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

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Design and Fabrication of Dual-Band Planar Monopole Antenna with Defected Ground Structure for WLAN Applications

WLAN 시스템에 적용 가능한 결함 접지 구조를 갖는 이중대역 평면형 모노폴 안테나 설계 및 제작

  • Kang, Byeong-Nam (Department of Information & Communication Engineering, Chungbuk National University) ;
  • Rhee, Seung-Yeop (Department of Electronic Communication Engineering, Chunnam University) ;
  • Jeong, Min-Joo (Department of Information & Communication Engineering, Chungbuk National University) ;
  • Choi, Domin (Department of Information & Communication Engineering, Chungbuk National University) ;
  • Kim, Nam (Department of Information & Communication Engineering, Chungbuk National University)
  • 강병남 (충북대학교 정보통신공학부) ;
  • 이승엽 (전남대학교 전자통신공학과) ;
  • 정민주 (충북대학교 정보통신공학부) ;
  • 최도민 (충북대학교 정보통신공학부) ;
  • 김남 (충북대학교 정보통신공학부)
  • Received : 2017.11.29
  • Accepted : 2017.12.28
  • Published : 2018.01.31
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Abstract

In this paper, a dual-band microstrip-fed monopole antenna with a DGS(defected ground structure) for WLAN(wireless local area network) applications is presented. The antenna consists of a monopole and a defected ground, which were etched on both sides of the FR-4 substrate. The defected ground structure was used to obtain the dual band, while the step-by-step reduction in the monopole width was used to improve the impedance matching of the antenna. The antenna has an overall compact size of $44{\times}51{\times}1.6mm^3$, which was optimized by varying the size of the monopole and the ground plane such that it may resonate at the 2.4 GHz and 5 GHz bands of the WLAN. The measurement results showed that the antenna operates in the frequency band of 210 MHz(2.29~2.50 GHz) and 900 MHz(5.05~5.95 GHz) for a VSWR under 2, and showed omnidirectional radiation pattern at all desired frequencies.

본 논문에서는 WLAN(Wireless Local Area Network) 시스템에 적용 가능한 결합 접지 구조(DGS)를 갖는 마이크로스트립 급전 방식의 모노폴 안테나를 제작하였다. 제안된 안테나는 결함 접지 구조를 이용하여 이중 대역이 나타나게 하였으며, 모노폴 안테나는 두께를 단계별로 줄여가며 임피던스 정합을 용이하게 하였다. $44{\times}51{\times}1.6mm^3$의 크기로 모노폴 안테나 및 접지면의 크기를 변화시켜가며 최적화하여 WLAN의 2.4 GHz 대역과 5 GHz 대역을 만족할 수 있도록 하였다. FR-4 기판을 사용하여 제작 및 측정한 결과 VSWR(Voltage Standing Wave Ratio) 2 이하를 기준으로 210 MHz(2.29~2.50 GHz)와 900 MHz(5.05~5.95 GHz)의 대역폭을 얻었고 전방향성의 방사패턴을 얻었다.

Keywords

References

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