KR20050075966A

KR20050075966A - Omnidirectional antenna

Info

Publication number: KR20050075966A
Application number: KR1020040003710A
Authority: KR
Inventors: 오세창
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2004-01-19
Filing date: 2004-01-19
Publication date: 2005-07-26

Abstract

본 발명은 신호 라인을 통하여 신호를 공급하는 급전선 기판, 상기 급전선 기판을 통하여 전송된 신호를 트래블링 웨이브 안테나를 통하여 방사하는 제1 방사 전극 기판, 상기 제1 방사 전극 기판으로부터 전송된 신호를 레조네이터 안테나를 통하여 방사하는 제2 방사 전극 기판, 상기 급전선 기판과 연결되어 신호 접지를 하는 접지 기판, 상기 접지기판, 급전선 기판, 제1 방사전극 기판, 제2 방사전극 기판 사이에 각각 삽입되는 유전체 기판으로 구성된 것으로서, 인쇄형 안테나로는 구현하기 힘든 전방향 방사 패턴의 구현이 가능하며 하나의 기판위에 트래블링 안테나와 레조네이터 안테나를 동시에 구현함으로써 크기를 줄일 수 있다. The present invention provides a feeder substrate for supplying a signal through a signal line, a first radiation electrode substrate radiating a signal transmitted through the feeder substrate through a traveling wave antenna, and a signal transmitted from the first radiation electrode substrate to a resonator antenna. A second radiation electrode substrate radiating through the substrate; a ground substrate connected to the feeder substrate to ground the signal; and a dielectric substrate inserted between the ground substrate, the feeder substrate, the first radiation electrode substrate, and the second radiation electrode substrate, respectively. As a result, it is possible to implement an omnidirectional radiation pattern that is difficult to implement with a printed antenna, and to reduce the size by simultaneously implementing a traveling antenna and a resonator antenna on a single substrate.

Description

Omnidirectional antenna

본 발명은 레조네이터 방식과 트래블링 웨이브 방식을 결합하여 전방향 방사 패턴을 구현하는 전방향 방사 안테나에 관한 것이다. The present invention relates to an omnidirectional radiation antenna that combines the resonator method and the traveling wave method to implement an omnidirectional radiation pattern.

최근들어 GPS, DAB, ETC등의 원형편파의 신호를 사용하는 통신 단말기가 제공되고 있다. 이러한 시스템의 수가 증가함에 따라 상기 통신장치에 적합한 안테나의 소형화가 요구되고 있다. Recently, communication terminals using circularly polarized signals such as GPS, DAB, and ETC have been provided. As the number of such systems increases, miniaturization of an antenna suitable for the communication device is required.

인쇄형 안테나는 크게 레조네이터 타입과 트래블링 웨이브 타입의 두가지 형태로 나뉘어진다. Printed antennas are largely divided into two types: resonator type and traveling wave type.

이하 도면을 참조하여 레조네이터 타입의 안테나와 트래블링 웨이브 타입의 안테나에 대하여 설명하기로 한다. Hereinafter, a resonator type antenna and a traveling wave type antenna will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 일반적인 레조네이터 안테나를 개략적으로 나타낸 도면이다. 1 is a view schematically showing a general resonator antenna.

도 1을 참조하면, 레조네이터 안테나는 접지면(Ground Plane)의 상측에 반원 형태의 지향성을 가지며, 위성으로부터 송신되는 신호를 수신하는 것이다.Referring to FIG. 1, a resonator antenna has a semi-circular directivity above a ground plane and receives a signal transmitted from a satellite.

즉, 레조네이터 안테나는 전파의 진행 방향이 라디에이터의 수직한 방향이다. That is, in the resonator antenna, the propagation direction of the radio wave is a vertical direction of the radiator.

