JP6118950B2 - Non-directional antenna for MIMO using the bias effect - Google Patents

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Description

本発明は、偏電効果を用いたMIMO用無指向性アンテナに関するもので、より詳細には、偏電効果を用いてMIMO用無指向性アンテナを具現することで多重送信/受信ができる無線通信用アンテナに関する。   The present invention relates to an omnidirectional antenna for MIMO using a bias effect, and more specifically, wireless communication capable of multiple transmission / reception by embodying a omnidirectional antenna for MIMO using the bias effect. Related to antennas.

一般に、通信回路では複数個の高周波信号を一つに合わせたり、一つに結むことで、他の回路と連結してマルチバンドのような通信手段を構築する。   In general, in a communication circuit, a plurality of high-frequency signals are combined into one or connected together to connect with other circuits to construct a communication means such as a multiband.

このような複数個の信号を一つの線路において連結して用いるとき、各信号別特性によって相殺されたり、分岐による損失などが発生するという問題点が生じる。
これにより、それぞれの信号別に固有のアンテナを備えたり、ノイズをフィルターリングするフィルターなどを設置するなど、その構造が複雑となり、回路のサイズが大きくなるなどの短所があった。
When such a plurality of signals are connected and used in one line, there arises a problem that they are canceled by the characteristics of each signal, or a loss due to branching occurs.
As a result, there is a disadvantage that the structure becomes complicated and the size of the circuit becomes large, such as providing a unique antenna for each signal or installing a filter for filtering noise.

したがって、本出願人は、特許文献1(偏電效果とその応用、以下、「先行技術」とする)における偏電效果を応用して、金属板において高周波信号の電流が流れる方向を一定の方向に制御して所望する方向にだけ流れるようにする方法とこれを応用したアンテナを提案する。高周波信号を極性によって「+」信号と「−」信号に分離し、二つの信号を金属板に引き込むとき、一定の間隔を維持して連結させる。これにより、引き込まれた電流の方向は引込軸に沿って引込方向にだけ流させる結果を得る効果を用いる。ここで、複数の入力信号を一つの信号に合わせるコンバイナなどを使用して、各入力信号を互いに異なる入力ポートには伝達させず、単に出力ポートにだけ送らせて入力ポート間のアイソレーション効果に優れ、結合損失がない結合回路として用いることができる技術を開発した。   Therefore, the present applicant applies the bias effect in Patent Document 1 (bias effect and its application, hereinafter referred to as “prior art”) to determine the direction in which the current of the high-frequency signal flows in the metal plate in a certain direction. We propose a method for controlling the flow to flow only in a desired direction and an antenna using this method. When a high frequency signal is separated into a “+” signal and a “−” signal according to polarity, and the two signals are drawn into the metal plate, they are connected while maintaining a certain distance. Thereby, the effect of obtaining the result of causing the direction of the drawn current to flow only in the drawing direction along the drawing axis is used. Here, using a combiner that combines multiple input signals into a single signal, each input signal is not transmitted to different input ports, but only sent to the output ports, resulting in an isolation effect between the input ports. We have developed a technology that can be used as a coupling circuit with excellent coupling loss.

上記のような先行技術により、その構造が簡単であり効果に優れた応用アンテナ技術が提示されたが、より多くの量の伝送量を維持しながら信号の相殺なく伝達効率を高める指向性を維持させて、より効果的な送受信ができるMIMO(MIMO:Multi−Input Multi−Output)用無指向性アンテナの開発が求められている。また、簡単な構造で具現できる技術も求められている。   Although the above-mentioned prior art has presented an applied antenna technology that is simple in structure and excellent in effectiveness, it maintains the directivity that increases the transmission efficiency without canceling the signal while maintaining a larger amount of transmission. Therefore, development of a non-directional antenna for MIMO (MIMO: Multi-Input Multi-Output) capable of more effective transmission / reception is required. There is also a need for a technology that can be implemented with a simple structure.

韓国登録特許第10−1017690号公報Korean Registered Patent No. 10-1017690

上記のような技術的なニーズにより、偏電效果を用いた無指向性MIMOアンテナを提供するにあたり、その構造が簡単であり高性能を有する無指向性MIMOアンテナを提供することを目的とする。   In order to provide an omnidirectional MIMO antenna using the bias effect due to the above technical needs, an object is to provide an omnidirectional MIMO antenna having a simple structure and high performance.

