해상 고속 무선 통신망을 위한 UWB/Bluetooth용 이중대역 마이크로스트립 안테나 설계 UWB/Bluetooth for a High Speed Wireless Communication Network Dual Band Microstrip Antenna Design원문보기
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 CSTMicrowave 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.
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.
Communication antennas used at sea have been developed remarkably. However, the speed of this development is insufficient when compared with user demands. Therefore, we developed an antenna for UWB/Bluetooth that operates on 3 [GHz] and 5.72 [GHz] bands in order to use the high-speed communication n...
Communication antennas used at sea have been developed remarkably. However, the speed of this development is insufficient when compared with user demands. Therefore, we developed an antenna for UWB/Bluetooth that operates on 3 [GHz] and 5.72 [GHz] bands in order to use the high-speed communication network system which improved antenna miniaturization, gain and radiation patterns. To improve bandwidth, a microstrip patch antenna was selected and CST Microwave Studio 2014 program was used. Through the program, we calculated the slot width, length, transmission line width, etc. using a theoretical formula at each step. These figures were checked through simulation to see if they meet production standards. UWB for high-speed wireless communication for short-range communication at sea, Bluetooth for exchanging information at a short distance by connecting each device, and corresponding technology can be easily utilized.
Communication antennas used at sea have been developed remarkably. However, the speed of this development is insufficient when compared with user demands. Therefore, we developed an antenna for UWB/Bluetooth that operates on 3 [GHz] and 5.72 [GHz] bands in order to use the high-speed communication network system which improved antenna miniaturization, gain and radiation patterns. To improve bandwidth, a microstrip patch antenna was selected and CST Microwave Studio 2014 program was used. Through the program, we calculated the slot width, length, transmission line width, etc. using a theoretical formula at each step. These figures were checked through simulation to see if they meet production standards. UWB for high-speed wireless communication for short-range communication at sea, Bluetooth for exchanging information at a short distance by connecting each device, and corresponding technology can be easily utilized.
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문제 정의
, 2003). 그러므로 이동통신의 기술을 해상에서도 사용가능면서 해상통신 기술에 도움이 될 수 있는 방안을 찾으려 하였다.
본 논문에서는 해상에서 사용가능하기 위한 UWB와 Bluetooth 통신용 이중대역 마이크로스트립 안테나를 설계하였다. 위의 이론을 바탕으로 설계된 안테나는 3D 설계와 시뮬레이션을 확인 가능한 CST Micro Studio 2014 Program을 사용하였다.
제안 방법
해상에서 통신품질의 안정성과 빠르게 통신을 할 수 있는 두 통신 방식에 적합한 안테나를 설계하려 하였고, 대역폭 선정에 있어 변경이 자유로운 마이크로스트립 안테나를 선택하였다. 마지막으로 UWB/Bluetooth용 이중대역 마이크로스트립 안테나를 설계하였다.
위의 이론적 바탕을 통해 UWB/Bluetooth용 이중대역 안테나를 설계하였다. Fig.
해상에서 통신품질의 안정성과 빠르게 통신을 할 수 있는 두 통신 방식에 적합한 안테나를 설계하려 하였고, 대역폭 선정에 있어 변경이 자유로운 마이크로스트립 안테나를 선택하였다. 마지막으로 UWB/Bluetooth용 이중대역 마이크로스트립 안테나를 설계하였다.
이론/모형
시뮬레이션은 3D 설계가 가능한 CST Microwave studio 2014 프로그램을 사용하였다. Fig.
본 논문에서는 해상에서 사용가능하기 위한 UWB와 Bluetooth 통신용 이중대역 마이크로스트립 안테나를 설계하였다. 위의 이론을 바탕으로 설계된 안테나는 3D 설계와 시뮬레이션을 확인 가능한 CST Micro Studio 2014 Program을 사용하였다. 간단한 구조와 적은 변수들을 가지고 있고 입력대비 반사손실로서 3 [GHz]와 5.
성능/효과
7로 제작하기 위한 조건에 만족한다. 또한, 안테나의 이득도 3 [GHz]일 때 1.91 [dBi], 5 [GHz]일 때 3.44 [dBi]로UWB와 Bluetooth 통신용으로 사용할 수 있다는 결과를 확인할 수 있었다. 그러므로 설계된 안테나는 동작주파수 대역에서 여러 가지 이론적 조건에 만족하여 UWB/Bluetooth용 통신 시스템에 적용 및 활용 가능한 안테나로 제작이 가능할 것으로 보인다.
