KR101116851B1 - Multiple band rejection uwb antenna and 4 band rejection uwb antenna - Google Patents

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김채영
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경북대학교 산학협력단
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Abstract

PURPOSE: A multiple band rejection UWB antenna and a 4 band rejection UWB antenna are provided to prevent performance degradation even when radio frequency interference is severe by minimizing the mutual combination between individual broadband. CONSTITUTION: A feeding unit(30) comprises a power feed line(33), a first grounding unit(31), and a second grounding unit(32). An emission unit(20) forms the feeding unit and a band blocking unit. A first resonant unit(100) has the power feed lines between which the first grounding unit and the second grounding unit. A second resonant unit(200) is formed in the lower part of a radiation unit. A third resonant unit is formed in the top of the radiation unit and has at least two open ring structures. A ring cap(400) is faced to the power feed line.

Description

다중 대역 저지 기능을 갖는 초광대역 안테나 및 4중대역 저지 기능을 갖는 초광대역 안테나{Multiple band rejection UWB antenna and 4 band rejection UWB antenna} Second having a plurality of band stop function broadband antennas and four major UWB antenna having a reverse blocking function {Multiple band rejection UWB antenna 4 and rejection band UWB antenna}

본 발명은 초광대역 안테나 및 그 설계방법에 대한 발명으로서 보다 상세하게는 소형 초광대역 안테나상에 대역저지소자를 배치하여 다중 대역 저지 기능을 갖는 초광대역 안테나에 대한 발명이다. The present invention is an invention for a UWB antenna, and that the invention in greater detail as the design method for the band elimination element is disposed on the second small UWB antenna having a plurality of band stop function broadband antenna.

최근 이동통신 및 위성통신의 급속한 발달로 정보화 사회에서 무선통신의 역할이 중요하게 되었고 기술의 발전방향은 음성위주의 협대역 통신에서 인터넷, 멀티미디어와 같은 광대역 통신으로 빠르게 변하고 있다. Was more important role in the rapid development of wireless communication of recent mobile communication and satellite communications in the information society development direction of the technology is changing rapidly as broadband communication such as the Internet, multimedia narrowband voice communications oriented.

현재 초고속 이동통신을 이용한 4세대 이동통신 등 새로운 무선 서비스의 도래가 가시화되고 있는 실정에서 무선통신기반을 형성하는 기술인 안테나 기술은 그 중요성이 날이 갈수록 증가하고 있다. Current antenna technology, a technology of forming a wireless communication based on the situation that the arrival of new wireless services are made visible such as the fourth generation mobile communication using a high-speed mobile communications has increased the importance of the increasing day.

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 있고 초광대역 통신이 활발히 연구중이며 이러한 환경에 맞는 초광대역 안테나의 개발이 집중되고 있다. A multi-band antenna that can be integrated to existing services and new services into a single antenna two euros sikindaneun destroy beautification according to the scrambling of the antennas in the loss of the dense region of the cost due to the installation of a new repeater, a base station according to receiving new service It has attracted attention and jungyimyeo second broadband communication is active research has focused on the development of ultra-wideband antennas for these environments.

그러나 초광대역 통신은 3.1~10.6㎓에 이르는 넓은 주파수 대역을 사용하므로 기존의 무선통신기기에 의한 전파간섭이 발생할 수 있다. However, UWB uses a wide frequency band ranging from 3.1 ~ 10.6㎓ so may cause radio interference caused by existing wireless communication devices.

전파간섭 발생을 방지하기 위해서 특정 주파수 대역저지 특성을 갖는 안테나가 제안되고 있다. An antenna having a particular frequency band elimination characteristic in order to prevent the radio wave interference has been proposed. 일반적이고도 간단한 방법은 다양한 형상의 슬롯 혹은 기생소자 같은 대역저지 소자들을 광대역 안테나의 방사 패치에 삽입하는 것이다. General jeokyigodo simple method is to insert the radiating patch of a wideband antenna device as a band stop slots of different shapes or parasitic elements. 그러나 광대역 안테나에 방사패치를 삽입하는 것은 대역저지 소자들 사이의 상호 결합문제, 소형 광대역 안테나 기판에서 공간상의 제약이 따른다. However, for inserting the radiating patch to a broadband antenna follows the restriction of space in the cross-coupling problem, a small broadband antenna substrate between the band elimination element. 결국 다중 대역 저지를 위한 광대역 안테나의 경우에 다층으로 구성되거나 비아홀을 포함한 복잡한 구조로 형성될 수 밖에 없다. End can not but be of a multi-layer in the case of a wide band antenna for the multi-band rejection, or formed from a complex structure including the via-holes.

본 발명의 목적은 광대역 안테나에서 안테나의 공간상 제약을 극복하면서 다중대역 저지특성을 갖는 광대역 안테나를 제공함에 있다. An object of the present invention to provide a wide-band antenna having a plurality of band elimination characteristics while overcoming the spatial constraints of the antenna in a broadband antenna.

