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감사의 글
Contents
List of Abbreviation 11
[Abstract] 12
Chapter 1. Introcuction 14
Chapter 2. Theory 16
2.1. Mobile phone antenna 16
2.2. Monopole antenna 18
2.3. Meander antenna 20
2.4. TRP (Total radiated power) 26
2.5. Conversion of integrala to summations of discretely sampled 30
Chapter 3. Design 34
3.1. Siumulated model 34
3.2. Siumulation results 39
Chapter 4. Measurement Results and Analysis 42
4.1. Return loss measurement results 42
4.2. EUT (Equipment unger Test) fot measurement 45
4.3. TRP test setup 48
4.4 .TRP Measurement results 50
Chapter 5. Conclusion 55
Bibliography 57
국문요약 59
Table 3.1. Antenna dimension 36
Table 4.1. Return loss Measurement results, 836.6 MHz 43
Table 4.2. Minimum measurement distance 49
Table 4.3. Derivation of minimum measurement distance 49
Table 4.4. TRP measurement results, 836.6 MHz 51
Table 4.5. Antenna efficiency reults, 836.6 MHz 51
Figure 2.1. External fixed antennas 16
Figure 2.2. Retractable antennas 17
Figure 2.3. Internal antennas 17
Figure 2.4. Evolution of a monopole antenna from a dipole.... 19
Figure 2.5. Meander antenna 21
Figure 2.6. Conducted power measurement and TRP 26
Figure 3.1. Antenna size 36
Figure 3.2. EUT (Equipment under Test) size 37
Figure 3.3. Trimmed of antennas 37
Figure 3.4. Trimmed antennas 38
Figure 3.5. Simulated EUT 38
Figure 3.5. Return losses of four anednnas 40
Figure 3.6. Radiation patterns of four antennas, 836.6 MHz 41
Figure 4.1. Return losses of four antennas 44
Figure 4.2. Four kind external antenna samples 46
Figure 4.3. EUT for the TRP measurement 47
Figure 4.4. EUT for the passive measurement 47
Figure 4.5. Anechoic chamber for the TRP measurement 47
Figure 4.6. Typical great circle setup in free space 48
Figure 4.7. Radiation patterns of four antennas, 836.6 MHz 53
Figure 4.8. 3D patterns of four antennas, 836.6 MHz 54
초록보기 더보기
본 논문에서는 이동단말기에 사용되는 다양한 안테나 중에 좋은 방사성능을 만족시키고 얇은 모양으로 만들 수 있는 외장형 안테나의 특성에 관한 연구이다. 이동단말기에서 가장 보편적으로 사용되는 외장형 안테나는 제작이 쉽고 가격이 싸며 방사 성능 또한 우수한 helical 안테나이다. 그러나 helical 안테나는 coil 공간 확보를 위한 문제가 있어 단말기에 대한 디자인 우선 및 소형화 추세의 흐름으로 인해 점차적으로 사용이 줄어들고 있는 추세이다. 요즘 많이 사용되고 있는 것이 내장형 안테나인데, 얇고 작은 형태의 이동단말기 디자인에 잘 맞는다. 그러나 망사정이 좋지 않은 곳에서는 방사 성능이 떨어지기 때문에 문제가 발생한다. 제안된 안테나는 helical 안테나의 방사성능을 만족하고, 내장형 안테나와 같이 슬림 디자인에 사용 할 수 있는 PCB로 만들어진 외장형 안테나이다.
본 논문에서는 총 4개의 안테나가 FR4- PCB로 만들어지는데, 25x8 mm² 의 크기와 1 mm의 두께를 가진다. 제안된 안테나는 크기가 작기 때문에 소형화하기 위해 meandering과 같은 집적화 기법을 사용한다. 사각 나선형 구조의 안테나와 3가지의 meandering 안테나를 만드는데, 첫 번째 meander 안테나는 패턴이 수직으로 아래에서 위로 향하게 만들고, 두 번째는 수평으로 좌에서 우로 이동하게 만들며 세 번째는 첫 번째 meander 안테나에서 위로 45도 경사를 주어 만든다. 4개의 안테나는 GSM850에서 동작하도록 정합되어져 있고, GSM850 대역의 주파수는, Tx가 824~849 MHz, Rx가 869~894 MHz이다. 안테나의 VSWR은 2.0 이하로 조정하였다. 본 논문은 GSM850 대역의 Tx 중심 주파수인 836.6 MHz에서 반사 손실과 TRP를 측정한다. EUT(Equipment under Test)의 conducted power는 33 dBm에 맞추어져 있다. 사각 나선형 형태의 안테나의 TRP는 27.4 dBm이고, 수직 meander 안테나는 29.3 dBm, 수평 meander 안테나는 29.9 dBm으로 성능이 가장 우수하였다. 45도 기울어진 meander 안테나는 29.6 dBm이 측정되었다. 위의 결과를 보면 meander 안테나가 사각 나선형 안테나 보다 성능이 더 우수하다. 즉, PCB로 만들어진 외장형 안테나에서는 meandering 기법을 사용하면 우수한 성능을 얻을 수 있고, 특히 좌에서 우로 이동하는 패턴이 제일 좋다는 것을 알 수 있다.
본 논문에서 제안된 외장형 안테나는 열악한 네트워크의 환경에서 좋은 방사 성능을 갖으면서, 얇은 디자인이 가능하도록 제안되었다.
원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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