KR100291156B1

KR100291156B1 - 무지향성방사패턴의소형나선형안테나

Info

Publication number: KR100291156B1
Application number: KR1019980008647A
Authority: KR
Inventors: 아끼오 구라모또
Original assignee: 가네꼬 히사시; 닛본 덴기 가부시끼가이샤
Priority date: 1997-03-14
Filing date: 1998-03-14
Publication date: 2001-07-12
Also published as: DE69834680D1; AU5841098A; KR19980080266A; EP0865100B1; US6034650A; JP3314654B2; AU745994B2; EP0865100A3; CA2232064A1; CN1193826A; CA2232064C; EP0865100A2; CN1225818C; JPH10256824A

Abstract

브로드 팬 방사 패턴의 소형 나선형 안테나는 임피던스 매칭을 용이하게 하고 방사 효율을 높인다. 이는 유전체 실린더, 유전체 실린더의 외면에 배치된 복수의 방사 도전체, 유전체 실린더의 상부 내면에 배치되어 유도성 리액턴스를 소거하는 매칭 도전체, 및 유전체 실린더의 하부 내면에서 방사 도전체 부근에 배치되어 나선형 안테나의 임피던스를 감소시키는 복수의 피더 도전체로 구성된다.

Description

무지향성 방사 패턴의 소형 나선형 안테나{A SMALL HELICAL ANTENNA WITH NON-DIRECTIONAL RADIATION PATTERN}

본 발명은 무선 통신용 나선형 안테나에 관한 것으로, 특히, 이동 위성 통신 또는 지상 이동 통신 등에서의 이동 단말기용 브로드 팬 방사 패턴(broad fanradiation pattern)을 가진 소형 나선형 안테나에 관한 것이다.

종래의 나선형 안테나는 일본 공개 특허 공보 제96-78945(78945/1996)호에 개시되어 있다, 도 7은 이러한 나선형 안테나(100)의 사시도이다.

종래 기술에 따른 나선형 안테나(100)는 유전체 실린더(104)와 이 유전체 실린더(104) 주변에 감겨있는 플렉시블 인쇄 배선 시트(107)를 구비하고, 두 개의 나선형 밸런스 도전체(101 및 101')를 갖추고 있다.

동축 케이블(105)의 언밸런스 RF 신호(무선 주파수 신호)는 평형 비평형 변압기(balanced to unbalanced transformer : 108)에 의해 밸런스 RF 신호로 변환된다.

그 후, 밸런스 RF 신호는 두 나선형 밸런스 도전체(101 및 101')의 각각에 공급된다.

도 8은 도 7에 도시된 나선형 안테나(100)의 조립 과정을 도시한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 두 개의 밸런스 나선형 도전체(101 및 101')는 감압 접착식 이중 코팅 테이프(pressure sensitive adhesive double coated tape: 103)에 의해 플렉시블 인쇄 배선 시트(107)에 접착된다.

도 9는 도 7에 도시된 나선형 안테나(100)의 금속 도전체(106)의 사시도를 예시한다. 나선형 도전체(101 및 101')의 단부는 스트레이트 금속 도전체(106)에 의해 단락 회로화된다. 금속 도전체(106)는 나선형 도전체(101 및 101')를 보호함으로써, 그들의 기계적 강도를 향상시키고 나선형 안테나(100)의 임피던스 매칭을 실현하게 된다.

도 10은 다른 형태의 금속 도전체(106)의 사시도를 설명한다. 즉, 도 10에 도시된 금속 도전체(106)의 형태는 만곡되어 임피던스 매칭을 실현하기에 적합하다. 이 경우, 금속 도전체(106)의 임피던스 매칭은 만곡 부분의 형태를 변화시키거나 조정함으로써 비교적 쉽게 이루어질 수 있다.

상기 설명에서, 도 9 및 10에 도시된 두 형태의 금속 도전체(106)는 주로, 용이한 임피던스 매칭 및 강한 기계적 강도에 양호하다.

하지만, 종래 기술의 나선형 안테나(100)는 모든 나선형 도전체들에 피더 임피던스 매칭을 반드시 제공할 수 있는 것은 아니다.

