이동 무선 통신을 위한 인쇄형 평면 안테나의 설계

Design of Printed Planar Antenna Suitable for Mobile Wireless Communications

본 논문에서는 이동 무선 통신에 적합한 인쇄형 평면(printed planar) 안테나를 제안한다. 인쇄형 평면 안테나는 간단성, 낮은 가격, 가벼움 등으로 제작이 간단하기 때문에 통신 시스템에 널리 사용된다. 기존의 페치 안테나는 이동 수신자에게 적용하기 위해서는 너무 큰 표면의 사용이 요구된다. 인쇄형 평면 안테나를 사용하여 사이즈를 줄일지라도 상당한 크기의 대역폭이 요구된다. 이러한 단점들을 해결하기 위해서는 기판의 두께는 커야하며, 기판의 유전 상수는 작아야 한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 본 연구에서는 간단한 형태의 인쇄형 평면 안테나를 제안하고 안테나 크기와 동작 주파수에 의존하는 최적의 입력 임피던스를 보여준다. 제안된 인쇄형 평면 안테나의 성능평가는 프로토타입 안테나 모델을 사용하여 분석한다.

In this paper, we propose a printed planar antenna suitable for mobile wireless communications. Since the printed antenna is easy to fabricate due to simplicity, low cost, and light weight, it is widely used in communications systems. The conventional patch antenna takes too much surface area to be applied to a mobile receiver. Although the size is reduced using the printed antenna, still reasonably wide bandwidth should be considered. To overcome the disadvantage of narrow bandwidth, the substrate should be physically thick and the dielectric constant should be small. In this work, we suggest a simple form of printed planar antenna and show the optimal input impedance depending on the antenna size and operating frequency. The performance evaluation is achieved analytically for a prototype antenna model.