KR101091929B1 - 40MHz band microstrip antenna - Google Patents
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Abstract
본 발명은 40MHz 대역 소형 마이크로스트립 안테나에 관한 것으로서, 공기 또는 소정의 유전율을 가지며, 접지면과 방사소자 사이에 형성되는 유전체; 접지기능을 수행하는 접지면; 및 상기 접지면의 양단에서 소정방향으로 수직하게 각각 소정길이 연장되는 제 1 외측 플레이트 및 제 2 외측 플레이트와, 상기 제 1 외측 플레이트 및 제 2 외측 플레이트의 각각의 단부에서 안테나 중심방향으로 상기 접지면과 평행하게 각각 소정길이 연장되는 제 1 접이부 및 제 2 접이부와, 상기 제 1 접이부 및 제 2 접이부의 각각의 단부에서 안테나 바깥방향으로 상기 제 1 외측 플레이트 및 제 2 외측 플레이트와 평행하도록 수직하게 각각 소정길이 연장되는 제 1 내측 플레이트 및 제 2 내측 플레이트로 구성되는 방사소자; 를 포함하되, 상기 제 1 외측 플레이트와 제 2 외측 플레이트 중, 어느 하나에 급전점이 위치하는 것을 특징으로 하며, 상기 방사소자는, 상기 제 1 내측 플레이트와 제 2 내측 플레이트에서 각각 서로 마주보는 방향으로 엇갈려서 부착되는 다수의 수직 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a 40 MHz band small microstrip antenna, comprising: a dielectric having air or a predetermined dielectric constant and formed between a ground plane and a radiating element; A ground plane performing a grounding function; And a first outer plate and a second outer plate, each of which extends a predetermined length perpendicularly in a predetermined direction at both ends of the ground plane, and at each end of the first outer plate and the second outer plate, toward the antenna center. A first fold portion and a second fold portion each extending in a predetermined length in parallel with the first fold portion, and at each end of the first fold portion and the second fold portion, parallel to the first outer plate and the second outer plate in an outward direction of the antenna A radiating element comprising a first inner plate and a second inner plate each of which extends a predetermined length vertically; Includes, characterized in that the feed point is located on any one of the first outer plate and the second outer plate, the radiating element, in the direction facing each other in the first inner plate and the second inner plate, respectively And a plurality of vertical plates that are staggeredly attached.
마이크로스트립 안테나, 전방향성, perturbation, 소형화, 무지향성 Microstrip antenna, omni-directional, perturbation, miniaturized, omni-directional
Description
본 발명은 40MHz 대역 소형 마이크로스트립 안테나에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 탑재의 한계를 극복할 수 있도록 소형화된 탱크 탑재용 40MHz(파장 λ=7.5m) 대역의 1/4 파장 수직 마이크로스트립 안테나에 관한 것이다. The present invention relates to a 40 MHz band small microstrip antenna, and more particularly, to a 1/4 wavelength vertical microstrip antenna in a 40 MHz (wavelength λ = 7.5 m) band for miniaturization to overcome mounting limitations. will be.
