안테나 설계에 대하여 기술한다. 제안된 새로운 급전 회로망은 외곽에 배치되는 4개의 선형 안테나 소자 급전에 적합한 것 으로 입력 단자는 2 개, 출력 단자는 4개를 갖는다. 2개의 입력 단자는 상호 격리되는 특성을 제공하며, 4개의 출력 단자 들은 동일 진폭 출력 특성을 보인다. 그러나, 출력 위상 특성은 인가하는 입력 단자 위치에 따라, 2개의 출력 단자들은 동 위상 특성을 그리고 나머지 2개의 출력 단자들간에 180° 위상차 특성을 보여준다. 4개의 안테나 소자는 중심을 기준으로 90°씩 회전하면서 배치되며, 급전 회로망은 중심부에 구현 가능하므로 이러한 급전 회로망은 이중 직교 원형 편파를 갖는 GPS 안테나 설계시 최적의 설계 배치 공간을 제공할 수 있다. 본 논문에서 최적으로 설계된 안테나는 정방향에서 8.2 dBi 이상의 안테나 이득을 제공한다. 또한, 이중 직교 원형 편파의 축비 특성은 정방향에서 0.43 dB 이하 그리고 3 dB 빔폭내 에서는 1.8 dB 이하의 특성을 보여준다. GPS 간섭 발생 영역(수평면에 대한 (@ ±5° 범위) 내에서 두 개의 직교 포트 (RHCP 및 LHCP 포트) 간의 진폭 차이가 6.7 dB 이하로 요구 조건인 10.0 dB 이하를 충족 함을 알 수 있다.

A Study on GPS Antenna with Dual-orthogonal Circular Polarization Using New Feed Network

Soon Young Eom*, Jong Moon Lee, Cheon Sig Sin

In this paper, we describe the design of a GPS antenna with dual-orthogonal circular polarization with excellent axial ratio characteristics (@ bore-sight) using a new feed network. The proposed new feeding network is suitable for feeding radiating elements with four linear polarizations arranged on the outer side, and has two input ports and four output ports. Two input ports provide mutually isolated characteristics, and four output ports exhibit the same amplitude output characteristics. However, as for the output phase characteristic, depending on the position of the input port to be applied, the two output ports exhibit an in-phase characteristic and a 180° phase difference characteristic between the other two output ports. The four antenna elements are arranged while rotating by 90° with respect to the center, and since the feed network can be realized in the center, such a feed network can provide an optimal array arrangement space when designing a GPS antenna with dual-orthogonal circular polarization. The optimally designed antenna in this paper has an antenna gain of 8.2 dBi (@ bore-sight) or more, and the axial ratio characteristic of the dual-orthogonal circular polarization is 0.43 dB or less (@ bore-sight), 1.8 dB or less (@ within 3 dB beamwidth). It can be seen that the amplitude difference between two orthogonal ports (RHCP and LHCP ports) within the incidence region (@ ±5° range relative to the horizontal plane) of GPS interference is 6.7 dB or less, which satisfies the required condition (10.0 dB or less).

Speaker 엄순영* 한국전자통신연구원