Design of the Electromagnetically Coupled Broadband Microstrip Antennas with Radial Tuning Stub

방사형 동조 스터브를 갖는 전자기결합 광대역 마이크로스트립 안테나의 설계

In this paper, characteristics of the electromagnetically coupled broadband microstrip antennas are analyzed by the Finite Difference Time Domain (FDTD) method, and antenna para- meters are optimized to get maximum bnadwidth. By using short radial tuning stub in microstrip feedline, electromagnetically coupled microstrip antenna shows broadband ($\simeq$13%) characteristics, and the characteristics are varied as a function of radius, radial angle, and position of the radial tuning stub. Operating frequency, return loss, VSWR and input impedance are calculated by Fourier transforming the time domain results. After optimization of the parameters, maximum bandwidth of the radial stub tuning microstrip antenna is about 15% and the ripple char- acteristic of the VSWR is better than the rectangular tuning stub microstrip antenna.

본 논문에서는 시간영역 유한차분법(FDTD)을 이용하여 동조 스터브가 삽입된 전자기결합 광대역 마이크로스트립 안테나의 특성을 해석하고 최대 대역폭올 갖는 안테나를 설계하였다. 전자기 결합 마 이크로스트립 안테나의 급전선로에 짧은 방사형 동조 스터브를 병 렬로 연결하면 광대 역 특성을 가지며, 방사형 동조 스터브의 반지름, 각도, 위치 동의 변화에 따라 안테나의 특성이 변한다. 시간영역에 서의 유한차분법에 의한 수치 해석 결과를 Fourier 변환하여, 주파수 영역에서 안테나 특성을 계산하 였다. 방사형 동조 스터브를 갖는 마이크로스트립 안테나의 최대 대역폭은 약 15%로서 장방형 동조 스터브 형태와 동일한 광대역 특성을 가지면서 동작 주파수 대역 내에서 전압 정재파의 리플이 양호 한 특성을 보여준다.