KR100648973B1 - 지상파 디엠비 안테나 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소형으로 구현 가능하게 설계된 지상파 DMB 안테나에 관한 것이다. 상기 안테나는: 도체 구조물에 접촉 고정되는 그라운드 판과; 상기 그라운드 판 상에 직립 고정되며, 양측 면에 미엔더형 급전 패턴과 절곡형 C-커플 패턴이 각각 형성된 마이크로스트립 기판과; 상기 그라운드 판을 하부 커버로 하여, 하부 커버의 상측에 체결되는 상부 커버를 포함하며, 내부에 상기 마이크로스트립 기판을 수용하는 케이싱으로 이루어진다.

지상파, DMB, 마이크로스트립, 패턴, 미엔더, 그라운드, 케이싱

Description

지상파 디엠비 안테나 {T-DMB ANTENNA}

도 1은 본 발명에 따른 안테나의 사시도.

도 2는 도 1의 분해 사시도.

도 3은 도 1의 A-A선 단면도.

도 4는 도 1의 B-B선 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 안테나의 정재파비 그래프.

도 6은 본 발명에 따른 안테나의 수평패턴도.

도 7은 본 발명에 따른 안테나의 수직패턴도.

<도면의 주요부분에 대한 설명>

10. 안테나 11. 케이싱

12. 하부 커버 13. 상부 커버

14. 고정수단 15. 그라운드 판

16. 마이크로스트립 기판

18. 급전 패턴 19. C-커플 패턴

21. 구조물

본 발명은 안테나에 관한 것으로, 특히 지상파 디엠비(DMB: Digital Multimedia Broadcasting) 수신용으로 적합하게 설계된 안테나에 관한 것이다.

통상의 역에프 구조의 안테나가 지상파 수신용 안테나로 사용될 수 있다. 그러나 이 안테나는 어느 정도의 높이 이하로 줄이게 되면 대역폭이 현저히 떨어지기 때문에 안테나의 사이즈를 줄이는데 한계가 있다. 대역폭을 크게 하기 위하여는 방사소자의 면적이 넓은 평면 역에프 구조를 취하여야 하는데, 이 경우 평면적으로 많은 공간이 요구되며 마이크로스트립 기판상에 구현되기 어려울 뿐만 아니라 이 구조 역시 높이가 어느 정도 낮아지면 대역폭을 넓게 할 수가 없다.

한편, 무선 랜 시스템에 사용되는 칩형 미엔더 안테나가 적용될 수도 있을 것이다. 이 안테나는, 대표적 유형으로서, 유전체 기판의 앞면에 미엔더가 형성되고 그 뒷면에 그라운드와 슬롯이 형성된다. 그러나 이 구조의 안테나는 주파수가 낮은 지상파 DMB(180~210MHz) 수신용으로 사용하기에 적합하지 않으며, 별도의 구조물에 설치되기도 어렵다.

본 발명은 지상파 DMB 중계용으로 적합한 안테나를 제공한다. 본 발명의 목적은 초소형으로 그리고 간편하게 제작 가능하고, 천장이나 벽면 등 구조물에 설치 가능한 구조의 안테나를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명에 따른 지상파 DMB 안테나는: 구조물에 접촉 고정되는 그라운드 판과; 상기 그라운드 판 상에 직립 고정되며, 양측 면에 급전 패턴과 C-커플 패턴이 각각 형성된 마이크로스트립 기판과; 상기 그라운드 판을 하부 커버로 하여, 하부 커버의 상측에 체결되는 상부 커버를 포함하며, 내부에 상기 마이크로스트립 기판을 수용하는 케이싱으로 이루어진 것을 특징으로 한다. 바람직하게 상기 급전 패턴은 미엔더형으로 설계되며, 상기 C-커플 패턴은 'ㄱ'형, 'ㄷ'형, 기타의 절곡된 형태로 설계된다. 그리고 상기 구조물은 도체 구조물이다.

상기한 구조적 특징에 의하여, 본 발명의 안테나는 지상 DMB 수신용으로서 초소형을 구현될 수 있으며, 천장 또는 벽면 기타의 구조물에 고정 설치될 수 있다. 이상의 본 발명의 특징과 효과들은, 이하에서 도면을 참조하여 설명하는 본 발명의 실시예를 통하여 보다 명백해질 것이다

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 안테나는 부호 10으로 나타낸다. 상기 안테나(10)는, 내부에 소자들을 수용하는 케이싱(11)과, 상기 케이싱(11)을 구조물에 고정시킬 수 있는 고정수단(14)을 포함한다.

