본 연구에서는 위상배열 안테나의 기본방사소자로 사용될 선형 테이퍼형 슬롯 안테나를 설계 제작하여 그 특성을 실험적으로 고찰 한다. 테이퍼형 슬롯 안테나(TSA)는 박막, 경량, 간단한 제조와 고주파 단일 집적회로에 적합하다. 또한, 멀티 옥타브 대역폭, 적절한 높은 이득, 대칭적인 E-면과 H-면 방사패턴을 가진다. 마이크로스트핍 선형 테이퍼형 안테나의 급전회로는 마이크로스트립-슬롯 선로간의 트랜지션을 사용한다. 트랜지션은 두 면으로 이루어진다. 한쪽 면은 마이크로스트립 선로이고, 다른 한쪽은 슬롯 선로를 가지는 구조이다. 마이크로스트립 과 슬롯 선로의 길이는 마이크로스트립과 슬롯 선로의 교차면의 중앙에서 ${\lambda}_m/4$과 ${\lambda}_s/4$이다. 넓은 대역폭을 얻기 위하여, 슬롯 선로의 종단부의 폭은 $1.75{\lambda}_o$로 하고, 큰 지향성을 얻기 위하여 슬롯 선로의 테이퍼된 길이는 $4{\lambda}_o$로 한다. 실험결과 마이크로스트립 선형 테이퍼형 슬롯 안테나는 5GHz의 중심 주파수에서 약 5GHz의 대역폭을 가지고, 대칭적인 E-면과 H-면 방사패턴을 가진다.
본 연구에서는 위상배열 안테나의 기본방사소자로 사용될 선형 테이퍼형 슬롯 안테나를 설계 제작하여 그 특성을 실험적으로 고찰 한다. 테이퍼형 슬롯 안테나(TSA)는 박막, 경량, 간단한 제조와 고주파 단일 집적회로에 적합하다. 또한, 멀티 옥타브 대역폭, 적절한 높은 이득, 대칭적인 E-면과 H-면 방사패턴을 가진다. 마이크로스트핍 선형 테이퍼형 안테나의 급전회로는 마이크로스트립-슬롯 선로간의 트랜지션을 사용한다. 트랜지션은 두 면으로 이루어진다. 한쪽 면은 마이크로스트립 선로이고, 다른 한쪽은 슬롯 선로를 가지는 구조이다. 마이크로스트립 과 슬롯 선로의 길이는 마이크로스트립과 슬롯 선로의 교차면의 중앙에서 ${\lambda}_m/4$과 ${\lambda}_s/4$이다. 넓은 대역폭을 얻기 위하여, 슬롯 선로의 종단부의 폭은 $1.75{\lambda}_o$로 하고, 큰 지향성을 얻기 위하여 슬롯 선로의 테이퍼된 길이는 $4{\lambda}_o$로 한다. 실험결과 마이크로스트립 선형 테이퍼형 슬롯 안테나는 5GHz의 중심 주파수에서 약 5GHz의 대역폭을 가지고, 대칭적인 E-면과 H-면 방사패턴을 가진다.
In this paper, a microstrip linear tapered slot antenna is designed. A tapered slot antenna(TSA) has many advantages such as low profile, low weight, easy fabrication, and compatibility with monolithic microwave integrated circuits(MMIC). In addition, it has demonstrated multi octave bandwidth, mode...
In this paper, a microstrip linear tapered slot antenna is designed. A tapered slot antenna(TSA) has many advantages such as low profile, low weight, easy fabrication, and compatibility with monolithic microwave integrated circuits(MMIC). In addition, it has demonstrated multi octave bandwidth, moderately high gain, and symmetrical E- and H-plane beam patterns. A feed network is implemented with transition between a microstrip and a slot line for the microstrip linear tapered slot antenna. The transition is consist of two sides. One side has a microstrip line, the other side has a slot line. The dimensions of the microstrip and slot line are ${\lambda}_m/4$ and ${\lambda}_s/4$ at the center of the cross section of the microstrip and slot line. In order to get broad bandwidth antenna characteristics, the tapered length is chosen as $4{\lambda}_o$ and termination width is chosen as $1.75{\lambda}_o$. Experimental results show that the microstrip tapered slot antenna has symmetrical E- and H-plane beam patterns with around 5GHz of bandwidth at center frequency of 5.0GHz.