上記のような目的を達成するために、誘電体基板に入力ポート、信号を分配するためのT分配器、及び180°信号位相変換器を金属ストリップ線路で構成し、金属板をパッチアンテナのラジエーターとして適用して偏電效果を用いるアンテナを基盤に無指向性アンテナを具現するにあたり、一側面上にx軸方向に信号を偏波させることができるようにx軸マイクロストリップ線路110を形成し、他側面上にy軸方向に信号を偏波させることができるようにy軸マイクロストリップ線路120を形成し、x軸マイクロストリップ線路110のノード110a、110bの部分に対応し、回路基板を貫通するように形成されてy軸マイクロストリップ線路120が形成される基板面上に備えられるスルーホール130a、130b、及びy軸マイクロストリップ線路120のノード120a、120bの部分に対応し、回路基板を貫通するように形成されてx軸マイクロストリップ線路110が形成される基板面上に備えられるスルーホール140a、140bからなる第1基板100と、上記第1基板100と同一の構造で形成され、基板面上に具現されるx軸マイクロストリップ線路とy軸マイクロストリップ線路をy軸を中心に45°±5°で回転させたx軸マイクロストリップ線路210及びy軸マイクロストリップ線路220が基板上に具現される第2基板200と、上記第1基板100及び第2基板200の一側面に結合されて回路網を構成し、信号を放射するための金属板形状の放射アンテナ300と、上記第1基板100と第2基板200を結線するための結線回路基板400と、を含み、上記第1基板100及び第2基板200と結線回路基板400を組み合わせて立方体構造で具現されることを特徴とする偏電效果を用いたMIMO用無指向性アンテナを提供する。   In order to achieve the above-mentioned object, the input port, the T distributor for distributing the signal, and the 180 ° signal phase converter are formed by the metal strip line on the dielectric substrate, and the metal plate is the radiator of the patch antenna. In order to implement an omnidirectional antenna based on an antenna using the bias effect, the x-axis microstrip line 110 is formed on one side so that a signal can be polarized in the x-axis direction. The y-axis microstrip line 120 is formed on the other side surface so that the signal can be polarized in the y-axis direction, and corresponds to the nodes 110a and 110b of the x-axis microstrip line 110 and penetrates the circuit board. Through-holes 130a and 130b provided on the substrate surface on which the y-axis microstrip line 120 is formed, and the y-axis Corresponding to the portions of the nodes 120a and 120b of the cross-trip line 120, the first through holes 140a and 140b are formed so as to penetrate the circuit board and provided on the substrate surface on which the x-axis microstrip line 110 is formed. The substrate 100 and the x-axis microstrip line and the y-axis microstrip line, which are formed in the same structure as the first substrate 100 and embodied on the substrate surface, are rotated by 45 ° ± 5 ° around the y-axis. The x-axis microstrip line 210 and the y-axis microstrip line 220 are coupled to one side surface of the second substrate 200 implemented on the substrate and the first substrate 100 and the second substrate 200 to form a circuit network, A metal plate-shaped radiation antenna 300 for radiating the light, and a connection circuit base for connecting the first substrate 100 and the second substrate 200 A non-directional antenna for MIMO using a bias effect, characterized in that the first substrate 100 and the second substrate 200 and the wired circuit board 400 are combined to form a cubic structure. To do.

また、上記のような偏電效果を用いたMIMOアンテナを具現するにあたり、x軸マイクロストリップ線路110が前面部に配置される第1基板100、上記第1基板100を逆にしてy軸マイクロストリップ線路120が前面部に配置されるリバース第1基板100’、x軸マイクロストリップ線路210が前面部に配置される第2基板200、及び第2基板200を逆にしてy軸マイクロストリップ線路220が前面部に配置されるリバース第2基板200’を側面部に配置し、且つ、それぞれの基板の側面が結合されるようにして筺体構造として配置し、下端部における開放された部分に結線回路基板400を結合した後、それぞれの基板の前面部に放射アンテナ300を結合する。上記結線回路基板400の底面には信号を印加する第1端子410及び第2端子420が形成され、上記第1端子410は回路基板を貫通して一側面に形成されるストリップ線路に結線され、第2端子420は他側面に形成されるストリップ線路に結線されるようにする。   In order to implement a MIMO antenna using the above-described bias effect, the first substrate 100 having the x-axis microstrip line 110 disposed on the front surface thereof, and the y-axis microstrip with the first substrate 100 reversed. A reverse first substrate 100 ′ in which the line 120 is disposed in the front portion, a second substrate 200 in which the x-axis microstrip line 210 is disposed in the front portion, and a y-axis microstrip line 220 with the second substrate 200 reversed. The reverse second substrate 200 ′ disposed on the front surface portion is disposed on the side surface portion, and is disposed as a housing structure so that the side surfaces of the respective substrates are coupled to each other. After coupling 400, the radiation antenna 300 is coupled to the front surface of each substrate. A first terminal 410 and a second terminal 420 for applying signals are formed on the bottom surface of the wired circuit board 400, and the first terminal 410 is connected to a strip line formed on one side through the circuit board. The second terminal 420 is connected to a strip line formed on the other side surface.

