• 제목/요약/키워드: Microstrip patch antennas

검색결과 167건 처리시간 0.031초

Mushroom 형태의 EBG 구조를 집적한 마이크로스트립 패치안테나의 방사 특성 해석 (Analysis of Radiation Characteristics of Microstrip Patch Antennas Integrated with Mushroom-like EBG Structures)

  • 곽은혁;김태영;김부균
    • 대한전자공학회논문지TC
    • /
    • 제46권8호
    • /
    • pp.67-78
    • /
    • 2009
  • 유전상수가 10인 기판에 mushroom 형태를 가지는 EBG 구조를 전 방향과 길이 방향으로 집적한 패치안테나의 방사 특성을 체계적으로 해석하였다. 기판이 두꺼워질수록 표면파가 더 많이 발생하여 EBG 구조가 패치 안테나의 입력 임피던스와 방사 패턴에 미치는 영향이 커지는 것을 볼 수 있었다 기판 두께가 3.2 mm, 1.6 mm, 0.8 mm 인 경우 EBG 구조와 패치 중심 사이의 거리가 각각 0.4 ${\gamma}_0$, 0.2 ${\gamma}_0$, 0.1 ${\gamma}_0$ 이상 되어야 EBG 구조가 패치안테나의 입력 임피던스에 영향을 거의 주지 않았다. 기판 두께가 3.2 mm, 1.6 mm, 0.8 mm 인 경우 EBG 구조를 각각 2 주기, 2 주기, 3 주기 이상 집적하면 표면파가 억제되어 전방 방사가 향상되었다. EBG 구조를 길이 방향으로 집적한 경우와 전 방향으로 집적한 경우 EBG 구조가 패치안테나의 방사 특성에 미치는 영향은 비슷하였다.

A Novel Technique to Miniaturize Microstrip Antennas with a Locally Non-Homogeneous Substrate Configuration

  • Lee, Byung-Je;Kim, Jong-Heon;Lee, Jong-Chul;Kim, Nam-Young
    • 한국전자파학회논문지
    • /
    • 제11권8호
    • /
    • pp.1355-1362
    • /
    • 2000
  • Microstrip antennas are attractive for many applications because of their compact size, low profile, and light weight. Recently, the demand for the miniaturization of the personal communication equipment has been increasing along with the proliferation of personal communication systems. Thus, the development of small antenna has been highly demanded. In this paper, a new technique to reduce the overall dimension of a microstrip antenna with a locally non-homogeneous substrate configuration is proposed. The miniaturized microstrip antenna for a repeater system in a mobile communication cellular band(824~894 MHz) is designed with the proposed technique, and commercialized with low cost, light weight, and small size. Comparison between simulations, based on Agilent Technologies HFSS software, and measurements are provided. The proposed method will be more attractive for a light-weight, small-size, and low-cost microstrip array design. This paper also presents the bandwidth improvement technique for under-coupled microstrip patch antenna with a tuning stub.

  • PDF

Estimation of the Substrate Size with Minimum Mutual Coupling of a Linear Microstrip Patch Antenna Array Positioned Along the H-Plane

  • Kwak, Eun-Hyuk;Yoon, Young-Min;Kim, Boo-Gyoun
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
    • /
    • 제10권1호
    • /
    • pp.320-324
    • /
    • 2015
  • Mutual coupling between antenna elements of a linear microstrip patch antenna array positioned along the H-plane including the effect of edge reflections is investigated. Simple formulas are presented for the estimation of the grounded dielectric substrate size with minimum mutual coupling. The substrate sizes calculated by these formulas are in good agreement with those obtained by the full-wave simulation and experimental measurement. The substrate size with minimum mutual coupling is a function of the effective dielectric constant for surface waves and the distance between the antenna centers. The substrate size with minimum mutual coupling decreases as the effective dielectric constant for surface waves on a finite grounded dielectric substrate increases.

