Abstract
In this paper, we propose a novel method for implementing a microstrip patch antenna with circular polarization characteristics through an asymmetric inset feed structure. The proposed method involves designing an antenna by taking advantage of the length difference of the asymmetric inset slots inserted into the antenna, as well as the lengths of additional slots incorporated into the design to achieve circular polarization characteristics. Using this approach, we designed and fabricated an antenna operating at 2.4 GHz in the S-band for satellite communication systems, utilizing a 1 mm thick FR-4 dielectric substrate. The measurement results confirmed a gain of 2dBi, an axial ratio of less than 3dB, and a reflection coefficient below -10dB in the frequency range of 2.35 to 2.43 GHz. Based on these results, it is expected that by employing the proposed method, circularly polarized antennas utilizing inset feeds can be realised, thereby making them applicable in small satellite communication systems and various wireless IoT environmental service applications that use the ISM band.
본 논문에서는 비대칭 인셋 급전 구조를 통해 원형 편파 특성을 갖는 마이크로스트립 패치 안테나를 구현하는 새로운 방법을 제안하고자 한다. 제안하는 방법은 안테나 안으로 삽입되는 비대칭 인셋 슬롯의 길이 차이와 추가적으로 삽입되는 슬롯의 길이를 이용하여, 원형편파 특성을 갖는 안테나를 설계하는 방법이다. 이 접근 방식을 사용하여 두께 1 mm의 FR-4 유전체 기판을 활용하여 위성통신시스템을 위한 S-band 2.4 GHz에서 동작하는 안테나를 설계 및 제작하였다. 측정 결과 2dBi의 이득, 3dB 이하의 축비, 2.35~2.43 GHz에서-10dB 이하의 반사계수를 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 제안한 방법을 사용하면, 인셋 급전을 이용한 원형 편파 안테나를 구현할 수 있으며, 소형 위성 통신 시스템 및 ISM 대역을 사용하는 다양한 무선 Iot 환경 서비스 응용 분야에 활용이 가능할 것으로 기대된다.