DOI QR코드

DOI QR Code

Design of Wide-Band, High Gain Microstrip Antenna Using Parallel Dual Slot and Taper Type Feedline

평행한 이중 슬롯과 Taper형 급전선로를 이용한 광대역, 고이득 마이크로스트립 안테나의 설계

  • Lee, Sang-Woo (Hankook Antenna R&D Center) ;
  • Lee, Jae-Sung (Hankook Antenna R&D Center) ;
  • Kim, Chol-Soo (Department of Maritime Electronic and Communication Engineering, Mokpo National Maritime University)
  • 이상우 (㈜한국안테나 중앙연구소) ;
  • 이재성 (㈜한국안테나 중앙연구소) ;
  • 김철수 (목포해양대학교 해양전자통신공학부)
  • Published : 2007.03.31

Abstract

In this paper, we have designed and fabricated a wide-band and high gain antenna which can integrate a standard of IEEE 802.1la$(5.15\sim5.25\;GHz,\;5.25\sim5.35\;GHz,\;5.725\sim5.825\;GHz)$. We inserted a parallel dual slot into a rectangular patch to have wide-band, and we offset an element of capacitance from the slot by using coaxial probe feeding method. We also designed a converter of $\lambda_g/4$ impedance with taper type line so that wide-band impedance can be matched easily. We finally designed structure with $2\times2$ array in order to improve the antenna gain, and the final fabricated antenna could have a good return loss(Return loss$\leq$-10 dB) and a high gain(over 13 dBi) at the range of $5.01\sim5.95\;GHz(B/W\doteqdot940\;MHz)$.

본 논문은 IEEE 802.11a의 표준 규격$(5.15\sim5.25\;GHz,\;5.25\sim5.35\;GHz,\;5.725\sim5.825\;GHz)$을 하나로 통합할 수 있는 광대역, 고이득 안테나를 설계 및 제작하였다. 광대역 구현을 위해 사각 패치에 평행한 이중 슬롯을 삽입하였으며, 동축 프로브 급전 방식을 적용하여 슬롯에 의한 정전 성분을 상쇄시키고, $\lambda_g/4$ 임피던스 변환기를 Taper형 선로로 구성하여 광대역 임피던스 정합이 용이하게 하였다. 안테나의 이득을 개선하기 위하여 $2\times2$ 배열 구조로 최종 설계하였으며, 최종 제작한 안테나는 $5.01\sim5.95\;GHz(B/W\doteqdot940\;MHz)$ 대역에서 return loss -10 dB 이하의 양호한 반사 손실과 13 dBi 이상의 높은 이득을 얻을 수 있었다.

Keywords

References

  1. K. R. Carver, J. W. Mink, 'Microstrip antenna technology', IEEE Trans. Antennas and Propagation, vol. AP-29, no. 1, pp. 2-24, Jan. 1981
  2. R. E. Munson, 'Single slot cavity antennas assembly', U. S. Patent, no. 3713162, Jan. 1973
  3. Jeong Il Kim, Young Joong Yoon, 'Design of wideband microstrip array antennas using the coupled lines', IEEE Internatioal Symposium on Antennas and Propagation, vol. 3, pp. 1410-1413, 2000
  4. Rod B. Waterhouse, 'Design of Probe-Fed Stacked Patches', IEEE Trans. Antennas and Propagation, vol. 47, no. 12, pp. 1780-1784, Dec. 1999 https://doi.org/10.1109/8.817653
  5. N. Herscovici, 'A wide-band single-layer patch antenna', IEEE Trans. Antennas Propagation, vol. 46, pp. 471-473, 1998 https://doi.org/10.1109/8.664109
  6. Mohamed Sanad, 'A compact dual-broadband microstrip antenna having both stacked and planar parasitic element', IEEE Antennas Propagation Society International Symposium Digest, pp. 6-9, 1996
  7. K. F. Lee, K. M. Luk, Y. L. Yung, K. F. Tong, and T. Huynh, 'Experimental study of the rectangular patch with a u-shaped slot', IEEE Antennas Propagation Society International Symposium Digest, pp. 10-13, 1996
  8. R. Bernard, R. Tchanquiz, and A. papiernik, 'Capacitors provide input matching of microstrip antennas', Microwaves & RF, vol. 33, no. 7, pp. 103-106, Jul. 1994
  9. Fan Yang, Yahya Rahmat-Samii, 'Wideband dual parallel slot patch antenna(DPSPA) for wireless communications', IEEE Antennas Propagation Society International Symposium, pp. 1650-1653, 2000