KR100983258B1 - 이중 루프 안테나 - Google Patents

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KR100983258B1
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    • H—ELECTRICITY
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Abstract

이중 루프 안테나가 개시된다. 이중 루프 안테나는 제1 주파수의 제1 파장의 길이에 따른 제1 반경을 가지는 제1 루프; 제2 주파수의 제2 파장의 길이에 따른 제2 반경을 가지며, 제1 루프와 동일평면상에 위치하며 동심원을 구성하는 제2 루프; 및 제1 루프와 제2 루프에 흐르는 전류가 반대방향이 되도록 급전점을 형성하는 급전선을 포함한다. 본 발명에 따르면, UHF TV 주파수 전 대역에서 전압정재파비가 2.0 이하가 유지된다는 장점이 있다.
루프 안테나, 전압정재파비, VSWR, 주파수

Description

이중 루프 안테나{Dual Loop Antenna}
본 발명은 루프 안테나 관한 것으로서, 보다 상세하게는 2개의 루프를 포함하는 이중 루프 안테나에 관한 것이다.
최근 지상파 디지털 TV 방송의 활성화로 저렴하고 경제적인 실내 안테나(Indoor Antenna)의 필요성이 증대되고 있다. 특히, 현대의 주거환경을 고려하여 미려하고 편리한 구조를 구비함과 동시에, 실내 벽면 또는 창문에 붙이거나 거치할 수 있는 소형, 경량 구조의 안테나가 요구되고 있다.
또한, 안테나의 기능상, 지상파 TV 방송을 시청하기 위하여 광대역의 수신능력이 요구되고 있다. 보다 상세하게는, UHF(Ultra High Frequency) TV 주파수 전 대역(470~806MHz)에서 전압정재파비(Voltage Standing Wave Ratio, 이하, 'VSWR'이라 칭함)가 2.0 이하가 유지될 수 있는 안테나가 요구된다.
본 발명의 목적은 UHF(UltraHigh Frequency) TV 주파수 전 대역(470~806MHz)에서 전압정재파비(Voltage Standing Wave Ratio, 이하, 'VSWR'이라 칭함)가 2.0 이하가 유지될 수 있는 이중 루프 안테나를 제안하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 2개의 루프를 연결한 간단한 구조로, TV 주파수 전 대역(470~806MHz)에서 VSWR 2.0 이하가 유지될 수 있는 이중 루프 안테나를 제안하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 소형, 경량형 및 초박형의 디지털 TV 방송수신 안테나로 실내의 벽면 또는 유리 창 등에 붙이거나 거치할 수 있어 주거환경에 효과적으로 응용할 수 있는 이중 루프 안테나를 제안하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 전자회로기판(PCB), 동 테이프, 동판 및 알루미늄 등을 이용해서 안테나를 제작할 수 있어 원자재를 더욱 효과적으로 이용할 수 있고, 루프의 소자에 의한 전도체 소비량을 낮춤으로 저렴한 생산이 가능한 이중 루프 안테나를 제안하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 루프의 반경 및 폭이 안테나가 수신하는 주파수 대역에 따라 용이하게 결정되어, 쉽게 설계하여 생산할 수 있는 이중 루프 안테나를 제안하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 주파수의 제1 파장의 길이에 따른 제1 반경을 가지는 제1 루프; 제2 주파수의 제2 파장의 길이에 따른 제2 반경을 가지며, 상기 제1 루프와 동일평면상에 위치하며 동심원을 구성하는 제2 루프; 및 상기 제1 루프와 상기 제2 루프에 흐르는 전류가 반대방향이 되도록 상기 제1 루프와 상기 제2 루프에 전기적으로 연결되어 급전점을 형성하는 급전선을 포함하는 이중 루프 안테나가 제공된다.
여기서, 상기 제1 루프 및 상기 제2 루프의 반경은 수학식
Figure 112008035288378-pat00001
에 의해 각각 산출될 수 있다.
여기서, R은 제1 루프 및 제2 루프의 반경이며, λ는 제1 주파수 및 제2 주파수의 파장의 길이이며, π는 원주율이다.
상기 제1 루프 및 상기 제2 루프의 반경은 수학식
Figure 112008035288378-pat00002
에 의해 각각 산출될 수 있다.
여기서, R은 제1 루프 및 제2 루프의 반경이며, λ은 제1 주파수 및 제2 주파수의 파장의 길이이며, L은 제1 루프 및 제2 루프의 소자 재질에 따른 단축율로서 1.0 내지 1.1에서 각각 지정된 소정의 값이며, π는 원주율이다.
