Inverted-L 형태의 다이폴 소자를 이용한 소형 LPDA 안테나 설계

Abstract

본 논문에서는 1~6GHz 대역에서 동작하는 소형 대수 주기 다이폴 배열 (LPDA: Log-periodic Dipole Array) 안테나에 관해 연구하였다. LPDA 안테나의 폭을 소형화하기 위해 역(inverted)-L 형태의 다이폴 소자를 사용하였고, 전체 길이를 줄이기 위해 각 다이폴 소자 간의 간격을 줄였다. 역-L 형태의 다이폴 소자의 top-loading 길이를 증가시킬수록 LPDA 안테나의 폭을 더 줄일 수 있으나, 대역폭과 이득은 상대적으로 감소함을 알 수 있었다. 최종 제작된 소형 LPDA 안테나는 FR4(비유전율 4.4, 두께 1.6 mm) 기판 상에 제작되었고, 표준 LPDA 안테나와 비교하여 폭이 32%, 길이가 49% 줄어들었다. 측정한 이득은 1~6GHz 대역에서 1~3.1 dBi 범위에 있다. In this paper, a compact log periodic dipole array (LPDA) antenna operating from 1 to 6 GHz is studied. Inverted-L shaped dipole elements are used to miniaturize the lateral size of an LPDA antenna and the spacing factor is also decreased to reduce the total length of the LPDA antenna. As the top-loading length of the inverted-L shaped dipole elements is increased, the width of the LPDA antenna is decreased but the bandwidth and the gain of the antenna are decreased. The fabricated compact LPDA antenna is printed on FR4 substrate With a dielectric constant of 4.4 and a thickness of 1.6 mm, and its size is reduced to 32% in width and 49% in length compared to a standard LPDA antenna.