Recently a hot issue of the wireless data communications (WDC) is a technique of wireless connection between PC and other equipment such as mouse, keyboard, printer, and $\emph{etc}$. One of main concerns is the size reduction of each module in the wireless data communication, especially for antenna. Decreasing the size of an antenna, a volume of module can be reduced with a competitive price. An antenna size can be reduced by using very high dielectric materials sacrificing the antenna gain.
The personal handsets for the mobile communication service have been developed into the final goals such as miniaturization, light weighting, and multiple functions. And one of the important factors of handset is the quality of communication that is determined by the numerous factors. Among the factors, the antenna that is installed in a handset and a base-station plays an important part in the quality of communication. Recently the system of mobile communication requires a small, low-priced antenna that has multiple bandwidth performances.
The proposed small meander line antenna has a small size and high gain that was verified with measurement and simulation. The resonant frequency of our model can be reduced by 35 % compared to the conventional antenna. And impedance bandwidth (VSWR < 2) and gain have 9.0 % and 2.73 dBi, respectively. This has a useful application for the ISM-Band (2.4~2.4835 GHz).
The wide-band bow-tie antenna has been demonstrated that a broadband bow-tie monopole type antenna with the novel impedance matching technique provided a wide bandwidth of 77.1 % ($VSWR \leq 2$), and omni-directional radiation patterns. Measurements and simulated results were performed and it was confirmed that the device could operate as a maximum bandwidth. The proposed antenna is capable of covering multi-band mobile applications such as DCS, PCS, and IMT-2000.
Finally, the method that can increase the efficiency of a circuit and can reduce the power consumption is the integration of active components and antennas. The conventionally numerical analysis method of the active component using equivalent circuit can not analyze the active elements and an antenna simultaneously. To analyze the active components and an antenna at the same time, the physical characteristics of the active elements that are Doping density, Maxwell equation, Boltzmann Transport Equation, the relation between career velocity and intensity of electric field, and so on are used.
The Schottky diode is the basic element of an active component in circuit. The characteristic of current-voltage of the Schottky diode was calculated by using the physical characteristics of semiconductors.
The behavior of the Schottky diode is presented by using the physical characteristics of the semiconductors. The results of this paper contribute the simultaneous simulation of active elements and antennas.
In the future work, we need the more research of full-wave analysis and 3-dimensional analysis.
요즘 무선 데이터 통신의 주요 관심 사항은 정보기기와 가전기기 예를 들어 컴퓨터와 모니터, 프린터, 마우스, 키보드 등을 무선으로 연결하는 기술에 관한 것이다. 이와 같은 관심 사항 중에 주요한 요소 중의 하나는 각각의 기기를 무선으로 연결할 모듈의 소형화이고, 이 소형화의 초점은 안테나의 소형화에 있다. 안테나의 소형화 함으로써 모듈의 크기를 효과적으로 줄일 수 있고 가격을 저렴하게 제작 할 수 있다. 안테나의 크기를 줄이기 위해서는 고 유전율을 갖는 재료를 사용한다. 그러나 이런 고 유전율의 재료는 안테나의 방사 이득을 감소시키는 단점을 가지고 있다.
그리고 개인 휴대 단말기는 소형, 경량, 다중대역용 안테나를 요구하고 있다. 이러한 요구 사항을 만족시키기 위해 기존의 모노폴 안테나의 단점을 보완하기 위하여 Bow-tie 형태로 변형시켜 설계하였다.
본 논문에서 제안한 블루투스용 소형 미앤더 라인 안테나는 고 유전율의 재료를 사용하지 않고 크기를 줄이기 위해 미앤더 라인 기술과 숏핀 기술 등을 이용하여 설계하였다. 기존 안테나의 공진 주파수를 비교할 경우 35 % 감소를 얻었고 안테나 방사 이득도 2.73 dBi 을 얻어 우수한 성능을 가지고 있다.
그리고, 모노폴 안테나를 개선한 광대역 안테나는 77.1 %의 광대역을 얻었다. 그리고 광대역 안테나의 단점인 주파수별 방사패턴의 상이함을 극복했다. PCS, DCS, IMT-2000등의 단말기 및 중계기에 이용할 수 있을 것으로 본다.
마지막으로, 회로의 효율을 높일 수 있고 전력소비를 줄일 수 있는 방법은 능동소자와 수동소자의 집적화이다. 기존의 등가회로를 이용한 능동소자 수치해석 방법으로 할 수 없는 안테나와의 동시 시뮬레이션이 가능할 수 있도록 능동 소자의 물리적인 특성 (Doping 농도, Maxwell 방정식, Boltzmann Transport Equation, Career Velocity와 전자장의 세기와의 관계 등)을 이용한 Schottky diode의 전류-전압 특성을 계산 하였다. 이 분야에 대한 좀 더 많은 연구가 되어진다면 밀리미터파에서의 회로 설계에 많은 도움을 줄 수 있을 것이다.
