Antrf
전자SW공학과
이재곤
Antrf 연구실은 전자공학과를 기반으로 첨단 전파공학, 특히 메타물질 및 메타표면을 활용한 안테나 및 RF 시스템 연구에 집중하고 있습니다. 본 연구실은 메타물질의 독특한 전자기적 특성을 활용하여 기존 안테나의 한계를 극복하고, 소형화, 고이득, 다중 대역, 빔 조향 등 다양한 첨단 기능을 구현하는 혁신적인 안테나 설계 기술을 개발하고 있습니다.
연구실의 주요 연구 분야는 메타물질 기반 영차 공진(ZOR) 안테나, 이중 음수(DNG) 전송선로, 패시브 및 액티브 메타표면을 이용한 빔포밍/빔조향 안테나, 다중 대역 및 고이득 안테나, 그리고 다양한 무선통신 및 센서 응용을 위한 RF 시스템 설계입니다. 최근에는 패치 어레이, 페브리-페롯 공진기, 부분 반사 표면(PRS) 등 다양한 구조를 적용하여, 5G/6G 이동통신, 위성통신, IoT, UAM(도심항공모빌리티), 스마트 팩토리 등 다양한 산업 분야에 적용 가능한 안테나 및 RF 시스템을 개발하고 있습니다.
또한, 본 연구실은 실제 산업체와의 산학협력 및 정부·기업 지원 연구과제를 활발히 수행하고 있습니다. 예를 들어, RF통합보드용 패치어레이 안테나, S-band/X-band용 원형편파 마이크로스트립 안테나, UAM용 착륙장치 시스템 제동 제어기 및 TPMS 센서 개발 등 다양한 프로젝트를 통해 실용화 및 상용화에 중점을 두고 있습니다. 이와 더불어, 다수의 국내외 특허와 SCI급 논문을 통해 연구 성과를 국제적으로 인정받고 있습니다.
연구실의 구성원들은 메타물질, 메타표면, 고이득/다중 대역 안테나, 빔 조향 기술 등 다양한 분야에서 전문성을 갖추고 있으며, 최신 시뮬레이션 및 측정 장비를 활용하여 실험적 검증과 이론적 연구를 병행하고 있습니다. 이러한 연구 역량을 바탕으로, 차세대 무선통신 및 센서 시스템의 핵심 기술 개발에 앞장서고 있습니다.
Antrf 연구실은 앞으로도 메타물질 및 메타표면 기반의 혁신적인 안테나 및 RF 시스템 연구를 지속적으로 추진하여, 미래 정보통신 기술의 발전과 산업 경쟁력 강화에 기여할 것입니다.
Antenna Design
RF Sensors
Wireless Health Monitoring
메타물질 및 메타표면 기반 안테나 설계
본 연구실은 메타물질과 메타표면을 활용한 첨단 안테나 설계 및 응용에 중점을 두고 있습니다. 메타물질은 자연계에 존재하지 않는 인공 구조로, 전자기파의 전파 특성을 자유롭게 조절할 수 있는 장점이 있습니다. 이를 통해 기존 안테나의 한계를 극복하고, 소형화, 고이득, 다중 대역, 빔 조향 등 다양한 기능을 구현할 수 있습니다.
특히, 본 연구실에서는 영차 공진(Zeroth Order Resonance, ZOR) 및 이중 음수(Double Negative, DNG) 전송선로를 기반으로 한 안테나 구조를 개발하고 있습니다. 이러한 구조는 주파수에 독립적인 공진 특성을 가지며, 안테나의 크기를 획기적으로 줄이면서도 높은 효율과 이득을 확보할 수 있습니다. 또한, 메타표면을 이용한 빔포밍 및 빔조향 기술도 활발히 연구되고 있어, 다양한 통신 환경에서의 유연한 안테나 응용이 가능합니다.
이러한 연구는 5G/6G 이동통신, 위성통신, IoT, 레이더 등 다양한 분야에 적용될 수 있으며, 관련 특허와 논문을 통해 그 우수성이 입증되고 있습니다. 앞으로도 메타물질 및 메타표면 기반의 혁신적인 안테나 기술 개발을 통해 차세대 무선통신 시스템의 핵심 역할을 수행할 것입니다.
고이득, 다중 대역 및 빔 조향 안테나 시스템
본 연구실은 고이득 안테나, 다중 대역 안테나, 빔 조향 안테나 시스템의 설계 및 구현에 대한 심층 연구를 수행하고 있습니다. 고이득 안테나는 신호의 송수신 효율을 극대화하여, 장거리 통신 및 정밀 센서 시스템에 필수적입니다. 이를 위해 페브리-페롯 공진기(Fabry-Perot Cavity), 부분 반사 표면(PRS), 자성체 및 유전체 구조를 활용한 다양한 고이득 안테나 구조를 개발하고 있습니다.
다중 대역 안테나는 하나의 안테나로 여러 주파수 대역을 지원할 수 있어, 모바일 단말기, IoT 기기, 위성 통신 등 다양한 응용 분야에서 요구되고 있습니다. 본 연구실에서는 메타구조 기반의 다중 공진 모드, 패치 어레이, 슬롯 안테나 등 다양한 설계 기법을 적용하여, 소형화와 고효율을 동시에 달성하는 다중 대역 안테나를 개발하고 있습니다. 또한, 빔 조향 기술은 전기적 또는 기계적으로 안테나의 방사 방향을 자유롭게 제어할 수 있어, 스마트 레이더, 위성통신, UAM(도심항공모빌리티) 등 미래형 통신 시스템에 필수적입니다.
이와 같은 연구는 실제 산업체와의 산학협력, 정부 및 기업 지원 연구과제, 특허 출원 등으로 이어지고 있으며, 실용화 및 상용화에 중점을 두고 있습니다. 앞으로도 고이득, 다중 대역, 빔 조향 안테나 시스템의 혁신을 통해 차세대 무선통신 및 센서 기술 발전에 기여할 것입니다.
1
Directional Monopole Antenna Using a Planar Lossy Magnetic (PLM) Surface
Jae-Gon Lee
Journal of Electromagnetic Engineering and Science, 2023
2
Low-profile High-efficiency Transmitarray Antenna for Beamforming Applications
Jae-Gon Lee, Jeong-Hae Lee
Electronics, 2023
3
Simultaneous Beam Forming and Focusing Using a Checkerboard Anisotropic Surface
Jeong-Hyun Park, Jae-Gon Lee
Electronics, 2022
2
RF통합보드용 패치어레이 안테나 및 RF 디바이더 개발
3
Strip 급전구소 및 PIN 다이오드를 이용한 고효율 평면형 위상배열 안테나 시스템 개발
