듀얼밴드 마이크로스트립 안테나를 설계하기 위해, 정삼각형 패치에 두 쌍의 슬릿(slit)을 두며, 그중 한 쌍은 패치의 양 빗변에 두고 다른 한 쌍은 밑변에 둔다. 두 공진주파수 비는 패치의 밑변에 둔 두 슬릿의 위치와 길이에 따라 변화시킬 수 있다 Ensemble 5.0으로 설계된 안테나의 두 공진주파수 비는 $1.66 ({f_10}=1.928GHz, {f_20}=3.2GHz)$인데 반해, 측정치는 2.04 $({f_10}=1.6806 GHz, {f_20}=3.435 GHz)$이며, 오차의 원인은 제작 및 급전위치 오차와 유전율 분산 효과를 들 수 있다.
듀얼밴드 마이크로스트립 안테나를 설계하기 위해, 정삼각형 패치에 두 쌍의 슬릿(slit)을 두며, 그중 한 쌍은 패치의 양 빗변에 두고 다른 한 쌍은 밑변에 둔다. 두 공진주파수 비는 패치의 밑변에 둔 두 슬릿의 위치와 길이에 따라 변화시킬 수 있다 Ensemble 5.0으로 설계된 안테나의 두 공진주파수 비는 $1.66 ({f_10}=1.928GHz, {f_20}=3.2GHz)$인데 반해, 측정치는 2.04 $({f_10}=1.6806 GHz, {f_20}=3.435 GHz)$이며, 오차의 원인은 제작 및 급전위치 오차와 유전율 분산 효과를 들 수 있다.
For dualband operation, it can be done by loading two pair of slits in the equilateraltriangular patch, one embeded close to the side edges of the patch and the other inserted at the bottom edge of the patch. The frequency ratio of the two operating frequencies can be tuned by varing the positions...
For dualband operation, it can be done by loading two pair of slits in the equilateraltriangular patch, one embeded close to the side edges of the patch and the other inserted at the bottom edge of the patch. The frequency ratio of the two operating frequencies can be tuned by varing the positions and lengths of the inserted slots at the bottom edge of the patch. While the calculated frequency ratio of the antenna by Ensemble 5.0 is $1.66 ({f_10}=1.928GHz, {f_20}=3.2GHz)$, the measured one is 2.04 $({f_10}=1.6806 GHz, {f_20}=3.435 GHz)$. The error in the frequency ratio is due on the fabrication dimension and feeding position error as well as on the permittivity dispersion effect.
For dualband operation, it can be done by loading two pair of slits in the equilateraltriangular patch, one embeded close to the side edges of the patch and the other inserted at the bottom edge of the patch. The frequency ratio of the two operating frequencies can be tuned by varing the positions and lengths of the inserted slots at the bottom edge of the patch. While the calculated frequency ratio of the antenna by Ensemble 5.0 is $1.66 ({f_10}=1.928GHz, {f_20}=3.2GHz)$, the measured one is 2.04 $({f_10}=1.6806 GHz, {f_20}=3.435 GHz)$. The error in the frequency ratio is due on the fabrication dimension and feeding position error as well as on the permittivity dispersion effect.
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문제 정의
본 논문에서는 정삼각형 패치상에 두 쌍의 슬릿을 둔 듀얼-밴드 정삼각형 마이크로스트립 안테나를 설계하였다. Ensemble Ver 5.
제안 방법
본 연구에서는 정삼각형 마이크로스트립 패치에 두 쌍의 슬릿을 두어 듀얼-밴드 안테나를 설계한다. 정삼각형 마이크로스트립 패치는 사각형 마이크로 스트립 패치보다 면적이 작고, 두 쌍의 슬릿을 이용하여 얻을 수 있는 두 대역의 주파수 비의 범위가 보다 넓어지는 이점이 있다23.
정삼각형 마이크로스트립 안테나의 패치상에두 쌍의 슬릿을 적당하게 배열함으로써 듀얼-밴드 특성을 갖는 정삼각형 마이크로스트립 안테나를 설계한다. 안테나의 급전은 단일 프로브 급전법 (single-probe)을 사용한다.
대상 데이터
마이크로스트립 패치 안테나에 사용된 기판은 유전율 4.6, 두께 60mil인 Rogers사의 TMM-4를사용한다. 설계된 안테나는 모멘트법을 이용한 Ensemble ver 5 소프트웨어로 최적화한다.