このような構造により、上記第1端子410及び第2端子420にそれぞれ異なる信号を印加し、信号を偏電させて複数個の周波数を放射するとき、それぞれの信号が混線しないようにすることで複数個の周波数を送受信できるようする。   With such a structure, when different signals are applied to the first terminal 410 and the second terminal 420 and the signals are biased to radiate a plurality of frequencies, the respective signals are prevented from being mixed. A plurality of frequencies can be transmitted and received.

また、上記第1基板100、第2基板200、回路結線基板400、及び放射アンテナ300で具現される立方体形状の無指向性アンテナの第1基板100及び第2基板200にそれぞれ複数個のストリップ線路を形成し、これに対応する複数個の放射アンテナを備えて立方体を形成することにより、マルチバンド通信が可能なアンテナ構造体を具現できる偏電效果を用いたMIMO用無指向性アンテナをさらに具現することができる。   In addition, a plurality of strip lines are provided on each of the first substrate 100 and the second substrate 200 of the cubic-shaped omnidirectional antenna implemented by the first substrate 100, the second substrate 200, the circuit connection substrate 400, and the radiation antenna 300. And a non-directional antenna for MIMO using a bias effect that can realize an antenna structure capable of multi-band communication by forming a cube with a plurality of radiating antennas corresponding thereto can do.

上記のような技術的ニーズにより、偏電效果を用いたMIMO用無指向性アンテナを提供することができるため、その構造が簡単で多様な形態に拡大することができる高性能のMIMO用無指向性アンテナを提供するという効果がある。   Due to the above technical needs, it is possible to provide a MIMO omnidirectional antenna using the bias effect, so that the structure is simple and can be expanded to various forms. There is an effect of providing a sex antenna.

本発明で用いられる偏電效果を説明するための概要説明図Outline explanatory diagram for explaining the bias effect used in the present invention 本発明の第1基板100のマイクロストリップ線路の構成を示すための前面図及び背面図The front view and back view for showing the structure of the microstrip line of the 1st board | substrate 100 of this invention 本発明の第2基板200のマイクロストリップ線路の構成を示すための前面図及び背面図The front view and back view for showing the structure of the microstrip line of the 2nd board | substrate 200 of this invention 本発明の偏電アンテナの構成を示すための断面図Sectional drawing for showing the configuration of the polarized antenna of the present invention 本発明の偏電效果を用いたMIMO用無指向性アンテナの斜視図The perspective view of the omnidirectional antenna for MIMO using the bias effect of this invention 本発明の偏電效果を用いたMIMO用無指向性アンテナの底面斜視図Bottom perspective view of omnidirectional antenna for MIMO using the bias effect of the present invention 本発明の偏電效果を用いたMIMO用無指向性アンテナの外周面に対する展開図FIG. 3 is a development view of an outer peripheral surface of a MIMO omnidirectional antenna using the bias effect of the present invention. 本発明の偏電效果を用いたMIMO用無指向性アンテナの放射パターンを示す放射パターン図Radiation pattern diagram showing a radiation pattern of a non-directional MIMO antenna using the bias effect of the present invention 本発明の偏電效果を用いたMIMO用無指向性アンテナの放射パターンを示す放射パターン図Radiation pattern diagram showing a radiation pattern of a non-directional MIMO antenna using the bias effect of the present invention 本発明の一実施例を示す例示説明図Example explanatory drawing which shows one Example of this invention 本発明の一実施例を示す例示説明図Example explanatory drawing which shows one Example of this invention

以下では、当業者が本発明の偏電効果を用いた無指向性MIMOアンテナを容易に実施することができるように図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, detailed description will be given with reference to the drawings so that those skilled in the art can easily implement the omnidirectional MIMO antenna using the bias effect of the present invention.

図1は本発明で用いられる偏電效果を説明するための概要図である。   FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the bias effect used in the present invention.

図1を参照して偏電效果について簡略に説明すると、回路基板上に具現されるマイクロストリップに信号を印加すると、印加された信号の「+」信号と「−」信号がそれぞれ位相差によって分離され、分離された信号によってアンテナの給電が行われて偏電效果が発生する。   The bias effect will be briefly described with reference to FIG. 1. When a signal is applied to the microstrip formed on the circuit board, the “+” signal and the “−” signal of the applied signal are separated by the phase difference. Then, the antenna is fed by the separated signal, and a bias effect is generated.

これは、誘電体回路基板上に、ストリップ線路を用いることにより、入力ポート、信号を分配するためのT分配器、及び180°信号位相変換器を金属ストリップ線路で構成し、金属板をパッチアンテナのラジエーターに適用して発生する偏電效果を用いるためである。   This is because a strip line is used on a dielectric circuit board, and an input port, a T distributor for distributing a signal, and a 180 ° signal phase converter are constituted by a metal strip line, and the metal plate is a patch antenna. This is because of the use of the bias effect generated by applying to the other radiator.

