인쇄 회로 기판 안테나의 이득 변화 연구

Abstract

기판 크기에 따른 PCB안테나의 이득변화는 예전부터 연구되어왔다. 출판된 논문에서 기판크기에 따른 이득과 방사패턴의 계산은 매우 높은 정확성을 가지지만 기판 크기에 따른 이득변화의 해결책은 아직까지 제시되지 못하고 있다. 본 논문에서는 여러가지 기준에 따른 안테나 종류들을 제시하고 기판의 크기에 따라 이득 변화가 일어남을 확인하였다. 안테나 종류, 주파수차이, 편차방향에 따른 이득 변화를 모의 실험을 통하여 확인하였으며, 직접 기판크기가 다른 안테나를 제작하여 이득변화를 측정, 확인하였다. 이를 통하여 이득변화의 주기적인 특성을 확인하였으며 안테나의 편파와의 관계를 규명하였다. 또한, 주기적인 특성이 기판의 유전체와 관련이 있음을 확인하였고 유전체의 유전율과 두께가 직접적으로 영향을 줄 수 있음을 확인하였다. 원인분석과 해결책 제시를 위하여 안테나 방사 모델 제시하였다. 제시된 방사모델을 기반으로 이득변화가 나타나는 현상을 설명하였으며 원인을 분석하였다. 분석된 원인을 바탕으로 톱니모양으로 변형된 기판을 제안하였으며 기판의 크기에 따른 이득의 변화를 줄일 수 있음을 보였다.