KR101043855B1

KR101043855B1 - Cable-type broadband antenna system

Info

Publication number: KR101043855B1
Application number: KR1020090002764A
Authority: KR
Inventors: 남광수; 조봉권; 이형국; 조영일; 신상식
Original assignee: 엘에스전선 주식회사
Priority date: 2009-01-13
Filing date: 2009-01-13
Publication date: 2011-06-22
Also published as: KR20100083409A

Abstract

본 발명에 따른 케이블형 광대역 안테나 시스템은 제1 급전선, 제2 급전선; 및 제1,2 급전선들 사이에 연결되는 안테나 부재;를 구비하며, 안테나 부재는: 소정 길이의 가늘고 긴 내부 도체; 내부 도체를 중심으로 둘러싸는 유전체; 유전체의 길이 방향으로 연속된 빈 공간이 마련되도록 유전체 주위를 둘러싸는 외부 도체; 외부 도체를 감싸는 외부 자켓; 및 사용될 주파수에 대응되는 적어도 하나의 슬롯을 빈 공간 위에 형성할 수 있도록 외부 자켓의 표면에 소정의 피치 간격으로 부착될 수 있는 소정의 길이 방향의 크기를 가진 적어도 2개 이상의 패치들;을 구비한다.A cable type broadband antenna system according to the present invention includes a first feed line and a second feed line; And an antenna member connected between the first and second feed lines, the antenna member comprising: an elongated inner conductor of a predetermined length; A dielectric surrounding the inner conductor; An outer conductor surrounding the dielectric to provide a continuous void space in the longitudinal direction of the dielectric; An outer jacket surrounding the outer conductor; And at least two patches having a predetermined longitudinal size that can be attached to the surface of the outer jacket at a predetermined pitch interval to form at least one slot corresponding to the frequency to be used over the empty space. .

누설, 동축케이블, 누설 동축 케이블, 패치, 슬롯, 도체, 공진주파수, 안테나 Leakage, Coaxial Cable, Leakage Coaxial Cable, Patch, Slot, Conductor, Resonant Frequency, Antenna

Description

Cable-type broadband antenna system

본 발명은 케이블형 광대역 안테나 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 완성된 안테나용 케이블의 외부 표면에 패치의 간격을 조정하여 슬롯을 형성시킴으로써 사용될 주파수에 따라 공진주파수를 변경할 수 있도록 구조가 개선된 케이블형 광대역 안테나 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a cable type broadband antenna system, and more particularly, a cable having an improved structure to change a resonance frequency according to a frequency to be used by forming slots by adjusting a gap between patches on an outer surface of a completed antenna cable. Relates to a wideband antenna system.

일반적으로, 터널, 지하 철로, 건물의 지하 또는 밀폐 공간 등과 같이 디스크릿 안테나 부재(Discrete Anntenna)를 이용하여 무선 주파수를 충분히 송,수신할 수 없는 장소에서는, 전송 라인과 안테나의 기능을 동시에 담당할 수 있는 누설 동축 케이블(Leaky Coaxial Cable)이 사용된다. In general, in places where a radio frequency cannot be sufficiently transmitted and received by using a discrete antenna such as tunnels, underground railway tracks, and underground or enclosed spaces in a building, the transmission line and the antenna may be simultaneously operated. Leaky coaxial cable is used.

누설 동축 케이블은 케이블의 길이 방향을 따라 구성된 복수의 슬롯들을 통해 전파의 방사가 이루어지는 것으로서, 슬롯들의 주기나 형상에 따라 특정의 주파수를 자유롭게 설계할 수 있으며, 어떠한 형태의 전파 음영지역이라도 포설이 용이하다.Leakage coaxial cable is a radiation of radio waves through a plurality of slots configured along the length of the cable, it is possible to freely design a specific frequency according to the period or shape of the slots, easy to install in any form of radio wave shadow area Do.

도 1은 종래기술에 따른 누설 동축 케이블의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이다. 1 is a perspective view schematically showing the configuration of a leaky coaxial cable according to the prior art.