상기 레조네이터 안테나는 전파 신호를 인가하여 신호를 전파하는 방사 전극 기판(110), 상기 방사 전극 기판(110)에 전달되는 신호의 접지를 위한 접지기판(100), 상기 방사 전극 기판(110)과 상기 접지 기판(100) 사이에 삽입되는 유전체 기판(105)으로 구성된다. The resonator antenna applies a radio signal to the radiation electrode substrate 110 to propagate the signal, the ground substrate 100 for grounding the signal transmitted to the radiation electrode substrate 110, the radiation electrode substrate 110 and the The dielectric substrate 105 is interposed between the ground substrate 100.

상기 방사 전극기판(110)에 형성되어 있는 급전선(114)을 통하여 신호가 전달되면, 방사 전극기판(110)에 형성되어 있는 라디에이터(118)를 통하여 해당 신호가 방사된다. When a signal is transmitted through the feed line 114 formed on the radiation electrode substrate 110, the signal is radiated through the radiator 118 formed on the radiation electrode substrate 110.

도 2는 일반적인 트래블링 웨이브 타입의 안테나를 나타낸 도면이다. 2 is a diagram illustrating a general traveling wave type antenna.

도 2를 참조하면, 트래블링 웨이브 타입 안테나는 전파의 진행 방향이 라디에이터와 평행한 방향이다. 즉, 트래블링 웨이브 타입 안테나의 방사 패턴은 라디에이터 방향에 따라 x축 또는 y축으로 형성된다. Referring to Figure 2, the traveling wave type antenna is a direction in which the propagation direction of the radio wave is parallel to the radiator. That is, the radiation pattern of the traveling wave type antenna is formed on the x-axis or the y-axis according to the radiator direction.

상기 트래블링 웨이브 타입 안테나는 신호를 전파하는 방사전극 기판(210), 상기 방사 전극기판(210)에 전파 신호를 인가하는 급전선 기판(200), 상기 방사 전극 기판(210)과 급전선 기판(200)사이에 삽입되는 유전체 기판(205)으로 구성된다. The traveling wave type antenna includes a radiation electrode substrate 210 for propagating a signal, a feeder substrate 200 for applying a radio wave signal to the radiation electrode substrate 210, the radiation electrode substrate 210, and a feeder substrate 200. It consists of a dielectric substrate 205 inserted therebetween.

그러나 상기와 같은 종래의 인쇄형 안테나는 그 구조가 2차원적이므로 전방향 방사 패턴의 구현이 불가능한 문제점이 있다. However, since the structure of the conventional printed antenna as described above is two-dimensional, there is a problem that it is impossible to implement the omnidirectional radiation pattern.

따라서, 본 발명의 목적은 레조네이터 방식과 트래블링 웨이브 방식을 결합하여 전방향 방사패턴을 구현할 수 있는 전방향 방사 안테나를 제공하는데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide an omnidirectional radiation antenna that can implement the omnidirectional radiation pattern by combining the resonator method and the traveling wave method.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 신호 라인을 통하여 신호를 공급하는 급전선 기판, 상기 급전선 기판을 통하여 전송된 신호를 트래블링 웨이브 안테나를 통하여 방사하는 제1 방사 전극 기판, 상기 제1 방사 전극 기판으로부터 전송된 신호를 레조네이터 안테나를 통하여 방사하는 제2 방사 전극 기판, 상기 급전선 기판과 연결되어 신호 접지를 하는 접지 기판, 상기 접지기판, 급전선 기판, 제1 방사전극 기판, 제2 방사전극 기판 사이에 각각 삽입되는 유전체 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 전방향 방사 안테나가 제공된다.According to an aspect of the present invention to achieve the above object, a feed line substrate for supplying a signal through a signal line, a first radiation electrode substrate for radiating a signal transmitted through the feed line substrate through a traveling wave antenna, the A second radiation electrode substrate radiating a signal transmitted from a first radiation electrode substrate through a resonator antenna, a ground substrate connected to the feeder substrate to ground the signal, the ground substrate, a feeder substrate, a first radiation electrode substrate, and a second radiation electrode substrate An omnidirectional radiation antenna is provided that includes a dielectric substrate that is respectively inserted between the radiation electrode substrates.

