KR100676628B1 - Dual-band Circular Polarization Triangular Patch Antenna for Reception of DMB and GPS Signals - Google Patents

Dual-band Circular Polarization Triangular Patch Antenna for Reception of DMB and GPS Signals Download PDF

Info

Publication number
KR100676628B1
KR100676628B1 KR1020050064026A KR20050064026A KR100676628B1 KR 100676628 B1 KR100676628 B1 KR 100676628B1 KR 1020050064026 A KR1020050064026 A KR 1020050064026A KR 20050064026 A KR20050064026 A KR 20050064026A KR 100676628 B1 KR100676628 B1 KR 100676628B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ground plate
triangular patch
antenna
shaped slot
triangular
Prior art date
Application number
KR1020050064026A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20070009059A (en
Inventor
양운근
이원규
김성민
Original Assignee
인천대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 인천대학교 산학협력단 filed Critical 인천대학교 산학협력단
Priority to KR1020050064026A priority Critical patent/KR100676628B1/en
Publication of KR20070009059A publication Critical patent/KR20070009059A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100676628B1 publication Critical patent/KR100676628B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/08—Radiating ends of two-conductor microwave transmission lines, e.g. of coaxial lines, of microstrip lines
    • H01Q13/085—Slot-line radiating ends
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10—Resonant slot antennas
    • H01Q13/106—Microstrip slot antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/10—Resonant antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0428—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna radiating a circular polarised wave

Abstract

본 발명은 디지털 멀티미디어 방송(DMB, Digital Multimedia Broadcasting) 및 GPS(Global Positioning System) 신호 수신을 위한 이중 대역 원형편파 단일 패치 안테나로서, 접지판; 상기 접지판의 상부에 설치되되, 상기 접지판과 이격되어 설치되는 삼각패치; 및, 상기 접지판과 상기 삼각패치 사이에 구비되는 유전체층;을 포함하여 구성되는 수신용 안테나에 있어서, 상기 삼각패치는, 삼각형의 각 변마다 그 길이 방향을 따라 형성되는 H형 슬롯(slot); 상기 H형 슬롯에 의하여 둘러싸인 중앙부에 형성되는 T형 슬롯; 및, 전기가 공급되는 급전점;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 멀티미디어 방송 및 지피에스 신호 수신용 삼각패치 안테나에 관한 것이다.The present invention provides a dual band circularly polarized single patch antenna for receiving digital multimedia broadcasting (DMB) and global positioning system (GPS) signals, comprising: a ground plate; A triangular patch installed on the ground plate and spaced apart from the ground plate; And a dielectric layer provided between the ground plate and the triangular patch, wherein the triangular patch comprises: an H-shaped slot formed along a longitudinal direction of each side of the triangle; A T-shaped slot formed in a central portion surrounded by the H-shaped slot; And a feed point to which electricity is supplied. The present invention relates to a triangular patch antenna for receiving digital multimedia broadcasting and GPS signals.

접지판, 삼각패치, 유전체층, H형 슬롯, T형 슬롯, 급전점 Ground plate, triangle patch, dielectric layer, H-type slot, T-type slot, feed point

Description

디지털 멀티미디어 방송 및 지피에스 신호 수신용 삼각패치 안테나{Dual-band Circular Polarization Triangular Patch Antenna for Reception of DMB and GPS Signals}Dual-band Circular Polarization Triangular Patch Antenna for Reception of DMB and GPS Signals}

도1은 본 발명의 구체적 실시예의 개략적인 정면도이다.1 is a schematic front view of a specific embodiment of the present invention.

도2는 본 발명의 구체적 실시예의 개략적인 단면도이다.2 is a schematic cross-sectional view of a specific embodiment of the present invention.

도3은 원형편파의 패턴을 도시하고 있다.3 shows a pattern of circular polarization.

도4는 막대형 슬롯이 삽입된 삼각패치와 그 근처에서의 전류벡터(a), 및 H형 슬롯이 삽입된 삼각패치와 그 근처에서의 전류벡터(b)를 도시하고 있다.Fig. 4 shows a triangular patch in which a rod-shaped slot is inserted and a current vector (a) in the vicinity thereof, and a triangular patch in which an H-shaped slot is inserted and a current vector (b) in the vicinity thereof.

