수직 접지면을 가지는 소형 광대역 모노폴 안테나
Small Broadband Monopole Antenna with Vertical Ground Plane
- 발행기관 亞洲大學校 大學院
- 지도교수 朴益模
- 발행년도 2005
- 학위수여년월 2005. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 전자공학과
- 본문언어 한국어
초록/요약
본 논문에서는 수직한 접지면에 연결된 단락된 사각 디스크와 폴디드 스트립선로 급전을 전자기적으로 결합한 소형 광대역 디스크-로디드 모노폴 안테나와 단락된 스파이럴 스트립과 폴디드 스트립선로 급전을 전자기적으로 결합하여 확장된 대역폭을 가지는 소형 광대역 스파이럴 모노폴 안테나를 제안하였다. 제안한 디스크-로디드 모노폴 안테나는 단락된 사각 디스크 아래에 폴디드 스트립선로를 위치시킴으로써 소형(0.085λo×0.085λo×0.085λo)으로 구현할 수 있으며, 단락된 사각 디스크의 공진과 사각 폴디드 스트립선로 급전의 공진을 결합함으로써 중심 주파수 2.313 GHz에서 VSWR≤2를 기준으로 약 37.6%의 넓은 대역폭을 이룰 수 있다. 또한 수직한 접지면에 의한 복사패턴의 왜곡현상을 개선하기 위하여 접지면에 직사각형의 슬릿을 삽입함으로써 후방복사를 3 dBi 이상 감소시켰다. 설계한 안테나는 일반적인 모노폴 안테나와 유사한 전방향성의 복사패턴을 보이며 이득은 대역폭 내에서 약 2.6 dBi의 값을 갖는다. 다음으로 제안한 스파이럴 모노폴 안테나는 디스크-로디드 모노폴 안테나의 단락된 디스크를 스파이럴 스트립 형태로 변형시켜 안테나의 동작 주파수를 감소시키고, 각각의 독립된 공진주파수를 갖는 두 모노폴 안테나를 전자기적으로 결합함으로써 소형(0.034λo×0.034λo×0.034λo)의 크기와 VSWR≤2를 기준으로 1.149 GHz에서 1.306 GHz까지 중심주파수 1.2275 GHz에서 약 12.79%의 대역폭을 갖는다. 또한 제안한 안테나의 수직 접지면의 길이를 약 0.25lo 이하로 설계하여 접지면 상에서 발생하는 복사패턴 왜곡과 접지면 방향으로의 이득을 감소시켰다. 정합 주파수 대역 내에서 안테나의 복사이득은 약 0.6 dBi 값을 갖으며, 전방향성 모노폴 복사패턴을 가짐으로써 PDA와 휴대 통신 단말기등과 같은 통신기기에 응용할 수 있는 적합한 구조를 갖는다.
more초록/요약
This paper presents a folded stripline-fed small broadband disk-loaded monopole antenna and dual spiral monopole antenna with vertical ground plane. The bandwidth of the disk-loaded monopole antenna can be enhanced by electromagnetic coupling between the shorted rectangular disk and the probe with folded strip line. The measured impedance bandwidth of the disk-loaded monopole antenna is 37.6% for VSWR≤2 with the center frequency at 2.313 GHz and has the physical dimensions of only 11 mm×11 mm×11 mm which corresponds to the electrical length of 0.085λo×0.085λo×0.085λo. For improving the radiation patterncharacteristics, rectangular slits are inserted in the vertical ground plane. Rectangular slits affect the currents distribution on the ground plane, so that the antenna radiation in the direction of the ground plane is reduced more than 3 dBi. Gain of the antenna is approximately 2.6 dBi within the bandwidth. Next the monopole antenna with dual spiral structures lowered the operation frequency by replacing the short disk of disk-loaded monopole antenna. The measuerd impedance bandwidth of the dual spiral monopole antenna is 12.79% for VSWR≤2 with the centerfrequency at 1.2275 GHz. The physical dimensions of the dual spiral monopole antenna is 12 mm x 12mm x 12mm, and it has the electrical length of 0.034λo×0.034λo×0.034λo. Gain of the antenna is approximately 2.6 dBi within the bandwidth. As the proposed antennas has the characteristics of omnidirectional radiation pattern, it can offers a suitable structure for communication equipments as PDA and PCS set.
more목차
차례
국문요약
표차례
그림차례
제1장 서론 = 1
제2장 수직한 접지면을 가진 전자기적 결합 급전 소형 광대역 디스크-로디드 모노폴 안테나 = 4
제1절 안테나 구조 = 4
제2절 동작원리 및 설계변수 변화에 따른 안테나 특성 = 7
제3절 측정결과 및 고찰 = 13
제3장 수직한 접지면에 슬릿을 삽입한 전자기적 결합 급전 소형 광대역 디스크-로디드 모노폴 안테나 = 23
제4장 두 개의 스파이럴 스트립 구조를 갖는 소형 광대역 스파이럴 모노폴 안테나 = 29
제1절 안테나 구조 = 29
제2절 동작원리 및 설계변수 변화에 따른 안테나 특성 = 34
제3절 측정결과 및 고찰 = 45
제 5 장 결론 = 47
참고문헌 = 49
Abstract = 52
