Earticle

본 논문에서는 PIFA(Planer Inverted F Antenna)와 IFA(Inverted F Antenna)를 결합한 스마트 폰과 같은 데이터통신 단말기용 안테나를 설계하고 이를 제작하였다. 1개의 급전구조를 가지면서 PIFA와 IFA가 동시에 동작하도록 함으로써 다중 대역특성을 갖도록 하였다. 베어보드에 제작된 안테나는 GSM900/USPCS/WCDMA 대역에서 VSWR 3:1 특성을 만족하였다. 평균이득과 효율은 GSM900 대역에서 -2.19∼-3.63 dBi 및 43.31∼60.33 %가 측정되었다. 또한 USPCS /WCDMA 대역에서는 -2.16∼-10.67 dBi 및 8.56∼60.78 %의 효율특성을 갖는다.

In this paper, we designed and implemented a PIFA(Planer Inverted F Antenna) and IFA(Inverted F Antenna) hybrid antenna for the data communication terminal such as smart phone. Studied hybrid antenna has multi-band characteristics by the simultaneous operation both PIFA and IFA under a feeding structure. VSWR measurement of implemented antenna was satisfied 3:1 over GSM900/USPCS/WCDMA band. Measured average gains and efficiencies were -2.19~-3.63 dBi and 43.31~60.33 % for the GSM900 band, and -2.16~-10.67 dBi and 8.56~60.78 % for the USPCS/WCDMA band.

본 논문은 LTE 대역과 현재 서비스 중인 이동통신 대역에 모두 적용 가능한 주파수 재구성 안테나에 대하여 제안하 였다. 일반적인 PIFA 구조로 High-band를 만족시키고 방사체의 단락핀 끝에 RF 스위치를 부착함으로써 스위치 상태에 따라 주파수가 선택된다. 재구성 안테나는 RF 스위치가 SW1 상태일 때는 VSWR≤3:1 기준으로 782-907 MHz의 대역폭 을 가지며 GSM 대역에서 동작한다. SW2 상태에서는 738-861 MHz의 대역폭을 가지며 LTE 대역에서 동작한다. 제안된 안테나의 이득은 SW1 상태일 때 0.04-4.68 dBi를 나타내었으며, SW2의 경우 이득은 0.92-1.53 dBi의 우수한 특성을 나 타내며 H-plane에서 전방향성 방사패턴을 가진다. 이와 같은 우수한 특성으로 인하여 본 논문에서 제안된 RF 스위치를 이용한 이동통신 단말기용 재구성 안테나는 LTE-Advanced 모바일 단말기에 적용 가능 할 것으로 판단된다.

This paper proposes a frequency reconfigurable antenna which operates at not only LTE but also other currently serviced bands. The high band(1,710-2,170 MHz) performance was satisfied through PIFA structure, and the low band performance through the additional RF Switch by changing the state between SW1 and SW2. When the RF switch is SW1 state, the operation bandwidth is 782-907 MHz (GSM), and 738-861 MHz (LTE) at OFF state. The proposed antenna has a omni-directional radiation pattern and measured peak gains were 0.04-4.68 dBi at the SW1 state and 0.92-1.53 dBi at the SW2 state, respectively. Judging from the results, proposed reconfigurable antenna is expected to be applied to LTE-Advanced mobile terminals since the antenna shows an outstanding performance.

본 논문에서는 우주발사체의 표면에 장착되는 다양한 종류의 안테나 중 UHF-대역 안테나의 반사면 크기 변화에 따른 안테나의 주요 성능지표인 공진주파수, 반사손실, 이득 및 방사패턴 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 반사면의 크기에 의한 영향을 파악하기 위해 충분한 크기의 반사면을 갖는 경우와 KSLV-I에 탑재된 안테나 반사면과 동일한 크기의 반사면을 가진 경우, 제작된 안테나의 형상에 의해 가질 수 있는 최소크기의 반사면을 가진 경우의 3가지 형태로 반사면 모델을 제시하고 각각의 모델에 대한 시뮬레이션 을 진행하여 안테나 성능에 미치는 영향을 확인하였다. 시뮬레이션 결과, 반사면의 크기가 변화하여도 공진주파수와 10dB 대역폭은 거의 변화하지 않는 것으로 확인되었다. 반사면의 크기변화에 따른 안테나 이득은 반사면의 크기가 감소됨에 따라 전반적인 이득과 3dB 대역폭은 감소되고, 방사패턴의 최대이득 방향이 안테나의 수직방향으로 변동되는 것으로 확인되었다. 방사패턴 특성은 전방방 향으로 각 반사면 모델이 거의 동일한 특성을 보였고 후방방향에서는 반사면의 크기가 작아짐에 따라 후방방사가 더욱 많이 발생되 어 방사패턴에 차이를 보였다.

This paper represents the impact analysis results of antenna reflector for the UHF-band antenna of Space Launch Vehicle. Three types of UHF-band antenna reflector model have been proposed and simulated to compare their characteristics such as resonance frequency, reflection loss and radiation pattern etc. Simulation results showed that resonance frequency and return loss of each reflector models were rarely affected even if reflector sizes are changed. The antenna gain and 3dB bandwidth were slightly changed to the worse directions as the reflector sizes are smaller.

