KR101022235B1 - Wideband spiral antenna using magneto-dielectric material - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광대역 스파이럴 안테나(WIDEBAND SPIRAL ANTENNA)에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 자성 유전체(MAGNETO-DIELECTRIC MATERIAL)를 이용한 광대역 스파이럴 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a wideband spiral antenna (WIDEBAND SPIRAL ANTENNA), and more particularly to a wideband spiral antenna using a magnetic dielectric (MAGNETO-DIELECTRIC MATERIAL).
종래의 스파이럴 안테나는 광대역 주파수용으로 구현되는 경우, 스파이럴 복사 소자, 발룬(balun) 회로, 전자파 흡수체, 캐비티(cavity) 테이퍼 라인(tapered line) 등의 다양한 구성이 포함된다. 테이퍼 라인은 50 옴 임피던스 정합을 구현하고, 전자파 흡수체는 복사 소자의 후면 방사를 억제한다. 한편, 발룬 회로는 밸런스 신호를 언밸런스 신호로 변환하는 기능을 수행한다.Conventional spiral antennas include various configurations such as spiral radiating elements, balun circuits, electromagnetic wave absorbers, cavity tapered lines, and the like, when implemented for wideband frequencies. The tapered line achieves 50 ohm impedance matching, and the electromagnetic wave absorber suppresses the backside radiation of the radiation element. The balun circuit performs a function of converting a balance signal into an unbalanced signal.
이처럼 광대역의 스파이럴 안테나는 복사 소자의 후면에 부착되는 매칭 회로의 부피가 커지며, 발룬 회로, 테이퍼 라인, 전자파 흡수체 등의 구성도 부가되므로, 광대역 매칭은 구현되는 대신 이득이 저하되는 단점이 있다. 이외에도 발룬 회로를 고정하기 위한 추가적인 구조물도 큰 부피를 차지하게 된다.As such, the broadband spiral antenna has a large volume of matching circuit attached to the rear surface of the radiation element, and a configuration such as a balun circuit, a taper line, and an electromagnetic wave absorber is added. In addition, the additional structure for fixing the balun circuit takes up a large volume.
즉, 스파이럴 안테나에서 광대역 특성을 얻는 대신 크기의 증가나 구조의 복잡성 등과 같은 많은 문제점이 뒤따른다.That is, instead of obtaining broadband characteristics in a spiral antenna, many problems, such as size increase and structure complexity, follow.
본 발명의 목적은 자성 유전체를 이용한 광대역 스파이럴 안테나를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a broadband spiral antenna using a magnetic dielectric.
상술한 본 발명의 목적에 따른 자성 유전체를 이용한 광대역 스파이럴 안테나(wideband spiral antenna)는, 스파이럴 형태의 복사 소자와, 도체판으로 구성되는 접지면과, 상기 복사 소자의 중심부에 전류를 공급하기 위해 상기 접지면의 중앙을 통과하여 상기 복사 소자의 중심부와 연결되는 급전 케이블과, 상기 복사 소자와 상기 접지면 간의 소정 중심 영역에 상기 급전 케이블을 에워 싸도록 형성되는 자성 유전체(magneto-dielectric material)를 포함하도록 구성된다. 이때, 소정 중심 영역은 상기 복사 소자 중 1 GHz 이상의 고주파 대역에서 동작하는 소정 중심 부분과 상기 소정 중심 부분에 대응되는 접지면의 소정 중심 부분 간의 공간으로 구성될 수 있다. 여기에서, 상기 복사 소자와 상기 자성 유전체 간에 구비되는 PCB(printed circuit board) 유전체를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 자성 유전체는, 4단의 자성 유전체로 구성되며, 상단으로부터 하단으로 갈수록 자성 유전체의 유전율 및 투자율이 커지도록 구성될 수 있다. 한편, 상기 4단의 자성 유전체의 상단이 제1 단이고 하단이 제4 단인 경우, 상기 복사 소자의 직경은 300 mm, 상기 제1 자성 유전체의 직경은 80 mm, 두께는 4 mm이고, 상기 제2 자성 유전체의 직경은 80 mm, 두께는 5 mm이고, 상기 제3 자성 유전체의 직경은 80 mm, 두께는 14 mm이고, 상기 제4 자성 유전체의 직경은 300 mm, 두께는 1 mm인 것이 바람직하다. 한편, 상기 제3 자성 유전체와 상기 제4 자성 유전체는, 공기층에 의해 분리되도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 스파이럴 형태의 복사 소자는, 원형 스파이럴 형태 또는 다각형 스파이럴 형태의 복사 소자로 구성될 수 있다. 