도 1을 참조하면, 종래의 누설 동축 케이블(10)는 금속 성분의 신호 전달 매체인 내부 도체(12)와, 내부 도체(12) 주위를 감싸는 유전체(13), 유전체(13)를 감싸도록 설치되며 길이 방향으로 일정 간격으로 형성된 다수의 슬롯들(14)을 가지며 접지와 연결된 금속 성분의 외부 도체(15), 및 외부 도체(15)를 피복하는 외부 자켓(16)을 구비한다. Referring to FIG. 1, a conventional leaky coaxial cable 10 is installed to surround an inner conductor 12, a metal transmission signal medium, a dielectric 13 surrounding the inner conductor 12, and a dielectric 13. And a plurality of slots 14 formed at regular intervals in the longitudinal direction and having an outer conductor 15 of a metallic component connected to ground, and an outer jacket 16 covering the outer conductor 15.

이러한 구성을 가진 종래의 누설 동축 케이블(10)에 있어서, 케이블의 일단에 일정한 전력과 특정의 RF 주파수를 인가하면, 케이블의 길이 방향으로 형성된 외부 도체(15)의 슬롯(14)을 통하여 전파가 누설되어 통신이 가능하게 된다. 한편, 외부 도체(15)에 형성된 슬롯(14) 사이의 간격(주기)을 조정하게 되면, 특정의 주파수 대역에서 양질의 통신이 가능하다. 해당 주파수 대역에서, 방사되는 전파의 방향성이 케이블의 축과 수직 방향에 가깝게 설계되어 있으므로 수신 전력 및 전파량이 작다.In the conventional leaky coaxial cable 10 having such a configuration, when a certain power and a specific RF frequency are applied to one end of the cable, radio waves are transmitted through the slot 14 of the outer conductor 15 formed in the longitudinal direction of the cable. Leakage will enable communication. On the other hand, if the interval (period) between the slots 14 formed in the outer conductor 15 is adjusted, high quality communication is possible in a specific frequency band. In this frequency band, the received power and the amount of propagation are small because the direction of the radiated radio waves is designed to be close to the direction perpendicular to the axis of the cable.

그런데, 통상적으로 누설 동축 케이블의 경우, 슬롯들(14)은 외부 도체(15)에 형성되므로, 누설 동축 케이블(10)의 제작이 완료된 후에는, 각각의 슬롯(14)의 크기나 형상 또는 슬롯들(14) 사이의 피치를 변경할 수 없게 된다. 이것은 케이블의 제작이 완료된 후에는 케이블의 특성을 변경할 수 없음을 의미한다. By the way, in the case of the leaky coaxial cable, since the slots 14 are formed in the outer conductor 15, after the manufacture of the leaky coaxial cable 10 is completed, the size or shape or the slot of each slot 14 is completed. The pitch between the teeth 14 cannot be changed. This means that the cable characteristics cannot be changed after the fabrication of the cable is completed.

