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      • KCI등재

        변형된 접지면을 이용한 초광대역 프린티드 모노폴 안테나

        김명범,정종호,박익모,Kim Myoung-Bum,Jung Jong-Ho,Park Ikmo 한국전자파학회 2005 한국전자파학회논문지 Vol.16 No.3

        본 논문에서는 초광대역 특성을 가지는 프린티드 모노폴 안테나를 제안하였다. 제안한 안테나는 마이크로스트립 급전구조를 사용하였으며, 변형된 접지면과 복사소자 사이에 형성된 테이퍼 구조는 입력 임피던스의 변화를 개선시킴으로써 광대역 특성을 구현하였다. 제안한 안테나를 최적화 시킨 후, 제작 ·측정한 결과 VSWR$\leq$2를 기준으로 하한 주파수 0.89 GHz에서 상한 주파수 30 GHz 이상의 초광대역 특성을 갖는다. 안테나의 복사형태는 $\theta$=0$^{\circ}$ 방향에서 복사 이득이 아주 낮고, $\theta$값이 증가하면서 복사 이득이 증가하는 코니컬 빔 복사 패턴을 갖는다. In this paper, we propose a microstrip line fed printed monopole antenna which has an ultra-wideband characteristic. Proposed antenna can improve the bandwidth characteristic with the taper structure formed by modified ground plane and radiating element. Measured impedance bandwidth ratio of the antenna is more than 30:1; from the lower frequency of 0.89 GHz to the upper frequency of more than 30 GHz for VSRW$\leq$2. The antenna has conical radiation pattern that has low radiation gain to $\theta$=0$^{\circ}$ direction and higher radiation gains as $\theta$ increases.

      • KCI등재

        Pareto 유전자 알고리즘을 이용한 초소형 유도결합 안테나 설계

        조치현,추호성,박익모,김영길,Cho Chihyun,Choo Hosung,Park Ikmo,Kim Youngkil 한국전자파학회 2005 한국전자파학회논문지 Vol.16 No.1

        본 논문에서는 NEC 코드와 Pareto 유전자 알고리즘 최적화 기법을 이용하여 초소형 유도결합 안테나를 설계하였다. 최적화된 유도결합 안테나 중 몇 가지 표본을 제작하고 성능을 측정하였다. 일반적으로 안테나의 크기가 작아질수록 입력 저항, 대역폭 및 효율이 감소하는데 비하여 제안된 방법으로 설계된 유도결합 안테나는 다른 부가적인 정합회로 없이 우수한 성능을 보인다. 간단한 회로 모델을 도입하여 제안된 유도결합 안테나의 동작원리를 설명하였고, Duroid 기판 위에 평면 구조로 제작하여 RFID 태그 안테나로써 성능을 입증하였다. In this paper, we explore the inductively coupled concept and propose a class of electrically small planar antennas. The antennas are optimized using NEC in conjunction with a Pareto GA. These antennas show good efficiency and bandwidth performance without any additional matching network. Several optimized designs are fabricated and measured. We explain the operating principle of these antennas using a simple lumped element circuit model. The proposed antennas are translated as printed lines on Duroid for RFID tag antennas.

      • KCI등재

        UHF 대역 수동형 RFID 태그 안테나 설계

        조치현,추호성,박익모,김영길,Cho Chihyun,Choo Hosung,Park Ikmo,Kim Youngkil 한국전자파학회 2005 한국전자파학회논문지 Vol.16 No.9

