CPW 급전 모노폴 능동 안테나를 이용한 5.8 GHz 대역 배열안테나 구현에 관한 연구
Study of Implementing about Array Antennas using Active Monopole Antenna for 5.8 GHz
- 주제(키워드) active , antenna , array
- 발행기관 서강대학교 전자공학과 대학원
- 지도교수 지용
- 발행년도 2010
- 학위수여년월 2010. 2
- 학위명 석사
- 학과 일반대학원 전자공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000045756
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교의 논문은 저작권에 의해 보호받습니다
초록/요약
본 논문에서는 코프래너 급전 모노폴 능동 안테나를 칩크기로 구현하였다. 구현된 능동안테나는 소형 안테나로 구현하기 위해 모노폴 안테나와 고주파 증폭소자 사이의 급전선로를 λ/20 로 설계하였다. 5.8 ㎓ 에서 안정된 공진동작을 통해 5.58㎓-6.16㎓ 에 이르는 580 MHz의 10%대역폭을 갖는다. 능동안테나의 크기는 8㎜ ？ 9㎜ ？ 1.3 ㎜ 이다. 구현된 능동안테나의 실효 등방성 복사 전력 (Effective Isotropically Radiated Power)은 10.5 dBm, Power Added Efficiency (PAE) 는 30.3 %, 5.8GHz 에서 100kHz 이격된 대역에서의 위상잡음은 -88.3 dBc/Hz 로 측정되었다. 방사패턴은 전형적인 모노폴 안테나의 특성을 가짐으로써 WLAN(IEEE 801.11 a) 대역에 대하여 적용 가능함을 볼 수 있었다. 구현된 능동안테나를 90？의 위상차이를 갖도록 배치한 배열안테나는 29㎜ ？ 29㎜ ？ 1.3 ㎜의 크기를 갖는다. 배열안테나의 삽입손실은 5.8GHz 에서 -45.9 dB 로 측정되었고, 수신 신호 증폭 실험 결과 11.2 dB 의 이득을 얻었다. 이러한 결과를 통하여 구현된 배열안테나가 개략적으로 빔성형 (beamforming) 특성을 나타냄을 확인하였다.
more초록/요약
This paper implemented a coplanar waveguide (CPW)-fed monopole as a radiating element of an active antenna amplifier for chip size realization. A monopole antenna, which is integrated with a high electron mobility transistor (HEMT), demonstrates stable oscillations at a frequency of 5.8 GHz within a 10 % bandwidth of 580 MHz (from 5.58 to 6.16 GHz). The active antenna has dimensions of 9 mm x 8 mm x 1.3 mm. The measurement results show that the antenna effective isotropic radiated power (EIRP) is +10.5 dBm, power added efficiency (PAE) 30.3 %, and the phase noise at 100 kHz offset −88.3 dBc/Hz. A array antenna, which is arranged into the pattern of the phase shift of 90？with respect to each antenna element, has dimensions of 29 mm x 29 mm x 1.3 mm. The measurement results show that the return loss is -45.9 dB , and the received power gain 11.2 dB. The measured radiation of the array antenna shows beamfoming characteristics.
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