접힌 슬롯이 추가된 소형 이중 대역 슬롯 안테나

백운석,Baek, Woon-Seok 한국정보통신학회 2016 한국정보통신학회논문지 Vol.20 No.6

본 논문에서는 접힌 슬롯이 추가된 소형 이중 대역 슬롯 안테나에 대한 설계 방법을 연구하였다. 제안된 슬롯 안테나는 이중 대역 동작을 위해 직사각형 슬롯에 접힌 슬롯이 추가되었다. 직사각형 슬롯은 내부에 직사각형 급전패치를 두어 동축케이블로 급전한다. 직사각형 슬롯의 위쪽 모서리에 접힌 슬롯이 대칭적으로 추가되면 슬롯의 길이가 증가하여 새로운 공진주파수가 낮은 주파수에서 발생한다. 2.45 GHz WLAN 대역과 5 GHz WLAN 대역을 포함하는 4.50-8.30 GHz 대역에서 동작하는 이중 대역 슬롯 안테나를 FR4 기판 상에 $30mm{\times}30mm$ 크기로 제작하였다. 실험 결과, 입력 반사계수 < -10 dB인 대역이 2.40-2.49 GHz, 4.33-9.85 GHz으로 원하는 이중대역에서 동작하는 것을 확인하였다. In this paper, a design method for a compact dual-band slot antenna with bent slot is studied. Bent slots are added on the rectangular slot of the proposed antenna for dual-band operation. The rectangular slot is fed by a coaxial cable by placing a rectangular feeding patch inside the slot. When the bent slots are added onto the both corner of the upper side of the rectangular slot symmetrically, a new resonant frequency is created in low frequency because of the increasement of the slot length. A prototype of the proposed dual-band slot antenna operating at 2.45 GHz WLAN band and 4.50-8.30 GHz band including 5GHz WLAN band is fabricated on an FR4 substrate with a dimension of 30 mm by 30 mm. Experiment results show that the antenna has a desired impedance characteristic with a frequency band of 2.40-2.49 GHz and 4.33-9.85 GHz for an input reflection coefficient < -10 dB.

코플래너 도파관으로 급전되는 소형 2-소자 준-야기 안테나 설계

백운석,Baek, Woon-Seok 한국정보통신학회 2016 한국정보통신학회논문지 Vol.20 No.12

In this paper, a design method for a coplanar waveguide (CPW)-fed 2-element quasi-Yagi antenna (QYA) is studied. A balun between CPW and coplanar strip (CPS) which feeds a planar dipole is implemented by connecting the one end of ground strips in a CPW to a signal strip. The antenna size is reduced by bent strip dipole and reflector, and an integrated balun. The proposed antenna was designed for the operation in a UHF radio frequency identification (RFID) band of 902-928 MHz, and the effects of various parameters such as dipole length, reflector length, distance between dipole and reflector, feed position were examined. The antenna with a size of $90mm{\times}80mm$ was fabricated on an FR4 substrate, and the experiment results reveal a frequency band of 885-942 MHz for a voltage standing wave ratio < 2, a gain > 4.3 dBi, and a front-to-back ratio > 7 dB over the frequency band for the UHF RFID. 본 논문에서는 코플래너 도파관으로 급전되는 소형 2-소자 준-야기 안테나 설계 방법에 대해 연구하였다. 평면 다이폴을 급전하기 위한 코플래너 스트립과 코플래너 도파관 간의 밸런은 코플래너 도파관의 한 쪽 접지 스트립을 신호선과 연결시켜서 구성하였다. 스트립 다이폴과 반사기를 구부리고 밸런을 안테나에 내장하여 소형화하였다. 제안된 구조를 UHF RFID 대역(902-928 MHz)에 적합하도록 설계하였으며, 여러 가지 파라미터들(다이폴 길이, 반사기 길이, 다이폴과 반사기 사이의 거리, 급전 위치 등)에 의한 영향을 점검하였다. FR4 기판 상에 $90mm{\times}80mm$ 크기의 안테나를 제작하고 특성을 실험한 결과 전압 정재파비가 2이하인 주파수 대역은 885-942 MHz, RFID용 주파수 대역 내 이득은 4.3 dBi 이상, 전후방비 7 dB 이상인 특성을 관찰할 수 있었다.

