초록
본 논문에서는 다수의 안테나가 필요한 다양한 기능의 광대역 무선 통신 시스템을 한 개의 안테나로 구현하기 위한 슬리브 모노폴 안테나의 광대역 특성 최적화 설계 방법을 제시하였다. 이를 위하여 슬리브 모노폴 안테나의 슬리브 부분이 개방형 스터브로 동작한다는 이론적 해석을 바탕으로 내부 모노폴과 슬리브 부분으로 구성되는 슬리브를 동축 선로로 동작하도록 하고 동축 선로의 특성 임피던스를 조절하여 슬리브의 임피던스 변환회로의 기능을 증대하였다. 슬리브 모노폴 안테나의 넓은 대역폭 확보를 위하여 두꺼운 모노폴을 사용하였고 슬리브의 임피던스 정합 회로로의 특성을 향상하기 위하여 동축 선로 역할을 하는 슬리브의 반경과 슬리브 내부를 구성하는 유전체의 유전율을 조절하여 슬리브 모노폴 안테나의 임피던스 대역폭을 최적화하였다. 두꺼운 모노폴을 사용하고 슬리브를 최적화하여 설계한 슬리브 모노폴 안테나는 반사 계수 10 dB 기준으로 0.80 GHz ~ 2.43 GHz 대역폭을 만족하는 3:1이 넘는 광대역 특성을 보였다. 제안한 슬리브 모노폴 안테나는 상용 이동 통신 주파수 대역에서 다기능 시스템에서 요구되는 다수의 안테나를 한 개의 안테나로 대체 가능할 것으로 기대한다.
The optimization design method for the broadband operation of the sleeve monopole was proposed to unify the multiple antennas essential to the multi-functional broadband wireless communication systems into one antenna. The structure of the sleeve part was optimized to enhance the impedance matching characteristics based on the theoretical analysis that sleeve part can works as the open stub. The thick monopole was used for the broadband operation. The radius of the sleeve and the permittivity of the dielectric inside the sleeve was optimized to enhance the impedance matching characteristics for the broadband operation. The optimized sleeve monopole having thick monopole shows broadband characteristics over 3:1 bandwidth, from 0.8 to 2.43 GHz, which is suitable for the commercial wireless communication system. The proposed broadband sleeve monopole can reduce multiple antennas essential to the multi-functional broadband systems to one antenna.