도5는 본 발명의 다른 구체적 실시예로서 접지판의 형태가 삼각형인 것을 도시하고 있다.5 shows that the shape of the ground plate is triangular as another specific embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100:접지판100: ground plate

200:삼각패치200: triangle patch

210:H형 슬롯(slot)210: H-type slot

220:T형 슬롯(slot)220: T-shaped slot

230:막대형 슬롯(slot)230: bar slot

240:급전점240: feeding point

300:유전체층300: dielectric layer

기술분야Field of technology

본 발명은 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 및 GPS 신호를 수신하기 위한 패치 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세히는 접지판; 상기 접지판의 상부에 설치되되, 상기 접지판과 이격되어 설치되는 삼각패치; 및, 상기 접지판과 상기 삼각패치 사이에 구비되는 유전체층;을 포함하여 구성되는 수신용 안테나에 관한 기술이다.The present invention relates to a patch antenna for receiving digital multimedia broadcasting (DMB) and GPS signals, more specifically a ground plate; A triangular patch installed on the ground plate and spaced apart from the ground plate; And a dielectric layer provided between the ground plate and the triangular patch.

종래기술Prior art

근래에 와서 위성 방송 수신용으로 패치 안테나가 많이 사용되고 있다. 패치 안테나는 유전체 손실과 급전 손실에 의해 안테나의 이득이 제한을 받고, 주파수 대역폭이 좁으며, 가용 전력량이 적다는 단점을 가지고 있지만, 실험실 규모로 제작이 가능하며, MIC(Microwave Integrated Circuit)화 기술에 의해 대량 생산이 가능하고, 넓은 주파수 대역에서 널리 사용될 수 있다는 장점이 있으며, 특히 크기가 작고 가벼워서 고속으로 이동하는 인공위성, 로켓트, 미사일 및 광대역 레이다용 안테나로 활용되고 있다. Recently, patch antennas have been widely used for satellite broadcasting reception. Patch antennas have the disadvantages of limited antenna gain due to dielectric loss and feed loss, narrow frequency bandwidth, and low amount of power available, but can be manufactured on a laboratory scale, and MIC (Microwave Integrated Circuit) technology It can be mass-produced and can be widely used in a wide frequency band. Especially, it is used as an antenna for satellites, rockets, missiles and broadband radars moving at high speed due to its small size and light weight.

위성에서 송출하는 신호는 주로 원형편파를 사용하는데, 이러한 원형편파는 우편파(RHCP, Right-Hand Circular Polarization)와 좌편파(LHCP ; Left-Hand Circular Polarization)로 구분될 수 있다. Signals transmitted from satellites mainly use circular polarization, which can be classified into right-hand circular polarization (RHCP) and left-hand circular polarization (LHCP).

파형의 편파는 공간의 어느 한 점에서 시간의 함수로 움직이는 순간적인 전기장의 벡터에 의해 정의되며, 선형편파, 타원형편파, 원형편파 등으로 구분된다. The polarization of a waveform is defined by a vector of instantaneous electric fields moving as a function of time at any point in space, and is divided into linear polarization, elliptical polarization, and circular polarization.

도 3은 원형편파의 패턴을 나타낸 도면이다. 3 is a diagram illustrating a pattern of circular polarization.

z(+) 방향으로 진행하는 파형의 x,y 방향 전기장 성분은 수학식 1 및 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다. The electric field components in the x and y directions of the waveform traveling in the z (+) direction may be represented by Equations 1 and 2 below.

[수학식 1][Equation 1]

Ex = E1 sin(ωt - βz)E x = E 1 sin (ωt-βz)

[수학식 2][Equation 2]

Ey = E2 sin(ωt - βz + δ)E y = E 2 sin (ωt-βz + δ)

여기서, E1은 x축으로 선형편파된 파형의 진폭, E2는 y축으로 선형편파된 파형의 진폭이고, β는 위상정수, δ는 Ey 가 Ex 를 앞서가는 위상각이다. Here, E 1 is the amplitude of the waveform linearly polarized on the x-axis, E 2 is the amplitude of the waveform linearly polarized on the y-axis, β is a phase constant and δ is a phase angle where E y leads E x .

