KR101040607B1 - 초광대역 모노폴 안테나와 이를 이용한 차량용 안테나 및 휴대용 무선 송수신 단말기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 초광대역 모노폴 안테나와 이를 이용한 차량용 안테나 및 휴대용 무선 송수신 단말기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 본 발명은 이득이 양호하게 유지되면서 초광대역 특성을 갖고, 부피와 무게를 현저하게 감소시키는 초광대역 모노폴 안테나와 이를 이용한 차량용 안테나 및 휴대용 무선 송수신 단말기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 초광대역 모노폴 안테나의 일례는 기판; 기판상의 일 측면에 형성된 접지면; 및 접지면과 전기적으로 격리되어 기판상에 접힌 형태로 형성되며 접힌 부분부터 급전면의 종단부 사이에 복수 개의 저항을 포함하는 급전면;을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 차량용 안테나 및 휴대용 무선 송수신 단말기의 일례는 전술한 초광대역 모노폴 안테나를 포함한다.
초광대역, 모노폴 안테나, 클로펜스타인, 급전면, 저항

Description

초광대역 모노폴 안테나와 이를 이용한 차량용 안테나 및 휴대용 무선 송수신 단말기{A ultra wideband monopole antenna and the antenna for vehicles and the transmitter-receiver of a radio signal using thereof}
본 발명은 초광대역 모노폴 안테나와 이를 이용한 차량용 안테나 및 휴대용 무선 송수신 단말기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 본 발명은 이득이 양호하게 유지되면서 초광대역 특성을 갖고, 부피와 무게를 현저하게 감소시키는 초광대역 모노폴 안테나와 이를 이용한 차량용 안테나 및 휴대용 무선 송수신 단말기에 관한 것이다.
최근 이동통신 및 위성통신의 급속한 발달로 정보화 사회에서 무선통신의 역할이 더욱 중요하게 되었다. 음성위주의 협대역 통신으로부터 출발한 무선통신 기술은 인터넷, 멀티미디어와 같은 광대역 통신으로 빠르게 변화하고 있다.
이러한 무선통신의 기반을 형성하는 기술이 바로 안테나 기술이고 그 성능이 통신의 질을 좌우하므로 그 중요도가 날로 증가하고 있다.
최근 새로운 서비스 수용에 따라 새로운 중계기, 기지국의 설치로 인하여 비용의 손실과 밀집된 지역 내에 안테나들의 난립에 따라 환경미화를 파괴시킨다는 이유로 기존의 서비스와 신규의 서비스를 하나의 안테나로 통합할 수 있는 다중대역 안테나가 주목받고 있다. 또 더욱 빠르고 다양한 정보와 서비스를 위해 광대역 안테나가 필요하고, 지반탐사레이더(GPR: Ground Pene-trating Radar) 및 전자파 장해(EMI: Electromagnetic Interference) 측정 등 초광대역 펄스를 필요로 하는 곳에 초광대역 안테나가 사용된다. 최근엔 초광대역(UWB:Ultra Wide Band)통신이 활발히 연구 중이며 이 시스템에 맞는 초광대역 안테나의 개발이 필요하다. 이렇듯 다양한 분야에서 초광대역 안테나의 관심이 집중되고 있다.
하지만, 단말기에 대한 연구에 비하여 수십 MHz부터 수 GHz 영역까지의 광대역 동작 특성을 갖는 단일 안테나의 개발은 그 물리적 한계를 극복해야 하는 문제점이 있었다.
또한, 종래에 설계된 광대역 안테나의 경우 넓은 대역에서 동작하는 안테나를 만들기 위해 여러 개의 방사체를 이용한 안테나가 많다. 예를 들어 VHF 대역과 UHF 대역을 나누어 두 개의 모노폴 안테나로 동작하게 하거나 log-periodic 안테나와 같이 여러 개의 방사체를 이용하여 멀티 공진이 일어나도록 설계한 안테나도 있다. 하지만 이와 같은 경우, 안테나의 부피가 커지거나 무게가 무거워지기 때문에 차량용이나 휴대용 안테나로 사용하기 어려운 문제점이 있었다.
