KR100777665B1 - Small fractal antenna for multi-band operation - Google Patents

Small fractal antenna for multi-band operation Download PDF

Info

Publication number
KR100777665B1
KR100777665B1 KR1020060036364A KR20060036364A KR100777665B1 KR 100777665 B1 KR100777665 B1 KR 100777665B1 KR 1020060036364 A KR1020060036364 A KR 1020060036364A KR 20060036364 A KR20060036364 A KR 20060036364A KR 100777665 B1 KR100777665 B1 KR 100777665B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
antenna
radiation patch
fractal
substrate
resonant frequency
Prior art date
Application number
KR1020060036364A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20070104141A (en
Inventor
황금철
Original Assignee
삼성탈레스 주식회사
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 삼성탈레스 주식회사 filed Critical 삼성탈레스 주식회사
Priority to KR1020060036364A priority Critical patent/KR100777665B1/en
Publication of KR20070104141A publication Critical patent/KR20070104141A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100777665B1 publication Critical patent/KR100777665B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/10Resonant antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/08Radiating ends of two-conductor microwave transmission lines, e.g. of coaxial lines, of microstrip lines
    • H01Q13/085Slot-line radiating ends
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/0006Devices acting selectively as reflecting surface, as diffracting or as refracting device, e.g. frequency filtering or angular spatial filtering devices
    • H01Q15/0093Devices acting selectively as reflecting surface, as diffracting or as refracting device, e.g. frequency filtering or angular spatial filtering devices having a fractal shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/50Feeding or matching arrangements for broad-band or multi-band operation

Landscapes

  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

다중 대역의 소형 프랙탈 안테나가 개시된다. A multi-band small fractal antenna is disclosed.

개시된 프랙탈 안테나는, 마이크로스트립 기판; 상기 기판의 상면의 일부에 형성된 것으로, 제1 공진 주파수를 구현하기 위한 다각형 형태의 복사 패치; 적어도 하나 이상의 공진 주파수를 구현하기 위해 상기 복사 패치에 형성된 프랙탈 형상의 슬롯: 상기 기판의 하면에 위치되는 접지면; 상기 접지면에서부터 상기 기판을 통해 복사 패치까지 결합된 급전부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. The disclosed fractal antenna includes a microstrip substrate; A radiation patch formed on a portion of an upper surface of the substrate and configured to implement a first resonant frequency; A fractal shaped slot formed in said radiation patch to implement at least one resonant frequency: a ground plane located on a bottom surface of said substrate; And a feeder coupled from the ground plane to the radiation patch through the substrate.

본 발명에서는 프랙탈 형상의 슬롯을 이용하여 다중 대역을 구현하고, 동일한 기판 상에 복사 패치와 접지면을 구비하여 안테나를 소형화한다. In the present invention, a multi-band is realized by using a fractal-shaped slot, and the antenna is miniaturized by providing a radiation patch and a ground plane on the same substrate.

Description

다중 대역의 소형 프랙탈 안테나{Small fractal antenna for multi-band operation} Small fractal antenna for multi-band operation

도 1은 종래의 프랙탈 안테나를 도시한 것이다. 1 illustrates a conventional fractal antenna.

도 2a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프랙탈 안테나의 평면도이다.2A is a plan view of a fractal antenna according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프랙탈 안테나의 배면도이다.2B is a rear view of a fractal antenna according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3은 도 2a의 Ⅲ-Ⅲ 단면도이다. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 2A.

도 4는 도 2a에 도시된 프랙탈 안테나의 공진 주파수를 시뮬레이션한 결과를 도시한 것이다. FIG. 4 illustrates simulation results of the resonance frequency of the fractal antenna illustrated in FIG. 2A.

도 5a 및 도 5b는 각각 y-z 평면과 x-y 평면에 대해 제1 공진 주파수 대역에서의 복사 패턴을 보여준 것이다. 5A and 5B show radiation patterns in the first resonant frequency band for the y-z plane and the x-y plane, respectively.

