유한 차분 시간법을 이용한 마이크로스트립 패치 안테나에 관한 연구

A Study on the Microstrip Patch Antenna Using FDTD Method

본 논문에서는 FDTD법을 이용하여 마이크로스트립 패치 안테나를 해석하였다. 먼저 Yee 알고리즘으로 맥스웰 방정식을 유한 차분식으로 근사화시켜 안테나 패치면에서의 전계를 구하였다. 이때 흡수 경계 조건은 Mur의 1차식과 분산경계 조건을 적용시켰다. FDTD 법을 이용하여 단일 마이크로스트립 패치 안테나의 반사 손실파의 전파과정을 각각 계산하였다. 또한 2-배열 안테나에 FDTD를 적용한 결과, 측정한 값들은 FDTD 법을 이용하여 계산한 값들과 비교적 잘 일치하였다. 계산된 임피던스, 반사손실, 정재파비 등은 양호한 값들을 나타냈고, 이러한 계산 결과들은 본 실험의 측정치와 비교적 잘 일치하였다.

In this paper, a microstrip patch antenna was analyzed by using FDTD method. Firstly, the electric field in the microstrip patch antenna was obtained by approximating a Maxwell's equation to a finite difference equation by means of Yee's algorithm. In this case, Mur's 1st approximation and dispersive boundary condition(BBC) were applied to an absorbing boundary condition. We also analyzed a single microstrip patch antenna by using the FDTD method, then calculating the propagative process in the wave of a return loss. Also, as the result that FDTD was applied to 2-array antenna designed to increase the gain of antenna, the measured results was in relatively good accordance with the values calculated by the FDTD method. The calculated impedance, return loss and VSWR were comparatively good. And these results were In relatively good accordance with the measured values.