A rectangular ceramic dielectric antenna, placed on top of a ground plane and fed by coaxial probe, is analyzed by using finite element method. To verify the proposed code, a rectangular ceramic dielectric antenna was fabricated and the characteristics of antenna were measured. The numerical data obtained is in good agreements with experimental results.
The use of ceramic dielectric antennas at lower frequencies becomes questionable, due to the increase in their dimensions. The size of the ceramic dielectric antennas can be significantly reduced by fabricating them from materials with very high permittivity. The disadvantage of this approach is the accompanying decrease in bandwidth. By attaching the high permittivity material to one side or both sides of a low permittivity material, a portion of the ceramic dielectric antenna can be removed and increased bandwidth efficiently.
Using our proposed ceramic dielectric antenna structure, we designed the broadband ceramic dielectric antenna for PCS and IMT-2000 applications. For our ceramic dielectric antenna, a 10 dB return-loss bandwidth of 25 % is obtained.
It is believed that our proposed ceramic dielectric antenna in this paper should prove useful in the miniaturization of dielectric antenna.
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.
