변형된 항아리형 초 광대역 패치안테나의 설계에 관한 연구

A Study on Ultra-Wideband Patch Antenna with Modified Barrel Shape

본 논문에서는 변형된 항아리형 패치안테나를 사용하여 초 광대역 안테나를 구현하였다. 설계한 패치안테나의 물리적 길이와 홈(노치)를 광대역 특성 조건으로 최적화시켰으며, 10 mm × 21.8 mm크기로 설계된 변형된 항아리형 패치안테나를 제작하였다. 설계된 최적화 패치안테나의 표면 전류분포를 분석하고 초 광대역 특성 조건을 만족함을 확인하였다. 실험 결과 제작된 초 광대역 패치안테나의 입력반사손실은 -10 dB 이하로 전압정재파비 역시 2 이하의 특성을 나타내었으며, 3.1〜10.6 GHz 대역에서 약 1〜3 dBi 이득범위를 나타내었다. 이와 같은 실험결과는 초 광대역 통신시스템에 활용이 가능할 것으로 판단된다.

This paper implemented an ultra-wideband(: UWB) antenna by using a modified barrel-shaped patch antenna. The designed UWB patch antenna was optimized to match UWB technical specifications by considering the sizes of barrel circle and oval(notch) which is distance between the patch and contact surface and designed antenna was implemented by 10 mm(R1) × 21.8mm size. Optimal values on the basis of simulated reflective loss results, the surface current distribution of designed patch antenna was analyzed in order to check operation mode of antenna and wideband mechanism. Experimental results of implemented UWB antenna, Return loss of UWB antenna the voltage standing wave ratio was 2 or less in the 1.775-13.075 GHz band, VSWR in 2 or less. And the maximum gain of approx. 1-3 dBi was found in 3.1-10.6 GHz. This result satisfied the characteristics of ultra-wideband and the proposed antenna will be applicable to an ultra-wideband system.