원형 편파는 두 개의 선형편파된 성분이 진폭이 같고, 90°의 위상차가 될 때 생성되며, 안테나의 뒤쪽에서 파형의 진행방향을 바라보았을 때, 시계방향으로 회전하는 우편파 및 반시계방향으로 회전하는 좌편파로 구분된다. Circularly polarized wave is generated when two linearly polarized components have the same amplitude and become a phase difference of 90 °, and rotate clockwise and counterclockwise when the wave direction is viewed from the rear of the antenna. It is divided into left polarization.

DMB 및 GPS신호의 경우 우편파로만 송출되기 때문에 한쪽 편파 즉 우편파만 수신하면 된다. 현재 원형편파를 수신하는 안테나는 여러 가지 종류와 모양이 나와 있으나, 단일 패치와 단일 급전을 사용하여 이중대역에서 원형편파를 발생시키는 안테나는 실용화 되어 있지 않는 실정이다.Since DMB and GPS signals are transmitted only by postal waves, only one polarization or postal wave needs to be received. Currently, antennas for receiving circular polarizations have various types and shapes, but antennas for generating circular polarizations in a dual band using a single patch and a single feed are not practical.

보통 방송을 송신하는 위성의 송출 신호는 원형편파를 대부분 사용한다. Usually, satellites transmitting broadcast signals mostly use circular polarization.

DMB와 GPS위성은 우선회 원형편파(RHCP : Right-Hand Circular Polarized Wave)를 송출하는데 지상에서의 수신용안테나 또한 동일 편파 특성을 갖는 우선회 원형편파(RHCP) 안테나를 사용한다. DMB and GPS satellites transmit Right-Hand Circular Polarized Wave (RHCP), which uses a receiving antenna on the ground and a Preferential Circular Polarization (RHCP) antenna with the same polarization characteristics.

기존의 안테나는 단일 패치면 위에 패치의 구조변화를 통해 단일대역에서 원형편파를 발생하여 송수신용으로 사용하였고, 적층구조를 갖는 안테나를 사용하여 각 패치면 위에 원형편파를 발생하였다. Conventional antennas are used for transmitting and receiving circular polarization in a single band by changing the structure of the patch on a single patch surface, and circular polarization is generated on each patch surface by using an antenna having a stacked structure.

적층구조는 두 개의 패치가 각각의 피드점을 이용하여 적층이 되는 구조적인 모습을 가지고 있으며, 적층 구조는 각 패치면마다 단일대역의 원형편파 신호를 수신하는 기능을 하였다. The stacked structure has a structural appearance in which two patches are stacked using respective feed points, and the stacked structure receives a single band circular polarization signal for each patch surface.

그러나, 적층구조로 인하여 안테나의 제작이 어렵고, 경제적으로도 단일 패치보다 제작비가 두 배의 차이가 나는 문제점이 있다.However, it is difficult to manufacture the antenna due to the laminated structure, and there is a problem that the manufacturing cost is twice as large as that of the single patch economically.

따라서 이와 같이 기존의 두 개의 안테나로 DMB 및 GPS 각각의 신호를 수신했었던 점을 보안하기 위해, 단일 패치면 위에 단일 피드점과 다중 슬롯구조를 사용하여 이중대역에서 같은 특성을 가지는 원형편파 신호를 송수신할 수 있는 삼각 패치 안테나의 필요성이 대두되었다.Therefore, in order to secure the point of receiving the signals of DMB and GPS by two conventional antennas, a circular polarization signal having the same characteristics in a dual band is transmitted and received using a single feed point and a multiple slot structure on a single patch surface. The need for triangular patch antennas has emerged.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 창작된 본 발명은 본 발명에서는 DMB 및 GPS 신호를 하나의 안테나로 수신하기 위한 것으로써 DMB 및 GPS 위성에서 송출하는 원형편파 신호를 단일 패치면 위에 다중 슬롯구조를 가지게 함으로써, 이중대역에서 원형편파를 발생시키고, 하나의 안테나로 두 가지의 신호를 수신할 수 있는 수단을 제공함을 본 발명의 목적으로 한다.The present invention created to solve the above problems is to receive a DMB and GPS signal in one antenna in the present invention by having a circularly polarized signal transmitted from the DMB and GPS satellites has a multi-slot structure on a single patch surface It is an object of the present invention to provide a means for generating circular polarization in a dual band and receiving two signals with one antenna.