Dice-Five Polarization-Agile Corner-Fed Patch Array Antenna

  • Vallecchi, Andrea
    • ETRI Journal
    • /
    • 제27권3호
    • /
    • pp.250-256
    • /
    • 2005
  • A novel planar polarization-agile microstrip subarray is proposed and its performance assessed by a thorough numerical investigation. The subarray consists of five square patches with a central element, directly coupled to a pair of microstrip feed lines by a cross-shaped aperture, which spreads the power outwards to the other patches through a network of suitable connections. By properly exciting the antenna at its input ports, any kind of polarization of the radiated field can be accomplished with fairly low cross-polarization levels. Moreover, since only two feed lines are required to drive the whole subarray, polarization agility is simply and attractively achieved by a single phase-shift circuit. The design concept is described and the results of the analyses and simulations performed by two completely independent full-wave approaches are presented and discussed.

  • PDF

기판의 유전율 및 전기적 두께가 X-벤드용 마이크로스트립 패치 안테나의 특성에 미치는 영향에 관한 연구 (A study of characteristics of X-band microstrip patch antenna affected b permittivity and electrical thickness of the substrate)

  • 박성교;김준현;박종배
    • 전자공학회논문지A
    • /
    • 제33A권3호
    • /
    • pp.65-81
    • /
    • 1996
  • In this study forty-five X-bnd rectangular microstrip patch antennas fed by microstrip line using ${\lambda}$/4 transformer were fabricated on teflon substrates with low high permittivities and varous thickness (substrate thickness : 0.6 ~ 2.4 mm, permittivities : 2.15 ~ 10.0), and effects of permittivity and electrical thickness on antenna characteristics were studied with measured return loss (1/S$_{11}$) and resonant frequencies. When substrate electrical thickness was greater than 0.060 ${\lambda}_{0}$return loss was very good and genrally more than 20 dB, but resonance characteristics was somewhat unstable. The more than 0.088 ${\lambda}_{0}$ the thickness was, the more unstable it was. As a result, in the rest range except 12, 13 GHz we had very good mesured return loss iwth greater than 20 dB, and in the range 7 to 9 GHz resonant frequencies were within $\pm$2 % error, on ${\epsilon}_{r}$=5.0, height = 2.4 mm substrate.

  • PDF

Resonance of the Rectangular Microstrip Antennas on the Uniaxial Substrate with an Airgap

  • Yun, Joong-Han;Lee, Sang-Mok;Lee, Hwa-Chooh;Kwak, Kyung-Sup
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한전자공학회 2000년도 ITC-CSCC -1
    • /
    • pp.175-178
    • /
    • 2000
  • The resonance characteristic of microstrip antenna with an airgap between the substrate layer and ground plane is investigated. The study is performed by using a rigorous Green’s function formulation in the spectral domain and Galerkin’s moment method calculation. The numerical convergence using sinusoidal basis functions, the unknown surface current distribution in the rectangular patch, is discussed. Numerical result for the effects of airgap and patch length on the complex resonant frequencies of the rectangular microstrip structure are also presented

  • PDF

무선 센서 네트워크용 주파수 조정이 가능한 마이크로 스트립 패치 안테나 설계 및 해석 (Design and analyes of reconfigurable inset-fed microstrip patch antennas for wireless sensor Networks)

  • 판 두이 탁;정귀상
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
    • /
    • pp.129-129
    • /
    • 2009
  • In this paper, a tunable microstrip patch antenna designed using RF MEMS switches is reported. The design and simulation antenna were performed using high frequency structure simulator (HFSS). The antenna was designed in ISM Band and operates simultaneously at 2.4 GHz and 5.7 GHz with a -10 dB return-loss bandwidth of 20 MHz and 180 MHz, respect-tively. To obtain high efficiency and improve integrated ability, the High Resistivity Silicon (HRS) wafer was used for the antenna. The antenna achieved high gain with 8 dB at 5.7 GHzand 1.5 dB at 2.4 GHz. The RF MEMS DC contact switches was simulated and analysis by ANSYS software.