본 발명인 초광대역 안테나는 기판, 상기 기판의 일면에 형성되고 전파를 송수신하는 방사부, 상기 기판의 일면에 형성되고 상기 방사부와 연결되어 전기신호를 공급하는 급전부를 포함하고 상기 급전부는 급전라인, 상기 급전라인을 중심으로 제1접지부, 제2접지부를 포함하고 상기 방사부, 상기 급전부에 대역저지소자를 포함하되, 상기 급전라인을 사이에 두고 상기 제1접지부, 상기 제2접지부에 형성되는 대역저지소자인 제1공진부, 상기 방사부 상단에 형성되고 적어도 2 이상의 개방형 링 구조 형상의 대역저지소자인 제3공진부를 포함한다. The inventors UWB antenna is the substrate, is formed on one surface of the substrate the radiation part for transmitting and receiving electric wave is formed on one surface of the substrate is connected to the radiation part comprises a feeding part for supplying an electric signal and feeding the feeding section line , including with respect to the feed line first ground unit and the second ground unit, and comprising: a band elimination element to the feed section the radiation, placed between the power supply line of the first ground unit and the second contact is formed in the upper band elimination element is a first resonating part, it said radiation part is formed on the portion including a third resonant in a band elimination device of the at least two open-ring-shaped structure.

상기 제1공진부, 제2공진부 및 제3공진부는 개방형 링 구조 형상의 대역저지소자이고 상기 제1공진부, 상기 제2공진부는 적어도 2 이상의 개방형 링 구조 형상의 대역저지소자를 포함하며 링 갭(gap)이 상기 급전라인을 향하도록 형성되어 있다. The first resonating part, a second resonating part and the third resonating part band elimination of the open-ring structure-like element and the first resonance unit and the second resonance unit comprises a band elimination device of the at least two open-ring structure, shape, and ring gap (gap) is formed so as to face the power supply line. 또한 상기 제3공진부는 적어도 2 이상의 개방형 링 구조 형상의 대역저지소자를 포함하고 상기 대역저지소자의 링 갭(gap)이 상기 방사부의 상부를 향하도록 형성된다. Also, the third resonant portion is formed to at least two comprises a band elimination device of the above open-ring structure and the ring-shaped gap (gap) of the band elimination element is facing the upper portion of the radiating section.

상기 제1공진부, 제2공진부 또는 제3공진부에 형성된 링 구조 형상의 대역저지소자 두께는 각 공진부에 해당하는 다수의 링이 모두 동일하게 형성되어 있으며, 상기 각 공진부의 링 갭(gap)의 크기 또한 동일할 수 있다. The first resonating part, a second resonating part or the third band elimination element thickness of the ring structure shape formed on the resonance part is formed in the same manner all of the plurality of rings for each resonator unit, each of the resonance portion ring gap ( the size of the gap) can also be the same.

본 발명인 4중대역저지 광대역 안테나는 기판, 상기 기판의 일면에 형성되고 전파를 송수신하는 방사부, 상기 기판의 일면에 형성되고 상기 방사부와 연결되어 전기신호를 공급하는 급전부를 포함하고, 상기 급전부는 급전라인, 상기 급전라인을 중심으로 제1접지부, 제2접지부를 포함하며, 상기 방사부, 상기 급전부에 대역저지소자를 포함하되 상기 급전라인을 사이에 두고 상기 제1접지부, 상기 제2접지부에 형성되는 5.2㎓ 내지 5.89㎓ 대역 저지 특성을 갖는 제1공진부, 상기 방사부 하단에 형성되는 8.04㎓ 내지 8.8㎓ 대역 저지 특성을 갖는 제2공진부, 상기 방사부 상단에 형성되고 2.4㎓ 내지 2.6㎓ 대역 저지 특성을 갖는 외측 제3공진부 및 3.27 내지 3.76㎓ 대역 저지 특성을 갖는 내측 제3공진부를 포함한다. The present inventors 4 midrange Jersey broadband antenna comprises a whole class of forming and radiation portion for sending and receiving an electric wave is formed on one surface of the substrate is connected to the radiation supplying the electrical signal to a surface of a substrate, the substrate, and a power supply unit includes around the feed line, the feed line first ground unit and the second ground unit, the radiation, comprising: a band elimination element in the feeding part across the feed line of the first ground unit, the upper part 2 and the second resonator having a first resonance unit, 8.04㎓ to 8.8㎓ band elimination characteristic is formed on the bottom of the radiation having a 5.2㎓ to 5.89㎓ band elimination characteristic to be formed to ground, the radiation It formed and includes an inner 2.6㎓ 2.4㎓ to third resonance having the outer third resonator unit and 3.27 to 3.76㎓ band elimination characteristic having a band stop characteristic parts.

