X-band 대역용 2-패치 마이크로스트립 인셋 급전 어레이 안테나 시뮬레이션 연구 (A simulation study of the inset-fed 2-patch microstrip array antenna for X-band applications)

서지정보

· 발행기관 : 중소기업융합학회
· 수록지 정보 : 산업과 과학 / 3권 / 2호 / 31 ~ 37페이지
· 저자명 : 응쿤드와나요 세스, 채규수

초록

본 논문에서는 10.3GHz(x-band) 주파수에서 동작하는 단일 및 2-패치 마이크로스트립 배열 안테나 설계 및 시뮬레이션 결과를 제시하였다. 전송선로 이론을 통한 패치와 급전 선로 설계 파라미터를 구하였고 CST MWS를 사용하여 마이크로스트립 패치 배열 안테나를 최적화 설계하는 과정을 제안하였다. 먼저 단일 마이크로스트립 패치 안테나를 설계한 후 최적의 반사 손실 및 이득을 얻기 위해 CST MWS를 사용하여 각 파라미터를 최적화하였다. 그리고 X-대역 애플리케이션을 위한 2×1 마이크로스트립 배열 안테나로 설계를 확장하였다. 사용된 기판은 Roger RO4350B(h=0.79mm, )이고 급전 방식은 안테나 크기와 급전 효율을 고려하여 인셋(inset) 급전 방식을 사용하였다. CST MWS를 활용한 시뮬레이션 결과를 제시하였으며, 동작 주파수(10.3GHz)에서 -18dB의 S11, 10.2dBi의 이득, 0.165GHz의 대역폭, 30o(Az, φ=0), 121o(El, φ=90)의 3-dB 빔폭을 얻었다. 향후 본 연구 결과를 기본으로 4×4 어레이로 추가 확장하여 안테나를 설계 및 제작하여 다양한 X-밴드 애플리케이션에 활용될 수 있다.

영어초록

This paper presents a single and 2-patch microstrip array antenna operated on a frequency of 10.3GHz(x-band). It outlines the process of designing a microstrip patch array antenna using CST MWS. Initially, a single microstrip antenna was designed, followed by optimization using CST MWS to attain optimal return losses and gain. Subsequently, the design was expanded to create a 2×1 microstrip inset-fed array antenna for the X-band applications. The construction material is Roger RO4350B, with specific dimensions (h=0.79mm, ). The achieved results include an S11 of -18dB at the resonant frequency (10.3GHz), a gain of 9.82dBi, a bandwidth of 0.165GHz, and a 3-dB beamwidth of 30o, 121o in Az(φ=0) and El(φ=90) plane, respectively. The future plan involves the fabrication of this array antenna and further expansion to a 4×4 array of microstrip antennas. It is then incorporated on the X-band applications for practical uses.

참고자료

· 없음