Development of Quad-Band Printed Monopole Antenna Using Coupling Effect of Dual Rectangular Rings and L-Slots on the GND

In this paper, a quad-band antenna for DCS1800, PCS1900, WCDMA, WLAN and Mobile WiMAX application is proposed. The proposed antenna is a printed monopole structure, and consists of two rectangular ring-shaped radiating patches on the front side and two different size of L-shaped slots on the back side(ground plane). Two rectangular ring radiation patches are respectively resonant at 2 GHz and 3.5 GHz bands, and additional resonance is occurred at 5.3 GHz by the coupling effect between two ring patches. In addition, the optimized matching characteristic is obtained by controlling the gaps. Also, by adding two L-slots on the ground plane, additional resonant frequency band of 5.6 GHz is occurred. Finally the measured bandwidths of the proposed antenna below -10 dB return loss are 1,200 MHz(1.6~2.8 GHz), 800 MHz(3.2~4.0 GHz), 300 MHz(5.14~5.44 GHz), and 690 MHz(5.56~6.25 GHz). The radiation patterns have the omni-directional characteristic, and the measured antenna average gains at resonant bands are 0.86~4.07 dBi.

이중 사각 링 패치 결합효과와 접지면 L-슬롯을 이용한 4중 대역 인쇄형 모노폴 안테나 개발

본 논문에서는 DCS1800, PCS1900, WCDMA, WLAN, Mobile WiMAX 서비스 대역을 만족하는 사중 공진 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 인쇄형 모노폴 구조이며, 전면에는 두 개의 사각 링형 방사 패치로 구성되었고, 후면(접지면)에는 크기가 다른 두 개의 L자형 슬롯을 삽입하였다. 크기가 다른 두 개의 사각 링형 방사 패치는 각각 2 GHz와 3.5 GHz 대역에서 공진을 발생시켰으며, 두 사각 링형 패치 간의 커플링 효과에 의하여 추가적으로 5.3 GHz 대역에서 공진이 발생하고, 간격을 적절히 조절함으로써 이상적인 매칭 특성을 얻었다. 또한, 접지면 위에 두 개의 폭이 좁은 L자형 슬롯을 삽입하여 추가로 5.6 GHz 대역 특성을 얻을 수 있었다. 최종적으로 제안된 안테나의 측정 결과, -10 dB를 기준으로 1,200 MHz(1.6~2.8 GHz), 800 MHz(3.2~4.0 GHz), 300 MHz(5.14~5.44 GHz), 690 MHz(5.56~6.25 GHz)의 주파수 대역폭을 얻었다. 방사 패턴은 전방향성 특성을 보였으며, 공진주파수 대역에서 안테나 평균 이득은 0.86~4.07 dBi로 측정되었다.