Design and Fabrication of Base Station Antenna for ETCS based on DSRC

DSRC 기반의 ETCS 기지국 안테나 설계 및 제작

This paper describes the design, fabrication, and measurement of a low side lobe antenna for RSE base station of the ETCS which is one of the ITS services. The antenna is installed on the gantry of road side and provides the wireless communication lint between vehicles and RSE. The required characteristics of ETCS base station antenna are low sidelobe and specific beam pattern by the road and install environment and installed place of OBU. To minimize the affects of multipath signal by reflection, Circular polarization is required. To get low sidelobe of antenna, array configuration and weighting factor by Taylor distribution in radiator elements are applied. The measured results of fabricated antenna are as follows; return loss of 130MHz by -10dB, an axial ratio of 2.6dB, and a gain of 17dBi. It is found that the measured beam patterns are similar to design results.

본 논문에서는 ITS 서비스 구성 요소 중의 하나인 ETCS(Electronic Toll Collection tsystem)에서 RSE(Road Side Equipment) 기지국 gantry에 장착되어 이동체와 무선 통신 링크를 연결해 주는 ETCS 기지국유 안테나를 설계 및 제작하고 그 특성을 측정하였다. ETCS 기지국용 안테나 특성은 적은 부엽 특성과 도로 상황과 이동체 탑재되는 OBU 위치에 따라 특정 형태의 빔 패턴이 요구된다. 또한 반사에 의한 multipath 신호 영향을 최소화하기 위해 원형편파 특성이 요구된다. 저 부엽의 빔 패턴을 얻기 위해 배열 패치 구조와 Taylor distribution에 의한 방사요소의 전류 weighting factor를 적용하였다. 제작된 안테나의 동작 중심 주파수는 5.8GHz이고, 반사손실은 -10 dB를 기준으로 130 MHz, 10MHa사용 대역내에서 축비 2.6 dB이하의 RHCP 편파 특성과 17 dBi 이득을 얻었으며, 빔 패턴은 시뮬레이션 결과와 측정 결과가 잘 일치하고 있음을 보여주었다.