적층구조를 이용한 IEEE 802.11a용 $2{\times}1$ 배열 안테나 설계

Design of $2{\times}1$ Array Antenna Using Stack Structure for IEEE 802.11a

본 논문에서는 마이크로스트립 안테나의 좁은 대역폭 문제를 개선하여 IEEE 802.11a의 표준규격(가. $5.15{\sim}5.25$[GHz], 나. 5.25${\sim}5.35$[GHz], 다. $5.725{\sim}5.875$[GHz])을 모두 포함할 수 있는 5[GHz]대역 광대역, 고 이득 안테나를 설계하였다. 설계된 패치 안테나는 소형화를 위해 분리되어진 방사패치와 기생패치 사이에 유전체(폴리우레탄 : ${\varepsilon}_r=6.5$)를 삽입하여 공진주파수를 조정하였으며, 공기에 의해 분리되어진 방사패치와 접지면을 폼(${\varepsilon}_r=1.03$)으로 고정시켰다. 설계된 안테나의 주파수 대역폭(VSWR 2:1)은 $4.9[GHz]{\sim}6.1[GHz]$까지 약1.2[GHz]의 광대역 특성을 보였으며, 또한 E-평면과 H-평면 이득은 12[dBi]이상, 3[dB] 빔폭은 E-평면 $30^{\circ}$와 H-평면 $60^{\circ}$이상의 개선된 특성을 보였다.

In this paper, the high gain and the broadband microstrip patch antenna, which is applicable to 5 GHz band wireless LAN, is designed in order to integrate IEEE 802.11a's detailed standards($a:5.15{\sim}5.25$, $b:5.25{\sim}5.35$, $c:5.725{\sim}5.875$ [GHz]). Designed patch antenna has settled resonance frequency by insert substance(polyurethane: ${\varepsilon}_r=6.5$) between the separated parasitic patch and radiation patch for the purpose of miniaturize. And the form (${\varepsilon}_r=1.03$) were to fix the separated radiation patch and ground plans by air. Designed frequency bandwidth(VSWR 2:1) of the antenna showed broadband characteristic of $4.9[GHz]{\sim}6.1[GHz]$ to about 1.2[GHz]. Also the E-plan and H-plan profit 12[dBi] above, the 3[dB] beamwidth showed the characteristic over the E-plan $30^{\circ}$ and H-plan $60^{\circ}$ to be improved.