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논문 상세정보

유한한 정사각형 기판을 가지는 마이크로스트립 패치 안테나의 방사 특성

Radiation Characteristics of Microstrip Patch Antennas with a Finite Grounded Square Substrate

초록

정사각형 기판의 크기가 패치 안테나의 방사 특성에 미치는 영향을 연구하기 위하여 마이크로스트립 패치 안테나를 제작하고 측정한 결과를 전산모의한 결과와 비교하였다. 전산모의한 방사 특성 결과와 측정한 방사 특성 결과가 잘 일치함을 볼 수 있었다. 기판의 크기가 패치 안테나의 공진 주파수와 대역폭에 미치는 영향은 작으나 방사패턴에 미치는 영향은 매우 큼을 볼 수 있었다. 기판 두께가 증가할수록 표면파의 발생이 증가하여 기판 크기에 따른 전방 방사 이득 변화 폭, 최대 방사가 일어나는 각도의 변화 폭과 방사패턴의 변화가 크게 발생한다. 기판 두께에 관계없이 기판 크기가 $0.8\;{\lambda}_0$ 일 때 전방방사 이득이 크고 전방방사와 후방방사 이득의 차이도 매우 크다.

Abstract

Effect of a finite square substrate plane on the radiation characteristics of a microstrip patch antenna is investigated. Excellent agreements between the simulation and measured results on the radiation characteristics of patch antennas for various square substrate thicknesses and sizes are obtained. The effect of a square substrate plane on the resonant frequency and bandwidth is small, while that on the radiation pattern is large. As the substrate thickness increases, the variations of the gain of the broadside radiation, the direction of the maximum radiation, and the radiation pattern increase for the variation of a substrate size. The maximum gain difference between the broadside radiation and back radiation and the large gain of broadside radiation are obtained when the length of a side of a square substrate plane is $0.8\;{\lambda}_0$.

참고문헌 (7)

  1. R. Garg, P. Bhartia, I. Bahl, and A. Ittipiboon, Microstrip Antenna Design Handbook, 2nd Boston·London, Artech House, 2000 
  2. G. Mayhew-Ridgers, J. W. Odendaal, and J. Joubert, "Singlelayer capacitive feed for wideband probe-fed microstrip antenna elements," IEEE Trans. on Antennas and Propagat., vol. 51, no. 6, pp. 1405–1407, 2003 
  3. J. James, and P.S. Hall, Handbook of Microstrip Antennas, Peter Peregrinus, London, UK, 1989 
  4. J. Huang, 'The finite ground plane effect on the microstrip antenna radiation patterns,' IEEE Trans. Antennas Propagat., vol. AP-31, pp. 649-653, Apr. 1983 
  5. A. A. Kishk and L. Shafai, The effect of various parameters of circular microstrip antennas on their radiation efficiency and the mode excitation,' IEEE Trans Antennas Propag, vol. AP-34, pp. 969-976, 1986 
  6. A. K. Bhattacharyya, 'Effects of finite ground plane on the radiation Characteristics of a circular patch antenna,' IEEE Trans. Antennas Propag., Vol. AP-38, pp. 152-159, 1990 
  7. 박재우, 김태영, 김부균, 신종덕, '유한한 정사각형 기판의 크기가 마이크로스트립 패치 안테나의 방사 특성에 미치는 영향,' 전자공학회논문지, 제 46권 TC편, 제 2호, pp. 114-125, 2009 

이 논문을 인용한 문헌 (2)

  1. Yoon, Young-Min ; Kim, Boo-Gyoun 2013. "Effect of Finite Substrate Size on the Radiation Characteristics of H-plane Linear Array Antennas" Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea = 전자공학회논문지, 50(5): 39~49 
  2. Bak, Hye-Lin ; Koo, Hwan-Mo ; Kim, Boo-Gyoun 2014. "Effects of the Dielectric Constant and Thickness of a Feed Substrate on the Characteristics of an Aperture Coupled Microstrip Patch Antenna" Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers = 전자공학회논문지, 51(7): 49~59 

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