Base Station Antenna of Radiation Pattern for the Cruciform using Monopole Array

도심지 교차로 지형에 맞는 방사패턴 형성을 위한 기지국용 모노폴 어레이 안테나

In this paper, cruciform radiation pattern antenna was designed and fabricated. The fabricated antenna is applicable to intersections which is composed of four eight-lane roads each having 60 m of width and 200 m of length. The design theory was based on Woodward-Lawson method and the 6 monopole elements with the strip feeding network are made by linear array on the micro-strip board. In the results, - 13.5 dB of return loss and 120 MHz(6 %) of -10 dB bandwidth were obtained at the 2 GHz. Also, at 1.95 GHz, -6 dB of gain fall was seen at $\pm$45$^{\circ}$ and thus, it is possible to say that the presented antenna has well-shaped cruciform radiation pattern.

본 논문에서는 도로지형에 따른 안테나 방사패턴 형성에 대하여 도심지 교차로형 모양의 방사패턴을 갖는 안테나의 설계제작에 그 목적이 있다. 본 논문에서 제안한 도로는 폭 60 m, 길이 200 m의 도심지 8차선 교차로이며 이에 적용할 수 있는 기지국용 안테나의 방사패턴으로 십자형 방사패턴을 제안하였다. 설계 방법으로는 임의의 방사패턴의 형성을 타원식의 합으로 구하였으며, 이에 Woodward-Lawson 방법을 이용한 표본화로 스트립 급전 6소자 모노폴 선형 어레이로 마이크로스트립 기판상에 구현하였다. 제특성 측정 결과, 설계 중심주파수 2 GHz에서 반사손실 -13.5 dB, -10 dB 대역폭 120 MHz(6 %)를 나타내었으며, 방사패턴은 1.95 GHz 대역에서는 $\pm$45$^{\circ}$에서의 도로의 길이 방향보다 -6 dB의 감소가 보여져 제안된 도심지 교차로형 방사패턴이 양호한 십자형 방사패턴이 유지됨을 확인하였다.