해상에서 사용하고 있는 통신용 안테나는 눈에 띄게 계속 개발되고 있다. 하지만 해상통신용 안테나의 발전속도는 사용자의 요구와 비교했을 때 많이 부족한 것을 느끼고 있다. 그래서 해상에서 도움이 되는 안테나를 개발하고자 하였고 안테나의 소형화, 이득 및 방사패턴을 개선한 고속 통신망 시스템을 효과적으로 사용하기 위해 3 [GHz], 5.72 [GHz] 대역에서 동작하는 UWB/Bluetooth용 안테나를 설계하였다. 대역폭의 개선을 위해 마이크로스트립 패치 안테나를 선택하였고 3D 설계가 가능한 CST Microwave Studio 2014 프로그램을 이용하였다. 프로그램을 통해 각 단계마다 이론적인 근거에 의한 수식을 이용하여 슬롯의 폭, 길이, 전송선로의 폭 등을 계산하여 결과값을 확인하였다. 또한 시뮬레이션을 통해 제작 기준에 적합한 지 확인하는 과정을 거쳤다. 해상에서 근거리 통신을 위한 고속 무선 통신용인 UWB와 해당 기술을 쉽고 편하게 접할 수 있고 각각의 기기와 연결을 통해 근거리의 정보교환을 강조한 Bluetooth를 추가하여 사용자들에게 많이 활용될 수 있을 것이다.

본 논문에서는 안테나의 소형화, 이득 및 방사패턴을 개선한 초고속 통신망 시스템을 효과적으로 사용하기 위해 3.3 [GHz], 5 [GHz] 대역에서 동작하는 WLAN/UWB 통신용 안테나를 설계 및 제작을 하였다. 대역폭의 개선을 위해 마이크로스트립 패치 안테나를 선택하였고 각 단계마다 이론적인 근거에 의한 수식을 이용하여 슬롯의 폭, 길이, 전송선로의 폭 등을 계산하였다. 설계된 안테나의 시뮬레이션 결과 반사손실이 3.3 [GHz]에서 -14.053 [dB]이고 5 [GHz]에서 -13.118 [dB]의 값을 보여주었다. 이득은 3.3 [GHz]에서 2.479 [dBi]의 값과 5[GHz]에서 3.317[dBi]의 수치를 보여주었다. 또한 3D 설계가 가능한 CST Microwave Studio 2014 프로그램을 이용하여 최적화 한 후, 이를 바탕으로 제작한 안테나의 특성을 측정하여 성능을 확인하는 방법으로 연구를 진행하였다. 최근 다양하고 발전이 계속 이루어지고 있는 무선 기술인 WLAN과 해당 기술 이용자의 수요 증가에 따른 기술의 주파수 대역도 역시 증가하고 있는 추세의 통신 기술인 UWB을 초고속 무선 통신 시스템으로 사용하는 데 있어 불편함 없도록 해당 이용자를 위한 원활한 통신이 가능할 것으로 보인다.

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.