코프래너 급전 이중 주파수 모노폴 안테나

김준일,최순신,지용,Kim, Joon-Il,Choi, Soon-Shin,Jee, Yong 대한전자공학회 2005 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.42 No.8

The design method for a dual frequency antenna using CPW feed lines is presented. The antenna structures can be simplified by CPW feed lines and easily designed on integrated circuits. The presented antenna has two resonant frequency ranges and each respective resonant frequency is determined by its own length of monopole antenna. We used an impedance matching method by using a monopole coupling related to the ground of CPW feed lines As a result, the resonant frequencies were 5.25[GHz] and 23.5[GHz] and their bandwidths $35.2\%,\;and\;41.3\%$, respectively, and also, the separation of the two frequencies $370\;%$. We presented an analytical designing method to implement a dual frequency monopole antenna and showed simple antenna structures having two frequency ranges for RFIC Integrations. 본 논문은 새로운 형태의 코프래너 급전형 이중 주파수 안테나 구조로서 단순한 두 개의 모노폴 안테나를 접합시켜 구성한 이중 주파수 모노폴 안테나를 제시한다. 각 공진 주파수는 각각의 모노폴 길이에 의해 결정되며 보다 긴 길이의 모노폴이 첫 번째 낮은 주파수의 공진 모드를, 짧은 길이의 모노폴이 두 번째 높은 주파수의 공진 모드를 형성한다. 임피던스 정합을 일으키는 방법은 CPW 공급선로를 이루는 접지 평면과 모노폴 사이의 간격에 의한 기생적인 신호결합 효과를 이용하였다 시뮬레이션을 통하여 설계된 안테나의 규격을 따라 제작된 안테나는 두 개의 공진 주파수가 약 6.25[GHz]와 23.5[GHz]에서 일어났으며, 두 주파수 사이의 간격이 $370\;%$ 이상인 이중 주파수 모노폴 안테나였으며 VSWR=2 임피던스 대역폭은 각각 $35.2\%,\;41.3\%$로 나타났다. 제안된 안테나 구조은 단순한 모노폴 안테나 구조들을 결합하여 넓게 떨어진 두 주파수 대역에서 동작하게 하며 RF 집적회로를 위한 안테나 구성을 가능하게 하였다.

내장형 모노폴 안테나 설계 및 SAR 분석

신찬수,최동근,김남 충북대학교 컴퓨터정보통신 연구소 2004 컴퓨터정보통신연구 Vol.12 No.2

본 논문에서는 여러 구조 및 파라미터 변경을 통하여 SAR을 저감시킬 수 있는 PCS, IMT-2000 대역과 무선랜 대역을 포함하는 평면 모노폴 안테나를 설계하였다. 설계를 위하여 안테나 특성 및 SAR에 영향을 미칠 수 있는 여리 가지 변수들을 고려하여 최적화하였다. 이를 통해 원하는 대역폭과 만족할만한 SAR 값을 갖는 평면 모노폴 안테나를 설계하였다. 절계된 안테나를 제작된 휴대폰에 탑재하여 시뮬레이션 하였다. 그 결과 SAR 값은 1 g 및 10 g 평균 첨두치가 0.656, 0.387 W/kg이었다. 이 결과를 바탕으로 실제 측정장에서 동일한 조건으로 SAR을 측정하였다. 그 결과 평면 모노폴 안테나를 탑재한 휴대폰의 경우 0.686 W/kg (1 g 기준), 0.356 W/kg(10 g 기준)의 결과를 얻었고, 외장형 모노폴 안테나의 경우는 133, 0.812 W/kg이 나와 SAR 값이 약 50 % 낮은 걸과를 얻었다. In this paper, meander-line planar monopole antenna with PCS, IMT-2000, WLAN bandwidth for SAR reduction is designed. Resonant frequency characteristics and SAR value optimized with various design parameters are analyzed and designed. Designed internal monopole antenna attached on the handset is simmulated. The 1 g and 10 g peak average SARs of internal monopole are 0.656 and 0.387 W/kg respectively. And internal monopole antenna and external monopole antenna attached on the handset are tested on 1 g and 10 g. As a result, internal monopole antenna's 1 g and 10 g peak average SAR are 0.686 and 0.356 W/kg. And external monopole antenna's results are 1.33, 0.812 W/kg, respectively.