현대전에 있어서 많은 첨단 군사 시설과 물자들이 개발되고 있으며, 밀림 속에서의 통신도 중요하게 부각되고 있다. 밀림 속에서 가장 유효한 주파수 대역은 40MHz 대역이고, 신속한 이동과 정확한 적 위치 추적이 관건이다. 따라서, 적 위치 추적을 위해 탱크에 탑재된 안테나는 이동식이 되어야 하며, 탱크의 이동에 무관하게 어레이에 의한 적 위치 추적이 가능하여야 한다. 이러한 목적을 위해 안테나는 소형화 되어야 하며, 항상 상반부 전체를 커버하기 위해 무지향성 특성이 요구된다. 위와 같이, 탱크 탑재용 안테나는 소형화 및 무지향성이 가장 중요한 요소로서, 어떤 위치, 어떤 자세에서도 적 위치 추적과 통신이 가능하게 하는 전방향성 방사패턴이 요구됨에 따라, 사용되는 안테나의 소형화에 대한 요구가 더욱 커지고 있는데 반해, 그 크기가 파장에 기인하는 특성으로 인해 소형화에 문제점을 갖는다.Many modern military facilities and materials are being developed in modern warfare, and communication in the jungle is also important. The most effective frequency band in the jungle is the 40 MHz band, and fast movement and accurate enemy tracking are key. Therefore, the antenna mounted on the tank for enemy tracking should be movable, and enemy tracking by the array should be possible regardless of the movement of the tank. For this purpose, the antenna must be miniaturized and omnidirectional characteristics are always required to cover the entire upper half. As described above, the tank-mounted antenna is the most important factor in miniaturization and omnidirectionality, and as the omnidirectional radiation pattern is required to enable enemy position tracking and communication at any position and at any posture, there is a demand for miniaturization of the antenna used. On the other hand, the size has a problem in miniaturization due to the characteristics due to the wavelength.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 탱크 탑재가 가능한 크기로 소형화되며, 전방향성 방사패턴을 갖는 40MHz 대역의 소형 마이크로스트립 안테나를 제공함에 그 특징적인 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has a characteristic object of providing a small microstrip antenna of 40 MHz band having a small size that can be mounted in a tank and having an omnidirectional radiation pattern.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 공기 또는 소정의 유전율을 가지며, 접지면과 방사소자 사이에 형성되는 유전체; 접지기능을 수행하는 접지면; 및 상기 접지면의 양단에서 소정방향으로 수직하게 각각 소정길이 연장되는 제 1 외측 플레이트 및 제 2 외측 플레이트와, 상기 제 1 외측 플레이트 및 제 2 외측 플레이트의 각각의 단부에서 안테나 중심방향으로 상기 접지면과 평행하게 각각 소정길이 연장되는 제 1 접이부 및 제 2 접이부와, 상기 제 1 접이부 및 제 2 접이부의 각각의 단부에서 안테나 바깥방향으로 상기 제 1 외측 플레이트 및 제 2 외측 플레이트와 평행하도록 수직하게 각각 소정길이 연장되는 제 1 내측 플레이트 및 제 2 내측 플레이트로 구성되는 방사소자; 를 포함하되, 상기 제 1 외측 플레이트와 제 2 외측 플레이트 중, 어느 하나에 급전점이 위치하는 것을 특징으로 하며, 상기 방사소자는, 상기 제 1 내측 플레이트와 제 2 내측 플레이트에서 각각 서로 마주보는 방향으로 엇갈려서 부착되는 다수의 수직 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention for achieving the technical problem, air or a dielectric having a predetermined dielectric constant, formed between the ground plane and the radiating element; A ground plane performing a grounding function; And a first outer plate and a second outer plate, each of which extends a predetermined length perpendicularly in a predetermined direction at both ends of the ground plane, and at each end of the first outer plate and the second outer plate, toward the antenna center. A first fold portion and a second fold portion each extending in a predetermined length in parallel with the first fold portion, and at each end of the first fold portion and the second fold portion, parallel to the first outer plate and the second outer plate in an outward direction of the antenna A radiating element comprising a first inner plate and a second inner plate each of which extends a predetermined length vertically; Includes, characterized in that the feed point is located on any one of the first outer plate and the second outer plate, the radiating element, in the direction facing each other in the first inner plate and the second inner plate, respectively And a plurality of vertical plates that are staggeredly attached.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 중심주파수 40MHz의 안테나를 크기로 소형화 하여 탱크 탑재 가능성을 확인하였으며, E, H-면에서 각각 전방향성의 방사 특성을 얻었으며, 이를 통해 안테나는 무지향성 방사 특성을 나타냄을 확인하였다. 이로써 제안된 안테나는 이동체인 탱크로부터 밀림 내에서의 적 위치 추적이 가능한 안테나로 사용할 수 있는 장점이 있다. According to the present invention as described above, the possibility of mounting the tank was confirmed by miniaturizing the antenna of the center frequency 40MHz to the size, and obtained the omnidirectional radiation characteristics in the E, H-plane, respectively, through which the antenna has a non-directional radiation characteristics It confirmed that it was shown. As a result, the proposed antenna can be used as an antenna capable of tracking enemy positions in the jungle from a mobile chain tank.
