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UWB 통신용 대수 주기 보우타이 다이폴 배열 안테나
Log-Periodic Bow-tie Dipole Array(LPBDA) Antenna for UWB Communications 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.12 no.9, 2011년, pp.4095 - 4100  

여준호 (대구대학교 정보통신공학부) ,  이종익 (동서대학교 전자공학과)

초록
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본 논문에서는 UWB 통신용으로 사용할 수 있는 대수 주기 보우타이 다이폴 배열 (LPBDA) 안테나에 대하여 연구하였다. 일반적인 LPDA 안테나에서 사용되는 다이폴 소자 대신에 보우타이 형태의 다이폴 소자를 사용하였고, 보우타이 소자의 양끝으로 벌어진 각도에 따른 LPBDA 안테나의 입력 반사계수와 이득 특성을 분석하였다. 양끝으로 벌어진 각도가 증가할수록 LPBDA 안테나의 가장 낮은 동작 주파수가 저주파수 대역으로 이동하여 주파수 대역폭이 늘어나지만, 평균이득은 줄어들었다. 그러나, LPDA 안테나에 비해 이득의 변화는 적고 전후방비가 향상되었다. 표준 LPDA 안테나와 양끝으로 벌어진 각도가 13도인 LPBDA 안테나를 FR4(비유전율 4.4, 두께 0.8 mm) 기판상에 제작하였다. 측정한 이득은 3.1~10.6 GHz 대역에서 표준 LPDA 안테나는 4~6.5 dBi 범위에 있고 LPBDA 안테나는 4.2~5 dBi 범위에 있다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, a log periodic bow-tie dipole array (LPBDA) antenna for UWB communications is investigated. Bow-tie shaped dipole elements are used instead of general dipole elements for LPDA antennas and the input reflection coefficient and realized gain characteristics of the LPBDA as a function of...

주제어

#Log-periodic Dipole Antenna(LPDA)   #Bow-tie Dipole Antenna   #Ultra-Wideband(UWB) Communications  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 UWB 통신용으로 사용할 수 있는 대수 주기 보우타이 다이폴 배열 안테나에 대하여 연구하였으며, 보우타이 소자의 양끝으로 벌어진 각도에 따른 LPBDA 안테나의 입력 반사계수와 이득을 분석하였다. 양끝으로 벌어진 각도가 증가할수록 LPBDA 안테나의 가장 낮은 동작 주파수가 저주파수 대역으로 이동하여 주파수 대역폭이 늘어나지만, 평균이득은 줄어들었다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
UWB 통신이란 무엇인가? 특히 3.1∼10.6 GHz 대역에서 100Mbps 이상의 전송속도를 가지는 저전력 근거리 무선 통신인 UWB(Ultra -Wideband) 통신 기술은 2002년 2월 미국 FCC(Federal Communications Commission)에 의해 민간 사용 규제가 완화되어 상업적 목적으로 사용이 가능해지고 무선 통신, 위치 추적 및 레이더 시스템 등의 분야에서 활발하게 연구되고 있다. 이러한 UWB 통신을 위해서는 UWB 주파수 대역의 신호를 송, 수신할 수 있는 광대역 안테나가 반드시 필요하며, UWB 통신 기술에 적합한 광대역 안테나에 대한 많은 연구 개발이 이루어지고 있다[2].
UWB 통신시스템의 대역폭을 만족하는 안테나는 무엇이 있는가? UWB 통신시스템의 대역폭을 만족하는 광대역 특성을 갖는 안테나로는 모노폴(monopole), 다이폴(dipole), 바이코니컬(biconical), 혼(horn), 스파이럴(spiral) 안테나 등이 있다. 이 중에서 소형 UWB 안테나를 위해서는 평면형 모노폴 및 다이폴 안테나가 사용되며, 고이득 지향성 UWB 안테나를 위해서는 혼 안테나나 스파이럴 안테나가 사용된다[2].
UWB 통신시스템 안테나 중 소형은 어떤 안테나가 사용되는가? UWB 통신시스템의 대역폭을 만족하는 광대역 특성을 갖는 안테나로는 모노폴(monopole), 다이폴(dipole), 바이코니컬(biconical), 혼(horn), 스파이럴(spiral) 안테나 등이 있다. 이 중에서 소형 UWB 안테나를 위해서는 평면형 모노폴 및 다이폴 안테나가 사용되며, 고이득 지향성 UWB 안테나를 위해서는 혼 안테나나 스파이럴 안테나가 사용된다[2].
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참고문헌 (7)

  1. R. Waterhouse, Printed Antennas for Wireless Communications, John Wiley & Sons Ltd., 2007. 

  2. Hans Schantz, The Art and Science of Ultrawideband Antennas, Artech House. 2005. 

  3. G. H. Brown and O. M. Woodward, "Experimentally determined radiation characteristics of conical and triangular antennas," RCA Rev., pp. 425-452, Dec. 1952. 

  4. R. L. Carrel, "The characteristic impedance of two infinite cones of arbitrary cross section," IRE Trans. Antennas Propag., vol. 6, pp. 197-201, Apr. 1958. 

    상세보기 crossref

  5. W. L. Stutzman and G. A. Thiele, Antenna theory and design, 2nd ed., Wiley, 1998. 

  6. C. A. Balanis, Antenna theory - Analysis and design, 3rd ed., Wiley-Interscience, 2005. 

  7. R. L. Carrel, "The design of log periodic dipole an-tenna," Proc. IRE Int. Convention Rec., 1961, pp. 61-75, pt. 1. 

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