IV. Laboratry
1. An Array Element: 16.25GHz inset-fed
patch
좌표축을 아래 그림과 같이 하라. 패치를 yz-평면에 배치. 패치길이(급전선) 방향 = y
방향
그림: 16.25-GHz inset-fed 패치 안테나 설계변수 [Mishra (2015, IEEE India Conf)]
ㅇ 안테나 치수 (단위: mm)
- 기판 Taconic TLX-9: 두께 0.508, 유전상수 2.50, 손실탄젠트 0.001, 도체 두께 0.018
(0.5 oz. copper), 기판크기 20 x 20
- 패치: 길이 Lp = 5.58, 폭 Wp = 5.49, 인셋용 제거 폭 Wf + 2x0 = 1.49, 인셋깊이 y0 = 1.8; 급전선 폭 Wf = 0.49 (90 Ω)
- 마이크로스트립 wave port 크기: Microwave Studio를 이용하여 마이크로스트립 선로 해석 시 wave port의 폭은 스트립 폭의 6배 이상, 높이는 기판 두께의 5배 이상으로 설정. Wave port 내에 실제 마이크로스트립 전송선의 에너지가 95% 이상 포함되어야 한다. Wave
port의 크기에 따라 마이크로스트립 선로의 특성 임피던스가 약간 씩 달라진다.
그림: Microstrip 선로의 wave port 설정
1) Wave port 면에서의 전기장 분포 도시
Line impedance = ( )Ω
2) 안테나 3차원 형상 도시
3) 반사계수 |S11(dB)| 도시: - 40dB to 0dB, 15-18GHz
4) 전계면 (xy-평면, theta = 90º) 정규화한 지향도 패턴 도시
Dabs, -40dB to 0dB,
Cartesian, phi = -90º to +90º
5) 자계면 (zx-평면, phi = 0º) 정규화한 지향도 패턴 도시
Dabs, -40dB to 0dB,
Cartesian, theta = 0º to +180º
6) 3차원 지향도 Dabs 패턴 도시
최대 지향도 = ( ) dBi
2. Lineary array 1: Uniformly excited
broadside array
Broadside
array: 주빔의 각도 θ0가 배열축에 수직. θ0
= 90°
그림: 18개 소자 패치 선형배열 안테나
소자: 사각형 패치 (자계면 방향 선형배열), 패치 길이방향 y축, 배열축을 z 축으로 하라.
소자수: 18
소자간 간격: 0.542파장 (10 mm @ 16.25GHz)
전류크기: Uniform excitation. 1-18번 소자 모두 1
소자간 위상차 α : 1-18번 소자 모두 0° for θ0 = 90°
1) 자계면 정규화된 지향도 패턴 도시: Dabs, Cartesian, zx-평면, phi = 0°,
theta = 0° to 180°
그래프 스케일: 수평 0° to
180°, 수평 -40dB to 0dB
주빔위치 theta = ( )º
빔폭 (3 dB) = ( )º
Sidelobe level = ( ) dB
2) 3차원 지향도 패턴 Dabs 도시
최대 지향도 = ( ) dBi
3. Liear array 2: Scanned array with θ0 = 120.8º
소자: 사각형 패치 (자계면 방향 선형배열), 패치 길이방향 y축, 배열축을 z 축으로 하라.
소자수: 18
소자간 간격: 0.542파장 (10mm @ 16.25GHz)
전류크기: 1-18번 소자 모두 1 (Uniform excitation)
소자간 위상차: 100°
소자 n의 위상 α : 100n degrees for θ0 = 120.8°
주 빔 위치: 
격자엽 위치: 
1) 자계면 정규화된 지향도 패턴 도시: Dabs, Cartesian, zx-평면, phi = 0°,
theta = 0° to 180°
그래프 스케일: 수평 0° to
180°, 수평 -40dB to 0dB
주빔위치 theta = ( )º
빔폭 (3 dB) = ( )º
Sidelobe level = ( )dB
격자엽 위치 theta = ( )º
2) 3차원 지향도 패턴 Dabs 도시
최대 지향도 = ( 18.81 )dBi
4. Linear array 3: Broadside array with a grating
lobe
소자: 사각형 패치 (자계면 방향 선형배열), 배열축을 z 축으로 하라.
소자수: 18
소자간 간격: 1.625파장 (30mm @ 16.25GHz)
전류크기: 1-18번 소자 모두 1
소자간 위상차: 1-18번 소자 모두 0°
주빔 위치: 
격자엽 위치: 
1) 자계면 정규화된 지향도 패턴 도시: Dabs, Cartesian, , zx-평면, phi = 0°,
theta = 0° to 180°
그래프 스케일: 수평 0° to
180°, 수평 -40dB to 0dB
주빔위치 theta = ( )º
빔폭 (3 dB) = ( )º
Sidelobe level = ( )dB
격자엽 위치 theta = ( )º
2) 3차원 지향도 패턴 Dabs 도시
최대 지향도 = ( )dBi