도 6a 및 도 6b는 각각 y-z 평면과 x-y 평면에 대해 제2 공진 주파수 대역에서의 복사 패턴을 보여준 것이다. 6A and 6B show radiation patterns in the second resonant frequency band for the y-z plane and the x-y plane, respectively.

도 7a 및 도 7b는 각각 y-z 평면과 x-y 평면에 대해 제3 공진 주파수 대역에서의 복사 패턴을 보여준 것이다.7A and 7B show radiation patterns in the third resonant frequency band for the y-z plane and the x-y plane, respectively.

<도면 중 주요 부분에 대한 설명><Description of main part of drawing>

1...기판, 2...복사 패치1 ... substrate, 2 ... copy patch

3,4,5...슬롯, 6...급전부3, 4, 5 slots, 6 feeds

7...접지면7 ... ground

본 발명은 프랙탈 형상을 이용하여 다중 대역의 특성을 가지면서도 소형화된 다중 대역 프랙탈 안테나에 관한 것이다. The present invention relates to a miniaturized multiband fractal antenna having a multiband characteristic using a fractal shape.

안테나는 무선통신에서 통신의 목적을 위해 공간에 효율적으로 전파를 방사하거나 또는 전파에 의해 효율적으로 기전력을 유지시키기 위해 공중에 가설한 도선으로서, 송수신을 위해 전자파를 공간으로 보내거나 받기 위한 장치이다. 안테나는 사용하는 주파수에 따라 모양이 여러 가지로 달라지는데, 안테나가 효율적으로 동작하도록 안테나를 사용하고자 하는 주파수로 공진시키게 된다. 하지만, 세계적으로 다양한 무선통신 표준이 존재하며, 각각은 상이한 주파수 대역을 사용하므로 하나의 단말기로 이들 모두의 주파수 대역에서 사용하기 위해서는 안테나가 다수의 공진 주파수를 가져야 한다. An antenna is a conductor laid in the air to efficiently radiate radio waves into a space for radio communication or to maintain an electromotive force by radio waves, and is an apparatus for transmitting or receiving electromagnetic waves to a space for transmission and reception. The antenna varies in shape depending on the frequency used. The antenna is resonated at a frequency to be used for the antenna to operate efficiently. However, there are various wireless communication standards in the world, and since each uses a different frequency band, an antenna must have a plurality of resonant frequencies in order to use them in all of them in one frequency band.

또한, 현대 사회에서 필수품으로 되어가고 있는 무선 통신기기 중 휴대폰과 같은 휴대형 무선 통신기기가 소형화, 경량화 되면서 안테나 또한 소형화, 경량화되는 추세에 있다. 소형화 뿐만 아니라 다중 대역 혹은 광역 안테나들에 대한 수요가 급증하고 있다. 따라서, 안테나의 성능을 더욱 향상시키면서 크기는 보다 작게 하려는 연구가 활발하다. 이러한 요구에 부응하여 프랙탈 구조를 이용한 새로운 형태의 안테나가 그 중 한 분야로 각광받고 있다. In addition, as portable wireless communication devices such as mobile phones are becoming smaller and lighter among the wireless communication devices that are becoming a necessity in the modern society, antennas are also becoming smaller and lighter. In addition to miniaturization, the demand for multiband or wideband antennas is increasing rapidly. Therefore, there is a lot of research to make the size smaller while further improving the performance of the antenna. In response to this demand, a new type of antenna using a fractal structure is in the spotlight.

