KR101333383B1 - Antenna including a radiator without plating - Google Patents
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Abstract
제조 비용 및 시간을 절감하면서 우수한 전기적 특성을 가지는 안테나, 특히 무도금 방사체를 포함하는 안테나가 개시된다. 상기 안테나는 반사판, 상기 반사판의 일면 위에 배열된 절연부, 상기 절연부 위에 위치되며, 급전부, 상기 급전부와 연결된 제 1 방사 부재, 제 1 발룬부 및 상기 제 1 발룬부와 연결된 제 2 방사 부재를 가지는 제 1 방사체, 상기 절연부 위에 위치되며, 제 2 급전부, 상기 제 2 급전부와 연결된 제 3 방사 부재, 제 2 발룬부 및 상기 제 2 발룬부와 연결된 제 4 방사 부재를 가지는 제 2 방사체, 및 상기 반사판의 일면 위에 위치하는 전력 분배기를 포함한다. 여기서, 상기 제 1 급전부에는 제 1 공간이 형성되며, 제 1 급전 선로가 상기 제 1 공간 내에 배열되고, 상기 제 2 급전부에는 제 3 공간이 형성되고, 제 2 급전 선로가 상기 제 3 공간 내에 배열되며, 상기 제 1 급전 선로 및 상기 제 2 급전 선로는 상기 전력 분배기를 통하여 전력 케이블의 내부 도체와 전기적으로 연결된다. Disclosed are antennas having excellent electrical properties, in particular antennas comprising unplated radiators, while reducing manufacturing costs and time. The antenna is a reflecting plate, an insulating portion arranged on one surface of the reflecting plate, positioned on the insulating portion, the feed portion, the first radiation member connected to the feed portion, the first balun portion and the second radiation connected to the first balun portion A first radiator having a member, a first radiator positioned over the insulation, having a second feed portion, a third radiating member connected to the second feed portion, a second balun portion and a fourth radiating member connected to the second balun portion; And a power distributor located on one surface of the reflector. Here, a first space is formed in the first feed part, a first feed line is arranged in the first space, a third space is formed in the second feed part, and a second feed line is the third space. And the first feed line and the second feed line are electrically connected to the inner conductor of the power cable through the power divider.
Description
본 발명은 안테나, 특히 기지국 안테나에 관한 것이다. The present invention relates to an antenna, in particular a base station antenna.
안테나는 RF 신호(Radio Frequency)를 송수신하는 방사 패턴(Radiation Pattern)을 가지며, 일반적으로 아래의 도 1에 도시된 구조를 가진다. The antenna has a radiation pattern for transmitting and receiving an RF signal (Radio Frequency), and generally has a structure shown in FIG. 1 below.
도 1은 일반적인 안테나를 도시한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing a general antenna.
도 1을 참조하면, 안테나는 반사판(100), 제 1 방사체(102), 제 2 방사체(104), 전력 분배기(120) 및 전력 케이블(130)을 포함한다. Referring to FIG. 1, the antenna includes a
제 1 방사체(102)는 제 1 방사 부재(110), 제 2 방사 부재(112), 급전부(114),발룬부(116) 및 급전 선로(118)를 포함한다. The
급전부(114) 및 발룬부(116)는 도 1에 도시된 바와 같이 반사판(100)을 관통하여 반사판(100)의 배면측에 위치하는 전력 분배기(120)에 연결된다. 여기서, 상기 연결은 납땜에 의해 이루어진다. The
급전 선로(118)는 반사판(100)을 관통하여 발룬부(116)에 직접적으로 연결되며, 즉 납땜된다. The
또한, 급전부(114) 및 발룬부(116)는 접지인 반사판(100)에 납땜 연결된다. In addition, the
즉, 상기 안테나에서 각 방사체(102 및 104)를 안정적으로 구현하기 위하여 10개의 납땜(도 1에서 점으로 표시됨)이 수행되고, 전력 케이블(130)을 전력 분배기(120)에 연결하기 위하여 2개의 납땜이 수행된다. 결론적으로, 총 12개의 납땜이 수행된다. That is, ten solders (indicated by dots in FIG. 1) are performed to stably implement each
도 1에서는 단편파가 구현될 때를 도시하였으나, 복편파를 구현할 때는 22개의 납땜이 요구된다. In FIG. 1, when the fragment wave is implemented, 22 solders are required to implement the double wave.
즉, 많은 납땜 수행으로 인하여 상기 안테나의 제조 공정 시간이 증가하고 제조 비용이 증가하는 단점이 있다.That is, due to the large number of soldering process, the manufacturing process time of the antenna increases and the manufacturing cost increases.
또한, 급전 선로(118)가 급전부(116)에 납땜되어야 하므로, 상기 납땜을 위해 방사체(102 또는 104)를 구리 및 주석의 합금물질로 도금하여야만 했다. In addition, since the
정리하면, 상기 안테나를 구현하기 위하여는 고비용이 요구되었고 제조 공정 시간이 증가될 수 있었다. In summary, high cost is required to implement the antenna and manufacturing process time may be increased.
