A Series Feeding Cross-Aperture Coupled Microstrip Antenna for Improving Axial Ratio Bandwidth of Circular Polarization

In this paper, a novel series feeding cross-aperture coupled microstrip antenna with the effect of hybrid feeding is proposed and demonstrated experimentally to improve narrow axial ratio bandwidth of cross-aperture coupled antenna with single feeding among the various methods for generating circular polarization. The validity of a proposed series feeding cross-aperture coupled microstrip antenna is shown by comparing experimental results between the reported and the proposed microstrip antenna, and 2${\times}$2 array microstrip antenna based on the proposed single microstrip antenna used sequential rotation technique to accomplish broader axial ratio bandwidth. In the proposed single and 2${\times}$2 array microstrip antenna, the measured axial ratio bandwidths are 110 ㎒(4.6%) and 420 ㎒(17.5%), maximum gains are 8.2 ㏈i and 12.5 ㏈i, 3 dB gain bandwidths are above 400 ㎒(16.7%), and impedance bandwidths for the VSWR<1.5 are 240 ㎒(10%) and 500 ㎒(20.8%), respectively.

원형편파의 축비 대역폭 개선을 위한 직렬 급전 십자개구 결합 마이크로스트립 안테나

본 논문에서는 원형편파를 발생시키기 위한 여러 가지 방법 중 단일 급전 십자개구 결합 방식이 가지는 협대역의 축비 대역폭을 개선하기 위해 단일 급전으로 하이브리드 급전의 효과를 가져을 수 있는 직렬 급전 십자개구 결합 마이크로스트립 안테나를 제안하고, 기존에 발표된 단일 급전 십자개구 결합 안테나와의 축비 대역폭, 이득, 방사패턴, 그리고 임피던스 대역폭 등과 비교하여 개선된 축비 대역폭 특성을 제시하여 제안된 안테나의 타당성을 보였다. 또한 제안된 단일 안테나를 이용해 2$\times$2 배열 안테나로 확장하는 과정에서 시퀀셜 로테이션 기법을 적용함으로써 더욱 넓은 축비 대역폭을 화보할 수 있도록 하였다. 직렬급전 단일 안테나와 2$\times$2 배열 안테나의 측정된 축비 대역폭은 110 MHz(4.6 %)와 420 MHz(17.5 %)를 보였고, 측정된 임피던스 대역폭 (VSWR<1.5)은 240 MHz(10%)와 500 MHz(20.8%)출 가졌으며, 이득 측정결과에서는 단일 안테나와 2$\times$2 배열 안테나 모두 3 dB 이득 대역폭에서 400 MHz(16.7%) 이상의 평탄 특성을 가지며 최대이득에서는 8.2 ㏈i와 12.5 ㏈i의 이득특성을 보여주었다.