또한, 이러한 구조의 누설 동축 케이블를 이용하여 안테나 시스템을 구성하는 경우 사용될 주파수 마다 포설되는 케이블의 구조가 달라져야 하며, 특히 좁은 범위의 지역에 이러한 누설 동축 케이블를 사용할 경우에는 효율적이지 못하다. In addition, when the antenna system is configured using the leaky coaxial cable having such a structure, the cable structure of the cable must be different for each frequency to be used. In particular, when the leaky coaxial cable is used in a narrow range, it is not efficient.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 완성된 안테나용 케이블의 특성 변경(공진 주파수 변경에 따른 사용 가능 대역의 변경)을 자유롭게 할 수 있도록 구조를 개선시킴으로써, 비교적 좁은 지역에서 급전선 사이를 연결하는 케이블형 광대역 안테나 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, by improving the structure so as to freely change the characteristics of the completed antenna cable (change of the available band according to the change in the resonance frequency), a relatively small area An object of the present invention is to provide a cable-type broadband antenna system for connecting between feeders in a feeder.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 케이블형 광대역 안테나 시스템은, 제1 급전선, 제2 급전선; 및 상기 제1,2 급전선들 사이에 연결되는 안테나 부재;를 구비하며, 상기 안테나 부재는: 소정 길이의 가늘고 긴 내부 도체; 상기 내부 도체를 중심으로 둘러싸는 유전체; 상기 유전체의 길이 방향으로 연속된 빈 공간이 마련되도록 상기 유전체 주위를 둘러싸는 외부 도체; 상기 외부 도체를 감싸는 외부 자켓; 및 사용될 주파수에 대응되는 적어도 하나의 슬롯을 상기 빈 공간 위에 형성할 수 있도록 상기 외부 자켓의 표면에 소정의 피치 간격으로 부착될 수 있는 소정의 길이 방향의 크기를 가진 적어도 2개 이상의 패치들;을 구비한다. In order to achieve the above object, a cable-type broadband antenna system according to a preferred embodiment of the present invention, the first feed line, the second feed line; And an antenna member connected between the first and second feed lines, the antenna member comprising: an elongated inner conductor of a predetermined length; A dielectric surrounding the inner conductor; An outer conductor surrounding the dielectric to provide a continuous void space in the longitudinal direction of the dielectric; An outer jacket surrounding the outer conductor; And at least two patches having a predetermined longitudinal size that can be attached to the surface of the outer jacket at predetermined pitch intervals so that at least one slot corresponding to the frequency to be used is formed on the empty space. Equipped.

바람직하게, 상기 패치는 실질적으로 직사각 모양이며, 그 장변이 상기 빈 공간의 길이 방향과 평행하게 상기 외부 자켓에 부착된다. Preferably, the patch is substantially rectangular in shape, the long side of which is attached to the outer jacket in parallel with the longitudinal direction of the void space.

바람직하게, 상기 패치의 재질은 구리이다. Preferably, the patch is made of copper.

바람직하게, 상기 안테나 부재의 양단은 안테나 접속 컨넥터에 의해 상기 제 1,2 급전선들에 연결된다. Preferably, both ends of the antenna member are connected to the first and second feed lines by an antenna connection connector.

바람직하게 상기 안테나 부재의 길이는 1cm 내지 1m이다. Preferably the length of the antenna member is 1cm to 1m.

본 발명에 따른 케이블형 광대역 안테나 시스템은 다음과 같은 효과를 가진다.The cable type broadband antenna system according to the present invention has the following effects.

첫째, 비교적 좁은 지역에 누설케이블 대신 사용가능하므로 경제적으로 광대역 신호를 방사시킬 수 있다.First, it can be used in place of leakage cable in relatively small area, so it can economically radiate broadband signal.

둘째, 안테나용 케이블이 최종적으로 제작된 후에도 필요한 만큼의 결합 손실을 얻기 위해 요구되는 조건에 부합하도록 완성된 안테나용 케이블의 표면에 패치들을 사후적으로 부착시킴으로써 사용대역의 변경을 자유자재로 변경시킬 수 있다. Second, after the antenna cable is finally manufactured, it is possible to freely change the use band by attaching patches on the surface of the completed antenna cable to meet the required conditions in order to obtain the required coupling loss. Can be.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 아래의 상세한 설명에 의해 이해될 수 있으며, 본 발명의 바람직한 실시예에 의해 보다 더 명확해질 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 의해 규정된 구조, 구성, 배열, 배치, 수단, 방법 및 그 조합에 의해 이해되어야 하지만 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 한 다양한 변형 및 변경들이 가능하는 것은 당업자에 의해 명백해질 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following detailed description, which will be more clearly understood by preferred embodiments of the present invention. In addition, the objects and advantages of the present invention should be understood by the structure, configuration, arrangement, arrangement, means, methods, and combinations thereof defined by the claims, but various modifications and changes may be made without departing from the spirit and scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that this is possible.

