KR100998524B1 - Dual-wideband monopole antenna using a modified Sierpinski fractal gasket - Google Patents
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Abstract
본 발명은 변형된 시어핀스키 프랙탈 형상의 복사 소자를 이용한 이중 광대역 모노폴 안테나를 개시한다. 본 발명은 시어핀스키 프랙탈 형상의 복사 소자를 좌우 대칭되도록 분할하고, 분할된 절반만을 이용하여, 절반으로 분할되어 생성된 역삼각형 형상의 복사 소자 세그먼트들의 저면을 확장한 후 시어핀스키 프랙탈 구조의 중앙으로 수평 이동시켜, 결과적으로 역사다리꼴의 복사 소자들이 차례로 형성된 복사 소자를 이용한 이중 광대역 모노폴 안테나를 제공한다. 본 발명의 안테나는 시어핀스키 프랙탈 형상의 복사소자를 좌우 대칭되도록 분할하고, 분할된 절반만을 이용하여 복사 소자를 생성함으로써, 종래의 시어핀스키 프랙탈 형상의 복사 소자를 이용하는 경우뿐만 아니라 일반적인 종래 기술의 안테나에 비하여 소형화된 안테나 제조가 가능한 효과가 있을 뿐만 아니라, 종래의 안테나에 비하여 다중 광대역의 전방위 복사 패턴을 나타내는 효과가 나타난다.
The present invention discloses a dual wideband monopole antenna using a modified Shearpinsky fractal shaped radiation element. The present invention divides the Shearpinsky fractal-shaped radiating element into left and right symmetry, and expands the bottom surface of the reverse triangular radiating element segments generated by dividing into half using only the divided half, and then Horizontally shifted to the center, resulting in a dual broadband monopole antenna using radiation elements in which inverted trapezoidal radiation elements are formed one after the other. The antenna of the present invention divides the Shearpinsky fractal-shaped radiating element so as to be symmetrical, and generates a radiating element using only the divided half, thereby not only using a conventional Shearpinsky fractal-shaped radiating element but also a general conventional technique. In addition to the antenna can be manufactured in a miniaturized compared to the antenna of the antenna, as compared to the conventional antenna, the effect of showing the omnidirectional radiation pattern of the multi-band.
Description
본 발명은 광대역 모노폴 안테나에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 변형된 시어핀스키 프랙탈을 이용한 이중 광대역 모노폴 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a wideband monopole antenna, and more particularly to a dual wideband monopole antenna using a modified Sheapinsky fractal.
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. 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.
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. 특히, PCS(Personal Communication System) 단말기, UMPC(Ultra-Mobile PC)와 같은 핸드헬드 단말기가 급속도로 보급됨에 따라서 다중 대역을 커버할 수 있으면서도 소형화 및 경량화된 안테나에 대한 수요가 급증하고 있는 추세이다. 이러한 수요에 부응하여 최근에는 프랙탈 구조를 이용한 새로운 형태의 안테나에 대한 연구과 활발하게 진행되고 있다.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 be used in all of them as one terminal. In particular, as handheld terminals such as personal communication system (PCS) terminals and ultra-mobile PCs (UMPCs) are rapidly spreading, demand for miniaturized and lightweight antennas, which can cover multiple bands, is rapidly increasing. In response to this demand, researches on new types of antennas using fractal structures have been actively conducted.
프랙탈이란 부분이 전체를 닮는 자기 유사성(self-similarity)과 순환성을 특징으로 갖는 형상을 말한다. 곡선의 어떤 한 부분을 확대했을 때 전체 곡선과 정확히 일치하는 현상을 자기 유사성이라고 한다. 칸토로 집합, 코흐커브(Koch curve), 시어핀스키(Sierpinski) 삼각형 등이 그러한 예이며, 자연계에서도 이러한 형상을 쉽게 찾아볼 수 있으므로, 구현 가능한 프랙탈 형상은 매우 다양하다. Fractal is a shape in which parts are characterized by self-similarity and circulation. When one part of the curve is enlarged, the phenomenon that exactly matches the entire curve is called self-similarity. Cantoro sets, Koch curves, and Sierpinski triangles are examples of this, and since such shapes are easily found in nature, there are a wide variety of fractal shapes.
