KR101333803B1 - The Antenna for EMC Measurement - Google Patents

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Abstract

본 발명은 본 발명은 초광대역 주파수 대역을 만족하고 안테나 인자가 우수한 EMC 측정용 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to an EMC measurement antenna that satisfies the ultra-wide frequency band and excellent antenna factor.

이러한 본 발명에 따른 EMC 측정용 안테나는 안테나에 연결되어 불균형한 신호를 균형된 신호로 변환하는 광대역 트랜스포머와 상기 신호의 전자파 적합성 측정(EMC)에 요구되는 초광대역 주파수의 조절이 가능한 집중소자를 가지는 초광대역 정합 회로를 포함한다.The EMC measuring antenna according to the present invention has a wideband transformer connected to the antenna and converts an unbalanced signal into a balanced signal, and a lumped element capable of adjusting the ultra-wideband frequency required for the electromagnetic compatibility measurement (EMC) of the signal. An ultra-wideband matching circuit.

EMC 안테나, 트랜스포머, 초광대역 정합회로 EMC antennas, transformers, and ultra-wideband matching circuits

Description

ＥＭＣ 측정용 안테나{The Antenna for EMC Measurement}Antenna for EMC measurement {The Antenna for EMC Measurement}

본 발명은 초광대역 주파수 대역을 만족하고 안테나 인자가 우수한 EMC 측정용 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to an EMC measurement antenna that satisfies the ultra-wideband frequency band and has an excellent antenna factor.

본 발명은 지식경제부의 IT원천기술개발 사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2008-F-014-02, 과제명: U-사회 전파환경 보호를 위한 전자파양립성 연구].The present invention is derived from a study conducted as part of the IT source technology development project of the Ministry of Knowledge Economy [Task Management No .: 2008-F-014-02, Title: Study of electromagnetic compatibility for the protection of U-social propagation environment].

전자 통신 기술이 발전함에 따라 수 많은 전자기기의 등장과 소형화로 인해 최근에는 전자파 적합성(Electromagnetic Compatibility, 이하, EMC라 칭함)에 따른 전자파 양립성 문제가 크게 부각되고 있다. With the development of electronic communication technology, due to the emergence and miniaturization of many electronic devices, the problem of electromagnetic compatibility due to electromagnetic compatibility (hereinafter referred to as EMC) has been greatly highlighted.

EMC는 주변환경에 대한 전자파 간섭의 허용범위를 준수하면서도 기능은 완벽하게 수행하는 능력으로 전자기적 주위 환경에 영향을 받지 않고 다른 것에 영향을 주지도 않는 것을 의미한다. 즉, 그 사전적 의미는 인공시스템이 전자파환경을 오염시켜 다른 것에 방해를 주는 것과 같은 불필요한 전자기 에너지를 방출하는 일과 동시에 전자파환경의 영향을 받는 일도 없이 그 성능을 충분히 발휘할 수 있는 능력을 의미한다. 여기서 전자시스템의 능력은 의도된 전자파 환경에서 적절히 동작 할 수 있는지, 그리고 전자시스템이 전자파 환경에 잡음원이 되지 않도록 설계되어 있는지를 들 수 있다.EMC's ability to perform fully while maintaining compliance with electromagnetic interference to its surroundings means that it is not affected by the electromagnetic surroundings and does not affect anything else. In other words, its dictionary means the ability of an artificial system to release its undesired electromagnetic energy, such as polluting the electromagnetic environment and disturbing others, and at the same time, to perform its performance without being affected by the electromagnetic environment. The capability of an electronic system can include the ability to operate properly in the intended electromagnetic environment and whether the electronic system is designed to be a source of noise in the electromagnetic environment.

