단락된 전자기 결합 스터브를 활용한 광대역 차량용 C-PAD 안테나 설계

Abstract

본 논문에서는 자동차용 4G/5G 통신을 활용한 IVI(in vehicle infotainment) 무선통신 시스템을 위한 1 Tx, 2 Rx를 갖는2-port MIMO C-PAD(crush PAD) 안테나를 설계하였다. 개발된 C-PAD 안테나는 단일 2층 PCB위에 2개의 안테나 소자를마이크로스트립 라인 모노폴 형태로 구성되었다. 1,710～3,500 MHz 광대역을 구현하기 위하여, 기본 모노폴 구조와 단락된 전자기 결합 스터브를 이용하여 2개의 안테나 소자를 설계하였다. 최종 제작된 C-PAD 안테나는 1,710～3,500 MHz 광대역 구간에서 VSWR 2.1:1 이하이며, θ=60°에서 측정된 이득은 −2.14～1.52 dBi 로 매우 양호한 성능을 갖는다.

In this study, an automotive two-port MIMO C-PAD antenna with 1 Tx and 2 Rx for 4G/5G IVI wireless communication systems was designed. The C-PAD antenna consisted of two antenna elements using a microstrip line monopole on a two-layer PCB. To implement the wideband characteristics of 1,710 to 3,500 MHz, two antenna elements were designed using a basic monopole structure and a shorted coupling stub. The fabricated C-PAD antenna had a VSWR below 2.1 in the 1,710 to 3,500 MHz range and a measured gain of −2.14 to 1.52 dBi at θ=60°, thus exhibiting an excellent performance.