KR100951582B1 - Ultra Wide Band Diversity Antenna - Google Patents
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Abstract
본 발명은 초광대역 다이버시티 안테나에 관한 것이다. 본 발명은 소정의 유전율을 갖는 기판; 상기 기판의 소정 영역에 도체로 형성되는 접지판; 상기 기판 상에서, 상기 접지판으로부터 이격 배치되어 RF 신호를 송수신하는 복수의 복사체-상기 복수의 복사체 각각은 공간적으로 이격 배치됨-; 상기 복수의 복사체에 급전하는 복수의 급전 라인; 및 상기 기판 상에 상기 복수의 복사체와 동일 평면에 배치되어 각 복사체를 격리하는 하나 이상의 스터브를 포함한다. 본 발명에 따르면 광대역 특성을 가지면서도 격리 특성이 우수한 안테나를 제공할 수 있다. The present invention relates to an ultra-wideband diversity antenna. The present invention is a substrate having a predetermined dielectric constant; A ground plate formed of a conductor in a predetermined region of the substrate; A plurality of radiators on the substrate, spaced apart from the ground plate to transmit and receive an RF signal, each of the plurality of radiators spaced apart from each other; A plurality of feed lines for feeding the plurality of radiators; And at least one stub disposed coplanar with the plurality of radiators on the substrate to isolate each radiator. According to the present invention, it is possible to provide an antenna having broadband characteristics and excellent isolation characteristics.
다이버시티, 안테나, 복사체, 스터브, 급전, 초광대역, 무선랜 Diversity, Antennas, Radiators, Stubs, Feeding, Ultra Wideband, Wireless LAN
Description
본 발명은 초광대역 다이버시티 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 여러 서비스를 제공할 수 있는 이동통신 단말기용 안테나에 관한 것이다. The present invention relates to an ultra-wideband diversity antenna, and more particularly, to an antenna for a mobile communication terminal capable of providing various services.
현재 이동통신 단말기는 소형화 및 경량화 되면서도, 다양한 서비스 제공 기능이 요구되고 있다. 이러한 요구를 만족시키기 위해 이동통신 단말기에 채용되는 내장회로 및 부품들은 다기능화되고, 동시에 점차 소형화되는 추세이다. 이러한 추세는 이동통신 단말기의 주요 부품 중 하나인 안테나에서도 동일하게 요구되고 있다.Currently, mobile communication terminals are required to have various service providing functions while being miniaturized and lightweight. In order to satisfy these demands, embedded circuits and components employed in mobile communication terminals are becoming more versatile and at the same time gradually becoming smaller. This trend is equally required in the antenna, which is one of the main components of the mobile communication terminal.
상기와 같이 이동통신 서비스가 다양화되면서 다수의 서비스를 제공할 수 있는 광대역용 단말기의 필요성이 증가하고 있으며 이에 상응하여 다이버시티 안테나가 내장형으로 제공되고 있는 실정이다. As the mobile communication service is diversified as described above, the necessity of a broadband terminal capable of providing a plurality of services is increasing, and a diversity antenna is provided in a corresponding manner.
다양한 서비스를 제공함에 있어서, 이동통신 환경에서는 경로상의 건물이나 지형 등에 의한 반사파 때문에 다중경로 현상이 생겨 수신 신호의 진폭이 변동하는 페이딩(fading) 현상이 발생한다. 이러한 페이딩 현상을 경감시키고 원하는 전송품질을 유지하기 위하여 복수개의 안테나를 사용하는데, 이러한 안테나를 다이버시 티(diversity) 안테나라고 한다. In providing various services, in a mobile communication environment, a multipath phenomenon occurs due to reflected waves caused by buildings or terrain on a path, and thus a fading phenomenon occurs in which amplitude of a received signal is changed. In order to alleviate such fading and maintain a desired transmission quality, a plurality of antennas are used. Such antennas are called diversity antennas.
한편, 여러 개의 송·수신 안테나를 구성함으로써 다이버시티 이득을 통한 전송 신뢰도를 높이며, 공간 멀티플렉싱(Multiplexing) 기법 등을 통하여 채널 용량을 증가시키기 위한 연구가 진행되고 있다. 또한 고속의 대용량 데이터의 처리 등 기존의 무선 통신 규격의 한계를 해결해 줄 것이라 기대되며, 빠른 속도로 대용량 데이터의 처리가 가능한 MIMO(Multiple-In Multiple-Out) 기술에 대한 연구가 진행되고 있다. On the other hand, research is being conducted to increase transmission reliability through diversity gain by configuring multiple transmit / receive antennas and to increase channel capacity through a spatial multiplexing technique. In addition, it is expected to solve the limitations of existing wireless communication standards such as high-speed data processing, and research on MIMO (Multiple-In Multiple-Out) technology capable of processing large data at high speed is being conducted.
