소형 이중 원형편파 패치안테나에 관한 연구

윤기호,Yun, Gi-Ho 한국정보통신학회 2010 한국정보통신학회논문지 Vol.14 No.7

본 논문에서는 이중편파들을 수신할 수 있는 소형 마이크로 스트립안테나를 제안하였다. 우선원형편파와 좌선 원형편파를 동시에 수신할 수 있어 편파 다이버시티 환경을 제공한다. 패치 내부에 정사각형 모양의 빈 공간을 두어 소형화를 구현하였다. 그리고 패치를 회전시켜 다이아몬드 형태를 만들고 급전선 주위에 슬롯을 두어 임피던스 정합이 용이하게 하였다. 제안된 안테나는 GPS(global positioning system)에 적용되어 설계되었으며 시뮬레이션을 통해 이론의 타당성을 입증하였다. 제작된 안테나를 측정한 결과 우선원형편파 신호를 수신하는 경우에, 정재파비 2:1 특성을 나타내는 83MHz 대역폭, 약 58MHz 의 3dB 축비대역폭, 90도의 3dB 빔폭 과 0dBi의 이득을 나타낸다. 또한 좌선원형편파를 수신하는 경우에도 유사한 특성을 보여준다. This paper describes a compact microstrip antenna with dual polarization characteristics. The antenna, receiving both a left-hand circularly polarized(LHCP) wave and a right-hand circularly polarized(RHCP) wave, can be used for a polarization diversity. A diamond-shaped patch with internal empty room is designed for impedance matching as well as size reduction. And slots are added around feeding point to improve input matching. The proposed antenna has been applied to GPS(global positioning system), operating at 1.57GHz. And, the proposed idea has been verified and estimated by simulation. The measurement results show that it has VSWR 2:1 bandwidth of 83MHz, 3dB axial bandwidth of about 58MHz, 3dB beamwidth of 90degree, and gain of 0dBi, respectively, for RHCP. Also, it has similar performances for LHCP.

돼지 사육단계 HACCP의 의미와 정책방향

윤기호,Yun, Gi-Ho 대한양돈협회 2006 養豚 Vol.28 No.9

UHF RFID Reader용 사각 환형 소형 능동 안테나

윤기호,Yun, Gi-Ho 한국전자파학회 2007 한국전자파학회논문지 Vol.18 No.3

In this paper, active integrated antenna with left hand circular polarization(LHCP) for a transmitter of UHF RFID reader has been described. A novel rectangular ring patch as a radiator of the active antenna is proposed for easier impedance matching, smaller patch size, and LHCP characteristics. An amplification circuit is placed in the opening area of the radiator and is combined with it to work as oscillating circuit around 915 MHz. From the test results, impedance bandwidth of 29 MHz, 3 dB axial ratio bandwidth of 20 MHz, 3 dB beamwidth of 85 degree, and effective radiation power of 8.8 dBm have been obtained. 본 논문에서는 UHF RFID Reader 장치에서 고주파 신호 송신을 위한 발진기형 능동 안테나를 설계 제작하였다. 능동 안테나의 방사체로는 임피던스 정합이 용이하면서 좌선 원형 편파 특성을 갖는 소형화된 사각형 링 패치 안테나가 제안되었다. 이를 기반으로 링 패치 내부의 빈 공간에 RF증폭 회로를 위치시켜 사각형 링 패치와 상호연결하여 궤환 구조를 형성함으로써 발진 회로를 구성하였다. 발진 중심 주파수는 915 MHz이며 링 패치는 발진기의 공진기로 활용하였다. 실험 결과, 임피던스 대역폭 29 MHz, 3 dB 축비 대역폭 20 MHz, 3 dB 빔폭 $85^{\circ}$, 그리고 유효 방사 전력을 8.8 dBm을 얻었다.