여기서, 상기 제1 루프 및 상기 제2 루프의 폭은 각각 상기 제1 주파수 및 제2 주파수의 길이에 따라 각각 지정될 수 있다.
상기 제1 루프 및 상기 제2 루프의 폭은 수학식
Figure 112008035288378-pat00003
에 의해 각각 산 출될 수 있다.
여기서, r은 제1 루프 및 제2 루프의 폭이며, α는 0.01 내지 0.03 중 소정의 값이며, λ는 제1 주파수 및 제2 주파수의 파장의 길이이다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 제1 루프; 상기 제1 루프의 외주와 소정의 간격으로 이격되어 상기 제1 루프의 동일 평면상에 위치하는 제2 루프; 및 상기 제1 루프와 상기 제2 루프에 흐르는 전류가 반대방향이 되도록 상기 제1 루프와 상기 제2 루프에 전기적으로 연결되어 급전점을 형성하는 급전선을 포함하는 이중 루프 안테나가 제공된다.
여기서, 상기 제1 루프의 반경은 수학식
Figure 112010026997794-pat00004
에 의해 산출될 수 있다. 여기서, R1은 제1 루프의 반경이며, λ1은 제1 주파수의 파장의 길이이며, π는 원주율이다.
여기서, 상기 제1 루프의 반경은 수학식
Figure 112010026997794-pat00005
에 의해 산출될 수 있다. 여기서, R1은 제1 루프의 반경이며, λ1은 제1 주파수의 파장의 길이이며, L1은 제1 루프의 소자 재질에 따른 단축율로서 1.0 내지 1.1 중 소정의 값이며, π는 원주율이다.
여기서, 상기 제1 루프 및 상기 제2 루프의 폭은 각각 상기 제1 주파수 및 제2 주파수의 길이에 따라 각각 지정될 수 있다.
여기서, 상기 제1 루프 및 상기 제2 루프의 폭은 수학식
Figure 112008035288378-pat00006
에 의해 각각 산출될 수 있다. 여기서, r은 제1 루프 및 제2 루프의 폭이며, α는 0.01 내지 0.03 중 소정의 값이며, λ는 제1 주파수 및 제2 주파수의 파장의 길이이다.
본 발명에 따른 이중 루프 안테나는 UHF(UltraHigh Frequency) TV 주파수 전 대역(470~806MHz)에서 전압정재파비(Voltage Standing Wave Ratio, 이하, 'VSWR'이라 칭함)가 2.0 이하가 유지될 수 있다는 장점이 있다.
또한, 2개의 루프를 연결한 간단한 구조로, TV 주파수 전 대역(470~806MHz)에서 VSWR 2.0 이하가 유지할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 소형, 경량형 및 초박형의 디지털 TV 방송수신 안테나로 실내의 벽면 또는 유리 창 등에 붙이거나 거치할 수 있어 주거환경에 효과적으로 응용할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 전자회로기판(PCB), 동 테이프, 동판 및 알루미늄 등을 이용해서 안테나를 제작할 수 있어 원자재를 더욱 효과적으로 이용할 수 있고, 루프의 소자에 의한 전도체 소비량을 낮춤으로 저렴한 생산이 가능하다는 장점이 있다.
또한, 루프의 반경 및 폭이 안테나가 수신하는 주파수 대역에 따라 용이하게 결정되어, 쉽게 설계하여 생산할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한 다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면 번호에 상관없이 동일한 수단에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이중 루프 안테나의 구조를 예시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이중 루프 안테나는 외경루프(11), 내경루프(12), 급전선(13) 및 급전부(14)를 포함할 수 있다.
급전부(14)는 전기 신호(무선주파 신호 또는 고주파 신호)를 공급할 수 있다.
급전선(13)는 급전부(14)에 전기적으로 연결되며, 또한 외경루프(11)와 내경루프(12)에 전기적으로 연결되어 급전점을 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 급전선(13)은 도 1에 예시된 바와 같이, 외경루프(11)와 내경루프(12)에 흐르는 전류가 반대 방향이 되도록 외경루프(11) 및 내경루프(12)에 전기적으로 연결된다.
예를 들어, 외경루프(11)에는 시계방향으로 전류가 흐르고, 내경루프(12)에는 시계 반대 방향으로 전류가 흐를 수 있다. 또한 그 역의 방향으로 전류가 흐를 수 있음은 본 발명의 기술적 사상에 비추어 당업자에게 자명하다.