이중 공진을 갖는 WLAN용 끝이 개방된 원형 링 모노폴 안테나의 설계와 제작

윤중한,Yoon, Joong-Han 한국전자통신학회 2013 한국전자통신학회 논문지 Vol.8 No.7

본 논문에서는 WLAN용 끝인 개방된 원형 링 모노폴 안테나를 설계 및 제작 하였다. 제안된 안테나는 평면형 모노폴 설계를 기본으로 끝인 개방된 원형 링과 접지면으로 구성되어 있으며 이중대역 특성을 갖도록 설계하였다. 최적화된 파라메타을 얻기 위해 상용 도구(HFSS)을 사용하여 시뮬레이션 하였으며 안테나 성능에 민감하게 적용받는 파라메타를 찾아내서 최적화된 수치를 얻었다. 얻어진 최적화된 수치를 사용하여 제안된 안테나를 제작하였다. 제작된 안테나는 이중 무선랜 대역 (2.4-2.484 GHz, 5.15-5.825 GHz)에서 반사손실, 이득, 방사패턴의 특성을 측정하였다. In this paper, a dual-band open-ended circular ring moNopole antenna for WLAN(Wireless Local Area Networks) applications. The proposed antenna is based on a planar moNopole design, and composed of open-ended one circular ring of radiating patches for dual-band operation. To obtain the optimized parameters, we used the simulator, Ansoft's High Frequency Structure Simulator(HFSS) and found the parameters that effect antenna characteristics. Using the obtained parameters, the proposed antenna is fabricated. The fabricated antenna is measured at the operating frequencies(2.4-2.484 GHz, 5.15-5.825 GHz), and the return loss coefficient, gain, and radiation patterns are determined.

평면형 초광대역 모노폴 안테나의 접지 영향 연구

임계재(Lim, Gye-jae) 한국정보전자통신기술학회 2013 한국정보전자통신기술학회논문지 Vol.6 No.3

원형 구조를 갖는 평면 모노폴 UWB 안테나에서 접지면의 구조와 크기에 따른 입력 반사계수 특성의 변화를 연구하고, UWB 안테나가 장착되는 응용 기기에 따른 최적 접지면 구조와 크기를 제시하였다. 기준이 되는 원형 모노폴 안테나를 UWB 주파수 대역에서 동작하도록 반경 R 을 설계하였으며, 이 원형 모노폴을 수평면 접지 구조의 중심점에 올리고 시뮬레이션과 측정을 수행하여 양호한 결과를 얻었다. 연구 결과, 원형 모노폴의 반경이 작을 때 접지면의 적정 크기와 모노폴의 반경이 클 때 접지면의 최소 크기를 규정할 수 있었다. The variation of S11 depending on the ground sizes of circular planar monopole UWB antenna was studied. And optimal ground structure and size in UWB application devices are proposed. Radius R of circular monopole UWB antenna as a reference antenna was designed for UWB frequency band, and the measured results of this antenna on the horizontal ground plane was good agreed with the simulated results. When radius R is small, optimal size of ground plane is proposed, and when radius R is more large, minimum size of ground plane is proposed.

두개의 브랜치 라인을 갖는 와이파이 이동통신용 이중 대역 모노폴 안테나의 설계와 제작

정계택,주영림,윤중한 한국전자통신학회 2013 한국전자통신학회 논문지 Vol.8 No.1

This letter describes a dual-band compact monopole antenna with two branches for Wi-Fi applications. The proposed antenna is based on a planar monopole design, and composed of two branches of radiating patches for dual-band operation. The ground size of the antenna matches the ground size of a typical hand-held cellular phone for improved compatibility with mobile phone printed circuit boards. The antenna is designed using a simulator and fabricated with optimized parameters. The fabricated antenna is measured at the lower and higher operating frequencies, and the return loss coefficient, gain, and radiation patterns are determined 본 논문에서는 두개의 브랜치 라인을 갖는 와이파이 이동통신용 이중 대역 모노폴 안테나를 설계 및 제작하였다. 제안된 안테나는 평면형 모노폴 설계를 기본으로 두 개의 브랜치 방사 선로를 구성함으로서 이중대역 특성을 갖도록 설계하였다. 제안된 안테나의 접지면 크기는 전형적인 셀룰라 ㅋ폰의 접지면에 적합하게설계하여 이동통신용 단말기의 PCB와 호환될 수 있도록 하였다. 제안된 안테나는 최적화된 파라메타을 얻기위해 상용 툴(CST)을 사용하여 시뮬레이션 하였으며 얻어진 최적화된 수치를 이용하여 제안된 안테나를 제작하였다. 제작된 안테나는 와이파이 이동통신의 동작하는 상위 주파수 대역과 하위 주파수 대역에서 반사손실, 이득, 방사패턴의 특성을 측정하였다.