このような偏電效果を発生させるために、x軸とy軸にそれぞれ偏波される一対のストリップを同一の基板上に配置してアンテナ効果を奏するようにする。   In order to generate such a bias effect, a pair of strips polarized respectively in the x-axis and the y-axis are arranged on the same substrate so that the antenna effect is produced.

これに関連する具体的な説明は特許文献1で説明されている公知の技術であるため省略する。   Since a specific description related to this is a known technique described in Patent Document 1, it will be omitted.

上記のような偏電效果を用いるMIMO用無指向性アンテナに関しては、以下でより具体的に説明する。   The MIMO omnidirectional antenna using the above-described bias effect will be described in more detail below.

図2は本発明の第1基板100のマイクロストリップ線路の構成を示すための前面図及び背面図であり、図3は本発明の第2基板200のマイクロストリップ線路の構成を示すための前面図及び背面図である。   FIG. 2 is a front view and a rear view for illustrating the configuration of the microstrip line of the first substrate 100 of the present invention, and FIG. 3 is a front view of the configuration of the microstrip line of the second substrate 200 of the present invention. FIG.

図2及び図3を参照して詳細に説明すると、回路基板上の一側面にx軸方向に偏向する偏波を発生させるためのx軸マイクロストリップ線路110が形成され、上記x軸マイクロストリップ線路110が形成された回路基板の反対側面上にy軸方向に偏向する偏波を発生させるためのy軸マイクロストリップ線路120が形成される第1基板100を形成する。即ち、上記第1基板100には、回路基板の前面部及び背面部にx軸マイクロストリップ線路110及びy軸マイクロストリップ線路120がそれぞれ形成される。   Referring to FIGS. 2 and 3, the x-axis microstrip line 110 for generating the polarization polarized in the x-axis direction is formed on one side of the circuit board. A first substrate 100 on which a y-axis microstrip line 120 for generating a polarized wave deflected in the y-axis direction is formed on the opposite side surface of the circuit board on which 110 is formed. That is, on the first substrate 100, the x-axis microstrip line 110 and the y-axis microstrip line 120 are formed on the front and back portions of the circuit board, respectively.

また、上記x軸マイクロストリップ線路110のノード110a、110bの部分に対応するスルーホール130a、130bをy軸マイクロストリップ線路120が具現された回路基板面上に形成し、y軸マイクロストリップ線路120のノード120a、120bの部分に対応するスルーホール140a、140bをx軸マイクロストリップ線路110が具現された回路基板面上にそれぞれ形成して、回路基板を貫通するようにする。また、金属板形状の放射アンテナ300の一側面に形成された4つのリードピン310がそれぞれ結合されるようにする。   Further, through holes 130 a and 130 b corresponding to the portions of the nodes 110 a and 110 b of the x-axis microstrip line 110 are formed on the circuit board surface on which the y-axis microstrip line 120 is implemented. Through holes 140a and 140b corresponding to the portions of the nodes 120a and 120b are respectively formed on the circuit board surface on which the x-axis microstrip line 110 is implemented so as to penetrate the circuit board. Further, four lead pins 310 formed on one side surface of the metal plate-shaped radiation antenna 300 are respectively coupled.

上記のように回路基板の両側面にそれぞれx軸マイクロストリップ線路110とy軸マイクロストリップ線路120を区分して具現するのは、同一の基板上にマイクロストリップ線路を具現する場合、ショートなどの問題が発生する可能性があり、精密なパターンの具現時に、回路基板のサイズが大きくなるという短所があるため、これを克服するために立体的に具現するためである。   As described above, the x-axis microstrip line 110 and the y-axis microstrip line 120 are separately implemented on both side surfaces of the circuit board when the microstrip line is implemented on the same board. In order to overcome this problem, the circuit board may be increased in size when a precise pattern is implemented.

ここで、同一面上に具現する回路基板とそれぞれの基板面に具現する技術が同一の効果を示すのは、当業者であれば誰でも分かる事実であるためこれに関する付加的な説明は省略する。   Here, since it is a fact that anyone skilled in the art can understand that the circuit board embodied on the same surface and the technology embodied on each substrate surface exhibit the same effect, additional explanation regarding this will be omitted. .

また、上記第1基板100とともに本発明の偏電效果を用いたMIMOアンテナを構成する第2基板200は、上記第1基板100のy軸を基準に45°±5°回転されて配置されたx軸マイクロストリップ線路210及びy軸マイクロストリップ線路220を含む。   In addition, the second substrate 200 constituting the MIMO antenna using the bias effect of the present invention together with the first substrate 100 is rotated by 45 ° ± 5 ° with respect to the y axis of the first substrate 100. An x-axis microstrip line 210 and a y-axis microstrip line 220 are included.