또한, 단일 안테나로 만든 경우에도 높은 이득을 유지하기 어려운 문제점이 있었다
본 발명에 따른 초광대역 모노폴 안테나의 일례는 기판상에 형성되는 급전면의 형태가 접힌 형태의 평면 구조가 되도록 함으로써 안테나의 길이를 감소시키고, 무게를 현저하게 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 설계도 용이하도록 함과 아울러, 접힌 부분 이후의 부분부터 급전면의 종단부 사이에 복수 개의 저항이 포함되도록 함으로써 구동 주파수가 초광대역이 되도록 하고, 양호한 안테나 이득을 갖는 초광대역 모노폴 안테나와 이를 이용한 차량용 안테나 및 휴대용 무선 송수신 단말기를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 초광대역 모노폴 안테나의 일례는 기판; 기판상의 일 측면에 형성된 접지면; 및 접지면과 전기적으로 격리되어 기판상에 접힌 형태로 형성되며 접힌 부분부터 급전면의 종단부 사이에 복수 개의 저항을 포함하는 급전면;을 포함한다.
여기서, 급전면은 PCB(Printed Circuit Board) 기판상에 형성되는 평면 구조이며, 접힌 부분의 이전 부분과 이후 부분이 서로 나란하게 접혀 형성될 수 있다.
또한, 복수 개의 저항은 미리 결정된 간격으로 배열되며, 접힌 부분부터 종 단부로 갈수록 저항의 값이 커지며, 100
Figure 112009012262411-pat00001
이상 377
Figure 112009012262411-pat00002
이하에서 결정될 수 있다. 일례로, 복수 개의 저항값에 따른 초광대역 모노폴 안테나의 임피던스 변화는 클로펜스타인(Klopfenstein) 테이퍼형이 되도록 형성될 수 있다.
또한, 초광대역 모노폴 안테나는 제 1 입력단이 동축 케이블의 중심 도선에 전기적으로 연결되고, 제 2 입력단이 동축 케이블의 실드에 전기적으로 연결되며, 제 1 출력단이 급전면에 전기적으로 연결되고, 제 2 출력단이 급전면에 전기적으로 연결되는 정합회로;를 더 포함할 수 있다.
또한, 초광대역 모노폴 안테나의 주파수 범위는 30MHz에서 2GHz 사이이고, 길이는 2m(미터)이하이며, 무게는 1.2Kg(킬로그람)이하, 이득은 -1dBi 보다 클 수 있다.
또한, 초광대역 모노폴 안테나의 전압 정재파 비는 3.5 보다 작을 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 차량용 안테나의 일례는 전술한 초광대역 모노폴 안테나를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 휴대용 무선 송수신 단말기의 일례는 전술한 초광대역 모노폴 안테나를 포함한다.
본 발명에 따른 초광대역 모노폴 안테나와 이를 이용한 차량용 안테나 및 휴대용 무선 송수신 단말기는 기판상에 형성되는 급전면의 형태가 접힌 형태가 되도록 함으로써 안테나의 길이와 무게가 현저하게 감소되도록 하고, 급전면이 평면 구 조가 되도록 함으로써 설계가 용이하도록 할 뿐만 아니라, 접힌 부분 이후의 부분부터 급전면의 종단부 사이에 복수 개의 저항이 포함되도록 함으로써 안테나의 이득이 양호하게 유지되면서 초광대역 특성을 더욱 향상시키는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1a 및 1b는 본 발명에 따른 초광대역 모노폴 안테나의 일례를 설명하기 위한 도이다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 초광대역 모노폴 안테나(100)는 기판(110), 접지면(120), 급전면(130), 복수 개의 저항(140)을 포함한다.
접지면(120)은 PCB(Printed Circuit Board) 기판(110)상의 일측면에 형성되고, 급전면(130)은 접지면(120)과 전기적으로 격리되어 기판(110)상에 접힌 형태로 평면 구조로 형성된다. 여기서 접힌 부분(k)의 이전 부분(h1)과 이후 부분(h2)이 서로 나란하게 형성된다. 또한, 급전면(130)의 접힌 부분(k)부터 종단부 사이에 복수 개의 저항(140)이 포함된다.
이와 같이 급전면(130)에 복수 개의 저항(140)을 포함하는 것은 모노폴 안테나가 초광대역 특성을 갖도록 하기 위함이다.
예를 들어, 도 1b에 도시된 바와 같이, 모노폴 안테나에 저항(140)이 없는 경우 A와 같이 0MHz ~ 800MHz 주파수 대역에서 0 dB ~ -10 dB의 반사 손실 특성을 갖는 반면, 저항(140)이 있는 경우, 모노폴 안테나의 반사 손실 특성은 -5 dB 이하의 반사 소실 특성을 보이고, 전반적으로 우수한 것을 알 수 있다.