일반적으로 전자파환경은 방사에너지와 전도에너지로 이루어진다. 전자파 밀집 공간에서의 EMC 측정은 기기나 회로가 원하지 않는 전기적 에너지(잡음)에 대처하는 능력을 나타내는 전자파 감응성(Electromagnetic Susceptibility, EMS)과 전자파 장해를 일으키는 가능성이 있는 기기를 나타내는 전자파 장해(Electromagnetic Interference, EMI)의 측정으로 구분할 수 있다. 더욱 세부적으로는 복사성 EMC(Radiated EMC)와 전도성 EMC(Conducted EMC)로 나눌 수가 있는데, 밀집공간에서의 EMC 측정은 복사성 EMC 측정이 매우 중요하다. In general, the electromagnetic environment is composed of radiation energy and conduction energy. EMC measurements in densely packed spaces include electromagnetic susceptibility (EMS), which indicates the ability of a device or circuit to cope with unwanted electrical energy (noise), and electromagnetic interference (Electromagnetic Interference, which indicates a device that is likely to cause electromagnetic interference). EMI) can be divided into measurements. More specifically, it can be divided into radiated EMC and conducted EMC. In the dense space, the measurement of radiated EMC is very important.

밀집공간에 산재해있는 전자기기들은 고유의 주파수를 가지며 전자파를 방출한다. 이때 방출되는 전자파들이 산재해 있는 각각의 전자기기들에 얼마나 영향을 미치는지를 알아야 EMC 문제를 해결할 수 있다. Electronic devices scattered in dense spaces have inherent frequencies and emit electromagnetic waves. This problem can be solved by knowing how the emitted electromagnetic waves affect each scattered electronic device.

최근에는 사무실 및 가정을 비롯하여 자동차에서도 여러 종류의 전자기기를 사용하고 있기 때문에 각각의 기기들이 방출하는 전자파가 영향을 미쳐 전자기기들이 오작동하는 경우가 발생한다. 이 때, EMC 측정용 안테나가 각 전자기기들에서 방출되는 전계강도(Electric field strength, 단위: V/m)를 측정하고, 수신 측정 장비에서 전압(V)으로 변환하여 측정하고자 하는 전자기기의 전자파 량을 알 수 있는데 이 전계강도와 전압의 비가 안테나 인자(Antenna Factor)이다.Recently, many kinds of electronic devices are used in offices and homes, as well as automobiles, so that the electromagnetic waves emitted by each of the devices affect the electronic devices. At this time, the EMC measuring antenna measures the electric field strength (V / m) emitted from each electronic device, and converts it to voltage (V) in the reception measuring equipment to measure the electromagnetic waves of the electronic device. The ratio between the electric field strength and the voltage is the antenna factor.

바람직한 EMC 측정용 안테나(이하, "EMC 안테나"와 동일한 의미임)를 설계하기 위해서는 첫째, 현재 측정되는 방사성 EMC 주파수 대역인 30 MHz ~ 1000 GHz의 초광대역 주파수 대역을 만족할 수 있는 안테나와 둘째, 안테나의 감도를 나타내는 지표인 안테나 인자가 우수한 안테나를 설계하는 것이 매우 중요하다. To design a preferred EMC measurement antenna (hereinafter, synonymous with "EMC antenna"), first, an antenna capable of satisfying the ultra-wide frequency band of 30 MHz to 1000 GHz, which is currently measured in the radiated EMC frequency band, and second, the antenna It is very important to design an antenna that has an excellent antenna factor, which is an indicator of the sensitivity.

그러나, 기존에는 안테나의 주파수 대역이 매우 낮기 때문에 안테나가 매우 클 뿐만 아니라 대역폭 또한 넓어 하나의 안테나로 EMC 측정 주파수 대역을 만족하지 못하고 여러 개의 안테나를 나누어 사용하는 문제점이 있다. However, in the related art, because the antenna has a very low frequency band, not only the antenna is very large but also the bandwidth is wide, which does not satisfy the EMC measurement frequency band with a single antenna.

예컨대, 도 1은 종래의 전통적인 다이폴 안테나를 나타낸 도면이다. For example, FIG. 1 illustrates a conventional dipole antenna.