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 높아 관심이 높아지고 있다.In particular, since the Searpinsky gasket has a triangular slot on the triangular conductor surface of the plate with fractal regularity, when the antenna is made, the multi-resonance is induced by the slot, which is increasing the possibility of application as a multi-band antenna.
그러나, 일반적인 프랙탈 안테나의 경우 프랙탈을 형성할 때 단계별 축적도(scale factor)가 고정되어 있으므로 슬롯의 형상이 일정하여 공진 주파수의 조절이 어려운 단점이 있다.However, in the case of the general fractal antenna, since the scale factor is fixed when forming the fractal, the shape of the slot is constant, which makes it difficult to control the resonance frequency.
시어핀스키 프랙탈을 이용하여 안테나를 구현하는 경우에, 이러한 단점을 해결하고자 스케일 팩터를 조절하거나 삼각형의 flare 각을 조절하는 방안들이 종래기술에서 제안된바 있지만, 이 경우에는 대역폭이 좁아지는 문제점이 나타난다.In the case of implementing an antenna using a Seapin Fin fractal, methods to adjust the scale factor or the triangle flare angle have been proposed in the prior art to solve this disadvantage, but in this case, there is a problem of narrowing the bandwidth. appear.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 공진주파수의 조절이 가능하고 넓은 대역폭을 제공할 수 있는 다중 대역의 초경량 및 초소형 안테나를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a multi-band ultra-lightweight and ultra-compact antenna capable of adjusting the resonant frequency and can provide a wide bandwidth.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 안테나는, 유전체 기판; 상기 유전체 기판의 상면에 형성된 복사소자; 상기 복사소자로 급전하기 위한 급전부; 및 상기 유전체 기판의 하면에 상기 급전부에 대응되는 영역에 형성된 접지면을 포함하고, 상기 복사소자는 시어핀스키 프랙탈 구조를 좌우 대칭되도록 분할하고, 분할된 절반만을 취한 구조이다.An antenna of the present invention for solving the above problems is a dielectric substrate; A radiation element formed on an upper surface of the dielectric substrate; A feeding unit for feeding power to the radiation element; And a ground plane formed on a lower surface of the dielectric substrate in a region corresponding to the feeding part, wherein the radiation element divides the Searpinsky fractal structure so as to be symmetrical and takes only the divided half.
또한, 상기 복사 소자는 복수의 세그먼트로 구성되고, 상기 복수의 세그먼트는 상기 시어핀스키 프랙탈 구조에 포함된 각 세그먼트의 저면이 확장될 수 있다.In addition, the radiation element is composed of a plurality of segments, the plurality of segments may extend the bottom surface of each segment included in the Sheapinsky fractal structure.
또한, 상기 복수의 세그먼트는 상기 시어핀스키 프랙탈 구조에 포함된 각 세그먼트의 저면이 확장된 후 상기 시어핀스키 프랙탈 구조의 중앙으로 수평 이동될 수 있다.In addition, the plurality of segments may be horizontally moved to the center of the Shea Finsky fractal structure after the bottom of each segment included in the Shea Finsky fractal structure is extended.
또한, 상기 복사 소자는 상기 급전부와 연결되는 제 1 세그먼트, 상기 제 1 세그먼트 위에 형성된 제 2 세그먼트, 및 상기 제 2 세그먼트 위에 형성되고 내부에 삼각형의 슬롯이 형성된 제 3 세그먼트로 구성될 수 있다.In addition, the radiation element may include a first segment connected to the feeding part, a second segment formed on the first segment, and a third segment formed on the second segment and having a triangular slot formed therein.
