휴대단말기용 다중 대역 칩 안테나 설계

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 미엔더 라인 피파 구조와 기생 패치를 이용하여 휴대 단말기용 다중 대역 칩 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 FR-4 기판을 사용하였으며, 상층은 GSM900 대역을 구현하기 위해 미엔더 라인 PIFA 구조로 구성하였고, 최대한 공간 효율을 높이기 위해 비아홀로 각 패드에 미엔더 라인을 연결하였다. 중간층은 DCS, PCS 대역을 구현하기 위해 급전선과 간격을 주어 설계했으며, 하층은 그라운드 접지면에 기생 패치를 추가하여 중간층의 방사체와 커플링 결합으로 주파수와 임피던스 특성을 조절할 수 있음을 보였다. 안테나 크기는 28×6×4 ㎣, 그라운드 조건은 45×90 ㎜로 제작하였으며, 설계를 위한 모의 실험은 CST 시뮬레이터로 해석하였다. 측정된 대역폭(VSWR<3)은 GSM900 대역에서 90(875～965) ㎒, DCS, PCS 대역에서는 380(1,670～2,050) ㎒을 얻었다. 각 공진 주파수의 최대 이득은 0.25 ㏈i, 3.65 ㏈i, 3.3 ㏈i이며, 무지향성 방사 패턴 특성을 보였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The paper introduces mobile handset multi-band chip antenna to be used on meander line PIFA structure and parasite patch. The proposed antenna uses an FR-4 substrate. The top layer is consist of meander lines PIFA structure to implement GSM900 and is connected with each pad and meander line on the via-hole for maximize space efficiency. The middle layer is designed with the signal line and gap to implement a DCS and PCS bands, the bottom layer which is added to a parasite patch on the ground can be show an adjust of frequency and impedance character by the connection of the radiators of middle layer and coupling. The fabricated antenna with the dimension of 28×6×4 ㎣. The ground plane a dimension of 45×90 ㎜, designed by a commercial software CST simulator. The experimental results show that the bandwidth for(VSWR＜3) is 90(875～965) ㎒ in GSM900 band operation and 380(1,670～2,050) ㎒ in DCS, PCS band operation. The maximum gains of antenna are 0.25 ㏈i, 3.65 ㏈i and 3.3 ㏈i at resonance frequencies and it has omni-directional pattern practically.

참고문헌 (Reference)

• 1 K. Fujimoto, "Trend of research for small-sized antenna" 830-838, 1987
• 2 K. Fujimoto, "Small-sized antenna" 60 : 391-397, 1977
• 3 Kin-Lu Wong, "Planar Antennas for Wireless Communication" Wiley-Interscience 2003
• 4 K. Rutkowski, "Multiple frequency band branch antennas for wireless communications"
• 5 K. Fujimoto, "Mobile Antenna Systems Handbook" Artech House 1994
• 6 Hisamatsu Nakano, "Helica and Spiral Antennas" John Wiley & Sons
• 7 S. -H. Yeh, K. -L. Wong, "Dual-band planar inverted F antenna for GSM/ DCS mobile phones" 1124-1126, 2003
• 8 Y. J. Wang, "Design of small and broad-band internal antennas for IMT-2000 mobile handsets" 1398-1403, 2001
• 9 D. Manteuffel, "Design considerations for integrated mobile phone antennas" 252-256, 2001
• 10 C. W. Chiu, "Compact dual-band PIFA with multiresonators" 38 : 538-540, 2002