KR100719126B1 - 카운터폴에 로딩코일이 구비된 능동안테나 - Google Patents

Abstract

카운터폴에 로딩코일을 부착한 능동안테나가 개시된다. 본 발명에 따른 카운터폴에 로딩코일을 부착한 능동안테나는 소정 주파수 대역의 방송신호를 수신하는 안테나부,안테나부에 구비되며, 안테나부의 전기적길이를 정합하기 위해 코일구조로 형성된 로딩코일, 안테나부로부터 전달받은 방송신호를 임피던스 매칭하여, 균형잡힌 신호를 저잡음 증폭기로 전달하는 밸런부, 및 밸런부로부터 전달받은 신호를 잡음없이 증폭시키는 저잡음 증폭기를 포함한다. 이에 의해, 능동안테나의 증폭기의 접지단과 연결된 카운터폴에 로딩코일을 부착함으로써, 실내용 소형안테나의 물리적인 길이는 줄어들고, 수신할 주파수에 맞게 전기적길이는 늘어남으로써, 실내용 소형안테나로 수신율이 높은 주파수를 수신할 수 있는 효과가 있다.

로딩코일, 밸런부, 저잡음 증폭기, 임피던스 매칭, 능동안테나

Description

카운터폴에 로딩코일이 구비된 능동안테나{Active antenna with counter pole loading coil}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카운터폴에 로딩코일이 구비된 능동안테나의 설명에 제공되는 블럭도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 임피던스 매칭방법의 설명에 제공되는 흐름도, 그리고,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카운터폴에 로딩코일이 구비된 능동안테나가 실제 구현된 일 예를 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100: 능동안테나 110: 안테나부

111: 카운터폴 112: 로딩코일

113: 폴 120: 밸런부

130: 저잡음 증폭기 140: 동축케이블

본 발명은 능동안테나에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 카운터폴에 로딩코일 이 구비된 능동안테나에 관한 것이다.

"능동안테나"는 수동적으로 단지 방송신호를 수신하여 전달하는 안테나가 아니라, 능동적으로 수신한 방송신호의 균형을 잡아 이를 증폭하여 출력하는 안테나를 말한다.

능동안테나의 예로는 실내용 안테나 등을 들 수 있다.

일반적으로, 실내와 같은 좁은 공간에서 안테나를 사용할 경우에, 공간적인 제약때문에 주파수에 맞추어 다이폴 형태로 안테나의 길이를 길게 구현하기 어렵다. 그래서 길이를 작게하기 위한 방안의 모색이 요청된다.

따라서, 본 발명의 목적은, 실내에서 공간을 덜 차지하면서도 수신율이 높은 주파수를 수신하기 위해, 능동안테나의 증폭기 접지단과 연결된 카운터폴에 코일형태의 로딩코일이 구비됨으로써, 실내용 소형안테나의 물리적인 길이는 줄이고 수신할 주파수에 맞게 전기적길이는 늘리는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 카운터폴에 로딩코일이 구비된 능동안테나는 소정 주파수 대역의 방송신호를 수신하는 안테나부, 상기 안테나부에 구비되며, 상기 안테나부의 전기적길이를 정합하기 위해 코일구조로 형성된 로딩코일, 상기 안테나부로부터 전달받은 방송신호를 임피던스 매칭하여, 균형잡힌 신호를 저잡음 증폭기로 전달하는 밸런부, 및 상기 밸런부로부터 전달받은 신호를 잡음없이 증폭시키는 저잡음 증폭기를 포함한다.

바람직하게는, 상기 로딩코일은, 상기 저잡음증폭기의 접지단과 연결된 카운터폴에 위치하는 것을 포함한다.

더 바람직하게는, 상기 로딩코일은, 상기 로딩코일의 인덕티브 성분을 이용하여 상기 안테나부의 커패시티브 성분을 감소시켜 상기 안테나부의 VSWR(Voltage Sending Wave Ratio)를 낮춤으로써, 상기 안테나부에서 임피던스 정합소자의 역할을 하는 것을 포함한다.

또한, 상기 소정 주파수 대역은, VHF-H 및 UHF-H 주파수 대역인 것을 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 소정 주파수 대역의 방송신호를 수신하는 안테나부와 상기 안테나부에 구비되며, 상기 안테나부의 전기적길이를 정합하기 위해 코일구조로 형성된 로딩코일을 구비하는 능동안테나의 방송신호 수신방법에 있어서, 상기 안테나부가 방송신호를 수신하는 단계, 상기 안테나부로부터 전달받은 신호의 임피던스 매칭을 하여, 균형잡힌 신호를 저잡음 증폭기로 전달하는 단계, 및 상기 밸런부로부터 전달받은 신호를 잡음없이 증폭시키는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카운터폴에 로딩코일이 구비된 능동안테나의 설명에 제공되는 블럭도이다.

