다중 도파기를 사용한 직렬 급전 다이폴 쌍 안테나 설계

Design of Series-fed Dipole Pair Antenna Using Multiple Directors

본 논문에서는 다중 도파기를 사용하여 직렬 급전 다이폴 쌍 안테나의 이득을 향상시키는 설계방법에 대하여 연구하였다. 직렬 급전 다이폴 쌍 안테나의 두 번째 다이폴 위에 스트립 형태의 도파기가 위치하며 두 번째 다이폴의 길이와 도파기의 갯수에 따른 입력 전압 정재파비(VSWR; voltage standing wave) 대역폭과 이득의 변화를 분석하였다. 1.7-2.7 GHz 대역에서 8 dBi 이상의 이득을 갖도록 최적화하였으며, 3개의 도파기를 가진다. 최적화된 안테나는 FR4 기판 상에 $86.2mm{\times}152.3mm$ 크기로 설계되었으며, VSWR < 2인 대역이 1.67-2.79 GHz이고 이득이 8 dBi 이상인 대역은 1.69-2.72 GHz이다.

In this paper, a design method for enhancing the gain of a series-fed dipole pair (SDP) antenna using mutiple directors is studied. Strip-type directors are located above the second dipole of the SDP antenna, and the variations of the input VSWR bandwidth and gain depending on the length of the second dipole and the number of directors are analyzed. The antenna is optimized to obtain gain > 8 dBi in the frequency range of 1.7-2.7 GHz, which has three directors in the optimum design. The optimized antenna is designed on an FR4 substrate with a dimension of 86.2 mm by 152.3 mm, and it has frequency bands of 1.67-2.79 GHz for a VSWR < 2 and 1.69-2.72 GHz for a gain > 8 dBi.