누설 동축 케이블의 복사 전자장의 분포에 따른 전자장의 복사 방향은 누설 동축 케이블의 길이방향 축과 소정의 각도를 형성하면서 전자기파가 외부로 방사된다. 또한, 누설 동축 케이블의 길이방향 축과 전자기파의 진행 방향이 이루는 각은 수직에 가깝게 될 때, 신호의 변동이 적은 균일한 전자기파를 외부로 방사할 수 있다. The radiation direction of the electromagnetic field according to the distribution of the radiated electromagnetic field of the leaky coaxial cable forms an angle with the longitudinal axis of the leaky coaxial cable, and electromagnetic waves are radiated to the outside. In addition, when the angle between the longitudinal axis of the leaky coaxial cable and the traveling direction of the electromagnetic waves is close to the vertical, uniform electromagnetic waves with little signal variation can be radiated to the outside.

본 발명의 실시예에서, 전자기파는 전계 및 자계의 상호 작용에 의하여 파동이 진행하는 방향에 따른 전파이고, 편파는 전자기파의 진행 방향에 따른 파동을 의미한다. 또한, 파동의 진행 방향과 전자기장의 벡터에 의한 면을 편파면이라 한다. 여기서, 편파면이 대지에 수직인 파동을 수직 편파라 정의한다. 본 발명에 따른 누설 동축 케이블는 전자기파를 대기 중으로 방사할 수 있는 구조이다.In the embodiment of the present invention, the electromagnetic wave is a radio wave according to the direction of wave propagation due to the interaction of an electric field and a magnetic field, and the polarized wave means a wave along the direction of propagation of the electromagnetic wave. In addition, the plane by the wave propagation direction and the vector of an electromagnetic field is called a polarization plane. Here, a wave in which the polarization plane is perpendicular to the ground is defined as vertical polarization. The leaky coaxial cable according to the present invention has a structure capable of radiating electromagnetic waves into the atmosphere.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 케이블형 광대역 안테나 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a cable type broadband antenna system according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 케이블형 광대역 안테나 시스템의 설치 상태를 개략적으로 도시하는 도면이고, 도 3은 도 2의 케이블형 안테나 시스템의 주요 부위를 발췌 도시한 사시도이다.2 is a view schematically showing the installation state of the cable-type broadband antenna system according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 3 is a perspective view showing the main portion of the cable-type antenna system of FIG.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 안테나 시스템은 비교적 좁은 지역, 예를 들어, 건물들이 밀집해 있는 도심과 같은이 매우 좁은 지역에 설비되는 것으로서, 제1 건물(101)과 제2 건물(103) 위에 각각 설치되는 케이블형 안테나 부재(100)를 구비한다. 케이블형 안테나 부재(100)는 제1 급전선(105)와 제2 급전선(107) 사이를 연결하기 위한 2개의 포트를 가진다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 케이블형 안테나 부재(100)의 양쪽 포트는 통상의 커넥터(102)를 이용하여 제1 급전선(105)과 제2 급전선(107)에 접속이 가능하다. 이렇게 함으로써, 안테나 부재(100)를 거쳐서도 급전선을 길게 연장할 수 있고 연속적으로 안테나들 을 설치할 수 있다. 따라서, 좁은 지역에 케이블을 포설할 경우, 일반적인 누설동축 케이블에 비해 급전선의 끝단에만 짧은 길이(1cm 내지 1m)의 안테나 부재(100)만을 접속하면 되므로, 고가의 누설 동축 케이블의 설치에 따른 불필요한 낭비를 막을 수 있어서 경제적이다. 또한, 본 실시예에 따른 안테나 시스템은 일반적인 안테나에 비해 그 대역폭이 넓기 때문에 광대역 신호 전송 및 방사가 가능해진다.2 and 3, the antenna system according to the present embodiment is installed in a relatively narrow area, for example, a very narrow area such as a city where buildings are concentrated. It is provided with a cable-type antenna member 100 installed on each of the two buildings (103). The cable type antenna member 100 has two ports for connecting between the first feed line 105 and the second feed line 107. As shown in FIG. 3, both ports of the cable-type antenna member 100 according to the present exemplary embodiment may be connected to the first feed line 105 and the second feed line 107 using a normal connector 102. Do. By doing so, the feed line can be extended even through the antenna member 100, and the antennas can be installed continuously. Therefore, when the cable is laid in a narrow area, only the antenna member 100 having a short length (1 cm to 1 m) needs to be connected only to the end of the feeder line as compared to a general leaky coaxial cable. It is economical because it can prevent. In addition, since the antenna system according to the present embodiment has a wider bandwidth than a general antenna, wideband signal transmission and radiation are possible.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 케이블형 광대역 안테나의 분해 사시도이고, 도 5는 도 4의 A-A선을 따른 단면도이고, 도 6은 도 4의 B-B선을 따른 단면도이고, 도 7은 도 4의 평면도이다.4 is an exploded perspective view of a cable-type broadband antenna according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 5 is a cross-sectional view along line AA of Figure 4, Figure 6 is a cross-sectional view along line BB of Figure 4, Figure 7 4 is a plan view.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 케이블형 안테나 부재(100)는 내부 도체(110), 그 내부 도체(110)를 중심으로 컴팩트하게 둘러싸는 유전체(120), 유전체(120)를 컴팩트하게 둘러싸지만 유전체(120)의 길이 방향으로 소정의 깊이 및 간격을 가지며 안테나가 완성된 상태에서 슬롯들(134)이 형성되도록 하기 위한 빈 공간(132)을 형성하는 외부 도체(130), 외부 도체(130)를 컴팩트하게 둘러싸는 외부 자켓(140), 및 외부 자켓(140)에 의해 감싸진 상태에서 빈 공간(132) 위를 덮을 수 있도록 완성된 안테나의 외부 자켓(140)의 표면에 부착되는 소정 형상의 적어도 2개의 패치(150)를 구비한다. 4 to 7, the cable type antenna member 100 surrounds the inner conductor 110, the dielectric 120 and the dielectric 120 that are compactly wrapped around the inner conductor 110, but compactly. The outer conductor 130 and the outer conductor 130 having a predetermined depth and spacing in the longitudinal direction of the dielectric 120 and forming an empty space 132 for forming the slots 134 in the state where the antenna is completed. The outer jacket 140 and a predetermined shape that is attached to the surface of the outer jacket 140 of the completed antenna so as to cover the empty space 132 in a state surrounded by the outer jacket 140 in a compact surrounding At least two patches 150 are provided.

