편파 변환이 가능한 초소형, 고효율 Cube 안테나 (Polarization Reconfigurable Compact and Highly Efficient Cube Antenna)

서지정보

· 발행기관 : 한국전자파학회
· 수록지 정보 : 한국전자파학회 논문지 / 34권 / 9호 / 651 ~ 656페이지
· 저자명 : 김성주, 한지은, 오경현, 김동호

초록

서로 다른 반사 위상을 갖는 AMC(artificial magnetic conductor) 측벽을 이용하여 편파를 수직 또는 수평 방향으로 변환할 수 있는 새로운 초소형, 고효율 안테나를 제안한다. 제안된 안테나는 배열 안테나의 기본 소자로 사용될 수 있도록가로와 세로 방향으로 모두 0.48 λ의 크기를 갖도록 제작되었다. 이에 따른 안테나 이득의 감소는 FP(Fabry-Perot) 공진조건을 사용함으로써 최소화하였다. AMC 반사 위상에 따른 모드를 계산할 수 있도록 기존의 도체로 구성된 공진기 관련 수식을 변경하였다. 그 결과, AMC의 반사 위상을 조절하여 TE 101 모드(수직편파) 또는 TE 011 모드(수평편파)를형성시킬 수 있다. 급전 안테나로는 일반적인 마이크로 스트립 패치 안테나를 사용하였는데, 패치를 45˚ 회전시키고AMC 반사 위상을 적절히 조절함으로써 원하는 편파만을 방사할 수 있도록 하였다. 제안된 안테나는 0.48 λ×0.48 λ ×0.47 λ의 크기를 가지며, 개구부 효율은 141 %로 기존의 FPC 안테나보다 획기적으로 향상되었다.

영어초록

This paper proposes a highly efficient and compact cube antenna that can reconfigure its polarization using artificial magnetic conductor (AMC) side walls. Fabry-Perot (FP) resonance condition was employed along with cavity resonance condition to maximize antenna gain. To calculate cavity modes affected by AMC reflection phases, conventional formulas were modified. Consequently, it became feasible to control polarization by forming TE101 mode for vertical polarization or TE011 mode for horizontal polarization.
A conventional microstrip patch antenna was used as a feeding antenna, with a 45˚ rotated patch, and the AMC reflection phase was adjusted appropriately to radiate the desired polarization. The developed antenna measured 0.48 λ×0.48 λ×0.47 λ and exhibited a remarkable improvement in aperture efficiency, reaching 141 %, compared to the conventional FPC antenna.

참고자료

· 없음