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      • 유전체 층 내에 공기 층을 갖는 마이크로스트립 패치 안테나의 해석

        박동희(DongHee Park), 안병철(BierngChearl Ahn) 한국정보기술학회 2004 한국정보기술학회지 Vol.- No.-

        본 논문은 등가유전율의 개념을 유전체 층 내에 공기 층을 갖는 마이크로스트립 패치 안테나에 적용하여 임피던스 해석이 가능함을 제시한다. 이 이론을 입증하기 위해 패치 안테나는 3.0[㎓]에 서 사용할 수 있도록 하였고, 기 판 내부는 공기 층을 갖도록 설계하였다. 공기 층을 포함하는 두 영역은 비균질 매질로서 동축선 여기시 3-포트 전송선 해석방법을 적용하였다. 본 논문은 공기 층의 두께 및 공기 층의 면적이 변화함에 따라 패치 안테나의 특성 임피던스, 입력 임피던스 및 중심주파수를 각각 해석하였다. 해석 결과는 수치해석프로그램의 결과와 비교하여 본 논문의 결과가 합당함을 입증하였다. 결과적으로 등가유전율의 개념으로 공기 층을 포함한 다층의 유전체로 이루어진 평판 안테나의 해석 및 설계가 가능함을 입증하였다. This paper present possibility to analyze a impedance of microstrip patch antennas(MPAs) with air layer in the dielectric layer applying a general idea of equivalent dielectric constants. To prove this theory, a patch antennas are made to use in 3.0[㎓] and is designed to have air layer inside the substrate. The two regions to include air layer applied coaxial feed 3-port transmission line analysis method as non-homogeneous medium. 'This paper analyzes the characteristic impedance, the input impedance and the central frequency of patch antennas according to variety of the thickness of air layer and areas. The results of analysis prove that the result of this paper is in good agreement comparing with the numerical program. Eventually, we suggest the possibility on analysis and design a plane antennas structured multi-dielectric layers included air layer as a general idea of the equivalent dielectric constant.

      • KCI등재

        무선단말기를 위한 다중대역 마이크로스트립 패치 안테나에 관한 연구

        박동희(Park DongHee), 곽윤식(Kwak YoonSik), 안병철(Ahn BierngChearl) 한국정보기술학회 2006 한국정보기술학회논문지 Vol.4 No.5

        본 논문은 단일 마이크로스트립 패치 안테나에 의한 단중대역 단말기용 안테나를 설계하기 위한 방법을제시했다. 또한 다중대역 중심주파수를 변화시키기 위하여여기패치는 자형 홈을 갖도록 하였다. 다중대역 마이크로스트립 패치 안테나는 3중 대역 중심주파수를 갖도록 설계되었다. 따라서, 제시된 안테나는 MIMO 시스템을 갖는 여러 기종의 이동통신용 단말기에 적용이 가능하다. In this paper, the design methods of the multi-band terminal antennas by a single microstrip patch antenna are suggested. Also, to change the multi-band central frequencies, the feeding patch have the character type slots. The multi-band microstrip patch antennas have been designed with the triple-band central frequencies. Therefore, the proposed antennas in this paper can be applied for various kinds of a mobile communication applications, including a MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) systems.

      • KCI등재후보

        다중대역을 위한 집적화된 칩안테나의 설계 및 해석

        박동희(Park DongHee), 곽윤식(Kwak YoonSik), 안병철(Ahn BierngChearl) 한국정보기술학회 2007 한국정보기술학회논문지 Vol.5 No.3

        본 논문은 주파수 4GHz에서부터 13GHz까지의 범위에서 동작할 수 있고 다중대역을 갖는 집적화된 단일 칩안테나를 설계 및 해석하였다. 설계된 칩안테나는 동축선 여기를 갖는 패치 내에 2개의 사다리꼴 모양의 홈을 대칭적으로 갖도록 함으로써 5중 대역의 특성을 얻을 수 있었다. 해석 결과에 대한 합당함을 입증하기 위하여 우선적으로 중심주파수 6[GHz]에서 M.Bartek[1]의 해석방법과 전송선이론에 의한 방법으로부터 안테나 크기에 관한 결과를 각각 비교하고, 반사손실(Return Loss)에 대한 해로부터 정확성을 입증하였다. 칩안테나를 설계하기 위하여 본 논문에서 선택한 웨이퍼의 종류는 Coming Pyrex glass와 HRS(High Resistivity Silicon)이다. This paper has suggested a design and an analysis methods on the integrated single chip antennas with multi-band frequency that it will be able to operate from 4GHz to 13GHz. The designed chip antenna has the characteristic of a quintuple band as made symmetrical figure of the two trapezoidal shape in the patch with coaxial feeding. We demonstrate an accurate results of the return loss RL and the size of the patch antennas comparing the transmission line method and M. Bartek's analytical method[1] at central frequency 6[GHz]. In this paper, the selected wafer types to design a chip antennas are the Corning Pyrex glass and HRS(High Resistivity Silicon) i to design a chip antennas.

