Antenna Bandwidth   안테나 대역폭

1. 안테나 대역폭

  ㅇ 안테나 대역폭의 정의가 단순하지 않음
     - 안테나 특성(안테나 임피던스, 안테나 패턴, 안테나 이득, 편파, 빔폭 등)이,
     - 주파수에 따라, 개별 특성 마다 다르게 의존적임

  ㅇ 따라서, 안테나 대역폭은,
     - 특정 안테나 특성이 일정 또는 기준 내에 있는 주파수 범위로써 정해짐

     * 통상, 다음의 특성 기준을 만족하는 주파수 범위에서 대역폭이 정의됨
        . 안테나 임피던스 관점  :  VSWR < 2 또는 반사손실 > 10 [dB]를 만족하는 주파수 범위
           .. 이 경우에, 안테나 임피던스 및 방사효율 특성이 관련되어짐
        . 방사 패턴 관점  :  주어진 방사패턴을 만족하는 주파수 범위
           .. 이 경우에, 안테나 이득, 빔폭, 부엽 레벨, 편파, 빔 방향 등의 특성이 관련되어짐


2. 안테나 대역폭의 표시

  ㅇ (중심주파수 관점)
     - 중심주파수 비 대역폭 (Fractional Bandwidth)  
        . 중심주파수에 대한 대역폭(상하한 주파수 차이)의 비율 표현
           ..  B = (대역폭) / (중심주파수) = BW / fc

        . 한편, 중심주파수는 다음과 같은 것일 수 있음
           .. 산술평균 주파수 : fc = (fU + fL) / 2
           .. 기하평균 주파수 : fc = √(fUfL)
           .. 지정 주파수, 설계 주파수, 공진 주파수, 최소 VSWR 주파수 등

     - 퍼센트 대역폭 (Percent Bandwidth)
        . 중심주파수 비 대역폭의 퍼센트 표현
           
[# B_p = \frac{BW}{f_c} \times 100 = \frac{f_U-f_L}{f_c} \times 100 
                  \quad \text{or} \quad 2 \; \frac{f_U-f_L}{f_U+f_L} \times 100 
                  \quad \text{[%]} #]
 

     * 주로, 협대역 안테나에서 사용됨

  ㅇ (상하한 주파수 관점)
     - 상하한 주파수 비 대역폭 (Ratio Bandwidth)    
        . 상하한 주파수 비율
           .. Br = fU / fL

     * 주로, 광대역 안테나에서 사용됨
        . 이 경우, fU/fL 비(比)가 2 이상


3. `퍼센트 대역폭`,`상하한 주파수 비대역폭` 간의 관계식