A Printed, Wideband Folded Monopole Antenna Coupling with a Parasitic Inverted-L Element for Bluetooth, WiMAX and UWB Systems

This paper presents a printed, wideband folded monopole antenna for laptop and tablet computer applications. The proposed antenna is designed to cover bandwidth(2.3~10.6 GHz) of Bluetooth, WiMAX, and UWB system by using the printed folded monopole antenna having asymmetrical line width coupling with a parasitic inverted- L element. Also, wireless LAN band(5.15~5.85 GHz) which interferes with UWB system is rejected by inserting half-wavelength open stub in the folded monopole antenna. -10 dB bandwidth of the fabricated wideband antenna is 2.27~10.6 GHz (4.7:1) and -10 dB band-rejected bandwidth is measured as 700 MHz(5.15~5.85 GHz, 12.72 %). The gain and efficiency of the antenna except for the rejected band are higher than 3.93 dBi and 91.89 % and are measured as -2 dBi and 14.65 % at 5.5 GHz which is band-rejected frequency. The size of the antenna is suitable to install for small space of tablet and laptop computers as 12.75(1 ${\lambda}$/10)${\times}$12(1 ${\lambda}$/11) $mm^2$(${\lambda}$ is free space wavelength at 2.3 GHz). Therefore, we verified that the designed antenna is appropriate for wideband antenna of tablet and laptop PC applications.

Bluetooth, WiMAX, UWB 시스템용 역 L형 무급전 소자 결합 프린트형 광대역 폴디드 모노폴 안테나

본 논문에서는 테블릿 및 노트북 컴퓨터에 적용될 수 있는 프린트형 광대역 폴디드 모노폴 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 두 선로의 폭이 비대칭인 프린트형 폴디드 모노폴 안테나와 역 L형 무급전 소자를 결합하여 Bluetooth, WiMAX, UWB 시스템의 대역폭(2.3~10.6 GHz)을 수용할 수 있도록 설계하였다. 또한, 폴디드모노폴 안테나 내부에 반파장 오픈 스터브를 삽입하여 UWB 대역과 간섭을 일으키는 무선 랜 대역(5.15~5.85 GHz)을 차단하였다. 제작된 무선 랜 대역 차단 광대역 안테나의 -10 dB 대역폭은 2.27~10.6 GHz(4.7:1)이며, -10 dB 대역 저지 대역폭은 700 MHz(5.15~5.85 GHz, 12.72 %)로 측정되었다. 안테나의 이득과 효율은 차단 대역을 제외하고 각각 3.93 dBi와 81 % 이상으로 나타났으며, 차단 대역에서 이득은 -2 dBi(5.5 GHz) 효율은 14.65 %로 측정되었다. 안테나의 크기는 12.75(1 ${\lambda}$/10)${\times}$12(1 ${\lambda}$/11) $mm^2$(${\lambda}$는 2.3 GHz의 공기중 파장)로 테블릿 및 노트북의 작은 공간에 탑재하기에 적합한 크기를 가진다. 따라서 설계된 안테나가 테블릿 및 노트북 컴퓨터용 광대역 안테나로 적합함을 확인하였다.