Analysis and Design of Stacked Helix Chip Antenna

적층형 헬릭스 칩 안테나의 해석과 설계

  • Jung, Jin-Woo (Department of Electronics and Engineering, Chonnam National University) ;
  • Kim, Yu-Seon (Department of Electronics and Engineering, Chonnam National University) ;
  • Lee, Hyeon-Jin (Department of Electronics and Information, Dongkang College) ;
  • Lim, Yeong-Seog (Department of Electronics and Engineering, Chonnam National University)
  • Published : 2006.11.25

Abstract

One of the approaches for reducing the size of the quarter wavelength monopole antenna is the helix and the stacked structure. This paper presents a formula for the relationship between the geometrical parameter and the operating frequency of a slacked helix chip antenna. The stacked helix chip antenna was designed for PCS/IMT-2000 dual-bands operation. The fabricated antenna uses an FR-4 substrate with relative permittivity of 4.2, and its dimensions are $15{\times}7.5{\times}0.4mm^3$. The measured impedance bandwidth (VSWR<2) is 400MHz at the operating frequency.

모노폴 안테나의 크기를 줄이기 위한 방법으로 헬릭스 형태로 변형하는 것과 적층형 구조를 사용하는 방법이 있다. 본 논문에서는 제안한 적층형 헬릭스 안테나의 구조 변수에 따른 동작 주파수의 관계식을 제안하였다. 그리고 구조 변수에 따른 동작 주파수의 변화 양상을 이용하여 PCS 와 IMT-2000 대역에서 동작하는 이중대역 적층형 헬릭스 칩 안테나를 제작하였다. 제작된 안테나는 유전율 4.2 를 갖는 FR-4 유전체를 사용하였고 면적은 $15{\times}7.5{\times}0.4mm^3$ 이다. 안테나의 적층을 위해 직경이 0.35mm 이고 높이가 0.4mm 인 비아 홀을 사용하였다. 측정한 대역폭(VSWR<2)은 약 400MHz이다.

Keywords

References

  1. Fujimoto K., 'Small-sized antenna', IElCEJ, Vol. 60, pp. 391-397, 1977
  2. Fujimoto K., 'Trend of research for small-sized antenna.', IEICEJ, Vol.70, pp. 830-838, 1987
  3. Hisamatsu NAKANO, 'Helical and Spiral Antennas.', JOHN WILEY & SONS INC
  4. Jinwoo Jung, Hyeonjin Lee, Jaechun Lee, Yeongseog Lim, 'Dual Band Meander Line Antenna Using Coupled Line', ICEIC, Vol. 1, pp 118-121. 2006
  5. T. Endo, Y. sunahara, S. Satoh and T. Katagi, 'Resonant Frequency and Radiation Efficiency of Meander Line Antennas.', Electronics and Communications in Japan, Part 2, Vol 83, No.1, 2000 https://doi.org/10.1002/(SICI)1520-6432(200001)83:1<52::AID-ECJB7>3.0.CO;2-7
  6. Bahl, I.J., 'Lumped Elements for RF and Microwave Circuits.' Art ech House