5G 모바일폰 응용을 위한 고이득 Sub-6 GHz 안테나 배열의 설계 및 분석

이 논문에서는 Sub-6 GHz 대역용 32 요소 안테나 배열을 설계, 분석 및 시뮬레이션하였다. 각 방사 소자는 Rogers RT5880 기판 위에 있는 정사각형 패치로, 상대 유전율이 2.2, 낮은 손실 접선이 0.0009, 두께가 0.508 mm이며, 크기는 28.1×28.1 mm²이다. 두 가지 전자기 솔버, 고급 설계 시스템(ADS) 및 CST 마이크로웨이브 스튜디오를 사용하여 시뮬레이션을 수행하였으며, 결과에 대한 포괄적인 비교를 제공하였다. 성능과 안테나 크기 간의 높은 균형을 달성하기 위해 두 개의 4×8 배열 안테나 구조가 설계되었다. 두 구성 모두에서 3.5 GHz 주변에서 우수한 입력 임피던스 정합이 입증되었으며, 첫 번째 구성은 20.5 dBi, 두 번째 구성은 18 dBi의 높은 이득과 방향성 방사 패턴을 보였다. 첫 번째 구성의 치수는 315×576×0.578 mm³, 두 번째는 170×961×0.578 mm³이다. 이러한 성능 지표는 제안된 안테나 배열이 6 GHz 이하에서 작동하는 무선 통신 기술, 특히 5G 모바일 통신에 매우 적합하게 만든다.