The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication (한국인터넷방송통신학회논문지)

The Institute of Internet, Broadcasting and Communication (한국인터넷방송통신학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Impact and Bending Characteristics of Dual Band Composite Antennas

복합 구조 이중대역 안테나의 충격 및 굽힘 특성

  • 신동식 (포항공과대학교 전자전기공학과) ;
  • 김진율 (포항공과대학교 기계공학과) ;
  • 박위상 (포항공과대학교 전자전기공학과) ;
  • 황운봉 (포항공과대학교 기계공학과)
  • Received : 2011.03.18
  • Accepted : 2011.04.15
  • Published : 2011.04.30
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

We have studied the impact and bending characteristics of a dual band antenna (1.575, 2.645 GHz) with composite sandwich construction. Mechanical performance of the antenna can be improved by reinforcing the antenna by sandwiching the planar antenna with layers of carbon fiber-reinforced plastic(CFRP) and glass fiber-reinforced plastic(GFRP) using an adhesive film. According to the ASTM D7137, ASTM C393 and MIL-STD401B, impact and bending test were performed and the S-parameters and gains of the antenna were measured in order to verify electrical and mechanical performance. The maximum contact load and the bending load of the antenna are 4 kN and 400 N and gains of the antenna are 6 dBi and 4.6 dBi in the GPS and DMB bands, respectively. The proposed antenna structure can be applied to surfaces of vehicles.

본 논문에서는 복합재 샌드위치 구조를 가지는 이중대역(1.575, 2.645 GHz) 안테나의 충격 및 굽힘 특성에 관하여 연구하였다. 평면형 안테나에 복합재료인 Carbon Fiber Reinforced Plastic, Glass Fiber Reinforce Plastic을 접착하여 기계적 성능을 향상시킬 수 있다. 시험 규격 ASTM D7137에 따라 충격 시험과 시험규격 ASTM C393, MIL-STD401B에 따라 굽힘 시험을 실시한 후, S11 및 이득 측정을 통하여 안테나의 전기적 성능과 기계적 성능을 확인하였다. 제안된 안테나는 복합재료 보강 전보다 약 4배인 충격 하중 4 kN, 약 2배인 400 N의 굽힘 하중을 견디며, GPS, DMB 대역에서 6 dBi, 4.6 dBi의 이득을 가진다. 복합재 샌드위치 구조는 구조체 또는 운송체 표면에 적용 가능함을 확인하였다.

Keywords

References

  1. J. Tuss et al., "Conformal loadbearing antenna structure," 37th AIAA SDM conference, Salt Lake City, UT, AIAA-96-1415-CP, pp. 836-843, 1996.
  2. Lockyer AJ, Alt KH, Coughlin DP, Durham MD, Kudva JN., "Design and development of a conformal loadbearing smart-skin antenna: overview of the AFRL smart skin structures technology demonstration (S3TD)," SPIE Smart Struct Mater: Ind Commercial Appl Smart Struct Technol 1999, 3674 : 410.24.
  3. J. N. Kudva, D. Kane, B. P. Hill, C. A. Martin, "A qualitative assessment of smart skins and avionics/structures integration," SPIE Smart Struct Mater: Smart Mater, 2189,pp. 172-83, 1994.
  4. Kudva JN, Kane D, Hill BP, Martin CA., "A qualitative assessment of smart skins and avionics/structures integration," SPIE Smart Struct Mater: Smart Mater 1994, 2189 : 172.83.
  5. You CS, Hwang W, Park HC, Lee RM, Park WS, "Microstrip antenna for SAR application with composite sandwich construction: surface antenna structure demonstration," J Compos Mater 2003, 37(4):351.64. https://doi.org/10.1177/0021998303037004333
  6. 김재희, 우대웅, 박위상, "커플링 급전을 이용한 이중 모드 Annular Ring 안테나 설계," 한국전자파학회논문지, 제 20권, 제 4호, pp.351-356, 4월, 2009년.