해양환경안전학회지 (Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety)

  • 제24권4호
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  • Pages.489-495
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  • 2018
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  • 1229-3431(pISSN)
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  • 2287-3341(eISSN)
해양환경안전학회 (The Korean Society of Marine Environment and safety)
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해양 초고속 통신망 시스템을 위한 WLAN(Wireless Local Area Network) / UWB(Ultra Wide Band)용 안테나 설계 및 제작

Design and Fabrication of WLAN / UWB Antenna for Marine High Speed Communication Network System

  • 홍용표 (목포해양대학교 해양전자통신컴퓨터공학과) ;
  • 강성운 (목포해양대학교 해양전자통신컴퓨터공학과) ;
  • 김갑기 (목포해양대학교 항해정보시스템학부)
  • Hong, Yong-Pyo (Department of Marine Electronic, Communication and Computer Engineering, Mokpo National Maritime University) ;
  • Kang, Sung-Woon (Department of Marine Electronic, Communication and Computer Engineering, Mokpo National Maritime University) ;
  • Kim, Kab-Ki (School of Navigation and Information Systems, Mokpo National Maritime University)
  • 투고 : 2018.05.08
  • 심사 : 2018.06.27
  • 발행 : 2018.06.30
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초록

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.

In this paper, we designed and fabricated WLAN / UWB communication antennas operating at 3.3 [GHz] and 5 [GHz] bands in order to effectively use the high-speed communication network system that improved antenna miniaturization, gain and radiation pattern. Microstrip patch antennas were chosen to improve the bandwidth. The slot width, length, and transmission line width were calculated using the theoretical formula for each step. Simulation results show that the return loss is -14.053 [dB] at 3.3 [GHz] and -13.118 [dB] at 5 [GHz]. The gain showed a value of 2.479 [dBi] at 3.3 [GHz] and a value of 3.317 [dBi] at 5 [GHz]. After optimizing it with the CST Microwave Studio 2014 program, which can be 3D-designed, Based on these results, we investigated the performance of antennas by measuring their characteristics. In recent years, WLAN, which is a variety of wireless technologies that are continuously developing, and UWB, which is a communication technology which is increasing in frequency band due to an increase in demand of the technology users, is used for a high speed wireless communication system. Communication seems to be possible.

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