WLAN 시스템을 위한 안테나 소형화 및 이중대역화 구현에 관한 연구

Title
WLAN 시스템을 위한 안테나 소형화 및 이중대역화 구현에 관한 연구
Authors
최선호
Keywords
wlan시스템을위한안테나소형화및이중대역화구현에관한연구
Issue Date
2011
Publisher
인하대학교
Abstract
본 논문에서는 최근 대두되고 있는 국내·외 고속 멀티미디어 서비스를 위한 5GHz 무선랜 시스템에 적용 가능한 소형화 및 이중대역화 특성을 지닌 단말기 내장형 안테나에 대하여 설계하고 제작하였다. 과학기술의 발달로 개인 휴대용 컴퓨터 및 이동통신단말기의 급속한 보급은 소형화된 안테나를 필요로 하게 되었다. 이러한 휴대용 기기에 부응할 수 있는 대표적인 소형 안테나로서는 마이크로스트립 안테나가 있으며 다음과 같은 특징을 가지고 있다. 마이크로스트립 안테나는 그 구조가 소형, 경량, 두께가 얇고 제작이 용이하며, 또한 곡면에 부착이 가능하고 배열 안테나로 구성하여 원하는 빔폭과 지향성을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 무선랜 규격 IEEE 802.11a, IEEE 802.11n, HiperLAN/2의 5GHz 대역 및 5GHz 대역의 ISM 밴드에서 사용 가능한 소형화된 이중대역 마이크로스트립 안테나를 설계하고 제작하였다. Snowflake, K, π-모양의 안테나에 단락핀을 삽입하고 동축 급전을 주어 반사손실<-10dB에서 충분한 대역폭을 얻고자 하였다. 각 패치의 폭과 길이, 단락핀의 위치, 단락핀과 급전선과의 거리, 동축 급전의 위치를 변화시키면서 시뮬레이션 하였으며, 최적화된 파라미터를 가지고 안테나를 제작하였다. 무선랜 규격은 저대역 5.150~5.350GHz(3.8%), 고대역 5.725~5.825GHz(1.7%)이며 Snowflake 안테나 설계의 선행연구를 통하여 소형화 및 이중대역화에 최적화를 이루어 기존 연구되었던 안테나와 비교하여 만족할 만한 결과를 얻었고 그 결과를 토대로 K-모양, π-모양의 안테나를 제작 및 측정하여 검증하였다. 본 연구를 통해 검증된 단락핀을 이용한 소형화 및 이중대역화 특성은단말기 내장형 안테나로써 5GHz 무선랜 시스템에 적용 가능할 것으로 판단된다.
Description
요 약 i Abstract ii 목 차 iv 그림목차 vi 표 목차 ix 약어목록 x 제 1 장 서 론 1 제 2 장 이론적 배경 6 2.1 무선 LAN 및 5GHz 주파수 분배 2.1.1 무선 LAN 정의 6 2.1.2 ITU 5GHz 대역 주파수 분배 8 2.1.3 IEEE 802.11a 10 2.1.4 HiperLAN/2 10 2.1.5 IEEE 802.11n 12 2.1.6 국내 5GHz 주파수 대역 이용 현황 14 2.2 마이크로스트립 패치 안테나 16 2.2.1 마이크로스트립 패치안테나 16 2.2.2 마이크로스트립 패치안테나의 구조와 특성 18 2.2.3 사각마이크로스트립 패치안테나 22 2.2.4 마이크로스트립 패치안테나의 급전방법 24 2.2.5 무선랜용 안테나 설계 규격 35 2.3 쌍원추 안테나 36 2.3.1 무한 쌍원추 안테나 36 2.3.2 유한 쌍원추 안테나 40 2.4 단말기용 내장형 안테나의 개요 42 2.4.1 단말기용 내장형 안테나의 필요성 42 2.4.2 단말기용 내장형 안테나의 종류 43 2.5 안테나의 소형화 및 이중대역화 기법 49 2.5.1 소형 안테나의 종류 49 2.5.2 안테나의 소형화 기법 50 2.5.3 안테나의 소형화에 따른 문제점 59 2.5.4 안테나의 다중대역화 기법 60 2.5.5 단락핀을 이용한 소형화 및 이중대역화 63 제 3 장 안테나 제작 및 측정 72 3.1 공진 주파수와 대역폭, 임피던스, 방사패턴 측정 및 설계규격 72 3.2 Snowflake-모양에 단락핀을 이용한 안테나의 시뮬레이션 76 3.3 K-모양에 단락핀을 이용한 안테나의 시뮬레이션 84 3.4 π-모양에 단락핀을 이용한 안테나의 시뮬레이션 87 3.5 안테나 제작 및 측정 결과 89 3.5.1 Snowflake-모양에 단락핀을 이용한 안테나의 제작 및 측정결과 89 3.5.2 K-모양에 단락핀을 이용한 안테나의 제작 및 측정결과 94 3.5.3 π-모양에 단락핀을 이용한 안테나의 제작 및 측정결과 98 제 4 장 결과 검토 102 4.1 단락핀을 이용한 소형화 및 이중대역화 안테나 102 4.2 제작 및 측정된 안테나에 대한 고찰 104 제 5 장 결론 106 참고문헌 108
URI
http://dspace.inha.ac.kr/handle/10505/22697
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College of Engineering(공과대학) > Information and Communication Engineering (정보통신공학) > Theses(정보통신공학 석박사 학위논문)
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