본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.Specific features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. In the meantime, when it is determined that the detailed description of the known functions and configurations related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, it should be noted that the detailed description is omitted.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
본 발명에 따른 안테나의 구조 및 특성의 기술에 앞서, 기존 마이크로스트립 안테나의 구조 변형을 통한 안테나의 소형화 과정을 설명하도록 한다. Prior to the description of the structure and characteristics of the antenna according to the present invention, the miniaturization process of the antenna through the structural modification of the existing microstrip antenna will be described.
도 1a 는 기본적인 반 파장 마이크로스트립 안테나의 구조이다. 40MHz의 1파장은 7500mm이며 반 파장은 3750mm이다. 따라서, 반 파장 마이크로스트립 안테나 방사소자의 크기는 가로 3750mm × 세로 3750mm로 결정되었으며, 40MHz 공진을 위해 가로 3550mm × 세로 3750mm로 조정되었다. 이때, 방사소자와 접지면 사이의 간격은 200mm로 설정하였다. 이것은 약 1/10파장 간격으로 결정되는데, 파장을 고려하여 약 1/20 파장 간격으로 설정하였다. 1A is a structure of a basic half-wavelength microstrip antenna. One wavelength of 40MHz is 7500mm and half wavelength is 3750mm. Therefore, the size of the half-wavelength microstrip antenna radiating element was determined to be 3750 mm wide x 3750 mm wide, and was adjusted to 3550 mm x 3750 mm wide for 40 MHz resonance. At this time, the distance between the radiating element and the ground plane was set to 200mm. This is determined at intervals of about 1/10 wavelength, which is set at about 1/20 wavelength intervals in consideration of the wavelength.
이후, 도 1b 에 도시된 바와 같이 반 파장 마이크로스트립 안테나의 방사소자 크기를 1/4파장으로 줄이고 한 쪽 끝을 단락시킴으로써 그 크기는 줄이면서 40MHz 공진이 가능하게 되었다. 실제 공진을 위해서 안테나는 가로 1700mm × 세로 1875mm로 설계되었다. Subsequently, as shown in FIG. 1B, the size of the radiating element of the half-wavelength microstrip antenna is reduced to 1/4 wavelength, and one end is shorted to allow 40 MHz resonance. For actual resonance, the antenna is designed to be 1700mm wide x 1875mm long.
다음으로, 1/4파장 마이크로스트립 안테나의 접지면을 방사소자의 크기로 소형화 하였다. 도 1c 에 도시된 바와 같이 접지면의 크기가 방사소자 크기로 소형화 되면서 안테나의 전체적인 크기가 줄었고, 접지면이 작아진 영향으로 안테나는 전방향성 방사패턴을 확보하게 되었다. 이로써, 마이크로스트립 안테나로부터 안테나의 기능 조건의 하나였던 전방향성 방사패턴을 이끌어 낼 수 있게 되었다. Next, the ground plane of the quarter-wavelength microstrip antenna was miniaturized to the size of the radiating element. As shown in FIG. 1C, as the size of the ground plane is reduced to the size of the radiating element, the overall size of the antenna is reduced, and the antenna has an omnidirectional radiation pattern due to the reduction of the ground plane. As a result, it is possible to derive the omni-directional radiation pattern which was one of the functional conditions of the antenna from the microstrip antenna.
여기서, 방사소자의 크기는 가로 1720mm × 세로 1875mm로 오히려 이전 1/4파장 마이크로스트립 안테나의 크기보다 가로길이에서 약간 길어지게 되었는데 이것은 접지면이 줄게 되어 fringing 효과가 감소하였기 때문에 안테나의 길이가 길어진 것이다.Here, the size of the radiating element is 1720mm × 1875mm, which is rather longer than the size of the previous quarter-wavelength microstrip antenna, which is slightly longer than the size of the previous quarter-wavelength microstrip antenna. .