또한, 상기 안테나는 빔 포인팅 에러(Beam pointing error), 빔 트랙킹 에러(Beam tracking error) 및 편파간 격리도(Isolation)를 조정할 수 있는 방법이 없었다.
In addition, the antenna has no method of adjusting the beam pointing error, the beam tracking error, and the polarization isolation.
본 발명의 목적은 제조 비용 및 시간을 절감하면서 우수한 전기적 특성을 가지는 안테나, 특히 무도금 방사체를 포함하는 안테나를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an antenna having excellent electrical properties, in particular an antenna comprising an unplated radiator while reducing manufacturing costs and time.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나는 반사판; 상기 반사판의 일면 위에 배열된 절연부; 상기 절연부 위에 위치되며, 급전부, 상기 급전부와 연결된 제 1 방사 부재, 제 1 발룬부 및 상기 제 1 발룬부와 연결된 제 2 방사 부재를 가지는 제 1 방사체; 상기 절연부 위에 위치되며, 제 2 급전부, 상기 제 2 급전부와 연결된 제 3 방사 부재, 제 2 발룬부 및 상기 제 2 발룬부와 연결된 제 4 방사 부재를 가지는 제 2 방사체; 및 상기 반사판의 일면 위에 위치하는 전력 분배기를 포함한다. 여기서, 상기 제 1 급전부에는 제 1 공간이 형성되며, 제 1 급전 선로가 상기 제 1 공간 내에 배열되고, 상기 제 2 급전부에는 제 3 공간이 형성되고, 제 2 급전 선로가 상기 제 3 공간 내에 배열되며, 상기 제 1 급전 선로 및 상기 제 2 급전 선로는 상기 전력 분배기를 통하여 전력 케이블의 내부 도체와 전기적으로 연결된다. In order to achieve the above object, an antenna according to an embodiment of the present invention includes a reflection plate; An insulation unit arranged on one surface of the reflector; A first radiator positioned over the insulator and having a feed part, a first radiating member connected to the feed part, a first balun part, and a second radiating member connected to the first balun part; A second radiator positioned over the insulator and having a second feed part, a third radiating member connected to the second feed part, a second balun part, and a fourth radiating member connected to the second balun part; And a power divider positioned on one surface of the reflector. Here, a first space is formed in the first feed part, a first feed line is arranged in the first space, a third space is formed in the second feed part, and a second feed line is the third space. And the first feed line and the second feed line are electrically connected to the inner conductor of the power cable through the power divider.
본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나는 반사판; 상기 반사판의 일면 위에 배열된 제 1 절연부 및 제 2 절연부; 및 상기 제 1 절연부 위에 위치되며, 제 1 급전부, 상기 제 1 급전부와 연결된 제 1 방사 부재, 제 1 발룬부 및 상기 제 1 발룬부와 연결된 제 2 방사 부재를 가지는 제 1 방사체; 상기 제 2 절연부 위에 위치되며, 제 2 급전부, 상기 제 2 급전부와 연결된 제 3 방사 부재, 제 2 발룬부 및 상기 제 2 발룬부와 연결된 제 4 방사 부재를 가지는 제 2 방사체; 및 상기 반사판의 일면 위에 위치하는 전력 분배기를 포함한다. 여기서, 상기 제 1 급전부에는 제 1 공간이 형성되며, 제 1 급전 선로가 상기 제 1 공간 내에 배열되고, 상기 제 2 급전부에는 제 3 공간이 형성되고, 제 2 급전 선로가 상기 제 3 공간 내에 배열되며, 상기 제 1 급전 선로 및 상기 제 2 급전 선로는 상기 전력 분배기를 통하여 전력 케이블의 내부 도체와 전기적으로 연결된다. Antenna according to another embodiment of the present invention is a reflector; A first insulating part and a second insulating part arranged on one surface of the reflecting plate; And a first radiator positioned over the first insulating part and having a first feed part, a first radiating member connected to the first feed part, a first balun part, and a second radiating member connected to the first balun part; A second radiator positioned over the second insulating portion and having a second feed portion, a third radiating member connected to the second feed portion, a second balun portion, and a fourth radiating member connected to the second balun portion; And a power divider positioned on one surface of the reflector. Here, a first space is formed in the first feed part, a first feed line is arranged in the first space, a third space is formed in the second feed part, and a second feed line is the third space. And the first feed line and the second feed line are electrically connected to the inner conductor of the power cable through the power divider.
본 발명에 따른 안테나에서 급전 선로는 방사체에 직접적으로 연결되지 않고 용량 결합된다. 따라서, 상기 안테나의 방사체를 도금할 필요가 없으며, 그 결과 상기 안테나의 제조 비용 및 시간이 감소될 수 있다. In the antenna according to the invention, the feed line is capacitively coupled rather than directly connected to the radiator. Therefore, it is not necessary to plate the radiator of the antenna, and as a result, the manufacturing cost and time of the antenna can be reduced.