이때, 상기 자성 유전체의 상단면의 형상은, 상기 복사 소자의 스파이럴 형태와 일치하도록 구성될 수 있다.A wideband spiral antenna using a magnetic dielectric according to the above object of the present invention includes a spiral type radiation element, a ground plane composed of a conductor plate, and a center for supplying current to the central portion of the radiation element. A feed cable connected to the center of the radiation element through a center of the ground plane, and a magneto-dielectric material formed to surround the feed cable in a predetermined center region between the radiation element and the ground plane; It is configured to. In this case, the predetermined center area may be configured as a space between a predetermined center part operating in a high frequency band of 1 GHz or more of the radiation element and a predetermined center part of a ground plane corresponding to the predetermined center part. Here, it may be configured to further include a printed circuit board (PCB) dielectric provided between the radiation element and the magnetic dielectric. In this case, the magnetic dielectric may be composed of four levels of magnetic dielectric, and the dielectric constant and permeability of the magnetic dielectric may increase from the top to the bottom. On the other hand, when the upper end of the four-stage magnetic dielectric is the first stage and the lower end is the fourth stage, the diameter of the radiation element is 300 mm, the diameter of the first magnetic dielectric is 80 mm, the thickness is 4 mm, The diameter of the two magnetic dielectrics is 80 mm, the thickness is 5 mm, the diameter of the third magnetic dielectric is 80 mm, the thickness is 14 mm, the diameter of the fourth magnetic dielectric is 300 mm, the thickness is 1 mm. Do. On the other hand, the third magnetic dielectric and the fourth magnetic dielectric may be configured to be separated by an air layer. In this case, the spiral type radiation element may be configured as a circular spiral shape or a polygonal spiral type radiation element. In this case, the shape of the top surface of the magnetic dielectric may be configured to match the spiral shape of the radiation element.
상기와 같은 자성 유전체를 이용한 광대역 스파이럴 안테나에 따르면, 유전율과 투자율이 높은 자성 유전체를 이용하여 고주파 대역의 동작 주파수를 햐향시킴으로써, 광대역 주파수 특성을 구현하는 효과가 있다. 그리고 기존과 달리 테이퍼 라인이나 발룬 회로 또는 기타 구조물 등의 다양한 구성이 불필요하므로 광대역 스파이럴 안테나의 소형화를 구현하는 효과가 있다.According to the broadband spiral antenna using the magnetic dielectric as described above, by using the magnetic dielectric having a high dielectric constant and high permeability by redirecting the operating frequency of the high frequency band, there is an effect of implementing the broadband frequency characteristics. In addition, since various configurations, such as a taper line, a balun circuit, or other structures, are unnecessary, there is an effect of miniaturizing a broadband spiral antenna.
도 1은 본 발명이 적용되는 따른 스파이럴 안테나의 상단 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자성 유전체를 이용한 광대역 스파이럴 안테나의 측면 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자성 유전체를 이용한 광대역 스파이럴 안테나의 반사 손실 특성을 측정하여 도시한 그래프이다. 1 is a top configuration diagram of a spiral antenna according to the present invention is applied.
2 is a side configuration diagram of a broadband spiral antenna using a magnetic dielectric according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph illustrating the measurement of the reflection loss characteristics of a broadband spiral antenna using a magnetic dielectric according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 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 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms first, second, A, B, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.
