A Study on Design for Relay Station Antennas with U-shaped Back Plate Structure

ㄷ자형 Back Plate를 가진 중계국안테나의 설계에 관한 연구

This paper presents the characteristics of a relay station antenna with the newly designed back-plate structure which is composed of the U-shaped metal plate for suppression of the back lobe by edge diffraction. The back lobe level of the conventional type was about -20 dB in the -z direction ( 180 ) . In order to improve the characteristics, the U-shaped mesh type metal plate is considered, where the design condition of the model antenna satisfies the wide null point angle range with the back lobe level of -30 dB below in the -z direction. The design parameters with the minimum back lobe level such as the dipole length, the distance between dipole elements and the back plate size have been found by using the released NEC Win Pro code. The calculated and measured back lobe Bevel of model antenna have been obtained 48.48 dB and -45 dB at 325 MHz, respectively.

이동통신용 중계안테나는 현재 약 -20 dB의 후방부엽이 존재한다. 이는 인접한 안테나에 전파감쇠 및 장애를 일으키고 있어 후방부엽을 억제시키는 것이 절실히 요구되고 있다. 본 논문에서는 기존의 Back Plate 구조를 새롭게 변형하여 후방부엽의 발생을 억압시키고, -30 dB이하의 Null Point의 각도를 넓히고자 한다. 새로운 구조의 Back Plate는 리플렉터안테나의 원리를 이용하여 ㄷ자 형태로 만들었다. Back Plate구조의 설계를 위해 범용 소프트웨어 툴인 NEC Win Pro를 사용하였다. 각 파라미터에 대한 계산으로부터 $\pm180^\circ$에서 -48.48 dB 의 후방부엽을 갖는 중계국안테나를 설계하였으며, 또한 다이폴의 길이, 다이폴 사이의 간격 및 Back Plate 크기 등의 조정으로부터 -30 dB이하에서 64$^{\circ}$의 Null Point 각도를 가지는 안테나를 설계하였다.