This paper presents a new design of a printed quadrifilar helix antenna (QHA) for the application as a GPS receiving antenna in the GPS L1 frequency range of about 1.573.42 to 1.577.42.
The quarifilar helix antenna has been shown to be a very promising candidate for satellite receiving antenna owing to its good circular-polarization (CP) radiation characteristics, broad radiation pattern and high gain.
But over the last few years, the necessity of a mobile GPS device has been emphasized, so the compact QHA is also needed. In this paper, the most compact QHA is presented by using the $\lambda$/4 length of four printed helix antennas which are wounded for themselves. Also, this paper presents not circular type but square type QHA in spite of circularly polarized antenna.
The presented QHA shows broad radiation pattern (3-dB beamwidth -120˚), broad CP radiation pattern (3-dB CP beamwidth 140˚ ) at center frequency (1.575GHz) And also, the presented QHA shows high gain (-3.5~-2.5dBic) and good axial ration (<0.75dB) in the GPS L1 frequency range.
본 논문은 GPS의 L1 주파수 대역인 1.573.42에서 1.577.42까지의 주파수 대역에서 GPS 수신 안테나로 적용할 수 있는 인쇄된 나중 나선 안테나의 새로운 형태를 제안한다.
4중 나선 안테나는 뛰어난 원형 편파 방사 패턴과 넓은 방사 패턴 그리고 높은 이득을 가지는 특성 때문에 위성 신호 수신용 안테나로 각광받고 있다.
그러나 최근 몇년 동안, 이동형 GPS 장비의 필요성이 대두되면서 GPS 수신 안테나의 소형화 역시 필요하게 되었으며, 따라서 QHA 역시 소형화에 대해서 많은 연구가 진행되어 왔다. 본 논문에서는 독자적으로 감겨진 1/4 람다의 길이를 가진 네 개의 나선 안테나를 이용하여 가장 작은 QHA를 제안한다. 안테나가 작아짐으로 인하여 발생하는 이득의 손실을 최소한으로 하는 새로운 구조를 제안한다. 또한, 원형 편파 안테나 임에도 불구하고 원형이 아닌 사각형 모양의 안테나를 제안한다. 제안한 QHA는 중심 주파수인 1.575GHz에서 넓은 방사 패턴 (3-dB 빔폭 - 120도)과 넓은 원형 편파 방사 패턴 (3-dB CP 빔폭 - 140도)의 특성을 가진다. 그리고 또한, 제안한 QHA는 GPS L1 주파수 대역에서 높은 이득 (-3.5~-2.5dBic)과 뛰어난 축비 (<0.75dB) 성능을 가진다.