이와 같은 구조의 초광대역 모노폴 안테나(100)는 표 1과 같이 설계될 수 있다.
파라미터 값[mm] 유전체
w 6 비유전율 4.4
h1 1800 폭 60 mm
h2 1750 길이 20000 mm
k 50 두께 1 mm
여기서, 급전면(130)의 형태를 접힌 형태로 하는 것은 안테나의 반사 손실 특성은 양호한 상태로 유지하면서도 초광대역 모노폴 안테나(100)의 전체 길이를 종래와 비교하여 상대적으로 60%이하로 단축할 수 있는 효과가 있기 때문이다.
또한, 급전면(130)의 접힌 부분(k)부터 종단부 사이에 복수 개의 저항(140)이 포함되도록 함으로써 주파수의 영향을 받지 않으면서도 광대역에 유리하게 안테나를 설계할 수 있을 뿐만 아니라, 임피던스 정합에도 용이하게 할 수 있는 효과가 있다. 또한, 부피나 무게의 측면에서도 유리한 효과가 있다.
보다 상세하게 설명하면, 예를 들어 종래에는 안테나의 광대역 특성을 위해 1)초단파(VHF)대역과 극초단파(UHF)대역에서 각각 주파수 범위를 갖는 두 개의 모노폴 안테나를 통하여 동작하게 하는 구조, 2)log-periodic 안테나와 같이 여러 개의 방사체를 이용하여 멀티 공진이 일어나도록 하는 구조, 3)저항(140)(R), 인덕터(L), 커패시터(C)를 함께 이용하여 초광대역을 달성하는 구조(예시 논문; "Design of a Broadband HF Antenna for Multimode Naval Communications Part II: Extension to VHF/UHF Ranges"by Mattioni. L, Marrocco. G, Antennas and Wireless Propagation Letters, IEEE, Volume 6, Issue , 2007 Page(s):83 - 85, Digital Object Identifier 10.1109/LAWP. 2007. 893094)로 안테나를 설계하였다. 그러나 이와 같은 경우 안테나의 길이가 현저하게 길어지거나 무게가 현저하게 무거워지는 단점이 있어 차량에 설치하기 어려울 뿐만 아니라 휴대용으로 사용하기 어려웠다.
그러나, 전술한 바와 같은 초광대역 모노폴 안테나(100)의 급전면(130)이 접힌 형태를 갖고 접힌 부분(k)부터 복수 개의 저항(140)을 포함함으로써, 전술한 바와 같이 종래에 문제되었던 부피 문제, 무게 문제를 야기하지 않으면서도 안테나의 초광대역 특성을 달성하는 효과가 있으면서도 종래의 R,L,C를 이용한 경우 정합 문제를 해결하기 위해 설계 제약 등의 문제가 있었으나, 본 발명과 같은 초광대역 모노폴 안테나(100)는 초광대역 특성을 달성하기 위해 저항(140)만 사용하므로 정합 측면에서도 설계상 유리한 효과가 있다.
저항(140)은 접힌 부분(k)부터 급전면(130)의 종단부 사이에 복수 개 형성될 수 있다. 이와 같은 저항(140)은 광대역 특성을 달성하고, 모노폴 안테나와 공기와의 임피던스 정합을 위해 사용된다.
보다 구체적으로 안테나의 급전면(130) 입력 임피던스(Input impedance)는 대략 200
Figure 112009012262411-pat00003
이고 공기의 임피던스는 대략 377
Figure 112009012262411-pat00004
이 되는데, 전술한 바와 같이 안테나의 접힌 부분(k)부터 안테나의 말단 부분까지 복수 개의 저항(140)이 포함되도록 하면 안테나의 접힌 부분(k)부터 종단부로 갈수록 안테나의 임피던스를 서서히 증가시킬 수 있어 공기의 임피던스와 안테나의 종단 임피던스를 동일하게 정합시킬 수 있는 것이다. 이와 같이 함으로써 공기로부터의 무선 신호를 왜곡이 최소화되도록 하면서 가장 효율적으로 수신할 수 있는 효과가 있다.
이와 같은 초광대역 모노폴 안테나(100)에 포함되는 저항(140)의 개수는 복수 개이면 충분하다. 도 1a에서는 이와 같은 저항(140)의 개수가 6개인 것을 일례로 하였다. 여기서, 6개의 저항(140)은 미리 결정된 간격으로 배열된다. 이와 같은 저항(140)의 배열 간격은 도시된 바와 같이, 안테나의 종단 임피던스와 안테나의 접힌 부분(k)부터 종단부까지의 길이 및 저항(140)값의 크기를 고려하여 200mm 간격으로 배열될 수 있다.
