다층구조의 이중편파 다중대역 패치 안테나 설계
Design of Dual-Polarized and Multi-Band Multi-Layer Patch Antenna
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초록
본 논문에서는 GPS(Global positioning System)-Bluetooth-DSRC(Dedicated short range communication) 대역의 신호를 동시에 수신할 수 있는 차량용 이중편파 다중대역 안테나를 적층형으로 설계하였다. 안테나는 다층 구조(Multi-Layer)이고, 유전율 이 4.4이고, 두께 가 1.6mm 인 FR4-epoxy 기판을 사용하였다. GPS와 DSRC 대역은 원형편파(Circular Polarization) 특성을 가지고, 블루투스 대역은 선형편파(Linear Polarization) 특성을 가지며, 이들 안테나는 단일 프루브 급전하였다. 안테나는 Ansys HFSS v11로 시뮬레이션 하였고, 측정결과와 비교하면서 크기가 67mm×67mm×4.8mm인 안테나를 설계하였다. 최적 설계된 안테나는 –10dB 대역폭이 각 대역에서 82MHz, 127MHz, 862MHz로 측정되었고, GPS 및 DSRC 대역의 3dB 축비 대역폭은 12MHz와 112MHz로 시뮬레이션 되었다. 이 결과는 시스템이 요구하는 사양을 만족하고 있음을 확인하였다.
Abstract
In this paper, a dual-polarized multi-band multi-layer antenna for a vehicle, which operates in the GPS, bluetooth, and DSRC bands, was implemented. The antenna was designed as a multi-layer structure, and a FR4-epoxy substrate with =4.4 and =1.6mm was used. GPS and DSRC antennas have circular polarized characteristics, and a single probe feeding method was applied. Simulated results by Ansys HFSS v11 was compared with the measured ones. The size of the optimally designed antenna is 67mm×67mm×4.8mm, -10dB bandwidth of the anatenna was measured to be 820MHz, 127MHz, and 862MHz in each band, and 3dB AR bandwidth of the antenna was simulated to be 19MHz and 110MHz in GPS and DSRC bands. The results confirmed that suggested system satisfies the system requirements.
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