Design of Compact Log-Periodic Half-Bow-tie Dipole Array Antenna for UWB Band

UWB 대역 소형 대수-주기 반-보우타이 다이폴 배열 안테나 설계

In this paper, a design method for a compact log-periodic half-bow-tie dipole array antenna for an operation in UWB band is studied. The proposed antenna is miniaturized by using half-bow-tie shaped dipole elements instead of strip-type dipole elements, which are commonly used in general log-periodic dipole array antenna, and by reducing the element spacing. The effects of the flare angle of the half-bow-tie elements and the element spacing on input reflection coefficient and realized gain characteristics of the proposed log-periodic antenna are analyzed. The optimized antenna is designed on FR4 substrate, and it operates in the frequency band of 3.05-13.96 GHz for a VSWR < 2, which assures the operation in the UWB band.

본 논문에서는 UWB 대역에서 동작하는 소형 대수-주기 반-보우타이 다이폴 배열 안테나에 대한 설계 방법에 대하여 연구하였다. 제안된 안테나는 일반적인 대수-주기 다이폴 배열 안테나에서 사용되는 스트립 형태의 다이폴 소자 대신에 반-보우타이 형태의 다이폴 소자를 사용하고 소자간의 간격을 줄여 소형화하였다. 반-보우타이 다이폴 소자의 벌어지는 각도와 소자 사이의 간격에 따른 입력반사계수와 이득 특성을 분석하였다. 최적화된 안테나를 FR4 기판에 설계하였고, 전압 정재파비(VSWR; voltage standing wave) < 2인 대역이 3.05-13.96 GHz으로 UWB 대역에서 동작하는 것을 확인하였다.