상기한 목적을 달성하기 위하여 창작된 본 발명의 구성은 다음과 같다.The configuration of the present invention created to achieve the above object is as follows.

본 발명은 접지판; 상기 접지판의 상부에 설치되되, 상기 접지판과 이격되어 설치되는 삼각패치; 및, 상기 접지판과 상기 삼각패치 사이에 구비되는 유전체층;을 포함하여 구성되는 수신용 안테나에 있어서, 상기 삼각패치는 삼각형의 각 변마다 그 길이 방향을 따라 형성되는 H형 슬롯(slot); 상기 H형 슬롯에 의하여 둘러싸인 중앙부에 형성되는 T형 슬롯; 및, 전기가 공급되는 급전점;을 포함하여 구성된다.The present invention is a ground plate; A triangular patch installed on the ground plate and spaced apart from the ground plate; And a dielectric layer provided between the ground plate and the triangular patch, wherein the triangular patch comprises an H-shaped slot formed along a longitudinal direction of each side of the triangle; A T-shaped slot formed in a central portion surrounded by the H-shaped slot; And a feeding point to which electricity is supplied.

도1은 본 발명의 구체적 실시예의 개략적인 정면도이고, 도2는 본 발명의 구체적 실시예의 개략적인 단면도이다.1 is a schematic front view of a specific embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a specific embodiment of the present invention.

도1 및 도2에 도시된 바에 의하면, 본 발명의 구체적 실시예는 접지판(100)과 상기 접지판(100)의 상부에 이격되어 설치되는 삼각패치(200)를 포함하여 구성된다. 1 and 2, a specific embodiment of the present invention includes a ground plate 100 and a triangular patch 200 spaced apart from the top of the ground plate 100.

또한, 상기 접지판(100)과 상기 삼각패치(200) 사이에 구비되는 유전체층 (300)이 구비된다. In addition, a dielectric layer 300 provided between the ground plate 100 and the triangular patch 200 is provided.

상기 삼각패치(200)는 삼각형의 각 변마다 그 길이 방향을 따라 형성되는 H형 슬롯(210)이 형성된다.The triangular patch 200 is formed with an H-shaped slot 210 formed along the longitudinal direction of each side of the triangle.

상기 H형 슬롯(210)에 의하여 둘러싸인 중앙부에는 T형 슬롯(220) 및 전기가 공급되는 급전점(240)이 형성된다.In the center portion surrounded by the H-shaped slot 210, a T-shaped slot 220 and a feed point 240 to which electricity is supplied are formed.

도1에 도시된 본 발명의 구체적 실시예에 의하면 접지판(100)은 원형으로 구성된다.According to a specific embodiment of the present invention shown in Figure 1, the ground plate 100 is configured in a circular shape.

접지판(100)에는 커넥터 접지부 또는 동축 케이블 접지선이 접속된다.The connector ground portion or the coaxial cable ground wire is connected to the ground plate 100.

원형의 접지판(100)과 그 상부에 설치되는 삼각패치(200)는 상호 간에 소정의 간격을 유지하게 된다.The circular ground plate 100 and the triangular patch 200 installed thereon maintain a predetermined gap therebetween.

삼각패치(200)는 삼각형의 각 변마다 그 길이 방향을 따라 형성되는 H형 슬롯(210)이 형성되고, H형 슬롯(210)에 의하여 둘러싸인 중앙부에는 T형 슬롯(220) 및 전기가 공급되는 급전점(240)이 형성된다.The triangular patch 200 has an H-shaped slot 210 formed along its longitudinal direction on each side of the triangle, and the T-shaped slot 220 and electricity are supplied to a central portion surrounded by the H-shaped slot 210. The feed point 240 is formed.

급전점(240)도 접지판(100)의 커넥터 접지부 또는 동축 케이블 접지선에 접속되도록 연결된다.The feed point 240 is also connected to the connector ground portion of the ground plate 100 or to the coaxial cable ground wire.

