시간영역 유한차분법을 이용한 휴대용 전화기의 모노폴 안테나 특성해석

Analysis of the monopole antenna characteristcs of handy phone using Finite Difference Time Domain(FDTD) Method

800MHz대 휴대용 전화기에서, 모노폴 안테나의 입력임피던스, 입력전력 및 복사패턴을 시간영역 유한차분 볍(FDTD)을 이용하여 계산하였다 .. FDTD로 모노폴 안테나의 주파수특성 해석을 위해, 휴대용 전화기를 모노 폴 안테나가 도체 박스에 접속된 형태로 모델링하고, 도션구조의 FDTD 해석을 위해, Yee 알고리즘을 가는 도 선 근사법 및 백스웰 적분방정식을 이용하여 변형한 알고리즘[U]을 적용하였다. 또한, 도체 박스에 의한 모노폴 안테나의 복사특성 영향을 관찰하기위해, 모노폴 안테나 및 도체 박스주위에 분포하는 주변자계로 부터, 전 류분포를 직접 구하여 복사패턴을 계산하는 방볍을 제시하고, 기존의 FDTD 복사패턴 계산방법에 의한 결과와 비교하였다. 모든 FDTD 계산결과는 휴대용 전화기의 전체 길이를 $\lambda$/2가 되도록 제작, 측정결과와 비교, 잘 열 치하고 있음을 확인하였다.

The broadband input impedance, the input power and the radiation pattern of the monopole antenna attached to the handy phone operated at 800MHz are calculated by using the Finite Difference Time Domain(FDTD) Method. For the FDTD analysis of frequency characteristics of monopole antenna, the handy phone is modeled with the geometry that the monopole antenna is connected to a conducting box, and the modified FDTD algorithm[11] used the thin wire appproximation method and the Maxwell's integral equation from the original Yee algorithm is applied for the analysis of the wire structure. Also, by means of finding the current distribution directly from circumferencial magnetic filelds around the monopole antenna and the conducting box, the radiation pattern is calculated to observe the influence of the conducting box, and is compared with the results of the known mothod for the FDTD calculation of radiation pattern, For the experiments, the handy phone of which full length including antenna is .lambda. $\lambda$/2 is manufactured and we confirm that all computation results are agree well with the mea- sured values.