        본 논문에서는 수식적 방법을 통하여 수동 RFID 태그 안테나의 동작 원리를 설명하였고, 유도 결합 방식을 이용하여 커패시티브한 태그 칩을 부가적인 정합 회로 없이 장착할 수 있는 UH F대역 초소형 수동 RFID 태그 안테나를 제안하였다. 제안한 안테나는 단일 평면 구조 형태로 PET 기판에 손쉽게 인쇄할 수 있어 생산비 절감을 통한 대량 생산이 용이하며, Pareto 유전자 알고리즘과 IE3D 시뮬레이션 툴로 최적화하여 안테나의 크기를 kr=0.27($2 cm^2$)까지 소형화하였다. 최적화 한 RFID 태그 안테나의 성능을 검증하기 위하여 몇 개의 표본 안테나를 제작하고 반사 손실, 복사 효율, 복사 패턴 등을 측정하였다. 상용 태그 칩과 고정형 리더 시스템을 이용하여 제작된 태그 안테나의 인식 거리를 측정하였고, 약 $1{\~}3 m$의 인식 거리를 가지는 것을 확인하였다. In this paper, we examined the operating principle of a passive tag antenna for RFID system in UHF band. Based on the study, we proposed a novel RFID tag antenna which adopts the inductively coupled feeding structure to match antenna impedance to a capacitively loaded commercial tag chip. The proposed tag antenna consists of microstrip lines on a thin PET substrate for low-cost fabrication. The detail structure of the tag antenna were optimized using a full electromagnetic wave simulator of IE3D in conjunction with a Pareto genetic algorithm and the size of the tag antenna can be reduced up to kr=0.27($2 cm^2$). We built some sample antennas and measured the antenna characteristics such as a return loss, an efficiency, and radiation patterns. The readable range of the tag antenna with a commercial RFID system showed about 1 to 3 m.

      • KCI등재

        Crosstalk 감소 효과를 갖는 주기적인 요철 모양의 전송 선로 설계

        오장택(Jangteak Oh),박익모(Ikmo Park) 한국전자파학회 2012 한국전자파학회논문지 Vol.23 No.7

        본 논문에서는 주기적인 요철 모양의 구조를 이용하여 인접해 있는 선로 간의 누화(crosstalk) 감소 효과를 갖는 전송 선로를 제안한다. 요철 모양의 전송 선로는 인접한 선로 간의 유도성 커플링과 용량성 커플링의 크기를 동일하게 조절이 가능하다. 따라서 유도성과 용량성의 커플링이 서로 상쇄되기 때문에 누화 감소 효과를 갖는다. 요철 모양의 전송 선로는 비유전율이 3.38이며, 두께가 0.508 ㎜인 RO4003 기판 위에 설계하였다. 전산모의 실험 결과, 일반적인 전송 선로와 주기 간격이 A=1 ㎜인 요철 모양 전송 선로의 far-end 누화는 30 ㎓까지 각각 최대 ?3.6 ㏈와 ?22 ㏈ 값을 가진다. 측정 결과, 일반적인 전송 선로와 A=1 ㎜인 요철 모양 전송 선로의 far-end 누화는 30 ㎓까지 각각 최대 ?6.3 ㏈와 ?20.5 ㏈ 값을 가진다. In this paper, a periodically corrugated transmission line is proposed. The proposed transmission line can reduce crosstalk between transmission lines. The corrugated transmission line can adjust the amount of inductive coupling and capacitive coupling equally. Thus, the crosstalk is effectively reduced because the inductive coupling and capacitive coupling cancel each other. The corrugated transmission line is fabricated on RO4003 substrate with a dielectric constant of 3.38 and a thickness of 0.508 ㎜. The simulated far-end crosstalks of conventional transmission line and corrugated transmission line with a period of A=1 ㎜ have maximum values of ?3.6 ㏈ and ?22 ㏈, respectively, up to 30 ㎓. Measurement results showed that far-end crosstalks of the conventional and corrugated transmission line have maximum values of ?6.3 ㏈ and ?20.5 ㏈, respectively, up to 30 ㎓.

      • KCI등재

        다중의 단락핀을 가지는 전자기적 결합 급전 소형 광대역 모노폴 안테나의 특성 연구

        정종호,문영민,추호성,박익모,Jung Jong-Ho,Moon Youngmin,Choo Hosung,Park Ikmo 한국전자파학회 2004 한국전자파학회논문지 Vol.15 No.12

