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기판 두께에 따른 핀 배열을 가지는 패치 안테나의 방사 특성
Radiation Characteristics of Patch Antennas with an Array of Pins for Various Substrate Thicknesses 원문보기

電子工學會論文誌. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea. TC, 통신, v.46 no.10=no.388, 2009년, pp.63 - 71  

조명기 (숭실대학교 정보통신전자공학부) ,  김태영 (숭실대학교 정보통신전자공학부) ,  김부균 (숭실대학교 정보통신전자공학부)

초록
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여러 가지 기판 두께에서 동작 주파수를 일정하게 유지하면서 좋은 방사 특성을 가지는 핀 배열을 가지는 패치 안테나에 대해 연구하였다. 수평방향으로의 방사를 최대로 억제시키는 핀 배열 패치 안테나의 패치 길이가 기판 두께가 증가함에 따라 작아짐을 볼 수 있었다. 핀 배열 패치 안테나는 기본 패치 안테나보다 수평방향으로의 방사가 크게 억제되고 전방방사 이득이 증가하며 후방방사는 감소함을 볼 수 있다. 또한 핀 배열 패치 안테나의 E-plane 방사 패턴의 Half-power beamwidth가 기본 패치 안테나보다 작아져 안테나의 지향성이 향상됨을 볼 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The patch antennas with an array of pins with excellent radiation characteristics are investigated for several substrate thicknesses. The patch length of a pin array patch antenna for the maximum suppression of radiation in the horizontal plane decreases as the substrate thickness increases. The rad...

주제어

#Suppressed radiation in horizontal directions   #Microstrip patch antennas   #Antenna arrays   #Mutual coupling   #Antenna radiation patterns  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
마이크로스트립 패치 안테나의 특징은? 마이크로스트립 패치 안테나는 두께가 얇고(low-profile) 무게가 가벼우며 면 구조를 가진다. 또한 프린트 회로기술을 이용하면 제작이 간편하고 저렴하게 제작할 수 있기 때문에 많이 사용되고 있다[1]. 마이크로 스트립 패치 안테나의 단점중 하나는 주파수 대역폭이 좁다는 것이다[2].
마이크로 스트립 패치 안테나의 단점 중 하나는 무엇인가? 또한 프린트 회로기술을 이용하면 제작이 간편하고 저렴하게 제작할 수 있기 때문에 많이 사용되고 있다[1]. 마이크로 스트립 패치 안테나의 단점중 하나는 주파수 대역폭이 좁다는 것이다[2]. 기판 두께를 크게 하면 대역폭은 증가하지만 표면파가 증가하여 배열 안테나에서 인접 안테나 사이의 상호결합을 증가시켜 배열 안테나의 특성을저하시키는 주요 원인이 된다[3].
최적화된 핀 배열 패치 안테나가 기본 패치 안테나에 비하여 E-평면 수평방향(0°-180°) 으로의 방사가 약 13dB 이상 억제되고 H-평면 수평방향(90°-270°)으로의 방사도 약 3dB 이상 억제됨을 볼 수 있고 초기 핀 배열 패치안테나에 비하여 E-평면 수평방향의 0° 방향과 H평면 수평방향(90°-270°)으로의 방사는 약 1 dB 증가했지만 E-평면 수평방향의 180° 방향으로 약 7 dB 이상 억제되는 이유는? 최적화된 핀 배열 패치 안테나가 기본 패치 안테나에 비하여 E-평면 수평방향(0°-180°) 으로의 방사가 약 13dB 이상 억제되고 H-평면 수평방향(90°-270°)으로의 방사도 약 3dB 이상 억제됨을 볼 수 있고 초기 핀 배열 패치안테나에 비하여 E-평면 수평방향의 0° 방향과 H평면 수평방향(90°-270°)으로의 방사는 약 1 dB 증가했지만 E-평면 수평방향의 180° 방향으로 약 7 dB 이상 억제됨을 볼 수 있다. 이러한 원인은 초기 핀 배열 패치 안테나의 매칭 문제로 방사 파워가 작기 때문이라 생각한다. 따라서 최적화된 핀 배열 패치 안테나의 전방방사가 초기 핀 배열 패치 안테나의 전방방사보다 1.
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참고문헌 (5)

  1. R. Garg, P. Bhartia, I. Bahl, and A. Ittipiboon, Microstrip 'Antenna Design Handbook,' 2nd edition, Boston.London, Artech House, 2000 

  2. R. Balanis 'Antenna Theory,' 2nd edition, Wiley & Sons, 1997 

  3. M. A. Khayat, J, T, Williams, D. R. Jackson, and S. A. Long, 'Mutual coupling between reduced surface-wave microstrip antennas,' IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 48, pp.1581-1593, Oct. 2000 

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  4. Marija M. Nikolic, Antonije R. Djordjevic, and Arye Nehorai, 'Microstrip Antennas With Suppressed Radiation in Horizontal Directions and Reduced Coupling,' IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 53, no. 11, pp. 3469-3476, Nov. 2005 

    상세보기 crossref

  5. 이우람, 김태영, 김부균, 신종덕, '패치와 접지면 사이에 삽입된 핀 배열을 가지는 안테나의 방사특성에 핀 반경이 미치는 효과,' 전자공학회논문지 -TC편, 제 45권, 제 10호, pp. 80-89, 2008년 10월 

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