 A사 안테나는 효율 10.07 %로되어, 본 안테나가 A사 보다 2배 높게 측정되었다. HP8592L spectrum analyzer를 사용하여 제안한 안테나와 상용화 된 A사의 샤크 안테나의 수신 성능을 비교 측정하였다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.