핸드폰용 소형안테나의 설계 및 해석

Design and Analysis on Compact Antenna for Handsets

본 논문에서는 국내에서 사용중인 4세대 이동통신 서비스 단말기의 사용중인 주파수인 LTE(905-960 MHz), WCDMA(1922.8-2167.2 MHz), DCS(1710.2–1879.8 MHz), US-PCS(1850.2-1989.8 MHz), WLAN (2400-2483MHz)를 수용할 수 있도록 PCB기판(FR-4기판)을 사용하여 핸드폰용 소형안테나를 설계하였다. 많은 장점을 가진 CPW 급전 및 방사체 구조와 소형화를 위하여 spiral line를 제안하였다. Spiral line의 폭은 일정하며 대역폭을 넓히기 위하여 세 개의 스터브를 추가하였다. 3개의 스터브의 길이와 폭을 다르게 하여 임피던스 대역폭 VSWR＜3에서 최적화하여 설계 및 제작하였다. 이 안테나의 크기는 40 × 30 × 1 mm3로써 소형이다. 또한 실험을 통해 4세대 이동통신 LTE용 안테나로 사용할 수 있음을 입증하였다.

In this paper, the compact antenna for handsets is designed using FR-4 substrate for LTE(905-960 MHz), WCDMA(1922.8-2167.2 MHz), DCS(1710.2&#8211;1879.8 MHz), US-PCS(1850.2-1989.8 MHz), WLAN(2400-2483 MHz). The CPW line with many advantages and a spiral geometry for miniaturization is proposed. Widths of a spiral line are constant, and three stubs are added to broaden the bandwidth. Lengths and widths of three stubs are gradually changed. And proposed antenna is optimized for VSWR<3, designed, and fabricated. The dimension of this antenna is only 40 × 30 × 1 mm3 which is compact. It has been demonstrated by experiment that the compact planar antenna can be used as the mobile communication LTE antenna for 4G.