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도파기와 기생 패치를 이용한 직렬-급전 다이폴 쌍 안테나의 이득 향상
Gain Enhancement of Series-fed Dipole Pair Antenna Using Director and Parasitic Patches 원문보기

한국정보통신학회논문지 = Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, v.21 no.10, 2017년, pp.1855 - 1861  

여준호 (School of Computer and Communication Engineering) ,  이종익 (Division of Mechatronics Engineering, Dongseo University)

초록
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본 논문에서는 한 개의 도파기, 두 개의 기생 패치를 이용하여 이중 직렬-급전 다이폴 쌍 안테나(series-fed dipole pair antenna; SDPA)의 이득을 향상시키는 방법에 관하여 연구하였다. 변형된 밸런을 이용하여 대역폭을 늘리고, 한 개의 도파기와 두 개의 기생 패치를 추가하여 중간 및 고주파수 대역에서 이득을 높였다. 도파기와 기생 패치 사이의 거리에 따른 안테나의 특성 변화를 분석하여 1.55-2.98 GHz 대역에서 7 dBi 이상의 이득을 갖는 SDPA를 설계하였다. 성능 검증을 위해 제안된 SDPA를 $90mm(L){\times}135mm(W)$의 크기로 FR4 기판 위에 제작하였다. 제작된 안테나는 전압 정재파비(voltage standing wave ratio; VSWR)가 2 이하인 대역이 1.56-3.10 GHz으로 나왔다. 또한 1.54-3.00 GHz 대역에서 이득이 7 dBi 이상을 유지하는 것을 확인하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, the gain enhancement of an SDPA using a director and two parasitic patches is studied. The modified balun is used to increase the bandwidth, whereas the director and two parasitic patches are appended to the SDPA to enhance the gain in the middle and high frequency bands. The effects ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이다. 따라서 이들 설계 변수의 변화에 대한 제안된 SDPA 특성의 영향을 조사하였다.
  • 본 논문에서는 한 개의 도파기와 기생 패치를 이용하여 SDPA의 이득을 향상시키는 방법에 관하여 연구하였다. 첫 번째로, 변형된 밸런을 이용하여 전체 임피던스 대역폭을 늘렸다[8].
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
SDPA는 어떻게 구성되는가? 광대역 지향성 평면 안테나 중에서 직렬-급전 다이폴 쌍 안테나(series-fed dipole pair antenna; SDPA)는 두 개의 길이가 다른 다이폴 투사기가 전송선로를 통해 직렬로 연결되어 있다. 따라서 하나의 다이폴 투사기를 사용하는 평면 준-야기 안테나에 비해 두 다이폴의 길이와 간격을 조절할 수 있으며 광대역 혹은 이중 대역 특성을 자유롭게 얻을 수 있는 장점이 있다[4].
SDPA의 장점은 무엇인가? 광대역 지향성 평면 안테나 중에서 직렬-급전 다이폴 쌍 안테나(series-fed dipole pair antenna; SDPA)는 두 개의 길이가 다른 다이폴 투사기가 전송선로를 통해 직렬로 연결되어 있다. 따라서 하나의 다이폴 투사기를 사용하는 평면 준-야기 안테나에 비해 두 다이폴의 길이와 간격을 조절할 수 있으며 광대역 혹은 이중 대역 특성을 자유롭게 얻을 수 있는 장점이 있다[4].
MS 선로를 앞면의 CPS 선로와 연결하기 위해 어떤 것을 사용하였는가? 뒷면에는 안테나를 급전하기 위해 폭이 다른 두 개의 마이크로스트립(microstrip; MS) 선로가 인쇄되어 있다. 뒷면의 MS 선로를 앞면의 CPS 선로와 연결하기 위해 단락 핀(via)을 사용하였다. 두 번째 MS의 길이를 조정하여 광대역 임피던스 정합을 구현할 수 있다[8].
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참고문헌 (8)

  1. Y. Cui, R. Li, and P. Wang, "A novel broadband planar antenna for 2G/3G/LTE base stations," IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 61, no. 5, pp. 2767-2774, May 2013. 

  2. D. L. Wen, D. Z. Zheng, and Q. X. Chu, "A wideband differentially fed dual-polarized antenna with stable radiation pattern for base stations," IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 65, no. 5, pp. 2248-2255, May 2017. 

  3. Y. Gou, S. Yang, J. Li, and Z. Nie, "A compact dual-polarized printed dipole antenna with high isolation for wideband base station applications," IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 62, no. 8, pp. 4392-4395, Aug. 2014. 

  4. F. Tefiku and C. A. Grimes, "Design of broad-band and dual-band antennas comprised of series-fed printed-strip dipole pairs," IEEE Transaction on Antennas and Propagation, vol. 48, no. 6, pp. 895-900, Jun. 2000. 

  5. J. Yeo, J. I. Lee, and J. T. Park, "Broadband series-fed dipole pair antenna with parasitic strip pair director," Progress In Electromagnetics Research C, vol. 45, pp. 1-13, 2013. 

  6. J. Yeo and J. I. Lee, "Bandwidth and gain enhancement of a series-fed two-dipole array antenna using nearby parasitic director," Microwave and Optical Technology Letters, vol. 55, no. 11, pp. 2782-2787, Nov. 2013. 

  7. J. Yeo and J. I. Lee, "Design of double-dipole quasi-Yagi antenna with 7 dBi gain," Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, vol. 20, no. 2, pp. 245-252, Feb. 2016. 

  8. J. Yeo, J. I. Lee, and W. S. Baek, "Bandwidth enhancement of double-dipole quasi-Yagi antenna using modified microstrip-to-coplanar strip line balun," Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, vol. 20, no. 3, pp. 457-463, Mar. 2016. 

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