영상처리를 이용한 지하철 스크린 도어의 경계선 침범인식 알고리듬 연구

백운석(Woon Seok Baek),이하운(Ha Woon Lee) 한국전자통신학회 2018 한국전자통신학회 논문지 Vol.13 No.5

지하철 스크린도어(PSD)에서 발생할 수 있는 안전사고 예방을 위한 영상처리 알고리듬을 제안한다. 우선 지하철 스크린도어 영상에 대해 에지를 검출 하고, 사람의 스크린도어 접근 여부를 판단하기 위해 호프변환을 이용하여 직선을 검출한다. 이를 위해 스크린도어 경계면에 일직선을 긋고 이 직선의 끊김 여부로 사람의 접근을 판단한다. 일반적으로 에지는 영상의 가장 기본적인 특징을 나타내며, 에지 검출은 영상처리 및 컴퓨터 비전 분야에서 매우 중요하다. 에지 검출 방법에는 로버츠, 소벨, 프리윗, 라플라시안 등 고정된 값의 마스크를 사용하는 방법과 영상을 형태학적 관점에서 접근하여 처리하는 모폴로지 방법 및 캐니에지 검출 방법 등이 있다. 본 논문에서는 캐니에지 검출방법과 호프변환을 이용하여 지하철 스크린도어에서 사람의 접근 여부에 대한 감지 알고리듬을 제안하고 실제 그 결과를 컴퓨터 시뮬레이션으로 나타내었다. This paper propose image processing algorithm to prevent safety accidents near by subway platform screen door(PSD). First, edges of the subway PSD images are detected and the boundary line between PSD and subway platform is detected to decide people’s approach to the PSD using Hough transform. To do this, we draw the boundary line between the PSD and platform, to detect the boundary line and to decide the people’s approach to the detected line is completely connected or not. Generally, edge is the basic characteristic of image; thus, edge detection is very important in image processing applications and computer vision area. The conventional edge detection methods such as Roberts, Sobel, Prewitt, and Laplacian etc, which are using a fixed value of mask, and morphological gradient from the structuring element of view and Canny edge detector are widely used. In this paper, we propose the detection algorithm about the people’s approach to the subway PSD to prevent the safety accidents by using Canny edge detector and Hough transform and the computer simulation shows the results.

에지 검출을 위한 변형된 top-hat 및 bottom-hat 변환 알고리듬에 관한 연구

백운석(Woon Seok Baek),이하운(Ha Woon Lee) 한국전자통신학회 2016 한국전자통신학회 논문지 Vol.11 No.9

에지는 영상의 가장 기본적인 특징을 나타내며, 에지 검출은 영상처리 분야 및 컴퓨터 비전 영역에서 매우 중요한 역할을 한다. 이러한 에지를 검출하기 위한 연구들이 국내․외적으로 많이 수행되고 있다. 기존의 에지 검출 방법에는 로버츠, 소벨, 프리윗, 라플라시안 등 고정된 값의 마스크를 사용하는 방법들이 있으며 모폴로지 처리 기술 가운데 팽창과 침식을 이용하는 모폴로지 그라디언트 방법 등이 있다. 그러나 이러한 방법들은 대각선 방향이나 완만한 영상의 변화가 있는 경우 에지 검출이 잘 되지 않는 문제가 있다 따라서 본 논문에서는 이러한 경우에도 에지 검출이 잘 되는 변형된 top-hat 및 bottom-hat 변환 방식의 에지 검출 알고리듬을 제안하였다. 제안된 알고리듬을 기존의 방법들과 비교하여 에지 검출 영상을 제시하였으며 코사인 기반의 유사도를 사용하여 성능 및 유사성을 평가하였다. Edge is the basic characteristic of image, edge detection is very important in image processing applications and computer vision area. Many studies are being performed to detect these edges by domestic and foreign researchers. The conventional edge detection methods such as Roberts, Sobel, Prewitt, and Laplacian etc, which are using a fixed value of mask are widely used and morphological gradient which uses dilation and erosion among morphology process techniques is also widely used. But these methods does not detect edges well in the diagonal direction or gradually changing image parts. Accordingly, in this paper, the modified top-hat and bottom-hat transform algorithms which are detecting edges well in the parts of diagonal direction or gradually changing image are proposed. The proposed algorithms present the detected edge images compared with the conventional methods and are evaluated performance by using cosine similarity.