또한, 상기 제 2 세그먼트는 3.6mm 만큼 저면이 확장되고, 3.5mm만큼 상기 시어핀스키 프랙탈 구조의 중앙으로 수평이동될 수 있다.In addition, the second segment may be extended in the bottom by 3.6 mm and horizontally moved to the center of the Sheapinsky fractal structure by 3.5 mm.
또한, 상기 제 3 세그먼트는 4.0mm 만큼 저면이 확장되고, 1.6mm만큼 상기 시어핀스키 프랙탈 구조의 중앙으로 수평이동될 수 있다.In addition, the third segment may have a bottom surface extended by 4.0 mm, and may be horizontally moved to the center of the Sheapinsky fractal structure by 1.6 mm.
또한, 상기 접지면은 폭이 37.00mm이고, 높이가 50.00mm인 것일 수 있다.The ground plane may have a width of 37.00 mm and a height of 50.00 mm.
한편, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 안테나는, 유전체 기판; 상기 유전체 기판의 상면에 형성된 복사소자; 상기 복사소자로 급전하기 위한 마이크로스트립라인; 및 상기 유전체 기판의 하면에 상기 마이크로스트립라인의 대응되는 영역에 형성된 접지면을 포함하고, 상기 복사소자는 복수의 역사다리꼴 형상의 세그먼트들을 포함할 수 있다.On the other hand, the antenna of the present invention for solving the above problems, a dielectric substrate; A radiation element formed on an upper surface of the dielectric substrate; A microstrip line for feeding power to the radiation element; And a ground plane formed on a bottom surface of the dielectric substrate in a corresponding region of the microstrip line, wherein the radiation element may include a plurality of inverted trapezoidal segments.
또한, 상기 복수의 세그먼트들 중 최상위에 형성된 세그먼트 내부에는 삼각형의 슬롯이 형성된 것일 수 있다.In addition, a triangular slot may be formed in the segment formed at the top of the plurality of segments.
또한, 상기 복사 소자는, 상기 마이크로스트립라인과 연결되는 제 1 세그먼트, 상기 제 1 세그먼트 위에 형성된 제 2 세그먼트, 상기 제 2 세그먼트 위에 형성되고, 내부에 삼각형 슬롯이 형성된 제 3 세그먼트를 포함하는 것일 수 있다.The radiation device may include a first segment connected to the microstripline, a second segment formed on the first segment, and a third segment formed on the second segment and having a triangular slot formed therein. have.
본 발명은 시어핀스키 프랙탈 형상의 복사 소자를 좌우 대칭되도록 분할하고, 분할된 절반만을 이용하여, 절반으로 분할되어 생성된 역삼각형 형상의 복사 소자 세그먼트들의 저면을 확장한 후 시어핀스키 프랙탈 구조의 중앙으로 수평 이동시켜, 결과적으로 역사다리꼴의 복사 소자들이 차례로 형성된 복사 소자를 이용한 이중 광대역 모노폴 안테나를 제공한다.The present invention divides the Shearpinsky fractal-shaped radiating element into left and right symmetry, and expands the bottom surface of the reverse triangular radiating element segments generated by dividing into half using only the divided half, and then Horizontally shifted to the center, resulting in a dual broadband monopole antenna using radiation elements in which inverted trapezoidal radiation elements are formed one after the other.
