A dual-frequency and dual-polarization antenna with enhanced isolation between two ports using mushroom-like EBGs

A dual-frequency dual-polarization (DFDP) antenna with high isolation between two ports by embedding $2{\times}1$ mushroom-like electromagnetic bandgap (EBG) cells is proposed. The equivalent circuit of a suspended microstrip line over $2{\times}1$ EBG cells is introduced. The numerical analysis from the equivalent circuit and measured results show that the microstrip line with embedded EBG cells has a distinctive and sharp rejection band and provides near 0 dB insertion loss outside the rejection band. By embedding the EBG cells under feedlines of a conventional DFDP antenna, the isolation between two ports of the antenna is enhanced more than 20 dB, as compared to that of a conventional DFDP antenna. The proposed DFDP antenna is fabricated and measured. The simulated and measured results show a good agreement. The measured polarization purity and gain of the antenna are 25 dB and 5.77 dBi at lower band, and 35 dB and 7.13 dBi at higher band, respectively.

버섯모양 EBG를 이용하여 두 포트 사이의 고립도를 향상시킨 이중대역 이중편파 안테나

본 논문에서는 버섯모양 전자기 밴드 갭 (EBG) 구조를 급전선로 아래에 집적하여 두 포트 사이의 고립도를 향상시킨 이중 대역 이중편파 안테나를 제안하였다. 전송선로 아래에 $2{\times}1$ EBG 단위셀이 집적된 구조의 등가회로 모델을 소개하고, 등가회로로부터 구한 수치해석 결과와 측정을 통한 실험 결과를 분석하였다. 이로부터 집적된 EBG 구조가 우수한 저지대역 특성과 거의 0 dB 가까운 낮은 삽입손실을 갖는 것을 확인하였다. 이 EBG를 안테나의 급전선로 아래 집적하여 고립도가 향상된 이중 대역 이중편파 안테나를 설계하였으며, 두 포트사이의 고립도가 일반적인 이중대역 이중편파 안테나에 비해 20 dB 이상 향상됨을 관찰하였다. 제안된 안테나를 제작 및 측정하였으며, 시뮬레이션 결과와 측정 결과는 매우 잘 일치한다. 측정된 편파 분리도와 이득은 각각 낮은 대역에서 25 dB, 5.77 dBi, 높은 대역에서 35 dB 7.13 dBi이다.