비대칭 U자형 슬롯 접지면을 이용한 편파변환 마이크로스트립 안테나

Abstract

본 논문에서는 원형편파 변환에 적합한 정사각형 마이크로스트립 안테나를 제안하였다. 제안한 안테나는 접지면의 비대칭 U자형 슬롯의 구조적 특징으로 인하여, 90도의 위상 차이를 갖는 직교전계가 형성되어 원형편파 특성을 형성한다. 또한 비대칭 U자형 슬롯의 대칭축에 따라 원형편파의 방향을 쉽게 조절할 수 있는 장점을 가지고 있다. 비대칭 U자형 슬롯의 대칭축은 두 개의 스위칭 다이오드를 이용하여, 전압조건의 상태에 따라 좌회전편파와 우회전 편파를 각각 실험적으로 구현하였다. 측정된 원형편파의 축비는 2.46 GHz 동작주파수에서 편파방향에 상관없이 약 1.5 dB의 높은 축비특성을 보여주며, 29 MHz (약 1.2 %) 축비 대역폭을 가짐을 실험적으로 확인하였다. In this paper, a new microstrip antenna using asymmetric U-shaped slotted ground is proposed for a switchable circular polarization sense. The proposed antenna is achieved a circularly polarization from orthogonal E-field distributions with 90 degree phase difference due to the asymmetrical U-shaped slot. Moreover, the circular polarization sense of the proposed antenna can be easily switchable with changing the symmetric plane of the U-shaped slots. As a result, the proposed antenna is implemented by two PIN diodes with two different bias condition for ON/OFF states. The measured axial ratios are about 1.5 dB without the dependence of the polarization sense and 3-dB axial ratio bandwidth are achieved 29 MHz with respect to about 1.2 % at 2.46 GHz operating frequency.