예를 들어, 도 1에 예시된 바와 같이 급전선은 외경 루프(11)와 내경 루프(12)에 흐르는 전류가 반대 방향이 되도록, 일단은 급전부(14)에 연결되고, 타단은 교차되어 외경 루프(11) 및 내경 루프(12)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
또한 도 1에는 외경 루프(11) 및 내경 루프(12)가 급전부(14)가 물리적으로 이격되어 있는 것으로 예시하였으나, 본 발명이 적용되는 환경 또는 구현되는 실시예에 따라, 급전부(14)의 양극(또는 양단)이 외경 루프(11) 또는 내경 루프(12)에 직접 연결될 수 있음은 본 발명의 기술적 사상에 비추어 당업자에게 자명하다.
예를 들어, 급전부(14)가 외경 루프(11)에 직접 연결되는 경우, 급전선(13)은 외경 루프(11) 또는 급전부(14)에서 내경 루프(12)에 연결될 수 있다. 이 때, 급전선(13)은 앞서 상술한 바와 같이 외경 루프(11)에 흐르는 전류와 내경 루프(12)에 흐르는 전류가 반대 방향이 되도록 내경 루프(12)에 연결됨은 앞서 상술한 바와 같다.
본 발명의 실시예에 따른 이중 루프 안테나에서 외경루프(11)는 안테나가 수신할 수 있는 하위 주파수 대역에 매칭(matching)되도록 구성될 수 있다. 그리고 내경루프(12)는 높은 주파수 대역에 매칭되도록 구성될 수 있다. 여기서, 본 발명의 실시예에 따르면, 내경루프(12)는 기생 소자(parasitic element)의 기능을 가질 수 있다.
일반적으로 기생 소자는 안테나의 급전선에 연결되지 않고, 복사패턴이나 안테나 임피던스, 혹은 양쪽 모두에 실질적으로 영향을 주는 복사 소자이다.
그러나, 본 발명의 실시예에 따른 내경루프(12)는 급전선(13)을 통하여 급전부(14)와 전기적으로 연결됨에 주목하자. 급전선(13)은 앞서 상술한 바와 같이 외경루프(11)와 내경루프(12)에 전류가 반대 방향으로 흐르도록 외경루프(11)와 내경 루프(12)에 급전점을 형성할 수 있다. 즉, 내경루프(12)에는 외경루프(11)와 반대방향으로 전류가 흐를 수 있다. 따라서, 외경루프(11)와 일정한 간격으로 배치된 내경루프(12)에서, 외경루프(11)와 반대 방향으로 내경루프(12)에서 흐르는 전류는, 직간접적으로 복사패턴 및/또는 안테나 임피던스에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 내경루프(12)는 급전선(13)을 통하여 급전부(14)에 전기적으로 연결되나, 기생소자의 기능을 함을 알 수 있다.
외경루프(11) 및 내경루프(12)는 전도성 재질로 구현되며, 각각 R1 및 R2의 반경을 가지며, 각각 r1 및 r2의 폭을 가질 수 있다. 또한, 외경루프(11)와 내경루프(12)는 소정의 간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따라 외경루프(11)와 내경루프(12)는 동일 평면상에서 동심원일 수 있다.
여기서, 전도성 재질은 금, 은, 구리, 알루미늄, 스테인리스 스틸 및 그 합금, 금박이 부착된 절연기판, 은 도금된 구리, 주석 도금된 구리, 그래파이트(Graphite) 코팅된 기판, 알루미늄 도금된 기판 등 일 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 상술한 전도성 재질로서 이중 루프 안테나를 구현할 수 있으므로, 원자재의 응용성이 높고, 루프 소자에 의한 전도체의 소비량이 적어 저렴한 생산이 가능하다.
외경루프(11) 및 내경루프의 반경(즉, R1 및 R2 )과, 외경루프(11) 및 내경루프(12)의 폭(즉, r1 및 r2)은 이중 루프 안테나가 수신하는 주파수 대역에 따라 산출될 수 있다. 이 점에 대해서는 이하 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 이중 루프 안테나를 UHF 지상파 디지털 TV 주파수 대역폭에 맞춰서 구현하면, 이중 루프 안테나의 반경, 폭은 아래의 표1로서 정리할 수 있다.