5.8GHz DSRC 방식의 무선통신을 위한 자동차 내비게이션 단말기의 소형 평면배열 안테나

윤기호,Yun, Gi-Ho 한국전기전자학회 2012 전기전자학회논문지 Vol.16 No.2

본 논문에서는 자동차용 내비게이션(navigation) 단말기에 내장된 DSRC 방식의 5.8GHz 대역 무선통신을 위한 패치 안테나를 설계하고 제작하였다. 폭이 좁고 긴 구조적 특징을 갖는 내비게이션 단말기의 상단면에 장착될 수 있도록 기존에 사용되어왔던 단일 반파장 마이크로스트립 패치안테나를 소형화하였고 배열하였다. 또한 배열을 통해 주행차선 안쪽으로 빔폭을 제한하였고, 소형화에 따른 이득저하를 보상하였다. 제안된 안테나를 시뮬레이션 함으로써 타당성을 검증하였으며, 제작된 안테나는 $18{\times}40{\times}0.8mm^3$ 크기를 갖고, 4dB 축비대역폭이 40MHz인 원형편파특성을 나타낸다. 또한, 6.2dBi 이득과 자동차 진행차선의 횡단면 방향으로 약 70도의 빔 폭이 측정되었다. In this paper, microstrip array antenna is proposed for the wireless communication of DSRC(dedicated short range communication) scheme at 5.8GHz, which works as a part of the Navigation terminal. The microstrip patches minimized from a rectangular microstrip antenna with a half wavelength are arrayed to be mounted on the narrow and long area in the top side of the navigation terminal. Besides, the array antenna can limit its own beamwidth to the driving lane and has better directivity. It is simulated to verify the validity of the proposed application. The prototype fabricated has a volume of $18{\times}40{\times}0.8mm^3$. From the measurement, it has circular polarization performance of 4dB axial ratio over 40MHz frequency band. In addition, antenna gain of 6.2dBi and 3dB beamwidth of $70^{\circ}$ at cross section of driving lane have been achieved.

능동안테나의 발진주파수 편이에 의한 소형 거리 센서

윤기호,Yun, Gi-Ho 한국정보통신학회 2011 한국정보통신학회논문지 Vol.15 No.3

본 논문에서는 고주파 발진회로의 공진기가 안테나로 동작하는 2.4GHz 대역의 능동 안테나를 이용하여 이동체의 거리를 측정할 수 있는 소형 도플러 센서를 제안하였다. 이동체의 움직임에 비례하여 고주파 발진주파수의 편이를 발생시키며 이를 검출하는 회로를 통해 제안된 구조의 동작을 확인하였다. 설계 제작된 거리 감지 센서는 직경이 30mm, 높이 4.2mm 정도로 매우 작은 원형디스크 형태를 갖으며, 안테나는 2.35GHz에서 약 120도의 빔폭과 전방향 방사특성을 나타내었다. 센서의 감도 측정결과, 1m 떨어져 움직이고 있는 도체판에 대해 약 240mV의 도플러 신호 전압을 얻었고, 자유낙하 실험으로부터 지표위의 5m 지점에서부터 지표면까지 선형적인 전압크기의 증가를 보였다. In this paper, a compact doppler sensor with oscillator type active antenna operating at 2.4GHz frequency band is proposed to measure the distance to a moving object. The oscillation frequency is shifted depending on approaching of the object, and a detection circuit discriminates the frequency deviation. The active antenna has been designed and simulated. The prototype fabricated has a small circular disk type of diameter 30mm and height 4.2mm. As for antenna performance, broadside radiation pattern with beamwidth of $120^{\circ}$ and oscillation frequency of 2.35GHz has been measured. Test results as a range sensor shows that signal voltage of about 240mV has been obtained for conducting plate moving 1 meter away from the sensor. And, signal voltage has been linearly increased to the ground from 5m height by free-falling the sensor.