본 발명은 개별 대역저지 요소들간의 상호 결합을 최소화 할 수 있으며, 단층 유전체 및 동일 기판 면상에 안테나 및 급전선이 식각되었기에 제작이 용이하고 저렴한 가격으로 제작할 수 있으며, 안테나 자체에는 외부에서 유입되는 간섭파를 차단할 수 있는 4중 대역 여파기 기능이 탑재되어 있으므로 전파 간섭이 심한 상황에서도 성능이 저하되지 않는 특성이 있다. The present invention can minimize the mutual coupling between the individual band elimination element, having been antenna and the power supply line etched on the side of a single-layer dielectric and the same substrate can be manufactured by making an easy and low price, the antenna itself, interference coming from outside since the function of the four-band filter that can block mounted a characteristic that does not degrade performance even in severe interference situation.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 초광대역 안테나의 평면도이다. 1 is a plan view of a UWB antenna according to an embodiment of the invention.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 초광대역 안테나의 실제 사진이다. 2 is an actual photograph of a UWB antenna according to an embodiment of the invention.
도3은 개방형 링 구조 형상을 갖는 대역저지소자의 이미지이다. Figure 3 is an image of a band elimination element having an open ring-shaped structure.
도4는 본 발명의 일실시예인 개방형 링구조 형상의 대역저지소자를 포함하는 광대역 안테나이다. 4 is a wide band antenna comprising a band elimination device of one embodiment of the present invention an open ring-shaped structure.
도5는 본 발명의 일실시예인 광대역 안테나에 포함되는 제1공진부와 제2공진부에 있는 개방형 링 구조 형상의 대역저지소자 도면이다. 5 is a diagram of a band elimination element open ring-shaped structure in the first resonance unit and the second resonating part that is included in one embodiment of the present invention, a broadband antenna.
도6은 제안된 광대역 안테나의 VSWR 모의실험 결과 그래프이다. Figure 6 is a VSWR graph of the simulation results, the proposed wideband antenna.
도7(a)은 본 발명의 일실시예인 광대역 안테나의 동작대역에서 E평면 방사패턴이다. Figure 7 (a) is an E plane radiation pattern in the operating band of the wide band antenna is YES embodiment of the present invention work.
도7(b)는 본 발명의 일실시예인 광대역 안테나의 동작대역에서 H평면 방사패턴이다. Figure 7 (b) is an H-plane radiation pattern in the operating band of the towing broadband antenna of one embodiment of the present invention.
도8은 본 발명의 일실시예인 광대역 안테나에서 4개의 저지대역 각각에서의 표면전류분포를 나타낸 도면이다. Figure 8 is a view showing the surface current distribution on the four stop band in one embodiment of the broadband antenna of the present invention.
도9(a)는 본 발명의 일실시예인 광대역 안테나의 송신파신호이다. Figure 9 (a) is a transmission wave signal of the towing broadband antenna of one embodiment of the present invention.
도9(b)는 본 발명의 일실시예인 광대역 안테나의 수신파신호이다. Figure 9 (b) is a received wave signal of the towing broadband antenna of one embodiment of the present invention.

실시예들은 여러 가지 다른 형태들로 구체화되어질 수 있고, 여기에서 설명되는 양태들로 한정되는 것으로 해석되지 않는다. The embodiments are not construed as may be embodied in many different forms and limited to the embodiments described herein. 오히려, 상기 양태들은 실시예들을 더욱 철저하고 완전하게 되도록 해주며, 당업자에게 실시예들의 영역을 충분히 전달할 수 있도록 해준다. Rather, the embodiments are helps ensure more thorough and complete embodiments, allows fully to those skilled in the art to pass the region of the embodiments. 비록 제1, 제2 .. 등을 지칭하는 용어들이 여러 구성 요소들을 기술하기 위하여 여기에서 사용되어 질 수 있다면, 상기 구성 요소들은 이러한 용어들로 한정되지 않는 것으로 이해되어 질 것이다. Although the first, second, ..., if the term to refer to the like may be used herein to describe various components, the components will be understood to not be limited by these terms. 단지 이러한 용어들은 어떤 구성 요소로부터 다른 구성 요소를 구별하기 위해서 사용되어질 뿐이다. Only these terms are only to be used to distinguish between the different components from any component.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명한다. With reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 초광대역 안테나의 평면도이고 도2는 본 발명의 실시예에 따른 초광대역 안테나의 실제 사진이다. 1 is a plan view of Figure 2 of a UWB antenna according to an embodiment of the present invention is an actual photo of a UWB antenna according to an embodiment of the invention.

도1에 도시된 바와 같이 초광대역 안테나는 기판(10), 상기 기판(10)의 일면에 형성되고 전파를 송수신하는 방사부(20), 상기 기판(10)의 일면에 형성되고 상기 방사부(20)와 연결되어 전기신호를 공급하는 급전부(33)를 포함하고 있으며, 상기 급전라인(33)을 중심으로 제1접지부(31)와 제2접지부(32)가 포함되어 있다. Also a UWB antenna, as shown in Figure 1 is formed on one surface of the radiation portion 20, the board 10 for transmitting and receiving electric wave is formed on one surface of the substrate 10, the substrate 10, the radiation ( It is connected to the 20) there is included and comprises a feed section 33 for supplying an electric signal, with respect to the feeding line 33, a first ground unit 31 and the second ground unit 32.

