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Small Size Directional Dipole Antenna for Mobile Communications

이동통신용 소형 방향성 다이폴 안테나

  • Lee, Kwang-Jae (School of Electronics, Telecommunication and Computer Engineering, Korea Aerospace University) ;
  • Woo, Duk-Jae (School of Electronics, Telecommunication and Computer Engineering, Korea Aerospace University) ;
  • Kim, Sang-Jin (GAMMA NU, INC.) ;
  • Lee, Jae-Wook (School of Electronics, Telecommunication and Computer Engineering, Korea Aerospace University) ;
  • Lee, Taek-Kyung (School of Electronics, Telecommunication and Computer Engineering, Korea Aerospace University)
  • 이광재 (한국항공대학교 항공전자 및 정보통신공학부) ;
  • 우덕제 (한국항공대학교 항공전자 및 정보통신공학부) ;
  • 김상진 ((주)감마누) ;
  • 이재욱 (한국항공대학교 항공전자 및 정보통신공학부) ;
  • 이택경 (한국항공대학교 항공전자 및 정보통신공학부)
  • Published : 2008.12.31

Abstract

In this paper, we present a small size and multiband directional dipole antenna for mobile communication repeaters. In the omni-directional dipole antenna, a planar reflector under the dipole provides improved directivity in front-direction with wide beamwidth. In order to miniaturize the directive dipole, the size of the reflector is reduced. A vertical stub on the reflector is proposed to enhance the front-directivity of the radiation pattern and mitigate the backward radiation due to the reduced reflector. Furthermore, we use horizontal stubs on edge of vertical stub to obtain additional reduction of the antenna size. To meet the current demand of wireless communication service, the designed antenna shows wideband characteristic by employing electromagnetic coupled two-dipoles with dual-resonance frequencies.

본 논문에서는 이동통신 중계용 방향성 다이폴 안테나의 소형화 방안과 다중대역 특성을 가지게 하는 구조를 제안한다. 무지향성의 다이폴 안테나에 평면 반사판을 적용하면 넓은 빔폭의 전면 방향성을 가지게 된다. 방향성 다이폴의 소형화를 위해 반사판의 크기를 줄였고, 이때 생기는 후면 방사 문제를 해결하기 위해 수직 스터브를 제안하였다. 또한, 수직 스터브에 다이폴 방향으로 수평 스터브를 연결하면 다이폴의 유효 전류 길이가 증가하게 되어 안테나를 더욱 소형화할 수가 있다. 현재의 이동통신 서비스 시장의 추세에 따라 안테나를 다중/광대역화하기 위해 서로 다른 주파수에서 동작하는 다이폴 안테나를 전자기 결합하여 다중/광대역 특성을 가지게 설계 하였다.

Keywords

References

  1. R. Garg, P. Bhartia, I. Bahl, and A. Ittipiboon, Microstrip Antenna Design Handbook, Artech House, pp. 2, 533-539, 2001
  2. W. L. Stutzman, G. A. Thiele, Antenna Theory and Design, Wiley, pp. 169-170, 173, 1998
  3. C. A. Balanis, Antenna Theory Analysis and Design, Wiley, pp. 184, 197-204, 514, 2005
  4. Y. Mushiake, 'A theoretical analysis of the multi- element endfire array with particular reference to the yagi-uda antenna', IRE Trans. Antennas Propag., vol. AP-4, pp. 441-444, Jul. 1956
  5. G. A. Thiele, 'Analysis of yagi-uda type antenna', IEEE Trans. Antennas Propg., vol. AP-17, no. 1, pp. 24-31, Jan. 1969
  6. Y. Zhou, C. Chen, and J. L. Volakis, 'Single-fed circularly polarized antenna element with reduced coupling for GPS arrays', IEEE Trans. Antennas Propg., vol. 56, no. 5, pp. 1469-1472, May 2008 https://doi.org/10.1109/TAP.2008.922887
  7. W. Hong, K. L. Sarabandi, 'Low profile miniaturized planar antenna with omnidirectional vertically polarized radiation', IEEE Trans. Antennas Propg., vol. 56, no. 6, pp. 1533-1472, Jun. 2008 https://doi.org/10.1109/TAP.2008.923332
  8. H. Lee, T. Lee, W. Jang, and J. Lee, 'Miniaturization of planar spiral monopole antennas with parasitic elements for terrestrial DMB application', in IEEE Int. Symp. Antennas and Propag.(ISAP), Seoul Korea, pp. 573-576, Aug. 2005
  9. G. Kumar, K. P. Ray, Broadband Microstrip Antennas, Artech House, pp. 13, 45, 2003
  10. P. Ciais, R. Staraj, G. Kossiavas, and C. Luxey, 'Design of an internal quad-band antenna for mobile phones', IEEE Microw. Wireless Compon. Lett., vol. 14, no. 4, Apr. 2004
  11. S. R. Best, 'A multiband conical monopole antenna derived from a modified Sierpinski gasket', IEEE Antennas Wireless Propag. Lett., vol. 2, pp. 205-207, 2003 https://doi.org/10.1109/LAWP.2003.819665
  12. Gamma Nu. Inc., Online . Available: http://www. gammanu.com/uploadfile/product_web/MBPS-2500-9/mbps-2500-9.htm
  13. Ace Antenna Corp., Online . Available: http://www. aceantenna.co.kr
  14. Kathrein Inc., Online . Available: http://www. kathrein-scala.com/catalog/742290.pdf