즉, 종래 기술의 나선형 안테나(100)는 2 이상의 권선을 갖는 비교적 긴 나선형 도전체를 포함한 나선형 안테나에 매우 효과적이다. 하지만, 이동 단말기 등을 위한 브로드 팬 방사 패턴을 가진 나선형 안테나의 경우, 대개, 나선형 도전체(101 및 101') 각각은 단 1.5λ(λ는 동작 주파수의 파장임)의 길이를 가지며, 그 권선수는 2 이하이다. 이 경우, 금속 도전체에 의해 임피던스 매칭을 조절할 수 있는 나선형 도전체(101 및 101')의 피더 임피던스 주파수 대역은 매우 협소하다. 결과적으로, 광대역의 주파수 대역에서 나선형 안테나(100)의 피더 임피던스 매칭을 실현하는 것은 불가능하다.

따라서, 본 발명의 목적은 전기적 임피던스 매칭을 용이하게 실현하고, 전압 정재파비(voltage standing wave ratio: VSWR)를 향상시키며, 짧은 나선형 도전체와 비교적 적은 권선수를 갖는 나선형 안테나의 방사 효율 및 안테나 이득을 증가시키기 위한 것이다.

본 발명의 나선형 안테나는 유전체 실린더의 외벽에 배치된 복수의 방사 도전체, 유전체 실린더의 내벽에서 상이한 위상으로 복수의 방사 도전체 각각의 각 제1 단부와의 정전 결합(electrostatic coupling)을 통해 고주파수 신호를 공급하는 복수의 피더 도전체, 및 대향하는 제2 단부들과 정전기적으로 결합된 매칭 도전체를 포함한다.

다른 실시예에서는 매칭 도전체를 생략할 수도 있다.

또 다른 실시예에서, 본 발명의 나선형 안테나는 유전체 실린더의 외벽에 배치된 복수의 방사 도전체, 상기 유전체 실린더의 내벽에서 상이한 위상으로 복수의 방사 도전체 각각에 고주파수 신호를 직접 공급하는 피더 수단, 및 대향 단부들과 정전기적으로 결합된 매칭 도전체를 구비한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 다음의 기술중의 하나 또는 전부에 의해 전기적 임피던스 매칭을 달성한다.

(1) 매칭 도전체는 표면 상에 복수의 방사 도전체를 갖춘 나선형 안테나를 형성하는 원통형 도전체의 내벽에 탑재되어 있다.

(2) 복수의 방사 도전체와 동일 개수의 피더 도전체는 표면에 복수의 방사 도전체를 갖춘 나선형 안테나를 형성하는 원통형 도전체의 내벽에서 나선형 안테나에 고주파수 신호를 공급하기 위해 상호 근접하여 배치되어 있다.

도 1은 본 발명에 따른 제1 실시예의 나선형 안테나(10)의 사시도.

도 2의 (a)는 본 발명에 따른 나선형 안테나(10)의 유전체 실린더(1)의 상측 부분의 사시도.

도 2의 (b)는 도 2의 (a)와 유사 도면으로서, 본 발명에 따른 나선형 안테나(10)의 유전체 실린더(1)의 상측 부분의 다른 실시예를 도시한 도면.

도 3은 본 발명에 따른 나선형 안테나(10)의 유전체 실린더(1)의 하측 부분에 대한 도면으로서, 도 2의 (a)와 유사한 도면.

도 4의 (a)는 본 발명에 따른 나선형 안테나(10)의 피더 도전체(feeder conductor: 4)의 제1 형태에 대한 도면.

도 4의 (b)는 본 발명에 따른 나선형 안테나(10)의 피더 도전체(4)의 제2 형태에 대한 도면.

도 4의 (c)는 본 발명에 따른 나선형 안테나(10)의 피더 도전체(4)의 제3 형태에 대한 도면.

도 4의 (d)는 본 발명에 따른 나선형 안테나(10)의 피더 도전체(4)의 제4 형태에 대한 도면.

도 5는 본 발명에 따른 제2 실시예의 나선형 안테나(20)의 사시도.

도 6은 본 발명에 따른 제3 실시예의 나선형 안테나(30)의 사시도.

도 7은 종래 기술에 따른 나선형 안테나(100)의 사시도.

도 8은 종래 기술에 따른 나선형 안테나(100)의 조립 과정의 사시도.

도 9는 종래 기술에 따른 나선형 안테나(100)의 금속 도전체(106)의 사시도.