상기 내부 도체(110)는 예를 들어, 동관, 연동선 또는 동복 알루미늄선이 선택적으로 채택될 수 있는 금속으로 제조된 도전성 도선으로서, 케이블형 안테나 부재(100)를 통해 송,수신된 전자기파 에너지를 위한 전송로의 기능을 한다. 내부 도체(110)의 길이는 안테나 부재(100)의 길이를 결정하는 것으로서, 통상적으로 1cm 내지 1m로 유지하는 것이 바람직하다. 안테나 부재(100)의 최소 길이는 최고 주파수(예, 5.8GHz 단, 실제 사용주파수와 다를 수 있음)에 대응되고, 그 최대 길이는 주파수의 변경이 가능한 범위에서 실제 사용되는 최저 주파수에 대응한다. The inner conductor 110 is, for example, a conductive conductor made of a metal in which a copper tube, an interlocking wire, or a copper aluminum wire may be selectively employed, and transmits electromagnetic wave energy transmitted and received through the cable type antenna member 100. It functions as a transmission path for The length of the inner conductor 110 is to determine the length of the antenna member 100, it is usually preferred to maintain 1cm to 1m. The minimum length of the antenna member 100 corresponds to the highest frequency (eg, 5.8 GHz, which may be different from the actual use frequency), and the maximum length corresponds to the lowest frequency actually used in the range in which the frequency can be changed.