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.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명이 적용되는 따른 스파이럴 안테나의 상단 구성도이다.1 is a top configuration diagram of a spiral antenna according to the present invention is applied.
도 1에서 보듯이, 스파이럴 안테나는 스파이럴 형태의 복사 소자로 구성된다. 스파이럴의 형태는 도 1에서처럼 원형 스파이럴일 수도 있고, 삼각형이나 그 이상의 다각형 형상으로 형성될 수도 있다. 한편, 스파이럴 안테나의 후면에는 도체판으로 구성되는 접지면으로 구성된다. 기존에는 접지면뿐만 아니라 발룬 회로와 기타 구조물등이 후면에 구비되었으나, 본 발명에서는 전면의 복사 소자와 후면의 접지면 간에 자성 유전체와 급전 케이블만이 구비되도록 구성된다. 특히 자성 유전체의 경우에는 복사 소자와 접지면 간의 공간 전체에 구비되는 것이 아니라 복사 소자와 접지면 간의 소정 중심 영역에만 구비되도록 구성된다.As shown in Figure 1, the spiral antenna is composed of a spiral-type radiation element. The spiral may have a circular spiral shape as shown in FIG. 1, or may be formed in a triangular or more polygonal shape. On the other hand, the back of the spiral antenna is composed of a ground plane consisting of a conductor plate. Conventionally, not only the ground plane but also a balun circuit and other structures are provided on the rear side, but in the present invention, only the magnetic dielectric and the feed cable are provided between the radiation element on the front side and the ground plane on the rear side. In particular, the magnetic dielectric is configured not to be provided in the entire space between the radiation element and the ground plane, but to be provided only in a predetermined center region between the radiation element and the ground plane.
도 1의 스파이럴 안테나는 광대역으로 구성되는 경우, 주로 스파이럴 복사 소자의 중심부가 고대역의 주파수 동작부가 되고, 스파이럴 복사 소자의 전체 또는 외곽부가 저대역의 주파수 동작부가 된다. 자성 유전체는 복사 소자 중 주로 고대역 주파수 동작부 뒤에 형성된다. 자성 유전체는 소정의 유전율과 투자율을 갖도록 구성되어 1 GHz 이상의 고대역 주파수의 동작 주파수를 하향시켜 동작 주파수대를 넓히는 작용을 한다. 1 GHz 이하의 저대역 주파수의 동작부인 복사 소자의 외곽부는 큰 손실없이 동작을 한다.In the spiral antenna of FIG. 1, when the broadband antenna is configured in a wide band, the central portion of the spiral radiating element is a high band frequency operating part, and the entire or the outer portion of the spiral radiating element is a low band frequency operating part. The magnetic dielectric is formed mainly behind the high band frequency operation part of the radiation element. The magnetic dielectric is configured to have a predetermined permittivity and permeability to lower the operating frequency of the high band frequency of 1 GHz or more to widen the operating frequency band. The outer part of the radiation element, which is an operation part of the low band frequency below 1 GHz, operates without a great loss.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자성 유전체를 이용한 광대역 스파이럴 안테나의 측면 구성도이다.2 is a side configuration diagram of a broadband spiral antenna using a magnetic dielectric according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 자성 유전체를 이용한 광대역 스파이럴 안테나(100)는 복사 소자(110), 접지면(120), 급전 케이블(130) 및 자성 유전체(140)를 포함하도록 구성된다.Referring to FIG. 2, the broadband
