본 논문에서는 Mushroom 형태 PBG 구조의 소형화 특성 개선을 위한 새로운 주기 구조를 제안하였다. 이러한 기술적 방법은 기존 유전체 기판의 두께와 전체적인 상부 패치의 크기 증가 없이 단위 주기 구조의 등가 커패시턴스 증가를 위한 구조 변형에 기반을 두고 있다. 또한 소형화된 PBG 구조의 부설에 의해 안테나의 표면파 억제를 위한 새로운 구조를 제안하였다. 기존 패치 안테나와 소형 Mushroom PBG 구조가 부설된 패치 안테나의 방사 패턴과 이득 비교를 통해서 표면파 억제가 효과적으로 이루어졌음을 확인할 수 있었다. 5.37GHz의 기본 동작 모드에서 Mushroom PBG 구조가 없는 패치 안테나의 이득은 $6.43dB{imath}$, 기본 Mushroom PBG 구조와 바람개비 Mushroom 구조가 부설된 패치 안테나의 경우 각각 7.24dB{imath}$와 $7.53dB{imath}$의 이득을 나타내었다. 소형 Mushroom PBG 부설에 의해 안테나의 후방 방사 특성이 개선으로 전체적인 안테나의 효율도 증가하였다.
In this paper, we propose a new Mushroom-like PBG concepts for designing with forbidden frequency band-gap at low frequency. These design rules are based on enhancing the capacitance per unit area using modified top-patch of mushroom PBG with no increase on the overall thickness of the substrate board. Also, in this paper, a new approach to suppress the surface wave from antenna is proposed by embedding compact mushroom PBG in the substrate. Comparisons between the results from a conventional patch antenna to a patch antenna on a PBG substrate show that the reduction in the surface wave level is remarkable. This can be observed in the radiation pattern and the maximum gain. The maximum gain for reference patch antenna is $6.43dB{imath}$ at 5.37 GHz, while the maximum gain for the patch antenna with normal mushroom and vane mushroom PBG is $7.24dB{imath};and;7.53dB{imath}$at 5.14 GHz. The back radiation is also considerably reduced; this will lead, of course, to an increase in the antenna efficiency.
