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[국내논문] CPW급전 광대역 파이형 안테나
CPW-Fed π-Shaped Antenna for Wideband 원문보기

한국전자통신학회 논문지 = The Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, v.13 no.2, 2018년, pp.291 - 298  

강영만 (전남대학교 멀티미디어전공) ,  정희택 (전남대학교 멀티미디어전공) ,  이승엽 (전남대학교 전자통신전공)

초록
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본 논문에서는 역 F형 안테나 구조를 변형시키고 CPW급전 방법을 적용함으로써 역 F형 안테나의 단점인 협대역 특성을 개선하고, 소형 그리고 저자세의 구조적인 장점을 살리는 안테나를 제안하고자 한다. 실험 결과 중심주파수 3GHz에서 약 40%의 광대역 특성이 있음을 보여, 기존 역 F형 안테나의 단점인 협대역 특성을 개선할 수 있음을 알 수 있었다. 방사패턴은 거의 전방향 특성을 보였고 최대 이득은 약 2.0dBi이다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, we propose an antenna that improves narrow band characteristics which is a disadvantage of inverted-F type antenna and utilizes the structural advantages of small size and low profile by modifying the inverted-F type antenna structure and applying CPW feeding method. Experimental resu...

주제어

#동일 평면 도파관   #역 F형 안테나   #광대역 안테나   #와이어 안테나  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서는 역 F형 안테나 구조를 변형시키고 동일평면 도파관 전송선로 급전 방법을 적용함으로써 역 F형 안테나의 단점인 협대역 특성을 개선하고 장점인 소형 그리고 저자세의 구조적인 장점을 살리는 안테나를 연구하고자 한다. 따라서 본 논문에서는 동일평면 도파관 전송선로 급전 역 F형 안테나특성을 연구한 후, 이들 특성을 바탕으로 대역폭이 개선되도록 구조가 변형된 안테나를 설계, 제작하고자 한다. 제안된 안테나는 개방 및 단락 스터브를 각각 1개씩 가지고 있다.
  • 따라서 향후 제한된 공간을 필요로 하는 CBRS(Citizens Broadband Radio Service) 무선시스템에 적용할 수 있는 안테나를 연구하고자 한다.
  • 본 논문에서는 선형 안테나로 널리 사용되고 있는 역 F형 안테나 구조를 변형시켜 동일평면 도파관 급전 광대역 π형 안테나를 제안하고 그 특성을 연구하였다.
  • 본 논문에서는 역 F형 안테나 구조를 변형시키고 동일평면 도파관 전송선로 급전 방법을 적용함으로써 역 F형 안테나의 단점인 협대역 특성을 개선하고 장점인 소형 그리고 저자세의 구조적인 장점을 살리는 안테나를 연구하고자 한다. 따라서 본 논문에서는 동일평면 도파관 전송선로 급전 역 F형 안테나특성을 연구한 후, 이들 특성을 바탕으로 대역폭이 개선되도록 구조가 변형된 안테나를 설계, 제작하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
동일평면 도파관의 장점은? 반면에 동일평면 도파관 전송선로는 집적화 과정에서 소자의 집적화에 필요한 비아홀(via hole)과 같은 후면처리 과정이 필요 없다. 또한 동일평면 도파관 전송선로의 장점은 광대역 특성, 임피던스 정합이 쉽다는 점, 반도체 부품과 쉽게 집적화 할 수 있고, 적은 방사 손실을 가지고 있는 것 등이다. 이러한 장점과 무선기기의 M(M)IC화로 자연스럽게 동일평면 도파관 전송선로 급전 구조를 갖는 프린트된 평면 안테나에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다[1-2].
광대역 안테나의 필요성이 대두되고 있는 이유는? 또한, 근거리 무선 통신 시스템의 다기능화로 인하여 소형 및 저자세(low profile) 안테나에 대한 요구와 함께, 광대역 안테나의 필요성이 크게 대두 되고 있다. 단일 안테나가 여러 애플리케이션을 동시에 커버할 수 있는 넓은 대역에서 작동 할 수 있는 경우 여러 개의 안테나가 필요 없기 때문이다. 즉 광대역 안테나를 사용한다면 서로 다른 주파수를 필요로 하는 애플리케이션을 단 하나의 광대역 안테나로 동시에 작동시킬 수 있으므로 회로 크기가 현저히 줄어드는 장점이 있다[3-6].
마이크로스트립 선로의 단점은? 왜냐하면 동일평면 도파관 전송선로는 마이크로스트립 선로에 비해 여러 장점을 갖고 있기 때문이다. 마이크로스트립 선로는 가용 주파수 대역이 넓은 장점을 가지고 있기 때문에 널리 사용되고 있는 선로지만, 구현 가능한 임피던스 범위에 한계가 있어 선로 설계 시 제한이 있으며, 주파수가 높아질수록 선로의 상대적 크기를 줄이기 위해 기판의 두께가 얇아져야 하고, 협대역 특성을 갖는다는 단점을 가지고 있다. 반면에 동일평면 도파관 전송선로는 집적화 과정에서 소자의 집적화에 필요한 비아홀(via hole)과 같은 후면처리 과정이 필요 없다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (10)

  1. C. Soras, M. Karaboikis, G. Tsachtsiris, and V. Makios, "Analysis and Design of an Inverted-F Antenna Printed on a PCMCIA Card for the 2.4GHz ISM Band," IEEE Antennas and Propagation Mag., vol. 44, no. 1, 2002, pp. 37-44. 

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  2. H. Nakano, N. Ikeda, Y. Wu, R. Suzuki, H. Mimaki, and J. Yamauchi, "Realization of Dual-Frequency and Wide-Band VSWR Performances Using Normal-Mode Helical and Inverted-F Antennas," IEEE Trans. Antennas and Propagation vol. 46, no. 6, 1998, pp. 788-793 

    상세보기 crossref

  3. J. Yoon and Y. Rhee, "Design and Fabrication of Dual-Ring Monopole Antenna for Wideband Characteristics," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 8, no. 9, 2013, pp. 1285-1291. 

    원문보기 상세보기 crossref

  4. H. Choi and T. Yun, "Broadband Patch Antenna with the Air-Dielectric for the Human Counting System," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 12, no. 4, 2017, pp. 539-544. 

  5. H. Lee, "The Design and Fabrication for Wireless Repeater Patch Antenna of Wide-band Dual polarization," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 7, no. 6, 2012, pp. 1287-1292. 

  6. S. Kim, Y. Rhee, and G. Park, "A Study on Ultra-Wideband Patch Antenna with Modified Barrel Shape," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 11, no. 3, 2016, pp. 263-270. 

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  7. C. Lee, H. Chen, W. Shih, and C. Hsu "Balanced Wideband filtering Planar Inverted-F Antenna Design," IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol. 16, 2017, pp. 716-719. 

    상세보기 crossref

  8. J. Deng, J. Li, L. Zhao, and L. Guo, "A Dual-Band Inverted-F MIMO Antenna With Enhanced isolation for WLAN Applictions," IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol. 16, 2017, pp. 2270-2273. 

    상세보기 crossref

  9. P. Salonen, M. Keskilammi, and M. Kivikoski, "Single-Feed Dual-Band Planar Inverted-F Antenna with U-Shaped Slot," IEEE Trans. Antennas and Propagation, vol. 48, no. 8, 2000, pp. 1262-1264. 

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  10. K.. Gupta, R. Garg, and Y. Bahl, Microstrip Lines and Slotlines. Boston: Artech House, 1996 

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