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개방 종단된 계단형 슬롯을 사용한 UWB용 안테나의 소형화
Miniaturization of UWB Antenna Using Open Ended Stepped Slot 원문보기

한국항행학회논문지 = Journal of advanced navigation technology, v.21 no.4 = no.85, 2017년, pp.353 - 358  

이기용 (국방기술품질원 대구센터1팀) ,  이영순 (금오공과대학교 전자공학부)

초록
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기존의 UWB용 계단형 슬롯 안테나의 크기를 절반으로 줄이기 위해 개방 종단된 계단형 슬롯 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 방사부로써 접지면에 에칭된 계단형 슬롯과 윗면의 광대역 임피던스 정합을 위한 사각형 패치를 가진 마이크로스트립 급전선으로 구성된다. 제안된 안테나는 유전상수(${\epsilon}_r$)가 4.3, 두께가 1.6 mm, 크기가 $28.5{\times}32mm^2$ 인 FR4 기판에 설계 및 제작 되었다. 제안된 안테나의 제작 및 측정 결과, 임피던스 대역폭(${\mid}S_{11}{\mid}{\leq}-10dB$)이 7.99 GHz (3.01~11 GHz)로 UWB 대역(3.1 ~ 10.6 GHz)을 충분히 만족하였다. 특히 제안된 안테나의 크기가 기존의 안테나에 비해 절반으로 줄어들었음에도 불구하고, 사용하고자 하는 전 대역에서 안정되고 우수한 무지향성 방사패턴을 얻을 수 있었으며 2.18 ~ 4.93 dBi의 높은 이득 또한 얻을 수 있었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In order to reduce the size of the previous stepped slot antenna for UWB applications(3.1 ~ 10.6 GHz) to half, an open ended stepped slot antenna is proposed. The proposed antenna consists of a stepped slot etched on the ground plane as radiation part and a microstrip feed-line with rectangular patc...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 UWB 대역(3.1~10.6 GHz)을 만족하는 한쪽 끝이 개방된 계단형 슬롯 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 28.
  • 본 논문에서는 참고문헌 [9]의 UWB용 계단형 슬롯 안테나의 구조를 절반의 크기로 소형화 하기 위해, 반파장 공진형 슬롯이 접지면의 가장자리에서 절단된 형태인 개방 종단 모노폴 슬롯 [10]에 근거한 한 쪽 끝이 개방된 계단형 슬롯 안테나를 설계하고자 한다. 급전 구조는 광대역 정합을 위해 참고문헌 [9]에서와 같이 마이크로스트립 패치 형태로 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
일반적인 UWB 무선 기술의 주파수 대역폭은? 미국의 연방통신원회(FCC; federal communication commission)는 UWB 통신 시스템을 중심 주파수의 20 % 이상의 점유 대역폭 및 500 MHz 이상의 점유 대역폭을 갖는 무선통신 기술로 규정하였고, 기존의 무선 통신 기술 중에서도 500MHz 이상의 대역폭을 가지면 UWB 무선 기술로 구분이 가능해진다. 일반적인UWB 무선 기술의 상용 주파수 대역폭은 3.1 ~ 10.6 GHz의 매우 넓은 대역폭을 차지하고, 기존의 통신 방식에 비해 넓은 대역에서 낮은 전력으로 초고속 근거리 통신을 가능 하게 하는 무선 통신 기술 이다[1].
슬롯 안테나의 이점은? 그러나 대부분 협대역 동작과 슬롯의 1차 공진에만 초점을 맞추었다[4]. 추가적으로 간단한 디자인, 저 적층(low profile) 평면형 구조, 넓은 대역폭 등의 이점을 가지며 [5] 그에 따른 설계 방법은 여러 가지가 있다[6]-[9]. 참고문헌 [6] 에서는 좁은 슬롯과 슬롯 루프의 결합으로 이중대역을 만족한다.
미국의 연방통신원회가 규정한 UWB 통신 시스템이란 무엇인가? 미국의 연방통신원회(FCC; federal communication commission)는 UWB 통신 시스템을 중심 주파수의 20 % 이상의 점유 대역폭 및 500 MHz 이상의 점유 대역폭을 갖는 무선통신 기술로 규정하였고, 기존의 무선 통신 기술 중에서도 500MHz 이상의 대역폭을 가지면 UWB 무선 기술로 구분이 가능해진다. 일반적인UWB 무선 기술의 상용 주파수 대역폭은 3.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (10)

  1. FCC Report and Order for Part 15 Acceptance of Ultra-wideband(UWB) Systems from 3.1-10.6 GHz, Washington, DC, 2002. 

  2. T. A. Denidni and G. Augustin, Ultrawideband antennas for microwave imaging systems, Norwood, MA: Artech house, 2014. 

  3. C. A. Balanis, Antenna theory - analysis and design, 3rd ed. Hoboken, NJ: Wiley-Interscience, 2005. 

  4. R. Khokle, R. Kumar, and R. V. R. Krishna, "On the design of ultra wide band rectangular slot antenna excited by a flared microstrip feed line," Progress In Electromagnetics Research C, Vol. 40, pp.53-68, 2013. 

  5. L. Zhu, R. Fu, and K. L. Wu, "A novel broadband microstrip-fed wide slot antenna with double rejuction zeros," IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, Vol. 2, pp. 194-196, 2003. 

  6. C. Chulvanich, J. Nakasuwan, N. Songthanapitak, N. Anantrasirichai, and T. Wakabayashi, "Design narrow slot antenna for dual frequency," PIERS Online, Vol. 3, No. 7, pp. 1024-1028, 2007. 

  7. G. Khunead, J. Nakasuwan, N. Songthanapitak, and N. Anantrasirichai, "Investigate rectangular slot antenna with L-shaped strip," PIERS Online, Vol. 3, No. 7, pp.1076-1079, 2007. 

  8. L. Zhu, R. Fu, and K. L. Whu, "A novel broadband microstrip-fed wide slot antenna with double rejection zeros," IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, Vol.2, No. 1, pp.194-196, 2003. 

  9. R. Kumar, R. K. Khokle, and R. V. S. R. Krishna "A horizontally polarized rectangular stepped slot antenna for ultra wide bandwidth with boresight radiation patterns," IEEE Transaction On Antennas And Propagation, Vol. 62, No. 7, pp. 3501-3510, 2014. 

  10. S.I. Latif, L. Shafai, and S. K. Sharma, "Bandwidth enhancement and size reduction of microstrip slot antennas," IEEE Transaction On Antennas And Propagation Vol.53, No.3, pp.994-1003, 2005. 

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