より詳細に説明すると、第1基板100のx軸マイクロストリップ線路110及び第2基板200のx軸マイクロストリップ線路210、及び第1基板100のy軸マイクロストリップ線路120及び第2基板200のy軸マイクロストリップ線路220がそれぞれ45°±5°の角度差を発生する。   More specifically, the x-axis microstrip line 110 of the first substrate 100 and the x-axis microstrip line 210 of the second substrate 200 and the y-axis microstrip line 120 of the first substrate 100 and the y-axis of the second substrate 200 are described. Each of the microstrip lines 220 generates an angle difference of 45 ° ± 5 °.

このような第2基板200におけるx軸マイクロストリップ線路210のノード210a、210b及びy軸マイクロストリップ線路220のノード220a、220bの部分にも、回路基板の反対側面上にそれぞれ放射アンテナ300のリードピン310を結合するためのスルーホール230a、230b及び240a、240bが形成される。   In the second substrate 200, the nodes 210a and 210b of the x-axis microstrip line 210 and the nodes 220a and 220b of the y-axis microstrip line 220 are also provided on the opposite side surfaces of the circuit board, respectively. Through holes 230a and 230b and 240a and 240b are formed.

上記のように構成される第1基板100及び第2基板200の一側面には、信号を放射するための金属板形状の放射アンテナ300が備えられる。   A metal plate-shaped radiation antenna 300 for radiating signals is provided on one side of the first substrate 100 and the second substrate 200 configured as described above.

上記放射アンテナ300は、上述の通り、一側面に4つのリードピン310を備え、それぞれの回路基板上に形成されるスルーホールに結合されて回路を構成する。   As described above, the radiating antenna 300 includes four lead pins 310 on one side surface and is coupled to through holes formed on the respective circuit boards to constitute a circuit.

上記のように、第1基板100及び第2基板200にそれぞれ放射アンテナ300を結合して偏電アンテナを完成させる。   As described above, the radiation antenna 300 is coupled to each of the first substrate 100 and the second substrate 200 to complete the polarized antenna.

このとき、上記第1基板100及び第2基板200に結合される放射アンテナ300は、エアギャップ150が形成されるように互いに離れて結合される。   At this time, the radiating antennas 300 coupled to the first substrate 100 and the second substrate 200 are coupled apart from each other so that an air gap 150 is formed.

これは、放射アンテナ300から発生する偏波の共振周波数などを合わせるためである。   This is because the resonance frequency of the polarization generated from the radiation antenna 300 is matched.

図5は本発明の偏電效果を用いたMIMO用無指向性アンテナの斜視図であり、図6は本発明の偏電效果を用いたMIMO用無指向性アンテナの底面斜視図であり、図7は本発明の偏電效果を用いたMIMO用無指向性アンテナの外周面に対する展開図として入力ポート別に発生する偏波を示す。   FIG. 5 is a perspective view of an omnidirectional antenna for MIMO using the bias effect of the present invention, and FIG. 6 is a bottom perspective view of the omnidirectional antenna for MIMO using the bias effect of the present invention. 7 shows the polarization generated for each input port as a development view of the outer peripheral surface of the MIMO omnidirectional antenna using the polarization effect of the present invention.

図5から図7を参照して詳細に説明すると、第1基板100及び第2基板200上にそれぞれ放射アンテナ300を結合して完成される偏電アンテナをそれぞれの面に配置することで立方体形状のMIMO用無指向性アンテナを具現する。   Referring to FIGS. 5 to 7, a detailed description will be given with reference to FIGS. 5 to 7, in which a polarized antenna completed by coupling the radiation antenna 300 to each of the first substrate 100 and the second substrate 200 is arranged on each surface. The omnidirectional antenna for MIMO is implemented.

このとき、複数個の上記第1基板100及び第2基板200を側面部に配置した後、結線のための結線回路基板400を底面部に配置して回路網を完成させる。   At this time, after arranging a plurality of the first substrate 100 and the second substrate 200 on the side surface portion, a connection circuit substrate 400 for connection is disposed on the bottom surface portion to complete the circuit network.

ここで、上記第1基板100と隣接する側面には他の第1基板100が配置される。このとき、回路網を具現するために、第1基板100のy軸マイクロストリップ線路120が前面部に配置されるように逆にしたリバース第1基板100’を配置する。   Here, another first substrate 100 is disposed on a side surface adjacent to the first substrate 100. At this time, in order to implement a circuit network, the reverse first substrate 100 ′ is disposed so that the y-axis microstrip line 120 of the first substrate 100 is disposed on the front surface.

上記リバース第1基板100’は、単に第1基板100を逆にしたもので、正常的な第1基板100と区分するための表示であるだけで、他の構成要素ではないことを明示する。また、立体的な回路及び回路網の構成のための配置であるだけで、他の効果及び機能的な差異によるものでもないことを明示する。   The reverse first substrate 100 ′ is simply the reverse of the first substrate 100, and is a display for distinguishing from the normal first substrate 100, and clearly indicates that it is not another component. Further, it is clearly indicated that the arrangement is only for the configuration of a three-dimensional circuit and a network, and not due to other effects and functional differences.

