KR100759025B1 - 고효율 광대역 슬롯평면안테나 - Google Patents

고효율 광대역 슬롯평면안테나 Download PDF

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Abstract

본 발명은 신호를 급전하는 반사기판과 상기 반사기판의 상부층에 적층으로 형성된 제 1 유전체기판과 상기 제 1 유전체기판의 상부층에 제 1, 2 급전부가 형성되어서 상부층으로 신호를 급전하는 급전선로기판과 상기 급전선로기판의 상부층에 적층으로 형성된 제 2 유전체기판과 상기 제 2 유전체기판 상부층에 상기 급전선로기판의 제 2 급전부와 각각 대응하여 다수개로 배열 형성된 슬롯복사기판 및 상기 슬롯복사기판 상부층에서 상기 급전선로기판의 제 1 급전부와 대응되게 형성된 급전용 덮개부로 이루어진 것을 특징으로 하는 고효율 광대역 슬롯평면안테나에 관한 것이다.
따라서, 본 발명은 슬롯복사기판 상부면에 급전용 덮개부를 구비하여서, 급전라인에서 발생하는 급전손실을 해결하고 안테나의 복사효율과 주파수 대역폭을 확장하여 광대역에서 안정적인 특성이 형성되는 효과가 있다.
반사, 유전체, 복사, 급전, 피드백, 기판, 대역

