Dual-band Monopole Antenna with Half X-slot for WLAN

For the size reduction, we propose a microstrip-fed monopole antenna with half X-slot in the radiation patch and cover WLAN dual band 2.4 GHz band (2.4 ~ 2.484 GHz) and 5 GHz band (5.15 ~ 5.825 GHz). The frequency characteristics such as impedance bandwidth and resonant frequencies were satisfied by optimizing the numerical values of various parameters, while the reflection loss in 5 GHz was improved by using defected ground structure (DGS). The proposed antenna is designed and fabricated on a FR-4 substrate with dielectric constant 4.3, thickness of 1.6 mm, and size of $24{\times}41mm^2$. The measured impedance bandwidths (${\mid}S_{11}{\mid}{\leq}-10dB$) of fabricated antenna are 450 MHz (2.27 ~ 2.72 GHz) in 2.4 GHz band and 1340 MHz (4.79 ~ 6.13 GHz) in 5 GHz band which sufficiently satisfied with the IEEE 802. 11n standard in dual band. In particular, radiation patterns which are stable as well as relatively omni-direction could be obtained, and the gain of antennas in each band was 1.31 and 1.98 dBi respectively.

절반의 X-슬롯을 가진 무선랜용 이중대역 모노폴 안테나

본 논문에서는 소형화를 위해 방사패치에 절반으로 절단된 X-슬롯을 가지며, WLAN 이중대역인 2.4 GHz 대역 (2.4 ~ 2.484 GHz) 및 5 GHz 대역 (5.15 ~ 5.825 GHz)용 마이크로스트립 급전 모노폴 안테나를 제안하였다. 여러 파라미터들의 수치들을 최적화하여 주파수 특성을 만족하였으며, 5 GHz 대역의 반사손실 개선을 위해 DGS (defected ground structure)를 사용하였다. 제안된 안테나는 크기가 $24{\times}41mm^2$, 두께는 1.6 mm, 유전상수가 4.3인 FR-4 기판에 설계 및 제작 되었다. 제안된 안테나의 제작 및 측정 결과, 임피던스 대역폭(${\mid}S_{11}{\mid}{\leq}-10dB$)이 2.4 GHz 대역에서는 약 450 MHz (2.27 ~ 2.72 GHz), 5 GHz 대역에서는 약 1340 MHz (4.79 ~ 6.13 GHz)인 대역폭을 얻어 제안한 두 대역의 IEEE 규격(IEEE 802. 11n)을 충분히 만족하는 안테나를 구현했다. 특히 두 대역에서 안정되고 비교적 좋은 무지향성 경향의 방사패턴을 얻을 수 있었으며, 각 대역에서의 안테나 이득은 각각 1.31, 1.98 dBi 임을 확인할 수 있었다.