초록 ▼

제안된 안테나는 하나의 핀 다이오드를 사용하여 주파수를 재구성함으로써 다중대역을 포함하는 휴대폰용 안테나이다. 이 안테나는 핀 다이오드의 on/off 상태에 따라서 루프 모드와 평면 역-F형 안테나(PIFA)로 동작한다. 저주파 대역은 PIFA 모드에 의해 형성 되었고, 고주파 대역은 PIFA와 루프 모드의 결합에 의해 형성되었다. 제안된 안테나는 920MHz대역에서 8.7% 그리고 2250MHz대역에서 48.3%의 임피던스 대역폭을 만족한다.

6-dB 기준의 측정된 임피던스 대역폭은 저주파 대역에서 80MHz를 만족하

제안된 안테나는 하나의 핀 다이오드를 사용하여 주파수를 재구성함으로써 다중대역을 포함하는 휴대폰용 안테나이다. 이 안테나는 핀 다이오드의 on/off 상태에 따라서 루프 모드와 평면 역-F형 안테나(PIFA)로 동작한다. 저주파 대역은 PIFA 모드에 의해 형성 되었고, 고주파 대역은 PIFA와 루프 모드의 결합에 의해 형성되었다. 제안된 안테나는 920MHz대역에서 8.7% 그리고 2250MHz대역에서 48.3%의 임피던스 대역폭을 만족한다.

6-dB 기준의 측정된 임피던스 대역폭은 저주파 대역에서 80MHz를 만족하고, 고주파 대역에서 1090MHz의 광범위한 임피던스 대역폭을 만족한다. PIFA 모드로 동작함으로써 GSM900/LTE2300/2500 대역을 포함하고 루프 모드로 동작함으로써 GSM1800/1900/UMTS 대역을 포함한다. 측정된 데이터는 Ansoft simulation software HFSS를 이용하여 얻은 시뮬레이션 결과와 거의 일치한다. 시뮬레이션 결과와 측정된 결과 사이의 약간의 차이는 제작과정에서 발생되는 결함들로 생각된다. PIN diode는 on 상태에서 1.5Ω의 낮은 저항을 갖기 때문에 핀 다이오드에 의해 야기되는 반사계수의 손실 또한 낮다.

안테나는 기본 미앤더 PIFA, 시스템 접지 평면, 기생 스트립 라인 (parasitic strip line), 핀 다이오드, 바이어스 회로로 구성되어 있다. 핀 다이오드는 기생 스트립 라인의 끝과 돌출된 접지 평면 사이에 위치되어 있고, 핀 다이오드가 off 상태일 때 기생 스트립 라인과 돌출된 접지 평면 사이에 연결은 전기적으로 분리된다. 기본 미앤더 PIFA와 기생 스트립 라인 사이에 틈에서 결합 (coupling)이 발생한다. 핀 다이오드의 on/off 상태 따라서 그들 사이에 결합의 강도는 조절되고 제안된 안테나의 기본 공진 주파수는 조절된다. 그 결과, 기본 공진들은 GSM850 (824-960 MHz), GSM900 (880-960 MHz) 대역들을 포함한다. 게다가, 핀 다이오드가 on 상태일 때 돌출된 접지 평면으로부터 확장된 기생 스트립 라인에 의해서, 고차 모드에서의 임피던스 정합은 향상되고 네 번째 공진 주파수는 매우 감소되어진다. 이 안테나의 상위대역은 기본 공진의 고차 모드들이 결합하여 GSM1800 (1710-1880 MHz), GSM1900 (1850-1990 MHz), UMTS (1920-2170 MHz), LTE2300 (2300-2400 MHz), LTE2500 (2500-2690 MHz) 대역을 포함하게 된다. 핀 다이오드 off 상태에서 측정된 반사계수는 6-dB를 기준으로 14.87% (875 -1013 MHz)의 대역폭을 만족하고 GSM900 대역을 포함한다. 핀 다이오드가 on 상태일 때 측정된 반사계수는 6-dB를 기준으로 저주파 대역은 8.78% (824 - 900 MHz), 고주파 대역은 46.33% (1700-2725 MHz)의 대역폭을 만족한다. 따라서 제안된 안테나는 GSM850, GSM1800, GSM1900, UMTS, LTE2300, LTE2500 대역을 포함한다. 시뮬레이션 및 측정된 반사계수는 매우 비슷함을 볼 수 있다.

동작 주파수가 공진 주파수에서 멀어질수록 안테나의 방사이득과 효율은 감소하였다. 저주파 대역(GSM850/900)에서 측정된 방사 이득은 -0.89 dBi부터 1.48 dBi까지, 방사 효율은 46.98부터 78.76%까지 변한다. 또한 고주파 대역 (GSM1800/1900/UMTS/LTE2300/2500)에서 측정된 방사 이득은 0.97 dBi 부터 2.61 dBi까지, 방사 효율은 49.57%부터 73.93%까지 변한다. 측정된 방사 특성은 실제 휴대폰에 적용하기 충분하다.

(출처 : Ⅰ. 연구결과 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 3
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 4
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 5
• 1. 연구범위 및 연구수행 방법 ... 5
• 2. 연구수행 내용 및 결과 ... 5
• Ⅲ. 연구성과 ... 8
• 끝페이지 ... 8