여기에서, 광대역 스파이럴 안테나(100)는 복사 소자(110)와 접지면(120) 간의 소정 중심 영역에 자성 유전체(140)를 구비하고, 자성 유전체(140)를 관통하여 급전 케이블(130)이 복사 소자(110)의 중심에 전류를 공급하도록 구성된다. 본 발명에서는 주로 1 GHz 이상의 고대역 주파수가 동작하는 소정 중심 영역에 유전율과 투자율이 매우 높은 자성 유전체(140)를 구비하여 동작 주파수를 하향시킴으로써, 동작 주파수대가 넓어지도록 한다. 이에, 기존과 달리 복잡한 구성없이 광대역 주파수 특성을 구현하고 광대역 스파이럴 안테나(100)를 소형으로 구현할 수 있다. 이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.Here, the broadband
먼저, 복사 소자(110)는 스파이럴 형태로 구성될 수 있다. 여기에서, 스파이럴 형태는 원형 스파이럴 형태 또는 삼각형 이상의 다각형 스파이럴 형태가 될 수 있다. 복사 소자(110)는 앞서 언급하였듯이 소정 중심 영역에서는 고주파 대역에서 동작하고, 전체 또는 그 외곽 영역에서는 저주파 대역에서 동작한다. 이때, 복사 소자(110)에서 방사된 전파는 후면의 접지면(120)에서 반사되어 전송된다.First, the
접지면(120)은 도체판으로 구성되며, 복사 소자(110)에서 방사된 전파를 반사시켜 전송한다.The
급전 케이블(130)은 복사 소자(110)의 중심부에 전류를 공급하기 위해 접지면(120)의 중앙을 통과하여 복사 소자(110)의 중심부와 연결되도록 구성될 수 있다. 다른 경로를 통해 급전 케이블(130)이 복사 소자(110)에 연결될 수도 있으나, 도 2에서 보듯이 후술할 자성 유전체(140)의 중앙을 관통하듯 구성되는 것이 우수한 반사 손실 특성을 가진다. 좀 더 정확하게는, 자성 유전체(140)가 복사 소자(110)의 급전 부위에 구비되는 것이 더 우수한 반사 손실 특성을 가짐을 측정을 통해 알 수 있다.The
자성 유전체(140)는 복사 소자(110)와 접지면(120) 간의 소정 중심 영역에 급전 케이블(130)을 에워 싸도록 형성될 수 있다. 자성 유전체(140)는 에폭시(epoxy)나 세라믹(ceramic) 또는 페라이트(ferrite)와 같은 물질로서, 특정한 유전율과 투자율을 갖도록 구성된다. 이때, 유전율은 대략 10 정도이고, 투자율은 대략 20 정도의 큰 값인 것이 바람직하다. 유전율과 투자율이 큰 경우에는 동작 주파수를 하향시키는 특성이 있기 때문이다. 하지만, 그 반대 급부로서 임피던스를 높이는 특징이 있기 때문에, 적절한 임피던스를 조절해야 할 필요성이 있다.The
한편, 자성 유전체(140)의 상단면의 형상은 복사 소자(110)의 스파이럴 형태와 일치하도록 구성됨이 바람직하다. 즉, 복사 소자(110)가 원형 스파이럴 형태이면 자성 유전체(140)의 상단면도 원형이고, 복사 소자(110)가 다각형 스파이럴 형태이면 자성 유전체(140)의 상단면도 다각형인 것이 바람직하다.On the other hand, the shape of the top surface of the
다른 한편, 자성 유전체(140)는 다단으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 4 단의 자성 유전체들로 구성될 수 있으며, 상단에서 하단으로 갈수록 자성 유전체의 유전율과 투자율이 더 낮아지도록 구성되는 것이 바람직하다. 복사 소자(110)에 가까운 자성 유전체의 유전율 및 투자율이 좀 더 낮은 유전율과 투자율이 되도록 함으로써, 고대역 주파수의 반사 손실 특성의 저하를 방지하는 효과가 있다.On the other hand, the
또한, 자성 유전체(140)는 4단 중 복사 소자(110)에 가까운 상단이 제1 단이고 접지면(140)에 가까운 하단이 제4 단이라고 할 때, 복사 소자(110)의 직경은 300 mm, 제1 자성 유전체(141)의 직경은 80 mm, 두께는 4 mm이고, 제2 자성 유전체(142)의 직경은 80 mm, 두께는 5 mm이고, 제3 자성 유전체(143)의 직경은 80 mm, 두께는 14 mm이고, 제4 자성 유전체(144)의 직경은 300 mm, 두께는 1 mm가 되도록 구성될 수 있다. 이러한 두께와 직경으로 구성하였을 때, 우수한 반사 손실 특성을 보인다.In addition, when the
이처럼 자성 유전체(140)를 다단으로 구성하고, 유전율과 투자율의 구성을 달리하며, 그 두께 및 직경을 조정하는 것은 유전율과 투자율을 높임으로써 발생되는 임피던스 저하를 보완하는 효과가 있다. 즉, 본 발명의 광대역 스파이럴 안테나(100)는 광대역 특성을 가질 뿐만 아니라 최적의 임피던스 특성을 나타낸다. 아울러 소형으로 구현된다.As described above, the
이때, 제3 자성 유전체(143) 및 제4 자성 유전체(144) 간에는 공기층에 의해 분리되는 것이 바람직하다. 그리고 복사 소자(110)와 자성 유전체(140) 간에 구비되는 PCB 유전체(150)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 이때 PCB 유전체(150)는 에폭시로 구성될 수 있다. 이처럼 복사 소자(110)나 접지면(120)과 자성 유전체(140) 간에 이격을 두는 것은 자성 유전체(140)의 높은 유전율과 투자율이 복사 소자(110)나 접지면(120)에 접촉되는 경우보다 우수한 반사 손실 특성을 나타낸다. 한편, PCB 유전체(150)를 통해 이격하는 것은 복사 소자(110)에 제1 자성 유전체(141)가 접촉하지 않는 것보다 더 우수한 반사 손실 특성을 나타낸다. 특히, PCB 유전체(150)는 고주파 대역으로 동작하는 복사 소자(110)의 소정 중심 부분에서 짧은 파장의 전파가 제1 자성 유전체(141)로부터 반사되도록 기능한다. 즉, 제1 자성 유전체(141)가 반사판의 기능을 수행한다. 이는 고효율의 방사 특성 효과를 가져온다.In this case, it is preferable that the third