첨부된 도 1을 참조하면, 종래의 다이폴 안테나는 방사체(10), 금속 도선(20) 및 전원부(30)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a conventional dipole antenna includes a radiator 10, a metal lead 20, and a power supply unit 30.

금속 도선(20)의 양 끝단에 전류가 인가되면 전류가 금속 도선(20)을 통하여 흐르게 되면서 λ/2 길이에서 자유공간으로 전류가 전자파로 변환되어 방사하게 된다. 다이폴 안테나는 안테나 방사 패턴 형태가 무지향성 패턴과 가장 유사하기 때문에 기본 안테나로 많이 사용된다. 특히 안테나 인자 특성이 우수해 EMC 측정용 안테나로 널리 사용된다.When current is applied to both ends of the metal conductor 20, the current flows through the metal conductor 20, and the electric current is converted into electromagnetic waves at a length of λ / 2 to radiate. Dipole antennas are commonly used as base antennas because their antenna radiation pattern shape is most similar to omnidirectional patterns. In particular, its excellent antenna factor makes it widely used as an antenna for EMC measurements.

그러나, 이와 같이 구성된 다이폴 안테나는 주파수 대역폭이 협대역이며 안테나의 길이가 30 MHz에서 약 5 m의 길이를 갖기 때문에 밀집 공간에서의 전자파 측정에는 불가능한 문제점이 있다.However, since the dipole antenna configured as described above has a narrow bandwidth and a length of the antenna having a length of about 5 m at 30 MHz, it is impossible to measure electromagnetic waves in a dense space.

따라서, 전자파 밀집 공간에서의 EMC 측정을 용이하게 하기 위하여 하나의 안테나로 방사성 EMC 주파수 대역을 만족하고, 안테나 인자 역시 우수한 EMC 측정용 안테나를 설계하는 기술이 절실히 요구되고 있다. Therefore, there is an urgent need for a technology for designing an EMC measurement antenna that satisfies the radioactive EMC frequency band with one antenna and also has excellent antenna factors in order to facilitate EMC measurement in an electromagnetic wave dense space.

따라서 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로 전통적인 다이폴 안테나에 집중소자로 구성된 초광대역 정합회로를 구성하여 방사성 EMC 주파수 대역폭(30 MHz ~ 1000 MHz)을 만족하고 양호한 이득을 얻어 안테나 인자가 우수한 EMC 측정용 안테나를 제공하기 위한 것이다.Therefore, the present invention is to solve the above problems by configuring an ultra-wideband matching circuit composed of lumped elements in a traditional dipole antenna to satisfy the radiated EMC frequency bandwidth (30 MHz ~ 1000 MHz) and obtain a good gain, EMC measurement excellent antenna factor To provide an antenna for.

전술한 기술 과제를 해결하기 위한, 본 발명의 실시 예에 따른 EMC 측정용 안테나는,In order to solve the above technical problem, the EMC measuring antenna according to an embodiment of the present invention,

안테나에 연결되어 불균형한 신호를 균형된 신호로 변환하는 광대역 트랜스포머; 및 상기 신호의 전자파 적합성 측정(Electromagnetic Compatibility, EMC)에 요구되는 초광대역 주파수의 조절이 가능한 집중소자를 가지는 초광대역 정합 회로를 포함한다.A broadband transformer connected to the antenna for converting an unbalanced signal into a balanced signal; And an ultra-wideband matching circuit having a lumped element capable of adjusting an ultra-wideband frequency required for electromagnetic compatibility (EMC) of the signal.

여기서, 상기 안테나는 다이폴 안테나, 모노폴 안테나, 패치형 안테나, PIFA(Planar Inverted F Antenna) 중 어느 하나일 수 있다.Here, the antenna may be any one of a dipole antenna, a monopole antenna, a patch antenna, and a Planar Inverted F Antenna (PIFA).

