Journal of Advanced Navigation Technology (한국항행학회논문지)

The Korean Navigation Institute (한국항행학회)
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Slot Antenna Embedded in a PCB for Zigbee Communication

지그비 통신용 PCB 내장형 슬롯 안테나

  • Woo, Hee-Sung (C4ISR Systems Team 4 Defense Agency for Technology and Quality) ;
  • Shin, Dong-Gi (C4ISTAR Production Engineering Team 2 LIGNex1 Co.,Ltd) ;
  • Lee, Young-Soon (Department of Electronic Engineering, Kumoh National Institute of Technology)
  • 우희성 (국방기술품질원 지휘정찰4팀) ;
  • 신동기 (LIG넥스원 C4ISTAR 생산기술실.2팀) ;
  • 이영순 (금오공과대학교 전자공학과)
  • Received : 2021.05.14
  • Accepted : 2021.06.25
  • Published : 2021.06.30
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Abstract

In this paper, we proposed a slot-type antenna with microstrip feed embedded in a PCB for Zigbee communication (2.4 ~ 2.484 GHz). The proposed antenna is designed on a FR-4 substrate with dielectric constant 4.3, thickness of 1.6 mm, and size of 50×65 mm2. Through simulations, trends of design parameters are analyzed and optimized, and the proposed antenna composed with three slots satisfy the frequency band. The measured impedance bandwidths (|S11| ≤ -10 dB) of fabricated antenna are 900 MHz (2 ~ 2.9 GHz) in Zigbee frequency band. In addition, the radiation pattern showed omnidirectional characteristics for E and H-planes, and the gain of antenna in Zigbee frequency band was 1.782 dBi.

본 논문에서는 지그비 통신 (2.4 ~ 2.484 GHz) 을 위한 마이크로스트립 급전 구조를 가지는 PCB 내장형 슬롯 형태의 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 유전상수 4.3, 유전체 두께 1.6mm 의 FR4 기판에 50×65 mm2의 크기 중 상단 32.8×15.5 mm2의 공간을 이용하였다. 모의 실험을 통해 파라미터들의 경향을 분석하여 최적화하였으며, 크게 3개로 구성된 슬롯들이 해당 주파수 대역을 만족시킨다. 제작된 안테나의 측정 결과로 임피던스 대역폭(|S11| ≤ -10dB)이 지그비 2.4 GHz 대역에서 900 MHz ( 2 ~ 2.9 GHz ) 를 얻어 충분히 사용하고자 하는 지그비 대역을 모두 포함한다. 또한 방사패턴은 E, H-plane에서 모두 무지향성 특성을 보였고 1.782 dBi의 이득을 확인하였다.

Keywords

Acknowledgement

이 연구는 금오공과대학교 학술연구비로 지원되었음(202001780001).

References

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