MIMO는 여러 개의 안테나를 이용함으로써 주파수 대역폭의 증가 없이 하나의 안테나를 사용하는 것보다 빠른 속도로 데이터를 전송할 수 있는 기술이다. MIMO is a technology that can transmit data at a higher speed than using one antenna without increasing the frequency bandwidth by using multiple antennas.
이와 같이 다이버시티 안테나를 이용하는 MIMO 기술은 근거리 무선 통신 기술에서 높은 데이터 처리량을 제공하기 위해 제안되었다. As such, MIMO technology using diversity antennas has been proposed to provide high data throughput in short-range wireless communication technology.
근거리 무선 통신 기술 중에서 가장 일반적으로 사용되고 있는 것은 무선 랜(Wireless Local Area Network: WLAN) 방식이다. 무선 랜 방식은 802. 11b(최대 11Mbps) 규격을 시작으로 데이터 처리량, 사용 커버리지, 주파수 간섭 등에서의 문제점을 해결하기 위해 802. 11a, 802. 11g 등으로 발전했다. 최근 소비자의 니즈가 높은 데이터 처리량 측면에서 802. 11b, 802. 11g 등보다 2~4배 정도 향상된 802. 11n 방식이 표준화되었다. 802. 11n은 100Mbps 이상의 데이터를 처리할 수 있다. 이를 가능하게 해 주는 것이 MIMO(Multi-In Multi-Out) 기술이다. The most commonly used short-range wireless communication technology is a wireless local area network (WLAN). The wireless LAN method has developed from 802.11b (up to 11Mbps) to 802.11a, 802.11g, etc. to solve problems in data throughput, usage coverage, and frequency interference. Recently, the 802.11n method has been standardized, which is about 2 to 4 times higher than that of 802.11b and 802.11g in terms of high data throughput. 802.11n can handle more than 100 Mbps of data. What makes this possible is the Multi-In Multi-Out (MIMO) technology.
그러나 현재 MIMO 기술 적용을 위한 안테나 시스템의 대역은 WLAN, WiMAX 대역등 하나의 서비스를 위한 안테나 개발에 한정되어 있다. However, the band of the antenna system for applying MIMO technology is currently limited to the development of an antenna for one service such as WLAN, WiMAX band.
높은 데이터 처리량을 위해 이동통신 단말기의 협소한 영역에 단순히 다수의 안테나를 제공하는 경우, 안테나간의 격리(Isolation) 특성이 나빠지는 문제점이 발생한다. 따라서 다수의 서비스를 포함하며 향상된 격리 특성을 갖는 광대역의 MIMO 안테나 기술의 개발이 필수적이다.When a large number of antennas are simply provided in a narrow area of a mobile communication terminal for high data throughput, a problem arises in that isolation characteristics between antennas are deteriorated. Therefore, it is essential to develop a broadband MIMO antenna technology that includes a plurality of services and has improved isolation characteristics.
본 발명에서는 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 초광대역 특성을 가지면서도 향상된 격리 특성을 얻을 수 있는 다이버시티 안테나를 제안하고자 한다. In the present invention, in order to solve the problems of the prior art as described above, it is proposed a diversity antenna having an ultra-wideband characteristics and can obtain improved isolation characteristics.
