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영어

In this paper, we can confirm the change in the characteristics of the antenna when the basic patch antenna for GPS and the PCB substrate are inserted into a housing with different dielectric constant and shape. The size of the antenna is 19.5 mm × 19.5 mm × 4 mm. The resonant frequency is 1.575 GHz, and the frequency range of 10 dB is 1.572 to 1.582 GHz. The frequency bandwidth is 10 MHz. Two types of housing were designed to understand the characteristics of the antenna depending on the material and shape of the housing. For the first housing, the air was filled inside and only the antenna was located inside. It was confirmed that the resonant frequency slightly increased due to the increase in the dielectric constant of the housing, and that the 10 dB bandwidth was significantly reduced due to the internal field. In the case of the second housing, the inside is equally filled with air, and the ground and PCB substrate are located under the antenna. The resonant frequency tends to increase slightly as the dielectric constant increases. In addition, it was confirmed that the front gain increased due to the rear reflection effect due to the ground and PCB. Through this, we can figure out the effect of the material and shape of the housing on the antenna characteristics.

한국어

본 논문에서는 GPS용 기본 패치 안테나와 PCB 기판을 유전율과 형태가 서로 다른 하우징에 삽입했을 경우에 안테나의 특성 변화를 확인할 수 있다. 안테나의 크기는 19.5 mm × 19.5 mm × 4 mm이다. 공진주파수는 1.575 GHz이고, 10 dB주파수 범위는 1.572 ∼ 1.582 GHz이다. 주파수 대역폭은 10 MHz이다. 하우징의 재질과 형태에 따라서 안테나의 특성을 파악하기 위해서 두 가지 형태의 하우징을 설계했다. 첫 번째 하우징의 경우 안에 공기가 채워 져 있고 내부에 안테나만 위치했다. 하우징의 유전율 증가로 인해서 공진주파수가 소폭 상승하는 것을 확인했으며, 내부 필드로 인해 10 dB 대역폭이 현격히 감소하는 것을 확인했다. 두 번째 하우징의 경우 안은 동일하게 공기로 채워져 있으며, 내부에 안테나 밑에 그라운드와 PCB 기판이 위치한다. 유전율이 증가하면서 동일하게 공진주파수는 소폭 증가 하는 경향을 보인다. 더불어 그라운드와 PCB로 인해 후방 반사 효과로 인해서 전방 이득이 증가한 것을 확인했다. 이를 통해 하우징의 재질과 형태가 안테나 특성에 주는 영향을 파악 가능하다.