본 논문에서는 이동 통신 기기에 적합하고 다중 대역을 지원하는 무선 USB동글(dongle)용 내장형 안테나를 제안하였다. 제안된 무선 USB 동글용 안테나는 프린트형 미앤더 모노폴 안테나를 사용하여 이중 광대역 특성을 구현하였고, $50-{\Omega}$동축 케이블을 이용하여 급전하였다. 안테나는 두께가 1 mm, 비유전율이 4.6인 FR-4 기판 위에 설계되었고, 전체 크기는 $10{\times}50mm^2$로 내장형 안테나에 적합하다. 제작된 안테나는 측정 결과, VSWR<2 기준으로 2.3~2.7 GHz, 5.15~5.825 GHz의 이중 대역을 만족시킨다. 따라서 제안된 안테나는 WiBro, Bluetooth/ISM, WLAN, S-DMB, WiMAX의 대역을 만족하는 무선 USB 동굴용 안테나로 유용하게 활용될 수 있을 것이라 사료된다.
본 논문에서는 이동 통신 기기에 적합하고 다중 대역을 지원하는 무선 USB 동글(dongle)용 내장형 안테나를 제안하였다. 제안된 무선 USB 동글용 안테나는 프린트형 미앤더 모노폴 안테나를 사용하여 이중 광대역 특성을 구현하였고, $50-{\Omega}$ 동축 케이블을 이용하여 급전하였다. 안테나는 두께가 1 mm, 비유전율이 4.6인 FR-4 기판 위에 설계되었고, 전체 크기는 $10{\times}50mm^2$로 내장형 안테나에 적합하다. 제작된 안테나는 측정 결과, VSWR<2 기준으로 2.3~2.7 GHz, 5.15~5.825 GHz의 이중 대역을 만족시킨다. 따라서 제안된 안테나는 WiBro, Bluetooth/ISM, WLAN, S-DMB, WiMAX의 대역을 만족하는 무선 USB 동굴용 안테나로 유용하게 활용될 수 있을 것이라 사료된다.
In this paper, a novel printed meander monopole antenna is proposed for wireless USB dongle applications. Dual-wideband resonance is obtained by utilizing a printed meander monopole radiator. The proposed antenna was fabricated on a thin FR-4 substrate with a thickness of 1 mm and a dielectric const...
In this paper, a novel printed meander monopole antenna is proposed for wireless USB dongle applications. Dual-wideband resonance is obtained by utilizing a printed meander monopole radiator. The proposed antenna was fabricated on a thin FR-4 substrate with a thickness of 1 mm and a dielectric constant of 4.6. The antenna is fed by a $50{\Omega}$ coaxial cable. This novel USB dongle antenna measures only $10{\times}50mm^2$. The measured results demonstrates that the antenna supports WiBro, Bluetooth/ISM, WLAN, S-DMB, and WiMAX service bands.
In this paper, a novel printed meander monopole antenna is proposed for wireless USB dongle applications. Dual-wideband resonance is obtained by utilizing a printed meander monopole radiator. The proposed antenna was fabricated on a thin FR-4 substrate with a thickness of 1 mm and a dielectric constant of 4.6. The antenna is fed by a $50{\Omega}$ coaxial cable. This novel USB dongle antenna measures only $10{\times}50mm^2$. The measured results demonstrates that the antenna supports WiBro, Bluetooth/ISM, WLAN, S-DMB, and WiMAX service bands.
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문제 정의
따라서 본 논문에서는 안테나의 소형화뿐만 아니라 다중 대역의 특성을 유도하기 위해 기존 평면형 모노폴 안테나를 수정한 미앤더 모노폴 안테나를 사용하여 WiBro(2.3～2.39 GHz), WLAN(2.4～2.483 GHz, 5.15～5.825 GHz), WiMAX(2.5～2.7 GHz), S-DMB(2.605～2.655 GHz), ISM/Bluetooth(2.4～2.480 GHz) 5개 서비스 대역에서 VSWR(Voltage Standarding Wave Ratio)<2 의 기준을 만족시키는 무선 USB 동글용 초소형/ 다중 대역 안테나를 제안하였다.
본 논문에서는 프린트형 미앤더 모노폴 안테나를 이용한 무선 USB 동글용 초소형/다중 대역 안테나를 제안 및 구현하였다. 안테나 파라미터에 따른 공진 주파수 특성을 분석하였고, 이를 바탕으로 최적화 파라미터를 추출하여 제작하였다.
제안 방법
본 논문에서는 프린트형 미앤더 모노폴 안테나를 이용한 무선 USB 동글용 초소형/다중 대역 안테나를 제안 및 구현하였다. 안테나 파라미터에 따른 공진 주파수 특성을 분석하였고, 이를 바탕으로 최적화 파라미터를 추출하여 제작하였다. 제작한 안테나를 플라스틱 케이스의 부착 유/무에 따라 측정하였고, 분석하였다.
하지만 평면형 모노폴 안테나의 경우, λ/4 길이에서 공진 주파수를 갖기 때문에 부피가 큰 단점이 있다. 이러한 문제점을 보완하기 위해 접힌 미앤더 모노폴 안테나의 형태를 구현하여 안테나가 차지하는 면적을 줄이고, 다중 대역 형성을 위해서 안테나의 패치를 변형시킨다.