  • PDF

피에조 마이크로스트립 안테나의 주파수 이동에 관한 연구 (A Study on Frequency Shift of Piezo Microstrip Antennas)

  • 강현일;정연호;황현석;임윤식;유영식;송우창;이종성
    • 한국위성정보통신학회논문지
    • /
    • 제7권3호
    • /
    • pp.22-25
    • /
    • 2012
  • 논문에서는 마이크로스트립 안테나 제작에 상용화되어 있는 에폭시계 FR-4 기판과 압전물질인 $LiNbO_3$와 PVDF를 기판으로 사용하여 마이크로스트립 패치 안테나를 제작하였다. 제작된 마이크로스트립 안테나에 DC 전계를 인가하였을 때 압전기판인 $LiNbO_3$와 PVDF의 경우 실시간으로 주파수 이동을 구현하여 안테나 제작 후에도 물리적 변형을 가하지 않고 공진주파수와 대역폭을 이동 및 조정할 수 있는 단일형 마이크로스트립 패치 안테나를 제작하고 특성을 분석하였다. 압전 특성을 갖는 $LiNbO_3$, PVDF 압전기판과 에폭시계 FR-4 기판을 사용하여 마이크로스트립 패치 안테나를 제작한 후 DC 전계를 인가함으로써 공진주파수의 이동을 확인하였다. 실험을 통하여 PVDF 압전기판에 400V/mm까지 DC 전계를 인가하였을 경우 최대 각각 17 MHz의 변화 값을 보였고 $LiNbO_3$는 29 MHz의 변화를 보였지만 FR-4 기판에서는 아무런 변화가 없었다. 이러한 결과들로부터 압전기판을 사용한 마이크로스트립 안테나는 안테나 제작 후에도 물리적 변형을 가하지 않고 공진주파수와 대역폭을 이동 및 조정할 수 있는 특성을 이용하여 최근 이동통신 분야에 많이 쓰이고 있는 마이크로스트립 안테나에 응용 가능하리라 사료된다.

모멘트법을 이용한 마이크로스트립 패취 안테나의 특성 해석 (The Analysis of Characteristic of Microstrip Patch Antenna Using Moment Method)

  • 정재훈;이홍배;천창율;정현교;한송엽
    • 대한전기학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한전기학회 1995년도 추계학술대회 논문집 학회본부
    • /
    • pp.46-48
    • /
    • 1995
  • An efficient technique for the analysis of a general class of microstrip structures with a substrate is applied in this paper using newly-derived closed-form spatial domain Green's functions employed in conjunction with the Method of Moments(MoM). The computed current distributions on the microstrip structures are used to determine the scattering parameters of microstrip discontinuties and the input impedances of microstrip patch antennas. It is shown that the use of the closed-form Green's functions in the context of the MoM provides a computational advantage in terms of the CPU time by almost two orders of magnitude over the conventional spectral domain approach employing the transformed version of the Green's functions.

  • PDF

마이크로스트립 패치 안테나의 효율적 소형화 기법 (Simple Miniaturization Method of a Microstrip Patch Antenna)

  • 이병제;이호준;강기조;김남영;이종철;김종환
    • 한국전자파학회논문지
    • /
    • 제11권6호
    • /
    • pp.920-928
    • /
    • 2000
  • 본 논문은 tpo로이 제안된 안테나 소형화 기법을 이용하여 비교적 높은 이득과 광대역 특성을 지닌 마이크로 스트립 패치 안테나 (microstri patch antenna)를 개구 결합성 급전구조 (aperture coupled feed)를 이용하여 셀룰러 대역의 (824~894MHz) 중계기용으로 설계 및 제작되었다. 새로이 제안된 방법에서는 안테나의 크기를 줄이기 위하여 구형 마이크로스트립 패치 아테나의 TM01 모드의 전계분포를 이용하여 전계분포가 가장 큰 패치의 가장자리 아랫부분에 공진 패치의 길이 방향으로 유전체를 상빙하여 안테나의 크기를 효율적으로 줄이고 유전율이 높아짐으로써 발생되는 안테나의 이득 감소를 최소화 시킴과 동시에 소형 경량의 안테나를 쉽게 제작할수 있도록 설계 제작하였다. 또한 under-coupling 기법과 정합회로를 사용하여 셀룰러대역의 전대역에서 제작할 수 있도록 제작하였다. 또한 under-coupling 기법과 정합회로를 사용하여 셀룰러대역의 전 대역에서 VSWR이 1,5:1 이하가 되도록 설계하였다. 안테나 설계 툴 (Tool)은 Agilent Technologies사의 HFSS를 사용하였다.

  • PDF