Abstract
This paper proposes an ultra-wideband Log-Periodic Dipole Array(LPDA) antenna for the feeder of a reflector antenna to be used for airborne spinning direction-finding and detecting wideband signals. To obtain the ultra-wideband characteristics over the 20:1 bandwidth from S to Ka band, the radiation elements of the antenna were printed on a substrate and a wedge-typed dielectric supporter with robust structure was inserted between the substrates. Also, the center portion of the supporter was replaced by a styrofoam material to reduce the supporter weight. The 5-dB return loss of the designed LPDA antenna showed ultra-wideband characteristics, which are 37.57:1(1.09~40.95 GHz) in the simulation and 33.85:1(1.31~44.35 GHz) in the measurement. We achieved the required gains of 5.78 dBi in the simulation and 5.76 dBi in the measurement in the operating band. The proposed robust, light-weight, and ultra-wideband LPDA antenna confirmed that it can be applied for airborne applications.
본 논문은 공중에서 회전하면서 광대역 신호를 방향 탐지하고 수신하는 반사판 안테나 급전기용 초광대역 LPDA(Log-Periodic Dipole Array) 안테나를 제안한다. S 대역부터 Ka 대역까지 20:1 이상의 초광대역 특성을 확보하기 위해 평면기판 위에 방사소자를 인쇄하였고, 기판 사이에 견고한 구조의 쐐기형 유전체 지지대를 삽입하였다. 또한, 무게를 줄이기 위해 지지대 중심 부분을 스티로폼 재질로 대체하였다. 설계된 LPDA 안테나의 5-dB 반사손실 대역폭은 시뮬레이션 37.57:1(1.09~40.95 GHz), 측정 33.85:1(1.31~44.35 GHz)로 초광대역 특성을 나타내었다. 동작 대역에서 평균 이득은 시뮬레이션, 측정 각각 5.79 dBi, 5.76 dBi로서 요구하는 이득을 확보하였다. 제안된 견고하고 가벼운 초광대역 LPDA 안테나는 항공용으로 적용될 수 있음을 확인하였다.