상기 기판(10)은 일정한 유전율을 갖는 유전체 기판일 수 있다. The substrate 10 may be a dielectric substrate having a predetermined dielectric constant. 기판의 크기는 안테나에서 송수신하고자 하는 주파수에 따라 결정되며, 상기 방사부(20)와 상기 급전부(30)가 연결된다. The size of the substrate is determined by the frequency to be transmitted and received by the antenna, wherein the radiation portion 20 and the feeding part 30 is connected.

상기 방사부(20)는 전파를 송수신하고 다양한 형태를 포함한다. The radiation part 20 transmits and receives radio waves containing a variety of forms. 상기 방사부(20)는 기판의 일면에 형성되어 있으며 상기 급전부(30)와 연결되어 있다. The radiation part 20 is formed on a surface of a substrate and are connected to the feeding part 30. The 급전부(30)에서의 신호를 받아 전자기파를 공간상으로 전파하는 기능을 담당한다. It receives a signal from the feeding part 30 play a function of an electromagnetic wave propagating in space. 공간상에 전파되는 전자기파의 특성은 급전부(30)에서 전달받은 신호에 의해서 결정되나 공간상의 매질, 방사부 재질 등으로도 영향을 받게 된다. Characteristic of the electromagnetic wave propagating in space is determined by the signal transmitted from the power supply portion 30, but is subject to the influence by the medium in the space, radiation material and the like. 상기 방사부의 가장자리 다른 매질과 맞닿는 부분에서 전하의 교대가 계속적으로 반복됨으로서 전자기파를 생성하고 방출하게 된다. Shift of the charges in the abutting portion and the other edge of the medium to the radiation portion that is continuously generated by the electromagnetic wave by being repeated and released.

상기 급전부(30)는 상기 방사부(20)와 연결되는 급전라인(33)과 제1접지부(31), 제2접지부(32)가 포함되어 있다. The feeding part 30 includes a feed line 33 and the first ground unit 31, a second ground unit 32 is connected to the radiation part (20). 상기 급전부(30)는 입력단 신호를 전달받아 방사부(20)로 전달하는 역할을 한다. The feeding part (30) serves to deliver a radiation part (20) receives the input signal.

상기 기판(10), 방사부(20), 급전부(30)로 이루어진 초광대역 안테나에 대역저지 특성을 갖는 대역저지소자를 포함하되, 상기 대역저지소자는 개방형 링구조 형상을 갖는 것을 특징으로 한다. Comprising the substrate 10, a radiation part 20, a band having a band elimination characteristic in the power supply portion 30, the UWB antenna comprising a stop element, the band elimination element is characterized by having an open ring structure shape .

도3은 개방형 링구조 형상을 갖는 대역저지소자의 이미지이다. Figure 3 is an image of a band elimination element having an open ring-shaped structure.

도3 (a) 내지 (c)는 다양한 개방형 링 구조 형상을 갖는 대역저지소자를 표현한 도면이다. Figure 3 (a) to (c) is a diagram representing the band elimination element having a variety of open-ring shape structure. 이러한 개방형 링구조 형상의 소자는 2개의 분할된 금속링을 감싸듯이 배치해 놓은 형상으로서 도3(b)(c)는 사각형 링 구조 형상의 소자이고 특히 도3(c)의 형상을 갖는 대역저지소자는 본 발명에 적용된다. The device of the open-ring structure geometry is two the split metal ring encompassing the year 3 as the shape sewn arrangement (b) (c) is the stop band having the shape of a rectangle ring structure elements and in particular FIG. 3 (c) of the feature element is applied to the present invention. 개방형 링구조 형상의 대역저지소자는 초고주파 영역에서 높은 Q값을 갖는 전기적으로 작은 LC공진기이며 저지 대역 소자로서 사용된다. Band elimination device of the open-ring-like structure is an electrically small LC resonator having a high Q value in a high frequency region is used as a stop band device. 상기 개방형 링 구조 형상의 대역저지소자의 협대역 공진 특성은 광대역 안테나상에서 저지특성이 필요한 주파수 대역 및 물리적인 영역에서만 저지 대역 소자가 동작한다. The narrow-band resonance characteristics of the band elimination device of the open ring-shaped structure is operated only in a stop band frequency band element and the physical area required on the stop characteristic broadband antenna. 또한 소형 안테나의 공간상의 제약을 극복하여 다수개의 대역저지 소자를 구현할 공간을 확보할 수 있다. In addition, it is possible to secure the space to implement a plurality of band elimination element to overcome the constraints of a small antenna space.

도3에 도시된 바와 같이 대역저지소자의 형상은 개방형 원형형상이나 개방형 사각형상을 갖는 링이 2개가 크기를 달리하여 감싸듯이 배열되어 있으나 상기 대역저지소자는 반드시 2개의 원형형상 내지는 사각형상 링으로 구성되어 있을 필요는 없으며 1개의 원형형상 내지는 사각형상 링, 다각형상으로 구성되어 있을 수도 있으며 2개 이상의 다수 링으로 배열되어 있을 수도 있다. In the shape of a band elimination element is open, a circular shape or an open ring having a rectangular shape the two are different in size to wrap are arranged, but the band elimination element is necessarily naejineun two circular-shaped rectangular ring, as shown in Fig. 3 need not be configured, and may be composed of a single circular shape naejineun rectangular ring, polygonal ring can be arranged in a number of two or more. 다만 링의 형상과 배치관계, 개수에 따라서 저지 대역을 변화시킬 수 있으며 최적의 저지대역을 확보하기 위해서 고려될 수 있다. However, the rejection band can be changed according to the shape and positional relationship, the number of the ring, and can be considered in order to ensure an optimum stop band.

