[논문]휴대 전화용 안테나의 지향성에 관한 연구

선승호; 박수봉; 김재이; 고영혁

휴대 전화용 안테나의 지향성에 관한 연구
A Study on the Directivity of Portable Telephone Antenna 원문보기

본 논문에서 이동통신 전화기에 의해 인체두부에 유기된 전계 분포와 지향성을 분석하였다. 계산된 모델은 인체 두부모델을 구성하고 안테나는 휴대폰 크기와 같은 그라운드판위에 올려놓았다. 이동 통신 전화기의 안테나로 전기력선이 제한 받지 않는 용량을 장하한 QMSA를 활용하였다. 안테나는 2㎓ 부분의 주파수 대역에서 동작하도록 설계하였고, 인체 두부로 터의 거리에 따른 변화와 안테나 복사 특성을 고찰하였다.

In this paper, the electric field distribution and directivity on human head caused by portable phone is analyzed. An analysis model is composed of a human head model and the antenna mounted on the same ground plane as portable telephone size. The QMSA to load a capacitor without limitation of the electric force is used In the computational model to apply to the antenna mounted on portable phone. This antenna is designed to operate in the near of frequency 2.0㎓, is observed the radiation characteristics of the antenna and their variations as a function of distance from the human head.

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문제 정의

본 논문에서는 2GHz용 안테나를 설계.제작하고, 설계.
본 논문에서는 휴대전화기에 있어서 휴대전화기가 단독으로 사용되는 경우와 인체 근접에서 사용되는 경우의 특성이 다름을 명확히 했다. 목적으로하는 공진 주파수를 2GHz로 설정하고 용량을 장하한 소형화된 안테나를 설계.

제안 방법

제 작된 용량을 장하한 QMSAe 안테나 전체길이가 일반적인 MSA의 방사 패치 길이 人 g/2(42mm)보다 짧 게 40mm로 하고 그라운드판이 필요 없도록 표1과 같이 설계되었다. 또한 방사 패치 길이가 eg/4( 19.5mm) 이고 전기력선이 미치는 범위가 제한받지 않도록 그라 운드판을 접어올린 우측 평행 평판과 방사 패치사이 용량을 장하함으로써 소형화하였다. 목적으로 하는 중 심 주파수를 2.
제작된 안테나의 리턴로스와 방사패턴을 측정하고, 휴대전화기케이스의 크기를 그라운드판으로 한 안테나를 설계하여 상용화된 HFSS프로그램에 의해서 리턴로스와 방사패턴을 계산하였다. 또한, 유대전화기 케이스의 크기를 그라운드판으로 한 안테나가 인체 근접에서 사용되는 각각의 상황에서의 방사 패텬을 계산하였다.
안테나 급전점과 인체머리부분과의 간격을 휴대전화 기가 인체머리부분에 접근해 있는 상황으로 고려했다. 머리 부분은 도체 및 손실이 있는 유전처】(印=45, 0=1.9 s/m)를 사용했고 각각에 대해서 전자계를 해석했 다.[4][5] 안테나 급전점과 인체머리부분과의 간격이 4 mm일 때의 방사패턴은 그림 8과 같으며 최대이득은 6.
본 논문에서는 휴대전화기에 있어서 휴대전화기가 단독으로 사용되는 경우와 인체 근접에서 사용되는 경우의 특성이 다름을 명확히 했다. 목적으로하는 공진 주파수를 2GHz로 설정하고 용량을 장하한 소형화된 안테나를 설계.제작하여 리턴로스와 방사특성을 계 산하고 측정하여 매우 일치됨을 확인하였다.
설계된 안테나는 전화기케이스가 안테나의 일부로 서 동작하기 때문에 안테나와 휴대 전화기를 하나의 안테나계로서 취급하여 휴대전화기케이스의 크기를 그라운드판으로 하여 부착하였다.
인체 머리부분의 형태는 직육면 체로 하고, 세로 HL=200mm, 가로 Hs=160mm로한다. 안테나 급전점과 인체머리부분과의 간격을 휴대전화 기가 인체머리부분에 접근해 있는 상황으로 고려했다. 머리 부분은 도체 및 손실이 있는 유전처】(印=45, 0=1.
설계 . 제 작된 용량을 장하한 QMSAe 안테나 전체길이가 일반적인 MSA의 방사 패치 길이 人 g/2(42mm)보다 짧 게 40mm로 하고 그라운드판이 필요 없도록 표1과 같이 설계되었다. 또한 방사 패치 길이가 eg/4( 19.
제작하고, 설계.제작된 안테나의 리턴로스와 방사패턴을 측정하고, 휴대전화기케이스의 크기를 그라운드판으로 한 안테나를 설계하여 상용화된 HFSS프로그램에 의해서 리턴로스와 방사패턴을 계산하였다. 또한, 유대전화기 케이스의 크기를 그라운드판으로 한 안테나가 인체 근접에서 사용되는 각각의 상황에서의 방사 패텬을 계산하였다.