본 발명의 다른 목적은 이동통신 단말기와 같이 협소한 영역에 내장형으로 제공될 수 있는 다이버시티 안테나를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a diversity antenna that can be provided in a narrow area such as a mobile communication terminal.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 소정의 유전율을 갖는 기판; 상기 기판의 소정 영역에 도체로 형성되는 접지판; 상기 기판 상에서, 상기 접지판으로부터 이격 배치되어 RF 신호를 송수신하는 복수의 복사체-상기 복수의 복사체 각각은 공간적으로 이격 배치됨-; 상기 복수의 복사체에 급전하는 복수의 급전 라인; 및 상기 기판 상에 상기 복수의 복사체와 동일 평면에 배치되어 각 복사체를 격리하는 하나 이상의 스터브를 포함하는 다이버시티 안테나가 제공된다.According to a preferred embodiment of the present invention to achieve the above object, a substrate having a predetermined dielectric constant; A ground plate formed of a conductor in a predetermined region of the substrate; A plurality of radiators on the substrate, spaced apart from the ground plate to transmit and receive an RF signal, each of the plurality of radiators spaced apart from each other; A plurality of feed lines for feeding the plurality of radiators; And at least one stub disposed coplanar with the plurality of radiators on the substrate to isolate each radiator.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 소정의 유전율을 갖는 기판; 상기 기판 상에 도체로 형성되는 접지판; 상기 접지판의 일측으로부터 이격 배치되어 RF 신호를 송수신하는 복수의 복사체; 상기 복수의 복사체에 전류를 급전하는 복수의 급전 라인; 및 상기 복수의 복사체 사이에 배치되어 각 복사체를 격리하는 하나 이상의 스터브를 포함하는 다이버시티 안테나가 제공된다. According to another aspect of the invention, a substrate having a predetermined dielectric constant; A ground plate formed of a conductor on the substrate; A plurality of radiators spaced apart from one side of the ground plate to transmit and receive an RF signal; A plurality of feed lines for supplying current to the plurality of radiators; And one or more stubs disposed between the plurality of radiators to isolate each radiator.
본 발명에 따르면, 소정 형태의 복수의 복사체 사이에 하나 이상의 스터브를 제공함으로써 협소한 영역에서 다이버시티 안테나를 구성하면서도 격리 특성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, by providing one or more stubs between a plurality of radiators of a predetermined type, there is an advantage in that the isolation characteristics can be improved while configuring a diversity antenna in a narrow area.
또한 본 발명에 따르면 Y-형태의 복사체를 제공하고, 해당 복사체의 길이 조절을 통해 임피던스 매칭 조절이 가능한 장점이 있다. In addition, according to the present invention provides a Y-shaped copy, there is an advantage that the impedance matching can be adjusted by adjusting the length of the copy.
나아가 본 발명에 따르면 범용적인 기판을 이용함으로써 저렴한 비용으로 대량 생산할 수 있는 장점이 있다. Furthermore, according to the present invention, there is an advantage that can be mass-produced at low cost by using a general-purpose substrate.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이 해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면 번호에 상관없이 동일한 수단에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate a thorough understanding of the present invention, the same reference numerals are used for the same means regardless of the number of the drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 다이버시티 안테나를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a diversity antenna according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 안테나는 기판(10), 접지판(11), 복수의 복사체(12,13), 급전 라인(14,15) 및 스터브(16,17,18)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, an antenna according to the present invention includes a
기판(10)은 소정의 유전율을 가지며, RF 신호의 매질에 해당한다. The
바람직하게, 본 발명에 따른 기판(10)은 유전율(r)이 4.4, 높이 1.6mm의 범용적으로 사용되는 글라스 에폭시 기판(FR-4)일 수 있다. Preferably, the
FR-4 기판을 사용함으로써 본 발명에 따른 안테나는 저비용으로 대량 생산될 수 있다.By using the FR-4 substrate, the antenna according to the present invention can be mass produced at low cost.
한편, 상기한 기판(10)의 적어도 일면의 소정 영역에 접지판(11)이 형성된다. 접지판(11)은 기판(10)의 상면에 직사각형의 도체로 구성될 수 있으며, 전기적인 접지를 제공한다. Meanwhile, the
본 발명에 따른 접지판(11)을 포함하는 안테나의 전체 크기는 60mm × 80mm × 1.6mm 사이즈로 제공될 수 있다. The overall size of the antenna including the
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면 접지판(11)으로부터 이격 배치되는 복수의 복사체(12,13)가 제공된다. According to one preferred embodiment of the present invention there is provided a plurality of
본 발명에 따른 안테나는 이동통신 단말기에서 다양한 서비스를 제공하기 위해 독립적으로 소정 대역의 RF 신호를 송수신하는 복수의 복사체(12,13)를 갖는 다이버시티 안테나이다. An antenna according to the present invention is a diversity antenna having a plurality of
일반적으로 이동통신 단말기의 안테나를 통해 방사된 신호는 대기 중을 통해 전파해 가면서 빌딩, 주택과 같은 지형적인 장애물 등에 의해 감쇠가 발생한다. 이 러한 장애물에 의해 반사 및 회절된 신호는 하나의 경로가 아닌 여러 경로를 통해 전파해나간다. In general, while the signal radiated through the antenna of the mobile communication terminal propagates through the air, attenuation occurs due to geographical obstacles such as buildings and houses. Signals reflected and diffracted by these obstacles propagate through several paths instead of one.