      • KCI등재후보

        마이크로시스템의 집적화를 위한 광대역 특성을 갖는 온-칩 안테나 설계 및 해석

        박동희(Park DongHee), 곽윤식(Kwak YoonSik), 안병철(Ahn BierngChearl) 한국정보기술학회 2008 한국정보기술학회논문지 Vol.6 No.6

        본 논문은 초광대역(UWB) 시스템에 적용할 수 있는 6중 대역을 갖는 새로운 온-칩 안테나를 제시한다. 6중 대역 온-칩 안테나는 부채꼴 모양의 홈이 4개의 쌍으로 배열되고, 여기점 근처에는 U-슬롯을 갖도록 설계되었다. 기판의 재질은 무선마이크로시스템을 완전히 집적화가 가능할 수 있도록 하기 위하여 HRS Si 웨이퍼를 선택하였다. 또한 안테나의 효율을 높이기 위하여 기판과 패치 사이에 SiO2 층을 삽입하였다. 중심 주파수 5.7GHz에서 모의실험결과 얻은 반사손실은 P. M. Mendes의 결과와 비교하여 2% 이내에서 정확히 일치함을 확인하였다. 결론적으로, 본 논문은 UWB 응용을 위한 6중 대역 온-칩 안테나의 설계가 가능함을 제시한다. This paper has suggested novel on-chip antennas with sextet-band frequency that it will be able to operate in UWB (Ultra Wide Band) systems. The on-chip antennas have designed with slots of the four pairs of sector shape and U-slot near by the feeding point. We chose HRS (High Resistivity Silicon) Si wafer in order to integrate a wireless micro-system. Also we insert SiO2 layer between patch and substrate to increase effects of antennas. We have demonstrated that the simulation results are accurate on the return loss RL and the size of the patch antennas comparing the transmission line method and P. M. Mendes's analytical method at central frequency 5.7[GHz]. Therefore, we suggest that it is possible to design of the sextet-band on-chip antenna for UWB applications.

      • KCI등재

        대칭적 수직 방사패턴을 가지는 ZigBee용 인쇄형 미앤더 모노폴 안테나 설계

        민동현(DongHyeon Min), 오던토이아 바산체렌(Baasantseren Odontuya), 방재훈(JaeHoon Bang), 안병철(BierngChearl Ahn) 한국정보기술학회 2011 한국정보기술학회논문지 Vol.9 No.5

        본 논문에서는 ZigBee 통신용으로 적합한 상하 대칭적 수직 방사패턴을 가지는 인쇄형 미앤더 모노폴 안테나를 제안하였다. 근거리 무선통신에는 흔히 수평 방향으로는 등방성이며 수직방향으로는 상하 대칭적인 방사패턴을 가지는 안테나가 요구된다. 일반적으로 인쇄형 모노폴은 방사소자와 접지판의 불평형으로 인해 수직방향으로 비대칭적인 방사패턴을 가진다. 본 논문에서는 2.4㎓ 대역 ZigBee 통신용으로 적합하며 등방성 수평패턴과 상하 대칭적 수직패턴을 가지는 인쇄형 모노폴 안테나를 제안하였다. 안테나 소형화를 위해 미앤더 모노폴 방사소자를 적용하였다. 방사소자를 접지판의 중심에 위치시켜 등방성 수평패턴을 구현하였으며 접지판의 크기를 조정하여 상하 대칭적인 수직패턴을 구현하였다. 측정 결과 제안된 안테나는 2.98㏈i의 이득, 560㎒의 대역폭, 등방성 수평패턴, 82.5° 빔폭의 대칭적 수직패턴 등 양호한 특성을 가짐을 확인하였다. This paper presents a printed meander monopole antenna with a symmetric vertical radiation pattern for ZigBee applications. Short-range wireless communications often require antennas with radiation patterns omnidirectional in the horizontal plane and symmetric in the vertical direction. In general, printed monopoles have an asymmetric vertical pattern due to the imbalance between the radiating element and the ground plane. In this paper, we presented a printed monopole antenna with an omnidirectional horizontal pattern and a symmetric vertical pattern for 2.4㎓ ZigBee communication. A meander monopole radiator is employed for antenna size reduction. An omnidirectional horizontal pattern is obtained by placing the monopole at the center of the ground plane, while a symmetric vertical pattern is realized by adjusting the ground plane size. Measurements show that the proposed antenna has favorable characteristics such as a 2.98㏈i gain, a 560㎒ bandwidth, an omnidirectional horizontal pattern, and a symmetric vertical pattern with a 82.5° beamwidth.

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