본 논문에서는 GPS 수신용 안테나인 T형 슬릿을 갖는 마이크로스트립 패치 안테나를 설계 제작하였다. T형 슬릿을 삽입한 마이크로스트립 패치 안테나는 슬릿이 없는 패치 안테나 보다 낮은 주파수에서 공진한다. 이것으로부터 패치의 크기를 축소시킬 수 있다. T형 슬릿를 갖는 마이크로스트립 패치 안테나의 공진 주파수를 계산하기 위하여 패치 표면의 전류 분포로 부터 공진 주파수 공식을 유도하였다. Ensemble 6.0을 이용하여 근사식의 정확성을 검증하였다. 이렇게 구해진 공식을 이용하여 1.575GHz에서 동작하는 최적의 안테나를 설계하였으며, 그 결과 T형 슬릿을 갖는 안테나의 경우 29%까지 안테나의 크기를 감소시킬 수 있었다. 또한 슬릿을 갖는 마이크로스트립 안테나는 대역폭은 매우 좁기 때문에 협대역 특성을 개선하기 위해 구형 슬릇을 갖는 마이크로스트립 패치 안테나를 제안하였다. 제작된 T형을 갖는 마이크로스트립 패치 안테나의 공진 주파수는 1.575GHz이고 대역폭은 50MHz를 얻었다.
In this paper, a microstrip patch antenna with the T-shaped slits is designed and fabricated for GPS. The resonant frequency of the microstrip patch antenna with the slits is lower than that of a microstrip patch antenna without the slits so it can be reduced the size of patch. In order to calculate resonant frequency of the microstrip patch antenna with the slits, the resonant frequency formulas are derived from the surface current distribution on microstrip patch antenna. Using the Ensemble 6.0 simulation tool, the accuracy of approximate equations is verified. The microstrip patch antenna with the slits is designed by using these equations. The size of the designed antenna with T-shaped slits can be reduced to 29% compared with that without the slits. The microstrip patch antenna with slits have a very narrow bandwidth. In order to improve the narrow bandwidth of microstrip patch antennas with the slits, a microstrip patch antenna with rectangular slot is proposed. As the result of the measurements, the resonant frequency of the proposed microstrip patch antenna with the T-shaped slits is 1.575GHz and the bandwidth is about 50MHz.