도 1을 참조하면, 능동안테나(100)는 안테나부(110), 밸런부(120), 저잡음 증폭기(130), 및 동축케이블(140)을 구비한다.

다만, 능동안테나(100) 내에 포함될 수 있는 기타의 구성요소는 도면에서 배 제하고 본 발명을 설명함에 있어 필요한 구성요소만을 도시하는 것으로 한다.

안테나부(110)는 카운터폴(111), 로딩코일(112), 폴(113)을 구비하고, VHF-H 및 UHF-H 주파수에 대한 소형안테나의 전기적길이를 정합하기 위해 저잡음 증폭기(130)의 접지단과 연결된 카운터폴(111)에 코일구조로 형성된 로딩코일(112)을 구비한다.

여기서, 전기적길이의 정합이란, 저잡음증폭기(130)의 접지단과 연결되어 있는 카운터폴(111)상에 부착된 로딩코일(112)에 의해, 실내용 소형안테나의 길이가 짧아져도 신호의 수신율이 높아지도록 조절되는 것을 말한다. 즉, 실내용안테나의 물리적인 길이가 짧아져도, 실제적인 전기적길이는 수신하는 주파수에 맞게 길어진다.

구체적으로, 안테나를 실내와 같은 좁은 공간에서 사용하기 위해서는 안테나의 길이가 줄어들어야 하는데, 안테나의 길이가 줄어들게 되면 VSWR(Voltage Sending Wave Ratio)이 높아져 수신율이 낮아지게 된다. 안테나의 길이를 줄여도 수신율이 높은 신호를 수신하기 위해, 로딩코일(112)을 저잡음증폭기(130)의 접지단과 연결되어 있는 카운터폴(111)상에 부착하는데, 이와 같이 함으로써, 로딩코일(112)의 인덕티브 성분이 소형안테나의 커패시티브 성분을 감소시킴으로써, 안테나의 길이를 줄여도 수신율이 높은 신호를 수신할 수 있게 된다.

카운터폴(111)은 폴(113)에 대해 상대적으로 안테나의 마이너스프로브(- Prove)를 말하며, 저잡음증폭기(130)의 접지단과 연결되어 있다.

로딩코일(112)은 카운터폴(111) 상의, 카운터폴(111)에 최초로 방송신호가 유입되는 지점과 밸런부(120) 사이에 위치하며, 로딩코일(112)의 인덕티브 성분을 이용하여 소형안테나의 커패시티브 성분을 감소시켜 소형안테나의 VSWR(Voltage Sending Wave Ratio)를 낮춤으로써, 소형안테나에서 임피던스 정합소자의 역할을 한다.

이에 의해, 폴(113)과 카운터폴(111)을 통해 유입되는 방송신호의 수신율을 높일 수 있고, 능동안테나(100)의 크기를 작게하여도 지상파 VHF 대역 및 UHF 대역까지 방송신호를 수신할 수 있어, 셋탑박스와 연결하여 실내용 소형안테나로 사용할 수 있다.

폴(113)은 안테나의 플러스프로브(+ Prove)를 말한다.

밸런부(120) 안테나부(110)로부터 전달받은 신호를 임피던스 매칭하여, 균형잡힌 신호를 저잡음 증폭기(130)로 전달한다.

여기서, 밸런(balun)이란, 평형(balance)와 비평형(unbalance)의 합성어로, 대지에 대하여 평형한 회로를 한쪽 끝이 접지돼 있는 증폭 회로와 결합할 때, 평형회로의 대지 평형이 무너지는 것을 방지하기 위해서, 또는 초단파대 전송회로에서 접지에 대하여 평형하고 있는 회로와 동축케이블과 같은 불평형 회로를 접속할 때 사용하는 정합용 트랜스를 말한다.

저잡음 증폭기(130)는 밸런부(120)로부터 전달받은 신호를 잡음없이 증폭시키고, 이를 동축케이블(140)로 전달한다.