프랙탈이란 부분이 전체를 닮는 자기 유사성(Self-Symmetry)과 순환성을 특징으로 갖는 형상을 말한다. 곡선의 어떤 한 부분을 확대했을 때 전체 곡선과 정확히 일치하는 현상을 자기 유사성이라고 한다. 칸토로 집합, 코흐 커브(Koch curve), 시어핀스키(Sierpinski) 삼각형 등이 그러한 예이며, 자연계에서도 이러한 형상을 쉽게 찾아볼 수 있으므로, 구현 가능한 프랙탈 형상은 매우 다양하다. 특히, 시어핀스키 가스켓은 평판의 삼각형 도체면에 삼각형의 슬롯이 프랙탈의 규칙성을 가지고 존재하므로 안테나로 만들 경우 슬롯에 의한 다중 공진이 유발되어 다중 대역 안테나로서의 응용 가능성이 있다. 더 나아가 무선 통신 휴대기기 분야에서의 회로적인 발전 추세와 더불어, 근래에는 기존의 외장형 안테나가 가지고 있는 단점을 보완하면서 소비자의 욕구 만족을 위한 대안으로서, 내장형 안테나를 탑재한 세련된 디자인을 가진 슬림한 휴대기에 대한 수요가 증가되고 있다.Fractal refers to a shape characterized by self-symmetry and cyclicity that parts resemble the whole. When one part of the curve is enlarged, the phenomenon that exactly matches the entire curve is called self-similarity. Examples include Cantoro sets, Koch curves, and Sierpinski triangles, and these shapes are easily found in nature. In particular, since the Shearpinsky gasket has triangular slots on the triangular conductor surface of the plate with fractal regularity, when the antenna is made into antennas, there is a possibility of application as a multi-band antenna due to the multiple resonance caused by the slot. Furthermore, along with the trend of circuit development in the field of wireless communication portable devices, in recent years, the slim portable device with a sleek design with a built-in antenna as an alternative to satisfying the needs of consumers while compensating the disadvantages of the existing external antenna. The demand for the flag is increasing.

다중 대역 구현을 위한 종래의 프랙탈 안테나가 미국공개특허 US 2005/0110688호에 개시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 종래의 프랙탈 안테나는 사각형의 접지면(101) 위에 슬롯(103)을 가지는 복사 패치(102)가 구비된 모노폴 안테나이다. 이러한 모노폴 안테나는 유한한 접지면의 영향으로 인해 복사 패턴에 리플이 많이 생기고, 접지면과 패치 면적 때문에 전체 안테나의 면적이 크게 증가되어 휴대기기에 내장하기 어렵다. 또한, 일반적인 프랙탈 안테나의 경우 프랙탈을 형성할 때 단계별 축적도(scale factor)가 고정되어 있으므로 슬롯의 형상이 일정하여 공진 주파수의 조절이 어려운 단점이 있다. Conventional fractal antennas for multi-band implementations are disclosed in US 2005/0110688. As shown in FIG. 1, a conventional fractal antenna is a monopole antenna provided with a radiation patch 102 having a slot 103 on a rectangular ground plane 101. Such monopole antennas have a lot of ripple in the radiation pattern due to the finite ground plane, and the area of the entire antenna is greatly increased due to the ground plane and the patch area, making it difficult to embed in a portable device. In addition, the general fractal antenna has a disadvantage that it is difficult to control the resonance frequency because the shape of the slot is constant because the scale factor is fixed when forming the fractal.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로 급전 구조를 개선하여 기판 형태로 제작 가능하게 함으로써 소형화되고, 가변적인 축적도를 사용하여 공진 주파수의 조절이 가능한 다중 대역 안테나를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above problems, and the object of the present invention is to provide a multi-band antenna that can be miniaturized by adjusting the feeding structure to be manufactured in the form of a substrate and that can adjust the resonance frequency by using a variable accumulation degree. do.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 다중 대역의 소형 프랙탈 안테나는, 마이크로스트립 기판; 상기 기판의 상면의 일부에 형성된 것으로, 제1 공진 주파수를 구현하기 위한 다각형 형태의 복사 패치; 적어도 하나 이상의 공진 주파수를 구현하기 위해 상기 복사 패치에 형성된 프랙탈 형상의 슬롯: 상기 기판의 하면에 위치되는 접지면; 상기 접지면에서부터 상기 기판을 통해 복사 패치까지 결합된 급전부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a multi-band small fractal antenna according to the present invention, a microstrip substrate; A radiation patch formed on a portion of an upper surface of the substrate and configured to implement a first resonant frequency; A fractal shaped slot formed in said radiation patch to implement at least one resonant frequency: a ground plane located on a bottom surface of said substrate; And a feeder coupled from the ground plane to the radiation patch through the substrate.

