Wi-Fi 6 및 6E용 이중광대역 모노폴 안테나

Abstract

무선통신 기술의 발전과 함께 다양한 연구 개발이 진행되어 오늘날 무선통신 기기는 우리 실생활의 필수품이되었다. 이에 따라 무선통신을 지속적으로 사용하기 위한 수단인 Wi-Fi 에 대한 관심도 높아졌으며, 현재 카페와 학교는기본이고 심지어 교통 이동수단인 버스와 열차 내부까지 Wi-Fi 환경을 조성하고 있는 실정이다. 이러한 시대적 환경을반영하듯 고속의 전송속도, 대용량 전송 기술 등 Wi-Fi 관련 연구 또한 활발하게 이뤄지고 있다. 본 논문에서는 기존에사용되어왔던 Wi-Fi 주파수를 사용할 수 있으면서, 확장 표준이 새롭게 제시된 Wi-Fi 6 및 6E 대역까지도 사용이 가능한 이중 광대역 모노폴 안테나를 설계하여 제안하고자 한다. 제안된 안테나는 유전율 4.3, 유전체 두께 1.6 mm 의 FR-4 기판에 24×36 크기로 설계되었다. 안테나를 구성하고 있는 역-U 형태, 두 개의 역-L 형태의 스트립의 임피던스 정합 특성과 하모닉 특성으로 전체 주파수 대역을 만족시켰다. 측정된 임피던스 대역폭은 2.4 GHz 대역에서 360 MHz (2.30 ~ 2.69 GHz), 5 ~ 6 GHz 대역에서는 2360 MHz (4.96 ~ 7.32 GHz)으로 와이파이 6 및 6E 대역에서 사용할 수 있는 결과다. 특히 별도의 정합 구조가 삽입된 형태가아닌 기본 모노폴 구조를 사용하여 방사패턴의 왜곡을 해소하였고, 이를 통해 사용하고자 하는 전체 주파수 대역에서X-Z plane(H-Plane)의 안정적인 무지향성 방사패턴을 얻을 수 있었다. 안테나의 이득은 주파수 대역별 각각 1.51 dBi, 2.43 dBi를 얻었으며, 제안하는 안테나는 향후 광대역 Wi-Fi를 필요로 하는 모바일 기기용 안테나로 적용이 될수 있을 것으로 사료된다.