본 발명의 일실시예로서 개방형 링 구조 형상의 대역저지소자인 도3(c)는 다른 형상의 대역저지소자와 근본적인 동작원리는 동일하다. An open ring structure, band elimination element is in the shape of FIG. 3 according to an embodiment of the present invention (c) is the same band elimination element and the fundamental principles of operation of other shape. 그러나 두 링의 분할된 링 갭이 동방향을 향하고 있다는 차이가 있으며 상기 개방형 링 구조 형상의 대역저지소자의 링 갭 방향은 인가되는 필드와 맞물려 소자의 동작 및 공진 특성에 영향을 주게 된다. However, the difference that the split ring facing the gap is the same direction of the two rings and are affect the operation and the resonant characteristics of the device in engagement with the field that is the ring gap orientation of the band elimination device of the open-ring-like structure.

상기 개방형 링 구조 형상의 대역저지소자가 도1에 도시된 바와 같이 급전부에 있는 제1접지부(31)와 제2접지부(32) 각각에 링 갭(400)이 급전라인(33)을 향하도록 형성되어 있으며, 이를 제1공진부(100)라 한다. A first ground unit 31 and the second ground unit 32, the ring gap 400 in the power supply line 33 to each of which the power supply portion, as a band elimination device of the open-ring structure shape shown in Figure 1 It is formed so as to face, and to do this as a first resonating part 100. 여기서 링 갭(400)은 개방형 링 구조 형상의 끝단에 개방되어 있는 구간을 의미한다. The ring gap 400, refers to the section that is open at the end of the open ring-shaped structure. 상기 제1공진부(100)는 1개 이상의 링을 포함하고 있으며 본 발명의 일실시예는 2개의 링이 같은 방향을 향하는 링 갭(400)을 갖도록 형성되어 있다. One embodiment of the present invention, the first resonating part 100 contains at least one ring for example have two ring is formed to have a ring gap (400) facing in the same direction.

상기 방사부(20)의 하단에 링 갭(400)이 급전라인을 향하도록 형성되어 있다. The ring gap 400 in the bottom of the radiation part 20 is formed so as to face the power supply line. 이를 제2공진부(200)라 한다. And this is called the second resonating part 200. 상기 제2공진부(200)는 방사부(20)의 하단에 1개이상의 링을 포함하고 있으며 본 발명의 일실시예는 2개의 링이 같은 방향인 급전라인을 향하도록 형성되어 있다. The second resonating part 200 contains at least one ring in the lower end of the radiation portion 20, one embodiment of the present invention is formed such that the two ring faces the same direction as the feeding line.

마지막으로 상기 방사부(20)의 상단에 2개의 링으로 형성되어 있는 제3공진부(300)는 링 갭(400)이 방사부(20)의 상측을 향하도록 형성되어 있고 상기 제3공진부(300)에 형성되어 있는 2개의 링은 각각이 차단하는 주파수 대역이 서로 다르다. Finally, a third resonating part 300 is formed with two rings at the top of the radiation 20 has a ring gap (400) is formed to face the top side of the radiation portion 20 and the third resonating part which it is formed on the (300) two rings are different from each other, the band of each of the blocks. 결국 본 발명의 실시예와 같이 4중 주파수 대역을 차단하기 위해서는 제3공진부는 도1에 도시된 바와 같이 2개의 개방형 링이 형성되어야 한다. In order to block the end 4 of the band as in the embodiment of the present invention to be the two open-ring form, as the third resonance portion shown in Fig.

이하 본 발명의 일실시예로서 개방형 링 구조 형상의 대역저지소자를 적용한 광대역 안테나의 저지대역에 대해서 살펴본다. As hereinafter one embodiment of the present invention looks at with respect to the stop band of the wide band antenna applying the band elimination device of the open-ring-like structure.

도4는 본 발명의 일실시예인 개방형 링 구조 형상의 대역저지소자를 포함하는 광대역 안테나이다. 4 is a wide band antenna comprising a band elimination device of one embodiment of the present invention an open ring-shaped structure.

본 발명의 일실시예에서 사용되는 기판(10)은 유전상수 3.38, 손실탄젠트 0.0027, 두께 0.812mm를 갖는 Rogers4003기판일 수 있다. Substrate used in one embodiment of the present invention 10 can be Rogers4003 substrate having a dielectric constant of 3.38 and loss tangent of 0.0027 and a thickness 0.812mm. 급전방식은 CPW급전일수 있다. Fed is CPW feeding days. 도4에 도시된 안테나는 단층 유전체 및 동일 기판 면상에 안테나 및 급전선이 식각되어 있기 때문에 제작이 용이하고 가격이 저렴하다. 4 the antenna is shown in the production is easy, and price is low because the antenna and the power supply line etched on the side of a single layer dielectric substrate and the same.

