:: The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication ::, Vol.17 No.5 | (2017) pp.187~192
마이크로스트립 콤 어레이 안테나에서 CSRR-메타물질의 영향에 관한 연구
Abstract
마이크로스트립 콤 어레이 안테나에 대한 CSRR-메타물질의 영향을 연구하였다. 마이크로스트립 콤 어레이 안테나는 12개의 방사체로 구성되었고 24GHz ISM 대역에서 16.09dBi의 이득과 0.24GHz 대역폭을 갖도록 설계하였 다. 설계된 안테나는 안테나 면에 수직한 방사빔과 16.09dBi의 동일편파 이득, –10.86dBi의 교차편파 이득을 갖고 있 었다. CSRR-메타물질은 0.24GHz이던 마이크로스트립 콤 어레이 안테나의 임피던스 대역폭을 3.6GHz로 대폭 증가시 켰으나 동일편파 이득이 10.8dBi로 되고 교차편파 이득이 14.1dBi로 되어 동일편파와 교차편파가 혼재했으며 안테나 이득을 1.99dB 만큼 저하시켰다. 한편, CSRR 링의 스플릿 방향에 따른 연구에서 링의 스플릿 방향을 위로하거나 아래 로 했을 때는 거의 같은 특성을 보였다. 그러나 링의 스플릿 방향을 위와 아래로 교번하여 배치하였을 때는 동일편파 이득이 –1.29dBi로 감소하고 교차편파 이득이 13.9dBi로 증가하여 교차편파가 주가 되는 파로 변환되었다.
We investigated the effects of the CSRR-metamaterial on microstrip comb-line array antennas. Microstrip comb-line array antennas was designed with 12 radiators, gain of 16.09dBi and bandwidth of 0.24GHz in the 24GHz ISM band. The designed antenna had radiation beam perpendicular to the antenna plane, co-polarization gain of 16.09dBi and cross-polarization gain of –10.86dBi. the CSRR-metamaterial increased largely the impedance bandwidth of the antenna from 0.24GHz to 3.6GHz. however as co-polarization gain became 10.08dBi and cross-polarization gain became 14.1dBi, co-polarization was mixed with cross-polarization. And the antenna gain lowered by 1.99dB. On the investigation of the dependence on the split-direction of the CSRR rings, it showed nearly the same characteristics for up-splitted ring used case and down-splitted ring used case. However in the case of arranging up-splitted ring and down-splitted ring in alternation, co-polarization gain decreased to –1.29dBi and cross-polarization gain increased to 13.9dBi, which meant the wave was transited to cross-polarization majority wave.
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