그리고, 상기 정합용 인덕터를 통해 안테나의 정합도를 조정하고, 상기 중심 주파수를 중심으로 상기 저주파 정합용 집중 소자부 및 고주파 정합용 집중 소자부의 각 소자 값을 가변 하여 상기 안테나의 대역폭을 조정하는 제어부를 더 포함한다.The controller controls the matching degree of the antenna through the matching inductor, and adjusts the bandwidths of the antenna by varying values of elements of the low frequency matching concentrator and the high frequency matching concentrator according to the center frequency. It further includes.

전술한 구성에 의하여 본 발명에 따르면 하나의 안테나로 방사성 EMC 주파수 대역을 만족하고, 안테나 인자 역시 우수한 EMC 측정용 안테나를 설계함으로써 전자파 밀집 공간에서의 EMC 측정을 용이하게 하는 효과를 기대할 수 있다.According to the present invention by the above-described configuration, it is possible to expect the effect of facilitating EMC measurement in the electromagnetic wave dense space by designing an EMC measurement antenna that satisfies the radioactive EMC frequency band with one antenna and also has excellent antenna factor.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, except to exclude other components unless otherwise stated. Also, the terms " part, "" module," and " module ", etc. in the specification mean a unit for processing at least one function or operation and may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software have.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 EMC 측정용 안테나에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.Now, an EMC measuring antenna according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 EMC 측정용 안테나의 구조를 나타낸다.2 shows a structure of an antenna for EMC measurement according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 EMC 측정용 안테나(100)는 다이폴 안테나(110), 광대역 트랜스포머(120), 초광대역 정합 회로부(130), 급전부(140) 및 제어부(150)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the EMC measurement antenna 100 according to an embodiment of the present invention includes a dipole antenna 110, a wideband transformer 120, an ultra-wideband matching circuit 130, a power feeding unit 140, and a controller. And 150.

다이폴 안테나(110)는 금속봉으로 이루어진 반파장 공진 다이폴 안테나 일 수 있으며, 안테나의 전체 길이가 반파장 부근에서 공진하고 안테나의 전체 길이가 반파장 보다 약간 짧게 구성될 수 있다. 여기서, 다이폴 안테나(110)는 일반적인 정보전달을 목적으로 하는 통신용안테나와는 달리 전자파 에너지를 검출하기 위한 목적으로 사용하는 측정용 센서 안테나로서의 역할을 한다.The dipole antenna 110 may be a half-wave resonant dipole antenna made of a metal rod, and the entire length of the antenna may resonate near the half wavelength, and the total length of the antenna may be slightly shorter than the half wavelength. Here, the dipole antenna 110 serves as a measuring sensor antenna used for the purpose of detecting electromagnetic energy, unlike a communication antenna for general information transmission.

광대역 트랜스포머(120)는 다이폴 안테나(110)의 언밸런스(Unbalanced) 신호를 밸런스(balanced) 신호로 변환하여 불균형한 신호의 균형을 이루는 역할을 한다. The wideband transformer 120 converts an unbalanced signal of the dipole antenna 110 into a balanced signal to balance an unbalanced signal.

초광대역 정합 회로부(Ultra wide-band matching circuit unit)(130)는 정합용 인덕터(131), 저주파 정합용 집중 소자부(132) 및 고주파 정합용 집중 소자부(133)를 포함한다.The ultra wide-band matching circuit unit 130 includes a matching inductor 131, a low frequency matching concentrator 132, and a high frequency matching concentrator 133.

정합용 인덕터(131)는 광대역 트랜스포머(120)의 신호선과 병렬로 구성되어 안테나의 정합을 유도하여 안테나의 정합도를 향상시키는 역할을 한다. The matching inductor 131 is configured in parallel with the signal line of the wideband transformer 120 to induce matching of the antenna to improve the matching degree of the antenna.

