보고서

실습-04 모노폴 안테나(Monopole Antenna)

II. 연습문제

1. 수직 다이폴을 이용하여 영상이론을 설명하라.

(Solution) 접지면을 기준으로 다이폴과 대칭 위치에 동일 방향으로 전류가 흐르는 다이폴을 배치하고 접지면을 제거. 두 다이폴이 자유공간에서 방사하는 것으로 원래 문제를 대체할 수 있다.

2. 수평 다이폴을 이용하여 영상이론을 설명하라.

(Solution) 접지면을 기준으로 다이폴과 대칭 위치에 반대 방향으로 전류가 흐르는 다이폴을 배치하고 접지면을 제거. 두 다이폴이 자유공간에서 방사하는 것으로 원래 문제를 대체할 수 있다.

3. 1/2-파장 다이폴과 1/4-파장 모노폴에 대해

1) 구조와 급전점 도시

(Solution)

2) 입력 임피던스 비교

(Solution) 모노폴의 임피던스는 다이폴 임피던스의 1/2이다.

3) 지향도 비교

(Solution) 다음 중 어느 것을 써도 답이다.

모노폴 지향도는 다이폴 지향도의 2배 이다.

모노폴 지향도는 다이폴 지향도보다 3dB 크다.

다이폴 지향도 = 2.15dB, 모노폴 지향도 = 5.15dB

4. 무한 평면 접지면 위에서 동작하는 모노폴 안테나와 유한 평면 접지면 위에서 동작하는 모노폴의 방사패턴을 비교하라.

(Solution)

5. 다음 안테나 형상을 도시하라.

1) Monopole with radial ground

(Solution)

2) T-antenna

(Solution)

3) Inverted-L antenna

(Solution)

4) Inverted-F antenna

(Solution)

5) Plate monopole

(Solution)

III. 실습

1) 다이폴

a) 안테나 형상

b) 반사계수 plot

c) 중심주파수 = 743MHz, 대역폭 = 88MHz

d) 입력 저항/리액턴스 plot

e) 공진주파수 = 750MHz, 공진시 저항 = 71.1Ω

f) Gtheta 3D plot (공진 주파수에서)

g) max(Gtheta) = 2.3dBi

h) Gphi 3D plot (공진 주파수에서)

i) max(Gphi) = -70.6dBi

2) 수직모노폴

a) 안테나 형상

b) 반사계수 plot

c) 중심주파수 = 774MHz, 대역폭 = 145MHz

d) 입력 저항/리액턴스 plot

e) 공진 주파수 = 745MHz, 공진시 저항 = 35.96Ω

f) Gtheta 3D plot(공진 주파수에서)

g) max(Gtheta) = 5dBi

h) Gphi 3D plot (공진 주파수에서)

i) max(Gphi) = -69.5dBi

3) 역 L형 안테나

a) 안테나 형상

b) 반사계수 plot

c) 중심주파수 = 847MHz, 대역폭 = 0MHz

d) 입력 저항/리액턴스 plot

e) 공진수파수 = 800MHz, 공진시 저항 = 14.4Ω

f) Gtheta 3D plot (공진 주파수에서)

g) max(Gtheta) = 3.75dBi

h) Gphi 3D plot(공진 주파수에서)

i) max(Gphi) = -2.32dBi

3) 역 F형 안테나

a) 안테나 형상

b) 반사계수 plot

2.3 결과요약

Antenna f(MHz) for min (S11) Δf(MHz) for |S11| < -10dB max(Gabs)(dB) R_in(ohm) at resonance

Have-wave dipole 743 88 71.1

Quarter-wave monopole 744 145 36.0

Inverted-L antenna 847 - 14.4