High Gain and Broadband SAP Antenna with Two Parasitic Patches

In this paper, the high gain and broadband antenna operating for SDMB(Satellite Digital Multimedia Broadcasting) system is realized, The proposed antenna consists of the SAP(Shorted Annular Patch) structure, which inhibits surface-wave and the parasitic SAP element with spacing of $0.25 {\lambda}_0$ in order to improve gain, bandwidth and directivity. The RHCP(Right Hand Circular Polarization) is generated by two slits, which are made along the periphery of the circular patch at the diametrically opposite points, The simulated maximum gain of the proposed antenna is 12.6 dBi, which is better 5.22 dBi than maximum gain of the conventional microstrip patch antenna. The measured maximum gain is 10.5dBi at operating frequency 2.63GHz. Also, the measured impedance bandwidth$(VSWR{\leq}2)$ of the proposed antenna is $360MHz(2.488{\sim}2.848 GHz)$, which is better 300 MHz than the bandwidth of the conventional microstrip patch antenna. The measured HPBW(Half Power Beam Width) of the proposed antenna is $45.8^{\circ}$, and the measured FBR(Front to Back Ratio) is 15.49 dBi, The 3dB axial ratio bandwidth is 220 MHz$(2.54{\sim}2.76 GHz)$.

두 개의 기생 패치를 갖는 고 이득.광대역 SAP 안테나

본 논문에서는 SDMB(Satellite Digital Multimedia Broadcasting) 시스템에서 동작하는 고 이득 광대역 안테나를 구현하였다. 제안된 안테나는 표면파를 억제하기 위한 SAP(Shorted Annular Patch) 구조와 이득, 대역폭 그리고 지향성을 개선시키기 위하여 $0.25 {\lambda}_0$ 간격을 갖는 3차원 배열의 기생 SAP로 구성되었다. 원형 패치상의 서로 반대 방향으로 농인 두 개의 슬릿을 이용하여 RHCP(Right Hand Circular Polarization)로 동작하도록 하였다. 모의 실험 결과, 제안된 안테나의 최대 방사 이득은 기존의 마이크로스트립 패치 안테나에 비해서 5.22 dBi 개선된 12.6 dBi로 나타났다. 제작된 안테나는 동작 주파수 2.63 GHz에서 최대 방사 이득이 10.5 dBi로 나타났다. 측정된 임피던스 대역폭$(VSWR{\leq}2)$은 기존의 마이크로스트림 패치 안테나에 비해서 300 MHZ 개선된 $360 MHz(2.488{\sim}2.848 GHz)$이며, HPBW(Half Power Beam Width)는 $45.8^{\circ}$, FBR(Front Back Ratio)은 15.49dBi로 나타났다. 3dB 축비 대역폭은 220 MHz$(2.54{\sim}2.76 GHz)$를 얻었다.