예를 들면, 정합용 인덕터(131)의 값을 60 nH로 결정하는 경우 600 MHz에서 최대 -35 dB의 안테나 정합도를 나타내며, 30 MHz ~ 1000 MHz 대역에서 평균 -10 dB 이상의 양호한 정합도를 얻을 수 있다. 이는 일반적으로 EMC 측정이 30 MHz ~ 1000 MHz 대역에서 실시되고 있는 것을 감안할 때 정합용 인덕터(131)가 매우 바람직한 정합도를 나타냄을 알 수 있다.For example, if the value of the matching inductor 131 is determined to be 60 nH, it shows an antenna matching degree of up to -35 dB at 600 MHz, and a good matching degree of at least -10 dB is obtained in the 30 MHz to 1000 MHz band. Can be. This generally indicates that the matching inductor 131 exhibits a very good match, given that EMC measurements are being made in the 30 MHz to 1000 MHz band.

저주파 정합용 집중 소자부(132)는 저주파수 대역의 주파수 튜닝에 따른 저주파 대역의 정합도를 확보하는 역할을 하며, 저주파 정합용 저항(132a) 및 저주파 정합용 커패시터(132b)를 포함한다.The low frequency matching concentrating element unit 132 serves to secure the matching degree of the low frequency band according to the frequency tuning of the low frequency band, and includes a low frequency matching resistor 132a and a low frequency matching capacitor 132b.

저주파 정합용 저항(132a)는 저주파 대역의 저항 값을 변경하여 저주파수의 주파수 대역을 조정한다. The low frequency matching resistor 132a adjusts the low frequency band resistance to adjust the low frequency frequency band.

저주파 정합용 커패시터(132b)는 저주파 대역의 캐패시터 값을 변경하여 저주파수의 주파수 대역을 조정한다.The low frequency matching capacitor 132b adjusts the low frequency band capacitor value to adjust the low frequency band.

그래서, 저주파 정합용 저항(132a)의 값을 50 Ω으로 하고, 저주파 정합용 커패시터(132b)의 값을 5 pF으로 결정하면 저주파수 대역으로 주파수 대역이 이동하여 30MHz 주파수 대역을 만족한다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 EMC 측정용 안테나(100)는 저주파 정합용 집중 소자부(132)의 값을 변화시키면 저주파수 대역의 주파수 튜닝이 가능한 장점을 가진다.Thus, when the value of the low frequency matching resistor 132a is set to 50 Ω and the value of the low frequency matching capacitor 132b is set to 5 pF, the frequency band shifts to the low frequency band to satisfy the 30 MHz frequency band. Therefore, the EMC measuring antenna 100 according to the embodiment of the present invention has an advantage that the frequency tuning of the low frequency band is possible by changing the value of the low frequency matching lumped element unit 132.

고주파 정합용 집중 소자부(133)는 광대역 트랜스포머(120)로부터 연결된 신호선에 병렬로 구성하여 고주파 대역의 정합도를 확보하는 역할을 하며, 고주파 정합용 인덕터(133a) 및 고주파 정합용 커패시터(133b)를 포함한다. The high frequency matching concentrating element unit 133 is configured in parallel to the signal line connected from the broadband transformer 120 to secure the matching degree of the high frequency band, and the high frequency matching inductor 133a and the high frequency matching capacitor 133b. It includes.

고주파 정합용 인덕터(133a)는 고주파 대역의 인덕터 값을 변경하여 고주파 수의 주파수 대역을 조정한다.The high frequency matching inductor 133a adjusts the frequency band of the high frequency by changing the inductor value of the high frequency band.

고주파 정합용 커패시터(133b)는 고주파 대역의 캐패시터 값을 변경하여 고주파수의 주파수 대역을 조정한다.The high frequency matching capacitor 133b adjusts the frequency band of the high frequency by changing the capacitor value of the high frequency band.