상기 복사 패치는 직각 삼각형 형태를 가질 수 있다. The radiation patch may have a right triangle shape.

상기 슬롯은 제2 공진 주파수를 구현하기 위해 직각 삼각형 형태를 가질 수 있다. The slot may have a right triangle shape to implement a second resonance frequency.

상기 슬롯은 제3 공진 주파수를 구현하기 위해 직각 삼각형 및 이등변 삼각형 형태를 가질 수 있다. The slot may have a right triangle and an isosceles triangle shape to implement a third resonance frequency.

이하, 본 발명에 따른 프랙탈 안테나에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a fractal antenna according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 프랙탈 안테나는 도 2a, 도 2b 및 도 3을 참조하면 기판(1)의 상면 일부에 제1 공진 주파수를 구현하기 위한 다각형 형태의 복사 패치(2)와, 적어도 하나 이상의 공진 주파수를 구현하기 위해 상기 복사 패치(2)에 형성된 프랙탈 형상의 슬롯(3,4,5)을 포함한다. 본 발명에서는 복사 패치(2)와 슬롯을 이용하여 다중 대역을 구현하며, 상기 기판(1)의 하면에는 접지면(7)이 구비된다. Referring to FIGS. 2A, 2B, and 3, the fractal antenna according to the present invention may include a radiation patch 2 having a polygonal shape for implementing a first resonance frequency on a portion of an upper surface of the substrate 1, and at least one resonance frequency. Fractal shaped slots 3, 4, 5 formed in the radiation patch 2 for implementation. In the present invention, a multi-band is implemented by using the radiation patch 2 and the slot, and the ground surface 7 is provided on the lower surface of the substrate 1.

상기 기판(1)으로는 마이크로스트립 기판이 사용될 수 있으며, 예를 들어 FR4 기판으로 제작함으로써 제작이 용이하고, 저렴한 비용으로 대량 생산을 할 수 있다. 본 발명에서는 동일한 기판 상에 복사 패치와 접지면을 형성함으로써 전체 두께를 1mm 이하로 줄여 소형화된 평판형 안테나를 제공할 수 있다. As the substrate 1, a microstrip substrate may be used. For example, a microstrip substrate may be used to manufacture the FR4 substrate, thereby allowing easy production and mass production at a low cost. In the present invention, by forming a radiation patch and a ground plane on the same substrate, it is possible to provide a miniaturized flat antenna by reducing the total thickness to 1 mm or less.

상기 복사 패치(2)는 그 자체로 하나의 공진주파수를 가지며, 복사 패치(2)의 형태 및 크기를 조절하여 제1 공진 주파수를 조절할 수 있다. 복사 패치(2)는 다각형 형태 예를 들어, 삼각형 형태 또는 직각 삼각형 형태로 이루어질 수 있으며, 삼각형 패치의 크기는 패치의 높이와 플레어 각도(flare angle)에 의해 결정된다. 복사 패치의 높이가 클수록 또는 플레어 각도가 클수록 복사 패치의 크기가 증가되며, 제1 공진 주파수는 감소한다. 반대로, 복사 패치의 크기가 감소하면, 제1 공진 주파수는 증가한다. The radiation patch 2 itself has one resonance frequency, and the first and second resonance frequencies may be adjusted by adjusting the shape and size of the radiation patch 2. The radiation patch 2 may be in the form of a polygon, for example in the form of a triangle or a right triangle, the size of the triangle patch being determined by the height and flare angle of the patch. As the height of the radiation patch increases or the flare angle increases, the size of the radiation patch increases, and the first resonance frequency decreases. Conversely, as the size of the radiation patch decreases, the first resonant frequency increases.

