Abstract
In this paper, we fabricated thick film monopole antennas using Bi$_2$O$_3$-doped BaTi$_4$$O_{9}$ ceramics for small size and broadband intenna. In the result, the high permittivity was fixed and the quality factor was also significantly decreased by the formation of secondary phase of Bi$_4$Ti$_3$O$_{12}$ repleced by addtion Bi. The antenna property influenced by the quality value more than the permittivity. The bandwidth of antenna was increased to 33 %. On the other hand, the gain was reduced to -4.3 dBi. Also radiation patterns were showed low dBi value by increasing of dielectric loss. Specially, Measured x-y plane radiation patterns was distorted as the dispersion of wavelength and high permittivity difference. But the result is showed execellent bandwidth because of low quality value in all formation range.nge.
본 논문에서는 소형이며 광대역 특성을 가지는 안테나를 위해 Bi$_2$O$_3$가 첨가된 BaTi$_4$$O_{9}$ 세라믹스를 이용하여 후막 모노폴 안테나를 제작하였다. 그 결과 첨가된 Bi가 치환되어 이차상인 Bi$_4$Ti$_3$O$_{12}$를 형성되었고 이에따라 높은 비유전율은 일정하였고 품질계수(Q$_{f}$${\times}$f)는 급격히 감소하였다. 안테나 특성에 있어서 비유전율보다는 품질 계수의 영향을 직접적으로 받았다. 대역폭을 측정한 결과 Bi$_2$O$_3$ 첨가량이 증가할수록 급격한 품질계수 감소와 함께, 대역폭은 16 %에서 33 %로 증가하였다. 이에 반하여 이득은 -0.8 dBi에서 -4.3 dBi로 감소하였다. 이로인해 방사 패턴은 Bi$_2$O$_3$ 미(未)첨가시 보다 낮은 dBi 값을 보여 주었다. 특히 방사 패턴을 측정 한 결과 무 지향성을 보여야 될 x-y면 방사 패턴의 경우 격자구조의 왜곡으로 인한 파장의 산란과 공기와 유전체의 경계면에서 높은 비유전율의 차이로 굴절이 일어나 심하게 왜곡되어 있었다. 그러나 낮은 품질계수로 인하여 모든 조성 범위에서 우수한 -10 dB 대역폭 특성을 보여주었다.주었다..