이와 같은 다중경로신호에 의해 이동통신 단말기에서의 송수신 신호의 진폭에 커졌다 작아지는 다중경로페이딩(multipath fading)이 발생하는데 이러한 다중경로페이딩은 무선망의 안정성을 떨어뜨리므로 이를 해결하기 위해 다이버시티 안테나가 제공된다. This multipath signal causes multipath fading to increase and decrease in amplitude of the transmission / reception signal in the mobile communication terminal. This multipath fading reduces the stability of the wireless network. Is provided.
일반적으로, 다이버시티 기법은 사이트 다이버시티 기법, 공간 다이버시티 기법, 편파 다이버시티 기법, 시간 다이버시티 기법 및 주파수 다이버시티 기법 등이 존재한다. In general, the diversity scheme includes a site diversity scheme, a spatial diversity scheme, a polarization diversity scheme, a time diversity scheme, and a frequency diversity scheme.
이중 공간 다이버시티는 2개의 안테나를 공간상으로 이격시키는 방법으로서, 서로 이격된 안테나에 의해 송수신되는 신호들이 서로 다른 위상 변화를 가지게 하여 낮은 상관 특성을 가지도록 하는 기법이다. Dual space diversity is a method of space-taking two antennas, and a technique for causing signals transmitted and received by antennas spaced apart from each other to have different phase shifts to have low correlation characteristics.
본 발명에 따르면, 복수의 복사체(12,13)는 서로 이격되어 제공되며, 접지판(11)의 일측으로부터 이격 배치되는 제1 복사체(12) 및 접지판(11)의 타측으로부터 이격 배치되는 제2 복사체(13)를 포함할 수 있다. According to the present invention, the plurality of
이때, 제1 복사체(12) 및 제2 복사체(13)는 기판(10) 상의 동일 평면상에 패터닝을 통해 형성될 수 있으며, 접지판(11)으로부터 돌출되는 방향으로 연장되는 도체로 형성될 수 있다. In this case, the
그러나, 제1 복사체(12) 및 제2 복사체(13)가 기판(10)의 일면에 형성되는 경우뿐만 아니라 기판(10)으로부터 이격되는 것도 본 발명의 범주에 포함될 수 있 다는 점을 당업자는 이해하여야 할 것이다. However, those skilled in the art will understand that not only the case where the
일반적으로 복사체의 길이 및 형태는 안테나의 대역폭을 결정하는 중요한 인자인데, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 무선랜(Wireless LAN) 및 초광대역(UWB)에 적용 가능하도록 복수의 복사체(12,13)는 Y-형태를 가질 수 있으며, 원하는 대역에서의 방사 특성을 가질 수 있도록 길이가 조정된다. In general, the length and shape of the radiator is an important factor in determining the bandwidth of the antenna. According to a preferred embodiment of the present invention, the plurality of
여기서, 초광대역 무선 통신 기술은 2 내지 10GHz의 고주파대역을 활용하는 무선 통신 기술이다. Here, the ultra-wideband wireless communication technology is a wireless communication technology utilizing a high frequency band of 2 to 10GHz.
제1 복사체(12) 및 제2 복사체(13)의 길이 조정을 통해 원하는 대역의 임피던스 대역폭과 공진 주파수의 조절이 가능하다. By adjusting the length of the
한편, 본 발명에 따른 제1 복사체(12) 및 제2 복사체(13)의 일단에는 동축케이블과 같은 전원공급라인이 삽입되며 상기한 복사체(12,13) 각각에 전기를 공급하기 위한 제1 급전 라인(14) 및 제2 급전 라인(15)이 제공된다. On the other hand, a power supply line such as a coaxial cable is inserted into one end of the
본 발명에 따른 다이버시티 안테나는 이동통신 단말기와 같이 소형기기에 내장형으로 제공될 수 있는데 이러한 경우 제1 및 제2 복사체(12,13)를 이격 배치하는 경우에 각 복사체(12,13) 사이의 격리 특성이 중요하다. The diversity antenna according to the present invention may be provided in a small device such as a mobile communication terminal. In this case, when the first and
이를 위해, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 제1 및 제2 복사체(12,13) 사이에 하나 이상의 스터브(16 내지 18)가 제공된다.To this end, according to one preferred embodiment of the present invention, one or