In this paper, a microstrip linear tapered slot antenna is designed. A tapered slot antenna(TSA) has many advantages such as low profile, low weight, easy fabrication, and compatibility with monolithic microwave integrated circuits(MMIC). In addition, it has demonstrated multi octave bandwidth, moderately high gain, and symmetrical E- and H-plane beam patterns. A feed network is implemented with transition between a microstrip and a slot line for the microstrip linear tapered slot antenna. The transition is consist of two sides. One side has a microstrip line, the other side has a slot line. The dimensions of the microstrip and slot line are ${\lambda}_m/4$ and ${\lambda}_s/4$ at the center of the cross section of the microstrip and slot line. In order to get broad bandwidth antenna characteristics, the tapered length is chosen as $4{\lambda}_o$ and termination width is chosen as $1.75{\lambda}_o$. Experimental results show that the microstrip tapered slot antenna has symmetrical E- and H-plane beam patterns with around 5GHz of bandwidth at center frequency of 5.0GHz.
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문제 정의
본 논문에서는 중심 주파수 5GHz에서 동작하는 마이크로 스트립-슬롯 선로의 트랜지션을 사용한 위상배열 안테나의 기본 방사소자인 LTSA를 설계 . 제작 하였다.
제안 방법
마이크로스트립-슬롯 선로의 트랜지션을 사용한 선형 테이퍼형 슬롯 안테나를 설계 . 제작 한다.
본 연구에서는 위상배열 안테나의 기본 방사 소자로 사용될 선형 테이퍼형 슬롯 안테나(LTSA : Linear Tapered Slot Antenna)의 급전을 위하여 마이m로스트립-슬롯 선로 트랜지션을 사용한다. 마이크로 스트립-슬롯 선로의 트랜지션에서 마이크로스트립 선로의 임피던스는 500 으로, 슬롯 선로의 임피던스는 110。으로 한다.
제작 한다. 제작된 안테나는 Vector Network Analyzer로 안테나의 특성을 실험적으로 고찰한다.
성능/효과
제작 하였다. 반사손실을 측정한 결과 2GHz〜7GHz까지의 넓은 대역폭을 얻었으나, 공진 주파수가 다소 낮게 나타났다. 이것은 마이크로스트립-슬롯 선로 트랜지션에서 마이크로 스트립 선로의 길이가 가장자리 효과(fringing effect)로 인한 오차 때문이다.
9GH五에서도대칭성을 가진다. 중심주파수 5GHz에서 부엽준위(SLL) 는 -9dB로 나타났고, 지향성은 17dBi이며, 빔폭은 22° 로 나타나 Zucker의 공식이 타당함을 실험적으로 확인하였다.
참고문헌 (5)
Kai Fong Lee, Wei Chen, "Advances in microst rip and printed antennas", John Wiley & Sons Inc., pp. 443-444, 1997
R. N. Simons, R. Q. Lee, and T. D. Perl, "New techniques for exciting linearly tapered slot antennas with coplanar waveguide", Electron. Lett., vol. 28, no. 7, pp 620-621, March, 1992
Yahia M. M. Antar, Arun K. Bhattcharyya, and Apisak Ittipiboon, "Microstrip-slotline transition analysis using the spectral domain technique", IEEE Trans. Microwave theory & Techniques, Vol. 40, No. 3, March, 1992
F. J. Zucker, "Surface- and leaky-wave antenn as", in Antenna Engineering Handbook, H. Jasik, Ed. New York : McGraw-Hill, 1961
K. S. Yngvesson et al., "Endfire tapered slot antennas on dieletric substrates", IEEE trans. Antennas Propagat., vol. AP-33, no. 12, pp 1392-1400, December, 1985
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