이후, 접지면 크기를 줄인 1/4파장 마이크로스트립 안테나를 수직으로 세우게 되었다. 도 2a 에서 확인 가능하듯 1/4파장 마이크로스트립 안테나에서 단락을 위해 연결된 부분이 새로운 접지면이 되었다. 이렇게 만들어진 1/4파장 수직 마이크로스트립 안테나에 folded 구조와 perturbation 효과를 이용하여 그 구조를 도 2b 와 같이 변형시켰다. Later, the 1 / 4-wavelength microstrip antenna with reduced ground plane size was erected vertically. As can be seen in Figure 2a, the connected part for shorting in the quarter-wavelength microstrip antenna became a new ground plane. Using the folded structure and the perturbation effect on the 1/4 wavelength vertical microstrip antenna, the structure was modified as shown in FIG. 2B.
도 2b 는 perturbation 효과를 1차적으로 적용시켜 제안된 안테나의 구조로서, 탱크 탑재 크기(600mm × 600mm × 600mm이내)로의 소형화가 가능하게 되었다. 실제 크기는 가로 600mm × 세로 600mm × 높이 540mm로 설계되었다. 이는 40MHz에서 공진을 위해 조정된 크기이다.Fig. 2B shows the proposed antenna structure by applying the perturbation effect first, and it is possible to miniaturize the tank mounting size (within 600mm × 600mm × 600mm). The actual size is 600mm × 600mm × 540mm in height. This is the scale adjusted for resonance at 40 MHz.
실제 제작된 안테나의 기본 구조를 도 3 에 나타내었다. 도 2b 에서 나타낸 바와 같이 기존의 1/4파장 마이크로스트립안테나의 접지면 크기를 방사소자 크기와 똑같이 줄여 세웠으며, perturbation 효과를 이용해 전계가 약한 부분을 가깝게 하였고, 전계가 강한 부분을 멀리하여 그 크기를 더욱 축소하였다. 그 결과 중심주파수 40MHz의 안테나를 가로 600mm × 세로 600mm × 높이 595mm의 크기(λ/12.5 이내)로 안테나를 소형화시켰다. 안테나의 방사소자를 40MHz에서 공진시키기 위하여 최초 제안했던 크기보다 높이부분에 약간의 수정이 가해졌다.The basic structure of the actually manufactured antenna is shown in FIG. 3. As shown in FIG. 2B, the ground plane size of the conventional quarter-wave microstrip antenna is reduced to the size of the radiating element, and the perturbation effect is used to close the weak electric field, and the strong electric field is far from the size. Further reduced. As a result, the antenna was miniaturized with a center frequency of 40 MHz to 600 mm x 600 mm x 595 mm in height (within λ / 12.5). Some modifications were made to the height above the size originally proposed to resonate the radiating element of the antenna at 40 MHz.
이하에서는, 본 발명에 따른 수직 마이크로스트립안테나 즉, 40MHz 대역 소형 마이크로스트립 안테나를 도 3 내지 도 7b 를 참조하여 살피면 다음과 같다. Hereinafter, a vertical microstrip antenna according to the present invention, that is, a 40 MHz band small microstrip antenna will be described with reference to FIGS. 3 to 7B.
본 발명에 따른 40MHz 대역 소형 마이크로스트립 안테나는 유전체, 접지면(GND) 및 방사소자(100)를 포함하여 이루어진다. 40MHz band small microstrip antenna according to the present invention comprises a dielectric, ground plane (GND) and the radiating element (100).
공기 또는 소정의 유전율을 갖는 유전체(미도시)는, 접지면(GND)과 방사소자(100) 사이에 형성된다. Air or a dielectric having a predetermined dielectric constant (not shown) is formed between the ground plane GND and the
또한, 접지면(GND)은 가로 600mm × 세로 600mm 의 크기를 가지며, 금속재질로서 통상의 접지 기능을 제공한다. 본 실시예에서 유전체의 유전율 및 그 형상은 다양하게 설정될 수 있는 바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 접지면은 다양한 형상으로 설정될 수 있는 바, 본 발명이 그 형상에 한정되는 것은 아니다. In addition, the ground plane GND has a size of 600 mm by 600 mm in length, and provides a normal grounding function as a metal material. In this embodiment, the dielectric constant and shape of the dielectric may be set in various ways, but the present invention is not limited thereto. In addition, the ground plane may be set in various shapes, the present invention is not limited to the shape.