도 10은 종래 기술에 따른 나선형 안테나(100)의 다른 금속 도전체(106)의 측면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 유전체 실린더

2a-2d: 방사 도전체

3: 매칭 도전체

4a-4d: 피더 도전체

5: 피더 회로

6, 7, 9: 분할기

10, 20, 30, 100: 안테나

본 발명의 여러 실시예에 관하여는 첨부된 도면을 참조하여 설명하고자 한다.

＜제1 실시예＞

도 1을 참조하면, 본 발명의 양호한 실시예는 유전체 실린더(1); 유전체 실린더(1)의 외면에 배치된 4개의 방사 도전체(2a, 2b, 2c, 2d); 유전체 실린더(1)의 상부 내면에 배치된 매칭 도전체(3); 방사 도전체(2a-2d)에 대면하여 배치된 4개의 피더 도전체(4a, 4b, 4c, 4d); 및 위상차가 상호 90도인 피더 도전체(4a, 4b, 4c, 4d)에 4개의 고주파수 신호를 공급하기 위한 피더 회로(5)를 포함한다.

본 발명에 따른 안테나 구성 요소의 동작은 도면을 참조하여 이하 설명하고자 한다.

도 1에서, 매칭 도전체(3) 및 방사 도전체(2a-2d) 사이에 유전체 실린더(1)의 두께 전반에 정전 용량이 존재한다. 따라서, 매칭 도전체(3) 및 방사 도전체(2a-2d)는 모두 고주파수 범위 전반에서 상호 결합된다. 즉, 방사 도전체(2a)는 고주파수 범위에서 매칭 도전체(3) 뿐만 아니라 방사 도전체(2a-2d)와 효과적으로 결합된다. 따라서, 방사 도전체(2a)의 피더 임피던스만이 높다 하더라도, 방사 도전체(2a)의 높은 피더 임피던스는 매칭 도전체(3)의 폭과 위치를 조절함과 동시에 그들 간의 고주파수 결합도를 조절함으로써 감소될 수 있다. 결과적으로, 적절한 전기 임피던스 매칭을 달성할 수 있다.

유전체 실린더(1)의 대향측에 피더 도전체(4a-4d) 및 방사 도전체(2a-2d)가 근접하게 배치되어, 피더 도전체(4a-4d) 및 방사 도전체(2a-2d)는 고주파수 범위에서 그들 간의 정전 용량에 의해 상호 결합되어 있다. 도 7에 도시된 종래의 나선형 안테나(100)에 있어서, 동축 케이블에 인가된 신호는 나선형 도전체에 직접 접속되어 직접 공급된다. 하지만, 본 발명에 따른 나선형 안테나(10)는 고주파수를 통해 결합되어, 피더 도전체(4a-4d)의 형태를 변경함으로써 방사 도전체(2a-2d)에 대해 매칭 도전체를 조절하는 것이 가능하다.

특히, 방사 도전체(2a-2d)가 유도성 임피던스를 가질 경우, 피더 임피던스를 소거(cancel)함으로써 임피던스 매칭을 효과적으로 달성할 수 있다.

도 1에 도시된 피더 회로(5)의 동작에 관하여 이하 설명한다.

피더 회로(5)의 단자(8)에 인가된 고주파수(보통 마이크로파 또는 의사 마이크로파 주파수 대역) 신호는 분할기(6, 7 및 9)에 의해 90도 상호 오프셋된 위상과 동일 진폭을 갖는 4개의 신호(S1-S4)로 분할된다. 분할된 고주파수 신호(S1-S4)는 각각 피더 도전체(4a-4d)에 공급된다. 이러한 고주파수 신호는 피더 도전체(4a-4d) 및 방사 도전체(2a-2d) 간의 정전 결합을 통해 방사 도전체(2a-2d)에 공급된다. 방사 도전체(2a-2d)에 공급된 고주파수 신호(S1-S4)는 방사 도전체(2a-2d)로부터 방사된다.

본 발명에 따른 나선형 안테나(10)의 상세한 사항은 도 1 내지 도 4를 참조하여 이하 설명하기로 한다.

도 1에서, 유전체 실린더(1)는 종래에 사용된 것에 비해, 폴리카보네이트 수지 또는 아크릴 수지 등의 플라스틱으로 이루어질 수 있다.

