mmWave 대역 통신을 위한 3D 인쇄된 역피라미드형 GRIN 렌즈와 통합된 고이득 패치 안테나 설계 (Design of a High-Gain Patch Antenna Integrated with a 3D Printed Inverted Pyramidal GRIN Lens for mmWave Communications)

서지정보

· 발행기관 : 한국전자파학회
· 수록지 정보 : 한국전자파학회 논문지 / 35권 / 4호 / 287 ~ 294페이지
· 저자명 : 조정아, 하노겸, 김상길

초록

본 논문은 3D 인쇄 기술로 제작된 PLA 소재의 역피라미드 형태의 GRIN(graded index) 렌즈를 설계 및 제작하여mmWave 대역 평면 패치 안테나와 통합하였다. 3D 인쇄 공정의 특징에 적합한 렌즈 구조를 설계하기 위해서 렌즈를3차원 정육면체 구조의 복셀(Voxel)로 구분 지었다. 각 복셀은 PLA와 공기층의 부피 비율을 이용하여 필요한 유효 유전율을 구현하였고, 유효 유전율에 따른 굴절율 변화를 이용해 렌즈를 설계했다. 설계한 렌즈는 역피라미드 구조이며, 수직으로 5개 층을 가진다. 제작된 저비용 역피라미드형 GRIN 렌즈는 24∼25 GHz 대역에서 동작하는 평면 패치 안테나의이득을 3.8 dBi 증가시켰다.

영어초록

This paper presents the design and fabrication of an inverted pyramidal graded index (GRIN) lens made from polylactic acid (PLA) material using three-dimensional (3D) printing technology that was integrated with an mmWave-band planar patch antenna. To design a lens structure suitable for the characteristics of the 3D printing process, the lens was divided into 3D cubic voxels. Each voxel utilized the volume ratio of PLA to air to achieve the required effective permittivity, and the lens was designed using refractive index changes according to the effective permittivity. The designed lens had an inverted pyramidal structure and consisted of five vertical layers. The low-cost inverted pyramidal GRIN lens increased the gain of the planar patch antenna operating in the 24∼25 GHz band by 3.8 dBi.

참고자료

· 없음