Design of Triple-Band Planar Monopole Antenna Having a Parasitic Element with Low SAR Using a Reflector

In this study, a triple-band antenna that can be used in WLAN(Wireless Local Area Network) at 2.4 GHz, 5.8 GHz, and 5G at 3.5 GHz is fabricated. The proposed antenna uses a parasitic element to show the triple band, and the reflector is used at a distance of ${\lambda}/4$ from the antenna to reduce the Specific Absorption Rate(SAR). Its dimensions are $100{\times}75{\times}1.6mm^3$ and each parameter value is optimized for better performance and a lower SAR value. As a result, we obtained a bandwidth of 540 MHz(2.02~2.56 GHz), 390 MHz(3.39~3.78 GHz), and 1,210 MHz(5.56~6.77 GHz) based on the reflection loss factor of -10 dB. In addition, the SAR values of the antenna with reflector are observed to reduce below the SAR value of international standard.

기생 소자를 이용한 3중 대역 모노폴 안테나 SAR 저감 설계

본 논문에서는 WLAN(Wireless Local Area Network) 대역의 2.4 GHz, 5.8 GHz와 5G 대역의 3.5 GHz에서 사용가능한 3중 대역 모노폴 안테나를 설계하였으며, 제안된 안테나의 크기는 $100{\times}75{\times}1.6mm^3$로 기생소자를 사용하여 3중 대역 모노폴 안테나를 구현하였다. 또한 제안된 안테나로부터 ${\lambda}/4$ 떨어진 거리에 반사판을 설치함으로써 각 동작주파수들에서의 이득 향상과 SAR(Specific Absorption Rate)을 저감시켰다. 제작한 안테나를 측정한 결과, 반사 계수 -10 dB 이하 기준으로 540 MHz(2.02~2.56 GHz), 390 MHz(3.39~3.78 GHz) 그리고 1,210 MHz(5.56~6.77 GHz)에 해당하는 대역폭을 얻었다. 국제기준에서 요구하는 SAR 기준대비 2.4 GHz에서는 85.12 % 감소했고, 3.5 GHz에서는 50.06 %, 5.8 GHz에서는 36.87 % 감소하였다. 그러므로 제안된 안테나는 국제기준 SAR을 만족하며, WLAN과 5G 대역의 통신에서 사용할 수 있다.