また、上記のように一対の第1基板100を配置した後、残りの側面には第2基板200を配置する。   Further, after arranging the pair of first substrates 100 as described above, the second substrate 200 is arranged on the remaining side surfaces.

ここも、第2基板200、及び第2基板200を単に逆にしたリバース第2基板200’を配置して立方体の側面部分を具現する。   Also here, the second substrate 200 and the reverse second substrate 200 ′ in which the second substrate 200 is simply reversed are arranged to embody the side surface portion of the cube.

上記のように、第1基板100及び第2基板200をそれぞれ配置して立方体の側面部分を具現した後、底面部に結線回路基板400を配置して回路網を完成させる。   As described above, the first substrate 100 and the second substrate 200 are arranged to implement the side surface portion of the cube, and then the connection circuit board 400 is arranged on the bottom portion to complete the circuit network.

このとき、上記結線回路基板400の一側面には、入出力を担当する第1端子410及び第2端子420がそれぞれ備えられる。   At this time, a first terminal 410 and a second terminal 420 in charge of input / output are provided on one side of the wired circuit board 400, respectively.

上記のような第1端子410及び第2端子420は、両側面にそれぞれ回路を具現するために形成されるストリップ線路の端部にそれぞれ結線される。   The first terminal 410 and the second terminal 420 as described above are respectively connected to the end portions of the strip line formed to embody a circuit on both side surfaces.

より詳細に説明すると、上記結線回路基板400の上端面に形成されるストリップ線路の端部には第1端子410が回路基板を貫通して結線され、結線回路基板400の反対側には第2端子420がそれぞれ結線される。   More specifically, the first terminal 410 is connected to the end of the strip line formed on the upper end surface of the connection circuit board 400 through the circuit board, and the second terminal is connected to the opposite side of the connection circuit board 400. Terminals 420 are respectively connected.

上記のように構成された本発明の偏電效果を用いたMIMO用無指向性アンテナに信号を印加すると、それぞれの面に配置される偏電アンテナによって信号が放射される(図8及び図9参照)。   When a signal is applied to the MIMO omnidirectional antenna using the bias effect of the present invention configured as described above, the signal is radiated by the bias antennas disposed on the respective surfaces (FIGS. 8 and 9). reference).

図8は第1端子410に信号を印加したときの放射パターンを示すものであり、図9は第2端子420に信号を印加したときの放射パターンを示すものである。   FIG. 8 shows a radiation pattern when a signal is applied to the first terminal 410, and FIG. 9 shows a radiation pattern when a signal is applied to the second terminal 420.

このとき、第1端子410及び第2端子420に信号を印加すると、それぞれの偏波アンテナを通じて放射される信号は、アンテナを中心に均一な範囲に放射されて、無指向性アンテナとしての役割をすることができる。   At this time, when a signal is applied to the first terminal 410 and the second terminal 420, the signal radiated through the respective polarized antennas is radiated to a uniform range around the antenna, and serves as an omnidirectional antenna. can do.

このような無指向性アンテナを用いて放射される信号は、単一周波数の信号だけでなく、複数の周波数の信号を放射することができる。これは、特許文献1に記載されている偏電效果を用いたものであるため、これに関する詳細な説明は省略する。   A signal radiated by using such an omnidirectional antenna can radiate not only a single frequency signal but also a plurality of frequency signals. Since this uses the bias effect described in Patent Document 1, a detailed description thereof will be omitted.

このように、本発明の偏電效果を用いたMIMO用無指向性アンテナを適用して送受信するための周波数は、金属板形状の放射アンテナ300のサイズを調節して選択することができ、金属板形状の放射アンテナ300の長さによって異なる。これは、当業者であれば誰でも分かるものである。   As described above, the frequency for transmitting and receiving the MIMO omnidirectional antenna using the bias effect of the present invention can be selected by adjusting the size of the metal plate-shaped radiating antenna 300. It differs depending on the length of the plate-shaped radiation antenna 300. This can be understood by anyone skilled in the art.

図10及び図11は本発明の一実施例を示す例示図である。   10 and 11 are exemplary views showing an embodiment of the present invention.

図10及び図11を参照して詳細に説明すると、本発明の偏電效果を用いたMIMO用無指向性アンテナは、単一構造体で適用されることができ、周波数の使用量によって1つの基板に複数個のストリップ線路を形成し、複数個の放射アンテナを備えてマルチバンド型MIMO用無指向性アンテナを具現することもできる。   Referring to FIG. 10 and FIG. 11, the MIMO omnidirectional antenna using the bias effect of the present invention can be applied as a single structure, and one frequency is used depending on the amount of frequency used. A multi-band MIMO omnidirectional antenna can be implemented by forming a plurality of strip lines on a substrate and providing a plurality of radiation antennas.