상기 유전체(120)는 내부 도체(110)와 외부 도체(130) 사이에 개재된 유전층으로서, 내부 도체(110)와 외부 도체(130) 사이를 절연하기 위해, 전자기파 에너지의 손실을 방지할 수 있도록 예를 들어, 발포 플라스틱 또는 플라스틱 복합 절연물질이 선택적으로 채택될 수 있는 통상의 유전 물질로 구성된다. The dielectric 120 is a dielectric layer interposed between the inner conductor 110 and the outer conductor 130, so as to insulate between the inner conductor 110 and the outer conductor 130 to prevent loss of electromagnetic wave energy. For example, foamed plastics or plastic composite insulators are constructed of conventional dielectric materials that can optionally be employed.

상기 외부 도체(130)는 예를 들어, 동관 또는 라미네이트형 알루미늄 테이프 등이 선택적으로 채택될 수 있는 도전성 금속 소재로 구성되며, 전자기파의 차폐층으로서 접지선(미도시)에 의해 접지된다. 외부 도체(130)는 유전체(120)의 길이 방향으로 연속된 빈 공간(132)이 마련되도록 유전체(120) 주위를 컴팩트하게 둘러싸게 된다. 빈 공간(132)은 케이블형 안테나 부재(100)가 완성된 후 패치들(150)과 함께 안네타(100)의 방사용 슬롯(134)을 형성하기 위한 것이다. 따라서, 빈 공간(132)의 원주 방향의 간격(D)은 최종 제품의 슬롯(134)의 길이(Ds)와 동일하며, 빈 공간(132)의 깊이는 외부 도체(130)의 두께와 같다. The outer conductor 130 is made of a conductive metal material, for example, a copper tube or a laminated aluminum tape can be selectively adopted, and is grounded by a ground line (not shown) as a shielding layer of electromagnetic waves. The outer conductor 130 is compactly enclosed around the dielectric 120 such that a continuous empty space 132 is provided in the longitudinal direction of the dielectric 120. The empty space 132 is for forming the radiation slot 134 of the antenna 100 together with the patches 150 after the cable antenna member 100 is completed. Accordingly, the circumferential distance D of the empty space 132 is equal to the length Ds of the slot 134 of the final product, and the depth of the empty space 132 is equal to the thickness of the outer conductor 130.

상기 외부 자켓(140)은 케이블형 안테나 부재(100)의 외피로서, 외부 도체(130)의 부식을 방지하기 위한 부식 방지층으로서 기능하며, 플라스틱 소재에 의해 제조된다. The outer jacket 140 is an outer shell of the cable type antenna member 100, and functions as a corrosion preventing layer for preventing corrosion of the outer conductor 130, and is made of a plastic material.

상기 패치(150)는 실질적으로 직사각 모양과 소정 두께를 가진 구리 조각의 형태를 하는 것이 바람직하다. 각각의 패치들(150)은 그 장변(P_L)이 빈 공간(132)의 길이 방향과 평행하도록 외부 자켓(140)에 부착된다. 두 개의 패치들(150)은 하나의 슬롯(134)을 형성하기 위해, 소정의 피치(P) 간격으로 빈 공간(132) 위에 패치들(150)이 위치되도록 외부 자켓(140)의 표면에 부착된다. 이를 위해, 패치들(150)은 소정의 길이 방향의 크기(장변)(P_L)과 빈 공간(132)을 충분히 덮을 수 있는 단변(P_S)을 가진다. The patch 150 is preferably in the form of a piece of copper having a substantially rectangular shape and a predetermined thickness. Each of the patches 150 is attached to the outer jacket 140 such that its long side P _L is parallel to the longitudinal direction of the empty space 132. Two patches 150 are attached to the surface of the outer jacket 140 so that the patches 150 are positioned over the empty space 132 at a predetermined pitch P interval to form one slot 134. do. To this end, the patches 150 have a predetermined length (long side) P _L and a short side P _{S that} can sufficiently cover the empty space 132.