그래서, 고주파 정합용 인덕터(133a)의 값을 5 nH으로 하고, 고주파 정합용 커패시터(133b)의 값을 1 pF으로 결정하는 경우 고주파수 대역으로 주파수 대역이 이동하여 1000 MHz 주파수 대역을 만족한다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 EMC 측정용 안테나(100)는 고주파 정합용 집중 소자부(133)의 값을 변화시키면 고주파수 대역의 주파수 튜닝이 가능한 장점을 가진다.Therefore, when the value of the high frequency matching inductor 133a is 5 nH and the value of the high frequency matching capacitor 133b is 1 pF, the frequency band shifts to the high frequency band to satisfy the 1000 MHz frequency band. Therefore, the EMC measuring antenna 100 according to the embodiment of the present invention has an advantage that the frequency tuning of the high frequency band is possible when the value of the high frequency matching concentrating element unit 133 is changed.

급전부(140)는 안테나에 EMC 측정 장비의 출력 및 전원을 공급하는 역할을 한다.The feeder 140 serves to supply the output and power of the EMC measurement equipment to the antenna.

제어부(150)는 EMC 측정용 안테나(100)의 전반적인 동작을 위한 상기 각부의 동작을 제어한다.The controller 150 controls the operation of each unit for the overall operation of the EMC measuring antenna 100.

제어부(150)는 초광대역 정합 회로부(130)의 정합용 인덕터(131)를 통해 전체 안테나의 정합도를 조정하고, 중심주파수를 중심으로 저주파 정합용 집중 소자부 및 고주파 정합용 집중 소자부의 각 소자 값을 가변하여 주파수를 튜닝(Tuning)함으로써 안테나의 대역폭을 조정하는 역할을 한다.The controller 150 adjusts the matching degree of the entire antenna through the matching inductor 131 of the ultra wide band matching circuit unit 130, and each element of the low frequency matching concentrator and the high frequency matching concentrator Tuning the frequency by varying the value serves to adjust the bandwidth of the antenna.

예컨대, 제어부(150)는 중심주파수인 500 MHz 주파수를 중심으로 저주파수와 고주파수로 나누어 저주파수는 저주파 정합용 집중 소자부(132)를 사용하고, 고주파수는 고주파 정합용 집중 소자부(133)를 사용하여 EMC 안테나의 대역폭을 확보한다. 이러한, 제어부(150)의 제어는 도면에서는 생략되었으나 EMC 측정용 안테 나(100)와 연동되는 EMC 측정용 장비와 연관되어 동작할 수 있다.For example, the control unit 150 is divided into a low frequency and a high frequency centered on a 500 MHz frequency, which is a center frequency, and a low frequency is used by the low frequency matching concentrator 132 and a high frequency is used by the high frequency matching concentrator 133. Secure the bandwidth of the EMC antenna. Although the control of the controller 150 is omitted in the drawing, the control of the controller 150 may operate in association with the EMC measurement equipment interoperating with the EMC measurement antenna 100.

한편, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 EMC 측정용 안테나의 반사손실을 나타낸 그래프이다.On the other hand, Figure 3 is a graph showing the return loss of the antenna for EMC measurement according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도 3을 참조하면, 상기 도 1을 통해 설명된 전통적인 다이폴 안테나와 도 2를 통해 설명된 본 발명의 실시 예에 따른 EMC 측정용 안테나(100)의 반사손실을 비교하여 보여준다. Referring to FIG. 3, a return loss of the conventional dipole antenna described with reference to FIG. 1 and the EMC measuring antenna 100 according to the embodiment of the present invention described with reference to FIG. 2 are compared.

본 발명의 실시 예에 따른 EMC 측정용 안테나(100)의 반사손실(Return Loss) -10 dB를 기준으로 약 30 MHz ~ 1000 MHz의 주파수 대역폭이 나타나는 것을 볼 수 있다.It can be seen that a frequency bandwidth of about 30 MHz to 1000 MHz appears on the basis of -10 dB of return loss of the EMC measuring antenna 100 according to an embodiment of the present invention.

