A Study on Microstrip Log-Periodic Antenna for Receiving the Direct Broadcasting Satellite(DBS) Signal

위성방송 수신을 위한 대수주기 마이크로스트립 안테나에 대한 연구

In this study, we provide a single element log-periodic antenna that the feeding networks and array structures are aperture coupled and series dipole array type. We made the antenna for direct receiving the Moogoongwha satellite broadcasting signal. The transmission power was able to feed the patch dipole in series due to lay perpendicularly 8 series patch dipole on tapered slot. The patch dipole radiation pattern which fed in series power, make the main beam direction up $37^{\circ}{\sim}42^{\circ}$ within the BS/CS bandwidth. The main beam gain was measured 9.31~11.03 dBi. Using 32 elements to array the elements properly, we acquire $4{\times}8$ array structure on limited PCB board. As a result, it has been found that the new planar DBS antenna structure have high gain over 10dBi and acceptable elevation angle over 42 degree, and we can apply this result to commercial DBS reception antenna manufacturing.

본 연구에서는 이동하면서 BS/CS 대역의 무궁화3호위성 신호를 수신할 수 있도록 42도 이상의 틸팅각을 갖는 새로운 구조의 패치안테나에 대해 제시하였다. 본 안테나의 구조는 패치 다이폴을 직렬 배열한 대수 주기형 안테나와 개구결합을 이용한 급전 구조로 이루어 졌다. 테이퍼드 슬롯에 8 개의 직렬 패치 다이폴이 수직으로 놓여짐으로써 각 패치 다이폴에 직렬 급전이 된다. 직렬 급전된 패치 다이폴의 방사는 BS/CS 대역에서 메인 빔의 방향이 $37^{\circ}{\sim}42^{\circ}$를 형성하였고, 이득은 9.31~11.03 dBi로 측정되었다. 32개의 엘레멘트를 $4{\times}8$로 적절히 배열하면 24 dBi 이상의 이득과 40-48도 내외의 앙각이 형성되어, 무궁화 3호 위성의 이동체 탑재용 안테나에 적용이 가능하다.