도 5의 슬롯 부위를 확대 도시한 도면인 도 8을 참조하면, 좌측 패치(150a)의 단변(151)과 우측 패치(150b)의 단변(153)은 케이블의 슬롯(134)의 길이(Ds)가 되고, 좌,우측 패치(150a)(150b)의 간격(Db)은 슬롯(134)의 단변이 된다. Referring to FIG. 8, which is an enlarged view of the slot of FIG. 5, the short side 151 of the left patch 150a and the short side 153 of the right patch 150b have a length Ds of the slot 134 of the cable. The interval Db between the left and right patches 150a and 150b becomes the short side of the slot 134.

본 실시예에 따른 패치(150)는 최종적으로 완성된 케이블형 안테나 부재(100)에 있어서, 빈 공간(132)의 모양과 크기를 변경하지 않은 채, 패치들(150)의 길이 방향 크기(P_L)를 변경함으로써 공진주파수를 변경시킬 수 있도록 하기 위한 것이다. 왜냐하면, 패치(150)는 반파장의 공진 안테나로서 동작하기 때문에 주기적인 패치의 길이를 조절함으로써 공진 대역의 조정이 가능하기 때문이다.The patch 150 according to the present embodiment is the cable antenna member 100 of the final completion, the longitudinal size (P) of the patches 150, without changing the shape and size of the empty space 132 _This is to change the resonant frequency by changing _L ). This is because the patch 150 operates as a half-wave resonant antenna, so that the resonance band can be adjusted by adjusting the length of the periodic patch.

외부 도체(130)의 빈 공간(132)과 패치들(150)에 의해 형성된 슬롯들(134)은 케이블의 중심선을 따라 그 길이 방향에 수직으로 규칙적으로 노출된다. 따라서, 케이블형 급전선의 종단에 구비된 신호 발생기(미도시)를 통해 RF 신호를 인가하게 되면, 안테나 부재(100)의 길이 방향으로 흐르는 전류에 의해 슬롯들(134)을 통해 전류에 실질적으로 수직되는 방향으로 편파를 갖는 전자기파가 방출된다. 또한, 상기 패치들(150)의 간격은 케이블형 안테나 부재(100)의 사용 주파수 대역에 따라 조절될 수 있다. The voids 132 of the outer conductor 130 and the slots 134 formed by the patches 150 are regularly exposed vertically in the longitudinal direction along the centerline of the cable. Therefore, when the RF signal is applied through a signal generator (not shown) provided at the end of the cable feeder, the current flowing in the longitudinal direction of the antenna member 100 is substantially perpendicular to the current through the slots 134. Electromagnetic waves with polarization are emitted in the direction of In addition, the spacing of the patches 150 may be adjusted according to the frequency band of the cable type antenna member 100.

안테나 부재(100)의 외부 자켓(140)에 부착된 패치(150)와 공진 주파수는 다음과 같은 관계식이 성립한다.The patch 150 attached to the outer jacket 140 of the antenna member 100 and the resonance frequency have the following relationship.

여기서, f는 공진주파수를, c는 진공 중에서의 빛의 속도를, ε_r은 유전체의 유전율을, L은 안테나의 패치의 길이를 각각 나타낸다.Where f is the resonant frequency, c is the speed of light in vacuum, ε _r is the dielectric constant of the dielectric, and L is the length of the patch of the antenna, respectively.

아래의 표 1은 안테나 부재(100)의 패치의 길이를 변화시켰을 때 공진 주파수의 변화를 보여준다. Table 1 below shows the change of the resonance frequency when the length of the patch of the antenna member 100 is changed.

표 1에 의해 확인되는 바와 같이, 수식으로 계산하여 예측한 공진주파수 값들과 전자기 해석 툴을 이용하여 계산한 값이 비교적 일치되는 것을 확인할 수 있다. As confirmed by Table 1, it can be seen that the resonance frequency values calculated by the equations and the values calculated using the electromagnetic analysis tool are relatively matched.

도 9는 800MHZ에서 안테나의 방사 패턴을 나타내며, 슬롯이 있는 방향으로 지향성을 가짐을 알 수 있다. 9 shows the radiation pattern of the antenna at 800MHZ, it can be seen that the directivity in the direction of the slot.

