The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science (한국전자파학회논문지)

The Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science (한국전자파학회)
권호 표지

Internal Monopole Antenna Design for Multiband Operation and SAR Analysis

내장형 모노폴 안테나 설계 및 SAR분석

  • Shin Chan-Soo (Dept. of Computer and Communication Eng., Chungbuk National University) ;
  • Shin Ho-Sub (Basic Science Research Institute, Chungbuk National University) ;
  • Kim Nam (School of Electrical & Computer Eng., Research Institute for Computer and Information Communication, Chungbuk National University) ;
  • Choi Jae-Ic (EME Team, Radio Technology Research Group, ETRI) ;
  • Park Ju-Derk (EME Team, Radio Technology Research Group, ETRI)
  • 신찬수 (충북대학교 정보통신공학과) ;
  • 신호섭 (충북대학교 기초과학연구소) ;
  • 김남 (충북대학교 전기전자컴퓨터공학부, 컴퓨터 정보통신연구소) ;
  • 최재익 (한국전자통신연구원 전자파환경연구팀) ;
  • 박주덕 (한국전자통신연구원 전자파환경연구팀)
  • Published : 2004.12.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

In this paper, meander-line planar monopole antenna mounted on PCS/IMT-2000/WLAN handset for SAR reduction is designed. Frequency characteristics and SAR value optimized with various design parameters are analyzed and designed. Designed internal monopole antenna mounted on the handset is simulated. The 1 g and 10 g peak average SARs of internal monopole antenna are 0.656 and 0.387 W/kg respectively. And internal monopole antenna and external monopole antenna attached on the handset are tested. As a result, internal monopole antenna 1 g and 10 g peak average SARs are 0.686 and 0.356 W/kg. And external monopole antenna's results are 1.33 and 0.812 W/kg, respectively. So internal monopole antenna has a about $50\%$ SAR reduction in comparison with external monopole antenna.

본 논문에서는 여러 구조 및 파라미터 변경을 통하여 SAR을 저감시킬 수 있는 PCS, IMT-2000 대역과 무선랜대역을 포함하는 평면 모노폴 안테나를 설계하였다. 설계를 위하여 안테나 특성 및 SAR에 영향을 미칠 수 있는 여러 가지 변수들을 고려하여 최적화 하였다. 이를 통해 원하는 대역폭과 만족할만한 SAR 값을 갖는 평면 모노폴 안테나를 설계하였다. 설계된 안테나를 제작된 휴대폰에 탑재하여 시뮬레이션 하였다. 그 결과 SAR 값은 1 g및 10g 평균 첨두치가 0.656, 0.387 W/kg이었다. 이 결과를 바탕으로 실제 측정장에서 동일한 조건으로 SAR을 측정하였다. 그 결과 내장형 평면 모노폴 안테나를 탑재한 휴대폰의 경우 0.686 W/kg(1 g 기준), 0.356 W/kg(10 g 기준)의 결과를 얻었고, 외장형 모노폴 안테나의 경우는 1.33, 0.812 W/kg이 나와 내장형 평면 모노폴 안테나의 SAR 값이 약 $50\%$ 낮은 결과를 얻었다.

Keywords

References

  1. K. L. Wong, G. Y. Lee, and T. W. Chiou, 'A low-profile planar monopole antenna for multiband operation of mobile handsets', IEEE Trans. Antennas Propagat., vol. 51, no. 1, Jan. 2003
  2. R. Grag, Microstrip Antenna Design Handbook, Artech House, Boston . London, 2001
  3. T. Endo, Y. Sunahara, S Satoh, and T Katagi, 'Resonant frequency and radiation efficiency of meander line antennas', Electronics and Communications in Japan, Part 2, vol. 83, no. 1, pp. 52-58, Jan. 2000
  4. C. Delaveaud, P. Leveque, and B. Jecko, 'Small-sized low-profile antenna to replace monopole antennas', Electronics Letters, vol. 34, no. 8, Apr. 1998
  5. C. A. Balanis, Antenna Theory Analysis and Design, John Wiley & Sons, Inc., 1997
  6. K. S. Kunz, R. J. Ruebbers, The Finite Difference Time Domain Method for Electromagnetics, CRC Press, 1993
  7. 이애경 외, '이동통신단말기에 노출된 인체 두부에 따른 전자파 비흡수율 비료', 대한전자공학회 논문지, TC, 37(11), pp. 33-41, 2000년 11월
  8. 최윤희, 신호섭, 김남, 박주덕, '이중대역(PCS/IMT-2000) 마우크로스트립 패치 안테나 설계 및 구조에 따른 SAR 분석', 한국전자파학회 논문지, 15(1), pp. 12-20, 2004년 1월
  9. J. D. Park, N. Kim, 'SAR analysis on human head caused by PCS handheld telephone', BEMS 21th Annual Meeting, pp. 166-167, Jun. 1999
  10. IEEE standard for recommended practice for determining the peak spatial-average specific ab-sorption rate(SAR) in the human body due to wireless communications devices, 1528-200, Apr. 2002