상기 제1 방사 전극 기판은 상기 제2 방사 전극 기판으로의 급전을 위한 슬롯을 포함한다. The first radiation electrode substrate includes a slot for feeding power to the second radiation electrode substrate.

상기 제2 방사 전극 기판은 커플링에 의해서 상기 제1 방사 전극 기판으로부터 신호를 수신한다. The second radiation electrode substrate receives a signal from the first radiation electrode substrate by coupling.

상기 제1 방사 전극기판에 의해서 x축과 y축에 신호가 방사되고, 상기 제2 방사 전극기판에 의해서 z축에 신호가 방사된다. The signal is emitted on the x-axis and the y-axis by the first radiation electrode substrate, and the signal is emitted on the z-axis by the second radiation electrode substrate.

상기 트래블링 웨이브 안테나는 테이퍼드 슬롯 안테나이다. The traveling wave antenna is a tapered slot antenna.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전방향 방사 안테나를 나타낸 도면이다. 3 is a diagram illustrating an omnidirectional radiating antenna according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 전방향 방사 안테나는 다수개의 적층 기판들이 적층되어 사각형 구조의 패지 형태로 제작된다. Referring to FIG. 3, the omnidirectional radiation antenna is manufactured by stacking a plurality of stacked substrates in a rectangular package.

상기 전방향 방사 안테나는 레조네이터 형태의 안테나를 통하여 신호를 전파하는 제2 방사 전극기판(330), 트래블링 웨이브 형태의 안테나를 통하여 신호를 전파하는 제1 방사 전극기판(320), 상기 제1 방사 전극 기판(320)에 전파 신호를 인가하는 급전선 기판(310), 상기 급전선 기판(310)에 전달되는 신호의 접지를 위한 접지 기판(300), 상기 제1 방사 전극기판(320), 제2 방사 전극 기판(330), 급전선 기판(310), 접지 기판(300) 사이에 각각 삽입되는 제1, 2, 3 유전체 기판(340, 350, 360)으로 구성된다. The omnidirectional radiation antenna may include a second radiation electrode substrate 330 for propagating a signal through an antenna in the form of a resonator, a first radiation electrode substrate 320 for propagating a signal through an antenna in the form of a traveling wave, and the first radiation. A feed line substrate 310 for applying a radio wave signal to the electrode substrate 320, a ground substrate 300 for grounding a signal transmitted to the feed line substrate 310, the first radiation electrode substrate 320, and a second radiation The first, second, and third dielectric substrates 340, 350, and 360 are respectively inserted between the electrode substrate 330, the feeder substrate 310, and the ground substrate 300.

상기 급전선 기판(310)상에 형성되어 있는 급전선의 양측 길이는 동일한 길이를 갖도록 제작하고, 상기 유전체 기판(350, 360), 제1 및 제2 방사 전극 기판(320, 330)들에 관통될 수 있도록 함으로써 전기적으로 결합된다. Both sides of the feed line formed on the feed line substrate 310 may be manufactured to have the same length and penetrate the dielectric substrates 350 and 360 and the first and second radiation electrode substrates 320 and 330. So that it is electrically coupled.

이하 상기와 같이 구성된 전방향 방사 안테나의 동작에 대하여 설명하기로 한다. Hereinafter, the operation of the omnidirectional radiation antenna configured as described above will be described.

급전선 기판(310)상의 신호 라인을 통하여 전송된 신호는 제2 유전체(350)와 커플링에 의하여 제1 방사 전극 기판(320)에 전달된다. The signal transmitted through the signal line on the feed line substrate 310 is transmitted to the first radiation electrode substrate 320 by coupling with the second dielectric 350.

상기 제1 방사 전극 기판(320)에 전달된 신호는 트래블링 웨이브 안테나(322a, 322b)를 통하여 x축과 y축으로 방사되고, 슬롯(324)을 통하여 제2 방사 전극 기판(330)에 전달된다. 여기서, 상기 트래블링 웨이브 안테나의 형태는 테이퍼드 슬롯 안테나 일수 있다. The signal transmitted to the first radiation electrode substrate 320 is radiated to the x-axis and y-axis through the traveling wave antennas 322a and 322b, and transmitted to the second radiation electrode substrate 330 through the slot 324. do. Here, the shape of the traveling wave antenna may be a tapered slot antenna.

