Design and Fabrication of Aperture-Coupled Microstrip Patch Antenna for WLL Repeater Using Space Diversity

공간 다이버시티를 이용한 WLL 중계기용 적층형 평판 안테나 설계 및 제작

  • Published : 2002.04.01

Abstract

In this paper, An aperture-coupled microstrip patch antenna operating at WLL frequency range(Rx : 2.3∼2.33Ghz, Tx : 2.37 ∼2.4Ghz) for WLL repeater is designed and fabricated. FR-4 epoxy substrate with 4.7 relative permittivity is inserted between feed-line and patch plane. Aperture-coupled structure is employed for consideration of bandwidth improvement and gain\`s characteristics. Air gap is arranged at each layer for bandwidth extension and radome is used as a protector in the upper patch. In this paper, both 1 port and 2 port are designed as 1$\times$2 array antenna which uses T-junction and λ$\_$g//4 transformer. Here, 1 port is used as transmitting/receiving antenna and 2 port is used as receiving antenna. Functionally independent two antennas using space diversity arrange slots between two antennas in order to be placed at the same place. As a result, we obtained a excellent isolation below -40dB and return loss is reduced by means of slots arrangement between patch and antenna.

본 논문에서는 WLL 대역(RX: 2.3~2.33GHz, TX:2.37~2.4GHz)에서 동작하는 dual port 구조의 중계기용 개구 결합 마이크로스트림 패치 안테나를 설계 및 제작하였다. 급전면과 패치면 사이에는 비유전율이 4.7인 FR-4 에폭시 기판을 사용하였고 대역폭 향상과 이득 특성을 고려하여 개구 결합 구조 방식을 이용하였다. 그리고 각각의 layer에는 air gap을 두어 대역폭을 확장하였고 패치 상단에는 보호체로써 radome을 두었다. 1 포트는 송.수신용이고 2 포트는 수신용인 안테나는 각각 T-junction과 λ$_{g}$ /4 정합기를 이용하여 7$\times$2 배열 안테나로 설계하였다. 기능적 측면에서 독립인 2개의 안테나는 공간 다이버시티를 이용하면서 동일 평면상에 존재하도록 하기 위해 안테나 사이에 슬랏을 두고 패치면과 $90^{\circ}$단일 급전함으로써 두 포트간에 -40dB 이하의 우수한 격리도를 얻었다. 또한 슬랏을 패치와 안테나 사이에 배치함으로써 반사손실을 감소시키는 결과를 얻었다.

Keywords

References

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