광대역화를 위한 원통형 모노폴 안테나의 이중공진 구조 설계

전중창(Chun, Joong-Chang) 한국정보전자통신기술학회 2013 한국정보전자통신기술학회논문지 Vol.6 No.4

PCS를 비롯하여 WLAN, DMB, UWB 등의 무선통신 서비스가 증가함에 따라, 다중 밴드 동작이가능한 광대역 안테나의 필요성이 더욱 요구되고 있다. 선형 모노폴 안테나는 구조가 간단하고 전방향 성을 갖는 복사특성으로 인하여 무선통신에서 가장 널리 사용되는 안테나 중의 하나이지만, 공진 대역 폭이 좁은 단점이 있다. 본 논문에서는 원통형 모노폴 안테나의 기저부 커플링 구조에 이중공진 구조 를 도입함으로써 모노폴 안테나를 광대역화 하는 기법과 공진 주파수를 결정하는 공식을 제시한다. 본 연구에서 제작된 이중 공진 안테나의 측정결과를 와이어 및 원통형 모노폴과 비교분석하였다. A new structure of double-resonant cylindrical monopole is proposed for multiple band applications. Multiple band property for the proposed antenna is achieved by adjusting the coupling structure of the antenna base for a double resonance. Measured results of the proposed antenna are compared with those of wire and thick cylinder monopoles.

광대역 특성을 갖는 이중 원형 링 모노폴 안테나의 설계와 제작

윤중한,이영철,Yoon, Joong-Han,Rhee, Young-Chul 한국전자통신학회 2013 한국전자통신학회 논문지 Vol.8 No.9

본 논문에서는 광대역 특성을 갖는 이중 원형 링 모노폴 안테나를 설계 및 제작 하였다. 제안된 안테나는 평면형 모노폴 형태를 기본으로 이중 원형 링과 접지면으로 구성되어 있으며 광대역 특성을 갖도록 설계하였다. 최적화된 파라메타을 얻기 위해 상용 툴(HFSS)을 사용하여 시뮬레이션 하였으며 안테나 성능에 민감하게 적용받는 파라메타를 찾아내서 최적화된 수치를 얻었다. 얻어진 최적화된 수치를 사용하여 제안된 안테나를 제작하였다. 제작된 안테나는 광대역 특성을 갖는 대역에서 반사손실, 이득, 방사패턴의 특성을 측정하였다. 측정결과, -10dB을 기준으로 4,530 MHz(2,510-7,040 MHz)의 광대역 특성을 얻었으며 주어진 이득은 최대이득 0.71~3.38 dBi 그리고 평균이득 -3.85~0.3 dBi을 얻었다. 측정된 방사패턴의 경우, 전체적으로 E면은 전방향성의 방사패턴을 갖고 있으면 H면은 다이폴 안테나의 전형적인 특성을 나타내고 있다 In this paper, a double circular ring monopole antenna for wideband applications is designed and fabricated. The proposed antenna is based on a planar monopole design, and composed of double circular ring of radiating patches and ground plane to obtain the wideband characteristics. To get the optimized parameters, we used the simulator, Ansoft's High Frequency Structure Simulator(HFSS) and found the parameters that effect antenna characteristics. Using the obtained parameters, the proposed antenna is fabricated. The fabricated antenna is measured at the operating frequencies, and the return loss coefficient, gain, and radiation patterns are determined. The results of measurement, -10dB impedance bandwidth, measured return loss is 4,530 MHz(2,510-7,040 MHz) and antenna peak and average gains for the frequencies are obtained 0.71~3.38 dBi, -3.85~0.3 dBi, respectively. In case of radiation patterns, the proposed antenna displays nearly omnidirectional radiation characteristics in the E-plane, and monopole-like radiation pattern characteristics in the H-plane.