도 10은 전자기 해석 툴을 이용하여 얻은 안테나의 S-파라미터값을 나타내며, 전 대역에 걸쳐 S-파라미터값은 -20dB 이하로 유지되어 비교적 광대역 특성을 보임을 알 수 있다.Figure 10 shows the S-parameter value of the antenna obtained by using the electromagnetic analysis tool, it can be seen that the S-parameter value is maintained at less than -20dB over the entire band, showing a relatively wideband characteristics.

도 11은 안테나의 주파수에 따른 최대 이득값을 보여준다. 도 9에 따르면, 사용주파수에 따라 이득이 다소 변하며 공진주파수를 변경하면 그 변경된 주파수에 따라 이득도 조절할 수 있음을 알 수 있다.11 shows the maximum gain value according to the frequency of the antenna. According to FIG. 9, it can be seen that the gain is somewhat changed according to the use frequency, and the gain can be adjusted according to the changed frequency by changing the resonance frequency.

본 명세서에 첨부된 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것에 불과하며, 본 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱더 명확하게 이해시키는 기능을 하는 것에 불과하며, 본 발명은 그러한 도면들에 기재된 내용에 의해 한정되도록 해석되어서는 아니된다.The following drawings attached to this specification are merely illustrative of the preferred embodiments of the present invention, and together with the description of the present invention to serve to more clearly understand the technical spirit of the present invention, the present invention It should not be interpreted to be limited to the content described in such drawings.

도 1은 종래기술에 따른 누설 동축 케이블의 구성을 도시하는 사시도이다.1 is a perspective view showing the configuration of a leaky coaxial cable according to the prior art.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 케이블형 광대역 안테나 시스템의 설치 상태를 개략적으로 도시하는 도면이다.2 is a view schematically showing the installation state of the cable-type broadband antenna system according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3은 도 2의 케이블형 광대역 안테나 시스템의 주요 부위를 발췌 도시한 사시도이다.Figure 3 is a perspective view showing the main portion of the cable-type broadband antenna system of FIG.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 케이블형 광대역 안테나의 구조를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.4 is an exploded perspective view schematically showing the structure of a cable-type broadband antenna according to a preferred embodiment of the present invention.

도 5는 도 4의 A-A선을 따른 단면도이다.5 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

도 6은 도 4의 B-B선을 따른 단면도이다.6 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 4.

도 7은 도 4의 평면도이다.7 is a plan view of FIG. 4.

도 8은 도 7의 슬롯 부위를 확대 도시한 도면이다.FIG. 8 is an enlarged view of the slot of FIG. 7.

도 9는 800MHZ에서 안테나의 방사 패턴을 나타낸다.9 shows the radiation pattern of the antenna at 800 MHZ.

도 10은 전자기 해석 툴을 이용하여 얻은 안테나의 S-파라미터값을 나타낸다.10 shows the S-parameter values of the antenna obtained using the electromagnetic analysis tool.

도 11은 안테나의 주파수에 따른 최대 이득값을 보여준다.11 shows the maximum gain value according to the frequency of the antenna.

Claims

A first feeder and a second feeder; And an antenna member connected between the first and second feed lines.

The antenna member is:

Elongated inner conductor of predetermined length;

A dielectric surrounding the inner conductor;

An outer conductor surrounding the dielectric to provide a continuous void space in the longitudinal direction of the dielectric;

An outer jacket surrounding the outer conductor; And

At least two patches having a predetermined longitudinal size that can be attached to the surface of the outer jacket at predetermined pitch intervals so that at least one slot corresponding to the frequency to be used can be formed on the empty space; Cable type broadband antenna system, characterized in that.

The method of claim 1,

And said patch is rectangular in shape and its long sides are attached to said outer jacket in parallel with the longitudinal direction of said void space.

The method of claim 1,

Cable type broadband antenna system, characterized in that the material of the patch.

The method of claim 1,

Both ends of the antenna member are connected to the first and second feed lines by an antenna connection connector.

The method of claim 1,

Cable length broadband antenna system, characterized in that the length of the antenna member 1cm to 1m.