유전체 실린더(1)는 대개 0.1λ(λ는 동작 주파수의 파장임) 정도인 외경(outer diameter)을 가질 수 있다. 유전체 실린더(1)의 두께는 약 0.01λ 이하인 것이 바람직하다. 부가적으로, 유전체 실린더(1)의 길이는 약 1.5λ보다 짧게 선택되는데, 왜냐하면, 이 길이는 권선수가 2 이하인 나선형 안테나의 매칭에 효과적이다.

방사 도전체(2)는 유전체 실린더(1)의 외면 상에 배치되며 감압 접착식 이중 코팅 테이프를 사용하여 유전체 실린더(1)에 접착된다. 방사 도전체의 길이는 약 2λ 이하인 것이 바람직하다. 방사 도전체(2)의 길이가 λ 이하일 경우, 나선형 도전체 대신에 스트레이트형이지만 몇몇 점에서 폴드된 스트레이트 로드형 도전체(straight rod-shaped conductor) 또는 로드형 도전체가 사용될 수도 있다.

매칭 도전체(3)는 유전체 실린더(1)의 내면 상에 배치된다.

도 2는 방사 도전체(2), 유전체 실린더(1) 및 매칭 도전체(3)의 위치적 관계를 도시한다.

도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 나선형 안테나(10)의 임피던스 매칭은 매칭 도전체(3)의 폭(W)을 조절함으로써 달성된다. 일반적으로 말하면, W는 약 0.01λ-0.1λ이다. 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 매칭 도전체(3)는 필요할 경우, 유전체 실린더(1)의 끝에서 거리(L1) 만큼 오프셋되어 배치될 수 있다. 복수의 매칭 도전체도 배치될 수 있다. L1 및 L2는 보통 0.2λ 이하이다.

피더 도전체(4)는 유전체 실린더(1)의 하부 내면 상에서 방사 도전체(2)의 부근에 배치된다.

도 3은 방사 도전체(2), 유전체 실린더(1) 및 피더 도전체(4)의 위치적 관계를 도시한다. 매칭 도전체(3)와 유사하게, 피더 도전체(4) 및 방사 도전체(2)는약 0.01λ의 두께를 갖는 유전체 실린더(1)에 배치된다.

피더 도전체(4)는 도 4의 (a)-(d)에 도시된 바와 같이 방사 도전체의 형태에 따라 여러 형태를 취할 수도 있다. 즉, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 피더 도전체(4)는 장방형을 취할 수도 있다. 피더 도전체(4)는 방사 도전체(2)를 기준으로 경사 대면하도록 배치될 수 있다. 이들은 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 방사 도전체(2)와 평행하여 배치될 수 있다. 이들은 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이 만곡될 수 있다. 이들은 도 4의 (d)에 도시된 바와 같이 가느다란 장방형을 취할 수도 있다.

상술한 바와 같이, 피더 도전체(4)의 형태를 변경함으로써, 정전 용량을 변화시키는 것과 방사 도전체(2)에 대해 매칭 도전체를 조절하는 것이 가능해진다.

이들 피더 도전체(4a-4d)는 피더 회로(5)로부터 상호 90도 다른 위상으로 공급된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 피더 회로(5)는 상기 두 분할기로부터 90도 다른 위상을 가진 분할기(6 및 9)에 의해 쉽게 구성될 수 있다.

지금부터 본 발명에 따른 안테나 구성 요소의 동작에 관하여 설명하고자 한다.

도 1에서, 피더 회로(8)의 단자로부터 공급된 고주파수 신호는 분할기(7, 6 및 9)에 의해 상호 90도 다른 위상과 동일 진폭을 가진 신호(S1-S4)로 분할된다. 이러한 분할 신호(S1-S4)는 피더 도전체(4a-4d)에 각각 공급된다. 이러한 신호들은 피더 도전체(4) 및 방사 도전체(2) 간의 정전 결합을 통하여 방사 도전체(2a-2d)에 공급된다.

방사 도전체(2a-2d)에 공급된 고주파수 신호(S1-S4)는 밸런스 신호이며 방사 도전체(2a-2d)로부터 각각 방사된다. 이 경우, 방사 도전체(2)로부터 고주파수 신호를 효과적으로 방사하기 위하여, 피더 회로(5)의 4개 단자의 출력 임피던스는 방사 도전체(2)를 피더 도전체(4)에서 볼 때 소위 나선형 안테나의 입력 임피던스와 각각 같아야 한다.

