DOI QR코드

DOI QR Code

통합 공공망과 5G 주파수 이중대역 커버용 단일 급전 안테나 개발

Development of Single Feed Antenna for Integrated Public Network and 5G Network Frequency Dual-band Cover

  • 홍지훈 (충남대학교 전자전파정보통신공학과) ;
  • 최윤선 (충남대학교 전자전파정보통신공학과) ;
  • 우종명 (충남대학교 전파정보통신공학과)
  • Hong, Ji-Hun (Dept. of Radio wave & Communication Eng. Univ. of Chungnam) ;
  • Choi, Yoon-Seon (Dept. of Radio wave & Communication Eng. Univ. of Chungnam) ;
  • Woo, Jong-Myung (Dept. of Radio wave & Communication Eng. Univ. of Chungnam)
  • 투고 : 2019.09.25
  • 심사 : 2019.11.26
  • 발행 : 2019.12.31

초록

본 논문에서는 최근 5G 통신기술의 발전으로 인해 LTE와 5G 대역을 모두 커버할 수 있는 안테나가 필요로 하고 있으며, 각 대역에서 공진 주파수 대비 10%이상의 대역폭을 만족하기 위해 통합공공망(LTE)과 5G 주파수 이중대역 커버용 단일 급전 안테나를 설계, 제작하였다. 기본형 다이폴 안테나의 방사소자를 평면형 구조를 채택하였으며, 설계된 안테나는 700 MHz 안테나의 경우 동축케이블 급전 및 balun을 형성시켜 설계되었으며, 3.5GHz의 경우는 700 MHz 방사소자 급전부로부터 각각 수직 연장 후 'ㄷ'자 모양으로 접은 형태로 balun이 필요 없고 700 MHz 대역의 방사소자가 3.5 GHz 대역 방사소자의 반사판 역할을 하도록 설계하였다. 이로써, 700MHz 대역 -10 dB 대역폭 104 MHz(14.8%)과 3.5GHz 대역 -10 dB 대역폭 660 MHz(18.8%)을 나타내었고, 방사패턴 특성으로 700 MHz대역에서는 이득 8.46 dBi, 빔폭 E-plane 55°, H-plane 81°와 3.5 GHz 대역에서는 이득 6.14 dBi, 빔폭 E-plane 79°, H-plane 49°를 각각 얻었다.

In this paper, due to the development of 5G communication technology, an antenna capable of covering both LTE and 5G bands is currently needed. In addition, we designed and manufactured a single feed antenna for the integrated public network (LTE) and 5G frequency dual band cover to satisfy the frequency bandwidth of more than 10% in each band. The antenna designed by adopting the dipole of the basic dipole antenna in a planar structure is a form in which the radiating element is vertically extended at all of the 700 MHz antennas and folded into a 'ㄷ' shape. In addition, the radiating element of the 700MHz band serves as a reflector of the 3.5GHz band radiating element. As a result, the 700 MHz band -10 dB bandwidth 104 MHz(14.8%) and 3.5 GHz band -10 dB bandwidth 660 MHz(18.8%) were obtained and the radiation pattern characteristic resulted in gains of 8.46 dBi, beam width E-plane 55°, H-plane 81° and 3.5 GHz bands 6.14 dBi, beamwidth E-plane 79°, H-Plane 49°.

키워드

참고문헌

  1. Balanis C. A.(2005), Antenna theory: Analysis and Design, Wiley-Interscience(USA), pp.151-162.
  2. Ko Y.-J. and Bang S.-C.(2014), "5G wireless communication," TTA Journal, vol. 152, p.40.
  3. Mehdi V., Manouchehr K. and Amir J.(2011), "Single-Feed Dual-Band Dual- Linearly-Polarized Proximity-Coupled Patch Antenna," IEEE Antennas and Propagation Magazine, vol. 53, no. 1, pp.90-95. https://doi.org/10.1109/MAP.2011.5773573
  4. Pyo S.-H.(2019), "A Study on Establishment of Redundancy for Stable Operation of Integrated Railway Network(LTE-R)," Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, vol. 20, no. 2 pp.51-58. https://doi.org/10.5762/KAIS.2019.20.2.51
  5. Seo J.-S. and Woo J.-M.(2002), "Dipole Antenna for Size Reduction", 2002 Spring Microwave and Radio Conference, vol. 25, no. 1, pp.237-239.
  6. TTAS(2018), Requirements for inter-network and sharing radio resources over a public network using the same 700MHz frequency, p.6.