본 발명에 따른 스터브(16 내지 18)는 접지판(11)의 일측에 연결되며 제1 및 제2 복사체(12,13)와 동일 평면상에 형성될 수 있다.The
본 발명에 따르면, 무선랜(WLAN, 802.11b) 및 초광대역에 적용하는데 있어 제1 및 제2 복사체(12,13)의 격리 특성을 스터브의 길이와 개수의 변화를 통해 조절할 수 있다. .According to the present invention, the isolation characteristics of the first and
바람직하게, 본 발명에 따른 스터브는 제1 복사체(12)에 인접 배치되는 제1 스터브(16), 제2 복사체(13)에 인접 배치되는 제2 스터브(17) 및 제1 스터브(16)와 제2 스터브(17) 사이에 배치되는 제3 스터브(18)를 포함할 수 있다. Preferably, the stub according to the present invention includes a
본 발명에 따르면, 복수의 스터브(16 내지 18)를 복사체(12,13) 사이에 구성함으로써 두 복사체의 격리 특성을 향상시키기 위한 충분한 공간을 필요로 하지 않게 되며 이를 통해 안테나의 소형화를 구현할 수 있다. According to the present invention, by constructing a plurality of stubs (16 to 18) between the
이때, 제1 및 제2 복사체(12,13)는 초광대역 통신에 적합한 대역폭을 확보할 수 있도록 상기한 복수의 스터브 중 적어도 하나, 바람직하게 제3 스터브(18)에 대칭적으로 배치된다. In this case, the first and
또한, 각 스터브(16 내지 18)는 제1 및 제2 복사체(12,13)의 연장 방향에 나란한 방향으로 형성될 수 있다. In addition, each
이때, 제1 및 제2 스터브(16,17)의 길이는 제3 스터브(18)에 비해 길게 형성될 수 있다. In this case, the lengths of the first and
격리 성능을 높이기 위해, 본 발명에 따른 스터브(16 내지 18)는 다각형으로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 사각형으로 형성될 수 있다. 이때 제1 스터브(16)의 말단은 제1 복사체(12) 측으로 절곡되며, 제2 스터브(187)의 말단은 제2 복사체(13) 측으로 절곡 형성된다.In order to increase the isolation performance, the
본 발명에 따르면, 제1 및 제2 스터브(16,17)는 동작 주파수의 낮은 대역과 높은 대역의 격리 특성에 영향을 미치며, 제3 스터브(18)는 중간 대역의 격리 특성에 영향을 미친다. According to the present invention, the first and
본 발명에 따르면, 스터브의 길이 및 개수는 S-파라미터, 접지판에서의 전류 흐름에 대한 시뮬레이션을 통해 최적화된 결과로 결정되며, 이처럼 복사체 사이에 소정 개수 및 길이로 제공되는 하나 이상의 스터브를 통해 각 복사체의 격리 특성을 향상시킬 수 있다. According to the present invention, the length and number of stubs are determined as an optimized result through simulation of the current flow in the S-parameter, the ground plane, and through each of the one or more stubs provided in a predetermined number and length between the radiators. It is possible to improve the isolation properties of the copy.
도 2는 본 발명에 따른 Y-형태의 복사체와 3개의 스터브를 갖는 초광대역 다이버시티 안테나에 대한 S-파라미터(parameter)를 도시한 도면이다. FIG. 2 is a diagram illustrating S-parameters for an ultra-wideband diversity antenna having a Y-shaped copy and three stubs according to the present invention.
여기서 S-파라미터는 주파수 영역에서의 입력-출력간의 전압비를 나타내는 지표이다. Here, the S-parameter is an index indicating the voltage ratio between the input and the output in the frequency domain.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 초광대역 다이버시티 안테나는 무선랜 및 초광대역에서 반사 손실이 10dB이하가 된다. As shown in FIG. 2, the ultra-wideband diversity antenna according to the present invention has a reflection loss of 10 dB or less in a WLAN and an ultra-wideband.
한편, 도 3 내지 도 4는 본 발명에 따른 복사체와 접지판에서의 전류 흐름의 시뮬레이션 결과를 도시한 도면이다. Meanwhile, FIGS. 3 to 4 are diagrams showing simulation results of current flow in the radiator and the ground plate according to the present invention.
