후면 주파수 선택 표면을 이용한 광대역 고이득 평면 사다리꼴 모노폴 안테나 설계 (Design of Wideband High Gain Trapezoidal Monopole Antenna using Backside Frequency Selective Surface)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보전자통신기술학회
· 수록지 정보 : 한국정보전자통신기술학회 논문지 / 14권 / 6호 / 473 ~ 478페이지
· 저자명 : 홍승모

초록

본 논문은 급증하는 무선통신, 자율주행자동차, 5G 무선통신 및 광대역 어플리케이션 등과 같이 다양한 방면에서 필요로 하는 광대역, 고이득 안테나 필요성에 따라 후면 주파수 선택 표면(FSS, Frequency Selective Surface)을 이용한 광대역 고이득 평면 사다리꼴 모노폴 안테나를 설계하였다. 제안된 안테나는 이중 금속층을 사용하여 기존의 주파수 선택 표면과 구조적인 차이점을 갖는다. 또한 기존의 안테나 설계에서 갖는 설계의 복잡함을 해결하기 위해 GA(Genetic Algorithms)과 HFSS(High Frequency Structure Simulator) 시뮬레이션을 사용하여 효율성을 증가시켰다. 이를 통해 3.52 GHz ~ 5.92 GHz의 넓은 대역폭과 전체 대역폭에서 10.5 dBi 이상의 이득을 유지하며, 5.1 GHz에서 11.8 dBi의 최고 이득을 갖는다. 기존 안테나와 비교하였을 경우 1.8 GHz의 36% 임피던스 대역폭이 2.4 GHz의 50% 임피던스 대역폭으로 향상되었으며, 이득의 경우 8.6 dBi 증가하는 것을 확인하였다.

영어초록

This paper designed a wideband, high gain planar trapezoidal monopole antenna using backside frequency selective surface (FSS) according to the need for wideband and high gain antenna required in various fields such as rapidly increasing wireless communication, autonomous vehicles, 5G wireless communication and wideband applications. The proposed antenna uses a dual metallic to have a structural difference from the existing FSS. By solving the complexity of the design antenna using genetic algorithms (GA) and high frequency structural simulators (HFSS) simulations, the proposed antenna is not only produce a high efficiency but also presents a wide bandwidth of 3.52 to 5.92 GHz and a gain of 10.5 dBi over the entire bandwidth, with the highest gain of 11.8 dBi at 5.1 GHz. It has been confirmed that the gain increased 8.6 dBi as the 36% impedance bandwidth of 1.8 GHz compared to the existing antenna improved to the 50% impedance bandwidth of 2.4 GHz.

참고자료

· 없음