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자성 유전체를 이용한 광대역 스파이럴 안테나의 반사 손실 특성을 측정하여 도시한 그래프이다.3 is a graph illustrating the measurement of the reflection loss characteristics of a broadband spiral antenna using a magnetic dielectric according to an embodiment of the present invention.
도 3은 주파수 대역별로 반사 계수값을 나타낸다. 본 발명에 따르면, 광대역에 걸쳐 반사 손실이 낮아지는 특성을 보이므로, 스파이럴 안테나(110)가 광대역으로 동작함을 알 수 있다. 대략 260 MHz 이상의 주파수에서 동작하며, 기존의 동일 주파수 대역의 제품인 마이크로웨이브 엔지니어링(MEC, microwave engineering corporation)의 2040 모델에 비하면, 그 크기 역시 직경에서 16 %, 높이(두께)에서 83 %가 축소되는 효과가 있다.3 shows reflection coefficient values for each frequency band. According to the present invention, since the reflection loss is lowered over the wide band, it can be seen that the
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 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.Although described with reference to the embodiments above, those skilled in the art will understand that the present invention can be variously modified and changed without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. Could be.
100: 광대역 스파이럴 안테나
110: 복사 소자
120: 접지면
130: 급전 케이블
140: 자성 유전체
141: 제1 자성 유전체
142: 제2 자성 유전체
143: 제3 자성 유전체
144: 제4 자성 유전체
150: PCB 유전체100: broadband spiral antenna
110: radiation element
120: ground plane
130: feed cable
140: magnetic dielectric
141: first magnetic dielectric
142: second magnetic dielectric
143: third magnetic dielectric
144: fourth magnetic dielectric
150: PCB dielectric
Claims (8)
도체판으로 구성되는 접지면;
상기 복사 소자의 중심부에 전류를 공급하기 위해 상기 접지면의 중앙을 통과하여 상기 복사 소자의 중심부와 연결되는 급전 케이블 및
상기 복사 소자와 상기 접지면 간의 소정 중심 영역에 상기 급전 케이블을 에워 싸도록 형성되는 자성 유전체(magneto-dielectric material)를 포함하고,
상기 소정 중심 영역은, 상기 복사 소자 중 1 GHz 이상의 고주파 대역에서 동작하는 소정 중심 부분과 상기 소정 중심 부분에 대응되는 접지면의 소정 중심 부분 간의 공간인 것을 특징으로 하는 자성 유전체를 이용한 광대역 스파이럴 안테나.Radiation elements in the spiral form;
A ground plane composed of a conductor plate;
A feed cable connected to the center of the radiation element through a center of the ground plane to supply current to the center of the radiation element;
A magnetic dielectric (magneto-dielectric material) formed to surround the feed cable in a predetermined center region between the radiation element and the ground plane,
The predetermined center region is a space between a predetermined center portion operating in a high frequency band of 1 GHz or more of the radiation element and a predetermined center portion of a ground plane corresponding to the predetermined center portion.