본 발명의 안테나는 시어핀스키 프랙탈 형상의 복사소자를 좌우 대칭되도록 분할하고, 분할된 절반만을 이용하여 복사 소자를 생성함으로써, 종래의 시어핀스키 프랙탈 형상의 복사 소자를 이용하는 경우뿐만 아니라 일반적인 종래 기술의 안테나에 비하여 소형화된 안테나 제조가 가능한 장점을 얻을 수 있다. 또한 종래의 안테나에 비하여 다중 광대역의 전방위 복사 패턴을 나타내는 효과가 나타난다.The antenna of the present invention divides the Shearpinsky fractal-shaped radiating element so as to be symmetrical, and generates a radiating element using only the divided half, thereby not only using a conventional Shearpinsky fractal-shaped radiating element but also a general conventional technique. Compared to the antenna of the antenna can be obtained a miniaturized antenna can be obtained. In addition, compared with the conventional antenna, the effect of showing the omnidirectional radiation pattern of multiple broadband.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이중 광대역 모노폴 안테나를 설명한다.Hereinafter, a dual broadband monopole antenna according to a preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이중 광대역 모노폴 안테나를 형성하는 과정 및 안테나의 평면도를 도시한 도면이고, 도 2 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이중 광대역 모노폴 안테나의 단면도를 도시한다.1 is a view illustrating a process of forming a dual broadband monopole antenna and a plan view of an antenna according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the dual broadband monopole antenna according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2을 참조하면, 본 발명의 안테나는 유전체 기판(24)의 상면에는 높이가 gh 이고, 폭이 fw 인 50Ω 마이크로스트립라인이 급전선(25)으로서 형성되어 있고, 급전선(25)과 연결된 시어핀스키 프랙탈 형상의 복사소자(22)가 급전선(25)과 연결되도록 형성되어 있다. 또한, 유전체 기판(24)의 반대면에는 급전선(25)에 대응되는 영역에 폭이 gw 이고 높이가 gh인 접지면(21)이 형성되어 있다. 1 and 2, in the antenna of the present invention, a 50 Ω microstrip line having a height g h and a width f w is formed as a
여기서, 유전체 기판(24)은 예컨대, RF-35 기판 또는 글래스 에폭시(FR-4)와 같은 PCB 기판이 사용될 수 있고, 본 발명의 바람직한 실시 예는 그 두께가 0.8mm이고, 상대 유전상수(
또한, SMA 커넥터(23)가 유전체 기판(24)과 접착되어 급전선(25) 및 접지면(21)과 연결된다.In addition, the
한편, 본 발명의 복사 소자는 시어핀스키 개스킷 프랙탈을 절반으로 분할한 후 절반만을 이용하여 각각의 복사 소자 세그먼트들을 변형한 것을 이용하였다. 도 1을 참조하여 복사소자를 형성하는 과정을 설명하면, 먼저, 플레어각이 α이고 높이가 h1 인 역삼각형 복사 소자를 시어핀스키 형상으로 형성하기 위해서 역삼각형 각변을 연결하여 내부에 삼각형 슬롯을 형성하면, 최초 역삼각형의 내부에는 최초 역삼각형과 동일한 형상의 복사 소자 세그먼트가 3개 형성된다. 이 때, 접지면(21)의 윗면과 슬롯으로 형성된 삼각형의 밑면간의 거리는 h2 가 되고, 제 1 스케일 팩터(δ1)는 δ1=h1/h2로 정의된다.On the other hand, the radiating device of the present invention used a modified version of each of the radiating device segments by dividing the Seapinski gasket fractal in half and using only half. Referring to FIG. 1, a process of forming a radiation element is described below. First, in order to form an inverted triangle radiation element having a flare angle of α and a height of h 1 in a Shearpinsky shape, a triangular slot is formed inside the inverted triangle by connecting inverse triangle sides. Is formed, three radiating element segments having the same shape as the first inverted triangle are formed inside the first inverted triangle. At this time, the distance between the top surface of the
그 후, 3개의 복사 소자 세그먼트 내부에 동일한 방식으로 삼각형 슬롯을 형성하여 도 1 의 (a) 에 도시된 바와 같은 시어핀스키 프랙탈 형상의 복사 소자를 1차로 생성한다. 이 때, 하부의 복사 소자 세그먼트에 형성된 삼각형 슬롯의 밑변과 접지면(21)의 윗면과의 거리는 h3 가 되고, 제 2 스케일 팩터(δ2)는 δ2=h2/h3로 정의된다.Thereafter, triangular slots are formed in the same manner within the three radiating element segments to firstly produce a radiating element having a Shearpinsky fractal shape as shown in Fig. 1A. At this time, the distance between the bottom side of the triangular slot formed in the lower radiation element segment and the top surface of the
시어핀스키 프랙탈 형상의 복사 소자가 완성되면, 도 1 의 (b)에 도시된 바와 같이, 좌우가 대칭되도록 복사 소자를 분할하고, 절반만을 이용하여 3개의 복사 소자 세그먼트(sg1,sg2,sg3)로 구성된 복사 소자를 형성한다.Upon completion of the Shearpinsky fractal-shaped radiating element, as shown in FIG. 1 (b), the radiating element is divided so as to be symmetrical to the left and right, and using only half, three radiating element segments (sg 1 , sg 2 , sg 3 ) to form a radiation element.