또한, 상기 안테나에서 방사체들이 반사판의 상면에만 위치하므로, 납땜을 수행하여야할 부분이 상당히 감소할 수 있다. 따라서, 상기 안테나의 제조 비용 및 시간이 감소할 수 있다. In addition, since the radiators are located only on the upper surface of the reflector in the antenna, the portion to be soldered can be significantly reduced. Thus, the manufacturing cost and time of the antenna can be reduced.
게다가, 상기 안테나는 방사체들 사이에 초크 부재들을 배열하여 빔 포인팅 에러, 빔 트랙킹 에러 및 편파간 격리도를 허용 범위 내로 구현할 수 있다. In addition, the antenna may arrange choke members between radiators to achieve beam pointing errors, beam tracking errors, and interpolarization isolation within tolerance.
도 1은 일반적인 안테나를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안테나를 도시한 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 구조를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 분해 구조를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안테나의 구조를 도시한 사시도이다.
도 6은 도 5의 안테나의 구조를 도시한 상면도이다.
도 7은 본 발명의 안테나의 특성을 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 안테나로부터 출력되는 ±45°편파를 도시한 도면들이다.1 is a cross-sectional view showing a general antenna.
2 is a circuit diagram illustrating an antenna according to a first embodiment of the present invention.
3 is a perspective view showing the structure of an antenna according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view illustrating an exploded structure of an antenna according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view showing the structure of an antenna according to a second embodiment of the present invention.
6 is a top view illustrating the structure of the antenna of FIG. 5.
7 is a view showing the characteristics of the antenna of the present invention.
8 and 9 illustrate ± 45 ° polarization output from the antenna of the present invention.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 자세히 설명하도록 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안테나를 도시한 회로도이다.2 is a circuit diagram illustrating an antenna according to a first embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 실시예의 안테나는 예를 들어 기지국에 사용되는 안테나로서, 반사판(200), 제 1 방사체(202), 제 2 방사체(204), 절연부(206), 전력 분배기(220) 및 전력 케이블(240)을 포함한다. Referring to FIG. 2, the antenna of the present embodiment is, for example, an antenna used in a base station, and includes a
반사판(200)은 도체로 이루어지며, 반사체 및 접지로서 역할을 수행한다. 예를 들어, 반사판(200)은 전력 케이블(240)의 외부 도체(244)와 연결되어 접지로서 동작한다.
제 1 방사체(202)는 방사 패턴을 발생시키는 소자로서, 복수의 방사 부재들, 예를 들어 단편파를 위해 2개의 방사 부재들(210 및 212), 급전부(214), 발룬부(216) 및 제 1 급전 선로(218)를 포함한다. 물론, 복편파를 구현할 경우에는 4개의 방사 부재들, 4개의 급전부들 및 2개의 급전 선로들이 요구되나, 이하 설명의 편의를 위하여 상기 안테나가 단편파를 발생시키는 것으로 가정한다. The
급전부(214)는 전력의 급전 통로로서, 도 2에 도시하지는 않았지만 급전부(214)에는 길이 방향, 즉 반사판(200)에 수직한 방향으로 제 1 공간(예를 들어, 요부)이 형성되어 있다. Although the
발룬부(216)는 전력의 급전 통로로서, 도 2에 도시하지는 않았지만 발룬부(216)에는 제 2 공간이 형성되어 있다. The
제 1 급전 선로(218)는 급전부(214)의 제 1 공간 및 발룬부(216)의 제 2 공간에 배열된다. 즉, 제 1 급전 선로(218)는 상기 제 1 공간을 통과하여 상기 제 2 공간으로 배열된다. 특히, 제 1 급전 선로(218)는 급전부(214) 및 발룬부(216)와 물리적으로 접촉되지 않으며, 즉 발룬부(216)와 용량 결합(coupling)된다. The
제 2 방사체(204)는 소정 방사 패턴을 출력하는 소자로서, 방사 부재들(230 및 232), 급전부(234), 발룬부(236) 및 제 2 급전 선로(238)를 포함한다. 여기서, 제 2 방사체(204)의 구조 및 배열은 제 1 방사체(202)와 동일하므로, 이하 설명을 생략한다. The
절연부(206)는 절연체로서, 제 1 방사체(202)와 반사판(200) 사이 및 제 2 방사체(204)와 반사판(200) 사이에 배열된다. 즉, 제 1 방사체(202) 및 제 2 방사체(204)가 동일한 절연부(206) 위에 배열된다. 결과적으로, 제 1 방사체(202)와 반사판(200)은 용량 결합되고, 제 2 방사체(204)와 반사판(200)도 용량 결합된다. The