대상 데이터

그리고 패치 폭 W1은 공진 주파수의 X/2 근처에서 이득이 최대가 된다. 기판의 유전율 "=2.55, 두께 Hl=3mm의 테프론 기판을 사용하여 설계 . 제작된 용 량을 장하한 QMSA의 척도는 표 1과 같다.

성능/효과

91dBi임을 확인하였다. 그리고 급 전점과 인체머리부분과의 간격이 멀어질수록 최대이 득은 점점 약해지먼서 인체너리부분에 전계의 영향이 점점 약해짐을 확인했다. 또한 안테나와 인체너리부분 과의 각도를 0 °, 30 °, 45 로 회선해서 위치할 때 최 대이득이 0。에서 6.
제작하여 리턴로스와 방사특성을 계 산하고 측정하여 매우 일치됨을 확인하였다. 그리고 휴대전화기케이스가 안테나의 일부로서 동작하기 때문에 휴대전화기케이스의 크기를 그라운드판으로 하여 안테나 최대이득이 그라운드판을 고려하지 않은 안 테나보다 2dBi큰 5.91dBi임을 확인하였다. 그리고 급 전점과 인체머리부분과의 간격이 멀어질수록 최대이 득은 점점 약해지먼서 인체너리부분에 전계의 영향이 점점 약해짐을 확인했다.
5mm) 이고 전기력선이 미치는 범위가 제한받지 않도록 그라 운드판을 접어올린 우측 평행 평판과 방사 패치사이 용량을 장하함으로써 소형화하였다. 목적으로 하는 중 심 주파수를 2.0 GHz로 설정하고, 설계된 안테나의 상 용화된 HFSS에 의한 리턴로스 특성과 방사패턴 특성 은 그림 2, 그림 3과 같이 공진주파수가 2GHz이고 대 역폭이 7.07%이며 최대이득은 3.78 dBi이다. 측정된 리턴로스 특성과 방사패턴 특성은 그림 4, 그림5와 같 으며 공진 주파수는 2GHz이고, 대역폭은 5.
목적으로하는 공진 주파수를 2GHz로 설정하고 용량을 장하한 소형화된 안테나를 설계.제작하여 리턴로스와 방사특성을 계 산하고 측정하여 매우 일치됨을 확인하였다. 그리고 휴대전화기케이스가 안테나의 일부로서 동작하기 때문에 휴대전화기케이스의 크기를 그라운드판으로 하여 안테나 최대이득이 그라운드판을 고려하지 않은 안 테나보다 2dBi큰 5.
78 dBi이다. 측정된 리턴로스 특성과 방사패턴 특성은 그림 4, 그림5와 같 으며 공진 주파수는 2GHz이고, 대역폭은 5.75%로 계 산치와 매우 양호하게 일치된다. 그리고 전화기케이스 가 안테나의 일부로서 동작하기 때문에 휴대전화기케 이스의 크기를 104 x 38mni의 그라운드판으로 하여 용 량을 장하한 QMSA의 방사특성은 그림 6과 같으며 휴대전화기케이스를 고려하지 않은 경우의 최대이득 3.

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