그 후, 도 1 의 (c)에 도시된 바와 같이, 중간에 위치한 역삼각형 복사 소자(sg2)의 저면을 s1 만큼 확장하여 역사다리꼴 형상의 복사소자 세그먼트를 생성한 후 상기 시어핀스키 프랙탈 구조의 중심 방향으로 d1만큼 수평 이동시킨다. 또한, 최상에 위치한 역삼각형 복사 소자 세그먼트(sg3)의 저면을 s2 만큼 확장한 후 상기 시어핀스키 프랙탈 구조의 중심 방향으로 d2 만큼 수평 이동시켜 역사다리꼴 형상의 복사 소자 세그먼트들로 구성된 복사 소자를 완성한다.Thereafter, as shown in (c) of FIG. 1, the bottom surface of the inverted triangular radiating element sg 2 located in the middle is extended by s 1 to generate an inverted trapezoidal radiating element segment and then the Sheapinsky fractal Horizontally move d 1 toward the center of the structure. In addition, the bottom of the upper inverted triangular radiating element segment (sg 3 ) is extended by s 2 and then moved horizontally by d 2 in the direction of the center of the Sierpinski fractal structure to radiate an inverted trapezoidal radiating element segment. Complete the device.
상술한 과정을 통해서 형성된 복사 소자의 각 변수들을 변화시켜면서 다수의 실험을 수행한 결과, α=75°, h1=24.00mm, δ1=1.8, δ2=1.5, s1=3.6mm, s2=4.0mm, d1=3.5mm, d2=1.6mm, fw=1.5mm, gw=37.00mm, gh=50.00mm 일 때, 공진 주파수 대역값, 축비, 및 복사 패턴(radiation pattern)이 최적임을 확인하였다. As a result of a number of experiments while varying each variable of the radiation device formed through the above-described process, α = 75 °, h 1 = 24.00mm, δ 1 = 1.8, δ 2 = 1.5, s 1 = 3.6mm, When s 2 = 4.0mm, d 1 = 3.5mm, d 2 = 1.6mm, f w = 1.5mm, g w = 37.00mm, g h = 50.00mm, resonant frequency band value, axial ratio, and radiation pattern pattern) was found to be optimal.
이하에서는 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 시뮬레이션 결과와 측정 결과에 대해서 설명한다. 도 3 내지 도 5에 도시된 결과에서, 시뮬레이션 결과는 CST Microwave Studio를 이용하여 시뮬레이션 된 결과이고, 이러한 결과를 검증하기 위한 실제 측정은 RF 무반향실(anechoic chamber)에서 수행되었다.Hereinafter, the simulation result and the measurement result of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 5. In the results shown in FIGS. 3 to 5, the simulation results are the results simulated using the CST Microwave Studio, and the actual measurement for verifying these results was performed in the RF anechoic chamber.
