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주재율,추호성,박익모,오이석,Choo Jae-Yul,Choo Ho-Sung,Park Ik-Mo,Oh Yi-Sok 한국전자파학회 2006 한국전자파학회논문지 Vol.17 No.3
본 논문에서는 새로운 구조의 헬리컬 안테나를 UHF 대역 RFID 리더용 안테나로 제안하였다. 제안된 헬리컬 안테나는 안테나의 선로가 다각 구조의 외부단에서 내부단으로 감겨 들어가는 형태를 가져 복사 이득과 복사 패턴의 조절이 용이하고, 감긴 선로의 수평 회전각과 수직 회전각을 조절하여 양질의 원형 편파를 복사할 수 있다. 세부적인 안테나 설계 변수는 Pareto 유전자 알고리즘을 사용하여 RFID 리더 특성에 적합하도록 최적화 시켰다. 최적화된 RFID 리더 안테나들 중 2단 구조의 표본 안테나를 선별하여 유연한 유전체인 종이 위에 스트립 선로로 제작하였으며, 제작된 안테나의 측정간을 시뮬레이션 결과와 비교, 분석하였다. 제작된 안테나는 kr=3.2의 크기를 가지며 21.4 %의 반사 손실 대역폭, 31.9 %의 원형 편파 대역폭, 약 $5.5m^2$의 인식 영역 특성을 보였다. 안테나 선로의 전류 분포와 선로 구조의 민감도를 조사한 결과, 급전 부위 근처에서 선로가 $0.25{\lambda}$ 정합기로 동작하게 되어 광대역의 정합 특성을 가지며, 꺾이는 스트립 선로 구조는 최적의 진행파를 형성하여 양질의 원형 편파를 발생시키는 것을 확인하였다. In this letter, we propose a novel printed helix antenna for RFID reader in UHF band. The printed strip line of the antenna is first wound up outside a polygonal shaped layer and then the winding continues on an inner layer to control the overall gain and the radiation pattern. In addition, the winding pitch angles on each layer have either negative or positive values resulting in the broad CP bandwidth. The detail structure of the antenna was optimized using Pareto genetic algorithm(GA), so as to obtain excellent performances for RFID reader antennas. The optimized two-layered polygonal helix was fabricated on the cardboard of a flexible substrate and the performances were measured and compared with the simulations. The fabricated antenna was made up of copper tape which can adhere to a flexible cardboard and had 21.4 % matching bandwidth, 31.9 % CP bandwidth, readable range of $5.5m^2$ with kr=3.2. Also based on the current distribution of the strip line of the antenna and sensitivity of the antenna bents points, we confirmed that the antenna has the quarter-wave transformer near the feed for the broad matching bandwidth and radiates the traveling wave for the broad CP bandwidth using the bent strip line.
UHF 대역 RFID 리더용 Crooked Wire 안테나 설계
주재율,추호성,박익모,오이석,Choo Jae-Yul,Choo Ho-Sung,Park Ik-Mo,Oh Yi-Sok 한국전자파학회 2005 한국전자파학회논문지 Vol.16 No.5
This paper reports the design of RFID reader antennas working in UHF band. The reader antennas were designed using a Pareto Genetic Algorithm(Pareto GA). Antennas were optimized to have circular polarization(CP) with less than 3 dB axial ratio, impedance matching with less than VSWR=2 within the frequency range of UHF, an adequate readable range, a restricted size(kr<2.22) considering the practical condition. After Pareto GA optimization, we selected and built the most suitable antenna design and compared the measured results to the simulations. Operating principle of the antenna was explained by investigating the amplitude and the phase of the induced current on the antenna body. We also researched the stability of the antenna with respect to the manufacturing error and studied the critical design parameters by applying the random error method on the antenna bent points. 본 논문에서는 Pareto 유전자 알고리즘을 이용한 최적화기법을 적용하여 UHF 대역 내에서 동작하는 crooked wire 형태의 RFID 리더 안테나를 설계하였다. 최적화 과정은 안테나의 제한된 크기, 반사 손실 대역폭(VSWR<2), 원형 편파 대역폭(Axial Ratio<3 dB), 인식 영역이 실제 조건과 인식 영역에 부합하도록 수행하였다 최적화된 안테나들 중 표본 안테나를 제작하였으며, 리더 안테나 특성을 측정하여 시뮬레이션 결과와 비교 및 검증하였다. 안테나 동작원리를 안테나 선로에 유기된 전류를 분석하여 설명하였으며, 안테나의 구조적 민감도와 주요 설계 변수(critical design parameters)를 찾기 위해 랜덤 에러(random error) 방식을 안테나 본체의 선로가 꺾이는 부분에 적용한 후, 안테나 구조와 원형 편파 대역폭 및 안테나 반사 손실 대역폭 사이의 관계를 정량화 하였다.
안인범,주재율,박재윤,구현철,민경식 한국원자력학회 2023 Nuclear Engineering and Technology Vol.55 No.3
In this paper, we analyzed the revised guidance on electromagnetic (EM) interference qualification of Regulatory Guide 1.180 (Revision 2), which is published by the U.S. Nuclear Regulatory Commission for electromagnetic compatibility qualification for nuclear safety, by comparing it with that of the previous version. We confirmed that the test methods and the acceptance criteria of both CE101 and CE102 tests for conductive emission and RE102 test for radiating emission are changed in the recently revised Regulatory Guide 1.180 (Revision 2). Furthermore, we found that the revised Regulatory Guide 1.180 provides flexibility in the use of alternative methods for EM interference (EMI) qualification, in that a mix of the various base-standards is technically allowed. In addition, the primary revision of the updated Regulatory. Guide 1.180 is that MILSTD461G is to be adopted as the latest base-standard, instead of MILSTD461E. To evaluate the influence on EMI qualification for nuclear safety due to the endorsement of MILSTD461G, we thoroughly analyzed the modifications in the acceptance criteria and test methods for EMI qualification, and then validated the analyzed effect on the EMI qualification, which is caused by the revision of MILSTD461, by performing electromagnetic simulation for equipment under RE102 test.