그리고, 방사소자(100)는 도 3 에 도시된 바와 같이 접지면(GND)의 양단에서 소정방향(z축)으로 수직하게 각각 소정길이 연장되는 제 1 외측 플레이트(111) 및 제 2 외측 플레이트(112)와, 상기 제 1 외측 플레이트(111) 및 제 2 외측 플레이트(112)의 각각의 단부에서 안테나 중심방향으로 상기 접지면(GND)과 평행하게 각각 소정길이 연장되는 제 1 접이부(121) 및 제 2 접이부(122)와, 상기 제 1 접이부(121) 및 제 2 접이부(122)의 각각의 단부에서 안테나 바깥방향으로 상기 제 1 외측 플레이트(111) 및 제 2 외측 플레이트(112)와 평행하도록 수직하게 각각 소정길이 연장되는 제 1 내측 플레이트(131) 및 제 2 내측 플레이트(132)를 포함한다. And, as shown in FIG. 3, the
이때, 제 1 외측 플레이트(111)와 제 2 외측 플레이트(112) 중, 어느 하나에 급전점(Feeding Point:FP)이 위치하고 있다. 본 실시예에서는 제 1 외측 플레이트(111)에 위치한다. 급전점은 또한 이에 국한하지 않는다.At this time, a feeding point (FP) is located at any one of the first
도 4b 는 본 발명에 따른 접지면(GND)과 급전점(FP)간의 이격거리(h)에 따른 임피던스 매칭을 살피는 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다. 즉, 도 4a 에 도시된 바와 같이 급전점(FP)은 접지면(GND)으로부터 소정간격으로 이격되어 있으며, 급전점은 임피던스 매칭을 위해 20mm 내지 40mm 이내에서 위치가 조정될 수 있다. 시뮬레이션 결과 접지면으로부터 25mm 이격되어 있을 경우, 50옴 매칭이 되는 것으로 나타났다. 4B is a graph illustrating a simulation result for examining impedance matching according to the separation distance h between the ground plane GND and the feed point FP according to the present invention. That is, as shown in FIG. 4A, the feed point FP is spaced apart from the ground plane GND at a predetermined interval, and the feed point may be adjusted within 20 mm to 40 mm for impedance matching. Simulation results show a 50-ohm match when 25 mm away from the ground plane.
또한, 도 5b 는 본 발명에 따른 방사소자 즉, 제 1 내측 플레이트(131)와 제 2 내측 플레이트(132)간의 이격거리(d)에 따른 공진주파수 변화를 시뮬레이션한 결과를 나타내는 그래프이다. 즉, 도 5a 에 도시된 바와 같이 제 1 내측 플레이트(131)와 제 2 내측 플레이트(132)간의 이격거리(d)는 20mm 내지 60mm 이내에서 조정될 수 있다. 이때, 가장 외곽의 전계의 영향에 의해 이격거리(d)가 가까워지면 공진 주파수가 하향한다는 것을 시뮬레이션을 통해 확인할 수 있었다. In addition, Figure 5b is a graph showing a result of simulating a change in the resonance frequency according to the separation distance (d) between the radiating element, that is, the first
본 실시예에서, 접지면(GND)과 급전점(FP)간의 이격거리(h)를 25mm로 설정하고, 제 1 내측 플레이트(131)와 제 2 내측 플레이트(132)간의 이격거리(d)를 40mm로 설정하겠으나, 본 발명이 이에 한정되지 않는다. In the present embodiment, the separation distance h between the ground plane GND and the feed point FP is set to 25 mm, and the separation distance d between the first
도 6a 는 본 발명에 따른 40MHz 대역 소형 마이크로스트립 안테나의 실제 제작된 안테나의 크기를 보이는 일예시도이며, 도 6b 는 본 발명에 따른 40MHz 대역 소형 마이크로스트립 안테나의 실제 사진도이며, 도 6c 는 본 발명에 따른 40MHz 대역 소형 마이크로스트립 안테나의 반사손실에 대한 실측 결과 및 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다. Figure 6a is an exemplary view showing the size of the actual fabricated antenna of the 40MHz band small microstrip antenna according to the present invention, Figure 6b is a real picture of the 40MHz band small microstrip antenna according to the present invention, Figure 6c This is a graph showing the measurement results and simulation results of the return loss of the 40MHz band small microstrip antenna according to the present invention.
