초록 ▼

본 연구는 차세대 이동통신의 사용주파수에 따른 intenna 설계 기술을 구축하는 것으로,1단계 연구를 성공적으로 수행하여 intenna 제작 및 설계의 핵심 변수들인
- L 대역 intenna 해석 library 기반확보
-초소형 고효율 intenna 구조 연구
- intenna 측정 및 보정기술 연구를 성공적으로 수행하였다.
* 1단계 연구에 있어서 핵심 기술은 intenna 해석 library를 확보하는 것으로
- Coaxial Line Method를 이용한 scattering paramet

본 연구는 차세대 이동통신의 사용주파수에 따른 intenna 설계 기술을 구축하는 것으로,1단계 연구를 성공적으로 수행하여 intenna 제작 및 설계의 핵심 변수들인
- L 대역 intenna 해석 library 기반확보
-초소형 고효율 intenna 구조 연구
- intenna 측정 및 보정기술 연구를 성공적으로 수행하였다.
* 1단계 연구에 있어서 핵심 기술은 intenna 해석 library를 확보하는 것으로
- Coaxial Line Method를 이용한 scattering parameter 측정을 통하여 매질의 정확한 비유전율, loss tangent 정보를 해석에 적용
- 기존의 FDTD CAD 모델링 기법과 GUI(Graphic User Interface)환경을 추가하여 부가가치가 높은 전자계 해석 프로그램의 세계 시장 진출에 국내 발판을 마련하였다.
* 고효율 intenna 설계 기술을 연구하여
- 기존 PIFA, CFA, CTHA, DIFA, IFA, NBML, Meander 구조를 한 차원 능가하여 초소형/고효율 성능을 가진 single/dual/triple/multi-band intenna 모델에 약 20종 이상의 시제품을 개발하였고,
- 특히 CDMA,GSM,DCS,UPCS,IMT-2000,WLAN 대역에 사용 가능한 초소형 안테나 (30x12x7mm3^)는 세계 최초로 창안 및 구현한 독창적인 안테나 구조임.
- 또한 안테나의 길이가 CDMA 파장의 \lambda/11을 가지면서 방사이득이 1~2dBi를 가질 뿐만 아니라 5개의 대역에서 사용 가능한 모델을 제시함으로써 앞으로 다양한 통신서비스를 통합 운용하는 이동통신시장의 성장 방향을 고려해 볼때 다중대역안테나의 시장을 선점하는 좋은 사례로 인정을 받고 있음.
* 이상의 1단계 연구로 차세대 이동통신 intenna 설계 기술을 구축하고 library를 확보함으로써, 국내외적인 초소형 고효율 다중대역 안테나의 연구 거점을 확보하였음.

Abstract ▼

1st year (2002)
1. the guarantee of library base for intenna analysis
(1) the measurement of electric characteristic of antenna material quality and mobile phone case
. the measurement of loss tangent a relative dielectric constant ${\epsilon}_r$ according to L band frequency

1st year (2002)
1. the guarantee of library base for intenna analysis
(1) the measurement of electric characteristic of antenna material quality and mobile phone case
. the measurement of loss tangent a relative dielectric constant ${\epsilon}_r$ according to L band frequency
(2) the development of CAD modeling method
. the establishment of CAD database in 3-dimension mobile phone structure
(3) the mesh design method establishment of exact 3-dimension structure
2. High efficiency intenna structure design and measurement research
(1) the research of high efficient radiation device structure
. the research of high efficient feeding structure
. the development of high efficiency intenna pattern structure
(2) EM analysis and simulation
. inter-connection between 3-dimension mobile phone structure CAD and EM Solver
2nd year (2003)
1. the guarantee of library base for intenna analysis and design skill research
(1) the research of structure analysis and entire design technique
. the research of EM simulation and high efficient optimization related to antenna/input/side devices
. the research of resonant characteristic related to radiation electrode and input configuration
(2) the development of small antenna radiation model library and design method
. the improvement of radiation gain due to set-up position
. the correction of frequency shift when built in mobile phone and the certification of radiation attenuation technique
2. L band intenna realization research
(1) the application odf high efficiency intenna model
. the improvement of radiation gain, input : 50$\Omega$
. the improvement of bandwidth (U3-PCS/PCS/IMT-2 (2) L band intenna fabrication and valuation
. the rate of accomplishment (equal or superior compared with external type)
. the variation of received sensitivity directionally in the air (<10dBm)
. the development of SAR reduction and figh efficient antenna model(<1.6W/kg)

