Wi-Fi 6 및 6E용 이중광대역 모노폴 안테나 (Dual Wideband Monopole Antenna for Wi-Fi 6 and 6E)

서지정보

· 발행기관 : 한국산학기술학회
· 수록지 정보 : 한국산학기술학회논문지 / 24권 / 3호 / 526 ~ 532페이지
· 저자명 : 신동기, 이영민, 정영탁, 이영순

초록

무선통신 기술의 발전과 함께 다양한 연구 개발이 진행되어 오늘날 무선통신 기기는 우리 실생활의 필수품이되었다. 이에 따라 무선통신을 지속적으로 사용하기 위한 수단인 Wi-Fi 에 대한 관심도 높아졌으며, 현재 카페와 학교는기본이고 심지어 교통 이동수단인 버스와 열차 내부까지 Wi-Fi 환경을 조성하고 있는 실정이다. 이러한 시대적 환경을반영하듯 고속의 전송속도, 대용량 전송 기술 등 Wi-Fi 관련 연구 또한 활발하게 이뤄지고 있다. 본 논문에서는 기존에사용되어왔던 Wi-Fi 주파수를 사용할 수 있으면서, 확장 표준이 새롭게 제시된 Wi-Fi 6 및 6E 대역까지도 사용이 가능한 이중 광대역 모노폴 안테나를 설계하여 제안하고자 한다.
제안된 안테나는 유전율 4.3, 유전체 두께 1.6 mm 의 FR-4 기판에 24×36 크기로 설계되었다. 안테나를 구성하고 있는 역-U 형태, 두 개의 역-L 형태의 스트립의 임피던스 정합 특성과 하모닉 특성으로 전체 주파수 대역을 만족시켰다. 측정된 임피던스 대역폭은 2.4 GHz 대역에서 360 MHz (2.30 ~ 2.69 GHz), 5 ~ 6 GHz 대역에서는 2360 MHz (4.96 ~ 7.32 GHz)으로 와이파이 6 및 6E 대역에서 사용할 수 있는 결과다. 특히 별도의 정합 구조가 삽입된 형태가아닌 기본 모노폴 구조를 사용하여 방사패턴의 왜곡을 해소하였고, 이를 통해 사용하고자 하는 전체 주파수 대역에서X-Z plane(H-Plane)의 안정적인 무지향성 방사패턴을 얻을 수 있었다. 안테나의 이득은 주파수 대역별 각각 1.51 dBi, 2.43 dBi를 얻었으며, 제안하는 안테나는 향후 광대역 Wi-Fi를 필요로 하는 모바일 기기용 안테나로 적용이 될수 있을 것으로 사료된다.

영어초록

With the development of wireless communication technology, various research and development has been carried out, and wireless communication equipment has become a necessity in our life. As a result, interest in Wi-Fi as a means of continuous wireless communication has increased, and not only cafes and schools, but also buses and trains are now creating a Wi-Fi environment. Wi-Fi research on high-speed transmission speed and high-capacity transmission technology is also actively being conducted. In this study, we designed a dual broadband monopole antenna that can use the Wi-Fi band and newly presented Wi-Fi 6 and 6E bands.
The proposed antenna was designed on a FR-4 substrate with a dielectric constant of 4.3, thickness of 1.6 mm, and size of 24×36 . The antenna satisfies the entire frequency band of interest by adjusting the harmonic characteristics and impedance matching through an inverted-U type strip and two inverted-L type strips. The measured impedance bandwidth is 360 MHz (2.30 - 2.69 GHz) at 2.4 GHz and 2360 MHz (4.96 - 7.32 GHz) at 5 ~ 6 GHz. A basic monopole structure was used instead of an additional matching structure to eliminate the distortion of the radiation pattern, through which stable omnidirectional radiation patterns in the X-Z plane (H-plane) could be obtained in the entire frequency band to be used. The gain of the antenna is 1.51 dBi and 2.43 dBi for each frequency band, and it is considered that the proposed antenna can be applied to wireless communication devices for broadband Wi-Fi in the future.

참고자료

· 없음