이중선형편파 Ku대역 2×2 마이크로스트립 배열안테나
Dual-Linear Polarized Ku-Band 2×2 Microstrip Antenna Array
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초록
본 논문에서는 Ku 대역에서 동작하는 2×2 마이크로스트립 배열 안테나를 설계하고, 다중 선형 편파 동작이 가능한 평면형 급전구조를 제안하였다. 급전선 구조인 1:4 전력 분배기는 14.9 GHz의 중심주파수에서 20 dB 이상의 포트 간 격리도와 출력위상 간2도 이내의 오차를 갖도록 설계되었다. 단일 방사소자는 중심 주파수 14.9 GHz에서 공진하도록 설계되었으며, -20 dB 이하의 반사 손실 특성을 나타냈다. 제안된 배열은 수직 및 수평 편파 급전 시 약 12.5 dBi의 이득과 낮은 사이드로브를 유지하며, 25 dB이상의 교차편파비율을 확인하였다. 본 설계는 구조적 단순성과 편파 선택 유연성을 바탕으로 다중 편파 기반 무선 시스템에 효과적으로 적용될 수 있다
Abstract
This paper presents the design of a 2×2 microstrip array antenna operating in the Ku band with a planar feedstructure capable of multiple linear polarizations. The 1:4 power divider, designed for a feed network, achieves therequired power division ratio at the center frequency of 14.9 GHz with over 20 dB port isolation and less than 2.5∘output phase deviation. Each radiating element is designed to resonate at a center frequency of 14.9 GHz,exhibiting a reflection coefficient below -20 dB. The array maintains a peak gain of approximately 12.5 dBi andlow sidelobe levels under both vertical and horizontal polarization excitations, with larger than 25 dB crosspolarization ratio. With its structural simplicity and polarization selectivity, the proposed antenna is well suited forpolarization-diverse wireless systems.