휴대형 RFID 리더용 소형 준-야기 안테나 설계

이종익,여준호,백운석,Lee, Jong-Ig,Yeo, Junho,Baek, Woon-Seok 한국정보통신학회 2016 한국정보통신학회논문지 Vol.20 No.1

본 논문에서는 UHF 대역 휴대형 RFID 리더용 소형 준-야기 안테나 설계 방법에 대해 연구하였다. 안테나는 유전체 기판에 인쇄된 다이폴 투사기와 반사기로 이루어지며 마이크로스트립 선로로 급전된다. 안테나를 소형화하기 위해 다이폴과 반사기를 구부리고, 급전 마이크로스트립 선로와 코플래너스트립 선로 간 발룬은 코플래너스트립 선로에 내장형으로 구성하였다. 제안된 안테나 구조의 파라미터들이 안테나 특성에 미치는 영향을 분석하고 UHF RFID 용 주파수 대역(902-928 MHz)에 적합하도록 파라미터 값들을 조정하였다. 제작된 안테나의 크기는 $70mm{\times}75mm$이고, 특성을 실험한 결과 VSWR < 2인 대역은 892-942 MHz, UHF RFID 대역 내 이득 > 3.5 dBi, 전후방비 > 6.6 dB 이었다. In this paper, we considered a design method of a compact quasi-Yagi antenna for portable UHF RFID readers. The antenna consists of a dipole driver and a reflector printed on a dielectric substrate, and it is fed by a microstrip line. In order to reduce the antenna size, the dipole and reflector are bent and the balun between the feeding microstrip line and coplanar strip (CPS) line is integrated within the CPS line. The effects of the geometrical parameters of the proposed antenna on the antenna performance are examined, and the parameters are adjusted to be suitable for the operation in UHF RFID band (902-928 MHz). The size of the fabricated antenna is $70mm{\times}75mm$, and the experiment results reveal a frequency band of 892-942 MHz for a voltage standing wave ratio < 2, a gain > 3.5 dBi, and a front-to-back ratio > 6.6 dB over the frequency band for UHF RFID.

변형된 마이크로스트립-동일면 스트립 선로 밸런을 이용한 이중 다이폴 준-야기 안테나의 대역폭 향상

여준호,이종익,백운석,Yeo, Junho,Lee, Jong-Ig,Baek, Woon-Seok 한국정보통신학회 2016 한국정보통신학회논문지 Vol.20 No.3

본 논문에서는 변형된 내장형 밸런을 사용하여 이중 다이폴 준-야기 안테나(double-dipole quasi-Yagi antenna; DDQYA)의 대역폭을 향상하는 방법에 대하여 연구하였다. 변형된 내장형 밸런은 동일면 스트립 선로의 중앙으로 삽입된 마이크로스트립 선로로 구성되며, 마이크로스트립 선로의 끝은 급전점에서 단락 핀으로 동일면 스트립 선로와 연결되어 있다. 변형된 내장형 밸런의 구조는 DDQYA의 대역폭을 향상시키기 위해 조정하였다. 또한, 제안된 밸런의 back-to-back 구조에서의 성능을 기존 밸런과 비교하였다. 최적화된 변형된 내장형 밸런을 가진 DDQYA 안테나를 FR4 기판 상에 제작하고 특성을 실험한 결과 전압 정재파비(voltage standing wave ratio; VSWR) < 2 이하인 대역은 1.56-3.04 GHz(64.4%)이고, 대역폭이 기존의 밸런을 가진 DDQYA에 비해 증가함을 확인하였다. In this paper, a method of enhancing the bandwidth of a double-dipole quasi-Yagi antenna (DDQYA) using a modified integrated balun is presented. The modified integrated balun consists of a microstrip (MS) line inserted along the center of a coplanar strip (CPS) line and the end of the MS line is connected to the CPS line through a shorting pin at the feed point. The geometry of the modified integrated balun is adjusted to improve the bandwidth of the DDQYA. In addition, the performance of the proposed balun in a back-to-back configuration is compared with a conventional balun. The proposed antenna with the optimized modified integrated balun is fabricated on an FR4 substrate, and the experiment results show that the antenna has a frequency band of 1.56-3.04 GHz(64.4%) for a VSWR < 2, which shows enhanced bandwidth compared to the DDQYA with the conventional balun.

