Design of Microstrip Antenna with U Slotted Ground Plane using Genetic Algorithm and FDTD Method

유전자 알고리즘과 FDTD 방법을 이용한 접지면 U 슬롯 구조의 마이크로스트립 안테나 설계

  • 임현준 (동국대학교 전자공학과) ;
  • 윤현보 (동국대학교 전자공학과)
  • Published : 2004.02.01

Abstract

This paper presents a broadband compact microstrip antenna design with four U slots on the ground plane by using of genetic algorithm. FDTD method is used as fitness function for antenna analysis, and length of rectangular patch, length of ground plane slot, distance from center point to feed point is used as optimization parameter for maximum bandwidth and minimum size. The measurement result of implemented antenna present 10 dB bandwidth of 15.63 % and peak gain of 3.61 dBi in the 2.445 GHz, and antenna has a reduced patch size of 54.8 % compare with normal microstrip antenna.

본 논문에서는 유전자 알고리즘을 이용하여 접지면에 4개의 U 슬롯을 가지는 광대역 소형 마이크로스트립 안테나를 설계하는 방안을 제시하였다. 안테나의 해석을 위해 적합도 함수로서 FDTD 기법을 사용하였고, 정방형 패치의 길이, 접지면 슬롯의 길이, 중심선으로부터 급전점까지의 거리가 최대의 대역폭과 최소의 크기를 가지기 위한 최적화 파라미터로 사용되었다. 실제 안테나를 제작하여 측정한 결과, 2.445 GHz에서 10 dB 대역폭이 15.63 %이고, 최대 이득이 3.61 dBi이며, 일반 마이크로스트립 안테나에 비해 크기는 54.8 % 감소하였다.

Keywords

References

  1. IEEE $11^th$ Int. Conf. on Antenna and Propagation v.2 Multi-band Annular Slot antenna for WLAN Applications F.Le Bolter
  2. IEEE Trans. on Antennas Propagation v.45 no.3 Genetic Algorithm Optimization Applied to electromagnetics: A Review D.S.Weile;E.Michielssen https://doi.org/10.1109/8.558650
  3. 1994 IEEE-APS Int'l. Symp. Dig. Genetic Algorithm optimization and its Application to Antenna Design J.M.Johnson;Y.Rahmat-samii
  4. Electron. Lett. v.36 Shape optimizationn of broadband microstrip antennas using the genetic algorithm H.Choo;A.Hutani;L.C.Trintinalia https://doi.org/10.1049/el:20001452
  5. IEEE Antennas and Propagation Society International Sym v.2 Designs of compact microstrip antennas with a slotted ground plane Tzung-Wern Chiou;Kin-Lu wong
  6. Computational Electrodynamics The Finite-Difference Time-Domain Method A.Taflove