하지만, 권선수가 2 이하인 나선형 안테나(10)의 경우, 입력 임피던스는 방사 도전체(2)의 길이에 따라 크게 변화한다. 때때로, 입력 임피던스의 절대값은 30-2,000Ω의 광범위한 범위에서 변화한다.

반대로, 피더 회로(5) 상의 출력 임피던스는 대개 약 30-300Ω이므로, 이들 임피던스를 상호 매칭하는 것이 필요하다. 본 발명에 따른 안테나의 경우, 이러한 매칭은 매칭 도전체(3) 및 피더 도전체(4)에 의해 달성된다. 매칭 도전체(3) 및 피더 도전체(4) 간의 결합은 매칭 도전체(3)의 수와 위치를 변경함으로써 조절될 수 있다. 동시에, 방사 도전체(2) 즉, 나선형 안테나 자체의 입력 임피던스의 절대값을 조절하는 것이 가능하다.

매칭 도전체(3)는 방사 도전체(2a-2d)와 정전기적으로 결합된다. 예를 들면, 방사 도전체(2a)에서 볼 때, 방사 도전체(2a-2d)는 매칭 도전체(3)를 통해 상호 효과적으로 결합된다. 따라서, 단일 방사 도전체(2a)가 좁거나 높은 피더 임피던스를 가진다 해도, 방사 도전체(2a)의 이러한 임피던스는 매칭 도전체(3)의 추가에 의해 더 넓게 또는 더 낮게 형성될 수 있는데, 왜냐하면, 어드미턴스 성분이 매칭 도전체(3)에 의해 병렬로 등가 접속되기 때문이다.

피더 도전체(4)는 방사 도전체(2)와 정전기적으로 결합된다. 방사 도전체(2)가 유도성 입력 임피던스일 경우, 임피던스 매칭은 용량 결합도를 조절하여 리액턴스 성분을 소거함으로써 달성될 수 있다.

상술한 실시예에서, 피더 도전체(4a-4d)는 유전체 실린더(1)의 하부 내벽에 배치되고, 매칭 도전체는 상부 내벽에 배치된다.

＜제2 실시예＞

도 5의 나선형 안테나의 사시도에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에서, 전기 매칭 조건이 만족될 수 있다면, 매칭 도전체(3)를 포함하지 않는 구성 즉, 도 1의 매칭 도전체(3)가 없는 구성을 사용할 수도 있다. 도 5에 도시된 구성은 두 방사 도전체(2a 및 2b)를 포함한다. 이러한 구성에는 유전체 실린더(1)의 구조가 간단해질 수 있는 이점이 있다.

＜제3 실시예＞

제3 실시예에서, 도 6의 나선형 안테나(30)의 사시도에 도시된 바와 같이, 피더 도전체(4a-4d)는 방사 도전체(2a-2d)와 정전기적으로 결합되어 있지 않다. 이들은 직접적으로 결합되어 있으며, 전기 매칭은 매칭 도전체(3)에 의해 달성된다.

도 1에 도시된 구성은 4개의 피더 도전체(4) 및 4개의 방사 도전체(2)를 포함하며, 피더 도전체(4)는 상호 360/4 = 90도 만큼 다른 위상으로 공급된다.

하지만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않는다. 일반적으로, 어떤 구성에서 n(2보다 큰 자연수) 피더 도전체(4) 및 n 방사 도전체를 포함할 경우, 전기 에너지는 피더 도전체(4)의 각 위상을 (360/n)도 만큼 시프트함으로써 공급될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 나선형 안테나의 경우,

(1) 표면에 복수의 방사 도전체를 갖춘 나선형 안테나를 형성하는 유전체 실린더의 내벽에 배치된 매칭 도전체에는 방사 도전체의 피더 임피던스를 감소시키는 이점이 있다.

(2) 표면에 복수의 방사 도전체를 갖춘 나선형 안테나를 형성하는 유전체 실린더의 내벽에 배치된 피더 도전체에는 방사 도전체의 피더 임피던스의 유도성 리액턴스 성분을 소거하여 피더 임피던스를 감소시키는 이점이 있다.