[표1]
구 분 부호 최적화된 루프소자 비 고
루프반경/길이
(mm)		 파장 대비
　외경루프의 반경/루프의 길이 R1 104.2/654.7 1.0257 　470 MHz의 경우
　내경루프의 반경/루프의 길이 R2 63.7/400.2 1.0673 　800 MHz의 경우
　외경루프 소자의 폭 r1 12.0 0.0188 　470 MHz의 경우
　내경루프 소자의 폭 r2 5.4 0.0145 　800 MHz의 경우
이하, UHF 지상파 디지털 TV 주파수 대역은 470MHz~800MHz하여 설명한다. 여기서, 470MHz은 소정의 대역폭의 하위 주파수이다. 또한 800MHz은 소정의 대역폭의 상위 주파수이다.
표 1을 참조하면, UHF 지상파 디지털 TV 주파수 대역을 가장 효율적으로 수신하는 이중 루프 안테나에서 외경루프(11)의 반경 R1은 104.2mm 이고, 내경루프(12)의 반경은 63.7mm임을 알 수 있다.
여기서, 외경루프(11)의 반경에 원주율 π을 곱하면, 하위 주파수 470MHz에 따른 파장의 길이와 유사함을 알 수 있다. 보다 상세하게는 외경루프(11)의 반경에 원주율 π를 곱하면, 하위 주파수 470MHz의 파장 대비 1.0257배임을 알 수 있다.
여기서, 외경루프(11) 소자 재질에 따른 단축율을 고려하면, 외경루프(11)의 반경 R1과 하위 주파수와의 관계는 하기의 수학식으로 표현할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112008035288378-pat00007
여기서, R1은 외경루프(11)의 반경이고, L1은 외경루프(11)의 소자의 재질에 따라 단축율로서 1.0 내지 1.1에서 지정된 값이며, π는 원주율이고, λ1은 하위 주파수에 따른 파장의 길이이다.
앞서 설명한 바와 같이, 내경루프(12)의 반경 R2와 상위 주파수와의 관계를 고려하면 하기의 수학식2로 표현할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112008035288378-pat00008
여기서, R2는 내경루프(12)의 반경이며, L2는 내경루프(12) 소자 재질에 따라 단축율로서 1.0 내지 1.1에서 지정된 값이며, π는 원주율이고, λ2는 상위 주파수에 다른 파장의 길이이다.
또한, 외경루프(11) 및 내경루프(12) 소자의 폭은 하위 주파수 및 상위 주파수의 파장 대비 대략 0.01 내지 0.03의 비율을 가짐을 알 수 있다.
표1에 따른 이중 루프 안테나는 UHF 지상파 디지털 TV 주파수 대역을 수신할 수 있는 안테나이다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따른 이중 루프 안테나는 주파수 대역에 따라 다양하게 구현될 수 있음은 본 발명의 기술적 사상에 비추어 당업자에 게 자명하다.
앞서 실험적으로 도출한 이중 루프 안테나의 구조와 주파수 설계 대역과의 관계를 하기의 표2와 같이 일반화된 공식으로 표현할 수 있다.
[표2]
구 분 부 호 이중 루프 안테나의 설계
　외경루프의 반경 R1 　
Figure 112008035288378-pat00009

λ1 : 설계 대역의 하위주파수
L1 : 외경루프(11) 소자 재질에 따른 단축율로서1.0 ~ 1.1에서 지정된 값
π : 원주율
　내경루프의 반경 R2
Figure 112008035288378-pat00010
　
λ2 : 설계 대역의 상위주파수
L2 : 내경루프(12) 소자 재질에 따른 단축율로서 1.0 ~ 1.1에서 지정된 값
π : 원주율
　외경루프 소자의 폭 r1 r1 = αХ λ1
α : 0.01 ~ 0.03 에서 외경루프(11)에 대하여 지정된 소정의 값
λ1 : 설계 대역의 하위 주파수
　내경루프 소자의 폭 r2 r2 = βХ λ2
β : 0.01 ~ 0.03에서 내경루프(12)에 대하여 지정된 소정의 값
λ2 : 설계 대역의 상위 주파수
본 발명의 실시예에 따르면, 소정의 주파수 설계 대역(즉, 하위 주파수부터 상위 주파수까지의 대역)을 고려하여 안테나를 설계할 때, 표 2를 참조하면 용이하게 이중 루프 안테나를 설계할 수 있음을 알 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 이중 루프 안테나에서 외경루프(11)와 내경루프(12)가 소정의 간격만큼 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 외 경루프(11)와 내경루프(12)가 동일 평면상에 배치할 수 있으며, 동심원일 수 있다.