도4는 막대형 슬롯(230)이 삽입된 삼각패치(200)와 그 근처에서의 전류벡터(a), 및 본 발명의 구체적 실시예인 H형 슬롯(210)이 삽입된 삼각패치(200)와 그 근처에서의 전류벡터(b)를 도시하고 있다.4 shows a triangular patch 200 into which a rod-shaped slot 230 is inserted, a current vector a near thereto, and a triangular patch 200 into which an H-shaped slot 210 is inserted, which is a specific embodiment of the present invention. The current vector b in the vicinity is shown.

안테나의 원형편파 특성은 삼각형 안테나에 T형 슬롯(220)을 형성하면 단일 대역의 원형편파 안테나로 동작하게 된다. Circular polarization characteristics of the antenna is to form a T-shaped slot 220 in the triangular antenna to operate as a circular polarization antenna of a single band.

또한, 이중대역 특성을 나타내기 위해 삼각형 안테나의 빗변 근처에 막대형 슬롯(230)을 형성하였는데 삼각패치(200)의 빗변 근처에 존재하는 막대형 슬롯(230)은 TM20모드의 브로드 사이드 방사 패턴을 TM10모드의 방사 패턴과 유사하게 만드는 역할을 한다. In addition, the rod-shaped slot 230 is formed near the hypotenuse of the triangular antenna in order to show the dual band characteristics. The rod-shaped slot 230 present near the hypotenuse of the triangular patch 200 has a broadside radiation pattern in TM 20 mode. To mimic the radiation pattern of TM 10 mode.

이와 같이 막대형 슬롯(230)을 삼각패치(200) 각 변에 대칭되게 형성하여 브로드 사이드 방사 패턴을 안정시킨다. As such, the bar-shaped slot 230 is symmetrically formed on each side of the triangular patch 200 to stabilize the broad side radiation pattern.

즉, 삼각형 안테나에 T형 슬롯(220)과 막대형 슬롯(230)을 형성하면, 원형편파를 수신하면서 이중대역 특성을 갖는 단일패치 안테나로서 동작하며, 이 경우 두 동작 주파수는 TM10과 TM20의 공진 모드를 가진다. That is, when the T-shaped slot 220 and the rod-shaped slot 230 are formed in the triangular antenna, the antenna operates as a single patch antenna having dual band characteristics while receiving circular polarization. In this case, the two operating frequencies are TM 10 and TM 20. Has a resonance mode of.

낮은 대역과 높은 대역의 주파수비, 즉 낮은 대역 GPS 공진주파수 1.575GHz와 높은 대역 DMB 공진주파수 2.642GHz의 주파수 비를 맞추기 위해서는 도4(a)에 도시된 막대형 슬롯(230) 대신 도4(b)에 도시된 H형 슬롯(210)을 형성할 필요가 있다.In order to match the frequency ratio of the low band and the high band, that is, the low band GPS resonant frequency of 1.575 GHz and the high band DMB resonant frequency of 2.642 GHz, the bar slot 230 shown in Fig. 4 (a) is replaced with Fig. 4 (b). It is necessary to form the H-shaped slot 210 shown in the).

도4(a)(b)에 도시된 바에 의하면 삼각패치(200)에 삽입된 슬롯의 형태 변화에 따른 전류 흐름을 알 수 있는데, H형 슬롯(210) 사이로 전류 분포가 흐르기 때문에 막대형 슬롯(230)보다 전기적인 길이가 길어져 공진 주파수비가 변화된다.As shown in Figure 4 (a) (b) it can be seen that the current flow in accordance with the shape change of the slot inserted into the triangular patch 200, because the current distribution flows between the H-shaped slot (210) The electrical length is longer than that of 230, thereby changing the resonance frequency ratio.

즉 도4(b)에 도시된 삼각패치(200)의 W4 의 값에 따라 전류 벡터의 공긴 길이가 변화되는 바, H형 슬롯(210)의 경우 전류 벡터의 공진 길이 미세조절이 용이하게 된다. That is, since the empty length of the current vector is changed according to the value of W4 of the triangular patch 200 shown in FIG. 4 (b), in the case of the H-type slot 210, fine adjustment of the resonance length of the current vector is easy.

유전체층(300)은 원형의 접지판(100)과 삼각패치(200) 사이의 간격에 구비되는데, 별도의 유전체를 구비할 수도 있으나, 유전체로서 유전율이 가장 낮다고 볼 수 있는 공기(air, 유전율: 1) 자체를 유전체로 사용함이 바람직하다.The dielectric layer 300 is provided at the interval between the circular ground plate 100 and the triangular patch 200, but may include a separate dielectric, but the dielectric constant is the air (air, dielectric constant: 1) ) Is preferably used as a dielectric.