도 6c 에 도시된 바와 같이 중심주파수 40.4MHz에서 가로 600mm × 세로 600mm × 높이 595mm 의 크기를 가지며, 이에 따른 실측 결과 반사손실은 -24.9dB, -10dB 대역폭은 0.52MHz(1.3%)를 나타내었다. 또한, 시뮬레이션 결과 반사손실은 -23.2dB, -10dB 대역폭은 0.16MHz(0.4%)를 나타내었다. As shown in FIG. 6C, the center frequency has a size of 600 mm × 600 mm × 595 mm in height at 40.4 MHz. As a result of the measurement, the return loss is -24.9 dB and -10 dB bandwidth is 0.52 MHz (1.3%). The simulation results show that the return loss is -23.2dB and -10dB bandwidth is 0.16MHz (0.4%).
즉, 안테나의 반사손실은 시뮬레이션 결과와 실측 결과가 거의 비슷한 결과를 보임을 확인할 수 있었다. 또한, -10dB 대역폭은 시뮬레이션 상에서 약 0.16MHz(0.4%)였던 것이 실제 측정에서는 약 0.52MHz(1.3%)으로 늘어난 것을 확인 할 수 있었다. 실제 측정에서 조금 늘어나긴 했지만 두 경우 모두 안테나의 -10dB대역폭은 협소했다. 이것은 파장에 비해서 안테나의 크기가 너무 작아졌기 때문이 다. 또한, -10dB 대역폭이 협소한 특성을 나타내었지만 약 500KHz대역폭을 커버함을 알 수 있었다.In other words, the return loss of the antenna showed that the simulation result and the measured result showed almost similar results. In addition, the -10dB bandwidth was about 0.16MHz (0.4%) in the simulation, and the actual measurement was increased to about 0.52MHz (1.3%). In actual measurements, although slightly increased, the -10dB bandwidth of the antenna was narrow in both cases. This is because the size of the antenna is too small for the wavelength. In addition, although the -10dB bandwidth showed a narrow characteristic, it was found that it covers about 500KHz bandwidth.
도 7a 및 도 7b 는 본 발명에 따른 40MHz 대역 소형 마이크로스트립 안테나의 방사패턴에 대한 시뮬레이션 결과 및 실측 결과를 나타내는 그래프로서, 도시된 바와 같이 시뮬레이션 결과 E-plane과 H-plane에서 모두 전방향성 방사패턴을 나타냈으며, 실측 결과도 E-plane에서 전방향성을 나타냈다.7A and 7B are graphs showing simulation results and actual measurement results of a radiation pattern of a 40 MHz band small microstrip antenna according to the present invention. As shown in FIG. 7A and FIG. 7B, omnidirectional radiation patterns in both an E-plane and an H-plane are shown. The measured results also showed omni-directionality in the E-plane.
즉, 실측에서 E-plane과 H-plane의 방사패턴은 시뮬레이션에서 확인했던 방사패턴과 거의 동일한 결과를 보였고, E-plane에서는 전방향성 방사패턴이 H-plane에서는 90도와 270도 방향에서 다소 레벨 값이 떨어지긴 하지만 null point 없이 0도와 180도 방향으로 반구형 방사패턴을 보이며 전방향성을 띔을 확인 할 수 있었다. In other words, the radiation pattern of E-plane and H-plane showed almost the same result as the radiation pattern confirmed in the simulation. In the E-plane, the omni-directional radiation pattern was somewhat level value at 90 and 270 degrees in H-plane. Although it was dropped, it was possible to check the omni-directionality by showing hemispherical radiation pattern in 0 and 180 degrees without null point.