그러나, 본 발명은 이에 한정되지 아니함은 본 발명의 기술적 사상에 비추어 당업자에게 자명하다.
예를 들어, 주파수 설계 대역에서 하위 주파수를 고려하여 외경루프(11)의 반경 및 폭을 산출하고, 내경루프(12)는 외경루프(11)와 동일 평면상에서 동심원을 이루되, 외경루프(11)의 내주와 소정의 거리만큼 이격되어 배치되도록 이중 루프 안테나가 구현될 수 있다.
또한, 그 역의 경우로, 주파수 설계대역에서 상위 주파수를 고려하여 내경루프(12)의 반경 및 폭을 산출하고, 외경루프(11)는 내경루프(12)와 동일 평면상에서 동심원을 이루되, 내경루프(12)의 외주와 소정의 거리만큼 이격되어 배치되도록 이중 루프 안테나가 구현될 수 있다.
또한, 표2에서 상술한 외경루프(11)와 내경루프(12)의 반경 및 폭을 고려하되, 이중 루프 안테나를 구현함에 있어 외경루프(11)와 내경루프(12)는 원형 내지 여러 다각형이 될 수 있음은 본 발명의 기술적 사상에 비추어 당업자에게 자명하다.
지금까지 본 발명의 실시예에 따른 이중 루프 안테나의 구조에 대해서 설명하였다. 이하, 본 발명의 실시예에 따른 이중 루프 안테나의 성능에 대해서 설명한다.
도 2는 종래 기술의 루프 안테나의 성능 중 VSWR을 예시한 그래프이며, 도 3은 종래 기술의 루프 안테나에서 루프 소자의 폭을 달리할 경우에 측정된 VSWR을 예시한 그래프이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이중 루프 안테나에서 측정된 VSWR을 예시한 그래프이다.
일반적으로 루프 안테나의 루프의 길이는 주파수의 파장과 유사한 길이를 갖는다. 따라서, 루프가 한 개인 종래 기술의 루프 안테나를 고려하면, 470 MHz를 고려할 때 아래의 수학식3으로 계산될 수 있다. 여기서, 루프 소자의 재질에 따른 단축율은 제외한다.
[수학식 3]
파장 = 300/주파수(MHz) = 300/470 = 0.638m = 638 mm
루프의 반경 = 638 / 3.14 = 203 mm
수학식 3을 참조하여, 203mm의 반경을 가지는 루프 1개를 구비하는 종래 기술의 루프 안테나에서 측정된 VSWR은 도 2에 예시되어 있다.
도 2를 참조하면, 종래 기술의 루프 안테나의 경우 주파수 매칭 대역이 매우 좁고, VSWR 값이 전체적으로 높아 안테나 성능이 낮음을 알 수 있다. 도 3에서 VSWR 값이 2.0 이하인 주파수 범위는 불과 10~20MHz에 불과하다. 즉, VSWR 2.0 이하로 안테나 성능이 좋은 주파수 범위가 매우 좁음을 알 수 있다.
여기서, 루프 안테나의 매칭 대역폭을 확대하기 위해 종래 기술의 루프 안테나에서 루프 소자의 폭을 넓힐 경우, 도 4에 예시된 바와 같이 대역폭은 넓어지나, 반대로 VSWR 값이 증가됨을 알 수 있다.
따라서, 루프가 한 개인 종래 기술의 루프 안테나의 경우 넓은 대역폭을 위해서는 안테나의 성능이 떨어지며(즉, VSWR 값이 증가하며), 안테나의 성능을 높이기 위해서(즉, VSWR 값을 낮추기 위해서는) 안테나의 대역폭이 좁아짐을 알 수 있다.
따라서, 루프를 한 개 가지는 종래 기술의 루프 안테나의 경우, 예를 들어 UHF TV 방송대역(470 ~ 806MHz)을 커버함과 동시에, 대역폭 전체에서 VSWR 2.0 이하를 만족하는 것은 불가능함을 알 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 하위 주파수부터 상위 주파수에 이르는 설계 대역폭에서, 하위 주파수에 따라 외경루프(11)의 반경 및 폭이 산출되며, 상위 주파수에 따라 내경루프(12)의 반경 및 폭이 산출된다. 또한, 급전선에 의해 내경루프(12)에 흐르는 전류가 외경루프(11)에 흐르는 전류가 반대가 되어, 내경루프(12)는 기생 소자와 유사한 기능을 한다.
