As demand for high-gain and multi-function electronic devices increases, radio communication systems require high efficiency (high gain) and multi-functional antenna. However, traditional technology of antenna has technical and physical limitation to enhanced antenna performance. To develop the antenna performance such as gain enhancement, and wide bandwidth, many researches introduced the technical improvement. However, there is a limit to technical approach to improve the antenna performance. The performance of an antenna is closely related to the material of the antenna. Therefore, in this thesis, the study of theoretical modeling and performance analysis of antenna when applying anisotropic material to antenna instead of dielectric material.
In this thesis, we introduced frequency and polarization controlled ferrite resonator antenna using mode splitting phenomenon depending on the magnetic bias strength. In addition, a theoretical model of a homogeneous anisotropic dielectric resonator antenna was established and analyzed in order to derive resonance frequencies, radiation pattern, and directivity.
고이득 및 다기능 전자 기기의 요구 및 수요가 증가함에 따라 무선 통신 시스템에서는 안테나의 높은 효율(고이득)과 다기능이 요구되고 있다. 하지만 안테나의 기술적 물리적 한계에 도달한 상황이다. 특히 밀리미터파 대역에서는 금속의 손실효과 증대로 높은 효율의 안테나를 개발하기 힘들다. 따라서 기존 안테나의 성능을 유지하며 안테나를 고이득화 할 수 있는 많은 연구와 다중 대역, 광 대역, 가변 기능을 가진 안테나의 많은 연구가 진행되었으며, 앞서 언급한 문제는 여전히 기술적 도전이 요구된다. 안테나의 성능은 안테나의 물질과 밀접한 연관을 가지고 있다. 따라서 기존의 유전체를 대신하여 비등방성질을 갖는 물질을 안테나에 적용했을 때 나타나는 새로운 안테나의 특성을 이론적으로 정의하고 분석하는 연구를 제안하고자 한다.
본 논문에서는 페라이트 공진기 안테나의 DC 자기 바이어스 따른 모드 갈라짐을 분석하고 이를 이용한 주파수 및 편파 가변 안테나를 소개한다. 또한 서로 다른 유전체를 쌓아올린 비등방 물질 공진기를 이용한 이득 증대 현상을 이론적으로 완벽히 정의하였다.