상기 제1 방사 전극 기판(320)상에는 제2 방사 전극 기판(330)상에 급전을 위한 슬롯(324)이 존재하는데, 상기 슬롯(324)을 통하여 해당 신호를 전송한다. 이때, 상기 신호는 제3 유전체(360)와 커플링에 의해서 상기 제2 방사 전극 기판(330)상에 전송된다. There is a slot 324 for power feeding on the second radiation electrode substrate 330 on the first radiation electrode substrate 320, and transmits a corresponding signal through the slot 324. In this case, the signal is transmitted on the second radiation electrode substrate 330 by coupling with the third dielectric 360.

상기 제2 방사 전극 기판(330)은 상기 제1 방사 전극 기판(320)으로부터 전송된 신호를 레조네이터 안테나(335)를 통하여 방사한다. The second radiation electrode substrate 330 radiates a signal transmitted from the first radiation electrode substrate 320 through the resonator antenna 335.

즉, 상기 레조네이터 안테나(335)를 통하여 z축으로 해당 신호가 전달된다. That is, the signal is transmitted to the z-axis through the resonator antenna 335.

그러므로, 전방향 방사 안테나를 통하여 해당 신호를 전방향으로 방사할 수 있다. Therefore, the omnidirectional radiation antenna can radiate the corresponding signal in all directions.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다. The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the following claims.

이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 인쇄형 안테나로는 구현하기 힘든 전방향 방사 패턴의 구현이 가능하며 하나의 기판위에 트래블링 안테나와 레조네이터 안테나를 동시에 구현함으로써 크기를 줄일 수 있는 전방향 방사 안테나를 제공할 수 있다. As described in detail above, according to the present invention, it is possible to implement an omnidirectional radiation pattern that is difficult to implement with a printed antenna, and to reduce the size by simultaneously implementing a traveling antenna and a resonator antenna on one substrate. Directional radiating antennas may be provided.

도 1은 일반적인 레조네이터 안테나를 개략적으로 나타낸 도면. 1 is a schematic view of a typical resonator antenna.

도 2는 일반적인 트래블링 웨이브 타입의 안테나를 나타낸 도면. 2 is a diagram illustrating a general traveling wave type antenna.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전방향 방사 안테나를 나타낸 도면. 3 illustrates an omnidirectional radiating antenna according to a preferred embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings

300 : 접지 기판 310 : 급전선 기판300: ground substrate 310: feeder substrate

320 : 제1 방사 전극 기판 330 : 제2 방사 전극 기판320: first radiation electrode substrate 330: second radiation electrode substrate

340, 350, 360 : 유전체 기판 324 : 슬롯 340, 350, 360: dielectric substrate 324: slot

Claims

A feeder board for supplying a signal through the signal line;

A first radiation electrode substrate radiating a signal transmitted through the feeder substrate through a traveling wave antenna;

A second radiation electrode substrate for radiating a signal transmitted from the first radiation electrode substrate through a resonator antenna;

A ground substrate connected to the feed line substrate to a signal ground;

A dielectric substrate inserted between the ground substrate, the feeder substrate, the first radiation electrode substrate, and the second radiation electrode substrate

Omni-directional radiating antenna comprising a.

The method of claim 1,

And the first radiation electrode substrate comprises a slot for feeding power to the second radiation electrode substrate.

The method of claim 1,

And the second radiation electrode substrate receives a signal from the first radiation electrode substrate by coupling.

The method of claim 1,

The signal is radiated on the x-axis and the y-axis by the first radiation electrode substrate, and the signal is radiated on the z-axis by the second radiation electrode substrate.

The method of claim 1,

And the traveling wave antenna is a tapered slot antenna.