WLAN용 2X2 마이크로스트립 패치 배열 안테나

소개

학부 졸업 논문에서 쓴 내용입니다.
안테나 중 5.8Ghz에서 공진되는 마이크로스트립 패치 배열 안테나를 제작하였습니다.
기본패치안테나-> 최적 배열 간격 설계 -> 급전선 설계 -> 2X2 배열 안테나 설계 하여
최종 설계 및 측정했습니다.
각각의 시뮬레이션이 있고, 결과 또한 사진 첨부 다 되어있습니다.^^

목차

1. 연구동기 및 배경
1.1. WLAN의 특성
1.2. 연구 목적

2. 안테나 설계
2.1. 기본 안테나 설계
2.2. 기본 안테나 모의실험
2.3. 소자 간격에 따른 2 X 2 배열 안테나 배치 설계

3. 급전회로 설계

4. 2X2 배열 안테나 설계
4.1. 챔퍼 없는 배열 안테나
4.2. 챔퍼 있는 배열 안테나

5. 안테나 제작 및 측정
5.1. 안테나 제작
5.2. 안테나 측정

6. 결과 및 토의

본문내용

1. 연구동기 및 배경

최근 휴대형 장치의 사용이 많아지면서 이동성의 요구가 증대되고, 휴대 장치간의 양방향 근거리 통신을 복잡한 케이블 없이 구현하기 위해 WLAN 기술이 등장하였고, 이에 대한 수요도 급격히 늘어나고 있다. WLAN 서비스는 1999년 9월 미국의 IEEE에서 11Mbps급의 802.11b 표준이 완성되면서 시장이 형성 되었으며 IDC는 최근 아시아태평양 (일본제외)지역 WLAN 시장에 대한 분석과 예측자료에서 2002년도 WLAN관련 장비 업체의 수익이 79% 증가하여 통신장비시장의 어려움을 벗어나게 해주었다고 발표했다.
현재의 LAN망은 주로 유선망으로 되어 있어서 컴퓨터를 재배치하거나 레이아웃이 변경될 때마다 복잡한 배선절차가 필요하다. 새로운 LAN 망을 열어야 할 때 역시 새롭게 공사가 필요하다. 또한 노트북과 같이 이동하면서 작업해야 할 환경의 경우에는 아주 불편하다. 특히 백화점과 같이 업무 레이아웃 배치가 수시로 변경되는 장소의 지역 네트워크 망 구성은, 매우 골치 아픈 문제가 된다. 무선랜은 이러한 공간적인 제약을 없애기 위해 일반 LAN망을 무선망으로 대치한 것이다. 물론 말 그대로 Local Area(제한된 구역)에서 사용하는 것이기 때문에 제한된 구역 내에서만 통신이 이루어진다.
무선랜은 크게 2.4GHz 대, 5.2/5.8GHz 대역과 19GHz 대역 등이 사용되는데, 일반적으로 5GHz대로 대표되는 802.11a 시스템과 2GHz로 대표되는 802.11b 가 주류를 이루고 있다. 802.11a와 802.11b의 호환성이 없으며 서로 영향을 미치지 않는다. 즉, 802.11a와 802.11b 링크는 상호간 어떠한 간섭 없이 사용될 수 있다. 통신방식으로는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)을 사용하며, 2.4GHz ISM 밴드에서는 블루투스와 충돌되는 측면이 있어서 최근에는 5GHz 대역의 802.11a 쪽에 좀 더 비중이 실린 상황이다.

참고자료

· [1] R. E. Munson, "Conformal Microstrip Antennas and Microstrip Phased Arrays," IEEE Trans. Antennas & Propagation, Vol. AP-22, pp. 74-78, Jan. 1974.
· [2] I. J. Bahl and P. Bhartia, Microstrip Antennas, Artech House, Dedham, MA, 1980.
· [3] D. R. Jackson and N. G. Alexopoulos, "Simple Approximate Formulas for Input Resistance, Bandwidth, and Efficiency of a Resonant Rectangular Patch," IEEE Trans. Antennas & Propagation, Vol. 3, pp. 407-410, March 1991.