교차된 H 모양의 슬롯을 가지는 개구면 결합 급전 마이크로스트립 패치 안테나의 해석

Abstract

개구면 결합 급전 마이크로스트립 패치 안테나는 일반적으로 피드 부분과 방사 부분이 그라운드에 의해서 분리되어 있기 때문에 메인 빔에 영향을 줄 수 있는 피드부분의 방사가 줄어든다. 또한 개구면 결합 급전 마이크로스트립 패치 안테나는 다른 패치 안테나에 비해 대역폭이 넓고 커플링을 향상시키기 위해 직사각형 슬롯 대신 H 모양의 슬롯을 사용한다. 이 논문에서는 교차된 H 모양의 슬롯을 가지는 개구면 결합 급전 마이크로스트립 패치 안테나를 해석하고 등가회로 모델링한다. 이 모델링은 안테나의 주파수 특성을 이해하는데 도움을 줄 뿐만 아니라 안테나 설계 시에도 편의를 제공한다. 개구면 결합 급전 마이크로스트립 패치 안테나는 패치, 그라운드, 피드라인으로 세 개의 도체 층으로 나누어져 있으며 두 개의 커플링이 존재한다. 패치와 슬롯, 슬롯과 피드라인 두 부분에서 커플링이 나타나며 이 커플링은 이상 변압기로 모델링할 수 있다. 이상 변압기의 신뢰성 있는 turn ratio를 구하기 위해서 가역 정리 및 spectral-domain immittance approach를 이용하였다. 또한 H 슬롯의 양 끝에 있는 수직 슬롯은 reactive load로 간주하였다. 3GHz와 5GHz에서 동작하는 교차된 H 모양의 슬롯을 가지는 개구면 결합 급전 마이크로스트립 패치 안테나를 제작 및 측정하였으며 등가회로로 얻은 결과와 측정된 결과가 잘 맞는 것을 보였다.