왜냐하면 유전체층(300)은 기본적으로 안테나에서 방사되는 에너지를 저장하는 역할도 하기 때문에 유전율이 높아 질수록 안테나 방사 효율, 대역폭 및 안테나 특성에 바람직하지 못하고 제작 단가가 증가하기 때문이다. Because the dielectric layer 300 also basically stores energy radiated from the antenna, the higher the dielectric constant is, the more undesirable the antenna radiation efficiency, bandwidth, and antenna characteristics, and the manufacturing cost increases.

따라서, 유전율이 낮은 공기를 사용함으로써 고유전율로 인한 유전체 손실을 최소화 할 수 있다.Therefore, by using air having a low dielectric constant, dielectric loss due to high dielectric constant can be minimized.

본 발명의 구체적 실시예에서는 공기와 유전율이 거의 비슷한 스티로폼으로 유전체층(300)을 구성하여 삼각패치(200)를 지지하도록 한다.In a specific embodiment of the present invention, the dielectric layer 300 is formed of styrofoam having a dielectric constant similar to that of air to support the triangular patch 200.

마이크로 스트립 패치 안테나는 설계 시 낮은 유전율과 두꺼운 기판 두께를 사용하였을 경우에 대역폭 개선의 최적의 특성을 만들 수 있기 때문에 본 발명에서는 유전율 1에 가까운 스티로폼을 유전체로 사용하여 최적의 특성을 가지도록 함과 동시에 삼각패치(200)를 지지하는 기능도 수행할 수 있도록 하였다.Since the microstrip patch antenna can make the optimal characteristics of bandwidth improvement when the low dielectric constant and the thick substrate thickness are used in the design, the present invention uses the styrofoam close to the dielectric constant 1 as the dielectric to have the optimal characteristics. At the same time to support the triangular patch 200 to perform a function.

물론 고유전율을 가지는 유전체를 사용한다면 얼마든지 안테나 싸이즈는 줄일 수 있으나, 상기한 바와 같이 안테나 방사 효율, 대역폭 및 안테나 특성에 바람직하지 못하고 제작 단가가 증가한다는 문제점이 있다.Of course, if the dielectric having a high dielectric constant is used, the antenna size can be reduced as much as possible, but as described above, there is a problem that the manufacturing cost is increased and undesirable for the antenna radiation efficiency, bandwidth, and antenna characteristics.

이와 같이 단일 급전과 단일 패치를 이용하여 이중 대역에서 공진할 수 있는 안테나를 구성한다.As described above, an antenna capable of resonating in a dual band is configured by using a single feed and a single patch.

도5는 본 발명의 다른 구체적 실시예로서 접지판(100)의 형태가 삼각형인 것 을 도시하고 있다.5 illustrates that the shape of the ground plate 100 is triangular as another specific embodiment of the present invention.

접지판(100)의 형태가 삼각형인 경우에도 삼각패치(200)의 각 변 및 이에 대응하는 접지판(100) 부분의 외형으로 구성되는 부분의 형상이 각각 동일하게 구성된다.Even when the shape of the ground plate 100 is triangular, the shape of each of the sides of the triangular patch 200 and the shape of the portion of the ground plate 100 corresponding thereto is the same.

이와 같이 접지판(100)을 원형 또는 삼각형으로 구성하여 삼각패치(200)와 대칭형으로 구성하는 이유는 삼각패치(200) 표면에서 방사되는 방사 패턴을 대칭적으로 원형에 가깝게 유도하여 원하지 않은 방향으로의 방사량을 최소화하고 수직 방향으로 집중되게 하여 위성에서 쏘는 신호를 잘 수신하기 위함이다.(단 접지판은 방사 패치 보다는 큰 면적을 가져야 한다는 조건이 있다.)The reason why the ground plate 100 is configured in a circle or a triangle to be symmetrical with the triangular patch 200 is to induce a radiation pattern emitted from the surface of the triangular patch 200 to be symmetrically close to a circular shape in an undesired direction. This is to minimize signal radiation and to concentrate in the vertical direction to receive signals from satellites (except that the ground plane must have a larger area than the radiation patch).

