Design and Fabrication of Multiple U-shaped slot Microstrip Antenna for 5.25GHZ Band Wireless LAN

5-25GHZ 대역 무선 LAN 다중 U 슬롯 모양의 마이크로스트립 안테나 설계 및 제작

  • 윤중한 (인하대학교 IT신기술 연구소) ;
  • 정계택 (인하대학교 전자전기공학부) ;
  • 최현규 (인하대학교 전자전기공학부) ;
  • 곽경섭 (인하대학교 정보통신공학부)
  • Published : 2003.06.01

Abstract

In this paper, a multiple U-shaped slot antenna for 5.25㎓~5.35㎓ is designed, fabricated, and measured. The prototype consists of U-slot and two invert U-slot. To obtain enough bandwidth, the foam layer is inserted between ground plane and substrate. Important parameters in the design are U-slot length, width, position, airgap length, and feed point. From these parameters optimized, a multiple U-shaped slot antenna is fabricated and measured. The measured results of the antenna are compared with its simulated results. The resonant frequency of the fabricated multiple U-shaped slot antenna is 5.25㎓ the bandwidth for approximately 7.4%(VSWR<1.5) and the gain is 2.9~5.3dBi. The experimental far-field patterns are stable across the pass band. The 3dB bandwidth in H-Plane and I-Plane are 62$^{\circ}$ and 50$^{\circ}$, respectively.

본 논문에서는 5.15-5.35㎓ 대역의 무선 LAN용 다중 U-슬롯 모양의 마이크로스트립 안테나를 설계하고 제작하였다. 기본 U-슬롯 모양 위에 두 개의 작은 역 U-슬롯 모양을 갖도록 하였으며 접지면과 기판사이에 공기층을 삽입하여 VSWR<1.5에서 충분한 대역을 얻고자 하였다. 설계시 주요 파라미터는 U-슬롯 모양의 길이, 폭, 위치와 공기층의 두께 및 급전위치였으며 최적화된 파라미터를 가지고 실제 제작 및 측정하였다. 제작된 안테나의 측정결과에 의하면, 공진 주파수는 5.25㎓이고, VSWR<1.5에서 7.4%의 대역폭과 4.5dBi의 이득을 얻었다. 방사 패턴은 주파수 대역에서 안정된 패턴을 얻었으며 H-평면과 E-평면의 빔폭은 각각 62$^{\circ}$와 50$^{\circ}$로 나타났다.

Keywords

References

  1. 무선 LAN 서비스 활성화 방안 곽병렬
  2. 한국통신학회지 v.19 no.5 국내외 5GHz 대역 주파수 이용 동향 오승곤
  3. 한국통신학회 논문지 v.27 no.9B 5GHz 대역 무선 랜 도입을 위한 전파간섭 영향 및 데이터 전송을 측정 송홍종;김동구
  4. 3rd USAF Symposium on Antenna Microstrip Microwave Antenna G.A.Deschanps
  5. IEEE Trans. Antennas Propagat. v.30 Input Impedance and Mutual Coupling of Rectangular Microstrip Atennas D.M.Pozar
  6. IEEE Trans. Antennas. Propagat. v.33 Electric Surface Current Model for the Analysis of Microstrip Antennas with Application to Rectangular Elements P.Perlutter;S.Shtrikman;D.Treves
  7. IEEE Trans. Anennsa Propagat. v.AP-35 no.3 Scattering from a Microstrip Patch E.H.Newman;D.Forrai
  8. IEEE Trans. Antennas Propagat. v.36 Resonance Frequency of a Rectangular Microstrip Patch W.C.Chew;Q.H.Liu
  9. Microstrip Antenna Design K.C.Gupta;A.Benalla
  10. Electron. Lett. v.23 Characteristic of two-layer electromagnetically coupled rectangular patch antennas R.Q.Lee;K.F.Lee;J.Bobinchak
  11. IEEE APS-2000 v.3 A technique to further increase the bandwidth of stacked microstrip antenna M.Khodier;C.G.Christodoulou
  12. Electron. Lett. v.31 Single-layer single-patch wideband microstrip antenna Huynh,T.;Lee,K.R.
  13. Proc. IEEE Int. Antenna and Propagation Symp. Dig. v.1 A compact dual-broadband microstrip having both stacked and planar parasitic elements M.Sand
  14. Proc. IEEE Int. Antenna and Propagation Symp. Dig. v.2 Wideband L-Strip fed microstrip antenna C.L.,ak;K.M.Luk;K.F.Lee
  15. Lett v.32 Resonance Behavior of Single U-slot Microstri Patch Antenna R.Bhalla;L.Shafal
  16. Broadband Microstrip Antennas G.Kumar;K.P.Ray
  17. 한국통신학회논문지 v.27 no.7B 이중 U-슬롯을 이용한 광대역 마이크로스트립 안테나 오은실;윤영중