본 연구에서는 페이즈필드 설계법에 기반한 형상최적설계를 통해 개선된 패치안테나 금속 패치 부분의 형상 설계를 진행 하였다. 설계 목적은 패치 안테나의 목적 주파수에서의 방사 효율을 최대화 하는 것으로 설정하였고, 이에 따라 목적 함수는 반사손실을 나타내는 S-파라미터 값의 최소화로 정의하였다. 패치형상의 최적화 결과는 페이즈필드 설계법을 이용하여 도 출하였고, 최적화 결과의 회색영역을 제거하기 위해서 컷오프 방법을 적용하였다. 더불어 쿼터 정합기의 길이 변화를 통해 성능 개선 과정을 진행하였다. 이를 통해 도출해낸 최종 형상에 대한 해석 결과, 목표 주파수에서의 S-파라미터 값이 -1.14dB에서 -12.73dB로 개선됨을 확인하였다.

본 논문에서는 FCC(연방 통신위원회)에서 지정한 UWB(Ultra-wideband)주파수 대역(3.1~10.6[GHz])을 만족하는 해상용 무선통신 UWB용 원형 슬롯 패치 안테나를 설계하였다. 제안된 안테나는 광대역화를 위해 원형 패치 안에 반원 슬롯을 삽입하였으며, 유전율은 4.4, 두께 가 2mm인 FR-4 기판으로 설계하였다. 제안된 안테나는 -10dB 이하에서 양호한 반사 손실을 나타내었고 UWB 전대역에서 정재파비 2이하를 만족하였다.

In this paper, we simulated a radiation pattern directivity of microstrip patch antenna for 9[GHz] using the computer. It is analyzed and compared the directivity of field characteristics at two different aspects. One is that of 1-dimension and 2-dimension array, the other is that of a linear and planar array antenna. We tried the constants for the simulation of teflon substrate, dielectric constant εr=2.50, ground plane conductor thickness t=0.03556, substrate height h=0.72188, dielectric loss degree tanδ=0.00085, characteristics impedence of line Zo=50(Ω). The major advantage of microstrip patch antenna is that the arrangement of antenna is associated with the directivity and effectiveness. We have been studied the difference of the radiation pattern of antenna with wave variety through computer simulation.