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

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Dual Band Printed Monopole Antenna Using Spiral and Meander Structure

스파이럴과 미앤더 구조를 이용한 이중 대역 인쇄형 모노폴 안테나

  • Cheong, Sae-Han-Sol (Department of Electronic and Computer Engineering, Chonnam National University) ;
  • Jung, Jin-Woo (Department of Electronic and Computer Engineering, Chonnam National University) ;
  • Lee, Hyeon-Jin (Department of Radio Science & Engineering, Dongkang College) ;
  • Lim, Yeong-Seog (Department of Electronic and Computer Engineering, Chonnam National University)
  • 정새한솔 (전남대학교 전자컴퓨터공학과) ;
  • 정진우 (전남대학교 전자컴퓨터공학과) ;
  • 이현진 (동강대학 전기전자공학과) ;
  • 임영석 (전남대학교 전자컴퓨터공학과)
  • Accepted : 2011.06.03
  • Published : 2011.06.30
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Abstract

In this paper, spiral meander monopole printed antenna for dual band operation in GPS(1.57~1.577 GHz) and WiBro(2.3~2.4 GHz), WLAN(2.4~2.48 GHz) is proposed. Spiral(positive coupling) mounted end of monopole(small current) and meander mounted fed of monopole(big current) for reduce frequency ratio. Bandwidth(-10 dB) of the antenna is measured 130 MHz(1.49~1.62 GHz) in basic resonance frequency and 330 MHz(2.29~2.62 GHz) in harmonic resonance frequency($3{\lambda}_H/4$). The peak antenna gains are measured 2.86 dBi in GPS(1.57 GHz), and 3.49 dBi in WiBro(2.35 GHz), and 3.71 dBi in WLAN(2.44 GHz).

본 논문에서는 GPS(1.57~1.577 GHz)와 WiBro(2.3~2.4 GHz), WLAN(2.4~2.48 GHz)에서 동작하는 이중 대역 스파이럴 미앤더 모노폴 인쇄형 안테나를 설계 및 제작하였다. 하모닉 공진 주파수의 전류의 크기와 기본 공진 주파수의 전류의 크기가 다른 모노폴 끝단에 포지티브 커플링이 생기는 스파이럴 구조를 위치하여 기본 공진 주파수와 하모닉 공진 주파수의 주파수 비를 조절하였다. 또한, 선로의 간격을 조절해 커플링 영향 분석으로 주파수 비를 조절하였다. 측정 대역폭은 기본 공진 주파수에서 130 MHz(1.49~1.62 GHz), 3배수 하모닉 공진 주파수에서 330 MHz(2.29~2.62 GHz)로 나타났다. 최대 방사 이득은 GPS(1.575 GHz) 대역에서 2.86 dBi, WiBro(2.35 GHz) 대역에서 3.49 dBi, 그리고 WLAN(2.45 GHz) 대역에서 3.71 dBi로 측정되었다.

Keywords

References

  1. H. D. Chen, "Compact CPW-fed dual-frequency monopole antenna", Electronics Letters, vol. 38, no. 25, pp. 1622-1624, 2002. https://doi.org/10.1049/el:20021117
  2. Y. Lin, C. Lin, and P. Hall, "A miniature dielectric loaded monopole antenna for 2.4/5 GHz WLAN applications", IEEE Microwave and Wireless Components Letters, vol. 16, no. 11, pp. 591-593, Nov. 2006. https://doi.org/10.1109/LMWC.2006.884778
  3. C. Y. Pan, T. S. Horng, W. S. Chen, and C. H. Huang, "Dual wideband printed monopole antenna for WLAN/WiMax applications", IEEE Antennas Wireless Propagation. Letters, vol. 6, pp. 149-151, 2007. https://doi.org/10.1109/LAWP.2007.891957
  4. G. Augustin, P. C. Bybi, V. P. Sarin, P. Mohanan, C. K. Aanandan, and K. Vasudevan, "A compact dual-band planar antenna for DCS-1900/PCS/PHS, WCDMA/IMT-2000, and WLAN applications", IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol. 7, pp. 108-111, 2008. https://doi.org/10.1109/LAWP.2008.919601
  5. Truong Khang Nguyen, Byoungchul Kim, Hosung Choo, and Ikmo Park, "Multiband dual spiral stripline-loaded monopole antenna", IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol. 8, pp. 57-59, 2009. https://doi.org/10.1109/LAWP.2008.2012032
  6. H. Nakano, N. Ikeda, Yu-Yuan Wu, R. Suzuki, H. Mimaki, and J. Yamauchi, "Realization of dual-frequency and wide-band VSWR performances using normal-model helical and inverted-F antennas", IEEE Antennas and Propagation, vol. 46, no. 6, pp. 788-793, 1998. https://doi.org/10.1109/8.686763
  7. P. Bernardi, M. Cavagnaro, S. Pisa, and E. Piuzzi, "Power absorption and temperature elevations induced in the human head by a dual-band monopolehelix antenna phone", IEEE Microwave Theory and Techniques, vol. 49, no. 12, pp. 2539-2546, 2001. https://doi.org/10.1109/22.971647
  8. B. Sun, Q. Liu, and H. Xie, "Compact monopole antenna for GSM/DCS operation of mobile phone handsets", Electronics Letters, vol. 39, no. 22, pp. 1562-1563, Oct. 2003. https://doi.org/10.1049/el:20031012
  9. 임형준, 이홍민, "결합 미엔더 선로를 이용한 모바일 RFID / PCS / WiBro 삼중 대역 소형 칩 안테나", 한국전자파학회논문지, 17(2), pp. 178-183, 2006년 2월.
  10. 정진우, 김경근, 이현진, 임영석, "기생 패치를 이용한 이중 대역 적층형 헬릭스 모노폴 안테나 설계", 전자공학회 논문지, 44 TC(1), pp. 155-161, 2007.
  11. Jinwoo Jung, Hyeonjin Lee, and Yeongseog Lim, "Modified helix chip antenna for WiBro and WLAN applications", Electronics Letters, vol. 44, no. 11, pp. 663-664, 2008. https://doi.org/10.1049/el:20080173
  12. Jinwoo Jung, Hyeonjin Lee, and Yeongseog Lim, "Compact monopole antenna for dual ISM-band (2.4 and 5.8 GHz) operation", Microwave and Optical Technology Letters, vol. 51, no. 9, pp. 2227-2229, 2009. https://doi.org/10.1002/mop.24519
  13. 정새한솔, 정진우, 임영석, "이중 대역 동작을 위한 변형 스파이럴 모노폴 인쇄형 안테나 설계", 한국전자파학회논문지, 21(9), pp. 933-939, 2010년 9월. https://doi.org/10.5515/KJKIEES.2010.21.9.933
  14. Jinwoo Jung, Hyeonjin Lee, and Yeongseog Lim, "Improving impedance characteristics for small monopole antennas", Microwave and Optical Technology Letters, vol. 51, no. 3, pp. 836-842, 2009. https://doi.org/10.1002/mop.24151