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그라운드 안테나의 커패시터의 위치에 따른 방사 성능 변화 분석
박범기(Bumki Park),류양(Yang Liu),최형철(Hyengchul Choi),김형훈(Hyung-Hoon Kim),김형동(Hyeongdong Kim) 한국전자파학회 2012 한국전자파학회논문지 Vol.23 No.4
그라운드 안테나는 그라운드의 두 지점을 잇는 스트립에 커패시터를 넣어 설계가 된다. 본 논문에서는 이 커패시터의 실장 위치가 변할 때 안테나의 방사 성능의 변화가 발생하게 되는 이유에 대해 분석한다. 커패시터 위치를 변화시키며 그라운드 안테나의 표면 전류 분포를 관찰함으로써 커패시터의 위치가 대역폭 및 안테나 효율에 미치는 영향을 살펴보았다. 본 논문에서 사용된 그라운드 안테나는 Wi-Fi 대역에서 동작하도록 설계되었으며, 스트립의 끝 쪽에 커패시터를 위치할 경우 Wi-Fi 대역(2.4~2.5 GHz)에서 -10 dB 기준 7.2 %의 넓은 상대 대역폭과 66 %의 높은 안테나 평균 효율을 얻을 수 있음을 확인하였다. A ground radiation antenna is designed using a capacitor connected between two ground points by a strip line. This paper analyzes the variations of radiation performance when changing the capacitor position. The surface current distribution of the ground antenna was investigated as the capacitor position is changed, in order to demonstrate the effects on the impedance bandwidth and antenna efficiency. Our antenna is for the Wi-Fi application. It is verified that the capacitor at the end of the strip line provides a wide impedance bandwidth(7.2 % at the 2.45 GHz frequency) and good antenna efficiency(measured as 66 % averaged over the overall Wi-Fi frequency band).
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최형철(Hyengcheul Choi),이형진(Hyungjin Lee),박범기(Bumki Park),장진혁(Jinhyuk Jang),김형동(Hyeongdong Kim) 한국전자파학회 2012 한국전자파학회논문지 Vol.23 No.2
본 논문은 안테나 구조 없이 리액티브 소자 만을 이용하여 단말기 그라운드를 방사체로 활용하는 방법을 소개한다. 안테나의 특성은 블루투스 대역에서 동일 그라운드 면적(40×20 ㎟)을 가지는 미앤더 IFA와 비교하여 분석하였다. 시뮬레이션 및 측정을 통해 캐패시터 소자 만을 이용한 안테나가 가장 높은 방사 효율을 나타내는 것으로 판명되었다. 이는 안테나의 인덕턴스가 높을수록 그라운드의 방사 저항이 감소하고, 캐패시터의 손실 저항이 인덕터 또는 IFA보다 낮기 때문이다. 높은 방사 효율에도 불구하고 제안하는 안테나의 면적(5×2.5 ㎟)은 IFA의 면적(12×2.5 ㎟)의 반 이하이다. This paper introduces the method to utilize a terminal ground as a radiator only using reactive components without an antenna structure. Characteristics of the proposed antenna is compared with that of the meander IFA on the same ground plane(40×20 ㎟) for the bluetooth band. From simulation and measurement data, it is found that the proposed antenna using only capacitors provides the highest radiation efficiency. This is because of that the higher inductance reduces radiation resistance of a ground and the capacitor has a lower loss resistance comparing to that of the IFA or the inductor. In spite of the high radiation efficiency, the area (5×2.5 ㎟) of the proposed antenna is less than half of the area (12×2.5 ㎟) of the IFA.
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