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제 1 방사체(202)는 제 1 절연부 위에 배열되고, 제 2 방사체(204)는 제 2 절연부 위에 배열될 수도 있다. 즉, 방사체들(202 및 204)을 지지하는 절연부들이 별도로 존재할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the
전력 분배기(220)는 반사판(200)의 배면측에 배열되며, 외부로부터 입력된 전력, 예를 들어 전력 케이블(240)을 통하여 입력된 전력을 방사체들(202 및 204)로 분배하는 역할을 수행한다. 다만, 전력 분배기(220)는 전력을 분배할 수 있는 한 그의 구조가 특별히 제한되지는 않는다. The
급전 선로들(218 및 238)은 도 2에 도시된 바와 같이 전력 분배기(220)로 연결된다. 예를 들어, 급전 선로들(218 및 238)은 전력 분배기(220)의 분배 선로의 종단에 각기 전기적으로 연결되고, 전력 케이블(240)의 내부 도체(242)가 전력 분배기(220)의 입력 포트로 연결된다. 결과적으로, 전력 케이블(240)을 통하여 입력된 전력이 급전 선로들(218 및 238)로 분배된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 1 급전 선로(218)는 도 2에 도시된 바와 같이 반사판(200) 및 절연부(206)를 관통하여 급전부(214) 및 발룬부(216)의 공간들로 배열된다. 따라서, 반사판(200) 및 절연부(206) 상에는 제 1 급전 라인(218)이 통과할 수 있는 홀이 각기 형성된다. 또한, 제 2 급전 선로(238)는 반사판(200) 및 절연부(206)를 관통하여 급전부(234) 및 발룬부(236)의 공간들로 배열된다. According to an embodiment of the present invention, the
정리하면, 본 발명의 안테나는 종래의 안테나와 다른 특성들을 가진다. In summary, the antenna of the present invention has different characteristics from the conventional antenna.
첫번째, 종래의 안테나에서는 방사체가 반사판의 상면으로부터 배면으로 관통하여 배열되었으나, 본 발명의 안테나에서는 방사체(202 또는 204)는 반사판(200)을 관통하지 않고 반사판(200)의 상면에만 위치한다. 반사판의 홀이 커질수록 안테나의 특성이 저하되는 경향이 있기 때문에, 본 발명의 안테나의 특성이 종래 안테나보다 우수할 수 있다. First, in the conventional antenna, the radiator is arranged to penetrate from the upper surface of the reflector to the rear surface, but in the antenna of the present invention, the
두번째, 종래의 안테나에서는 급전 선로가 방사체의 급전부에 직접적으로 연결(납땜)되었다. 이 경우, 상기 급전 선로를 상기 급전부에 납땜하기 위하여 상기 방사체를 도금 물질, 예를 들어 구리와 주석의 화합물질로 도금하여야 했다. 결과적으로, 도금 비용 및 도금 공정이 추가적으로 수행되어야 했다. 그러나, 본 발명의 안테나에서는 급전 선로(218 또는 238)가 발룬부(216 또는 236)에 직접적으로 연결되지 않고 발룬부(216 또는 236)와 용량 결합한다. 즉, 급전 선로(218 또는 238)가 발룬부(216 또는 236)에 납땜으로 연결되지 않기 때문에, 방사체(202 또는 204)를 도금할 필요가 없다. 따라서, 상기 안테나를 제조하는 공정이 간단하여지고 제조 비용이 감소될 수 있다. Second, in the conventional antenna, the feed line is directly connected (soldered) to the feed section of the radiator. In this case, the radiator had to be plated with a plating material, for example, a compound of copper and tin, in order to solder the feed line to the feed section. As a result, plating costs and plating processes had to be additionally performed. However, in the antenna of the present invention, the
세번째, 종래의 안테나 구조에서는 도 1에 도시된 바와 같이 단편파를 구현하기 위해서 최소 12개의 부분(점으로 표시된 부분)이 납땜되어야 했고 복편파를 구현하는 구조에서는 최소 22개의 부분이 납땜되어야 했다. 그러나, 본 발명의 안테나에서는 도 2에 도시된 바와 같이 단편파를 구현하기 위해서 4개 부분만 납땜되어도 되고 복편파를 구현하기 위하여 8개 부분만 납땜되어도 충분하다. 즉, 종래의 안테나에 비하여 본 발명의 안테나에서의 납땜 부분이 약 67% 감소될 수 있다. 따라서, 상기 납땜으로 인한 비용이 절감될 수 있고 납땜을 수행하기 위한 공정 시간이 감소될 수 있다. Third, in the conventional antenna structure, as shown in FIG. 1, at least 12 portions (parts indicated by dots) have to be soldered to implement the fragment wave, and at least 22 portions have to be soldered in the structure implementing the polarization wave. However, in the antenna of the present invention, as shown in FIG. 2, only four parts may be soldered to implement a fragment wave or only eight parts may be soldered to implement a double wave. That is, the soldered portion in the antenna of the present invention can be reduced by about 67% compared to conventional antennas. Thus, the cost due to the soldering can be reduced and the process time for performing soldering can be reduced.
