In this thesis, we propose a wide-looking angle transparent antenna with improved efficiency and Invisibility. Conventional transparent antennas typically suffer from the challenge of a trade-off between transparency and sheet resistance, making it difficult to achieve both high efficiency and transparency simultaneously. Furthermore, they suffer from a degradation of transparency at a wide looking angle. In addition, no matter how transparent the antenna is designed, the outer part of the transparent antenna is exposed from the human eye due to the difference in transparency between the radiator of the antenna and the surrounding environment. To overcome these problems, various transparent material and antenna design methods are proposed in this thesis. Firstly, new multilayer transparent conducting oxide materials and a copper grid layer were designed to propose transparent materials with high transparency and low sheet resistance. To design a transparent material having high transparency at a wide-looking angle, a transparent material with a double-sided structure coated with a non-conductive multi-layer transparent material on the back side is proposed. Finally, a high-efficiency transparent invisible antenna is proposed by designing a non-conductive dummy with similar transparency around the antenna radiator, which makes the radiator and the surrounding environment indistinguishable from the human eye without compromising efficiency. Using the proposed transparent materials, the transparent antenna and invisible antenna were implemented and verified by measurement. The proposed antennas have better performance compared with conventional transparent and invisible antennas.
본 논문에서는 향상된 효율과 비가시성을 확보한 넓은 시야각 투명안테나를 제안한다. 기존의 투명 안테나들은 투명도와 면저항의 반비례 관계로 인해 높은 효율과 투명도를 동시에 가질 수 없다. 또한, 사람의 시야각이 넓어짐에 따라 투명소재의 투명도가 열화되는 문제를 가지고 있다. 뿐만 아니라, 아무리 투명한 안테나를 설계하더라도 안테나의 방사체와 주변 환경 간의 투명도 차이로 인해서 사람의 눈에서 투명 안테나의 외곽이 노출되는 문제가 있다. 본 논문에서는 이러한 문제들을 해결하기 위해서 다양한 투명 소재 및 안테 설계 기법을 제안한다. 먼저, 새로운 구조의 다층 투명 전도성 산화물과 구리 격자 구조를 설계하여 높은 투명도와 낮은 면저항을 가지는 투명 소재를 제안했다. 그리고 좁은 시야각 문제를 해결하기 위해서 뒷면이 비전도성 다층 투명 소재로 코팅된 양면 구조의 투명 소재를 제안하여 면저항이 열화되지 않으면서 넓은 시야각에서도 높은 투명도를 가지는 투명 소재를 제안했다. 마지막으로 안테나 방사체 주변에 투명도가 유사한 비전도성 더미를 설계하여 사람 눈에서 방사체와 환경이 구분되지 않으면서 안테나 효율이 열화되지 않는 투명 비가시성 안테나를 설계했다. 이러한 다양한 투명 소재들을 이용하여 투명 안테나와 비가시성 안테를 제작하고 측정으로 검증하였고, 기존에 제안된 논문들보다 높은 성능을 나타내는 것을 확인하였다.