따라서, 이동 위성 통신 등을 위한 휴대형 단말기용 브로드 팬 방사를 필요로 하는 짧은 방사 도전체를 포함하는 소형 나선형 안테나의 경우, 상술한 이점으로 인하여, 나선형 도전체의 매우 높은 임피던스가 감소될 수 있고, 임피던스 매칭이 용이하게 실현될 수 있으며, VSWR이 향상되고, 전송 효율과 안테나 이득이 증가할 수 있다.

본 발명은 여러 가지 양호한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 이들 실시예가 제한적 의미로 해석되어서는 안된다는 점을 이해해야 한다. 대신에, 그에 등가하는 구성 및 기술의 여러 가지 변경 및 대체는 본원 발명을 이해한 당업자에 의해 쉽게 명백해질 것이다. 그러한 모든 변경 및 대체는 수반하는 청구 범위의 진정한범위 및 정신을 벗어나지 않는 것으로 사료된다.

Claims

브로드 팬 방사 패턴(broad and fan radiation pattern)을 갖는 나선형 안테나에 있어서,

제1 정전 결합(electrostatic coupling)에 기초하여 복수의 밸런스된 고주파수 신호를 각각 상이한 위상으로 복수의 방사 도전체에 공급하기 위한 복수의 피더 도전체(feeder conductors);

상기 밸런스된 고주파수 신호를 각각 상이한 위상으로 방사하는 상기 복수의 방사 도전체; 및

외벽에 배치된상기 복수의 방사 도전체 및 하부 내벽에 국한되어 배치된 상기 복수의 피더 도전체를 갖는 유전체 실린더

를 포함하며,

상기 복수의 피더 도전체 및 상기 복수의 방사 도전체는 상기 유전체 실린더의 대향측 상에 배치되어 용량적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 나선형 안테나.
제1항에 있어서,

상기 복수의 피더 도전체는 상기 복수의 피더 도전체와 상기 복수의 방사 도전체 간의 정전 용량에 기초하여 상기 복수의 방사 도전체와 정전기적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 나선형 안테나.
제2항에 있어서,

상기 복수의 피더 도전체는 상기 피더 도전체의 형태를 변경함으로써 상기 정전 결합을 조절하는 것을 특징으로 하는 나선형 안테나.
제1항에 있어서,

상기 복수의 방사 도전체는 길이가 짧고 권선수가 적은 것을 특징으로 하는 나선형 안테나.
제1항에 있어서,

상기 복수의 방사 도전체는 감압 접착식 이중 코팅 테이프(pressure sensitive adhesive double coated tape)에 의해 상기 유전체 실린더에 접착되는 것을 특징으로 하는 나선형 안테나.
제4항에 있어서,

상기 방사 도전체의 길이는 1.5λ(λ는 동작 주파수의 파장)이고 상기 권선수는 2회 미만인 것을 특징으로 하는 나선형 안테나.
제1항에 있어서,

상기 유전체 실린더는 직경이 0.1λ 미만이고 길이가 1.5λ 미만이며 두께가 0.01λ 미만인 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 나선형 안테나.
제1항에 있어서,

복수의 분할기를 통해 상기 복수의 방사 도전체에 오프셋 위상으로 복수의 신호를 공급하기 위한 피더 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나선형 안테나.
브로드 팬 방사 패턴을 갖는 나선형 안테나에 있어서,

제1 정전 결합에 기초하여 복수의 밸런스된 고주파수 신호를 각각 상이한 위상으로 복수의 방사 도전체에 공급하기 위한 복수의 피더 도전체;

상기 밸런스된 고주파수 신호를 각각 상이한 위상으로 방사하는 상기 복수의 방사 도전체;

외벽에 배치된 상기 복수의 방사 도전체 및 하부 내벽에 배치된 상기 복수의 피더 도전체를 갖는 유전체 실린더; 및

상기 안테나의 종단부에 대향하는 상기 안테나의 단부에서의 제2 정전 결합에 의해 상기 복수의 방사 도전체에 접속되어, 상기 나선형 안테나의 임피던스 매칭을 조절하기 위한 매칭 수단

