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[국내논문] WLAN 시스템에 적용 가능한 결함 접지 구조를 갖는 이중대역 평면형 모노폴 안테나 설계 및 제작
Design and Fabrication of Dual-Band Planar Monopole Antenna with Defected Ground Structure for WLAN Applications 원문보기

韓國電磁波學會論文誌 = The journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science, v.29 no.1, 2018년, pp.42 - 49  

강병남 (충북대학교 정보통신공학부) ,  이승엽 (전남대학교 전자통신공학과) ,  정민주 (충북대학교 정보통신공학부) ,  최도민 (충북대학교 정보통신공학부) ,  김남 (충북대학교 정보통신공학부)

초록
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본 논문에서는 WLAN(Wireless Local Area Network) 시스템에 적용 가능한 결합 접지 구조(DGS)를 갖는 마이크로스트립 급전 방식모노폴 안테나를 제작하였다. 제안된 안테나는 결함 접지 구조를 이용하여 이중 대역이 나타나게 하였으며, 모노폴 안테나는 두께를 단계별로 줄여가며 임피던스 정합을 용이하게 하였다. $44{\times}51{\times}1.6mm^3$의 크기로 모노폴 안테나 및 접지면의 크기를 변화시켜가며 최적화하여 WLAN의 2.4 GHz 대역과 5 GHz 대역을 만족할 수 있도록 하였다. FR-4 기판을 사용하여 제작 및 측정한 결과 VSWR(Voltage Standing Wave Ratio) 2 이하를 기준으로 210 MHz(2.29~2.50 GHz)와 900 MHz(5.05~5.95 GHz)의 대역폭을 얻었고 전방향성의 방사패턴을 얻었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, a dual-band microstrip-fed monopole antenna with a DGS(defected ground structure) for WLAN(wireless local area network) applications is presented. The antenna consists of a monopole and a defected ground, which were etched on both sides of the FR-4 substrate. The defected ground struc...

주제어

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문제 정의

  • 본 논문에서는 WLAN 의 2.4 GHz 대역과 5 GHz 대역에서 사용 가능한 이중대역 특성과 일반 모노폴 안테나의 이득보다 높은 고이득 특성을 갖는 평면형 모노폴 안테나를 제안하였다.
  • 본 논문에서는 WLAN의 2.4 GHz와 5 GHz 대역에서동작하는 평면형 모노폴 안테나를 제안하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
평면형 구조의 안테나의 특징은? 그에 따라 무선 통신 기기들은 여러 개의 안테나 또는 다중 주파수 대역을 커버할 수 있는 안테나의 사용이 요구된다. 기본 적으로 평면형 구조의 안테나는 높은 양호도(Q-factor)로인해 주파수 대역폭이 좁다는 단점이 있지만, 두께가 얇고 부피가 작아 제작이 간편하여 많은 관심과 연구가 진행되고 있다 [1] .
WLAN의 장점은 무엇인가? 한편, WLAN(Wireless Local Area Network)는 산업분야는 물론 각 가정에서도 주로 사용되고 있으며, 유선과 비교하여 장소에 구애받지 않고 편리하게 사용할 수 있기 때문에 활용성이 증가하고 응용범위가 확장되고 있다.
슬릿, 슬롯 또는 스텁을 삽입하는 안테나의 단점은 무엇인가? 하지만 이러한 안테나들은 구조가 복잡하거나 이득이 낮거나 대역폭이 협소하다는 단점이 있다. 특히 WiFi 무선통신에 사용되는 선형 형태의 모노폴 안테나인 경우, 수 %의 대역폭을 좁은 대역폭과 작은 이득으로 인하여 실제 응용에 많은 제약이 뒤따르고 있는 실정이다.
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참고문헌 (11)

  1. A. B. Constantine, Antenna Theory Analysis and Design, Second edition, John Wiley & Sons Inc, 1997. 

  2. 정병순, 장상현, 윤성록, 김대현, “WLAN 기술의 발전 방향 및 IEEE 802.11ax 표준화 동향,” 한국통신학회지, 32(3), pp. 69-76, 2015년 3월. 

  3. 10.5515/KJKIEES.2014.25.10.1040 신용진, 이승우, 김남, “이중 사각 링 패치 결합효과와 접지면 L-슬롯을 이용한 4중 대역 인쇄형 모노폴 안테나 개발,” 한국전자파학회논문지, 25(10), pp. 1040-1049, 2014년 10월. 10.5515/KJKIEES.2014.25.10.1040 

  4. 10.6109/jkiice.2015.19.4.765 윤중한, “WLAN 시스템을 위한 두 개 원호 형태 안테나의 설계와 제작,” 한국정보통신학회논문지, 19(4), pp. 765-771, 2015년 4월. 10.6109/jkiice.2015.19.4.765 

  5. 10.13067/JKIECS.2015.10.7.763 문승민, 김기래, 윤중한, “WLAN 시스템에 적용 가능한 Arrow와 Ribbon 모양을 갖는 모노폴 안테나 설계 및 제작,” 한국전자통신학회논문지, 10(7), pp. 763-768, 2015년 7월. 10.13067/JKIECS.2015.10.7.763 

  6. 10.1109/ICCPS.2014.7062341 X. Liu, Y. Li, and W. Yu, “A simple dual-band antenna using a meander line and a tapered rectangle patch for WLAN applications,” in 2014 IEEE International Conference on Communiction Problem-Solving, Beijing, Dec. 2014, pp. 542-545. 10.1109/ICCPS.2014.7062341 

  7. 10.7840/kics.2013.38B.5.337 김순섭, 최영준, 주영달, 정용주, “WLAN system을 위한 U-slot 및 short-pin 결합한 바람개비 모양의 이중대역(5.2/5.8 GHz) 마이크로스트립 패치 안테나 설계 및 제작,” 한국통신학회논문지, 38(5), pp. 337-343, 2013년 5월. 10.7840/kics.2013.38B.5.337 

  8. 서나현, 이영철, 윤중한, “WLAN/WiMAX 시스템 적용을 위한 DGS를 갖는 삼중대역 안테나 설계 및 제작,” 한국정보통신학회논문지, 21(4), pp. 679-687, 2017년 4월. 

  9. 10.1109/ICAEE.2014.6838568 S. Oudayacoumar, T. Karthikeyan, and V. Hariprasad, “A triple-band microstrip fed monopole antenna using defected ground structure for WLAN and Wi-MAX applications,” in 2014 International Conference on Advances in Electrical Engineering(ICAEE), Vellore, Jan. 2014, pp. 1-4. 10.1109/ICAEE.2014.6838568 

  10. J. H. Yoon, M. S. Kim, Y. K. Jang, and Y. C. Rhee, “Fabrication and measurement of a monopole antenna with branch strips and slit ground for dual band WLAN applications,” in Asia-Pacific Microwave Conference 2011, Melbourne, VIC, 2011, pp. 630-633. 

  11. 10.1109/22.899965 D. Ahn, J. S. Park, C. S. Kim, J. Kim, Y. Qian, and T. Itoh, “A design of the low-pass filter using the novel microstrip defected ground structure,” IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol. 49, no. 1, pp. 86-93, Jan 2001. 10.1109/22.899965 

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