Design of CPW-Fed Printed Monopole Antenna for CDMA/WLAN

In the present study, a coplanar waveguide (CPW)-fed printed monopole antenna with an inverted n-shaped slot is newly proposed for dual band operations which cover bandwidths of CDMA (1.85~2.025 GHz) and WLAN (2.4~2.484 GHz) as well as implementation of omnidirectional radiation pattern. For enhancement of impedance bandwidth ($S11{\leq}10dB$) in 2.4 GHz WLAN frequency band, an inverted n-shaped slot instead of the previous n-shaped slot is etched on the printed radiating monopole. The proposed antenna is designed and fabricated on one side of FR4 substrate with dielectric constant of 4.4, thickness of 1.6 mm, and size of $50{\times}25mm^2$. It has been observed that the measured impedance bandwidths are 280 MHz (1.84~2.12 GHz) in frequency band of CDMA and 420 MHz (2.38~2.8 GHz) in WLAN frequency band respectively. It is noticeable that impedance bandwidth in 2.4 GHz frequency band of WLAN is enlarged to three times due to use of inverted L-shaped slot in comparison with impedance bandwidth 140 MHz (2.39~2.53 GHz) obtained by use of the previous n-shaped slot. In addition, good omnidirectional radiation patterns have been observed over the entire frequency band of interest.

CDMA/WLAN 겸용 CPW 급전 인쇄형 모노폴 안테나 설계

본 논문에서 CDMA (1.85~2.12 GHz) 및 2.4 GHz WLAN (2.4~2.484 GHz) 이중대역 사용이 가능하면서 무지향성 방사패턴을 가질 수 있도록 역 L-형 슬롯을 가진 CPW (coplanar waveguide) 급전 인쇄형 모노폴 안테나를 새롭게 제안하였다. 제안된 안테나는 2.4 GHz WLAN (wireless local area network) 대역에서 임피던스 대역폭을 증가시키기 위해 기존의 n-형 슬롯을 대신하여 역 L-형 슬롯이 인쇄된 방사 모노폴에 에칭 된다. 제안된 안테나는 크기가 $50{\times}25mm^2$이고 두께가 1.6 mm, 유전상수가 4.4인 FR4 기판의 한쪽 면에서 설계 및 제작되었다. 제작된 안테나의 측정결과, 임피던스 대역폭($S_{11}{\leq}-10dB$)이 CDMA (code division multiple access) 주파수 대역에서는 280 MHz (1.84~2.12 GHz), WLAN 주파수 대역에서는 420 MHz (2.38~2.8 GHz)인 대역폭을 얻을 수 있었다. 역 L-형 슬롯 사용의 결과로 WLAN 대역에서 기존의 n-형 슬롯의 사용결과 140 MHz (2.39~2.53 GHz)에 비해 대역폭이 3배가량 증가된 점은 주목할 만한 결과이다. 또한 사용 주파수 전 대역에서 좋은 무지향성 방사패턴을 얻을 수 있었다.