또한, 복수 개의 저항(140)이 급전면(130)의 접힌 부분(k)부터 급전면(130)의 종단부 사이에 배열되도록 하는 것은 저항(140)이 저주파에 대해 부하로 작용하는 것을 최소화하기 위함이다.
복수 개의 저항(140)값은 100
Figure 112009012262411-pat00005
이상 377
Figure 112009012262411-pat00006
이하에서 결정되며 접힌 부분(k)부터 종단부로 갈수록 저항(140)의 값이 커진다. 여기서, 저항(140)값의 크기는 초광대역 모노폴 안테나(100)의 임피던스 변화가 클로펜스타인(Klopfenstein) 테이퍼형이 되도록 하는 저항값에 따라 결정된다.
여기서, 클로펜스타인(Klopfenstein) 함수 테이퍼는 Chebyshev 함수 테이퍼를 응용한 것으로 반사 계수 특성이 양호하며 다른 테이퍼 함수에 비해 설계 길이를 줄일 수 있는 효과가 있다.
클로펜스타인(Klopfenstein) 함수 테이퍼에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 클로펜스타인(Klopfenstein) 테이퍼에 대한 특성 임피던스 변화의 로그값은 다음 수학식 1과 같다.
Figure 112009012262411-pat00007
여기서, ZL은 급전면(130)의 임피던스, Z0는 공기의 임피던스이고,
Figure 112009012262411-pat00008
는 반사계수, A는 반사 계수의 영점을 결정하는 값, 함수
Figure 112009012262411-pat00009
는 다음의 수학식 2와 같이 정의된다.
Figure 112009012262411-pat00010
여기서, I1는 정규화된 베셀 함수(Bessel function)이고, 수학식 3과 같은 특정 값을 가진다.
Figure 112009012262411-pat00011
Figure 112009012262411-pat00012
Figure 112009012262411-pat00013
이와 같은 결과로, 반사 계수는 다음의 수학식 4와 같다.
Figure 112009012262411-pat00014
여기서,
Figure 112009012262411-pat00015
는 테이퍼된 라인의 전파 상수(Propagation constant of tapered line)이고, L은 테이퍼된 라인의 길이이다.
여기서, 클로펜스타인(Klopfenstein) 함수 테이퍼의 통과 대역은
Figure 112009012262411-pat00016
로 정의된다.
만약
Figure 112009012262411-pat00017
라면,
Figure 112009012262411-pat00018
은
Figure 112009012262411-pat00019
으로 변환된다.
수학식 1과 2에 의해서 주파수가 0인 경우, 반사계수
Figure 112009012262411-pat00020
는 다음의 구학식 5와 같다.
Figure 112009012262411-pat00021
그리고, 통과 대역(
Figure 112009012262411-pat00022
)에서 최대 리플은 다음의 수학식 6과 같다.
Figure 112009012262411-pat00023
이는
Figure 112009012262411-pat00024
는 통과 대역
Figure 112009012262411-pat00025
에서
Figure 112009012262411-pat00026
사이에서 진동하기 때문이다. 이와 같은 임피던스 테이퍼는 z=0과 L(테이퍼드된 섹션의 끝단)에서 단계를 가진다.
이와 같은 수학식 1 내지 6을 기초로, 임피던스 200
Figure 112009012262411-pat00027
인 급전면(130)을 임피던스 377
Figure 112009012262411-pat00028
인 공기에 정합시키기 위해 반사 계수
Figure 112009012262411-pat00029
를 구하면 다음의 수학식 7과 같다.
Figure 112009012262411-pat00030
여기서 반사 계수는 주파수가 0일 때의 값이다. 여기서, 반사 계수의 영점을 결정하는 A를 구하면, 다음의 수학식 8과 같다.
Figure 112009012262411-pat00031
여기서,
Figure 112009012262411-pat00032
은 통과 대역에서의 최대 리플(Maximum ripple)이다. 여기서,
Figure 112009012262411-pat00033
에 따른 반사 계수의 크기를 구하면 다음의 수학식 9와 같다.
Figure 112009012262411-pat00034
여기서, 클로펜스타인(Klopfenstein) 함수 테이퍼의 통과 대역은
Figure 112009012262411-pat00035
로 정의된다.