요컨대, 본 발명의 안테나는 종래의 안테나에 비하여 제조 공정 단계 및 시간을 단축시킬 수 있으며, 제조 비용을 감소시킬 수 있다. 결과적으로, 본 발명의 안테나는 저가로 우수한 전기적 특성을 구현할 수 있다. In short, the antenna of the present invention can shorten the manufacturing process step and time compared to the conventional antenna, and can reduce the manufacturing cost. As a result, the antenna of the present invention can realize excellent electrical characteristics at low cost.
위에서 설명하지는 않았지만, 본 발명의 안테나는 광대역을 구현한다. Although not described above, the antenna of the present invention implements broadband.
또한, 반사판(200) 위에는 3개 이상의 방사체들, 예를 들어 10개의 방사체들이 순차적으로 배열될 수 있다. 이 경우, 하나의 전력 분배기는 2개의 방사체들과 전기적으로 연결되도록 구현될 수 있다. In addition, three or more radiators, for example, ten radiators may be sequentially arranged on the
이하, 본 발명의 안테나의 구체적인 구조를 첨부된 도면들을 참조하여 상술하겠다. Hereinafter, a detailed structure of the antenna of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 구조를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 분해 구조를 도시한 사시도이다. 3 is a perspective view showing the structure of an antenna according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a perspective view showing an exploded structure of an antenna according to an embodiment of the present invention.
도 3(A) 및 도 4(A)를 참조하면, 반사판(200)의 상면 위에는 절연부(206A 또는 206B) 및 방사체(202 또는 204)가 순차적으로 배열된다. Referring to FIGS. 3A and 4A, the insulating
제 1 방사체(202)의 구조를 도 3(A)를 참조하여 살펴보면, 제 1 방사체(202)는 복편파를 출력할 수 있는 구조이며, 예를 들어 부채꼴 형상을 가지는 방사 부재들(210, 212, 320 및 322), 급전부들(214 및 330) 및 발룬부들(216 및 332)을 포함한다. 여기서, 급전부들(214 및 330) 및 발룬부들(216 및 332)에는 각기 공간(310, 314, 312 또는 316)이 형성되고, 급전 선로(218)는 급전부(214) 및 발룬부(216)의 공간들(310 및 312) 내로 배열되며, 급전 선로(300)는 급전부(330) 및 발룬부(332)의 공간들(314 및 316) 내로 배열된다. 다만, 급전 선로들(218 및 300)은 도 4(B)에 도시된 바와 같이 상호 교차적으로 배열되기는 하나 물리적으로 연결되지는 않는다. Looking at the structure of the
제 2 방사체(204)는 제 1 방사체(202)와 유사한 구조를 가지므로, 이하 설명을 생략하겠다. Since the
전력 분배기(220)의 구조를 도 3(B) 및 도 4(B)를 참조하여 살펴보면, 전력 분배기(220)는 제 1 지지부(360), 제 1 입력 지지부(362), 제 1 분배 선로(364) 및 제 1 입력 포트(366), 제 2 지지부(370), 제 2 입력 지지부(372), 제 2 분배 선로(374) 및 제 2 입력 포트(376)를 포함한다. The structure of the
지지부들(360 및 370)은 전력 분배기(220)가 반사판(200)의 배면에 안정적으로 결합되도록 반사판(200)과 결합된다. The
입력 지지부들(362 및 372)은 입력 포트들(366 및 376)을 지지하는 역할을 수행한다. The input supports 362 and 372 support the
분배 선로들(364 및 374)은 전력 케이블(240)을 통하여 공급된 전력을 분배하며, 분배된 전력을 급전 선로들(218, 300, 238 및 340)로 제공한다. 구체적으로는, 급전 선로(218)는 도 4(B)에 도시된 바와 같이 제 1 분배 선로(364)의 일단에 연결되고, 급전 선로(300)는 제 2 분배 선로(374)의 일단에 연결되며, 급전 선로(238)는 제 1 분배 선로(364)의 타단에 연결되고, 급전 선로(340)는 제 2 분배 선로(374)의 타단에 연결된다. 물론, 급전 선로들(218, 300, 238 및 340)이 분배 선로들(364 및 374)에 전기적으로 연결되는 한 분배 구조는 다양하게 변형될 수 있다.