도 2를 참조하면, 상기 케이싱(11)은 하부 커버(12)와, 상기 하부 커버(12) 상에 볼트로 체결되는 상부 커버(13)로 이루어진다. 상기 고정수단(14)은 볼트이며 하부 커버(12)를 관통하여 설치된다. 상기 하부 커버(12)는 그라운드 판(15)을 겸한다. 마이크로스트립 기판(16)이 상기 그라운드 판(15) 상에 직립하며, 브래킷(17)에 의하여 고정된다. 부호 20은 전원을 인가받아 기판(16) 상의 급전 패턴(18)에 공급하는 컨넥터이다.

상기 기판(16)의 양측 면에는 급전 패턴(18)과 C-커플 패턴(19)이 각각 형성된다. 상기 급전 패턴(18)의 길이는 중심 주파수를 기준으로 하여 약 λ/4이며, 미엔더형으로 설계된다. 급전 패턴(18)을 미엔더형으로 설계함으로써 기판(16)의 사이즈를 최소화할 수 있는 장점이 있는 한편, 캐패시턴스 값이 부족하게 되어 정재파 특성이 나빠지고 대역폭이 좁아지는 문제가 있다. 그러나 여기에서 부족하게 된 캐패시턴스 값은 상기 C-커플 패턴(19)에 의하여 보상된다. 상기 C-커플 패턴(19)은, 기판(16)이 커지지 않도록 하기 위하여, 'ㄱ'형, 'ㄷ'형, 기타 절곡된 형태로 설계된다. 각 패턴(18,19)의 폭은, 가능한 소형으로 제작되는 기판(16)의 임피던스를 소정의 수준으로 유지하기 위한 방법으로 최적화된다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 기판(16)은 그라운드 판(15) 상에 직립 고정 되고, 하부 커버(12)인 그라운드 판(15)과 상부 커버(13)로 이루어진 케이싱(11)의 내부에 위치된다. 그리고 상기 그라운드 판(15)은 고정수단(14)에 의하여 구조물(21)에 접촉 고정된다. 여기에서, 상기 구조물(21)은 도체의 구조물이다.

안테나의 그라운드는 최소한 λ정도의 길이를 가져야 하며, 이 경우 중심 주파수를 기준으로 하여도 약 1.5㎡의 면적을 가져야 한다. 그러나 이와 같이 안테나의 사이즈가 크게 되는 것은 본 발명의 취지에 맞지 않는다. 따라서 상기 그라운드 판(15)이 도체 구조물(21)에 접촉되도록 함으로써, 그라운드를 충분히 확보할 수 있게 되는 것이다.

도 5 내지 도 7은 그라운드 판(15)의 면적: 299㎜ x 99㎜, 케이싱(11)의 높이: 229㎜로 하여 안테나(10)를 제작하고, 1㎡의 도체 구조물(21)에 고정 설치한 후, 안테나(10) 특성을 측정하여 얻은 결과를 나타낸다.

도 5를 참조하면, 상기 안테나(10)는 지상파 DMB 주파수 대역인 180~210MHz 대역에서 1.5:1 이하의 만족스러운 정재파비(VSWR)가 나타나는 것으로 측정되었다. 사용 주파수 180MHz에서 안테나(10) 특성을 측정하여 보인 도 6 및 도 7을 참조하면, 수평 패턴이 대략의 원형 패턴으로 나타나고, 수직 패턴이 주파수 전용 안테나의 전방향 특성인 8-형으로 나타남으로써, 본 안테나(10)가 전방향 특성을 갖는 소위 '옴니 안테나'임이 확인되었다.

본 발명의 안테나는 상대적으로 낮은 주파수를 사용하는 지상 DMB 수신용으로서 초소형으로, 간편하게 제작될 수 있다. 제작된 안테나는 천장 또는 벽면 기타의 구조물에 고정 설치될 수 있다.

Claims (5)

1. 고정수단에 의하여 구조물에 접촉 고정되는 그라운드 판과; 상기 그라운드 판 상에 직립 고정되며, 양측 면에 미엔더형 급전 패턴과 C-커플 패턴이 각각 형성된 마이크로스트립 기판과; 상기 그라운드 판을 하부 커버로 하여, 하부 커버의 상측에 체결되는 상부 커버를 포함하며, 내부에 상기 마이크로스트립 기판을 수용하는 케이싱으로 이루어진 것을 특징으로 하는 지상파 DMB 안테나.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 C-커플 패턴은 절곡형으로 설계된 것을 특징으로 하는 지상파 DMB 안테나.
4. 제1항에 있어서,

   상기 구조물은 도체 구조물인 것을 특징으로 하는 지상파 DMB 안테나.
5. 제1항에 있어서,

   상기 고정수단은 그라운드 판을 관통하여 설치되는 볼트인 것을 특징으로 하는 지상파 DMB 안테나.

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