KR101263444B1 - 마이크로스트립 패치 안테나 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마이크로스트립 패치 안테나의 구조에 관한 것으로, 접지판으로 PCB(Printed Circuit Board)를 사용하고 상기 PCB에 커넥터 구조를 구성함으로써 독립적으로 마이크로스트립 패치 안테나를 구성하는 것이 목적이다. 이를 위해서 일측면에 도전 금속으로 형성된 원형편파를 구현하기 위한 방사 패치가 형성된 소정의 유전율을 가지고 있는 유전체 기판과 일측면에 반사판이 구성되어 있고 상기 유전체 기판과 부착되어 있는 PCB(Printed Circuit Board) 기판 및 상기 유전체 기판과 상기 PCB 기판 사이를 관통하여 홀이 형성되어 있고 상기 홀에 급전을 위한 단자핀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 패치 안테나가 제공된다.

Description

마이크로스트립 패치 안테나{Microstrip patch antenna}

마이크로 스트립 패치 안테나 구조에 관한 것이다.

종래의 마이크로 스트립 패치 안테나는 하나의 단일 부품으로 구성되어 있어 회로에 구성하는 경우에 회로 내에 구성되어야만 했다. 따라서 타 전자 부품 및 회로의 영향으로 인해 전자기적 특성이 저하 될 수 있다.

본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 접지판으로 PCB(Printed Circuit Board)를 사용하고 상기 PCB에 커넥터 구조를 구성함으로써 독립적으로 마이크로스트립 패치 안테나를 구성할 수 있는 것이 목적이다.

또한 급전용 선로를 유전체 기판과 거리를 두게 함으로써 방사효율의 저하를 방지하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 일측면에 도전 금속으로 형성된 원형편파를 구현하기 위한 방사 패치가 형성된 소정의 유전율을 가지고 있는 유전체 기판과 일측면에 반사판이 구성되어 있고 상기 유전체 기판과 부착되어 있는 PCB(Printed Circuit Board) 기판 및 상기 유전체 기판과 상기 PCB 기판 사이를 관통하여 홀이 형성되어 있고 상기 홀에 급전을 위한 단자핀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 패치 안테나가 제공된다.

여기서, 일측이 상기 단자핀에 연결되어 있고 타측에 커넥터가 형성되어 있는 케이블을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

여기서, 상기 케이블은 상기 PCB 기판측의 단자핀에 연결되어 있고 상기 PCB 기판의 하부에 위치하는 것을 특징으로 할 수 있다.

여기서, 상기 케이블은 상기 PCB 기판측의 단자핀에 연결되어 있고 상기 PCB 기판의 홀을 통해 상기 반사판이 형성되어 있는 상기 PCB 기판의 상부에 위치하는 것을 특징으로 할 수 있다.

여기서, 상기 방사 패치는 금도금으로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

여기서, 동작 주파수가 ITS(Intelligent Transport System) 전대역인 5795MHz ~ 5875MHz 사이인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따르면, PCB와 부착된 마이크로스트립 패치 안테나를 사용함으로써 용이하게 회로와 독립적으로 안테나를 형성할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예로 마이크로스트립 패치 안테나의 단면을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예로서 하부 급전 구조를 가지는 마이크로스트립 패치 안테나의 단면을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예로서 상부 급전 구조를 가지는 마이크로스트립 패치 안테나의 단면을 나타낸 도면이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예로 마이크로스트립 패치 안테나의 단면을 나타낸 도면이다.

본 발명의 마이크로스트립 패치 안테나는 유전체 기판(100)과 PCB(200) 사이를 관통하는 홀(400)에 형성된 단자핀(300)으로 구성된다.

유전체 기판(100)은 일측에 마이크로스트립 라인의 방사 패치(110)가 형성되어 있고 타측에는 반사판(210)이 형성되어 있는 PCB(200)와 부착되어 있다.

방사 패치(110)는 원형편파를 구현하기 위한 구조를 가지고 형성될 수 있다. 여기서 부식을 방지하기 위해서 방사 패치는 도금을 하여 구성할 수 있다. 특히 금으로 도금할 수 있다.

유전체 기판(100)은 테프론(Tefron)이나, 렉솔라이트(Rexolite), PTFE(Polytetrafluroethylene)등의 유전체로 구성될 수 있다.

PCB(200)는 일측면에 반사판(210)이 형성되어 있으며 반사판(210)이형성된 면이 유전체 기판(100)과 부착되어 있다. 반사판은 유전체 기판(100)과 부착되는 PCB(200)의 일측면 전부에 형성될 수 있으며, 유전체 기판(100)과 접촉하는 면의 넓이보다 조금 더 넓게 형성될 수 있다.

