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.

The various properties such as the electric current distribution, resonant frequency and radiation patterns of open-ended meander slot antenna placed on a small ground plane, are investigated to give the help in performing antenna design. Based upon these characteristics, the designed antenna which is only 22mm(0.06λg) in height and 31mm(0.09λg) in width can operate at the 433 MHz with the measured radiation efficiency of 8% and end-fire radiation pattern. These properties make the antenna suitable for the handheld device such as the wireless remote controller.

지그비 모듈용 소형 PCB안테나를 30mm×8mm의 좁은 영역으로 제한된 공간에서 구현함과 동시에 안테나의 반사손실을 개선시키기 위하여, 기생소자로 접지면과 이격되는 도체를 가지는 미앤더 슬롯 안테나가 제안된다. 본 논문을 통해 설계되어 제작된 안테나의 공진주파수는 대략 2.44GHz이고, 대역폭은 113MHz(VSWR≤2)이다. 방사패턴은 동작주파수영역에서 다이폴 안테나의 방사특성과 거의 유사하고, 안테나의 효율 및 이득은 각각 60% 및 2.7dBi이상의 값을 가진다. 이러한 안테나의 모든 특성들은 지그비에 응용되기 위해 요구되어지는 규격을 모두 만족함을 알 수 있다. 본 논문이 제안하는 안테나의 타당성을 보여주기 위해 모의실험 결과 및 측정결과를 비교하여 제시하였다.

본 논문은 순차적으로 전압 인가된 RF MEMS 스위치를 이용하여 재구성 슬롯 안테나를 설계하였다. MEMS 스위치의 구동전압은 하부 전극과 상부 스위치 사이의 에어캡 높이에 따른 스위치의 특성을 ANSYS 시뮬레이션으로 분석하였다. MEMS 스위치의 구동전압은 하부전극과 상부 스위치 사이의 에어캡 높이와 스위치 형상에 의해 결정된다. 설계된 MEMS 스위치의 길이는 각각 240μm, 320 μm, 400 μm 이고, 에어캡은 6μm이었다. 설계된 슬롯 안테나는 전체크기가 10 mm x 10 mm이며, 슬롯의 크기는 길이가 500 μm, 폭이 200 μm이었다. 그리고 CPW 급전선은 전체의 길이는 5 mm이며, 입구에서의 CPW는 30-80-30 μm이괴, 슬롯에서의 CPW는 150-300-150 μm이다. 세안된 소사의 공진주파수의 튜닝은 RF MEMS 스위치에 DC 바이어스를 인가함으로서 안테나의 전기적인 길이를 변화시켜 이루어진다. 설계된 슬롯 안테나를 시뮬레이션, 제조 및 측정을 하였다.