このとき、1つの基板に具現されるストリップ線路及び結合される放射アンテナの個数は2個で形成されることが好ましい。 At this time, it is preferable that the number of strip lines embodied on one substrate and the number of coupled radiation antennas is 2n .

上記のような方法により、1つの基板上に2つのストリップ線路と放射アンテナを結合した2段マルチバンド型MIMO用無指向性アンテナ、及び4段マルチバンド型MIMO用無指向性アンテナが具現されることができる。   By the method as described above, a two-stage multiband MIMO omnidirectional antenna and a four-stage multiband MIMO omnidirectional antenna in which two striplines and a radiating antenna are combined on one substrate are implemented. be able to.

より詳細に説明すると、ストリップ線路及び放射アンテナが備えられる複数個の基板を側面部に配置した後、下端部における開放された部分に結線回路基板を結合して構造体を完成させる。   More specifically, after arranging a plurality of substrates provided with a strip line and a radiation antenna on the side surface portion, the connection circuit substrate is coupled to the open portion at the lower end portion to complete the structure.

このような構造体を具現するには、上述の単一構造体の具現方法と同一の方法が適用される。また、2段または4段マルチバンド型アンテナの場合、1つの回路基板に具現されるストリップ線路及び放射アンテナの個数の差異があるだけである。   In order to implement such a structure, the same method as that of the above-described single structure is applied. Further, in the case of a two-stage or four-stage multiband antenna, there is only a difference in the number of strip lines and radiation antennas implemented on one circuit board.

上記のような方法により、本発明の偏電效果を用いたMIMOアンテナ及びマルチバンド型MIMOアンテナを具現することができる。   By the above method, a MIMO antenna and a multiband MIMO antenna using the bias effect of the present invention can be implemented.

ここで、上記マルチバンド型MIMOアンテナは、単一構造体と区分するためのものであるだけで、本発明の技術的思想の範疇で拡大できることを明示する。   Here, it is clarified that the multiband MIMO antenna can be expanded within the scope of the technical idea of the present invention only to distinguish it from a single structure.

100 第1基板
110 x軸マイクロストリップ線路
120 y軸マイクロストリップ線路
200 第2基板
210 x軸マイクロストリップ線路
220 y軸マイクロストリップ線路
300 放射アンテナ
400 結線回路基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 1st board | substrate 110 x-axis microstrip line 120 y-axis microstrip line 200 2nd board | substrate 210 x-axis microstrip line 220 y-axis microstrip line 300 Radiation antenna 400 Connection circuit board

Claims (5)