상기 복사 소자와 상기 자성 유전체 간에 구비되는 PCB(printed circuit board) 유전체를 더 포함하는 자성 유전체를 이용한 광대역 스파이럴 안테나.The method of claim 1,
Broadband spiral antenna using a magnetic dielectric further comprising a printed circuit board (PCB) dielectric provided between the radiation element and the magnetic dielectric.
4단의 자성 유전체로 구성되며, 상단으로부터 하단으로 갈수록 자성 유전체의 유전율 및 투자율이 커지는 것을 특징으로 하는 자성 유전체를 이용한 광대역 스파이럴 안테나.The method of claim 3, wherein the magnetic dielectric,
Broadband spiral antenna using a magnetic dielectric, consisting of four stages of magnetic dielectric, characterized in that the dielectric constant and permeability of the magnetic dielectric increases from top to bottom.
상기 복사 소자의 직경은 300 mm이고,
상기 제1 단에 위치하는 제1 자성 유전체의 직경은 80 mm, 두께는 4 mm이고,
상기 제2 단에 위치하는 제2 자성 유전체의 직경은 80 mm, 두께는 5 mm이고,
상기 제3 단에 위치하는 제3 자성 유전체의 직경은 80 mm, 두께는 14 mm이고,
상기 제4 단에 위치하는 제4 자성 유전체의 직경은 300 mm, 두께는 1 mm인 것을 특징으로 하는 자성 유전체를 이용한 광대역 스파이럴 안테나.The method of claim 4, wherein when the upper end to the lower end of the four-stage magnetic dielectric are the first end, the second end, the third end, and the fourth end,
The diameter of the radiation element is 300 mm,
The diameter of the first magnetic dielectric positioned in the first end is 80 mm, the thickness is 4 mm,
The diameter of the second magnetic dielectric positioned in the second end is 80 mm, the thickness is 5 mm,
The third magnetic dielectric positioned in the third end has a diameter of 80 mm and a thickness of 14 mm,
The fourth magnetic dielectric positioned at the fourth end has a diameter of 300 mm, the thickness is 1 mm wide broadband spiral antenna using a magnetic dielectric.
공기층에 의해 분리되는 것을 특징으로 하는 자성 유전체를 이용한 광대역 스파이럴 안테나.The method of claim 5, wherein the third magnetic dielectric and the fourth magnetic dielectric,
Broadband spiral antenna using a magnetic dielectric, characterized in that separated by the air layer.
원형 스파이럴 형태 또는 다각형 스파이럴 형태의 복사 소자인 것을 특징으로 하는 자성 유전체를 이용한 광대역 스파이럴 안테나.The method of claim 6, wherein the spiral-type radiation element,
A broadband spiral antenna using a magnetic dielectric, characterized in that the radiation element of the circular spiral shape or polygonal spiral shape.
상기 복사 소자의 스파이럴 형태와 일치하는 것을 특징으로 하는 자성 유전체를 이용한 광대역 스파이럴 안테나.The shape of the top surface of the magnetic dielectric of claim 7,
Broadband spiral antenna using a magnetic dielectric, characterized in that the spiral shape of the radiation element.
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