        본 논문에서는 전자기적 결합 급전 소형 광대역 디스크-로디드 모노폴 안테나의 사각 디스크에 연결된 단락핀의 수와 배열 간격 등의 변화에 따른 안테나 특성을 연구하고 각각의 단락핀 수에 따른 최적화된 안테나를 설계하였다. 전자기적 결합 급전 소형 모노폴 안테나는 각각 모노폴로 동작하는 단락된 사각 디스크의 공진과 사각 스파이럴 스트립 급전 선로의 공진이 전자기적으로 결합하여 넓은 대역폭을 가지게 된다. 안테나에서 사각 디스크의 단락핀의 수와 배열 간격은 디스크의 캐패시턴스에 영향을 주게 되어 공진주파수는 1.90 GHz에서 2.556 GHz까지 이동하며 이에 따라서 안테나의 전기적 크기와 대역폭에도 영향을 미치게 된다. 사각 디스크에 단락핀이 3개 연결되었을 때 안테나는 2.556 GHz의 중심 주파수에서 전기적 부피가 $0.094\lambda_0{\times}0.094\lambda_0{\times}0.094\lambda_0$ 이하로써 소형의 크기를 가지며 $26.8\%$의 넓은 대역폭을 가진다. This paper presents the characteristics of the electromagnetically coupled small broadband disk-loaded monopole antenna with multiple shorting pins. The electromagnetically coupled monopole antenna can achieve broad bandwidth by controlling resonant frequency of the rectangular disk-loaded monopole and a probe with the spiral strip line monopole. The number and arrangement of the shorting pin affect the capacitance of the disk. The variation of the capacitance changes resonant frequency of the antenna, and therefore, its electrical sizes and frequency bandwidth are also affected. The antenna with three shorting pins has a volume of $0.094\lambda_0{\times}0.094\lambda_0{\times}0.094\lambda_0$ in electrical length and the frequency bandwidth of $26.8\%\;for\;VSWR\leq2$ with the center frequency at 2.556 GHz.

      • KCI등재

        수직 접지면을 가지는 전자기적 결합 급전 소형 광대역 모노폴 안테나의 설계

        김명범,정종호,추호성,박익모,Kim Myung-Bum,Jung Jong-Ho,Choo Hosung,Park Ikmo 한국전자파학회 2005 한국전자파학회논문지 Vol.16 No.6

        본 논문에서는 수직한 접지 면에 연결된 단락된 사각 디스크와 폴디드 스트립 선로 급전을 전자기적으로 결합한 소형 광대역 디스크-로디드 모노폴 안테나를 제안하였다. 제안한 안테나는 단락된 사각 디스크 아래에 폴디드 스트립 선로를 위치시킴으로써 소형$(0.085\lambda_0\times0.085\lambda_0\times0.085\lambda_0)$으로 구현할 수 있으며, 단락된 사각 디스크의 공진과 사각 폴디드 스트립 선로 급전의 공진을 결합함으로써 중심 주파수 2.313 GHz에서 $VSWR\leq2$를 기준으로 약 $37.6\%$의 넓은 대역폭을 이룰 수 있다. 또한 수직한 접지면에 의한 복사 패턴의 왜곡 현상을 개선하기 위하여 접지면에 직사각형의 슬릿을 삽입함으로써 후방 복사를 3 dBi 이상 감소시켰다. 설계한 안테나는 일반적인 모노폴 안테나와 유사한 전방향성의 복사 패턴을 보이며 이득은 대역폭 내에서 약 2.6 dBi의 값을 가진다. This paper presents a folded stripline-fed small broadband disk-loaded monopole antenna with vertical ground plane. The bandwidth of the proposed antenna can be enhanced by electromagnetic coupling between the shorted rectangular disk and the probe with folded strip line. The measured impedance bandwidth of the proposed antenna is $37.6\%$ for $VSWR\leq2$ with the center frequency at 2.313 GHz and has the physical dimensions of only $11mm\times11mm\times11mm$ which corresponds to the electrical length of $0.085\lambda_0\times0.085\lambda_0\times0.085\lambda_0$. For improving the radiation pattern characteristics, rectangular slits are inserted in the vertical ground plane. Rectangular slits affect the currents distribution on the ground plane, so that the antenna radiation in the direction of the ground plane is reduced more than 3 dBi. Gain of the antenna is approximately 2.6 dBi within the bandwidth.

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