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Spur-line과 PM Diode를 이용한 편파변환 특성을 갖는 정사각형 패치 안테나
장태언,성영제,김영식,Jang Tai-Un,Sung Young-Je,Kim Young-Sik 한국전자파학회 2004 한국전자파학회논문지 Vol.15 No.12
본 논문에서는 정사각형 패치 안테나에 핀 다이오드(PIN diode)를 사용하여 편파변환 특성을 갖는 새로운 형태의 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 정사각형 패치면 위에 한 쌍의 스퍼라인(spur-line)과 스퍼라인 위에 핀 다이오드를 삽입한 구조이다. 스퍼라인은 핀 다이오드의 on/off특성에 의해 I형 슬롯라인(slot-line)과 L형 스퍼라인의 형태로 변환되어 편파 변환 특성을 나타내었다. 안테나의 측정 결과 선형편파로 동작할 때에는 -15 dB 이상의 낮은 교차 편파 특성을 나타내었고, 원형편파로 동작할 때에는 0.83 dB의 좋은 축비 특성을 나타내었다. 안테나의 -10 dB대역폭은 on/off상태에 따라 각각 $2.1\%$와 $4.1\%$의 특성을 나타내었다. 또한, 원형편파로 동작하는 안테나의 축비 대역폭은 $3.5\%$의 비교적 넓은 대역폭의 특성을 나타내었다. 따라서 제안된 안테나는 동일한 대역폭 안에서 편파 변환 특성을 나타낼 수 있기 때문에 단일 안테나를 이용하여 주파수를 재사용하는 시스템에서 사용할 수 있다. In this paper, a novel microstrip patch antenna with switchable polarization is proposed. The proposed antenna has a simple structure, consisting of a square radiating patch, a pair of L-type spur-lines, and a microstrip line feed. It can produce either linear polarization or circular polarization by setting the diode on or off From the measured results, low cross polarization levels when operated in the linear polarization, and good axial ratios in the circular state have been observed.
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PIN 다이오드를 이용한 편파 변환 마이크로스트립 원형 패치 안테나
이건준,장태언,김영식,Lee Kun-Joon,Jang Tai-Un,Kim Young-Sik 한국전자파학회 2006 한국전자파학회논문지 Vol.17 No.1
In this paper, a circular microstrip patch antenna for switchable polarization is presented. For the switchable polarization, pairs of tuning stubs and two PIN diodes are utilized. By independently setting the PIN diodes on or off, the antenna produces either linear polarization or circular polarization. From the results, the -10 dB impedance bandwidths of 57.0 MHz($2.4\%$) and 50.0 MHz($2.1\%$) when operated in the linear polarization, and the 3 dB axial ratio bandwidth of $1.3\%$ with minimum of 0.2 and 0.9 dB in the circular polarization have been observed. 본 논문에서는 PIN 다이오드를 이용하여 다양한 편파 변환 특성을 갖는 마이크로스트립 원형 패치 안테나를 제안하였다. 안테나의 방사 패치에 두 개의 튜닝 스터브를 일정 거리를 두어 배치하고 PIN 다이오드로 각각의 튜닝 스터브를 방사 패치에 대하여 전기적으로 단락과 개방으로 스위칭함으로써 편파 변환 특성을 갖도록 하였다. 각각의 PIN 다이오드의 on/off 특성에 따라 안테나의 방사 특성은 두 주파수대의 선형 편파와 원형 편파, 우화전 원형 편파와 좌회전 원형 편파의 특성을 나타내게 된다. PIN 다이오드가 모두 on 또는 모두 off일 때 선형 편파가 발생하게 되고, 둘 중에 하나만 on되면 원형 편파 특성을 나타내게 된다. 안테나 측정 결과, 선형 편파일 경우에는 -10 dB 임피던스 대역폭은 각각 57.0 MHz($2.4\%$)와 50.0 MHz($2.1\%$)이며 방사 패턴에 있어서는 -15 dB 이하의 교차 편차 특성을 나타내었다. 또한, 원편파로 동작하는 경우, 좌${\cdot}$우 회전 편파에 대하여 모두 약 $1.3\%$의 축비 대역폭을 가졌으며 축비의 최소값은 0.2와 0.9 dB로 측정되었다.
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