유한요소법을 사용한 직육면체 세라믹 유전체 안테나의 특성해석

Abstract

본 논문에서는 유한요소법을 적용하여 접지면상에 coaxial feeding 구조를 가진 직육면체 세라믹 유전체 안테나를 해석하였다. 제안된 프로그램의 타당성을 검증하기 위하여 시제품을 제작하여 안테나 특성의 실험 값과 본 프로그램의 해석치를 비교하여 정확성을 확인 할 수 있었다. 저주파수 대역에서 세라믹 유전체 안테나를 사용하는 경우 방사유전체의 크기가 증가하므로 비유전율이 높은 유전체를 사용하여 이러한 문제점을 해결할 수 있으나 대역폭이 좁아지는 단점을 가진다. 따라서 본 논문에서는 저유전체의 한면 또는 양면에 고유전체를 부착하여 안테나의 크기를 줄이면서 공진주파수를 효율적으로 낮추고 대역폭을 개선시키는 새로운 세라믹 유전체 안테나 구조를 제안하였다. 본 논문에서 제안한 세라믹 유전체 안테나를 이용하여 PCS 및 IMT-2000 서비스용 광대역 안테나를 설계하였으며 반사손실이 10 dB인 범위를 기준으로 25 % 대역폭을 가질 수 있었다. 본 논문에서 제안한 세라믹 유전체 안테나 구조는 향후 안테나의 소형화 문제를 연구하는데 유용할 것으로 사려된다.