Description

고효율 광대역 슬롯평면안테나 {High efficiency wideband slot plane antenna}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 광대역 슬롯평면안테나의 구성도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 따른 급전선로기판을 나타낸 상세도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 슬롯복사기판을 나타낸 상세도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 급전선로기판과 슬롯복사기판이 정합된 투시도
도 5는 본 발명의 상기 도 3 따른 슬롯복사기판의 복사슬롯 형상도
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 급전용 덮개부의 신호흐름도
* 주요 도면부호에 대한 설명 *
100 : 반사기판 110 : 급전슬롯
200 : 제 1 유전체기판 300 : 급전선로기판
310 : 제 1 급전부 320 : 제 2 급전부
400 : 제 2 유전체기판 500 : 슬롯복사기판
510 : 복사슬롯 600 : 급전용 덮개부
본 발명은 고효율 광대역 슬롯평면안테나에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 슬롯복사기판의 상부면에 급전선로기판의 제 1 급전부와 대응되게 형성된 급전용 덮개부를 구비하여서, 급전라인에 따른 손실을 해결하고, 안테나의 복사효율과 주파수 대역폭을 확장하여 광대역에서 안정적인 특성이 형성되는 고효율 광대역 슬롯평면안테나에 관한 것이다.
종래의 위성방송 수신용 평면안테나에 관한 기술로서, 공개특허공보 제1996-0027254호는 위성방송 수신용 평면안테나 구조에 관한 것으로서, 유전체인 접지도체기판이 구비되고, 상기 접지도체기판위로 유전체인 발포재가 적층되고, 상기 접지도체기판 위에 커플링슬롯기판으로 전자기에너지를 공급하기 위한 급전회로기판이 적층되고, 상기 급전회로기판위로 유전체인 발포재가 적층되고, 상기 발포재위로 원편파 수신 및 상기 급전회로기판에서 발생되는 불요방사를 차단하기 위한 커플링슬롯기판이 적층되고, 상기 커플링슬롯기판 위에 발포재가 적층되고, 상이 발포재 위에 전자파 방사를 위한 방사소자기판이 적층된 것을 특징으로 하는 위성방송 수신용 평면안테나 구조에 관한 것이었다.
그러나, 상기 종래의 기술은 단일의 급전회로기판을 사용하여 급전함으로써 급전라인에서 급전손실이 발생하고, 주파수 대역폭이 확장되면 안테나의 복사효율 이 감소하여서 광대역에서 특성이 저하되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 슬롯복사기판 상부에 급전용 덮개부를 구비하여서, 급전라인에서 발생하는 급전손실을 해결하고 안테나의 복사효율과 주파수 대역폭을 확장하여 광대역에서 안정적인 특성이 형성되는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 광대역 슬롯평면 안테나로서, 신호를 급전하는 반사기판과 상기 반사기판의 상부층에 적층으로 형성된 제 1 유전체기판과 상기 제 1 유전체기판의 상부층에 제 1, 2 급전부가 형성되어서 상부층으로 신호를 급전하는 급전선로기판과 상기 급전선로기판의 상부층에 적층으로 형성된 제 2 유전체기판과 상기 제 2 유전체기판 상부층에 상기 급전선로기판의 제 2 급전부와 각각 대응하여 다수개로 배열 형성된 슬롯복사기판 및 상기 슬롯복사기판 상부층에서 상기 급전선로기판의 제 1 급전부와 대응되게 형성된 급전용 덮개부로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 슬롯복사기판의 복사슬롯은 상기 급전선로기판의 제 2 급전부와 대응되게 배열된 복수의 형상인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 급전용 덮개부는 상기 급전선로기판의 제 1 급전부에서 발생하는 급전손실이 격감되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 고효율 광대역 슬롯평면안테나의 구성도로서, 신호를 급전하는 반사기판(100)과 상기 반사기판(100)의 상부층에 적층으로 형성된 제 1 유전체기판(200)과 상기 제 1 유전체(200)의 상부층에 제 1(310), 2 급전부(320)가 형성되어서 상부층으로 신호를 급전하는 급전선로기판(300)과 상기 급전선로기판(300)의 상부층에 적층으로 형성된 제 2 유전체기판(400)과 상기 제 2 유전체기판 상부층에 상기 급전선로기판(300)의 제 2 급전부(320)와 각각 대응하여 다수개로 배열되어 형성된 슬롯복사기판(500) 및 상기 슬롯복사기판(500) 상부층에서 상기 급전선로기판(300)의 제 1 급전부(310)와 대응되게 형성된 급전용 덮개부(600)로 이루어진다.
보다 상세하게는, 상기 반사기판(100)은 전도성이 높은 금속성 평판을 사용하고 송수신된 신호를 급전하는 급전슬롯(110)이 상기 반사기판(100)의 중앙에 형성되어 있기 때문에, 상기 급전슬롯(110)은 상기 급전선로기판(300)의 중앙에 형성된 제 1 급전부(310)로 신호가 전송되고 상기 제 1 급전부(310)는 다수개로 배열된 제 2 급전부(320)에 각각의 신호를 전송한다.
그리고, 상기 제 2 급전부(320)에서 상기 슬롯복사기판(500)의 복사슬롯(510)에 각각으로 전송된 신호는 상기 제 2 급전부(320)와 상기 슬롯복사기판(500)의 복사슬롯(510)이 서로 정합되어서 안테나 특성을 정확하게 획득하여 각각의 편 파로 송신한다.