상기 슬롯은 복수 개로 구성되어 2차 이상의 공진 주파수를 구현하기 위한 것으로, 프랙탈 형상 예를 들어 삼각형 형태를 가질 수 있다. 도 2a에서는 제1, 제2 및 제3 슬롯(3)(4)(5)을 구비한 예를 도시하였다. 제1 슬롯(3)은 제2 공진 주파수를 구현하기 위한 것으로, 슬롯의 형태 및 크기를 변화시켜 제2 공진 주파수를 조절할 수 있다. 상기 제2 및 제3 슬롯(4)(5)은 제3 공진 주파수를 구현하기 위한 것으로, 예를 들어 제2 슬롯(4)은 직각 삼각형 형태를 가지고, 제3 슬롯(5)은 이등 변 삼각형 형태를 가질 수 있다. 제1 내지 제3 슬롯의 축소도를 조절하여 원하는 공진 주파수를 얻을 수 있다. The slot is composed of a plurality of slots to implement a second or higher resonance frequency, and may have a fractal shape, for example, a triangular shape. 2A shows an example with first, second and third slots 3, 4, 5. The first slot 3 is for realizing the second resonant frequency and may adjust the second resonant frequency by changing the shape and size of the slot. The second and third slots 4 and 5 are for implementing a third resonant frequency, for example, the second slot 4 has a right triangle shape, and the third slot 5 is an isosceles triangle. It may have a form. The desired resonant frequency may be obtained by adjusting the degree of reduction of the first to third slots.

일반적으로 프랙탈 형상의 축소도 값이 커지면 상대적으로 높은 주파수에서 공진이 일어나고 반대로 축소도 값이 작아지면 상대적으로 낮은 주파수에서 공진이 일어난다. 종래의 프랙탈 안테나 형상은 삼각형 패치 내부의 플레어 각도와 높이가 일정하게 구성되어 삼각형 패치의 크기에 따라서 공진 주파수가 결정되어 공진 주파수를 가변 할 수 없는 단점을 가지고 있으나, 본 발명에서는 삼각형 내부의 플레어 각도와 높이를 가변하여 공진 주파수를 조절할 수 있다. 즉, 종래에는 최 외곽의 삼각형 패치의 중간 지점들을 연결하여 내부 삼각형 패치를 구성함으로써 삼각형 패치의 크기가 고정이 되고 이에 따라서 공진 주파수도 고정되었으나 본 발명에서는 삼각형 패치의 높이와 플레어 각도의 조절이 가능하다.In general, when the reduction value of fractal shape increases, resonance occurs at a relatively high frequency. On the contrary, when the reduction value decreases, resonance occurs at a relatively low frequency. Conventional fractal antenna shape has a disadvantage in that the flare angle and height inside the triangular patch are constant so that the resonant frequency is determined according to the size of the triangular patch so that the resonant frequency cannot be varied. The resonant frequency can be adjusted by changing the and height. That is, in the related art, by forming intermediate triangle patches by connecting intermediate points of the outermost triangle patches, the size of the triangle patch is fixed and the resonance frequency is fixed accordingly, but in the present invention, the height and flare angle of the triangle patch can be adjusted. Do.

상기한 바와 같이 복사 패치의 형상 및 크기를 조절하여 제1 공진 주파수 대역은 885-966 MHz 범위에 있도록 하고, 제1 슬롯의 형상 및 크기를 조절하여 제2 공진 주파수는 1714-1850 MHz 범위에 있도록 하며, 제3 공진 주파수는 제2 및 제3 슬롯의 형상 및 크기를 조절하여 2470-2631 MHz 범위에 있도록 한다. 본 발명에서는 기판상에 복사 패치와 슬롯을 구비하여 다중 대역을 구현함과 아울러 안테나를 소형화시킨다. 도 3에서는 3중 대역을 구현한 안테나의 예를 도시하였으나 3중 대역 이상의 다중 대역을 구현할 수 있음은 물론이다. 소형화에 따라 휴대 통신 기기에 내장 가능한 이점이 있다.  As described above, the shape and size of the radiation patch are adjusted so that the first resonant frequency band is in the range of 885-966 MHz, and the shape and size of the first slot is adjusted so that the second resonant frequency is in the range of 1714-1850 MHz. And the third resonant frequency is in the range of 2470-2631 MHz by adjusting the shape and size of the second and third slots. In the present invention, by providing a radiation patch and a slot on the substrate to implement a multi-band and downsized the antenna. Although FIG. 3 illustrates an example of an antenna that implements a triple band, it is a matter of course that a multiple band of a triple band or more can be implemented. The miniaturization has advantages that can be embedded in a portable communication device.