7 dBi 이득을 가지는 이중 다이폴 준-야기 안테나 설계

여준호,이종익,백운석,Yeo, Junho,Lee, Jong-Ig,Baek, Woon-Seok 한국정보통신학회 2016 한국정보통신학회논문지 Vol.20 No.2

본 논문에서는 1.70-2.70 GHz 대역에서 7 dBi 이상의 이득을 가지는 이중 다이폴 준-야기 안테나(double-dipole quasi-Yagi antenna; DDQYA)의 설계에 관하여 연구하였다. 제안된 DDQYA 안테나는 두 개의 서로 다른 길이의 스트립 다이폴 안테나와 접지 반사기가 코플래너 스트립 선로로 연결되어 있다. 저주파수 대역에서 이득을 높이기 위해 두 번째 다이폴의 길이를 조절하였고, 중간 및 고주파수 대역에서 이득을 높이기 위해 직사각형 패치 도파기를 추가하였다. 두 번째 다이폴의 길이와 직사각형 패치 도파기의 길이와 폭에 따른 안테나의 특성 변화를 분석하여 7 dBi 이상의 이득을 얻기 위한 최종 설계 변수를 얻었다. 최종 설계된 DDQYA 안테나를 FR4 기판 상에 제작하고 특성을 실험한 결과 전압 정재파비(voltage standing wave ratio; VSWR)가 2 이하인 대역은 1.60-2.86 GHz이고, 1.70-2.70 GHz 대역에서 이득이 7.2-7.6 dBi로 7 dBi 이상을 유지하는 것을 확인하였다. In this paper, the design of a double-dipole quasi-Yagi antenna (DDQYA) with a gain over 7 dBi at 1.70-2.70 GHz band is studied. The proposed DDQYA consists of two strip dipoles with different lengths and a ground reflector, which are connected trough a coplanar stripline. The length of the second dipole is adjusted to increase the gain in the low frequency band, whereas a rectangular patch director is appended to the DDQYA to enhance the gain in the middle and high frequency band. The effects of the length of the second dipole, and the length and width of the director on the antenna performance are analyzed, and final design parameters to obtain a gain over 7 dBi are obtained. A prototype of the proposed DDQYA is fabricated on an FR4 substrate, and the experimental results show that the antenna has a frequency band of 1.60-2.86 GHz for a VSWR < 2, and measured gain ranges 7.2-7.6 dBi at 1.70-2.70 GHz band.

접지된 유전체층 위의 유한한 주기적인 스트립격자에 의한 TM회절

이종익,백운석 東西大學校 1999 동서논문집 Vol.5 No.-

TM diffraction of a Gaussian beam wave by finite periodic conducting strip grating on a grounded dielectric slab is considered. The integro-differential equation for the induced strip currents is derived for the case that the spectural bandwidth of the incident Gaussian beam wave is narrow and solved numerically by use of the methid of moments. From results for the angular diffraction pattern, some similarity between scattering behaviours of the proposed finite periodic geometry and the infinite one is examined by observing the off-Bragg as well as Bragg blazing phenomena in the geometry.