도 3 은 본 발명에 따른 변형된 시어핀스키 프랙탈을 이용한 이중 광대역 모노폴 안테나의 반사손실 특성을 설명하는 그래프이다. 도 3을 참조하면, 측정 결과가 시뮬레이션 결과와 상당히 일치함을 알 수 있는데, 측정 결과, 본 발명에서 -10dB 이하의 반사손실을 갖는, 제 1 대역의 대역폭은 55%(1517~2670MHz)임을 알 수 있고, 제 2 대역의 대역폭은 12.6%(5135~5828MHz)임을 알 수 있다. 3 is a graph illustrating return loss characteristics of a dual broadband monopole antenna using a modified Sheapinsky fractal according to the present invention. Referring to FIG. 3, it can be seen that the measurement results are substantially in agreement with the simulation results. As a result of the measurement, the bandwidth of the first band having a return loss of -10 dB or less in the present invention is 55% (1517 to 2670 MHz). It can be seen that the bandwidth of the second band is 12.6% (5135 ~ 5828MHz).
따라서, 본 발명의 안테나는 GPS 대역(1565.19~1585.65 MHz), DCS1800 대역(1710~1880 MHz), PCS1800 대역(1850~1990 MHz), UMTS 대역(1920~2170 MHz), IMT-2000 대역(1900~2200 MHz), WiBro 대역(2300~2400 MHz), Bluetooth 대역(2400~2484 MHz), 위성 DMB 대역(2605~2655 MHz), 및 무선랜 802.11b/g/a WLAN 대역(2400~2485 및 5150~5825 MHz)을 모두 커버할 수 있음을 알 수 있다.Therefore, the antenna of the present invention is the GPS band (1565.19 ~ 1585.65 MHz), DCS1800 band (1710 ~ 1880 MHz), PCS1800 band (1850 ~ 1990 MHz), UMTS band (1920 ~ 2170 MHz), IMT-2000 band (1900 ~ 2200 MHz), WiBro band (2300 ~ 2400 MHz), Bluetooth band (2400 ~ 2484 MHz), satellite DMB band (2605 ~ 2655 MHz), and WLAN 802.11b / g / a WLAN band (2400 ~ 2485 & 5150 ~ It can be seen that it can cover all 5825 MHz).
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 안테나의 x-z 평면 및 y-z 평면의 복사 패턴을 1.8GHz 및 5.5GHz 대역에 대해서 각각 도시하는 도면이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, x-z 평면상의 복사 패턴은 거의 전방위적인 특성을 보임을 알 수 있고, 이에 반해 y-z 평면상의 복사 패컨은 전방위적인 특성이 다소 약함을 알 수 있다.4 and 5 are diagrams showing radiation patterns of the x-z plane and the y-z plane of the antenna according to the present invention for the 1.8 GHz and 5.5 GHz bands, respectively. 4 and 5, it can be seen that the radiation pattern on the x-z plane is almost omnidirectional, whereas the radiation pattern on the y-z plane is slightly weaker.
아래의 표 1에 제 1 밴드 및 제 2 밴드의 주파수들에 대해서 시뮬레이션된 총효율(total efficiency)과 측정된 피크 이득(peak gain)을 기재하였다.Table 1 below describes the simulated total efficiency and measured peak gain for the frequencies of the first and second bands.
표 1을 참조하면, 하위 공진 대역에서 측정된 최대 피크 이득은 1.83dBi이고, 상위 공진 대역에서 측정된 최대 피크 이득은 3.88dBi 임을 알 수 있다.Referring to Table 1, it can be seen that the maximum peak gain measured in the lower resonance band is 1.83 dBi, and the maximum peak gain measured in the upper resonance band is 3.88 dBi.
한편, 도 6 은 본 발명의 다른 실시 예에 따라서 변형된 시어핀스키 프랙탈 형상의 복사 소자를 이용한 안테나를 도시하고, 도 7 은 도 6 에 도시된 안테나의 반사 손실 그래프를 도시한 도면이다.6 is a diagram illustrating an antenna using a modified Shearpinsky fractal-shaped radiation element according to another embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a diagram illustrating a reflection loss graph of the antenna shown in FIG. 6.
