Abstract
In this paper, microstrip antenna to enhance the isolation between transmitting port and receiving port under the proximity objects is proposed, and applied to the Doppler radar sensor working at 5.8GHz ISM band which detects vital signals of a human body. Two 3dB quadrature hybrids are placed around radiation patch to form a balanced structure between transmitting port and receiving port, such that it consistently provides enhanced Tx/Rx isolation and excellent return loss over nearby objects. It is theoretically analyzed and simulated to verify the validity of the proposed application. The fabricated antenna that is 2mm away from the human body, has more than 16 dB return loss and at least 30dB isolation over ISM frequency band of 5.8GHz.
본 논문에서는 근접물체에 둔감하도록 평면 안테나의 송신단과 수신단 사이의 분리도를 개선하는 회로구조를 제안하였으며 5.8GHz ISM 대역에서 생체신호를 검출하는 도플러 레이다 센서에 적용하였다. 방사패치를 중심으로 2개의 3dB $90^{\circ}$ 전력분배기 들을 송신경로와 수신경로에 배치하여 평형회로 구조를 구성하였다. 이는 안테나에 근접된 물체가 있어도 높은 송수신 분리도 및 우수한 입출력 반사계수를 제공한다. 제안된 회로구조에 대한 이론 전개와 시뮬레이션을 통해 타당성을 확인하였고 제작된 시제품을 측정하여 입증하였다. 인체가 2mm까지 접근하여도 ISM대역에 걸쳐 송신단과 수신단에서 16dB 이상의 반사손실과 최소 30dB 이상의 분리도가 측정되었다.