후속연구
44 [dBi]로UWB와 Bluetooth 통신용으로 사용할 수 있다는 결과를 확인할 수 있었다. 그러므로 설계된 안테나는 동작주파수 대역에서 여러 가지 이론적 조건에 만족하여 UWB/Bluetooth용 통신 시스템에 적용 및 활용 가능한 안테나로 제작이 가능할 것으로 보인다.
마지막으로 향후 설계된 안테나를 제작하여 제작된 안테나를 실제 활용가능할 수 있는지 성능평가를 통해 추가적인 연구를 진행할 것이고 안정적인 통신이 가능하도록 기술을 향상 및 발전시킬 연구가 계속 될 것이다.
, 2000). 이러한 장점을 해상 통신에 적용할 수 있게 섬지역 및 육상 기지국 등에 안정적으로 통신할 수 있는 중계기를 설치하는 인프라가 구축된다면 충분히 사용가능할 것이다. 또한 UWB 통신 안에서 각종 멀티미디어기기와 연결할 수 있는 Bluetooth 기술을 연동할 수 있다면 디지털 기기의 정보교환에 있어 더욱 편리할 것이다(Kim, 2009).
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
Bluetooth는 어떤 용도로 쓰이는가?
, 2012). Bluetooth는 전자 장비간의 짧은 거리의 데이터 통신 방식을 규정하며 개인용 컴퓨터에 이용되는 마우스, 키보드를 비롯해 여러 정보교환기기 등에서 디지털 정보를 무선통신을 통해 주고 받는 용도로 사용되고 있다(Cho et al., 2000).
UWB 통신 시스템을 구축하기 위해 필요한 안테나는 무엇인가?
UWB 통신 시스템은 사무실이나 가정에서 무선으로 고화질과 비 압축 멀티미디어 데이터 정보를 전송함으로써 자료 전송의 편리함을 가지고 있다. 동작대역인 3.1 ~ 10.6[GHz]를 만족하는 광대역 안테나가 필수이며, 소형의 안테나가 요구된다(Choi et al., 2012).
UWB 통신 시스템의 장점은 무엇인가?
UWB 통신 시스템은 사무실이나 가정에서 무선으로 고화질과 비 압축 멀티미디어 데이터 정보를 전송함으로써 자료 전송의 편리함을 가지고 있다. 동작대역인 3.
참고문헌 (10)
Balanis, C. A. (1997), Antenna Theory: Analysis and design second edition, John Wily & Sons, New York.
Cho, J. W., Y. H. Yoo and M. C. Joo(2000), Bluetooth technology and development trend, The Institute of Electronics Engineers of Korea, Vol. 27, No. 12, pp. 122-131.
Choi, H. S., K. Choi and H. Y. Hwang(2012), A Miniaturized and Band Rejection Characteristic of Bow-Tie Monopole UWB Aantenna, The Journal of Korea Institute of Electromagnetic Engineering and Science, Vol. 23, No. 3, pp. 300-305.
Kang, H. Y., J. H. Ko, U. J. Kim, H. S. Lee and G. Y. Cho(2003), Design of rectangular plate monopole antenna for ultra wide band, Microwave and Radio Communication Conference, Vol. 26, No. 1, pp. 653-656.
Katehi, P. and N. Alexopoulos(1985), A bandwith enhancement method for microstrip antennas, IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium, Vol. 23, pp. 405-408.
Kim, T. G. (2009), Design of trapezoidal plane UWB antenna using symmetric meander feeder line, The Journal of the Korea Electromagnetic Engineering Society, Vol 20, No. 8, pp. 739-745.
Mak, C. L., H. Wonf and K. M. Luk(2005), High-gain and wide-band single-layer patch antenna for wireless communications, IEEE Transactions on Antennas and Propagation, Vol. 54, No. 1, pp. 33-40.
Pozar, D. M. (1995), A Review of bandwith enhancement techniques for microstrip antennas, IEEE Transactions on Antennas and Propagation, pp. 157-467.
Randy, B. (2004), Microstrip and printed Antenna Design, Noble Publishing Ltd.
Schaubert, D., F. Farrar, A. Sindoris, and S. Hayes(1981), Microstrip antennas with frequency agility and polarization diversity, IEEE Transactions on Antennas & Propagation, Vol. AP-29, No. 1, pp. 118-123.
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