L형 슬릿에 의한 십자형 평판 모노폴 안테나의 이중공진 특성

심재륜(Shim, Jare-Ruen) 한국산학기술학회 2007 한국산학기술학회논문지 Vol.8 No.3

본 연구에서는 십자형 평판 모노폴 안테나에 L자형 슬릿을 두어 이중공진 특성이 발생하는 새로운 형태의 안테나 구조를 제안하였다. 제안하는 안테나 구조에서 이중공진 특성이 발생하도록 하기 위해서는 먼저 십자형 평판 모노폴 안테나의 높이와 길이를 중심주파수에 맞게 설정한 후, 안테나 표면에 L자형 슬릿을 두어 슬릿의 길이 조절에 의해서 가능하다. 본 연구에서 제안하는 안테나의 구조적인 장점은 L자형 슬릿의 길이 조절에 의해 특정 주파수 대역에서 이중공진 특성이 발생하도록 설계 가능하다는 것이다. 또한, 안테나의 특성을 이중공진 대역에서 살펴보면 두 대역에서 모두 무지향성의 방사패턴과 함께 일정 수준 이상의 고이득을 가져 이동체용 안테나에 적합한 특성을 보인다. In this paper, a novel wideband crossed planar monopole antenna with the double resonance characteristics is proposed. The proposed monopole antenna consists of a wideband crossed planar monopole antenna and L-shaped slits. In order to generate double resonance characteristics on the proposed monopole antenna, the length of L-shaped slit on the antenna surface is obtained from the quarter-wavelength of the second resonance frequency. The double resonance characteristics of the proposed antenna can be easily designed by the control of length of L shaped slit at an interesting frequency. The proposed antenna having an omnidirectional radiation pattern and a high gain over the double resonance frequency bands, respectively, is suitable for mobile multiband antenna.

WLAN 시스템에 적용 가능한 Arrow와 Ribbon 모양을 갖는 모노폴 안테나 설계 및 제작

문승민,김기래,윤중한,Mun, Seung-Min,Kim, Gi-Rae,Yoon, Joong-Han 한국전자통신학회 2015 한국전자통신학회 논문지 Vol.10 No.7

본 논문에서는 WLAN대역에서 동작하는 화살과 리본 모양의 마이크로스트립패치 안테나를 설계 및 제작하였다. 안테나는 FR-4 기판 위에 제작되었고 두께는 0.8mm 기판 사이즈는 $50{\times}40mm^2$이다. 파라메터 연구를 통해 최적화된 설계치를 얻었으며 공진주파수에서 전류밀도 분포를 통해 안테나 동작 원리를 확인하였다. 최적화된 수치를 사용하여 제안된 안테나를 제작하였으며 WLAN 이중대역에서 반사손실, 이득, 방사패턴의 특성을 측정하였다. In this paper, a microstrip patch antenna with arrow and ribbon shape for WLAN was designed and manufactured. The antenna was designed on a FR-4 substrate that has a thickness of 0.8mm and a dielectric constant of 4.4. The substrate size is $50{\times}40mm^2$. A commercially available tool was used for simulation to get the optimized parameters and the optimized values were obtained by finding the parameters that act sensitively to the performance of the antenna. The proposed antenna was produced using the optimized values, and characteristics of return loss, gain and radiation pattern in WLAN bands were measured.

유전체 기판에 인쇄된 소형 무선랜 안테나

채규수,임중수 한국산학기술학회 2004 한국산학기술학회논문지 Vol.5 No.2

A printed folded-monopole antenna for portable wireless applications is presented. The proposed design is based on the folded quarter-wave antennas, which have a conductor plate having two arms. A prototype antenna is fabricated according to the simulation result. The obtained antenna can perform in 2.4GHz band and be adopted for laptop applications. All the measurements are performed in the actual test fixture. 본 논문에서는 휴대용 무선통신기기에 응용 될 수 있는 유전체 기판에 인쇄된 접힌 모노폴(folded- monopole) 형태의 안테나가 소개 되었다. 제안된 디자인은 두개의 가지(branch)를 가지는 접힌 1/4파장(λ) 안테나를 모델로 개발 되었다. 수치해석으로 안테나의 파라미터들을 예측 하였고 그 결과에 따라 견본 안테나가 제작 되었다. 최적의 특성을 얻기 위해 몇 번의 수정을 거친 후에 본 논문에서 제안된 안테나가 제작 되었다. 본 논문에서 제안된 안테나는 2.4GH 주파수 대역에서 동작하고 주로 노트북PC에 장착되어 사용 될 수 있다. 제시된 모든 결과들은 실제 실험용 노트북PC에 장착된 상태에서 얻어진 것이다.