한편, 본 발명에서는 프랙탈 형상의 대칭성을 이용하여 종래 프랙탈 안테나 에 비해 전체 안테나의 크기를 50% 정도 줄일 수 있다. 다시 말하면, 도 1에 도시된 안테나에서는 삼각형 형태의 프랙탈 형상을 이용하여 다중 대역을 구현하고 있으나 본 발명에서는 이러한 삼각형 형태의 1/2인 직각 삼각형 형태의 패치와 슬롯을 이용하여 다중 대역을 구현한다. On the other hand, the present invention can reduce the size of the entire antenna by 50% compared to the conventional fractal antenna by using the symmetry of the fractal shape. In other words, the antenna shown in FIG. 1 implements a multi-band using a triangular fractal shape, but the present invention implements a multi-band using a patch and a slot of a right triangle, which is 1/2 of the triangular shape. .

본 발명에서는 기판(1)의 상면에는 복사 패치(2)가 구비되고, 기판의 하면에는 접지면(7)이 구비된다. 상기 접지면(7)의 크기와 형태에 따라서 안테나의 공진 주파수 대역이 달라진다. 한편, 접지면의 크기와 위치에 따라 공진 주파수와 대역폭이 달라질 수 있다. 예를 들어, 상기 접지면(7)은 상기 복사 패치(2)가 위치된 영역과 중첩되지 않는 영역에 구비될 수 있다. 또는, 복사 패치보다 작은 크기의 접지면을 복사 패치의 아래쪽에 위치하도록 하는 것도 가능하다. In the present invention, the radiation patch 2 is provided on the upper surface of the substrate 1, and the ground surface 7 is provided on the lower surface of the substrate. The resonant frequency band of the antenna varies depending on the size and shape of the ground plane 7. Meanwhile, the resonance frequency and the bandwidth may vary according to the size and position of the ground plane. For example, the ground plane 7 may be provided in an area which does not overlap with the area in which the radiation patch 2 is located. Alternatively, it is also possible to have a ground plane of a smaller size than the radiation patch to be located below the radiation patch.

또한, 상기 접지면(7)에서부터 상기 기판(1)을 통해 복사 패치(2)까지 급전부(6)가 결합된다. In addition, a feeder 6 is coupled from the ground plane 7 to the radiation patch 2 via the substrate 1.

도 4는 상기와 같이 구성된 안테나를 시뮬레이션한 결과로서, 제1 공진 주파수는 900 MHz이고, 제2 공진 주파수는 1800 MHz이며, 제3 공진 주파수는 2500 MHz로 나타났다. 4 shows a simulation result of the antenna configured as described above, wherein the first resonant frequency is 900 MHz, the second resonant frequency is 1800 MHz, and the third resonant frequency is 2500 MHz.

도 5a 및 도 5b는 각각 y-z 평면과 x-y 평면에 대해 제1 공진 주파수 대역에서의 복사 패턴을 보여준 것으로, 전류의 흐름이 복사 패치와 접지면의 전 영역을 따라 형성되어 다이폴 안테나의 특성을 보인다. 도 6a 및 도 6b는 각각 y-z 평면과 x-y 평면에 대해 제2 공진 주파수 대역에서의 복사 패턴을 보여준 것으로, y-z 평 면 방향으로 균등한 복사 패턴을 가진다. 그리고, 전체 이득이 1차 공진 주파수 대역보다 증가하였다. 도 7a 및 도 7b는 각각 y-z 평면과 x-y 평면에 대해 제3 공진 주파수 대역에서의 복사 패턴을 보여준 것으로, 주파수가 증가함에 따라 x-y 평면상에서의 복사 패턴에서 지향성을 보이고 있다. 5A and 5B show a radiation pattern in the first resonant frequency band for the y-z plane and the x-y plane, respectively, in which a current flow is formed along the entire area of the radiation patch and the ground plane to show the characteristics of the dipole antenna. 6A and 6B show radiation patterns in the second resonant frequency band with respect to the y-z plane and the x-y plane, respectively, and have uniform radiation patterns in the y-z plane direction. And, the overall gain increased than the primary resonant frequency band. 7A and 7B show radiation patterns in the third resonant frequency band for the y-z plane and the x-y plane, respectively, and show directivity in the radiation pattern on the x-y plane as the frequency increases.

