Disk-Loaded 다이폴과 Folded 다이폴로 동작하는 Reconfigurable 안테나

Abstract

본 논문에서는 PIN 다이오드를 사용하여 disk-loaded 다이폴 안테나와 folded 다이폴 안테나로 형상이 변화하는 새로운 구조의 소형 안테나를 개발하였다. 개발된 안테나는 PIN 다이오드의 RF on/off 특성을 이용하여 안테나의 전기적 길이를 변화시켜 이중 대역에서 동작하며, 저주파 대역에서는 높은 복사 저항 값을 가지는 folded 다이폴 안테나로 동작하고 고주파 대역에서는 수평 방향으로 무지향성의 복사 패턴과 수직 방향으로 도넛 형태의 복사 패턴을 가지는 disk-loaded 다이폴 안테나로 동작한다. 제안된 안테나는 <TEX>$20{\sim}300$</TEX> MHz에서 30cm 다이폴 안테나에 비해 크기가 소형화 되었음에도 높은 이득을 가진다. 또한, <TEX>$300{\sim}1,300$</TEX> MHz에서 <TEX>$80^{\circ}$</TEX> 이상의 넓은 빔 폭을 가짐으로써 방향 탐지 안테나로 사용이 가능하다. In this paper, we propose a reconfigurable antenna which operates as a disk-loaded dipole antenna and a folded dipole antenna alternatively using RF on/off switches. The antenna can change its effective length to achieve dual-band operation; operates as the folded dipole antenna for stepping up the radiation resistance in low frequency band of <TEX>$20{\sim}300$</TEX> MHz, and as the disk-loaded dipole antenna for an omni-directional radiation pattern (horizontal plane) and a donut-shaped radiation pattern (vertical plane) in high frequency band of <TEX>$300{\sim}1.3$</TEX> GHz. In the low band, the proposed antenna shows higher gain than a conventional dipole antenna with a reduced antenna size. In the high band, the antenna maintains a broad beamwidth of about <TEX>$80^{\circ}$</TEX>, thus the antenna can be applicable to antennas for direction finding applications.