본 논문에서는 셀룰러 대역과 IMT-2000대역에서 사용 가능한 안테나로서 이중밴드 대수주기 다이폴 안테나 (DLPDA: Dual Band Log-periodic Dipole Antennas)를 제안하였다. 제안한 안테나는 2조의 대수주기 다이폴 안테나와 기생소자들로 구성되어 있다. 제안된 안테나의 타당성을 조사하기 위하여 셀룰러 대역과 IMT-2000대역에서 DLPDA를 설계하고, 모멘트법을 이용하여 복사특성을 해석하여 측정치와 비교하였다. 그 결과 제안된 DLPDA는 길이가 70 cm이면서도 셀룰러 대역과 IMT-2000 대역에서 이득, VSWR 빔폭의 설계목표치를 모두 만족하는 것으로 나타났다. 이로서 본 논문에서 제안한 DLPDA는 셀룰러 대역과 IMT-2000 대역에서 사용 가능한 이중밴드 안테나임이 확인되었다.
세계 각 국은 Mobile WiMAX 주파수를 다양한 대역에서 도입을 시도하고 있다. 특히 2.5 GHz 대역은 WRC에서 정한 IMT-2000 추가 대역으로 향후 이동통신용으로 사용될 것으로 전망되며, Mobile WiMAX 등 글로벌 무선광대역서비스 제공이 가능한 대역으로 주목받고 있다. 그런데, 국내 기술인 WiBro의 세계시장 진출 기반 조성을 위하여 ITU-R 산하 WP8F 회의에서 Mobile WiMAX를 IMT-2000 기술 표준으로 포함시키기 위한 활동을 전개 하였으며, 최근 ITU-R 전파통신총회에서 한국의 WiBro 기술을 3G 기술 표준으로 최종 승인했다. 이에 본 고는 주요국의 2.5 GHz 대역 이용계획과 WiBro 기술의 IMT-2000 표준 채택에 따른 시장의 변화를 알아보고자 하였다.
본 논문에서는 PCS대역(1,750 MHz ~ l,870 MHz)과 IMT-2000대역(1,885 MHz ~2,200 MHz)에서 동작하는 광대역 8소자 다이폴 배열 구형반사판 안테나를 설계하고, 실제안테나를 제작하여 복사특성을 측정하였다. 안테나설계 는 모멘트법 과 HFSS(High Frequency Structure Simulator)를 이용하여 해석하고, 해석 된 결과로부터 안테나의 구조 값을 구하였다. 설계된 안테나의 타당성을 검토하기 위하여 8소자 다이폴 배열 구형반사판 안테나를 실제 제작하고 복사특성을 측정하여 계산결과와 비교하였다. 측정결과는 PCS대역과 IMT-2000대역에서 VSWR이 1.5 이하를 만족하였고, 이득은 전 대역에서 16 dBi 이다. 따라서 본 논문에서 설계한 안테나는 PCS/IMT-2000 기지국용 안테나로 사용할 수 있을 것으로 생각된다.
본 논문에서는 셀룰러/PCS/IMT-2000서비스를 동시에 수용할 수 있는 기지국용 다중대역 평판 안테나를 설계 및 제작하였다. 설계된 안테나는 두 개의 유전체 층과 폼 물질로 구성되었고 마이크로스트립 패치의 길이 방향과 너비 방향에 노치가 삽입되었다. 안테나의 광대역 특성을 위해서, 공진 개구면을 가지는 개구면 결합 안테나에 폼 물질을 사용하였으며, 패치의 너비 방향에 노치를 삽입하여 이중 공진 특성을 얻었다. 이를 통해, 광대역 특성을 유지하면서 주파수비( $f_{H/}$$f_{L}$)가 1:2를 넘는 이중 공진 특성을 얻을 수 있었다. 설계된 안테나의 대역폭은 전압정재파비 1.5 이하로 셀룰러/PCS/IMT-2000 대역을 모두 만족하였고 측정된 안테나의 대역폭은 전압정재파비 1.5 이하로 셀룰러 대역에서 77 MHz, PCS/IMT-2000대역에서 550 MHz이며, 이득은 전 대역에서 약 5.65 dBi에서 7.4 dBi를 얻을 수 있었다.다.다.