상기한 구성의 본 발명에 따른 기술적 효과는 다음과 같다.Technical effects according to the present invention of the above configuration is as follows.

첫째, DMB 및 GPS 신호를 하나의 안테나로 수신하기 위한 것으로써 DMB 및 GPS 위성에서 송출하는 원형편파 신호를 단일 패치면 위에 다중 슬롯구조를 가지게 함으로써, 이중대역에서 원형편파를 발생시키고, 하나의 안테나로 두 가지의 신호를 수신할 수 있다.First, to receive DMB and GPS signals with a single antenna, the circularly polarized signal transmitted from DMB and GPS satellites has a multi-slot structure on a single patch surface, thereby generating circular polarization in a dual band, and one antenna Two signals can be received.

둘째, 차량 또는 이동체에 탑재 시 차지하는 공간을 최소화하여 공간의 낭비를 줄일 수 있다.Second, it is possible to reduce the waste of space by minimizing the space occupied when mounted on a vehicle or a moving object.

다시 말하면, 접지판의 상부에 삼각패치가 배열되는 단순한 구조로 이루어져 안테나가 차지하는 공간을 최소화 할 수 있다.In other words, since the triangular patch is arranged on the ground plate, the space occupied by the antenna can be minimized.

셋째, 안테나의 제작단가를 최소화하여 경제성을 추구할 수 있다.Third, economical efficiency can be pursued by minimizing the manufacturing cost of the antenna.

다시 말하면, 본 발명의 안테나는 접지판의 상부에 삼각패치가 배열되며, 접지판과 삼각패치 사이의 유전체로 공기(air)를 이용하는 바, 제작이 용이하고 제작단가도 줄일 수 있는 바, 경제성을 제고할 수 있다.In other words, the antenna of the present invention is a triangular patch is arranged on the top of the ground plate, using the air (air) as the dielectric between the ground plate and the triangular patch, easy to manufacture and can reduce the manufacturing cost bar, economical It can be improved.

Claims (3)

접지판; Ground plate; 상기 접지판의 상부에 설치되되, 상기 접지판과 이격되어 설치되는 삼각패치; 및, A triangular patch installed on the ground plate and spaced apart from the ground plate; And, 상기 접지판과 상기 삼각패치 사이에 구비되는 유전체층;A dielectric layer provided between the ground plate and the triangular patch; 을 포함하여 구성되는 수신용 안테나에 있어서,In the receiving antenna configured to include, 상기 삼각패치는,The triangular patch, 삼각형의 각 변마다 그 길이 방향을 따라 형성되는 H형 슬롯(slot);An H-shaped slot formed along each longitudinal side of the triangle along its length direction; 상기 H형 슬롯에 의하여 둘러싸인 중앙부에 형성되는 T형 슬롯; 및,A T-shaped slot formed in a central portion surrounded by the H-shaped slot; And, 전기가 공급되는 급전점;A feed point to which electricity is supplied; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 멀티미디어 방송 및 지피에스 신호 수신용 삼각패치 안테나.Triangular patch antenna for receiving digital multimedia broadcasting and GPS signal, comprising a. 제1항에서,In claim 1, 상기 급전점에는 저잡음증폭기(low noise amplifier)의 입력단에 연결된 커넥터(connector) 또는 동축 케이블의 심선이 접속되고,The feed point is connected to a core of a connector or coaxial cable connected to an input of a low noise amplifier, 상기 접지판에는 커넥터 접지부 또는 동축 케이블 접지선이 접속되고,The ground plate is connected to the connector ground or coaxial cable ground wire, 상기 유전체층은 공기(air)로 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 멀티미디어 방송 및 지피에스 신호 수신용 삼각패치 안테나.The dielectric layer is a triangular patch antenna for receiving digital multimedia broadcasting and GPS signal, characterized in that consisting of air (air). 제1항 또는 제2항에서,The method of claim 1 or 2, 상기 접지판은 원형 또는 삼각형이되,The ground plane is round or triangular, 상기 삼각패치의 각 변 및 이에 대응하는 상기 접지판 부분의 외형으로 구성되는 부분의 형상이 각각 동일한 것을 특징으로 하는 디지털 멀티미디어 방송 및 지피에스 신호 수신용 삼각패치 안테나.The triangular patch antenna for receiving the digital multimedia broadcasting and the GPS signal, characterized in that the shape of each of the sides of the triangular patch and the part consisting of the outer shape of the ground plate portion corresponding thereto.
KR1020050064026A 2005-07-15 2005-07-15 Dual-band Circular Polarization Triangular Patch Antenna for Reception of DMB and GPS Signals KR100676628B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050064026A KR100676628B1 (en) 2005-07-15 2005-07-15 Dual-band Circular Polarization Triangular Patch Antenna for Reception of DMB and GPS Signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050064026A KR100676628B1 (en) 2005-07-15 2005-07-15 Dual-band Circular Polarization Triangular Patch Antenna for Reception of DMB and GPS Signals