상기 제 1 유전체(200)는 상기 반사기판(100)과 상기 급전선로기판(300)에서 발생하는 커플링을 형성하고, 상기 급전슬롯(110)과 상기 급전선로기판(300)에 형성된 제 1 급전부(310)의 급전손실을 줄이기 위하여 공기 또는 폼(foam)의 재질로 제작되는 것이 바람직하다.
상기 급전선로기판(300)은 상기 도 2에 도시된 바와 같이 상기 급전선로기판(300)의 제 1 급전부(310)에서 급전된 신호가 각각 대칭으로 형성된 제 2 급전부(320)로 급전되기 때문에 고효율의 안테나 이득을 갖는다.
또한, 상기 급전선로기판(300)은 테프론, FR4 및 필름의 재질로 사용하며, KU 밴드(12GHz)를 사용할 경우에는 0.02mm이하 두께의 필름기판을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 제 1 급전부(310)는 상기 반사기판(100)의 급전슬롯(110)에서 전송된 신호를 인가받아서 상기 제 1 급전부(310)로부터 대칭으로 형성된 제 2 급전부(320)에 각각으로 신호를 전송한다.
상기 제 2 급전부(320)는 상기 제 1 급전부(310)에서 각각의 신호를 인가받고 상부의 상기 슬롯복사기판(500)의 복사슬롯(510)과 정합되어서 상기 슬롯복사기판(500)의 복사슬롯(510)으로 고효율의 신호를 전송한다.
상기 제 2 유전체(400)는 상기 급전선로기판(300)과 상기 복사슬롯기판(500)에서 발생하는 커플링을 형성하고, 상기 급전선로기판(300)의 제 1 급전부(310)의 급전손실을 줄이며, 상기 급전선로기판(300)과 상기 복사슬롯기판(500)을 소정의 간격으로 이격되게 공기 또는 폼(foam)의 재질로 제작되는 것이 바람직하다.
상기 슬롯복사기판(500)은 상기 도 3에 도시된 바와 같이 상기 급전선로기판(300)의 상기 다수개로 배열되어 형성된 제 2 급전부(320)와 각각 대응되어 배열된 복사슬롯(510)이 형성된다.
그리고, 상기 슬롯복사기판(500)의 복사슬롯(510)은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제 2 급전부(320)와 정합되어서, 상기 급전선로기판(300)에서 발생되는 누설파에 따른 안테나 효율감소를 제거하고, 안테나 특성을 정확하게 획득하여 신호를 송신한다.
또한, 상기 슬롯복사기판(500)의 복사슬롯(510)은 도 5에 도시된 바와 같이 ㄷ형, 工형, X형, H형의 형상중 어느 하나의 형상으로 상기 슬롯복사기판(500)에 배열되게 형성함으로써, 안테나의 이득 및 주파수 대역폭을 확장하고 광대역과 고이득의 특성을 갖는다.
상기 급전용 덮개부(600)는 상기 급전선로기판(300)에 형성된 제 1 급전부(310)와 각각의 급전용 덮개부(600)가 각각 대응되게 형성됨으로써 제 1 급전부(310)의 급전손실을 줄이며 안테나의 특성이 일정하게 유지된다.
그리고, 상기 급전용 덮개부(600)는 상기 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제 1 급전부(310)에서 상측과 하측으로 급전되는 신호 중에서 상측으로 발생되는 신호를 피드백(feedback)하여 하측으로 발생되는 신호와 서로 합성되어 전송된다.
또한, 상기 전송된 신호는 상기 반사기판(100)에 형성된 급전슬롯(110)에서 출력되기 때문에, 상기 제 1 급전부(310)의 급전손실을 줄이며, 안테나의 특성이 일정하게 유지된다.
지금까지 본 발명에 대해서 상세히 설명하였으나, 그 과정에서 언급한 실시예는 예시적인 것일 뿐이며, 한정적인 것이 아님을 분명히 하고, 본 발명은 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상이나 분야를 벗어나지 않는 범위내에서, 균등하게 대처될 수 있는 정도의 구성요소 변경은 본 발명의 범위에 속한다 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 슬롯복사기판 상부에 급전용 덮개부를 구비하여서, 급전라인에서 발생하는 급전손실을 해결하고 안테나의 복사효율과 주파수 대역폭을 확장하여 광대역에서 안정적인 특성을 형성하는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 신호를 급전하는 급전슬롯이 형성된 반사기판과;
    상기 반사기판의 상부층에 적층으로 형성된 제 1 유전체기판과;
    상기 제 1 유전체기판의 상부층에 제 1, 2 급전부가 형성되어서 상부층으로 신호를 급전하는 급전선로기판과;
    상기 급전선로기판의 상부층에 적층으로 형성된 제 2 유전체기판과;
    상기 제 2 유전체기판 상부층에 상기 급전선로기판의 제 2 급전부와 각각 대응하여 다수개의 복사슬롯이 배열 형성된 슬롯복사기판과;
    상기 슬롯복사기판 상부층에서 상기 급전선로기판의 제 1 급전부와 대응되게 형성되어 상기 급전선로기판의 제 1 급전부에서 발생하는 급전손실을 저감하는 급전용 덮개부: 및
    상기 제 1 유전체기판은 상기 반사기판과 상기 급전선로기판을 상호 커플링 결합하고, 상기 제 2 유전체기판은 상기 급전선로기판과 상기 복사슬롯기판을 상호 커플링 결합하는 것을 특징으로 하는 고효율 광대역 슬롯평면안테나.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 슬롯복사기판의 복사슬롯은,
    상기 급전선로기판의 제 2 급전부와 대응되게 배열된 복수의 형상인 것을 특징으로 하는 고효율 광대역 슬롯평면안테나.
  3. 삭제
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