The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science (한국전자파학회논문지)

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K-Band Array Patch Antenna Having Unequal Input Impedance

비균일 입력 임피던스를 갖는 K 밴드 패치 어레이 안테나

  • Kim, In-Ho (Department of Electronic Information and Communication, Hongik University) ;
  • Lee, Jeong-Hae (Department of Electronic Information and Communication, Hongik University)
  • 김인호 (홍익대학교 전자정보통신공학과) ;
  • 이정해 (홍익대학교 전자정보통신공학과)
  • Published : 2010.09.30
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Abstract

In this paper, the K band $3{\times}6$ array antenna having unequal input is presented. To control the input impedance of the patch antenna, the length of inset feed is adjusted. Also, the same current in each element is excited by Kirchhoff's law. The proposed unequal impedance array antenna is a nonuniform amplitude array. The bandwidth of the proposed unequal impedance array antenna is wider by 1.5 times than that of the equal array antenna. This broad bandwidth is thought to be due to multiple resonances of patches. The unequal impedance array antennas have fractional bandwidths of 5.07 % and gains of 18.32 dBi.

본 논문에서는 어레이 안테나를 구성하는 각 패치 안테나의 입력 임피던스가 비 균일하게 구성되어 있는 K 밴드(24.15 GHz) $3{\times}6$ 어레이 안테나를 제안하였다. 각 패치 안테나의 임피던스를 조절하기 위해 인셋 급전의 길이를 다르게 함으로써 설계하였다. 또한, 키르히호프 법칙에 의하여 각 패치에 동일한 전류를 인가시켰다. 제안된 비 균일 어레이 안테나의 대역폭은 균일 어레이 안테나의 대역폭보다 1.5배 넓음을 확인하였다. 이는 비균일 임피던스 어레이 안테나를 구성하는 각 패치의 인셋 급전의 길이가 다르기 때문에 다중 공진을 형성하여 대역폭이 넓어지는 것이라 사료된다. 제안된 비 균일 어레이 안테나의 대역폭은 5.07 %, 이득은 18.32 dBi로 측정되었다.

Keywords

References

  1. E. Levine, G. Malamud, S. Shtrikman, and D. Treves, "A study of microstrip array antennas with the feed network", IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 37, no. 4, Apr. 1989. https://doi.org/10.1109/8.24162
  2. Constantine A. Balanis, Antenna Theory, 3rd Ed., Wiley, New York, pp. 290-345, 2005.
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