셀룰러/PCS/IMT-2000 기지국용 다중대역 평판 안테나 설계 및 구현 = The Design and Implementation of a Multi-Band Planar Antenna for Cellular/PCS/IMT-2000 Base Station

국문 초록 (Abstract)

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.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this paper, a novel dual and wide band aperture stacked patch antenna for Cellular/PCS/IMT-2000 base station is presented. It consists of single microstrip patch having notches along the radiating patch, two dielectric substrates and a form material. To achieve wide band characteristic, we utilize the coupling effect between the notched patch and the resonant aperture in the ground plane and by properly cutting notches on the patch, an aperture stacked patch antenna could be designed to yield dual frequency operation. By the proper choice of resonant aperture size and height of a foam material, dual and wide band characteristic could be realized the measured impedance bandwidth(1:1.5 VSWR) of designed antenna at lower band(860 MHz) reaches 77 MHz and covers the Cellular CDMA band(824∼894 MHz). The measured impedance bandwidth(1:1.5 VSMR) of the designed antenna at upper band(1,960 MHz) is about 550 MHz and covers both the PCS band(1,750∼l,870 MHz) and the for-2000 band(1,920∼2,170 MHz). Good broadside radiation with high gain(5.65∼7.4 dBi) characteristics have also been observed.

참고문헌 (Reference)

1 "Microstrip Antenna Design Handbook" Artech House 2001.

2 "Dual-frequency rectangular microstrip antenna with an inserted integrated reactive loading" 32 (32): 219-221, feb.2002.

3 "Dual-Frequency Patch Antenna" 39 (39): dec.1997.

4 "Dual frequency planar antenna at S and X bands" 31 (31): 1706-1707, sep.1995.

5 "Design of wide-band aperture-stacked patch microstrip antennas" 46 (46): sep.1998.

6 "Broadband Microstrip Antennas" Artech House 2003.