이와 같은 클로펜스타인(Klopfenstein) 함수 테이퍼로부터 z/L에 대한 임피던스 변화 값에 따라 저항(140)값의 크기로 결정할 수 있는 것이다.
이와 같이 클로펜스타인(Klopfenstein) 테이퍼형에 따른 저항(140)값은 다음의 표 2와 같이 결정될 수 있다.
R1 R2 R3 R4 R5 R6
저항값[
Figure 112009012262411-pat00036
]		 150 165 192 234 270 300
위치[mm] 1400 1200 1000 800 600 400
도 2a 및 2b는 초광대역 모노폴 안테나에 포함되는 정합회로와 효과를 설명하기 위한 도이다.
정합회로(150)는 무선 통신 시스템에서 안테나와 시스템의 임피던스를 정합하는 기능을 하고, 도 2a에 도시된 바와 같이, 무선 트랜스폼(Radio Frequency Transform; RF-TF)를 사용할 수 있다.
이와 같은 정합 회로는 제 1 입력단(151)이 동축 케이블의 중심 도선에 전기적으로 연결되고, 제 2 입력단(152)이 동축 케이블의 실드에 전기적으로 연결되며, 제 1 출력단(153)이 급전면(130)에 전기적으로 연결되고, 제 2 출력단(154)이 급전면(130)에 전기적으로 연결된다. 여기서, 정합회로(150)의 제 1 입력단(151)과 제 2 입력단(152) 사이의 임피던스는 50
Figure 112009012262411-pat00037
이고, 제 1 출력단(153)과 제 2 출력단(154) 사이의 임피던스는 200
Figure 112009012262411-pat00038
이고, 정합회로(150)은 200
Figure 112009012262411-pat00039
인 급전면(130)의 입력 임피던스와 50
Figure 112009012262411-pat00040
인 동축 케이블의 입력 임피던스를 정합하는 기능을 하는 것이다.
이와 같이, 초광대역 모노폴 안테나에 정합회로(150)가 더 포함되도록 하면, 정합 회로에 의해 급전면(130)의 입력 임피던스가 200
Figure 112009012262411-pat00041
에서 50
Figure 112009012262411-pat00042
으로 변화되므로, 클로펜스타인(Klopfenstein) 테이퍼형에 따른 저항값은 표 2와 다르게 다음의 표 3와 같이 결정될 수 있다.
R1 R2 R3 R4 R5 R6
저항값[
Figure 112009012262411-pat00043
]		 120 150 180 220 270 330
위치[mm] 1400 1200 1000 800 600 400
이와 같은 정합회로(150)가 더 포함되도록 함으로써 주파수의 변화에 따른 안테나의 전압 정재파비(Voltage Standing Wave Ratio; VSWR) 특성을 더 양호하게 유지할 수 있는 효과가 있다.
보다 상세하게 설명하면, 도 2b에 도시된 바와 같이, 초광대역 모노폴 안테나에 정합 회로가 포함되지 않도록 하면, A와 같이 모노폴 안테나의 전압 정재파비는 30MHz부터 1.5GHz까지는 전반적으로 낮아 양호하지만, 1.5GHz부터 2GHz로 갈수록 점진적으로 상승하여 전압 정재파비가 3.5dB까지 상승하나, 정합회로(150)가 초광대역 모노폴 안테나에 포함되도록 하면, A와 같이 2GHz 주변의 주파수 대역에서 전압 정재파비가 상승하지 아니하고, B와 같이 대부분의 주파수 대역(30MHz~2GHz)에서 전압 정재파비가 전반적으로 3dB이하로 일정하고 안정적임을 알 수 있다.
도 3a 내지 3f는 도 1a의 초광대역 모노폴 안테나의 방사 패턴을 시뮬레이션한 결과에 대한 일례이다.
도 3a는 30MHz에서 방사 패턴을 시뮬레이션한 결과이고, 안테나의 이득이 대략 -0.78dBi 임을 알 수 있고, 3b는 200 MHz의 방사 패턴, 안테나의 이득은 대략 3.3dBi, 3c는 0.5GHz의 방사 패턴, 안테나의 이득은 대략 3.9dBi, 3d는 1GHz의 방사 패턴, 안테나의 이득은 대략 8.1dBi, 3e는 1.5GHz의 방사 패턴, 안테나의 이득은 대략 8.2dBi, 3f는 2GHz의 방사 패턴, 안테나의 이득은 대략 5.4 dBi임을 알 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 초광대력 모노폴 안테나의 방사 패턴은 30 MHz ~ 20 GHz의 주파수 대역에서 대체적으로 안정적인 안테나 이득을 보이고 있음을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 초광대역 모노폴 안테나의 효과는 다음의 표 4를 통해서 보다 명확히 알 수 있다.