도5는 본 발명의 일실시예인 광대역 안테나에 포함되는 제1공진부(100)와 제2공진부(200)에 있는 개방형 링 구조 형상의 대역저지소자 도면이다. Figure 5 is a first resonating part 100 and a band elimination element diagram of an open ring-shaped structure on the second resonating part 200 is included in one embodiment of the present invention, a broadband antenna.

도5(a)는 제1공진부(100)에 포함되는 개방형 링 구조 형상의 대역저지소자 도면이고 도5(b)는 제2공진부(200)에 포함되는 개방형 링 구조 형상의 대역저지소자 도면이다. Figure 5 (a) is a band elimination device of the open-ring structure shaped to include a band elimination element drawings Fig. 5 (b) is a second resonating part 200 of the open-ring structure shape included in the first resonating part 100, diagram.

도5(a)에 도시된 제1공진부(100)의 대역저지소자는 안테나의 급전부, 보다 상세하게는 제1접지부와 제2접지부에 식각되어 형성된다. FIG band elimination device of the first resonating part 100 shown in 5 (a) is formed is first etched in the first ground unit and the second ground unit exactly the class of antennas, and more particularly. 무지향성 방사패턴을 얻기 위하여 두개의 공진기를 급전라인의 좌우에 대칭되도록 배치하였다. The two resonators in order to obtain an omnidirectional radiation pattern was arranged to be symmetrical on the right and left sides of the power supply line. 제1공진부의 저지대역은 WLAN/WiMAX 5㎓대역이다. Stop band first resonance portion is a WLAN / WiMAX 5㎓ band.

도5(b)에 도시된 제2공진부(200)의 대역저지소자는 방사부의 하단에 배치되어 있으며 ITU 8㎓대역을 저지하는 특성을 갖는다. FIG band elimination device of the second resonating part 200 shown in Fig. 5 (b) is arranged in the lower radiation portion and has a property for preventing the ITU 8㎓ band.

도4에 도시된 제3공진부(300)는 방사부의 상단에 배치되어 있으며 내측 제3공진부(310)는 WiMAX 3.5㎓대역을 저지하는 특성을 갖고 외측에 제3공진부(320)는 WLAN/WiMAX/SDMB 2.4~2.6㎓대역을 저지하는 특성을 갖는다. The third resonating part 300 is disposed on top of the radiation portion and the inner third resonating part 310, a third resonating part 320 on the outer side has a characteristic for preventing the WiMAX 3.5㎓ band shown in Figure 4 WLAN / WiMAX / SDMB has the property to inhibit the 2.4 ~ 2.6㎓ band.

도6은 제안된 광대역 안테나의 VSWR 모의실험 결과 그래프이다. Figure 6 is a VSWR graph of the simulation results, the proposed wideband antenna.

특히 도6(a)는 제1공진부(type1)와 제2공진부(type2), 제3공진부(type3)를 각각 독립하여 배치한 결과의 VSWR 그래프이고 도6(b)는 제1공진부와 제2공진부, 제3공진부를 모두 배치한 결과 VSWR그래프이다. In particular, Figure 6 (a) is a first resonator unit (type1) and second resonator units (type2), a third resonator unit and Figure 6 VSWR graph of the result of arrangement each independently a (type3) (b) a first resonant After a batch both part and the second resonating part and the third resonating part is a VSWR graph.

도6(b)에 도시된 바와 같이 2.37~2.9㎓, 3.27~3.76㎓, 5.2~5.89㎓, 8.04~8.8㎓에서 4개의 날카로운 저지대역을 갖고 있음을 보여준다. Figure shows, as shown in 6 (b) from 2.37 ~ 2.9㎓, 3.27 ~ 3.76㎓, 5.2 ~ 5.89㎓, 8.04 ~ 8.8㎓ that has four sharp rejection band. 모의실험시는 CST Microwave Studio simulation tool을 사용하였으며, 측정시는 Anritsu사의 38397C 네트워크 분석기를 사용하였다. Simulation was used during the CST Microwave Studio simulation tool, it was used as a measurement network analyzer Anritsu Corporation 38397C. 도6(a)(b)를 비교한 결과는 개방형 링 구조 형상의 대역저지소자를 각각 독립하여 배치하거나 결합하여 배치한 결과는 사실상 동일하고 이러한 점은 제1, 2, 3 공진부의 결합에 의해서도 독자적인 저지대역을 유지함을 확인할 수 있다. Figure 6 (a) (b) the comparison for a result of placement by placing or combine independently the band elimination device of the open-ring structure shape respectively are substantially equal, and this point is also by the coupling first, second, and third resonator portion the original stop band can be identified maintains.

도7(a)은 본 발명의 일실시예인 광대역 안테나의 동작대역에서 E평면 방사패턴이고 도7(b)는 H평면 방사패턴이다. Figure 7 (a) is an embodiment broadband antenna E plane radiation pattern Figure 7 in the operating band of the (b) of the present invention is an H-plane radiation patterns.

