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초록
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본 논문은 원형 슬롯 UWB 안테나를 소형화한 반원모양의 UWB 안테나를 설계하였다. 전자기장 분석을 통해, 기존의 원형 슬롯 UWB 안테나는 슬롯 방사체에서 $TE_n$ 모드에 기초한 일련의 방사 극점(radiation poles)을 가지고 있으며, 완전자계벽의 성질을 갖는 대칭축이 존재한다는 것을 확인하였다. 이를 이용하여 소형화된 반원형 슬롯 UWB 안테나를 설계하고, 광대역 안테나 특성이 유지되는 것을 확인하였다. RF-60A(t=0.64 mm, ${\varepsilon}_r=6.15,\;tan\;{\delta}=0.0025$)의 기판으로 제작하여 측정한 결과, 기존의 원형 슬롯 UWB 안테나의 이득은 $-2.7{\sim}3.1dBi$이고, 소형화된 안테나는 $-2.1{\sim}4.3dBi$의 이득을 가지며, 두 안테나 모두 비슷한 방사 패턴을 보였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper proposes a miniaturized half-circular-slot UWB antenna. Using an analysis of the neld patterns, we show that the original circular-slot UWB antenna operates on a series of multi-pole radiation based on $TE_n$ modes, and a perfect magnetic wall exists along an axis of symmetry o...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 UWB 안테나로 다양한 변형이 발표된 원형(또는 타원형)-슬롯 UWB 안테나를 설계하여 전자기장 패턴 분석을 통한 여러 방사 공진 모드에서의 공통적인 전자기적 대칭면들을 도출하고, 이 결과를 이용하여 소형화된 반원형-슬롯 UWB 안테나를 설계하였다.
  • 본 논문에서는 기존의 원형-슬롯 UWB 안테나인 프로토타입 안테 나를 전자기 장적 인 대 칭 면과 그 대칭면의 성격을 규명하여 소형화한 반원형-슬롯 UWB 안테나를 설계하였다.

가설 설정

  • 프로토타입 안테나의 주요 설계 변수 값들은 t = 1.524 mm, £, =4.4, 손실 탄젠트(loss tangent)=0.025 의 FR4 기판을 가정하고, 시뮬레이션을 통해 최적화하여 표 1에 나타내었다. 안테나 전체 크기는 가로 60 mm, 세로 65 mm이며, 접지면의 크기는 UWB 대역 내의 공진 주파수보다는 임피던스 실수값에 영향을 주는 점을 고려하여 접지면의 크기를 먼저 고정하고 급전 선로에 테이퍼를 적절히 적용하였다.
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참고문헌 (14)

  1. 박길영, 신호섭, 오병철, 김남, '변형된 접지면과 대역저지 특성을 갖는 단일 평면 타원형 UWB 안테나', 한국전자파학회논문지, 16(12), pp. 1194 -1205, 2005년 12월 

  2. 장준원, 황희용, '초광대역 타원형 슬롯 패치 안테나 설계', 한국전자파학회 종합학술대회, 16 (1), pp. 607-611, 2006년 11월 

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  4. P. Li, J. Liang, and X. Chen, 'Ultra-wideband printed elliptical slot antenna', Antennas and Propagation Society International Symposium, IEEE, vol. 3A. pp. 508-511, Jul. 2005 

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  6. Evangelos S. Angelopoulos, Argiris Z. Anast-opoulos, Dimitra I. Kaklamani, Antonis A. Alexandridis, Fotis Lazarakis, and Kostas Dangakis, 'Circular and elliptical CPW-fed slot and microstrip-fed antennas for ultrawideband applications', Antenna and Wireless Propagation Letters, vol. 5, pp. 294-297, 2006 

  7. Raul R. Ramirez, Hala Elsadek, Luis Jofre, and Franco De Flaviis, 'Reduced size single and dual band linear polarized microstrip antennas for mobile communications', Antennas and Propagation Society International Symposium, vol. 4, pp. 450-453, 2001 

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  9. Warren L. Stutzman, Gray A. Thiele, 안테나 이론과 설계, 교보문고, pp. 216-217, 2003년 3월 

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  11. Kai Chang, Microwave Ring Circuits and Antennas, Wiley, pp. 252-255, 1996 

  12. Weng Cho Chew, 'A broad-band annular-ring microstrip antenna', IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. AP-30, no. 5, pp. 918-922, 1982 

  13. Murray R. Spiegel, John Liu, Mathematical Handbook of Formulas and Tables, McGraw Hill, p. 15 

  14. David M. Pozar, Microwave Engineering, Wiley, p. 14, 2005 

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