Miniaturized Half-Circular-Slot UWB Antenna Design

This paper proposes a miniaturized half-circular-slot UWB antenna. Using an analysis of the neld patterns, we show that the original circular-slot UWB antenna operates on a series of multi-pole radiation based on $TE_n$ modes, and a perfect magnetic wall exists along an axis of symmetry on the antenna. Using the perfect magnetic wall we designed and fabricated the miniaturized UWB antenna on RF-60A substrate with t=0.64mm, ${\varepsilon}_r=6.15\;and\;tan\;{\delta}=0.0025$, which not only has the half size of the original but also maintains UWB characteristics. The measured gain of the miniaturized antenna is $-2.1{\sim}4.3dBi$, which is comparable with the gain, $-2.7{\sim}3.1dBi$, of the original circular-slot UWB antenna. The radiation pattern is also similar to that of the original antenna.

소형화된 반원형-슬롯 UWB 안테나의 설계

본 논문은 원형 슬롯 UWB 안테나를 소형화한 반원모양의 UWB 안테나를 설계하였다. 전자기장 분석을 통해, 기존의 원형 슬롯 UWB 안테나는 슬롯 방사체에서 $TE_n$ 모드에 기초한 일련의 방사 극점(radiation poles)을 가지고 있으며, 완전자계벽의 성질을 갖는 대칭축이 존재한다는 것을 확인하였다. 이를 이용하여 소형화된 반원형 슬롯 UWB 안테나를 설계하고, 광대역 안테나 특성이 유지되는 것을 확인하였다. RF-60A(t=0.64 mm, ${\varepsilon}_r=6.15,\;tan\;{\delta}=0.0025$)의 기판으로 제작하여 측정한 결과, 기존의 원형 슬롯 UWB 안테나의 이득은 $-2.7{\sim}3.1dBi$이고, 소형화된 안테나는 $-2.1{\sim}4.3dBi$의 이득을 가지며, 두 안테나 모두 비슷한 방사 패턴을 보였다.