도7(a)(b)에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예인 광대역 안테나가 동작하는 대역인 4㎓, 6.5㎓, 9㎓에서 측정한 결과 근사적인 무지향성 방사패턴을 가지며 모노폴 안테나와 유사한 방사패턴을 가짐을 확인할 수 있다. Figure 7 (a) (b) an embodiment having a broadband antenna operating band of 4㎓, 6.5㎓, the results approximate omni-directional radiation pattern measured in 9㎓ to the present invention, as similar to the radiation and the monopole antenna shown in It can be identified by having a pattern.

도8은 본 발명의 일실시예인 광대역 안테나에서 4개의 저지대역 각각에서의 표면전류분포를 나타낸 도면이다. Figure 8 is a view showing the surface current distribution on the four stop band in one embodiment of the broadband antenna of the present invention.

적색은 전류크기가 큰 경우이고 녹색은 전류의 크기가 작은 경우이다. Red, if the current size is larger and the green is the case where the current is small. 도8(a)는 2.4㎓에서의 표면전류분포를 나타내고 외측 제3공진부 근처에 전류분포가 큰 것을 확인할 수 있고, 도8(b)는 3.5㎓에서의 표면전류분포를 나타내고 내측 제3공진부 근처에 전류분포가 큰 것을 확인할 수 있다. Figure 8 (a) shows the surface current distribution outside the third and can confirm that the current distribution on large near the resonance section, and Fig. 8 (b) in 2.4㎓ denotes a surface current distribution on the inner third resonant 3.5㎓ the current distribution near the portion you can see that big. 또한 도8(c)는 5.5㎓에서 표면전류분포를 나타내고 제1공진부 근처에서 전류분포가 큰 것을 확인할 수 있으며, 도8(d)는 8.2㎓에서 표면전류분포를 나타내고 제2공진부 근처에서 전류분포가 큰 것을 확인할 수 있다. In addition, FIG. 8 (c) shows a surface current distribution in the first 5.5㎓ near the resonator unit to check that the current distribution is large, FIG. 8 (d) shows a surface current distribution in a portion near the second resonant 8.2㎓ it can be confirmed that the current distribution is large. 이처럼 해당 저지대역에 대응되는 공진부에서만 공진전류가 형성되고 독자적인 저지특성을 갖는 것을 확인할 수 있다. Thus, the only resonant current resonating part corresponding to the stop band is formed can be confirmed that the original stop characteristic.

앞서 살펴본 본 발명의 일실시예인 광대역 안테나의 송신파와 수신파의 파형 일치정도를 확인하기 위해서 피델리티 팩터(F)를 이용한다. It uses a fidelity factor (F) in order to check the coincidence between the waveform of the transmission of the previously discussed one embodiment of the present invention, a broadband antenna wave and the received wave.

도9(a)는 본 발명의 일실시예인 광대역 안테나의 송신파신호이고 도9(b)는 본 발명의 일실시예인 광대역 안테나의 수신파신호이다. Figure 9 (a) is a transmission wave signal, and FIG. 9 (b) of one embodiment of a broadband antenna of the present invention is a received wave signal of the towing broadband antenna of one embodiment of the present invention.

이 두개의 송수신파를 정규화 시킨 후 피델리티 팩터를 적용하면 F=94.8%이고 이 값은 매우 높은 수치로서 본 발명의 일실시예인 광대역 안테나를 초광대역 통신 시스템 동작관점에서 매우 양호하다는 점을 확인할 수 있다. Two if the apply-fidelity factor, then normalize the transmission wave F = 94.8%, and this value is as very high levels can be confirmed that it is extremely good in an embodiment broadband antenna UWB communication system the operation aspect of the present invention .

본 발명의 권리범위는 상술한 실시 예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. The scope of the present invention may be implemented in embodiments of different forms within the appended claims rather than being limited to the embodiments described above. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다. Those of ordinary skill in the art without departing from the subject matter of the present invention claimed in the invention that the claims if to anyone deformable range deemed to be within the scope of the claims described in the present invention.

10 기판 20 방사부 10 substrate 20 radiation
30 급전부 31 제1접지부 30 power supply portion 31, the first ground unit
32 제2접지부 33 급전라인 32 the second ground unit 33, feed line
100 제1공진부 200 제2공진부 100 first resonating part 200 second resonating part
300 제3공진부 310 내측 제3공진부 300 The third resonating part 310 inside the third resonator unit
320 외측 제3공진부 400 링 갭 320 outside the third resonating part 400, a ring gap

Claims (7)

