GPS와 DMB 신호 수신을 위한 단일 급전 이중 대역 원형 편파 삼각 패치 안테나 설계 및 구현

Design and Implementation of Single-Feed Dual-Band Circular Polarization Triangular Antenna for Reception of GPS and DMB Signals

  • 이원규 (인천대학교 전자공학과) ;
  • 김성민 (인천대학교 전자공학과) ;
  • 양운근 (인천대학교 전자공학과)
  • Lee, Won-Kew (Department of Electronics Engineering, University of Incheon) ;
  • Kim, Sung-Min (Department of Electronics Engineering, University of Incheon) ;
  • Yang, Woon-Gen (Department of Electronics Engineering, University of Incheon)
  • 발행 : 2005.09.01

초록

단일 급전을 가진 안테나로서 이중 대역에서 원형 편파를 수신하기 위하여 막대형 슬롯을 가진 삼각 패치 안테나를 제안하였다. 이중 대역의 높은 주파수 대역과 낮은 주파수 대역에서의 공진 주파수비를 크게 하기 위하여 슬롯 구조를 막대형에서 H형으로 변형한 안테나를 또한 제안하였다. 막대형 슬롯의 3가지 설계 예를 검토하고, GPS(Global Positioning System)와 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 신호를 수신하기 위해 공진 주파수 비를 크게 할 수 있는 H형 슬롯의 안테나를 4가지 경우에 대하여 전산 모의 실험하여 특성을 검토하였다. 이들 중 요구되는 주파수비 특성을 보이는 경우에 대하여 $S_{11}$, 축비, 방사 패턴 등을 전산 모의 실험한 후 제작하여 전기적 특성을 측정하였다. 전산 모의 실험에서 축비와 최대 이득은 낮은 주파수 대역의 GPS주파수 1.575 GHz에서 각각 3.80 dB, 8.85 dBi의 결과를 보였으며, 높은 주파수 대역의 2.642 GHz에서 각각 2.02 dB, 8.60 dBi의 결과를 나타내었다. 구현된 안테나의 측정된 $S_{11}$ 값은 낮은 대역인 GPS 신호 주파수와 높은 주파수 대역인 DMB 신호 주파수 대역에서 각각 -12,43 dB와 -18.75 dB 이하의 특성을 보였다.

We propose a novel single-feed triangular patch antenna with bar-type slots for dual-band circular polarization operation. And also propose a H-type slotted triangular patch antenna to enhance the ratio of the resonance frequencies. 3 cases of desist examples with bar-type slots were investigated and also 4 cases of H-slotted antennas were investigated to meet the dual-band requirement for GPS(Global Positioning System) and DMB(Digital Multimedia Broadcasting). One suitable design example was implemented and measured. Simulation results of the design example for GPS and DMB system show that axial ratio and maximum gain are 3.80 dB, 8.85 dBi for low-band at 1.575 GHz and 2.02 dB, 8.60 dBi for high-band at 2.642 GHz, respectively. Measured results of the implemented antenna show that $S_{11}$ is -12.43 dB for low-band at 1.575 GHz and less than -18.75 dB for high-band, respectively.

키워드

참고문헌

  1. L. Y. Kantor, Handbook of Satellite Telecommunication and Broadcasting, Artech House, 1987
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  7. 김성민, 이원규, 오종대, 손지명, 김혁진, 양운근, '위성 디지털 멀티 미디어 방송 서비스 수신용 삼각형 패치 안테나 설계 및 구현', 통신학회 추계 종합학술대회논문집, vol.30, pp.11-29, 2004년 11월