안전한 축산물은 이력확인으로

윤기호,Yun, Gi-Ho 한국오리협회 2006 오리마을 Vol.38 No.-

5.8GHz ISM 대역 평면안테나의 송수신분리도 개선

윤기호,Yun, Gi-Ho 한국전기전자학회 2013 전기전자학회논문지 Vol.17 No.3

본 논문에서는 근접물체에 둔감하도록 평면 안테나의 송신단과 수신단 사이의 분리도를 개선하는 회로구조를 제안하였으며 5.8GHz ISM 대역에서 생체신호를 검출하는 도플러 레이다 센서에 적용하였다. 방사패치를 중심으로 2개의 3dB $90^{\circ}$ 전력분배기 들을 송신경로와 수신경로에 배치하여 평형회로 구조를 구성하였다. 이는 안테나에 근접된 물체가 있어도 높은 송수신 분리도 및 우수한 입출력 반사계수를 제공한다. 제안된 회로구조에 대한 이론 전개와 시뮬레이션을 통해 타당성을 확인하였고 제작된 시제품을 측정하여 입증하였다. 인체가 2mm까지 접근하여도 ISM대역에 걸쳐 송신단과 수신단에서 16dB 이상의 반사손실과 최소 30dB 이상의 분리도가 측정되었다. In this paper, microstrip antenna to enhance the isolation between transmitting port and receiving port under the proximity objects is proposed, and applied to the Doppler radar sensor working at 5.8GHz ISM band which detects vital signals of a human body. Two 3dB quadrature hybrids are placed around radiation patch to form a balanced structure between transmitting port and receiving port, such that it consistently provides enhanced Tx/Rx isolation and excellent return loss over nearby objects. It is theoretically analyzed and simulated to verify the validity of the proposed application. The fabricated antenna that is 2mm away from the human body, has more than 16 dB return loss and at least 30dB isolation over ISM frequency band of 5.8GHz.

LTCC 기법을 이용한 ITS용 초소형 RF 송신기 모듈의 구현

윤기호,Yun Gi-Ho 한국전자파학회 2005 한국전자파학회논문지 Vol.16 No.10

In this paper, economic miniature RF transmitter module for intelligent transportation system(ITS) is described. This module which consists of ASK modulator, frequency synthesizer, power amplifier is operating at 5.8 GHz frequency band and implemented by using LTCC process technique. Thus, ultra small size of 0.8 CC and improved electrical performances has been obtained. From the test results, transmitting characteristics of 10 dBm ouput power and -46 dBc interchannel interference with 1.024 Mbps ASK modulated have been shown. Frequency synthesizer as a transmitting signal source reveals very short locking time of 26 usec and outstanding phase noise of -115 dBc/Hz at 1 MHz offset from 5.8 GHz center frequency. 본 논문에서는 지능형 교통망(ITS)에 사용될 수 있도록 5.8 GHz 대역에서 경제적이며 초소형 RF 송신기 모듈을 구현하였다. LTCC 방식으로 설계하여 회로의 소형화와 함께 전기적 성능을 개선하였다. 제작된 모듈은 ASK 데이터 변조 장치, 주파수 합성기, 송신용 전력 증폭 회로 등으로 구성되었으며 모듈 크기는 0.8 CC이다. 측정결과 1.024 Mbps 데이터를 5.8 GHz의 주파수 대역으로 직접 ASK 변조시켜 출력 10 dBm 이상과 인접 채널 간섭비 -40 dBc 등의 RF 송신 성능을 나타낸다. 송신기의 신호원으로서 설계 제작된 주파수 합성기는 26 usec의 채널 이동시간(lock time)을 보여주며 중심 주파수에서 1 MHz 떨어진 지점에서 -115 dBc/Hz의 우수한 위상 잡음 특성을 나타낸다.