도 3은 제1 복사체(12)에 급전하고 제2 복사체(13)를 50Ω 종단(Termination)한 상태에서의 5GHz와 8GHz에서 스터브의 유무에 따른 복사체(12,13)와 접지판(11)의 전류 분포를 나타낸다. FIG. 3 shows the
도 3a를 참조하면, 스터브가 없는 경우에 전류의 분포가 제1 및 제2 복사체(12,13)에 유사하게 나타남을 알 수 있으며, 스터브를 접지판(11)에 삽입하는 경우 도 3b에 도시된 바와 같이 전류의 분포가 변화하며, 이를 통해 두 복사 체(12,13) 사이에 격리 특성이 향상됨을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 3A, it can be seen that the current distribution is similar to the first and
도 4는 제2 복사체(13)에 급전하고 제1 복사체(12)를 50Ω 종단(Termination)한 상태에서의 5GHz와 8GHz에서 스터브의 유무에 따른 복사체(12,13)와 접지판(11)의 전류의 분포를 나타낸다. FIG. 4 shows the
도 4a를 참조하면, 스터브가 없는 경우에 전류의 분포가 제1 및 제2 복사체(12,13)에 유사하게 나타남을 알 수 있으며, 스터브를 접지판(11)에 삽입하는 경우 도 4b에 도시된 바와 같이 전류의 분포가 변화하며, 이를 통해 두 복사체(12,13) 사이에 격리 특성이 향상됨을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 4A, it can be seen that the current distribution is similar to the first and
상기한 바와 같이, 제1 및 제2 스터브(16,17)는 동작 주파수의 낮은 대역과 높은 대역의 격리 특성에 영향을 미치며, 제3 스터브(18)는 중간 대역의 격리 특성에 영향을 미치는 중요한 요소가 된다. As noted above, the first and
한편, 도 5는 본 발명에 따른 Y-형태의 복사체와 스터브를 갖는 초광대역 다이버시티 안테나의 복사 패턴을 도시한 도면이다. 5 is a diagram illustrating a radiation pattern of an ultra-wideband diversity antenna having a Y-shaped radiator and a stub according to the present invention.
도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 2.4GHz, 5GHz 및 8GHz 각각에 있어서 본 발명에 따른 초광대역 다이버시티 안테나는 모노폴 안테나에서 나타나는 복사 패턴과 유사한 복사 패턴을 나타낸다. 즉, 본 발명에 따른 초광대역 안테나는 전방향성의 복사 패턴을 형성한다. 5A to 5C, the ultra-wideband diversity antenna according to the present invention at 2.4 GHz, 5 GHz, and 8 GHz, respectively, exhibits a radiation pattern similar to that shown in the monopole antenna. That is, the ultra-wideband antenna according to the present invention forms an omnidirectional radiation pattern.
다른 한편, 도 6은 본 발명에 따른 초광대역 다이버시티 안테나의 이득을 도시한 도면이다. On the other hand, Figure 6 is a diagram showing the gain of the ultra-wideband diversity antenna according to the present invention.
도 6을 참조하면, 무선랜 대역과 초광대역의 안테나 이득의 변화량은 각각 0.8dB와 1.5dB임을 확인할 수 있다. 일반적으로 UWB 대역에서는 이득 변화량이 3 dB 안에 들어야 우수한 안테나라고 할 수 있는데, 본 발명은 이득 변화량이 3dB 내에 속하기 때문에 이득 측면에서 우수한 특성을 갖고 있음을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 6, it can be seen that the amount of change in antenna gain of the WLAN band and the ultra wide band is 0.8 dB and 1.5 dB, respectively. In general, the UWB band can be said to be an excellent antenna when the gain change amount is within 3 dB, but the present invention has excellent gain in terms of gain because the gain change amount is within 3 dB.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다. Preferred embodiments of the present invention described above are disclosed for purposes of illustration, and those skilled in the art will be able to make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention. Additions should be considered to be within the scope of the following claims.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 다이버시티 안테나를 도시한 도면. 1 illustrates a diversity antenna according to a preferred embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 Y-형태의 복사체와 3개의 스터브를 갖는 초광대역 다이버시티 안테나에 대한 S-파라미터(parameter)를 도시한 도면. FIG. 2 shows S-parameters for an ultra-wideband diversity antenna having Y-shaped radiators and three stubs in accordance with the present invention. FIG.
도 3 내지 도 4는 본 발명에 따른 복사체와 접지판에서의 전류 흐름의 시뮬레이션 결과를 도시한 도면. 3 to 4 show simulation results of current flow in the radiator and ground plate according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 Y-형태의 복사체와 스터브를 갖는 초광대역 다이버시티 안테나의 복사 패턴을 도시한 도면. 5 shows a radiation pattern of an ultra-wideband diversity antenna having a Y-shaped radiator and stub according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 초광대역 다이버시티 안테나의 이득을 도시한 도면. 6 illustrates the gain of an ultra-wideband diversity antenna according to the present invention.
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