DOI QR코드

DOI QR Code

A Study on Dual Circular Polarized Patch Antenna with Compact Size

소형 이중 원형편파 패치안테나에 관한 연구

  • 윤기호 (성결대학교 정보통신공학부)
  • Received : 2010.03.04
  • Accepted : 2010.03.24
  • Published : 2010.07.30

Abstract

This paper describes a compact microstrip antenna with dual polarization characteristics. The antenna, receiving both a left-hand circularly polarized(LHCP) wave and a right-hand circularly polarized(RHCP) wave, can be used for a polarization diversity. A diamond-shaped patch with internal empty room is designed for impedance matching as well as size reduction. And slots are added around feeding point to improve input matching. The proposed antenna has been applied to GPS(global positioning system), operating at 1.57GHz. And, the proposed idea has been verified and estimated by simulation. The measurement results show that it has VSWR 2:1 bandwidth of 83MHz, 3dB axial bandwidth of about 58MHz, 3dB beamwidth of 90degree, and gain of 0dBi, respectively, for RHCP. Also, it has similar performances for LHCP.

본 논문에서는 이중편파들을 수신할 수 있는 소형 마이크로 스트립안테나를 제안하였다. 우선원형편파와 좌선 원형편파를 동시에 수신할 수 있어 편파 다이버시티 환경을 제공한다. 패치 내부에 정사각형 모양의 빈 공간을 두어 소형화를 구현하였다. 그리고 패치를 회전시켜 다이아몬드 형태를 만들고 급전선 주위에 슬롯을 두어 임피던스 정합이 용이하게 하였다. 제안된 안테나는 GPS(global positioning system)에 적용되어 설계되었으며 시뮬레이션을 통해 이론의 타당성을 입증하였다. 제작된 안테나를 측정한 결과 우선원형편파 신호를 수신하는 경우에, 정재파비 2:1 특성을 나타내는 83MHz 대역폭, 약 58MHz 의 3dB 축비대역폭, 90도의 3dB 빔폭 과 0dBi의 이득을 나타낸다. 또한 좌선원형편파를 수신하는 경우에도 유사한 특성을 보여준다.

Keywords

References

  1. Dietrich, C. B. and Dietze, K., Nealy, J. R., and Stutzman, W. L., "Spatial, polarization and pattern diversity for wireless handled terminals", IEEE Trans. Antenna Prop., Vol. 49, No.9, pp.1271-1281, Sept. 2001 https://doi.org/10.1109/8.947018
  2. Loredo, S. and Torres, R.P., "Experimental analysis of the advantages of polarization diversity in indoor scenarios at 1.8 and 2.5 GHz", Microwave Opt. Tech. Letter, Vol. 31, No.5, pp. 355-361, Oct. 2001 https://doi.org/10.1002/mop.10033
  3. Chuang, H.R., and Kuo, L.C., "3-D FDTD design analysis of a 2.4GHz polarization- diversity printed dipole antenna with integrated balun and polarization-switching circuit for WLAN and wireless communication applications", IEEE Trans. Microwave Theory Tech., Vol. 51, No.2, pp.374-381, Feb. 2003 https://doi.org/10.1109/TMTT.2002.807838
  4. Ha, Deock Ho, "An analysis of the polarization characteristics in Indoor radio Channel", Proceedings of The 2nd CDMA International Conference & Exhibition, CIC'97, Seoul Korea, Vol.2, pp.144-148, Oct. 1997
  5. Wen-Shyang Chen, "Single feed dual frequency rectangular microstrip antenna with square slot", Electronic Letters, 5th Feb 1998 Vol.34 No.3
  6. Deshpande. M. D., and N.K. Das, "Rectangular microstrip antenna for circular polarization," IEEE Trans. Antenna Propagation, Vol. AP-34, pp.744-746, No.6, 1986
  7. Srinivasan. V., K.T.V. Reddy, and G. Kumar, "Dual feed microstrip antennas for orthogonal polarization," NSAMI, New Delhi, India, pp.43-46, March 2003