Compact Rectangular Spiral Antenna Employing Modified Feeding Network

변형된 급전 구조를 가지는 소형 직사각형 스파이럴 안테나

In this letter, a compact rectangular spiral antenna is proposed. Instead of a center excitation of conventional spiral antennas, the proposed antenna is adopted a modified feed network, feeding at the end of the spiral. The matching circuit of $'{\sqsupset}'$ shape is added at the feeding point. With this matching circuit, we can easily match the input impedance well, without the limit of the space. The parameter which determines the circular wave characteristic is explained, and the design guideline of the proposed antenna is presented. We design a proposed antenna operating at 9.5 GHz. Its size is only $0.6\lambda_g\times0.6\lambda_g$. The simulated bandwidth of the input impedance $(S11\leq-10)$ is 8.12% and that of $(AR\leq-3)$ is 4.62%, which is excellent characteristics as compared to its simple structure.

본 논문에서는 그라운드 평면을 가지는 소형 직사각형 스파이럴 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 일반적인 스파이럴 안테나의 급전 방식인 중앙에서 급전하지 않고, 스파이럴이 끝나는 가장 자리에서 급전되는 변형된 급전 구조를 가진다. 이와 함께 급전 위치에 $'{\sqsupset}'$자 모양의 매칭회로를 추가하였다. 이 매칭회로는 공간의 제약을 받지 않고 쉽게 입력 임피던스를 매칭 할 수 있도록 한다. 안테나의 원형 편파 특성을 결정하는 파라미터를 설명하고, 제안한 안테나의 설계 방법을 제시하였다. 9.5GHz에서 동작하는 안테나를 설계하였으며, 제안한 안테나의 크기는 $0.6\lambda_g\times0.6\lambda_g$로 소형이다. 시뮬레이션 한 안테나의 입력 임피던스 대역폭$(S11\leq-10)$과 AR 대역폭$(AR\leq-3)$은 각각 8.12%, 4.62%으로 간단한 구조에 비해 특성이 매우 우수하다.