제 1 입력 포트(366)에는 제 1 전력 케이블이 연결되며, 제 2 입력 포트(376)에는 제 2 전력 케이블이 연결된다. 여기서, 상기 전력 케이블들의 내부 도체들은 입력 포트들(366 및 376)을 통하여 분배 선로들(364 및 374)에 전기적으로 연결된다. 다만, 상기 전력 케이블들의 외부 도체들은 지지부들(360, 362, 370 및 372)에 전기적으로 연결되며, 그 결과 지지부들(360 및 370)과 물리적으로 연결된 반사판(200)이 접지로서 동작할 수 있다. A first power cable is connected to the
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안테나의 구조를 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5의 안테나의 구조를 도시한 상면도이다. 다만, 본 실시예의 안테나의 구성 요소들 중 제 1 실시예의 안테나에서와 동일한 요소들에 대하여는 동일한 도면 부호를 사용하였다. 5 is a perspective view showing the structure of an antenna according to a second embodiment of the present invention, Figure 6 is a top view showing the structure of the antenna of FIG. However, the same reference numerals are used for the same elements as those of the antenna of the first embodiment among the components of the antenna of the present embodiment.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시예의 안테나는 반사판(200), 복수의 방사체들(202 및 204), 절연부들(206A 및 206B) 및 복수의 초크 부재들(510, 512 및 514)을 포함한다. 5 and 6, the antenna of the present embodiment includes the
반사판(200)의 양종단들에는 수직 부재들(500 및 502)이 형성될 수 있으며, 수직 부재들(500 및 502)은 안테나의 전후방비 및 빔 폭 등에 영향을 미친다.
초크 부재들(510, 512 및 514)은 복사 소자들(202, 204 등) 사이에 배열된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 초크 부재(510, 512 또는 514)는 반사판(200)으로부터 소정 거리만큼 이격되어 있으며, 즉 반사판(200)과 용량 결합된다. 또한, 초크 부재(510, 512 또는 514)는 수직 부재들(500 및 502)과도 소정 거리만큼 이격되어 배열된다. According to one embodiment of the present invention, the
전체적으로 살펴보면, 예를 들어 방사체(204)는 초크 부재들(512 및 514) 및 수직 부재들(500 및 502)에 의해 둘러싸인다. 이 경우, 안테나의 빔 포인팅 에러(beam pointing error)가 개선될 수 있다. Overall, for example, the
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 초크 부재들만으로 방사체(202 또는 204)을 둘러싸도록 구성될 수도 있다. 이 경우에도 상기 초크 부재들은 반사판(200)으로부터 이격되어 배열될 수 있다. According to another embodiment of the invention, it may be configured to surround the
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 도 6에 도시된 바와 같이 초크 부재들(510 및 512)의 중간 라인(602)과 방사체(202)의 중심선(600)이 일치하지 않을 수 있다. 즉, 초크 부재(510)와 방사체(202)의 중심선(600)의 사이의 거리는 초크 부재(512)와 방사체(202)의 중심선(600) 사이의 거리와 다를 수 있다. 이것은 상기 안테나의 빔 포인팅 에러와 빔 트랙킹 에러(beam tracking error)를 조절하기 위해서이다. 즉, 본 발명의 안테나는 초크 부재들(510 및 512)의 중간 라인(602)과 방사체(202)의 중심선(600) 사이의 간격(D1)을 조정하여 빔 포인팅 에러 및 빔 트랙킹 에러를 조절한다. 특히, 안테나의 경사각에 따라 빔 포인팅 에러 및 빔 트랙킹 에러가 달라질 수 있으므로, 구현하고자 하는 경사각에 맞춰서 초크 부재들(510 및 512)의 중간 라인(602)과 방사체(202)의 중심선(600) 사이의 간격(D1)을 적절하게 설정한다. According to another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 6, the
위에서는 하나의 방사체(202)만을 언급하였지만, 복수의 방사체들과 관련 초크 부재들의 설계가 모두 동일할 수도 있고 일부 다를 수도 있다. Although only one
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 안테나는 도 5에서 L1과 L2의 비율과 초크 부재(510, 512 또는 514)와 반사판(200) 사이의 거리를 조정하여 편파간 격리도(Isolation)를 제어할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the antenna of the present invention adjusts the ratio of L1 and L2 and the distance between the
정리하면, 본 실시예의 안테나는 반사판(200) 위에 방사체들 사이에 초크 부재들을 설치하고 방사체와 해당 초크 부재들 사이의 거리, 반사판(200)과 해당 초크 부재 사이의 거리를 조정하여 빔 포인팅 에러, 빔 트랙킹 에러 및 상기 방사체들 사이의 격리도를 제어한다.
