한양대 ERICA 장태환 교수팀, 광대역·광폭·초소형 ‘ME-Dipole 안테나’ 개발

매일일보 = 안광석 기자  |  한양대학교 ERICA는 장태환 전자공학부 교수와 학부 연구생팀이 광대역·광폭·초소형 ‘ME-Dipole 안테나’를 개발했다고 3일 밝혔다.

ME-Dipole 안테나는 상단의 다이폴 안테나와 하단의 루프 안테나가 합쳐져 전방으로 방사하는 안테나다. ME-Dipole 안테나는 Ka 대역을 만족시키고 높은 이득을 갖는다는 장점이 있지만, 좁은 빔 폭을 갖고 있어 송수신에 많은 제약이 있다는 단점이 존재한다.

장 교수팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 기존 장점을 유지하면서도 더 넓은 빔 폭을 갖는 초소형 ME-Dipole 안테나를 개발했다. 안테나의 코어 디자인 개선을 통하여 단일 안테나 기준 약 50에서 128로 빔 폭을 넓혔으며, 크기 역시 3배 정도 줄였다. 빔-포밍 커버리지도 기존 43에서 67로 훨씬 확대했다.

해당 연구의 1저자로 참여한 김준현(21·전자공학부) 학부생은 “전자기학Ⅰ 수업에서 배웠던 경계 조건이 안테나의 그라운드와 진공 사이에 동일하게 적용된다는 것을 파악했고, 동시에 이를 활용할 수 있을 것 같아 해당 설계를 시도해 봤다”라고 말했다.

장 교수는 “이번에 개발된 안테나는 기존 안테나 대비 1/3 크기로 줄이면서 5G 주파수 대역을 모두 커버할 수 있도록 설계돼 실제 휴대폰 등에 장착해 모바일 애플리케이션에 활용할 수 있다”고 설명했다.

한국연구재단과 정보통신기획평가원의 지원을 받아 수행된 이번 연구는 지난 2023년 12월 국제학술지 ‘IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters’ 게재를 승인받았다.