Nowadays, Increasing of personal user equipment like smart phones and table pc, data traffic requirements also increases rapidly. This causes wireless communication data rate decreases especially in mobile traffic concentration zone or blind zone. One of suggestion to solve this problem is femto cell base station. This femto cell base station is much smaller than macro cell base station and it also has very small power consumption. Locating this femto cell base station in blind zone and data traffic concentration zone, macro cell can lessen its burden to provide wireless communication service for users. Also, the quality of wireless communication service improves because they can devide their coverage.
In this thesis, there are two main suggested antenna for femto cell base station. One of them is based on bow tie antenna, it has dual polarization and high antenna isolation. This antenna consists of two orthogonally located bow tie antenna. Two bow tie antenna are designed on both side of pcb substrate. It operates from 1.6 GHz to 2.3 GHz with less than -30 dB isolation. The other antenna is based on sleeve antenna. The suggested sleeve antenna has radiator near main driver antenna. This causes wide band characteristics and good antenna skirt property. These features lessen filter`s burden in base station system. Reconfigurable frequency selective reflector which can operate conductor or transparent is also designed. If sleeve antenna adopt RFSR, it can change its radiation beam pattern.
최근 스마트폰 태블릿pc를 비롯한 개인 통신단말기의 증가와 더불어서 데이터 트래픽 또한 급증하였다. 이로 인하여서 기존의 매크로셀 중심의 기지국으로만은 데이터 트래픽이 집중되는 지역 및 음영지역에서의 데이터 통신 속도 저하를 야기한다. 이를 해결하기 위한 방안으로써 대두 되는 것이 펨토셀 기지국이다. 펨토셀 기지국은 기존의 매크로셀 기지국에 비해서 작은 크기를 갖으며 낮은 소비전력을 갖는 기지국이다. 펨토셀의 기지국 커버리지는 매우 적은 영역이지만 데이터가 집중되는 지역에 설치함으로써 기존 기지국들이 담당하였던 데이터 커버리지를 나눠 갖음으로 매크로셀 기지국의 부담을 줄임과 동시에 향상된 무선이동통신 서비스를 사용자에게 제공할 수 있다.
본 논문에서는 이러한 펨토셀 기지국용 안테나를 두 가지 형식으로 접근하였다. 우선 보우타이 안테나 기반의 이중 편파를 갖고 높은 안테나 격리도를 갖는 안테나를 설계하였다. 이 안테나는 pcb 기판의 양면을 서로 직교하고 있는 보우타이 안테나를 배치함으로써 실제 측정시에 -30 dB 이하의 안테나 격리도를 갖고 동시에 1.6 GHz ~ 2.3 GHz의 광대역 특성을 갖는다. 이와 동시에 슬리브 안테나를 기반으로 한 새로운 형태의 안테나를 제안하였다. 슬리브 안테나 주변에 방사체를 배치함으로써 광대역 특성을 갖을 뿐만 아니라 안테나 스커트 특성 또한 향상시켜서 필터가 갖는 부담을 줄일 수 있다. RFSR이란 사용자가 특정 주파수에서 도체로 동작할지 여부를 결정할 수 있는 구조체를 설계하였고 이를 슬리브안테나에 적용하면 안테나의 빔 방향을 바꿀 수 있을 것으로 기대된다.
