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시간영역 유한차분(FDTD)법을 이용하여 2.4GHz와 5GHz의 ISM 대역을 위한 이중대역 마이크로스트립 안테나를 설계한다. 안테나의 방사소자로는 세 가지 모양을 제안한다. 첫 번째 모양은 두 개의 구형 패치가 겹쳐진 십자형 패치이며 두번째 모양은 H형 패치와 구형 패치가 겹쳐진 형태를 갖는 수정된 십자형 패치이다. 이 두 모양의 ...

시간영역 유한차분(FDTD)법을 이용하여 2.4GHz와 5GHz의 ISM 대역을 위한 이중대역 마이크로스트립 안테나를 설계한다. 안테나의 방사소자로는 세 가지 모양을 제안한다. 첫 번째 모양은 두 개의 구형 패치가 겹쳐진 십자형 패치이며 두번째 모양은 H형 패치와 구형 패치가 겹쳐진 형태를 갖는 수정된 십자형 패치이다. 이 두 모양의 급전방식은 개구 결합 급전방식을 이용한다. 마지막으로 FW-CPW 구조를 이용한 급전방식을 적용하여 십자형 루프를 제안한다. 개구 결합 급전방식을 이용한 두 가지 모양의 안테나는 대역폭 확보를 위해 공기층을 5mm 두며 십자형 루프를 이용한 안테나는 방사소자를 루프 형태로 제안하여 소형화 시키고 CPW 구조를 이용한 급전방식을 적용하여 광 대역을 구현한다. 수정된 십자형 패치를 이용한 안테나는 십자형 패치를 이용한 안테나의 소형화 방안으로 연구된다. 여기서 급전부의 파라미터 값은 고정시키고 방사소자의 크기만을 조절하여 개구 결합 급전방식의 장점인 방사부와 급전부의 독립적인 설계가 가능함을 확인 할 수 있다. ISM 이중대역 안테나를 설계하기 위해 제안된 세 가지 모양의 안테나의 설계파라미터들에 대한 입력 임피던스 변화를 살펴보고, 공진 주파수와 -10dB 대역폭 변화를 고찰한다. 반사 손실에 대한 계산결과와 측정결과가 거의 유사함을 확인하고, 안테나의 방사 패턴을 각각의 공진 주파수에서 측정하여 -3dB 빔 폭, 전후방비 및 최대이득을 제시한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Dual-band microstrip antennas are designed for industrial-scientific-medical(ISM) bands of 2.4GHz and 5GHz using finite-difference time-domain method(FDTD). Three types of radiating patch configurations are proposed. The first type is the cross patch shaped by overlapping two rectangular patches. Th...

Dual-band microstrip antennas are designed for industrial-scientific-medical(ISM) bands of 2.4GHz and 5GHz using finite-difference time-domain method(FDTD). Three types of radiating patch configurations are proposed. The first type is the cross patch shaped by overlapping two rectangular patches. The second type is the modified cross patch which shaped by overlapping the H-shaped patch and rectangular patch. These two types of patches are fed though aperture coupled feed system. The last one is the cross loop fed though FW-CPW geometry. For cross type antennas, using 5mm air-layer between aperture plane and dielectric substrate impedance bandwidth can be increased, the antenna using cross shape loop is miniaturized proposing loop type radiation element and wide band design to apply feed system using CPW geometry. Antenna using modified cross patch is studied by miniaturization way of antenna to use cross patch. Here, parameter value of feeding part is fixed and only controiled size of radiation patch; therefore it can be possibly confirmed that the advantage of aperture coupled feed system is radiating part and feeding part independent design. The various configurational parameters of proposed antenna of three types are examined to design ISM dual band antenna, and then it is investigated resonance frequency and change of -10 dB bandwidth. Calculation results and measured results about return loss are almost similar to confirmed, and are presented -3 dB beam width, the back lobe ratio, and maximum gain by measuring radiation pattern of antenna in each resonance frequency.

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