  1. 기판, 상기 기판의 일면에 형성되고 전파를 송수신하는 방사부, 상기 기판의 일면에 형성되고 상기 방사부와 연결되어 전기신호를 공급하는 급전부를 포함하는 초광대역 안테나에 있어서, In the substrate, a radiation portion, a UWB antenna is formed on one surface of the substrate is connected to the radiation part comprises a feeding part for supplying an electric signal are formed on one surface of the substrate receiving a radio wave,
    상기 급전부는 급전라인, 상기 급전라인을 중심으로 제1접지부, 제2접지부를 포함하고 The power supply portion around the feed line, the feed line first ground unit, and includes a second ground unit
    상기 방사부 및 상기 급전부에 대역저지소자를 포함하되 The radiation and comprising: a band elimination element to the feed section
    상기 급전라인을 사이에 두고 상기 제1접지부, 상기 제2접지부에 형성되는 대역저지소자인 제1공진부; A first resonance unit interposed between the power supply line band stop element formed on the first ground unit and the second ground unit;
    상기 방사부 하단에 형성되는 대역저지소자인 제2공진부;및 The radiation band elimination element is a second resonating part that is formed at the bottom; and
    상기 방사부 상단에 형성되고 적어도 2 이상의 개방형 링 구조 형상의 대역저지소자인 제3공진부를 포함하는 것을 특징으로 하는 초광대역 안테나. UWB antenna comprising a radiation part formed on the top of at least two open-ring structure, the shape of the band elimination element is a third resonating part.
  2. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 제1공진부 또는 제2공진부는 개방형 링 구조 형상의 대역저지소자인 것을 특징으로 하는 초광대역 안테나. Said first resonator unit or the second resonance unit UWB antenna, characterized in that the band elimination device of the open-ring-like structure.
  3. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 제1공진부, 상기 제2공진부는 적어도 2 이상의 개방형 링 구조 형상의 대역저지소자를 포함하고 링 갭(gap)이 상기 급전라인을 향하도록 형성된 것을 특징으로 하는 초광대역 안테나. The first resonating part, said second resonating part seconds, characterized in that at least two formed comprising one or more band stop device of the open-ring structure and the ring-shaped gap (gap) is facing the power supply line broadband antenna.
  4. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 제3공진부는 상기 대역저지소자의 링 갭(gap)이 상기 방사부의 상부를 향하도록 형성된 것을 특징으로 하는 초광대역 안테나. The third resonance portion UWB antenna, characterized in that the ring gap (gap) of the band elimination element is formed so as to face the upper portion of the radiating section.
  5. 제3항에 있어서, 4. The method of claim 3,
    상기 제1공진부 또는 제2공진부에 형성된 링 구조 형상의 대역저지소자 두께는 다수의 링이 모두 동일하게 형성되어 있으며 상기 링 갭(gap)의 크기는 동일한 것을 특징으로 하는 초광대역 안테나. The first resonating part and second band stop element thickness of the ring-shaped structure formed in the resonator unit comprises a plurality of rings is formed in the same manner, and all of the UWB antenna, characterized in that the same size of the ring gap (gap).
  6. 제4항에 있어서, 5. The method of claim 4,
    상기 제3공진부에 형성된 링 구조 형상의 대역저지소자 두께는 다수의 링이 모두 동일하게 형성되어 있으며, 상기 링 갭(gap)의 크기는 동일한 것을 특징으로 하는 초광대역 안테나. Wherein the band elimination element thickness of the ring-shaped structure formed on the third resonating part has a plurality of rings is formed in the same manner, and both, the UWB antenna of the same size, characterized in that the ring gap (gap).
  7. 기판, 상기 기판의 일면에 형성되고 전파를 송수신하는 방사부, 상기 기판의 일면에 형성되고 상기 방사부와 연결되어 전기신호를 공급하는 급전부를 포함하는 초광대역 안테나에 있어서, In the substrate, a radiation portion, a UWB antenna is formed on one surface of the substrate is connected to the radiation part comprises a feeding part for supplying an electric signal are formed on one surface of the substrate receiving a radio wave,
    상기 급전부는 급전라인, 상기 급전라인을 중심으로 제1접지부, 제2접지부를 포함하고 The power supply portion around the feed line, the feed line first ground unit, and includes a second ground unit
    상기 방사부 및 상기 급전부에 대역저지소자를 포함하되 The radiation and comprising: a band elimination element to the feed section
    상기 급전라인을 사이에 두고 상기 제1접지부, 상기 제2접지부에 형성되는 5.2㎓ 내지 5.89㎓ 대역 저지 특성을 갖는 제1공진부; Part 1 has a resonance 5.2㎓ to 5.89㎓ band elimination characteristic across the power supply lines formed on the first ground unit and the second ground unit;
    상기 방사부 하단에 형성되는 8.04㎓ 내지 8.8㎓ 대역 저지 특성을 갖는 제2공진부; Part 2 has a resonant 8.04㎓ to 8.8㎓ band elimination characteristic is formed on the bottom of the radiation;
    상기 방사부 상단에 형성되고 2.4㎓ 내지 2.6㎓ 대역 저지 특성을 갖는 외측 제3공진부 및 3.27 내지 3.76㎓ 대역 저지 특성을 갖는 내측 제3공진부를 포함하는 4중대역 저지기능을 갖는 초광대역 안테나. The radiation outside the third resonator unit and 3.27 to inner third resonant UWB antenna having four midrange blocking function including a 3.76㎓ having a band rejection characteristic having been 2.4㎓ to 2.6㎓ band elimination characteristic formed on the top.
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