유전체 기판(100)과 PCB(200)를 관통하는 홀(400)이 형성되어 있어 홀(400)을 통해 단자핀(300)이 상기 유전체 기판(100)과 PCB(200)를 연결한다. 또한, 단자핀(300)을 통해서 급전을 수행한다.

또한 동작 주파수가 ITS(Intelligent Transport System) 전대역인 5795MHz ~ 5875MHz 사이에 동작하기 위해서 유전체 기판(100)의 유전율 및 두께와 방사 패치(110)의 패치면을 조정하여 구성한다.

즉, 마이크로스트립 안테나의 임피던스 대역폭을 증가시키기 위해서는 유전체 기판(100)의 두께를 증가시키거나 낮은 유전율의 기판을 사용한다. 하지만 유전체 기판(100)의 두께가 증가하면 안테나 패턴의 왜곡을 일으키는 표면파가 증가하게 되며 방사효율이 떨어지고, 임피던스의 특성이 왜곡되는 현상이 발생하게 된다. 또한 낮은 유전율에 의한 광대역 기법은 광대역 특성이 제한되므로, 적절한 두께의 유전체 기판(100)과 유전율을 가진 유전체 기판(100)을 선택한다.

본 발명의 급전구조는 도2와 도3에서 후술하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예로서 하부 급전 구조를 가지는 마이크로스트립 패치 안테나의 단면을 나타낸 도면이다.

본 발명의 급전을 위한 케이블(220)은 PCB(200)의 하부에 위치하는 단자핀(300)에 연결되어 있어 도2에서 도시된 바와 같이 PCB(200)의 하부에 위치할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예로서 상부 급전 구조를 가지는 마이크로스트립 패치 안테나의 단면을 나타낸 도면이다.

본 발명의 급전을 위한 케이블(220)은 PCB(200)의 하부에 위치하는 단자핀(300)에 연결되어 있고 PCB(200)를 관통하는 홀(240)을 통해서 도3에서 도시된 바와 같이 반사판(210)이 형성되어 있는 PCB(200)의 상부에 위치할 수 있다.

도 2와 도 3에 설명한 바와 같이 급전 케이블(220)을 PCB의 하부 또는 반사판(210)이 형성되어 있는 상부에 위치하도록 하는 이유는 유전체 기판과 거리를 두게 함으로써 방사효율의 저하를 방지하기 위함이다.

또한 도 2와 도 3에 설명한 바와 같이 케이블의 일단에 커넥터(230) 형성하도록 하여, 주요회로를 포함하고 있는 무선 단말기와 독립적으로 마이크로스트립 패치 안테나를 구성하여 연결할 수 있다. 예를 들면, 차량의 ETCS(Electronic Toll Collection System) 단말기인 경우에 ETC 단말기와는 독립적으로 마이크로스트립 패치 안테나를 구성할 수 있다. 따라서 타 전자 부품 및 타회로의 영향으로 인한 전자기적 특성이 저하 되는 것을 방지 할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 유전체 기판
110 : 방사패치
200 : PCB(Printed Circuit Board)
210 : 반사판
220 : 케이블
230 : 커넥터
240, 400 : 홀
300 : 단자핀

Claims (6)

1. 일측면에 도전 금속으로 형성된 원형편파를 구현하기 위한 방사 패치가 형성된 소정의 유전율을 가지고 있는 유전체 기판;
   일측면에 반사판이 구성되어 있고 상기 유전체 기판과 부착되어 있는 PCB(Printed Circuit Board) 기판;
   상기 유전체 기판과 상기 PCB 기판 사이를 관통하여 홀이 형성되어 있고 상기 홀에 급전을 수행하기 위한 단자핀; 및
   일측이 상기 단자핀에 연결되어 있고 타측에 커넥터가 형성되어 있는 케이블을 포함하되,
   상기 케이블은 상기 PCB 기판측의 단자핀에 연결되어 있고 상기 PCB 기판의 홀을 통해 상기 반사판이 형성되어 있는 상기 PCB 기판의 상부에 위치하는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 패치 안테나.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 케이블은 상기 PCB 기판측의 단자핀에 연결되어 있고 상기 PCB 기판의 하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 패치 안테나.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 방사 패치는 금도금으로 형성된 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 패치 안테나.
   
6. 제1항에 있어서,
   동작 주파수가 ITS(Intelligent Transport System) 전대역인 5795MHz ~ 5875MHz 사이인 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 패치 안테나.

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