소형화를 위한 3차원 구조 마이크로스트립 패치 안테나

송무하; 우종명

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자료유형: 학술저널

저자정보: 송무하 우종명

저널정보: 한국전자파학회 한국전자파학회논문지 한국전자파학회논문지 제14권 제2호

발행연도: 2003.2

수록면: 157 - 167 (11page)

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본 논문에서는 설계 주파수 1.575 GHz에 대해, 패치안테나의 공진길이를 줄이기 위해, 패치의 양단 방사 에지를 음각부로 구성한 에지음각부 선형편파 마이크로스트립 패치 안테나를 제안하였다. 그 결과, 패치의 공진길이는 평면형의 80 mm에 비해 45 mm로 43.8%의 단축율을 보였다. 이득은 4.4 dBd, -3 dB 빔폭은 각각 E-면, H-면에서 112°, 66°를 나타내었다. 또한 패치의 전체 면적을 줄이기 위해, 패치 방사 개구상의 네 모서리가 모두 음각으로 구성된 마이크로스트립 패치 안테나를 동일한 설계주파수의 선형편파 및 원형편파에 대해 설계, 제작하였다. 먼저 선형편파의 경우, 패치의 W(폭)/L(길이) 비율이 1.2인 경우에 대해, 패치의 면적은 53mm×63.6mm로서 평면형(80mm×96mm)과 비교시 56.1%의 면적축소효과를 얻었다. 이득은 4.3 dBd로서 평면형에 비해 3.7 dB 저하되었고, -3 dB 빔폭은 E-면, H-면에서 각각 120°, 78°를 나타내어 각각 62° 및 10° 증가하였다. 원형편파의 경우 패치의 면적은 (54.2mm×61.5mm)로서 평면형(76mm×83mm)에 비해 47.2%의 패치면적 축소 효과를 얻었다. -3 dB 빔폭은 z-x 평면상의 수평편파 및 z-y 평면상의 수직편파 방사패턴에서 각각 108° 및 93°로서, 평면형과 비교시 각각 52° 및 27° 증가되었다. 최대이득은 z-x 평면상의 수직편파 방사패턴에서 각각 2.5 dBd로 평면형에 비해 1.7 dB 저하되었다. 축비는 설계주파수 1.575 GHz에서 1.5 dB를 얻었으며, 2 dB 이하 축비 대역폭은 20 MHz(1.3%)를 얻었다.

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