Design of Wideband Loop Antenna for UWB Applications

UWB 응용을 위한 광대역 루프 안테나 설계

In this paper, a wideband loop antenna for UWB applications is studied. The proposed wideband loop antenna consists of a circular loop and circular sectors. Circular sectors with a ultra-wideband characteristic are used to connect the circular loop and the center feed points. Optimal design parameters are obtained by analyzing the effects of the gap between the circular sectors and the radius of the circular loop on the input reflection coefficient and gain characteristics. The optimized wideband loop antenna is fabricated on an FR4 substrate with a dimension of $41mm{\times}41mm$. Experimental results show that the antenna has a desired UWB characteristic with a frequency band of 3.1-11.0 GHz for a VSWR < 2.25.

본 논문에서는 UWB 대역에서 동작하는 광대역 루프 안테나에 대한 설계 방법을 연구하였다. 제안된 광대역 루프안테나는 초광대역 특성을 얻기 위하여 원형 루프 안테나에 중앙 급전점과 연결하는 원형 섹터가 추가된 형태이다. 원형 섹터 사이의 간격과 원형 루프의 반지름 변화에 따른 입력 반사계수와 이득 특성을 분석하여 최적의 설계 변수를 도출하였다. 최적화된 인쇄형 광대역 루프 안테나를 FR4 기판 상에 $41mm{\times}41mm$ 크기로 제작하였다. 실험 결과, 전압 정재파비(VSWR; voltage standing wave) < 2.25인 대역이 3.1-11.0 GHz으로 UWB 대역에서 동작하는 것을 확인하였다.