정리하면, E-plane과 H-plane에서 측정된 각각의 전방향성 방사특성을 통해 본 발명에서 제안하는 40MHz 대역 마이크로스트립 안테나는 무지향성의 방사특성을 지님을 알 수 있으며, 이러한 전방향성 패턴은 적 위치 추적을 위한 탱크 탑재용으로 더욱 효용성이 있을 것으로 사료된다.In summary, the 40MHz band microstrip antenna proposed in the present invention has omnidirectional radiation characteristics through the omnidirectional radiation characteristics measured in the E-plane and the H-plane. It may be more useful for mounting the tank for tracking position.
한편, 본 발명에서는 더욱 소형화된 안테나 제작을 위해, 도 8a 에 도시된 바와 같이 제 1 내측 플레이트(131)와 제 2 내측 플레이트(132)에서 각각 서로 마주보는 방향으로 엇갈려서 다수의 수직 플레이트(141,142,143,144)를 부착시킴으로써 더욱 소형화 시켰다. Meanwhile, in the present invention, in order to manufacture a more miniaturized antenna, as shown in FIG. 8A, the plurality of
즉, 상기 다수의 수직 플레이트(141,142,143,144) 중, 제 1 수직 플레이트(141) 및 제 3 수직 플레이트(143)는, 상기 제 2 내측 플레이트(132)에서 제 1 내측 플레이트(131) 방향으로 소정길이 수직하게 연장되어 있으며, 상기 다수의 수직 플레이트(141,142,143,144) 중, 제 2 수직 플레이트(142) 및 제 4 수직 플레이트(144)는, 상기 제 1 내측 플레이트(131)에서 제 2 내측 플레이트(132) 방향으로 소정길이 수직하게 연장되어 있다.That is, among the plurality of
그 결과 도 8b 에 나타낸 바와 같이 가로 600mm × 세로 300mm × 높이 305mm로 설계 되었으며, 반사손실은 도 8c 에 나타낸 바와 같다. 본 실시예에서, 도 8a 및 도 8b 에 도시된 바와 같이, 부착된 수직 플레이트의 개수 및 그 길이 등을 명확히 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되지 않는다. As a result, as shown in Figure 8b it is designed as 600mm × 300mm × 305mm in height, the reflection loss is shown in Figure 8c. In the present embodiment, as shown in Figures 8a and 8b, the number and length of the attached vertical plate is clearly shown, but the present invention is not limited thereto.
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다. As described above and described with reference to a preferred embodiment for illustrating the technical idea of the present invention, the present invention is not limited to the configuration and operation as shown and described as described above, it is a deviation from the scope of the technical idea It will be understood by those skilled in the art that many modifications and variations can be made to the invention without departing from the scope of the invention. Accordingly, all such suitable changes and modifications and equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.
도 1a 는 기본적인 반 파장 마이크로스트립 안테나의 구조.Is a structure of a basic half-wavelength microstrip antenna.
도 1b 는 1/4 파장 마이크로스트립 안테나의 구조.1B is a structure of a quarter wave microstrip antenna.
도 1c 는 접지면의 크기를 방사소자의 크기로 줄인 1/4 파장 마이크로스트립 안테나의 구조.Figure 1c is a structure of a quarter-wave microstrip antenna with the size of the ground plane reduced to the size of the radiating element.
도 2a 는 도 1c 의 안테나를 수직으로 세운 1/4 파장 마이크로스트립 안테나의 구조.FIG. 2A is a structure of a quarter-wave microstrip antenna with the antenna of FIG. 1C upright; FIG.
도 2b 는 도 2a 의 안테나가 folded 구조와 perturbation 효과를 이용하여 그 구조를 변형시킨 안테나의 구조. FIG. 2B illustrates a structure of the antenna in which the antenna of FIG. 2A is modified using a folded structure and a perturbation effect. FIG.