본 논문에서는 새로운 평판 격자형 UHF대역 RFID 리더 안테나를 제안한다. 본 논문에서 제안된 안테나는 4개의 PIFA (Planar Inverted F Antenna)형의 마이크로 스트립 안테나를 사용하였다. 안테나의 크기는 50 mm × 50 mm × 6.2 mm 이며 안테나의 이득은 1.1 dBi 이고 정재파비는 1.2:1, 안테나 효율은 63.3 %, 방사패턴은 상위 방향으로 설계되었다. 본 논문에서는 4개의 PIFA형 안테나를 입체 구조로 사용함으로써 안테나의 이득과 효율에는 크게 차이가 없으나 일반적인 PIFA 안테나에 비해 50% 사이즈 감소로 소형화하고 손의 영향(hand effect)을 최소화하여 태그의 인식성능을 크게 향상시켰다.

In this paper, a new planar folded UHF band RFID reader antenna is suggested. For the antenna suggested in this paper, 4 PIFA (Planar Inverted F Antenna) micro-strip structures are adopted. The size is 50 mm × 50 mm × 6.2 mm. The gain of the antenna is 1.1 dBi, the VSWR is 1.2:1, and the efficiency is 63.3 %. The radiation pattern is designed as upper direction. Identification distance for the RFID tags is improved by minimizing hand effects with properly integrating 4 PIFAs.

In this paper, we propose the folded PIFA with its made an alteration to a factor of resonance for L-slot PIFA. Proposed antenna maintain diminished size patch and improve each bandwidth of GSM(0.88~0.96 GHz) and WCDMA(1.92~2,17 GHz) for miniaturized repeater. The non-slot step folded PIFA`s structure that design of essence was general L-slot PIFA for dual-band. It has no U-slot, multi band and the another slot. The parameters of proposed antenna were optimized for dual-band and compact size by folded singleness patch. Proposed antenna by using folded singleness patch take satisfaction main point , bandwidth of GSM and W-CDMA, compact patch size(39×21×13 ). The antenna was designed by FDTD simulation tool and it was made from result of simulation. Measured data shown that the proposed non-slot step folded PIFA was strong possibility.

최근 피부 미용 및 질환 치료를 위한 웨어러블 디바이스 수요가 늘어나고 있으며 디바이스의 형태는 인체에 착용하는 형태에서 인체 부착형 디스플레이 및 헬스케어 기기나 의류 일체형 디바이스 형태로 발전되고 있다. 웨어러블 디바이스는 유연 기판 구조에 광원, 드라이버 및 블루투스 등의 무선통신 모듈, 배터리가 내장되어야 하며 사용자의 편리성을 위해 소형화, 슬림화, 경량화가 필수적으로 요구된다. 본 논문에서 제안한 PIFA(Planar Inverted-F antenna)는 소형화에 유리할 뿐만아니라 웨어러블 기기의 구동 중에 형태가 변형되어도 안정적인 상태를 유지할 수 있어 다양한 웨어러블 디바이스에 응용이 가능할 것으로 기대된다.

Recently, the demand for wearable devices for skin care and disease treatment is increasing, and the form of the device is evolving from a form worn on the human body to a display attached to the body, a healthcare device, or a device integrated into clothing. Wearable devices must have a light source, drivers, wireless communication modules such as Bluetooth, and batteries built into a stretchable substrate structure, and miniaturization, slimming, and lightweighting are essential for user convenience. The PIFA proposed in this study is not only advantageous for miniaturization, but is also expected to be applicable to various wearable devices because it can maintain a stable state even when stretched or bent during operation of the wearable device.

본 논문에서는 USB Dongle에 적용 가능하고 Wibro(2.3~2.4 GHz), Wi-Fi(2.4~2.5 GHz), LTE7(2.5~2.7 GHz) 대역을 지원하는 광대역 안테나 설계 기법을 제안한다. 제안된 안테나는 PIFA(Planar Inverted-F Antenna) 구조를 기본으로 설계되었고, 리액티브 소자를 이용하여 임피던스 조절이 가능하고, 급전 구조와 방사체 간의 커플링을 조절하여 광대역을 실현하였다. 그 결과, 유전율이 4.4인 FR-4 PCB에서 $15{\times}5$ mm의 협소한 공간에서 안테나의 대역폭은 반사계수 -10 dB 기준으로 약 1 GHz 대역폭을 실현했다. 측정된 반사 손실, 대역폭과 방사 패턴은 시뮬레이션 값과 잘 일치하였다.

In this paper, the broadband antenna design, which can be applied to USB Dongle, supporting Wibro(2.3~2.4 GHz), Wi-Fi(2.4~2.5 GHz) and LTE7(2.5~2.7 GHz) is proposed technique. The proposed antenna was designed similar to PIFA type antennas. Reactive elements were used to control the input impedance and wideband characteristics were achieved by controlling coupling between the feed structure and the radiator. As a result, the antenna printed on FR-4 PCB(${\epsilon}_r$ =4.4, tan ${\delta}$=0.02) occupying an area of $15{\times}5mm^2$ was able to achieve bandwidth of 1 GHz from 2.1 to 3.1 GHz under VSWR=2. Measured return loss characteristics, bandwidth and radiation patterns were in good agreement with the simulated results.