본 발명에 따른 프랙탈 안테나는 프랙탈 형상의 슬롯을 이용하여 다중 대역 을 구현하고, 프랙탈 형상의 대칭성을 이용하여 전체 프랙탈 형상의 절반만을 활용함으로써 크기를 크게 줄여 소형화할 수 있다. 또한, 동일한 기판 상에 복사 패치와 접지면을 형성하여 종래의 모노폴이나 PIFA(Planar Inverted F Antenna)형 안테나에 비해 높이를 줄임으로써 전체적인 부피를 감소시킨다. 따라서, 상용 통신 및 군 통신용 다중 대역 안테나에 널리 응용될 수 있으며, PCB 기판을 이용하여 생산 비용을 낮출 수 있으며, 휴대 무선 기기의 내장형 다중 공진 안테나에 적용될 수 있다. Fractal antenna according to the present invention can implement a multi-band using a slot of the fractal shape, and by using only half of the entire fractal shape by using the symmetry of the fractal shape can be significantly reduced in size and miniaturized. In addition, by forming a radiation patch and a ground plane on the same substrate to reduce the overall volume by reducing the height compared to the conventional monopole or Planar Inverted F Antenna (PIFA) type antenna. Therefore, it can be widely applied to the multi-band antenna for commercial communication and military communication, it is possible to lower the production cost by using a PCB substrate, it can be applied to the built-in multi-resonant antenna of the portable wireless device.

상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.The above embodiments are merely exemplary, and various modifications and equivalent other embodiments are possible to those skilled in the art. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the invention described in the claims below.

Claims (5)

마이크로스트립 기판;Microstrip substrates; 상기 기판의 상면 일부에 부착된 것으로, 제1 공진 주파수를 구현하기 위한 다각형 형태의 복사 패치;A radiation patch attached to a portion of an upper surface of the substrate, the radiation patch having a polygonal shape for implementing a first resonance frequency; 적어도 하나 이상의 공진 주파수를 구현하기 위해 상기 복사 패치에 형성된 프랙탈 형상의 슬롯:A fractal shaped slot formed in the radiation patch to implement at least one resonant frequency: 상기 기판의 하면에 위치되는 접지면;A ground plane positioned on a bottom surface of the substrate; 상기 접지면에서부터 상기 기판을 통해 복사 패치까지 결합된 급전부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 프랙탈 안테나.And a feeder coupled from the ground plane to the radiation patch through the substrate. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복사 패치의 높이와 플레어 각도를 조절하여 단계별 축적도를 조절하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 프랙탈 안테나.Multi-level fractal antenna, characterized in that for adjusting the level of accumulation by adjusting the height and flare angle of the radiation patch. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 복사 패치는 직각 삼각형 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 다중 대역 프랙탈 안테나. The radiation patch is a multi-band fractal antenna, characterized in that having a right triangle shape. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 슬롯은 제2 공진 주파수를 구현하기 위해 직각 삼각형 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 프랙탈 안테나. The slot is a fractal antenna, characterized in that having a right triangle shape to implement a second resonant frequency. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 슬롯은 제3 공진 주파수를 구현하기 위해 직각 삼각형 및 이등변 삼각형 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 프랙탈 안테나.And the slot has a right triangle and an isosceles triangle shape to realize a third resonant frequency.
KR1020060036364A 2006-04-21 2006-04-21 Small fractal antenna for multi-band operation KR100777665B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060036364A KR100777665B1 (en) 2006-04-21 2006-04-21 Small fractal antenna for multi-band operation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060036364A KR100777665B1 (en) 2006-04-21 2006-04-21 Small fractal antenna for multi-band operation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070104141A KR20070104141A (en) 2007-10-25
KR100777665B1 true KR100777665B1 (en) 2007-11-19

