DOI QR코드

DOI QR Code

Design of a Dual-mode Annular Ring Antenna with a Coupling Feed

커플링 급전을 이용한 이중 모드 Annular Ring 안테나 설계

  • Kim, Jae-Hee (Department of Electronic and Electrical Engineering, POSTECH) ;
  • Woo, Dae-Woong (Department of Electronic and Electrical Engineering, POSTECH) ;
  • Park, Wee-Sang (Department of Electronic and Electrical Engineering, POSTECH)
  • 김재희 (포항공과대학교 전자전기공학과) ;
  • 우대웅 (포항공과대학교 전자전기공학과) ;
  • 박위상 (포항공과대학교 전자전기공학과)
  • Published : 2009.04.30

Abstract

A dual-mode annular ring antenna for both global positioning system(GPS) and satellite digital multimedia broad-casting(DMB) is designed. The proposed antenna consists of a coupling feed line and four slots on the annular ring patch. The gap between the feed line and the annular ring patch is used for an input impedance matching, and the slot length is used for adjusting the resonant frequency of the $TM_{21}$ mode at the DMB frequency. The antenna was fabricated and measured. The experimental results show that the antenna resonants at the GPS and DMB frequencies with suitable bandwidths, and had a broadside radiation pattern at the GPS band and a conical beam radiation pattern at the DMB band.

본 논문에서는 GPS와 위성 DMB에 사용할 수 있는 이중 모드 annular ring 패치 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 커플링 급전과 annular ring 패치의 네 개의 슬롯을 특징으로 한다. 급전 선로와 패치 사이의 간격은 입력 임피던스를 조절하는 역할을 하고, 패치의 슬롯의 길이는 DMB 주파수에 해당하는 $TM_{21}$ 모드의 공진 주파수를 조절하는 역할을 한다. 제안된 안테나를 제작 및 측정을 하였다. 제작된 안테나는 GPS와 DMB 주파수에서 만족할만한 대역폭을 가지고 공진을 일으키며, GPS 대역에서는 broadside 방사 패턴을 가지고 DCS 대역에서는 코니컬 빔 방사 패턴을 가진다.

Keywords

References

  1. Anthony Lai, Kevin M. K. H. Leong, and Tatsuo Itoh, "Dual-mode compact microstrip antenna based on fundamental backward wave", Asia-Pacific Microwave Conference, vol. 4, Dec. 2005
  2. Shun-Yun Lin, Kuang-Chih Huang, "A compact microstrip antenna for GPS and DCS application", IEEE Tans. Antennas Propag., vol. 53, no. 3, pp. 1227-1229, Mar. 2005 https://doi.org/10.1109/TAP.2004.842597
  3. Jia-Yi Sze, Chung-I G. Hsu, and Sheng-Chin Hsu, "Design of a compact dual-band annular-ring slot antenna", IEEE Antennas Wireless Propag. Lett., vol. 6, pp. 423-426, 2007 https://doi.org/10.1109/LAWP.2007.902053
  4. L. Boccia, G. Amendola, and G. Di Massa, "Per- formance evaluation of shorted annular patch ante-nnas for high-precision GPS systems", IET Microw. Antennas Propag., vol. 1, no. 2, pp. 465-471, 2007 https://doi.org/10.1049/iet-map:20060025
  5. Arun K. Bhattacharyya, Ramesh Garg, "Input impedance of annular ring microstrip antenna using circuit theory approach", IEEE Tans. Antennas Propag., vol. 33, no. 4, pp. 369-374, Apr. 2005 https://doi.org/10.1109/TAP.1985.1143584
  6. R. J. Langley, K. Voudouris, and J. C. Batchelor, "Annular ring patch antennas", IEE Colloquium on Multi-Band Antennas, Oct. 1992
  7. Chow Yen Desmond Sim, Kuang-Woei Lin, and Jeen-Sheen Row, "Design of an annular-ring microstrip antenna for circular polarization", Antennas Propagat. Soc. Int. Symp., vol. 1, pp. 471-474, Jun. 2004 https://doi.org/10.1002/mop.20237