Bluetooth/Zigbee/WiMAX/WLAN(2.4~5.82 GHz) 대역 응용을 위해 루프 형태를 삽입한 슬롯 안테나 설계

Abstract

본 논문은 Bluetooth, Zigbee, WiMAX, WLAN 대역(<TEX>$2.4{\sim}5.825\;GHz$</TEX>)에서 동작하는 새로운 구조의 마이크로스트립 슬롯 안테나를 설계하였다. 제안된 안테나는 광대역 특성을 갖기 위해 FR-4 기판(<TEX>${\varepsilon}_r=4.8$</TEX>) 위에 급전 선로를 따라 한 쌍리 기생 스트립을 삽입하였다. 또한, 중심축에서 <TEX>$45^{\circ}$</TEX> 회전시킨 기하학적 구조를 가진 사각 슬롯을 접지면에 설계참으로 기존 사각 슬롯 안테나보다 광대역 특성을 가지게 되었다. 그리고 Cactus-shaped 패치에 Loop type을 추가하여 2.4 GHz ISM 대역 공진을 발생시켜 <TEX>$2.4{\sim}5.82\;GHz$</TEX> 주파수 대역을 가지게 되었다. 측정결과, 대역폭은 <TEX>$2.4{\sim}6\;GHz$</TEX>이며, 최대 이득은 2.4 GHz, 3.5 GHB, 5.25 GHz, 5.77 GHz에서 각각 3.82 dBi, 4.48 dBi, 6.41 dBi, 6.65 dBi이다. In this paper, we propose a microstrip slot antenna that works in Bluetooth, Zigbee, WiMAX and WLAN frequency bands(<TEX>$2.4{\sim}5.825\;GHz$</TEX>). To get the wide bandwidth from the microstrip antenna proposed, we insert a pair of parastic strips along the feed line on the FR-4 dielectric substance(<TEX>${\varepsilon}_r=4.8$</TEX>). Furthermore, a simple geometrical rotation with quadrilateral slot is designed to maximize the bandwidth and to gain a wider frequency band than the conventional rectangular slot antenna. A additional design of the loop type is added to a cactus-shaped patched for 2.4 GHz ISM frequency band. The total measured bandwidth of the antenna is from 2.4 GHz to 6 GHz and the maximum gains of the antenna are 3.82 dBi, 4.48 dBi, 6.41 dBi and 6.65 dBi at the frequencies of 2.4 GHz, 3.5 GHz, 5.25 GHz and 5.77 GHz.