실내 디지털 TV수신용 광대역 이중 다이폴 안테나 설계

Design of a broadband dual dipole antenna for indoor digital TV reception

본 논문에서는 470-806 MHz 대역에서 동작하는 지상파 디지털 TV (DTV)용 이중 다이폴 안테나 설계방법에 대해 연구하였다. 제안된 안테나는 평행 스트립(Parallel Strip; PS)에 의해 연결되는 두 개의 평면 다이폴로 구성되고 마이크로스트립(MS) 선로에 의해 급전된다. 길이가 다른 두 개의 다이폴을 이용하여 광대역 특성을 갖도록 하고 끝 부분을 접어서 크기를 소형화하였다. 시뮬레이션을 통해 안테나 파라미터들이 특성에 미치는 영향을 분석하고 지상파 DTV용 주파수 대역에 적합하도록 파라미터를 조절하였다. FR4 기판에 안테나를 제작하고 특성을 측정한 결과 VSWR < 2 인 대역이 458-864 MHz인 양호한 특성을 확인할 수 있었다.

In this paper, a design method for a dual dipole antenna for an operation in the frequency band of 470-806 MHz for indoor digital TV (DTV) is studied. The proposed antenna is composed of two planar dipoles connected by parallel strip line, and the antenna is fed by a microstrip line. By employing different lengths of dipoles, a broadband characteristics is obtained, and the antenna is size-reduced by bending both ends of the longer dipole. The effects of each parameters on the antenna performance are examined by simulation, and the parameters are optimized for the DTV use. A prototype antenna with optimized parameters for the indoor DTV use is fabricated on an FR4 substrate and tested experimentally. The experimental results show that the frequency band for a VSWR < 2 ranges 458-864 MHz (61.4%, bandwidth 406 MHz, 1.89:1), and it corresponds fairly well with the simulated band 448-868 MHz (63.8%, bandwidth 420 MHz, 1.94:1).