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070009059A KR20070009059A (en) 2007-01-18
KR100676628B1 true KR100676628B1 (en) 2007-02-01

Family

ID=38010944

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050064026A KR100676628B1 (en) 2005-07-15 2005-07-15 Dual-band Circular Polarization Triangular Patch Antenna for Reception of DMB and GPS Signals

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100676628B1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102299416B (en) * 2011-06-02 2013-06-19 厦门大学 Micro-strip big dipper slot antenna array containing close packing PBG (photonic band gap) and coupling cavity
CN103700946B (en) * 2014-01-04 2016-04-06 厦门大学 Be with the parasitic triangular multi-arm antenna across arm slot-coupled
CN103840267B (en) * 2014-03-21 2016-03-09 厦门大学 Based on the Big Dipper triangle pottery microstrip antenna of guiding arm array into
CN106654588B (en) * 2016-11-21 2019-07-02 集美大学 A kind of triangular ring microstrip antenna
CN108493572A (en) * 2018-02-28 2018-09-04 哈尔滨工程大学 A kind of orientation circular polarized antenna based on bending T shape rotational structures

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070009059A (en) 2007-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100734005B1 (en) Single-feed dual-band circularly polarized single patch antenna
US5940036A (en) Broadband circularly polarized dielectric resonator antenna
US6646618B2 (en) Low-profile slot antenna for vehicular communications and methods of making and designing same
US8643556B2 (en) Receiving aerial for circularly polarized radio signals
CN102884675A (en) Antenna system including a circularly polarized antenna
JP6749489B2 (en) Single layer dual aperture dual band antenna
KR100676628B1 (en) Dual-band Circular Polarization Triangular Patch Antenna for Reception of DMB and GPS Signals
KR100354382B1 (en) V-Type Aperture coupled circular polarization Patch Antenna Using Microstrip(or strip) Feeding
EP1018778B1 (en) Multi-layered patch antenna
CN105990681B (en) Antenna and airborne communication equipment
CN114050410A (en) Circularly polarized antenna and reference station
Mishra et al. W-band feed horn with polarizer structure for an offset reflector antenna for cubesat applications
Zhang et al. Dual-band circularly polarized antenna with low wide-angle axial-ratio for tri-band GPS applications
KR20070018575A (en) Omnidirectional Circular Polarization Folded Microstrip Antenna
CN110635230A (en) Asymmetric dual-polarized antenna device based on SICL resonant cavity circular ring gap and printed oscillator
Zhang et al. Wideband circularly polarized wide-beamwidth antenna using S-shaped dipole
Xu et al. A novel design of circularly polarized omni-directional antenna for Ka band
Zhang et al. Wideband circularly polarized dielectric resonator antenna with a square spiral microstrip feedline
Phyoe et al. A circularly polarized triple-feed multi-beam array antenna using planar magic-Ts
Bezousek et al. Dual frequency band integrated antenna array
Caizzone et al. Compact GNSS antenna with circular polarization and low axial ratio
KR200250431Y1 (en) Patch antenna for receiving satellite radio broadcasting
JP5549354B2 (en) Planar antenna
Xu et al. Compact tri-band dual-polarized shared aperture array
Verma et al. Circularly Polarized Slots in T-Shape based Substrate Integrated Waveguide PIFA Antenna for 5G Applications

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121231

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131231

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141229

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151228

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161223

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171220

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191223

Year of fee payment: 14