공진 주파수 전압 제어 마이크로스트립 안테나 설계

Abstract

본 논문에서는 UHF ISM 대역의 일정 범위 내에서 공진 주파수를 연속적으로 제어할 수 있는 반 파장 마이크로스트립 안테나를 설계, 제작하였다. 반 파장 안테나에서 전계가 가장 강한 양끝 부분과 접지면 사이에 바랙터 다이오드를 장착하고 인가되는 전압을 변화시켜 안테나의 전기적 공진 길이를 연속 조정함으로써 주변 환경에 의하여 변화된 공진 주파수와 입력 임피던스의 능동 복원을 가능하게 할 수 있도록 하였다. 제안된 안테나(중심 공진 주파수: 425 MHz)를 제작 시험한 결과, 각각의 제어 전압을 DC 0.6 에서 3.0 volt 까지 인가시켰을 시 반사손실 20 dB 이하의 공진 주파수를 385 MHz에서 465 MHz까지 가변할 수 있었다. 최대 이득(peak Bain)은 -0.2 dBd이었으며, 반사 손실 -10 dB 대역폭(bandwidth)는 3.3 MHz(0.8 %)를 나타내었다. In this paper, a half wave-length microstrip antenna was proposed to be able to continuously tune the resonant frequency in the stated area of UHF ISM band. By loading varactor diodes at both edges of the half wavelength antenna, where the electric field is the strongest, and varying the voltage in order to tune the electrical resonance length continuously, it is possible to automatically recover the resonant frequency and input impedance shifted by surrounding environment. When the microstrip antenna(center resonant frequency: 425 MHB) was tested, by adjusting the each voltages of varactor diodes from DC 0.6 to BC 3.0 volts, the resonant frequency under 20 dB return loss was varied 385 to 465 MHz. The peak gain was -0.2 dBd and return loss -10 dB bandwidth was 3.3 MHz(0.8 %).