UHF TV 방송대역(470 ~ 806MHz)을 설계 대역으로 하여, 구현한 이중 루프 안테나에서 측정된 VSWR이 도 4에 예시되어 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이중 루프 안테나의 경우, 설계 대역인 UHF TV 방송대역(470 ~ 806MHz)을 커버함과 동시에, VSWR이 2.0 이하를 유지함을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 광대역폭을 커버함과 동시에 VSWR2.0이하로 안테나의 성능이 높음을 알 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이중 루프 안테나의 구조를 예시한 도면.
도 2는 종래 기술의 루프 안테나의 성능 중 VSWR을 예시한 그래프.
도 3은 종래 기술의 루프 안테나에서 루프 소자의 폭을 달리하는 경우에 측정된 VSWR을 예시한 그래프.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이중 루프 안테나에서 측정된 VSWR을 예시한 그래프.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
11 : 외경 루프 12 : 내경 루프
13 : 급전선 14 : 급전부

Claims (10)

  1. 제1 주파수의 제1 파장의 길이에 따른 제1 반경을 가지는 제1 루프;
    제2 주파수의 제2 파장의 길이에 따른 제2 반경을 가지며, 상기 제1 루프와 동일평면상에 위치하며 동심원을 구성하는 제2 루프; 및
    상기 제1 루프와 상기 제2 루프에 흐르는 전류가 반대방향이 되도록 상기 제1 루프와 상기 제2 루프에 전기적으로 연결되어 급전점을 형성하는 급전선을 포함하되,
    상기 제1 루프 및 상기 제2 루프의 폭은 수학식
    Figure 112010026997794-pat00021
    에 의해 각각 산출되는 것을 특징으로 하는 이중 루프 안테나.
    여기서, r은 제1 루프 및 제2 루프의 폭이며, α는 0.01 내지 0.03 중 소정의 값이며, λ는 제1 주파수 및 제2 주파수의 파장의 길이임.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 루프 및 상기 제2 루프의 반경은 수학식
    Figure 112010026997794-pat00011
    에 의해 각각 산출되는 것을 특징으로 하는 이중 루프 안테나.
    여기서, R은 제1 루프 및 제2 루프의 반경이며, λ는 제1 주파수 및 제2 주파수의 파장의 길이이며, π는 원주율임.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 루프 및 상기 제2 루프의 반경은 수학식
    Figure 112010026997794-pat00012
    에 의해 각각 산출되는 것을 특징으로 하는 이중 루프 안테나.
    여기서, R은 제1 루프 및 제2 루프의 반경이며, λ는 제1 주파수 및 제2 주파수의 파장의 길이이며, L은 제1 루프 및 제2 루프의 소자 재질에 따른 단축율로서 1.0 내지 1.1에서 각각 지정된 소정의 값이며, π는 원주율임.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1 루프;
    상기 제1 루프의 외주와 소정의 간격으로 이격되어 상기 제1 루프의 동일 평면상에 위치하는 제2 루프; 및
    상기 제1 루프와 상기 제2 루프에 흐르는 전류가 반대방향이 되도록 상기 제1 루프와 상기 제2 루프에 전기적으로 연결되어 급전점을 형성하는 급전선을 포함하되,
    상기 제1 루프 및 상기 제2 루프의 폭은 수학식
    Figure 112010026997794-pat00022
    에 의해 각각 산출되는 것을 특징으로 하는 이중 루프 안테나.
    여기서, r은 제1 루프 및 제2 루프의 폭이며, α는 0.01 내지 0.03 중 소정의 값이며, λ는 제1 주파수 및 제2 주파수의 파장의 길이임.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제1 루프의 반경은 수학식
    Figure 112010026997794-pat00014
    에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 이중 루프 안테나.
    여기서, R1은 제1 루프의 반경이며, λ1은 제1 주파수의 파장의 길이이며, π는 원주율임.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 제1 루프의 반경은 수학식
    Figure 112010026997794-pat00015
    에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 이중 루프 안테나.
    여기서, R1은 제1 루프의 반경이며, λ1은 제1 주파수의 파장의 길이이며, L1은 제1 루프의 소자 재질에 따른 단축율로서 1.0 내지 1.1 중 소정의 값이며, π는 원주율임.
  9. 삭제
  10. 삭제
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