WCDMA/DMB용 Reconfigurable 안테나와 UWB 안테나 설계

Abstract

무선통신기술은 과거 몇 년간 급속한 성장을 거듭해 왔다. 많은 사람들은 고속, 대용량 데이터 전송이 가능한 기술에 대해 관심이 높아지고 있다. 한정된 주파수 자원의 효과적인 사용과 고속 데이터 전송을 위한 기술인 UWB와 Reconfigurable 기술은 새로운 환경에 적합한 기술이다. 과거에는 하나의 시스템에서 여러 가지 기술을 사용하는 것이 일반적이었다. 하지만 미래에는 한 개의 단말기에서 여러 서비스를 만족시키는 기술이 가능할 것으로 예상된다. 먼저 본 논문에서는 주파수 변환 Reconfigurable 안테나를 제안하였다. 제안된 Reconfigurable 안테나는 사각 복사 패치, 기생 패치, 그리고 이것들을 개폐 하는 다이오드로 구성되어 있다. PIN 다이오드의 on / off 특성을 이용하여 2110 ～ 2170 MHz 대역의 WCDMA 서비스와 2630 ～ 2655 MHz 대역의 DMB 서비스 대역을 사용자의 요구에 따라 선택할 수 있게 만들었다. 또한 부가되어진 기생 패치 내부에 슬랏을 삽입함으로써 안테나 크기를 줄였다. 측정된 데이터와 시뮬레이션 결과는 유사한 결과를 얻었다. 또한 복사패턴은 편파분리도가 -20 dB 이상의 값으로 좋은 특성을 가졌다. 또한 본 논문에서는 5 GHz 대역에서 대역저지 특성을 갖는 모노폴형 UWB 안테나를 제안하였다. 제안된 UWB 안테나는 반사손실 -10 dB를 기준으로 2.6 ～ 10.6 GHz의 대역에서 동작하였다. 그리고 WLAN 과 겹치는 5 GHz 대역에서 대역저지 특성을 갖도록 설계하였다. 제안된 UWB 안테나는 동작 주파수 대역에서 복사패턴 모양이 전방향성을 나타낸다.; The wireless communication technology has experienced rapid growth over the past few years. It is predicted that billions of people will use the high-speed and high-data rate wireless communication systems within the next decade. The effective applications of the occupied and limited frequency sources and the technology for high data rate, UWB and Reconfigurable technology is suitable for new service. In this thesis, a reconfigurable microstrip-patch antenna with a frequency-diversity function is presented. This antenna has a simple structure and consists of a square radiating-patch, PIN-diodes, a parasitic patch, and a probe feed. The proposed antenna, using the PIN-diodes on and off modes, can select either a band of wideband code division multiple access (WCDMA) over a range of 2110-2170 MHz or Korean satellite digital multimedia broadcasting (DMB) over 2630-2655 MHz. By inserting a slot on an additional parasitic patch, the equivalent electrical length is increased and the size of antenna is reduced. The measured data agree very well with those of simulation. Radiation patterns and good and have an excellent cross polarization level of less than -20 dB. In addition, this thesis proposed a band-notched monopole antenna for ultra-wideband (UWB) applications. The proposed antenna operates from 2.6 to 10.6 GHz, which has a return loss of less than -10 dB and is exempt from interference with existing wireless systems with band-notched characteristics. This antenna shows an omni-directional radiation pattern characteristic throughout the operating frequency band.