도 3 은 본 발명에 따른 40MHz 대역 소형 마이크로스트립 안테나의 구조.Figure 3 is a structure of a 40MHz band small microstrip antenna according to the present invention.
도 4a 는 본 발명에 따른 급전 위치를 보여주기 위한 40MHz 대역 소형 마이크로스트립 안테나의 단면도.4A is a cross-sectional view of a 40 MHz band miniature microstrip antenna for illustrating a feeding position in accordance with the present invention.
도 4b 는 본 발명에 따른 접지면과 급전점간의 이격거리(h)에 따른 임피던스 매칭을 살피는 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프.Figure 4b is a graph showing the simulation results to look for impedance matching according to the separation distance (h) between the ground plane and the feed point in accordance with the present invention.
도 5a 는 본 발명에 따른 제 1 내측 플레이트와 제 2 내측 플레이트간의 이격거리(d)를 보여주기 위한 40MHz 대역 소형 마이크로스트립 안테나의 단면도.5A is a cross-sectional view of a 40 MHz band miniature microstrip antenna for showing the separation distance d between the first inner plate and the second inner plate according to the present invention.
도 5b 는 본 발명에 따른 제 1 내측 플레이트와 제 2 내측 플레이트간의 이격거리(d)에 따른 공진주파수 변화를 시뮬레이션한 결과를 나타내는 그래프.Figure 5b is a graph showing a result of simulating the change in the resonance frequency according to the separation distance (d) between the first inner plate and the second inner plate according to the present invention.
도 6a 는 본 발명에 따른 40MHz 대역 소형 마이크로스트립 안테나의 실제 제작된 안테나의 크기를 보이는 일예시도.Figure 6a is an exemplary view showing the size of the actual fabricated antenna of the 40MHz band small microstrip antenna according to the present invention.
도 6b 는 본 발명에 따른 40MHz 대역 소형 마이크로스트립 안테나의 실제 사진도.6b is an actual photographic representation of a 40 MHz band miniature microstrip antenna in accordance with the present invention;
도 6c 는 본 발명에 따른 40MHz 대역 소형 마이크로스트립 안테나의 반사손실에 대한 실측 결과 및 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프.Figure 6c is a graph showing the measurement results and simulation results for the return loss of the 40MHz band small microstrip antenna according to the present invention.
도 7a 및 도 7b 는 본 발명에 따른 40MHz 대역 소형 마이크로스트립 안테나의 방사패턴에 대한 시뮬레이션 결과 및 실측 결과를 나타내는 그래프.7A and 7B are graphs showing simulation results and actual measurement results of a radiation pattern of a 40 MHz band small microstrip antenna according to the present invention.
도 8a 및 도 8b 는 본 발명에 따른 제 1 내측 플레이트 및 제 2 내측 플레이트 내부로 다수개의 수직 플레이트가 부착된 모습을 보이는 일예시도. 8A and 8B are exemplary views showing a plurality of vertical plates attached to the first inner plate and the second inner plate according to the present invention.
도 8c 는 본 발명에 따른 다수개의 수직 플레이트가 부착된 40MHz 대역 소형 마이크로스트립 안테나의 반사손실을 나타내는 그래프.Figure 8c is a graph showing the return loss of the 40MHz band small microstrip antenna with a plurality of vertical plate in accordance with the present invention.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **
100: 방사소자 111: 제 1 외측 플레이트100: radiating element 111: first outer plate
112: 제 2 외측 플레이트 121: 제 1 접이부112: second outer plate 121: first folding part
122: 제 2 접이부 131: 제 1 내측 플레이트122: second folding part 131: first inner plate
132: 제 2 내측 플레이트 141: 제 1 수직 플레이트132: second inner plate 141: first vertical plate
142: 제 2 수직 플레이트 143: 제 3 수직 플레이트142: second vertical plate 143: third vertical plate
144: 제 4 수직 플레이트 144: fourth vertical plate
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