Design of Super Wideband Dipole Antenna with 15:1 Impedance Bandwidth Ratio

15:1 임피던스 대역폭 비를 가지는 초광대역 다이폴 안테나 설계

In this paper, a super wideband printed dipole antenna operating in the band of 1-15 GHz is studied. A semi-circular-shaped dipole element is used to obtain a super wideband characteristic. Optimal design parameters are obtained by analyzing the effects of the gap between the two arms of the semi-circular-shaped dipole and the radius of the semi-circle on the input reflection coefficient and gain characteristics. The optimized printed semi-circular-shaped dipole antenna is fabricated on an FR4 substrate with a dimension of $100mm{\times}100mm$. Experimental results show that the antenna has a desired super wideband characteristic with a frequency band of 1-15 GHz (bandwidth ration 15:1, 175%) for a VSWR < 2.

본 논문에서는 1-15GHz 주파수 대역에서 동작하는 초광대역 인쇄형 다이폴 안테나에 대한 설계방법을 연구하였다. 초광대역 특성을 얻기 위하여 반원 모양의 다이폴 소자를 이용하여 두 팔 사이의 간격과 반원의 반지름 변화에 따른 입력 반사계수와 이득 특성을 분석하여 최적의 설계 변수를 도출하였다. 최적화된 인쇄형 반원모양 다이폴 안테나를 FR4 기판 상에 $100mm{\times}100mm$ 크기로 제작하였다. 실험 결과, 전압 정재파비(VSWR; voltage standing wave) < 2인 대역이 1-15 GHz (대역폭 비 15:1, 175%)으로 초광대역 특성을 갖는 것을 확인하였다.