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표제지

국문요지

목차

약어설명 11

제1장 서론 12

제2장 안테나 기본 이론 14

2.1. 모노폴 안테나 14

2.2. 안테나 편파 15

2.2.1. 편파의 정의 15

2.2.2. 편파의 종류 16

2.2.3. 축비(axial ratio) 17

2.3. 유전율에 따른 안테나 특성 19

제3장 PIFA와 다이버시티 21

3.1. 기본형 PIFA의 구조. 21

3.2. PIFA 소형화 원리 23

3.2.1. 슬릿을 이용한 소형화 기법 24

3.2.2. 미엔더 라인과 보우타이를 이용한 방법 25

3.3. PIFA의 멀티밴드 구현 26

3.3.1. 기생소자를 이용하는 방법 26

3.3.2. 슬랏을 이용하는 방법 27

3.3.3. 슬릿을 이용하는 방법 28

3.3.4. 여러 개의 단락 핀을 이용하는 방법 28

3.3.5. 다중 급전을 이용하는 방법 29

3.3.6. L/C-Load 를 이용하는 방법 30

3.4. 다이버시티 안테나 31

3.4.1. 다이버시티 장점 31

3.4.2. 휴대 전화기에서 다이버시티 안테나 구현 33

3.5. 상관계수(ρe) 계산(이미지참조) 34

제4장 시뮬레이션 및 제작 36

4.1. 안테나 설계 38

4.1.1. Main 안테나 설계 38

4.1.2. 다이버시티 안테나 설계 41

4.2. Spatial 다이버시티 안테나 44

4.3. Polarization 다이버시티 안테나 48

4.4. Spatial vs Polarization 다이버시티 안테나 비교 52

4.5. 다이버시티 안테나 위치 선정 53

4.6. 제작 및 측정 58

제5장 결론 63

참고문헌 65

ABSTRACT 67

표목차

표4.1. Main 안테나 성능 요구 조건 38

표4.2. 다이버시티 안테나 성능 요구 조건 41

표4.3. 안테나 사이 거리에 따른 특성 53

그림목차

그림2.1. 완전 접지 면에서의 모노폴 안테나와 그 영상 14

그림2.2. 공간에서의 전계와 자계 15

그림2.3. 편파의 종류 16

그림2.4. 진폭과 위상 오차에 대한 축비계수 18

그림2.5. 유전율과 두께에 대한 안테나 대역폭과 효율의 관계 19

그림3.1. Planar Inverted-F Antenna (PIFA)의 기본 구조 21

그림3.2. PIFA의 소형화 원리 23

그림3.3. 슬릿이 삽입된 전송선로와 등가모델 24

그림3.4. 슬릿이 삽입된 전송선로와 전류분포 25

그림3.5. 기생 소자를 이용한 PIFA 26

그림3.6. 슬랏을 이용한 PIFA 27

그림3.7. 슬릿을 이용한 PIFA 28

그림3.8. 여러 개의 단락핀을 이용한 PIFA 28

그림3.9. 다중 급전을 이용한 PIFA 29

그림3.10. L/C-Load 를 이용한 PIFA 30

그림3.11. 휴대 전화기의 다이버시티 이득 31

그림3.12. BS DL Power vs Time 32

그림3.13. 휴대 전화기의 다이버시티 수신기 구성도 33

그림4.1. 접지면(PCB) 평면도와 측면도 37

그림4.2. Main 안테나 구조 39

그림4.3. 제안한 Main 안테나의 주파수에 따른 전류 분포 40

그림4.4. Main 안테나 반사손실[S11] 40

그림4.5. 다이버시티 안테나 구조 42

그림4.6. 제안한 다이버시티 안테나의 전류 분포[882MHz] 43

그림4.7. 다이버시티 안테나 반사손실[S11] 43

그림4.8. Spatial 다이버시티 안테나 배치 44

그림4.9. S-Parameter of spatial 다이버시티 안테나[D＝104.4mm] 45

그림4.10. Spatial 다이버시티 안테나의 방사패턴 [f＝882MHz] 46

그림4.11. Polarization 다이버시티 안테나 배치 48

그림4.12. S-Parameter of Polarization 다이버시티 안테나[D＝43.6mm] 49

그림4.13. Polarization 다이버시티 안테나의 방사패턴 [f＝882MHz] 50

그림4.14. Polarization 다이버시티 안테나 배치 54

그림4.15. Polarization 다이버시티 안테나 Isolation[MAX │S21│] 55

그림4.16. Polarization 다이버시티 안테나 방사패턴. 57

그림4.17. 제작된 Main 안테나와 다이버시티 안테나 모습 58

그림4.18. 제안한 안테나의 측정 반사손실 59

그림4.19. 제안한 안테나 간의 Isolation S21 60

그림4.20. 제안한 안테나의 방사패턴 61

초록보기

본 논문에서는 휴대 전화기의 수신 성능 향상을 위해 다이버시티 안테나의 위치 선정 방법을 연구 하였다. 이동통신의 3세대 기술인 화상전화와 데이터 통신의 일반화로 인해 휴대 전화기의 수신 성능 향상이 요구되어 지며, 다이버시티 안테나 적용으로 수신 성능 향상을 기대할 수 있다.

다이버시티 안테나를 추가할 경우 상호간의 간섭을 고려하여 좀 더 넓은 공간이 필요한데 소형화 추세의 휴대 전화기 개발 동향과 맞지 않다. 이러한 문제의 해결 방안을 찾기 위해 다이버시티 안테나의 위치에 따른 특성변화를 실험 하였다. 다이버시티 안테나 위치 선정에 적용 할 수 있는 구조는 Main 안테나와 같은 극성을 갖는 다이버시티 안테나(spatial)와 다른 극성을 갖는 다이버시티 안테나(polarization)가 있다.

시뮬레이션과 제작을 통해 안테나 성능을 비교해 본 결과 제한된 공간의 휴대 전화기에서는 Main 안테나와 다른 극성을 갖는 다이버시티 안테나 구조(polarization)가 같은 극성을 갖는 다이버시티 안테나 구조(spatial)보다 우수한 특성을 보였다.

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