내장형 PIFA 안테나 설계 및 방사패턴 분석

Abstract

최근 출시되는 단말기의 경우에 안테나 위치가 하단부에 위치하고 그에 따른 사용자의 손 또는 두부에 의한 영향으로 단말기의 호 전달율, SAR 문제가 발생되고 있다. 본 논문에서는 인체 두부의 영향을 고려한 GSM(Global System for Mobile Communications), PCS(Personal Communication Service)의 내장형 PIFA로 설계된 것을 안테나의 설게 파라미터에 따른 공진(0.87GHz∼0.96GHz와 1,71GHz∼2.01GHz에서 VSWR(Voltage Standing WaveRatio)≤ 3) 특성을 전산 모의 실험 툴인 시간 영역 유한 차분법 (FDTD:FiniteDifference Time Domain) 수치 해석 기반의 프로그램인 SEMCAD(Simulation Platform for Electro magnetic Compatibility Antenna Design and Dosimetry)를 이용 시뮬레이션 하여 안테나의 TRP(Total Radiated Power),TIS(Total Isotropic Sensitivity), Gain, Directivity, 효율, 방사패턴, SAR 대하여 확인한다. GSM, PCS 대역에서는 각 각 80.80%, 98.32% 의 효율을 확인할 수 있으며 단말기은 바 타입으로 기본 구조PCB, 케이스, 안테나, 배터리로 구성 적용하였고 안테나 는 배터리 밑에 배치하고 높이를 최소 5mm에서 최대 7mm로 각 1mm변화시켜 따른 각 특성을 확인을 Head phantom 적용을 하여 전산모의 실험하였다. 실험 결과는 결과로써 TRS,TIS의 값이 단자의 높이가 높아짐에 따라 향상됨을 확인할 수 있었다. 마지막으로 Head phantom에 단말기 아랫면의 끝단의 방향을 Down, Up 순으로 각도를 5°,10°,15°의 크기로 변화하며 각각 전산 모의 실험을 하였다.