誘電体基板に入力ポート、信号を分配するためのT分配器、及び180°信号位相変換器を金属ストリップ線路で構成し、金属板をパッチアンテナのラジエーターとして適用して偏電效果を用いるアンテナを基盤に無指向性アンテナを具現するにあたり、
一側面上にx軸方向に信号を偏波させることができるようにx軸マイクロストリップ線路110を形成し、他側面上にy軸方向に信号を偏波させることができるようにy軸マイクロストリップ線路120を形成し、x軸マイクロストリップ線路110のノード110a、110bの部分に対応し、回路基板を貫通するように形成されてy軸マイクロストリップ線路120が形成される基板面上に備えられるスルーホール130a、130b、及びy軸マイクロストリップ線路120のノード120a、120bの部分に対応し、回路基板を貫通するように形成されてx軸マイクロストリップ線路110が形成される基板面上に備えられるスルーホール140a、140bからなる第1基板100と、
前記第1基板100と同一の構造で形成され、基板面上に具現されるx軸マイクロストリップ線路とy軸マイクロストリップ線路をy軸を中心に45°±5°で回転させたx軸マイクロストリップ線路210及びy軸マイクロストリップ線路220が基板上に具現される第2基板200と、
前記第1基板100及び第2基板200の一側面に結合されて回路網を構成し、信号を放射するための金属板形状の放射アンテナ300と、
前記第1基板100と第2基板200を結線するための結線回路基板400と、を含み、
前記第1基板100及び第2基板200と結線回路基板400を組み合わせて立方体構造で具現される
ことを特徴とする偏電效果を用いたMIMO用無指向性アンテナ。
An antenna using a bias effect by applying an input port, a T distributor for distributing a signal, and a 180 ° signal phase converter to a dielectric substrate by a metal strip line and applying a metal plate as a radiator of a patch antenna. In implementing an omnidirectional antenna on the base,
An x-axis microstrip line 110 is formed on one side so that the signal can be polarized in the x-axis direction, and a y-axis microstrip is provided on the other side so that the signal can be polarized in the y-axis direction. The line 120 is formed, corresponds to the portions of the nodes 110a and 110b of the x-axis microstrip line 110, is formed so as to penetrate the circuit board, and is provided on the substrate surface on which the y-axis microstrip line 120 is formed. Through holes provided on the substrate surface corresponding to the holes 130a and 130b and the nodes 120a and 120b of the y-axis microstrip line 120 and formed so as to penetrate the circuit board and on which the x-axis microstrip line 110 is formed. A first substrate 100 comprising holes 140a, 140b;
An x-axis microstrip formed by the same structure as that of the first substrate 100 and rotated by 45 ° ± 5 ° about the y-axis about the x-axis microstrip line and the y-axis microstrip line embodied on the substrate surface A second substrate 200 in which the line 210 and the y-axis microstrip line 220 are implemented on the substrate;
A metal plate-shaped radiating antenna 300 for radiating a signal, which is coupled to one side of the first substrate 100 and the second substrate 200 to form a circuit network;
A connection circuit board 400 for connecting the first substrate 100 and the second substrate 200;
A MIMO non-directional antenna using a bias effect, wherein the first substrate 100 and the second substrate 200 are combined with a wired circuit board 400 to form a cubic structure.
前記偏電效果を用いた無指向性アンテナを具現するにあたり、x軸マイクロストリップ線路110が前面部に配置される第1基板100、前記第1基板100を逆にしてy軸マイクロストリップ線路120が前面部に配置されるリバース第1基板100’、x軸マイクロストリップ線路210が前面部に配置される第2基板200、及び第2基板200を逆にしてy軸マイクロストリップ線路220が前面部に配置されるリバース第2基板200’を側面部に配置し、且つ、それぞれの基板の側面が結合されるようにして筺体構造として配置し、下端部における開放された部分に結線回路基板400を結合した後、それぞれの基板の前面部に放射アンテナ300を結合して完成させる
請求項1に記載の偏電效果を用いたMIMO用無指向性アンテナ。
In realizing the omnidirectional antenna using the bias effect, the first substrate 100 having the x-axis microstrip line 110 disposed on the front surface thereof, and the y-axis microstrip line 120 with the first substrate 100 reversed is provided. The reverse first substrate 100 ′ disposed on the front surface, the second substrate 200 on which the x-axis microstrip line 210 is disposed on the front surface, and the y-axis microstrip line 220 on the front surface with the second substrate 200 reversed. The reverse second substrate 200 ′ is arranged on the side surface, and is arranged as a housing structure so that the side surfaces of the respective substrates are coupled, and the wired circuit board 400 is coupled to the open portion at the lower end. Then, the radiating antenna 300 is coupled to the front portion of each substrate to complete the omnidirectional antenna for MIMO using the bias effect. Na.
前記結線回路基板400の底面には信号を印加する第1端子410及び第2端子420が形成され、前記第1端子410は回路基板を貫通して一側面に形成されるストリップ線路に結線され、第2端子420は他側面に形成されるストリップ線路に結線される
請求項1に記載の偏電效果を用いたMIMO用無指向性アンテナ。
A first terminal 410 and a second terminal 420 for applying signals are formed on the bottom surface of the wired circuit board 400, and the first terminal 410 is connected to a strip line formed on one side through the circuit board. The MIMO non-directional antenna using the bias effect according to claim 1, wherein the second terminal 420 is connected to a strip line formed on the other side surface.
前記第1端子410及び第2端子420にそれぞれ異なる信号を印加し、信号を偏電させて複数個の周波数を放射するとき、それぞれの信号が混線しないようにする
請求項3に記載の偏電效果を用いたMIMO用無指向性アンテナ。
4. The bias according to claim 3, wherein when different signals are applied to the first terminal 410 and the second terminal 420 and the signals are biased to radiate a plurality of frequencies, the signals are not mixed. An omnidirectional antenna for MIMO using effects.
前記第1基板100、第2基板200、回路結線基板400、及び放射アンテナ300で具現される立方体形状の無指向性アンテナの第1基板100及び第2基板200にそれぞれ複数個のストリップ線路を形成し、これに対応する複数個の放射アンテナを備えて立方体を形成することにより、マルチバンド通信が可能なアンテナ構造体を具現することができる
請求項1ないし4のいずれかに記載の偏電效果を用いたMIMO用無指向性アンテナ。
A plurality of strip lines are respectively formed on the first substrate 100 and the second substrate 200 of the cube-shaped omnidirectional antenna embodied by the first substrate 100, the second substrate 200, the circuit connection substrate 400, and the radiation antenna 300. 5. The antenna structure according to claim 1, wherein an antenna structure capable of multiband communication can be realized by forming a cube with a plurality of radiation antennas corresponding to the antenna. Omnidirectional antenna using MIMO.
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