Planar Frequency-Reconfigurable Monopole Antenna Design

Abstract

본 논문에서는 가변 커패시터를 이용한 주파수 재구성형 평면 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 미앤더 타입의 평면 모노폴로 설계되었으며, 버랙터 다이오드를 사용하여 가변 커패시티브 로딩(capacitive loading)에 의해 공진 주파수를 변화하였다. 등가회로 분석과 EM 시뮬레이션 분석에 의해 안테나의 가변 특성 변화를 설계하였으며, 동일한 방사 패턴의 특성도 확인하였다. 제작된 주파수 가변 모노폴 안테나는 설계시 사용된 캐패시터를 실장한 안테나와 버랙터 다이오드의 인가 전압에 따른 공진 주파수 변화를 비교함으로써 설계 결과를 검증하였다. 제안된 안테나는 인가 전압에 따라 2.25 GHz에서 2.42 GHz까지 공진 주파수 가변 성능을 나타내었다. In this paper, a planar frequency reconfigurable antenna is proposed with variable capacitors. The proposed one is designed with a planar monopole, and varies resonant frequencies by variable capacitive loading of a varactor diode. The equivalent circuit and electromagnetic(EM) simulation are utilized for the analysis at the variable characteristic design of the antenna, and the same radiation performance. The implemented frequency variable monopole antenna has been verified by comparing prototypes with designed capacitors and ones with biased varactor diodes. The proposed antenna has presented the resonant frequency variations from 2.25 GHz to 2.42 GHz.