본 논문에서는 셀룰러 CDMA와 IMT-2000 중계기 에 사용되는 이중대역 모노폴 안테나를 설계 및 구현하였다.3차원 전산모의실험 프로그램인 HFSS(High Frequency Structure Simulator)를 사용하여 안테나론 설계하였으며, 전기적 특성 측정은 HP 8720C네트웍 분석기론 사용하였다. 측정된 S$_{11}$값은 셀룰러 CDMA와 IMT-2000 전 대역에서 -l0.9 dB 이하의 특성을 보였으며, 859 MHz와 2027.5 MHz에서 각각 2.38 dBi와 4.02 dBi의 이득을 갖는 전방향 복사패턴을 전산모의실험 결과로 확인하였다. 구현된 안테나는 소형으로서 상용화시 낮은 가격으로 생산할 수 있다.다.
본 논문은 PCS (1750 - 1850 MHz) 대역과 IMT-2000 (1920 - 2170 MHz) 대역의 이중대역(Dual-Band) 주파수(420 MHz)를 동시에 만족시킬 수 있는 안테나로서 "L" 형태의 급전구조를 이용하여 안테나를 제작하였다. 제작된 안테나의 대역폭은 중심주파수(1.96 GHz)의 33%(VSWR < 1.5, 650 MHz)로 광대역 특성을 갖고, 이득은 7dB 이상의 양호한 특성을 얻었다.한 특성을 얻었다.
In this paper, we designed and implemented the dual band antenna for IMT-2000 and 5.7㎓ WLAN(Wireless Local Area Network). The antenna was designed by using 3D simulations program, HFSS(High Frequency Structure Simulator). The electrical characteristics were measured by using HP 8720C network analyzer and measured maximum S$\sub$11/ was -25㏈, and maximum VSWR(Voltage Standing Wavc Ratio) was 1.26 for all frequency bands of interests in IMT-2000 and 5.7㎓ WLAN. Simulation results for antenna gain at 2㎓ and 5.7㎓ were 1.31㏈i and 4.1㏈i with omni directional radiation pattern. Implemented antenna is compact sized and can be produced in low cost enough for commercialization.
본 논문에서는 PCS와 IMT-2000 이중대역용 삼각형 U-슬롯 패치 안테나를 연구하였다. 삼각형 U-슬롯 패치 안테나의 주파수 대역폭은 L-스트립 급전구조에 의해서 증가시킬 수 있었다. 제작된 단일소자의 주파수 대역폭 (VSWR$\leq$2)은 590 MHz(30.18%) 이다. PCS와 IMT-2000 주파수대역에서 VSWR 1.65 이하의 좋은 특성을 확인하였다. 따라서 L-스트립 급전구조의 광대역 특성을 실험적으로 확인하였다.
In This paper, a novel broadband monopole antenna is investigated experimentally. Our broadband monopole antenna yields the largest bandwidth from 1.72 ∼ 2.2 GHz ( 24.2 % ) for VSWR<1.2 So, this antenna can be designed to extend enough the coverage of dual band(PCS+IMT-2000). The measurements and computations are confirmed to operating of the our broadband antenna, whose electrical characteristics have an attractive feature as handset communication applications.
본 논문은 PCS (1750-1850 MHz)대역과 IMT-2000 (1920-2170 MHz)대역의 이중대역 (Dual-Band) 주파수(420 MHz)를 동시에 만족시킬 수 있는 "L"형태의 급전구조를 이용한 광대역 특성을 갖는 안테나로서 주파수 대역폭은 중심주파수(1.96 GHz)의 33%(VSWR < 1.5, 650 MHz)이고, 이득은 7dBi 이상의 양호한 특성을 얻었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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