도 6과 도 1을 비교하면, 도 1 에 도시된 복사 소자는 시어핀스키 프랙탈 구조의 복사 소자를 좌우 대칭되도록 분할하고, 분할된 절반만을 이용하여, 각 역삼각형 복사 소자 세그먼트의 저면을 좌측으로 확장한 반면에, 도 6 에 도시된 복사 소자는 시어핀스키 프랙탈 구조의 복사 소자를 좌우 대칭되도록 분할한 후, 분할된 절반만을 이용하여, 각 삼각형 복사 소자 세그먼트의 저면을 우측으로 확장한 점에서 차이가 있다. 그 외에 저면이 확장된 복사 소자 세그먼트들을 중앙으로 수평 이동시킨 점에서는 동일하다.6 and 1, the radiating element illustrated in FIG. 1 divides the radiating element of the Searpinsky fractal structure so as to be symmetrical, and uses only the divided half to move the bottom surface of each inverse triangular radiating element segment to the left. On the other hand, the radiating element shown in FIG. 6 divides the radiating element of the Shearpinsky fractal structure to be symmetrically, and then uses only the divided half to extend the bottom surface of each triangular radiating element segment to the right. There is a difference. The same is true in that the bottom surface has horizontally moved the radiation element segments to the center.
도 7을 참조하면, 도 6에 도시된 안테나의 -10dB 이하의 반사손실을 갖는, 제 1 대역의 대역폭은 1644~2780 MHz 이고, 제 2 대역의 대역폭은 5150~5870 MHz 으로, 도 1 에 도시된 안테나와 거의 동일한 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있다. Referring to FIG. 7, the bandwidth of the first band having a return loss of less than -10 dB of the antenna shown in FIG. 6 is 1644 to 2780 MHz, and the bandwidth of the second band is 5150 to 5870 MHz, as shown in FIG. 1. It can be seen that almost the same effect can be obtained with the conventional antenna.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이중 광대역 모노폴 안테나를 형성하는 과정 및 안테나의 평면도를 도시한 도면이다.1 is a view illustrating a process of forming a dual broadband monopole antenna and a plan view of an antenna according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이중 광대역 모노폴 안테나의 단면도를 도시한 도면이다.2 is a cross-sectional view of a dual broadband monopole antenna according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3 은 본 발명에 따른 변형된 시어핀스키 프랙탈을 이용한 이중 광대역 모노폴 안테나의 반사손실 특성을 설명하는 그래프이다.3 is a graph illustrating return loss characteristics of a dual broadband monopole antenna using a modified Sheapinsky fractal according to the present invention.
도 4 는 본 발명에 따른 안테나의 x-z 평면 및 y-z 평면의 복사 패턴을 1.8GHz 대역에 대해서 도시하는 도면이다.4 is a diagram showing radiation patterns of the x-z plane and the y-z plane of the antenna according to the present invention for the 1.8 GHz band.
도 5 는 본 발명에 따른 안테나의 x-z 평면 및 y-z 평면의 복사 패턴을 5.5GHz 대역에 대해서 도시하는 도면이다.5 is a diagram showing radiation patterns of the x-z plane and the y-z plane of the antenna according to the present invention for the 5.5 GHz band.
도 6 은 본 발명의 다른 실시 예에 따라서 변형된 시어핀스키 프랙탈 형상의 복사 소자를 이용한 안테나를 도시한 도면이다.FIG. 6 is a view illustrating an antenna using a modified Shearpinsky fractal-shaped radiation element according to another embodiment of the present invention.
도 7 은 도 6 에 도시된 안테나의 반사 손실 그래프를 도시한 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating a return loss graph of the antenna illustrated in FIG. 6.
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