안테나 파라미터에 따른 공진 주파수 특성을 분석하였고, 이를 바탕으로 최적화 파라미터를 추출하여 제작하였다. 제작한 안테나를 플라스틱 케이스의 부착 유/무에 따라 측정하였고, 분석하였다. 안테나의 크기는 10 mm(W)⨉50 mm(L)이며, 제안된 단일 안테나는 VSWR<2 기준으로 2.
대상 데이터
제안된 안테나에 사용된 기판은 유전율 4.6, loss tangent가 0.025, 두께가 1 mm인 글래스 에폭시(FR-4)며, 전체 크기는 10 mm(W)×50 mm(L)이다.
데이터처리
시뮬레이션 된 파라미터를 바탕으로 HFSS의 유 전자 알고리즘(genetic algorithm)을 사용하여 최적화 파라미터를 추출하였고, 결과를 표 2에 제시하였다.
이론/모형
2 장에서는 접힌 패치 안테나의 구조, 설계 사양 및 3 차원 구조 해석용 툴인 HFSS(High Frequency Structure Simulator)를 이용하여 시뮬레이션을 수행한다[7].
후속연구
480 GHz) 5개의 서비스 대역을 동시에 지원할 수 있다. 따라서 본 연구에서 제안하는 안테나는 무선 USB 동글용 초소형/다중 대역 안테나 구현에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
평면형 모노폴 안테나의 단점은 무엇인가?
기존의 평면형 모노폴 안테나는 우수한 방사 특성과 간단한 제작 공정으로 현재 활발한 연구가 이루어지고 있다. 하지만 평면형 모노폴 안테나의 경우, λ/4 길이에서 공진 주파수를 갖기 때문에 부피가 큰 단점이 있다. 이러한 문제점을 보완하기 위해 접힌 미앤더 모노폴 안테나의 형태를 구현하여 안테나가 차지하는 면적을 줄이고, 다중 대역 형성을 위해서 안테나의 패치를 변형시킨다.
안테나의 초소형 및 내장형 안테나에 관한 연구가 활발히 진행되고 있는 이유는 무엇인가?
모바일 기기는 무선 초고속 인터넷인 WiBro(Wireless Broad-band Internet) 위성 디지털 멀티미디어 방송 S-DMB(Satellite Digital Multimedia Broadcasting), 무선 랜 WLAN(Wireless Local Area Network), Bluetooth 등을 포함하는 수많은 무선 인터페이스를 필요로 한다. 이러한 다양한 인터페이스를 하나의 단말기로 제공하기 위해서는 다수의 안테나 설치가 필수적이다. 하지만 제공하는 인터페이스의 증가로 시스템이 차지하는 공간이 증가함에 따라 안테나 장착 공간은 더욱 협소해지고 있다. 따라서 이와 같은 문제를 해결하기 위해 안테나의 초소형 및 내장형 안테나에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다[1].
모바일 기기는 어떤 무선 인터페이스가 필요한가?
최근 무선 통신의 발달과 더불어, 이동 중에도 다양한 서비스를 이용할 수 있는 모바일 기기에 대한 관심과 수요가 급증하고 있다. 모바일 기기는 무선 초고속 인터넷인 WiBro(Wireless Broad-band Internet) 위성 디지털 멀티미디어 방송 S-DMB(Satellite Digital Multimedia Broadcasting), 무선 랜 WLAN(Wireless Local Area Network), Bluetooth 등을 포함하는 수많은 무선 인터페이스를 필요로 한다. 이러한 다양한 인터페이스를 하나의 단말기로 제공하기 위해서는 다수의 안테나 설치가 필수적이다.
참고문헌 (7)
최재훈, 김정표, 한민석, "안테나 최근 기술 동향-휴대 단말기용 안테나를 중심으로", 한국전자파학회지, 전자파기술, 20(6), 2009년 11월.
A. Kuramoto, "Small UWB antenna using triangular elements on UWB unit", in Proc. EuCAP, Nov. 2006.
S. W. Su, J. H. Chou, and K. L. Wong, "Internal ultrawideband monopole antenna for wireless USB dongle applications", IEEE Trans. Antennas Propagat., vol. 55, no. 4, pp. 1180-1183, Apr. 2007.
C. C. Lin., S. W. Kuo, and H. R. Chuang, "A 2.4- GHz printed meander-line antenna for USB WLAN with notebook-PC housing", IEEE Microw. Wireless Compon Lett., vol. 15, no. 9, pp. 546-548, Sep. 2005.
J. Y. Jan, C. Y. Hsiang, "Wideband CPW-fed slot antenna for DCS, PCS, 3G and Bluetooth bands", Electron. Lett., vol. 42, no. 24, pp. 1377-1378, Nov. 2006.
R. Li, B. Pan, J. Laskar, and M. M. Tentzeris, "A novel low-profile broadband dual-frequency planar antenna for wireless handsets", IEEE Trans. Antennas Propagat., vol. 56, no. 4, pp. 1155-1162, Apr. 2008.
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