3rd year (2004)
0 the guarantee of library base for intenna analysis and design skill research
(1) the measurement of electric characteristic of antenna material quality and mobile phone case
- the analysis of a relative dielectric constant about used material and EMI paint according to 800MHz~8GHz
- the CAD database establishment of mobile phone structure (1mm resolution) and the measurement of attenuation characteristic in human body model and EM! paint color
(2) the structure research of high efficiency interna antenna
- the derivation of optimal antenna with SAR reduction and high efficiency totally considered as structure and built-in position
(3) the research of radiation pattern and gain improvement
- the effect analysis of built-in position, camera, battery, LCD, and keypad
- the research about optimization in radiation gain, high efficiency, and radiation pattern related to built-in environment of intenna and the improvement of accuracy gain measurement

4th year(2005)
0 intenna opatimization and design skill research
(1) radiation devices design and EM simulation
- the analysis of radiation pattern and SAR about optimized intenna related to human body absorbtion or deterioration
- the library construction of radiation characteristics, gain, SAR, and communication sensitivity related to material and paint
(2) intenna structure development and measurement comparison
- the research of optimized antenna technique which considers radiation gain related to characteristic of user's head and hand, high efficiency(70%), and radiation pattern
- the radiation pattern equality(<10dBm) according to user position with mobile phone and the establishment of SAR reduction technique, equal or superior compared with external type)
- the establishment of SAR reduction intenna in familiar with human body(<1.0Wfkg)

5th year (2006)
0 intenna realization and valuation for 4G mobile communication handset
(1) high efficiency and small intenna design
- the establishment of intenna design considered human head, the interior structure of mobile phone, and the optimization of interference effect in external type
- the intenna design for 4G mobile communication handset
- the design and measurement of multi-band, high efficient, and small intenna
- the realization of intenna module for SAR reduction mobile handset
(the application of multi-band and high efficient intenna in 800MHz~8GHz band)
(2) the realization of intenna module for mobile handset
- radiation gain improvement (Max. < 2.0/Ave.<-1.5), input: 50$\Omega$
- VSWR < 1.5, Size < 10x8x5mm$^3$
- the support of embedded design related to Intenna/RF Front-End circuit

목차 Contents

• 제 1 장 연구개발과제의 개요...19
• 제 1 절 연구개발의 목적...19
• 제 2 절 연구개발의 필요성...19
• 1. 기술적 측면...19
• 2. 경제.산업적 측면...21
• 제 3 절 연구개발 목표 및 내용...22
• 1. 연구개발의 최종목표...22
• 2. 단계별/연차별 연구개발 목표 및 내용...22
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...26
• 제 1 절 국내의 기술동향 및 수준...26
• 제 2 절 국외의 기술동향 및 수준...27
• 제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과...29
• 제 1 절 Intenna 해석 library 기반 확보...29
• 1. Material measurement...29
• 2. EM Simulatin 개발...32
• 제 2 절 고효율 intenna 설계 기술 연구...37
• 1. bluetooh(2.4/5.8GHz) Band intenna...37
• 2. 소형 intenna 설계 기술 연구...38
• 3. CDMA/PCS Band 내장형 평판 안테나...41
• 4. Handset Case,Battery, and Human Head을 고려한 소형 Intenna 설계 기술 연구...44
• 5. PCS, IMT-2000 및 Bluetooth 단말기용 광대역 안테나 개발...48
• 제 3 절 Intenna 측정평가...49
• 1. 소형 안테나의 정밀 측정을 위한 설비 및 측정 결과 분석...49
• 2. Modulated Scattering 기법을 이용한 Antenna 측정에 관한 연구...53
• 제 4 절 추가 연구결과...56
• 1. 다중 대역 케이블 안테나...56
• 2. 내장형 다중 내역 안테나...59
• 3. 적층 구조 다중 대역 안테나...63
• 제 4 장 목표 달성도 및 관련분야 기여도...69
• 제 1 절 목표 달성도...69
• 1. 총괄 연구목표 달성도...70
• 2. 상세 계획연구 목표 및 달성내용과 달성도...71
• 제 2 절 관련분야 기여도...73
• 1. Intenna 해석 library 기반 확보...73
• 2. 고효율 intenna 설계기술...74
• 3. Intenna 측정평가 기술...74
• 제 5 장 연구개발 결과의 활용계획...76
• 제 1 절 활용분야...76
• 1. 이동통신...76
• 2. 광대역무선 WLAN...76
• 3. 지능형교통시스템...76
• 4. 군수 시스템...76
• 제 2 절 활용 방안...76
• 1. 내장 안테나 환경의 정확한 전기적 특성 측정...76
• 2. Intenna의 설계 디자인 기법...76
• 3. 라이브러리 공개로 산.학.연 협력거점 역할 수행...76
• 제 6 장 해외과학기술정보...78
• 제 7 장 참고문헌...80