본 연구에서 설계된 듀얼-밴드 특성을 갖는 안테나는 그림 3과 같이 유전율이 弓이고 두께 h인 기판 위에 한 변의 길이가 d인 정삼각형의 마이크로 스트립 패치 내에 두 쌍의 좁은 슬릿을 가지고잇다. 이때 길이 土, 폭 W 인 슬릿 1은 정삼각형 패치의 빗변으로부터 的만큼 떨어진 위치에 빗변에 평 행하게 존재한다.
안테나 설계에 사용된 유전체 기판은 두께 h=Qf}mil, 유전율 弓 = 4.6이다. 듀얼-밴드 정삼각형 마이크로스트립 안테나는 모멘트(Moment) 법을 이용한 Ensemble ver 5.
그림 1. 정삼각형 마이크로스트립 안테나의 구조.
데이터처리
6이다. 듀얼-밴드 정삼각형 마이크로스트립 안테나는 모멘트(Moment) 법을 이용한 Ensemble ver 5.0 안테나 해석용 소프트웨어로 반사손실, 방사패턴등의 안테나 특성을 계산하고, 그 결과를 근거로 설계된 안테나를 제작하여 회로망 분석기 (Network Analyzer anritsu 37369A) 와 근계 측정 장비(ORBIT FR959 FR INC)로 안테나의 특성을 측정하고 실험 결과를 비교 분석하였다. 설계된 듀얼-밴드 마이크로스트립 안테나의 치수는 표 1과 같다.
설계된 안테나는 모멘트법을 이용한 Ensemble ver 5 소프트웨어로 최적화한다. 설계■제작한 안테나는 벡터 회로망 분석기 (Vector Netw ork Analyzer : Anritsu 37369A)와 근계 측정장비 (Near-Field Measurment System : ORBIT FR- 959)를 사용하여 안테나의 반사손실, 방사 패턴을 실험적으로 측정하고 시뮬레이션 결과와 비교.검토한다.
이론/모형
6, 두께 60mil인 Rogers사의 TMM-4를사용한다. 설계된 안테나는 모멘트법을 이용한 Ensemble ver 5 소프트웨어로 최적화한다. 설계■제작한 안테나는 벡터 회로망 분석기 (Vector Netw ork Analyzer : Anritsu 37369A)와 근계 측정장비 (Near-Field Measurment System : ORBIT FR- 959)를 사용하여 안테나의 반사손실, 방사 패턴을 실험적으로 측정하고 시뮬레이션 결과와 비교.
설계한다. 안테나의 급전은 단일 프로브 급전법 (single-probe)을 사용한다.
성능/효과
설계하였다. Ensemble Ver 5.0 소프트웨어를 이용한 모의실험을 통하여 정삼각형 패치의 밑변에 존재하는 슬릿의 길이와 위치를 조정했을 때 두 밴드의 동작주파수비가 조정됨을 알 수 있었다.
04로 나타났다. 측정 결과에 나타난 오차는 유전율의 분산성, 제작상 슬릿 치수의 부정확성, 급전점 위치에 따라 안테나의 임피던스의 변화가 민감한 정삼각형 마이크로 스트립 패치의 특성이라고 생각된다.
참고문헌 (5)
S.Maci, G. Biff Gentili, P. Piazzesl, and C. Salvador, 'Dual-band slot-loaded patch antenna', Proc. Inst. Elect. Eng. Microwave antennas Propagat. vol 142, pp. 225-232, 1995
J. H. Lu, 'Novel dual-frequency design of single-feed equilateral-triangular microstrip antenna', Microwave Opt. Technol. Lett., vol. 22, pp. 133-136, July 1999
J. Y. Jan and K. L. Wong, 'Single-feed dual-frequency circular microstrip antenna with an open-ring slot,' Microwave Opt. Technol. Lett., vol. 22, pp.157-160, Aug. 1999
J. H. Lu, C. L. Tang, and K. L. Wong, 'Novel Dual-Frequency and Broad-band Designs of slot-loaded Equilateral Triangular Microstrip Antennas,' IEEE Trans. Antennas Propagat., vol.48, pp.1048-1053, Nov. 1988
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