In summary, the antenna of the present exemplary embodiment installs choke members between the radiators on the
*위에서 설명하지는 않았지만, 초크 부재들(510, 512 및 514)은 반사판(200)에 직접적으로 접촉되지 않으면서 안정적으로 고정되도록 플라스틱 지지체(미도시)에 의해 지지될 수 있다. 결과적으로, 반사판(200)과 초크 부재들(510, 512 및 514)이 직접적으로 연결되지 않으므로, 상호 변조 왜곡(Passive Intermodulation Distortion, PIMD)이 방지될 수 있다. Although not described above, the
또한, 도 5에 도시된 바와 같이 초크 부재들(510, 152 및 514)의 하단 부분에는 홀이 형성될 수도 있다. In addition, as shown in FIG. 5, holes may be formed in lower portions of the
제 1 실시예 및 제 2 실시예의 안테나들을 종합하면, 본 발명의 안테나는 저가로 구현되면서 우수한 안테나 특성을 제공할 수 있으며, 특히 PIMD가 방지되고 빔 포인팅 에러, 빔 트랙킹 에러 및 격리도를 허용 범위 내에서 적절하게 조정할 수 있다. Combining the antennas of the first and second embodiments, the antenna of the present invention can provide excellent antenna characteristics while being implemented at low cost, in particular, PIMD is prevented and beam pointing error, beam tracking error and isolation are within acceptable range. Can be adjusted accordingly.
도 7은 본 발명의 안테나의 특성을 도시한 도면이고, 도 8 및 도 9는 본 발명의 안테나로부터 출력되는 ±45°편파를 도시한 도면들이다. 여기서, 반사판 위에 10개의 방사체들이 순차적으로 배열되고 상기 방사체들 사이에 초크 부재들이 존재하는 안테나에 대한 특성 실험을 하였다. 7 is a view showing the characteristics of the antenna of the present invention, Figures 8 and 9 are views showing the ± 45 ° polarization output from the antenna of the present invention. Here, a characteristic experiment was conducted for an antenna in which ten radiators were sequentially arranged on a reflector and choke members exist between the radiators.
도 7을 참조하면, 본 발명의 안테나는 원하는 주파수 대역, 즉 1710㎒ 내지 2170㎒의 주파수 대역을 구현하였으며, 특히 다중 대역이 구현됨을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 7, the antenna of the present invention implements a desired frequency band, that is, a frequency band of 1710 MHz to 2170 MHz, and in particular, multiple bands may be implemented.
또한, 1710㎒ 내지 2170㎒의 주파수 대역에서 반사 손실(Return Loss)이 20㏈ 이상임을 S22 그래프를 통하여 확인할 수 있으며, 편파간 격리도가 30㏈ 이상임을 S12 그래프를 통하여 확인할 수 있다. In addition, it can be confirmed through the S22 graph that the return loss in the frequency band of 1710MHz to 2170MHz is 20 Hz or more, and the S12 graph that the isolation between polarizations is 30 Hz or more.
즉, 본 발명의 안테나는 원하는 주파수 대역을 구현하면서 우수한 반사 손실 특성 및 격리도 특성을 가질 수 있다. That is, the antenna of the present invention may have excellent return loss characteristics and isolation characteristics while implementing a desired frequency band.
도 8 및 도 9를 참조하면, 수평 반치각 빔폭이 60°내지 70°이고, 수평 빔 지향각이 ±2°이며, 수평 빔 지향비(tracking error)가 1.5㏈ 미만임을 확인할 수 있다. 즉, 본 발명의 안테나가 허용 범위 내의 작은 빔 트랙킹 에러를 가짐이 확인된다. 8 and 9, it can be seen that the horizontal half-angle beam width is 60 ° to 70 °, the horizontal beam directivity angle is ± 2 °, and the horizontal beam tracking ratio is less than 1.5 dB. That is, it is confirmed that the antenna of the present invention has a small beam tracking error within the allowable range.
상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다. The embodiments of the present invention described above are disclosed for purposes of illustration, and those skilled in the art having ordinary knowledge of the present invention may make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention. Should be considered to be within the scope of the following claims.
00 : 반사판 202 : 제 1 방사체
204 : 제 2 방사체 206 : 절연부
210, 212, 230, 232 : 방사 부재 214 : 급전부
216 : 발룬부 234 : 급전부
236 : 발룬부 218 : 제 1 급전 선로
234 : 제 2 급전 선로 220 : 전력 분배기
240 : 전력 케이블 300 : 급전 선로
310, 312, 314, 316 : 공간 320, 322 : 방사 부재
330, 332 : 방사 부재 340 : 급전 선로
360, 370 : 지지부 362, 372 : 입력 지지부
364, 374 : 분배 선로 366, 376 : 입력 포트
500, 502 : 수직 부재 510, 512, 514 : 초크 부재
600 : 중심선 602 : 중간 라인00: reflector 202: first radiator
204: second radiator 206: insulation
210, 212, 230, 232: radiating member 214: feeding part
216: balloon portion 234: feeder
236
234: second feed line 220: power divider
240: power cable 300: feed line
310, 312, 314, 316:
330, 332: radiation member 340: feed line
360, 370:
364, 374:
500, 502:
600: center line 602: middle line
Claims (9)
상기 반사판의 일면 위에 배열된 절연부;
상기 절연부 위에 위치되며, 제 1 급전부, 상기 제 1 급전부와 연결된 제 1 방사 부재, 제 1 발룬부 및 상기 제 1 발룬부와 연결된 제 2 방사 부재를 가지는 제 1 방사체;
상기 절연부 위에 위치되며, 제 2 급전부, 상기 제 2 급전부와 연결된 제 3 방사 부재, 제 2 발룬부 및 상기 제 2 발룬부와 연결된 제 4 방사 부재를 가지는 제 2 방사체; 및
상기 반사판의 일면 위에 위치하는 전력 분배기를 포함하되,
상기 제 1 급전부에는 제 1 공간이 형성되며, 제 1 급전 선로가 상기 제 1 공간 내에 배열되고, 상기 제 2 급전부에는 제 3 공간이 형성되고, 제 2 급전 선로가 상기 제 3 공간 내에 배열되며, 상기 제 1 급전 선로 및 상기 제 2 급전 선로는 상기 전력 분배기를 통하여 전력 케이블의 내부 도체와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 안테나. Reflector;
An insulation unit arranged on one surface of the reflector;
A first radiator positioned over the insulator and having a first feed part, a first radiating member connected to the first feed part, a first balun part, and a second radiating member connected to the first balun part;
A second radiator positioned over the insulator and having a second feed part, a third radiating member connected to the second feed part, a second balun part, and a fourth radiating member connected to the second balun part; And
Including a power divider located on one surface of the reflector,
A first space is formed in the first feed part, a first feed line is arranged in the first space, a third space is formed in the second feed part, and a second feed line is arranged in the third space. And the first feed line and the second feed line are electrically connected to an inner conductor of a power cable through the power divider.
