Low-Profile Dual Circularly Polarized Antenna Array for Satellite Communications in the X Band

Abstract

Abstract-A planar antenna is introduced that works as a portable system for X-band satellite communications. This antenna is low-profile and modular with dimensions of cm. It is composed of a square array of 144 printed circuit elements that cover a wide bandwidth (14.7%) for transmission and reception along with dual and interchangeable circular polarization. A radiation efficiency above 50% is achieved by a low-loss stripline feeding network. This printed antenna has a 3 dB beamwidth of 5 , a maximum gain of 26 dBi and an axial ratio under 1.9 dB over the entire frequency band. The complete design of the antenna is shown, and the measurements are compared with simulations to reveal very good agreement.

Circularly Polarized Spidron Fractal Slot Antenna Arrays for Broadband Satellite Communications in Ku-Band

“…Recently, circularly polarized (CP) microstrip antennas, in particular, have been attracting considerable attention for their usefulness in many applications such as for satellite communications [9] and in radio frequency identification (RFID) readers [10,11]. Microstrip-fed CP antennas may be classified as either single-feed or dual-feed, based on the number of feeders they employ; single-feed antennas are preferred, as they eliminate the need for 90 • hybrid couplers.…”

Generalized Impedance-Transforming Dual-Band Branch-Line Couplers for Arbitrary Coupling Levels

“…With the rapid development of modern wireless communication systems, dual-band Doherty power amplifier [17] and dual-band-or dual-circularly polarized antenna and antenna array [18][19][20] featured lower cost and compact size have drawn much attention recently. Therefore, the branch-line couplers as the key components of it and several functions are required simultaneously, such as dualband operation, arbitrary coupling levels, and inherent impedance transforming.…”

Satellite Communication Microstrip Antenna for Tx/Rx Dual Operation at X-Band

“…원형 편파 송/수신 겸용 마이크로스트립 안테나는 방 사체와 송/수신 급전 회로가 동일 면상에 구성되어 있거 나 [3] , 방사체와 동일 면상에 구성되지 않더라도 90° 하이 브리드 급전을 이용하는 방법 [4] 을 많이 사용한다. 그러나 참고문헌 [3]과 같이 방사체와 동일한 면상에 송/수신 급 전 회로를 구성하게 되면, 방사체의 개수가 많아질수록 송/수신 급전 회로가 겹치거나 복잡해지며, 송/수신 급전 회로 사이에 의도하지 않는 커플링이 발생하여 부엽 특 성 저하 등의 문제가 발생할 수 있다.…”

“…그러나 참고문헌 [3]과 같이 방사체와 동일한 면상에 송/수신 급 전 회로를 구성하게 되면, 방사체의 개수가 많아질수록 송/수신 급전 회로가 겹치거나 복잡해지며, 송/수신 급전 회로 사이에 의도하지 않는 커플링이 발생하여 부엽 특 성 저하 등의 문제가 발생할 수 있다. 참고문헌 [4]와 같 은 방법 역시 방사체의 개수가 증가할수록 각각의 방사 체마다 90° 하이브리드 급전을 구성해야 하므로 급전 회 로의 구성이 매우 복잡하게 된다.…”

“…본 논문에서는 X 대역 위성통신용 송/수신 겸용 안테 나로 참고문헌 [3]과 다르게 송신 대역 급전 회로와 수신 대역 급전 회로사이에 ground층을 넣어 다층으로 설계하 여 송/수신 급전 회로가 중첩되지 않고 불요방사를 최소 화하도록 하였고, 90° 하이브리드 급전을 사용하는 참 고문헌 [4] [5] . 물리적인 회전   과 급전 점의 위상   으로 표현할 수 있다.…”