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900 MHz 대역 고이득 원형 슬릿 안테나의 설계
Design of a High-Gain Circular-Slit Antenna at 900 MHz 원문보기

한국위성정보통신학회논문지 = Journal of satellite, information and communications, v.12 no.1, 2017년, pp.72 - 75  

최영석 (한국항공대학교 항공전자정보공학부 고주파회로연구실) ,  조춘식 (한국항공대학교 항공전자정보공학부 고주파회로연구실)

초록
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본 논문은 소형화와 고이득을 위하여 패치 안테나에 원형 슬릿을 구현하였으며 900 MHz 대역에서 동작이 되도록 설계하였다. 사각형 모양의 패치형태를 변형하여 안테나 크기를 일차적으로 줄였으며 나아가 패치 안에 원형 슬릿을 추가하여 추가적으로 안테나의 크기를 감소시켰다. 원형슬릿의 개수와 반지름을 설계 변수로 설정하여 원하는 대역에서 반사손실을 약 -30 dB까지 되도록 Tuning 하였으며 방사패턴의 최대 이득도 약 4 dBi에 이르도록 안테나의 설계를 수행하였다. 원형슬릿이 존재하지 않는 경우 대비 약 20 MHz 정도의 공진 주파수 하향천이를 구현하여 본 논문에서 설계한 안테나의 소형화가 달성되었음을 증명하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, we design the circular slits in the parch antenna for size reduction and high gain working at 900 MHz. Modifying the rectangular type patch, we decrease the antenna real-estate, leading to antenna miniaturization with added circular slits in itself. The antenna is tuned for under -30 ...

주제어

#antenna   #circular slit   #high gain   #patch   #900 MHz  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 ISM 대역인 900 MHz 근처 대역에서의 안테나를 패치형태로 설계하기 위한 다양한 시도를 수행하였는데 이득은 최대화하고 크기를 줄이기 위하여서는 단순한 패치 형태로는 그 목적을 달성할 수가 없다. 그러므로 이를 위하여 접지 면에 추가 슬롯을 구현하던가 아니면 안테나 면에 슬릿을 구현하는 등의 전자기파가 공진하는 주파수의 파장을 최대한 증가시킴으로써 작은 크기에도 낮은 주파수에서 공진할 수 있도록 하는 구조를 설계하여야 한다[1, 2].
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
안테나 설계의 가장 중요하고도 가장 핵심적인 주제는? 패치 안테나의 이득을 최대화하면서 크기를 소형화하는 문제는 안테나 설계의 가장 중요하고도 가장 핵심적인 주제이므로 이를 구현하기 위하여 수많은 시도들이 수행되어 왔고 지금도 이러한 시도는 계속되고 있다. 본 논문에서는 ISM 대역인 900 MHz 근처 대역에서의 안테나를 패치형태로 설계하기 위한 다양한 시도를 수행하였는데 이득은 최대화하고 크기를 줄이기 위하여서는 단순한 패치 형태로는 그 목적을 달성할 수가 없다.
패치 안테나의 이득을 최대화하면서 크기를 소형화하기 위해 어떤 구조로 설계해야하는가? 본 논문에서는 ISM 대역인 900 MHz 근처 대역에서의 안테나를 패치형태로 설계하기 위한 다양한 시도를 수행하였는데 이득은 최대화하고 크기를 줄이기 위하여서는 단순한 패치 형태로는 그 목적을 달성할 수가 없다. 그러므로 이를 위하여 접지 면에 추가 슬롯을 구현하던가 아니면 안테나 면에 슬릿을 구현하는 등의 전자기파가 공진하는 주파수의 파장을 최대한 증가시킴으로써 작은 크기에도 낮은 주파수에서 공진할 수 있도록 하는 구조를 설계하여야 한다[1, 2].
ISM 대역은 몇 헤르츠인가? 패치 안테나의 이득을 최대화하면서 크기를 소형화하는 문제는 안테나 설계의 가장 중요하고도 가장 핵심적인 주제이므로 이를 구현하기 위하여 수많은 시도들이 수행되어 왔고 지금도 이러한 시도는 계속되고 있다. 본 논문에서는 ISM 대역인 900 MHz 근처 대역에서의 안테나를 패치형태로 설계하기 위한 다양한 시도를 수행하였는데 이득은 최대화하고 크기를 줄이기 위하여서는 단순한 패치 형태로는 그 목적을 달성할 수가 없다. 그러므로 이를 위하여 접지 면에 추가 슬롯을 구현하던가 아니면 안테나 면에 슬릿을 구현하는 등의 전자기파가 공진하는 주파수의 파장을 최대한 증가시킴으로써 작은 크기에도 낮은 주파수에서 공진할 수 있도록 하는 구조를 설계하여야 한다[1, 2].
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참고문헌 (4)

  1. A. Khidre, F. Yang, and A. Z. Elsherbeni, "A patch antenna with a varactor-loaded slot for reconfigurable dual-band operation," IEEE Trans. Antennas Propagat., vol. 63, no. 2, pp. 755-760, Feb. 2015. 

  2. C. Y. D. Sim, Y. J. Liao, and H. L. Lin, "Polarization reconfigurable eccentric annular ring slot antenna design," IEEE Trans. Antennas Propagat., vol. 63, no. 9, pp. 4152-4155, Sep. 2015. 

  3. Xu Rui, Jianying Li, and Kun Wei, "Dual-Band Dual-Sense Circularly Polarised Square Slot Antenna with Simple Structure," Electron Lett., vol. 52, no. 8, pp. 578-580, 2016. 

    상세보기

  4. George B. Abdelsayed, Shoukry I. Shams, and A. M. M. A. Allam, "Triple-band circularly polarized slotted patch antenna for GPS and UMTS systems," 2010 10th Mediterranean Microwave Symposium, pp. 448-451, 2010. 

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