Design of a Windmill-Shaped Loop Antenna for Polarization Diversity

A windmill-shaped loop antenna is designed for polarization diversity. Its circumference is almost 10 times that of a conventional small loop antenna whose circumference is less than ${\lambda}/10$ but its the radiation pattern is omni-directional. An identical parasitic element is placed over the radiator to match the antenna input impedance. An equivalent transmission line and RLC circuit models are shown to fully describe for the windmill-shaped loop antenna. The proposed antenna has a bandwidth of 6 % with input VSWR less than 2:1 and a polarization purity of 15 dB at 2.6 GHz, and the gain of 1.5 dBi. The simulated and measured results show fairly good agreement.

편파 다이버시티를 위한 바람개비 형태의 루프 안테나 설계

본 논문에서는 편파 다이버시티를 구현하기 위한 바람개비 형태의 루프 안테나를 제안하였다. 제안된 루프 안테나의 원주는 일반적인 소형 루프 안테나의 길이(${\lambda}$)보다 10배가 크나, 소형 루프 안테나와 같이 수평면에서 무지향성 패턴을 얻을 수 있다. 기생 루프 안테나의 사용을 통해 안테나의 임피던스 정합 문제를 해결하고, 등가 회로를 제시하여 제안된 안테나의 설계 의도가 수식적으로 설명될 수 있음을 보였다. 제안된 안테나는 2.6 GHz에서 설계, 제작되었으며 정재파비 2:1 이하를 기준으로 6 %의 대역폭, 편파 분리도 15 dB, 이득 1.5 dBi의 시뮬레이션 결과를 나타내었고, 시뮬레이션 결과와 측정 결과가 잘 일치하였다.