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

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Ultra-Wideband Tapered Slot Antennas for Millimeter-Wave Systems

밀리미터파 시스템 응용을 위한 초광대역 테이퍼 슬롯 안테나 설계

  • Woo, Dong-Sik (School of Electrical Engineering and Computer Science, Kyungpook National University) ;
  • Kim, Young-Gon (School of Electrical Engineering and Computer Science, Kyungpook National University) ;
  • Cho, Young-Ki (School of Electrical Engineering and Computer Science, Kyungpook National University) ;
  • Kim, Kang-Wook (School of Electrical Engineering and Computer Science, Kyungpook National University)
  • 우동식 (경북대학교 전자전기컴퓨터학부) ;
  • 김영곤 (경북대학교 전자전기컴퓨터학부) ;
  • 조영기 (경북대학교 전자전기컴퓨터학부) ;
  • 김강욱 (경북대학교 전자전기컴퓨터학부)
  • Published : 2008.08.31
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Abstract

A new design and its experimental results of a microstrip-fed ultra-wideband tapered slot antenna(TSA) for millimeter-wave systems are presented. By utilizing the ultra-wideband microstrip-to-CPS transition(balun), ultra-wideband characteristics of the inherent TSA are retrieved. Also, the design procedure of the TSA is simplified by performing simple impedance matching between balun and antenna. The proposed TSA is shaped by using the Fermi-Dirac tapering function and corrugated at the outer edge. The implemented antenna demonstrates ultra-wideband performance for frequency ranges from 23 to over 58 GHz with the relatively high and flat antenna gain of 12 to 14 dBi and low sidelobe levels. In addition, a 4-element linear antenna array for phased-array systems and mm-wave sensor applications is also presented.

본 논문에서는 밀리미터파 시스템에 응용이 가능한, 마이크로스트립으로 급전되는 초광대역 테이퍼 슬롯 안테나의 새로운 설계법을 제시하고 그 실험결과를 보여주고 있다. 초광대역 특성을 가지는 마이크로스트립-CPS 전이 구조 혹은 발룬을 적용하여 테이퍼 슬롯 안테나 고유의 초광대역 특성을 얻었고, 안테나와 발룬의 연결은 임피던스 정합의 방법을 이용함으로 테이퍼 슬롯 안테나 설계를 간단하게 하였다. 테이퍼 슬롯 안테나 설계에는 페르미-디락(Fermi-Dirac) 테이퍼 함수와 corrugation을 적용하였다. 제안된 안테나는 23 GHz에서 58 GHz까지의 초광대역 주파수 특성을 가졌으며, 12에서 14 dBi의 비교적 높고 평탄한 이득과 낮은 부엽 레벨을 가졌다. 또한, 4개의 소자로 이루어진 간단한 선형 배열 안테나를 통하여 광대역 위상 배열 및 밀리미터파 센서에 응용될 수 있음을 보였다.

Keywords

References

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