을 포함하는 것을 특징으로 하는 나선형 안테나.
제9항에 있어서,

상기 제2 정전 결합은 상기 매칭 수단의 수와 위치를 변경함으로써 조절되는것을 특징으로 하는 나선형 안테나.
제9항에 있어서,

상기 매칭 수단은 상기 유전체 실린더의 상기 내면 상에 배치되는 적어도 하나의 도전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 나선형 안테나.
브로드 팬 방사 패턴을 갖는 나선형 안테나에 있어서,

복수의 밸런스된 고주파수 신호를 각각 오프셋 위상으로 복수의 방사 도전체에 직접 공급하기 위한 피더 수단;

상기 밸런스된 고주파수 신호를 상이한 위상으로 방사하는 상기 복수의 방사 도전체; 및

하부 외벽에 국한되어 배치되는 상기 복수의 방사 도전체를 갖는 유전체 실린더

를 포함하며,

상기 복수의 피더 도전체 및 상기 복수의 방사 도전체는 상기 유전체 실린더의 대향면 상에 배치되어 용량적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 나선형 안테나.
제12항에 있어서,

상기 복수의 피더 도전체는 상기 복수의 피더 도전체와 상기 복수의 방사 도전체 간의 정전 용량에 기초하여 상기 복수의 방사 도전체와 정전기적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 나선형 안테나.
제12항에 있어서,

상기 복수의 피더 도전체는 상기 피더 도전체의 형태를 변경함으로써 상기 정전 결합을 조절하는 것을 특징으로 하는 나선형 안테나.
제12항에 있어서,

상기 복수의 방사 도전체는 길이가 짧고 권선수가 적은 것을 특징으로 하는 나선형 안테나.
제12항에 있어서,

상기 복수의 방사 도전체는 감압 접착식 이중 코팅 테이프에 의해 상기 유전체 실린더에 접착되는 것을 특징으로 하는 나선형 안테나.
제15항에 있어서,

상기 방사 도전체의 길이는 1.5λ(λ는 동작 주파수의 파장)이고 상기 권선수는 2회 미만인 것을 특징으로 하는 나선형 안테나.
제12항에 있어서,

상기 유전체 실린더는 직경이 0.1λ 미만이고 길이가 1.5λ 미만이며 두께가0.01λ 미만인 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 나선형 안테나.
제12항에 있어서,

복수의 분할기를 통해 상기 복수의 방사 도전체에 오프셋 위상으로 복수의 신호를 공급하기 위한 피더 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나선형 안테나.
브로드 팬 방사 패턴을 갖는 나선형 안테나에 있어서,

복수의 밸런스된 고주파수 신호를 각각 오프셋 위상으로 복수의 방사 도전체에 직접 공급하기 위한 피더 수단;

상기 밸런스된 고주파수 신호를 상이한 위상으로 방사하는 상기 복수의 방사 도전체;

상기 복수의 방사 도전체가 외벽에 배치되는 유전체 실린더; 및

상기 안테나의 종단부에 대향하는 상기 안테나의 단부에서의 정전 결합에 의해 상기 복수의 방사 도전체에 접속되어, 상기 나선형 안테나의 임피던스 매칭을 조절하기 위한 매칭 수단

을 포함하는 것을 특징으로 하는 나선형 안테나.
제20항에 있어서,

상기 정전 결합은 상기 매칭 수단의 수와 위치를 변경함으로써 조절되는 것을 특징으로 하는 나선형 안테나.
제20항에 있어서,

상기 매칭 수단은 상기 유전체 실린더의 내면에 배치된 적어도 하나의 도전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 나선형 안테나.
무지향성 방사 패턴(non-directional radiation pattern)을 갖는 나선형 안테나에 있어서,

제1 정전 결합에 기초하여 복수의 밸런스된 고주파수 신호를 각각 2π/N[rad] (여기서, N은 양의 정수)만큼 오프셋된 위상으로 복수의 방사 도전체에 공급하기 위한 N개의 피더 도전체;

상기 밸런스된 고주파수 신호를 각각 상기 위상으로 방사하는 상기 복수의 방사 도전체; 및

외벽에 배치된 상기 복수의 방사 도전체 및 하부 내벽에 국한되어 배치된 상기 N개의 피더 도전체를 갖는 유전체 실린더

를 포함하며,

상기 복수의 피더 도전체 및 상기 복수의 방사 도전체는 상기 유전체 실린더의 대향측 상에 배치되어 용량적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 나선형 안테나.