구체적으로, VHF-H 대역의 신호는 상대적으로 더 높은 주파수 대역의 신호에 비해 잡음이 개입할 가능성이 크므로, 저잡음 증폭기(130)는 보다 높은 SNR비를 얻 기위해 수신되는 신호를 증폭시킨다. 수동안테나(미도시)의 경우는 수동안테나(미도시) 이후의 장치에서 신호를 증폭시키는데, 본 발명의 능동안테나(100)는 저잡음 증폭기(140)부에서 먼저 신호를 증폭하여 출력함으로써 보다 높은 SNR비를 얻을 수 있다.

동축케이블(140)은 저잡음 증폭기(130)로 부터 전달받은 증폭된 신호를 출력한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 임피던스 매칭방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 안테나부(110)가 방송신호를 수신한다(S210).

여기서, 안테나부(100)가 실내와 같이 좁은 장소에서 사용되기 위해서는, 안테나부(110)의 길이가 짧아져야 하는데, 안테나부(110)의 길이를 줄이게 되면 VSWR이 높아져 방송신호의 수신율이 떨어지게 된다.

이를 보완하기 위해 본 발명에서는, VHF-H 및 UHF-H 주파수에 대한 소형안테나의 전기적길이을 정합하기 위해, 저잡음 증폭기(130)의 접지단과 연결된 카운터폴(111)에 코일구조로 형성된 로딩코일(112)을 구비한다.

이에 의해, 능동안테나(100)의 물리적인 길이를 줄여도 로딩코일(112)에 의해 전기적인 길이가 길어짐으로써, 임피던스 매칭이 가능해 진다.

이후, 밸런부(120)는 안테나부(110)로부터 전달받은 신호를 임피던스 매칭하여, 균형잡힌 신호를 저잡음증폭기(130)로 전달한다(S220).

그러면, 저잡음증폭기(130)는 밸런부(120)로부터 전달받은 신호를 잡음없이 증폭시킨다(S230).

동축케이블(140)은 증폭된 신호를 출력한다(S240).

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카운터폴에 로딩코일을 부착한 능동안테나가 실제 구현된 일 예를 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 능동안테나(100)는 안테나부(110)의 카운터폴(111)과 폴(113)을 통해 방송신호를 수신한다.

도 3에서 도시된 것처럼, 카운터폴(111)에는 로딩코일(112)이 부착되어 있고, 로딩코일(112)이 부착된 카운터폴(111)은 저잡음증폭기(130)의 접지단과 연결되어 있다.

밸런부(120)는 안테나부(110)로 부터 전달받은 방송신호를 임피던스 매칭하여 균형을 잡은 후, 이를 저잡음증폭기(130)로 전달한다.

저잡음증폭기(130)는 밸런부(120)로부터 전달받은 방송신호를 능동적으로 잡음없이 증폭시켜 동축케이블(140)로 전달한다.

동축케이블(140)은 저잡음증폭기(130)로부터 전달받은 방송신호를 출력한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 능동안테나의 증폭기의 접지단과 연결된 카운터폴에 로딩코일이 구비됨으로써, 실내용 소형안테나의 물리적인 길이는 줄어들고, 수신할 주파수에 맞게 전기적길이는 늘어남으로써, 실내용 소형안테나로 수신율이 높은 주파수를 수신할 수 있는 효과가 있다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였 지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어 저서는 안 될 것이다.

Claims (5)

1. 소정 주파수 대역의 방송신호를 수신하고, 폴과 카운터폴을 포함하는 안테나부;

   상기 안테나부에 구비되며, 상기 안테나부의 전기적길이를 정합하기 위해 코일구조로 형성된 로딩코일;

   상기 안테나부로부터 전달받은 방송신호를 임피던스 매칭하여, 균형잡힌 신호를 저잡음 증폭기로 전달하는 밸런부; 및

   상기 밸런부로부터 전달받은 신호를 잡음없이 증폭시키는 저잡음 증폭기;를 포함하고,

   상기 로딩코일은,

   상기 저잡음증폭기의 접지단과 연결된 카운터폴에 위치하는 것을 특징으로 하는 로딩코일이 구비된 능동안테나.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 로딩코일은, 상기 로딩코일의 인덕티브 성분을 이용하여 상기 안테나부의 커패시티브 성분을 감소시켜 상기 안테나부의 VSWR(Voltage Sending Wave Ratio)를 낮춤으로써, 상기 안테나부에서 임피던스 정합소자의 역할을 하는 것을 특징으로 하는 로딩코일이 구비된 능동안테나.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 소정 주파수 대역은, VHF-H 및 UHF-H 주파수 대역인 것을 특징으로 하는 로딩코일이 구비된 능동안테나.
5. 삭제

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