[안테나공학]Microstrip Patch Antenna Design

소개

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CST를 이용한 마이크로스트립 패치 안테나 설계
기본적인 것부터 차례차례 마이크로 스트립 패치안테나와, 배열안테나를 설계하여
방사패턴을 살펴봄

목차

"1.마이크로스트립 패치 안테나 설계
2.라인 테스트
3.마이크로스트립 패치 안테나
4.2*2 배열 안테나를 구성하게 위한 분기회로
1)2분기 회로동작 확인
2)4분기 회로동작 확인
5.2*2 마이크로스트립 패치 배열 안테나
-시뮬레이션결과"

본문내용

1. Microstrip Patch Antenna Design
- 안테나에 이용된 유전체 기판은 CST에 있는 FR-4를 이용하였다. 안테나 설계에 사용되는 각종 변수들은
다음과 같다.

FR-4의 유전율(ε) = 4.9
H=1.6㎜
T=35㎛
F=6.2GHz



(50Ω line의 폭(w)=2.86841㎜)
㎜

2. Line Test
- Microstrip 안테나에 쓰일 Line의 폭과 길이를 ADS LineCalc을 이용해 아래와 같이 구하였다. 또 그 값이 정확한지 확인하기 위하여 CST를 이용해 정확한 값을 나타내도록 튜닝하였다.
⇒ 위의 그림은 50Ω라인의 W와 L을 구하고 테스트 한 것이다. 그 결과 W는 0.923배를 곱해야 정확한 50Ω라인의 역할을 하는 것을 확인할 수 있었다.




3. MicroStrip Patch Antenna
- 왼쪽은 Microstrip patch antenna를 구성한 것이다.
처음에 50Ω라인으로 급전하여 바로 패치안테나로 연결하였고, 그 후에 패치안테나의 임피던스를 측정하여 중간에 λ/4변환기를 사용하였다.

패치안테나의 임피던스 : 571.2Ω
50Ω라인의 측정 임피던스 : 50.5672Ω

∴ λ/4변환기 임피던스 :

⇒ λ/4변환기의 임피던스가 150Ω이상으로 너무 큰 임피던스를 갖는다고 판단하여 λ/4변환기를 두단을 사용하였다. 위 그림의 패치쪽에 있는 얇은 변환기는 25Ω이 급전쪽에서 보이도록 정합한 것이고, 그 왼쪽에 있는 변환기는 급전쪽에서 50Ω이 보이도록 변환기를 달아서 패치와 50Ω라인을 정합시켰다. 위 안테나에 대한 결과는 다음과 같다

참고자료

· 없음