Family

ID=38818317

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060036364A KR100777665B1 (en) 2006-04-21 2006-04-21 Small fractal antenna for multi-band operation

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100777665B1 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100878706B1 (en) * 2007-04-16 2009-01-14 삼성탈레스 주식회사 Multi-resonant broadband antenna
KR100878707B1 (en) * 2007-05-30 2009-01-14 삼성탈레스 주식회사 Multi resonant broadband antenna
KR100924127B1 (en) * 2009-03-25 2009-10-29 삼성탈레스 주식회사 Broadcast-only internal fractal antenna
KR101109433B1 (en) * 2011-02-25 2012-01-31 삼성탈레스 주식회사 Dual-band array antenna using modified sierpinski fractal structure
KR101284228B1 (en) * 2011-11-28 2013-07-09 삼성탈레스 주식회사 Dual-band array antenna using modified sierpinski fractal structure
CN111786083B (en) * 2020-07-01 2024-06-11 深圳市信维通信股份有限公司 5G low-profile high-performance ultra-wideband antenna element and base station antenna

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003510871A (en) 1999-09-20 2003-03-18 フラクトゥス・ソシエダッド・アノニマ Multi-level antenna
US20050237238A1 (en) 2004-04-23 2005-10-27 Nokia Corporation Modified space-filling handset antenna for radio communication
US20050285795A1 (en) 2003-01-24 2005-12-29 Carles Puente Baliarda Broadside high-directivity microstrip patch antennas

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003510871A (en) 1999-09-20 2003-03-18 フラクトゥス・ソシエダッド・アノニマ Multi-level antenna
US20050285795A1 (en) 2003-01-24 2005-12-29 Carles Puente Baliarda Broadside high-directivity microstrip patch antennas
US20050237238A1 (en) 2004-04-23 2005-10-27 Nokia Corporation Modified space-filling handset antenna for radio communication

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070104141A (en) 2007-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103117452A (en) Novel LTE (long-term evolution) terminal antenna
JP3898710B2 (en) Multi-band multilayer chip antenna using double coupling feed
US9997833B2 (en) Antenna
KR100777665B1 (en) Small fractal antenna for multi-band operation
US20090322633A1 (en) Small monopole antenna having loop element included feeder
US20180366816A1 (en) Communication device
CN103346393A (en) Multi-frequency plane printed antenna comprising protruded floor and applied to mobile terminal
JP2009510893A (en) Ultra-small built-in antenna
KR101523026B1 (en) Multiband omni-antenna
KR100641290B1 (en) An Ultra Wideband Printed Monopole Antenna using Modified Ground Plane
JP2009130451A (en) Antenna system
KR100924126B1 (en) Multi band antenna using fractal structure
KR101895103B1 (en) Internal antenna using a electromagnetic coupling feeding
KR20080010908A (en) Low profile omnidirectional antenna using magnetic loop current
KR100544389B1 (en) Wide band chip antenna for wireless LAN
KR100640339B1 (en) Wideband monopole antenna
KR101120990B1 (en) Wide band omni-antenna
KR100803560B1 (en) Multi-resonant antenna
US7375687B2 (en) Monopole antenna
Qiang et al. A printed ultra-wideband antenna with C-shaped ground plane for pattern stability
KR100748606B1 (en) Antenna with increased electrical length
KR101021478B1 (en) Multi-band omnidirectional antenna
US11973277B2 (en) Antenna module and antenna device having the same
CN111725603B (en) Communication device and antenna structure
KR101869285B1 (en) Miniaturized Meander Top Loading Antenna Equipping for Mine

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Publication of correction
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121030

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131029

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141028

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151026

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171101

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181029

Year of fee payment: 12