품명 HP3512/VRC R&S HK 055L1 RF-390 본 발명
주파수 대역(MHz) 30 ~ 512 30 ~ 512 30 ~ 512 30 ~ 2000
길이(m) 1.45 1.59 2.8 1.8
구조 Whip 형 실린더형 Whip 형 평면형(Planar)
무게(Kg) 5.2 19 3.5 1
이득(30 ~ 100MHz) > -20 dBi > -1 dBi > -6 dBi > -1 dBi
이득(100 ~ 512MHz) >-10 dBi > 0 dBi
VSWR < 3.5 < 3.0 < 3.5 < 3.0
이와 같이, 본 발명에 따른 초광대역 모노폴 안테나는 전반적으로 우수한 초광대역 특성을 지니고, 구조를 평면형으로 하여 제작이 용이하고, 안테나의 급전면이 접힌 형태가 되도록 함으로써 길이 및 무게의 측면에서 우수함을 알 수 있다. 또한, 안테나 이득의 측면에서도 전반적으로 우수할 뿐만 아니라 전압 정재파비도 양호함을 알 수 있다.
따라서, 이와 같은 본 발명의 초광대역 안테나의 광대역 특성 및 이득, 길이의 단축 특성 및 무게의 경량화 특성으로 인해 차량용 초광대역 모노폴 안테나로 사용 가능할 뿐만 아니라, 휴대용 무선 송수신 단말기에서도 사용 가능한 효과가 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1a 및 1b는 본 발명에 따른 초광대역 모노폴 안테나의 일례를 설명하기 위한 도.
도 2a 및 2b는 초광대역 모노폴 안테나에 포함되는 정합회로와 효과를 설명하기 위한 도.
도 3a 내지 3f는 도 1a의 초광대역 모노폴 안테나의 방사 패턴을 시뮬레이션한 결과에 대한 일례.
<도면의 주요 부분에 대한 도면 부호의 설명>
100 : 모노폴 안테나 110 : 기판
120 : 접지면 130 : 급전면
140 : 저항 150 : 정합 회로

Claims (14)

  1. 기판;
    상기 기판상의 일 측면에 형성된 접지면; 및
    상기 접지면과 전기적으로 격리되어 상기 기판상에 접힌 형태로 형성되며 상기 접힌 부분부터 종단부 사이에 복수 개의 저항을 포함하는 급전면;
    을 포함하는 초광대역 모노폴 안테나.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 급전면은 PCB(Printed Circuit Board) 기판상에 형성되는 평면 구조인 것을 특징으로 하는 초광대역 모노폴 안테나.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 급전면은
    상기 접힌 부분의 이전 부분과 이후 부분이 서로 나란하게 접혀 형성된 것을 특징으로 하는 초광대역 모노폴 안테나.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 저항은 미리 결정된 간격으로 배열되며, 상기 접힌 부분부터 상기 종단부로 갈수록 상기 저항의 값이 커지는 것을 특징으로 하는 초광대역 모노폴 안테나.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수 개의 저항값의 각 크기는 100
    Figure 112009012262411-pat00044
    이상 377
    Figure 112009012262411-pat00045
    이하에서 결정되는 것을 특징으로 하는 초광대역 모노폴 안테나.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수 개의 저항값에 따른 상기 초광대역 모노폴 안테나의 임피던스 변화는 클로펜스타인(Klopfenstein) 테이퍼형이 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 초광대역 모노폴 안테나.
  7. 제 1 항에 있어서,
    초광대역 모노폴 안테나는
    제 1 입력단이 동축 케이블의 중심 도선에 전기적으로 연결되고, 제 2 입력단이 동축 케이블의 실드에 전기적으로 연결되며,
    제 1 출력단이 상기 급전면에 전기적으로 연결되고, 제 2 출력단이 상기 급전면에 전기적으로 연결되는 정합회로;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초광대역 모노폴 안테나.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 초광대역 모노폴 안테나의 주파수 범위는 30MHz에서 2GHz 사이인 것을 특징으로 하는 초광대역 모노폴 안테나.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 차량용 안테나에 있어서,
    상기 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항의 초광대역 모노폴 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 안테나.
  14. 휴대용 무선 송수신 단말기에 있어서,
    상기 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항의 초광대역 모노폴 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 무선 송수신 단말기.
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