하나의 절연부 위에는 2개의 방사체들이 배열되며, 하나의 전력 분배기에 2개의 방사체들이 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 안테나. The method of claim 1, wherein a plurality of radiators and insulating parts are present on the reflecting plate,
Two radiators are arranged above one insulation, and two radiators are electrically connected to one power divider.
상기 안테나는,
상기 제 1 방사체와 상기 제 2 방사체 사이에 위치하는 제 1 초크 부재; 및
상기 제 2 방사체와 상기 제 3 방사체 사이에 위치하는 제 2 초크 부재를 더 포함하되,
상기 제 1 초크 부재와 상기 제 2 초크 부재 중 적어도 하나는 상기 반사판으로부터 물리적으로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나. The method of claim 5, wherein the first radiator, the second radiator and the third radiator which are sequentially arranged on the reflecting plate,
The antenna includes:
A first choke member positioned between the first radiator and the second radiator; And
Further comprising a second choke member positioned between the second radiator and the third radiator,
At least one of the first choke member and the second choke member is physically spaced apart from the reflecting plate.
상기 제 1 초크 부재와 상기 제 2 초크 부재 중 적어도 하나는 상기 수직 부재들과 용량 결합되는 것을 특징으로 하는 안테나. The method of claim 6, wherein the first vertical member and the second vertical member is formed on both sides of the reflecting plate,
At least one of the first choke member and the second choke member is capacitively coupled with the vertical members.
상기 반사판의 일면 위에 배열된 제 1 절연부 및 제 2 절연부;
상기 제 1 절연부 위에 위치되며, 제 1 급전부, 상기 제 1 급전부와 연결된 제 1 방사 부재, 제 1 발룬부 및 상기 제 1 발룬부와 연결된 제 2 방사 부재를 가지는 제 1 방사체;
상기 제 2 절연부 위에 위치되며, 제 2 급전부, 상기 제 2 급전부와 연결된 제 3 방사 부재, 제 2 발룬부 및 상기 제 2 발룬부와 연결된 제 4 방사 부재를 가지는 제 2 방사체; 및
상기 반사판의 일면 위에 위치하는 전력 분배기를 포함하되,
상기 제 1 급전부에는 제 1 공간이 형성되며, 제 1 급전 선로가 상기 제 1 공간 내에 배열되고, 상기 제 2 급전부에는 제 3 공간이 형성되고, 제 2 급전 선로가 상기 제 3 공간 내에 배열되며, 상기 제 1 급전 선로 및 상기 제 2 급전 선로는 상기 전력 분배기를 통하여 전력 케이블의 내부 도체와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 안테나. Reflector;
A first insulating part and a second insulating part arranged on one surface of the reflecting plate;
A first radiator positioned over the first insulating portion and having a first feed portion, a first radiating member connected to the first feed portion, a first balun portion, and a second radiating member connected to the first balun portion;
A second radiator positioned over the second insulating portion and having a second feed portion, a third radiating member connected to the second feed portion, a second balun portion, and a fourth radiating member connected to the second balun portion; And
Including a power divider located on one surface of the reflector,
A first space is formed in the first feed part, a first feed line is arranged in the first space, a third space is formed in the second feed part, and a second feed line is arranged in the third space. And the first feed line and the second feed line are electrically connected to an inner conductor of a power cable through the power divider.
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KR20100131041A (en) * | 2009-06-05 | 2010-12-15 | 주식회사 에이스테크놀로지 | Frequency adjustable dipole antenna |
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