귓불에서 비침습 혈당관찰을 위한 슬롯결합 커패시터 공진기 연구

윤기호(Gi-Ho Yun) 한국전자파학회 2017 한국전자파학회논문지 Vol.28 No.4

본 연구는 인체 귓불 생체조직을 유전체로 하는 평행판 커패시터를 이용한 새로운 방식의 공진기를 제안하였으며, 비 침습 방식으로 준 마이크로파 신호를 이용하여 생체조직의 혈당변화를 관찰할 수 있는 가능성을 연구하였다. 공진기는 마이크로스트립 선로의 접지면을 활용하여 용량성 슬롯(inductive slot)과 연결된 평행판 커패시터로 구성된다. 커패시터 도체판은 인체조직을 가상한 팬텀 박스(phantom box)를 포함한다. 시뮬레이션을 토대로 제안된 공진기를 설계하여 제작하였다. 혈당 농도 수준변화를 3단계(0, 250, 500 mg/dL)에서 실험하였고, 반사계수(S11)가 측정되었다. 100 이상의 높은 Q 값을 갖는 공진기를 통해, 900 MHz 대역 부근에서 250 mg/dL의 농도 수준변화 대비 약 9 MHz의 주파수 천이가 관찰되어 혈당 센서에 적용 가능성을 입증하였다. In this paper, the resonator with a parallel plate capacitor is newly proposed around sub-microwave frequency band and applied to earlobe for non-invasive glucose monitoring the human biological tissue. The capacitor including the earlobe as dielectric material is connected to inductive slot in the ground plane of the microstrip line. Based on the simulation, one port resonator circuit is designed and fabricated as a prototype. Three step glucose concentration levels(0, 250, 500 mg/dL) was tested, and its reflection coefficients(S11) were measured. Owing to high Q resonator more than 100, resonant frequency shift of about 9 MHz per glucose level of 250 mg/dL has been successfully measured. This proves that the proposed sensor is applicable to a blood glucose sensor.

이중편파 다이버시티 특성을 갖는 사각 링 구조의 능동형 패치 안테나에 관한 연구

윤기호(Yun, Gi-Ho) 한국전기전자학회 2009 전기전자학회논문지 Vol.13 No.3

본 논문에서는 이중 원형 편파 특성을 갖는 소형 마이크로스트립 능동 안테나에 대해 기술하였다. 제안된 안테나는 좌수원형편파와 우수원형편파를 선택하여 수신할 수 있는 다이버시티 기능을 갖는다. 방사체용 마이크로 스트립 패치의 내부에 정사각형 빈 공간을 두어 소형화를 시켰으며 급전선로 주변에 슬롯을 위치시켜 임피던스 정합이 용이하게 하였다. 정사각형 빈 공간에는 스위치와 증폭기 회로들이 설계되었으며 이를 통해 편파 모드 선택과 안테나 이득을 증가시켰다. 제안된 안테나는 GPS 에 적용하였으며 임피던스 대역폭을 만족한다. 제작된 안테나는 우수원형편파 동작 시, 3dB 축비 대역폭은 약 50MHz, 3dB 빔 각도는 90도, 13dBi 의 안테나 이득이 측정되었다. 또한 좌수원형편파 동작 시, 3dB 축비 대역폭은 약 50MHz, 3dB 빔 각도는 84도, 약 12dBi 의 안테나 이득이 측정되었다. This paper describes a compact microstrip active antenna with dual polarization. The antenna, receiving both a left-hand circularly polarized wave and a right-hand circularly polarized wave, has a function of polarization diversity. A square-shaped empty room is located on the inside of the microstrip radiator so that the size has been reduced. And slots are added around feeding point to improve input matching. Also, amplifier and switching circuitry are placed at the empty room to increase antenna gain and to select one of the circular polarizations, respectively. The proposed antenna has been applied to GPS(global positioning system). The measurement results show that it has 10dB-impedance bandwidth, 3dB axial bandwidth of about 50MHz, 3dB beamwidth of 90degree, and gain of 13dBi, respectively, for RHCP. Also, it has 3dB axial bandwidth of about 50MHz, 3dB beamwidth of 84 degree, and gain of 12dBi, respectively, for LHCP.