한편, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 EMC 측정용 안테나의 초광대역 정합회로부의 정합용 인덕터 값을 변화시킨 그래프를 나타낸다.4 is a graph illustrating a change in a matching inductor value of an ultra-wideband matching circuit unit of an EMC measuring antenna according to an exemplary embodiment of the present invention.

첨부된 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 EMC 측정용 안테나(100)의 정합용 인덕터(131) 값의 변화에 따른 반사손실 모의시험 결과를 보여준다. 도면에서 보는 바와 같이 정합용 인덕터(131) 값의 변화에 따라 안테나의 정합도가 변하는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 4, a simulation result of the return loss according to the change of the value of the matching inductor 131 of the EMC measuring antenna 100 according to the exemplary embodiment of the present invention is shown. As shown in the figure, it can be seen that the matching degree of the antenna changes as the value of the matching inductor 131 changes.

한편, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 EMC 측정용 안테나의 초광대역 정합 회로부의 저주파 정합용 저항 값을 변화시킨 그래프를 나타낸다.FIG. 5 is a graph showing a change in resistance values for low frequency matching of the ultra wide band matching circuit of the antenna for EMC measurement according to the exemplary embodiment of the present invention.

첨부된 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 EMC 측정용 안테나(100)의 저주파 정합용 저항(132a) 값의 변화에 따른 반사손실 모의 실험 결과를 보여준다. 도면에서 보는 바와 같이 저주파 정합용 저항(132a) 값의 변화에 따라 저주파 수의 주파수 대역이 변하는 것을 알 수 있다. 따라서, 저주파 정합용 저항(132a)에 적절한 저항 값을 사용하거나 조절하면 저주파수 대역의 주파수 튜닝이 가능하다.Referring to FIG. 5, a simulation result of the return loss according to the change of the low frequency matching resistance 132a of the EMC measuring antenna 100 according to the exemplary embodiment of the present invention is shown. As shown in the figure, it can be seen that the frequency band of the low frequency changes as the value of the low frequency matching resistor 132a changes. Therefore, if the appropriate resistance value is used or adjusted for the low frequency matching resistor 132a, frequency tuning of the low frequency band is possible.

한편, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 EMC 측정용 안테나의 초광대역 정합 회로부의 저주파 정합용 커패시터 값을 변화시킨 그래프를 나타낸다.6 is a graph showing a change in the low frequency matching capacitor value of the ultra wide band matching circuit of the EMC measuring antenna according to the exemplary embodiment of the present invention.

첨부된 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 EMC 측정용 안테나(100)의 저주파 정합용 커패시터(132b) 값에 따라 저주파수의 주파수 대역이 변하는 것을 알 수 있다. 따라서, 적절한 저주파 정합용 커패시터(132b) 값을 선택하여 사용하면 저주파수 대역의 주파수 튜닝이 가능하다.Referring to FIG. 6, it can be seen that the frequency band of the low frequency is changed according to the value of the low frequency matching capacitor 132b of the EMC measuring antenna 100 according to the exemplary embodiment of the present invention. Therefore, if the appropriate low frequency matching capacitor 132b is selected and used, frequency tuning of the low frequency band is possible.

한편, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 EMC 측정용 안테나의 초광대역 정합 회로부의 고주파 정합용 인덕터(133a) 값을 변화시킨 그래프를 나타낸다.7 is a graph showing a change in the value of the high frequency matching inductor 133a of the ultra wide band matching circuit of the EMC measuring antenna according to the exemplary embodiment of the present invention.

처부된 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 EMC 측정용 안테나(100)의 고주파 정합용 인덕터(133a) 값에 따라 고주파수의 주파수 대역이 변하는 것을 알 수 있다. 따라서, 적절한 고주파 정합용 커패시터(133a) 값을 선택하여 사용하면 고주파수 대역의 주파수 튜닝이 가능하다.Referring to FIG. 7, it can be seen that the frequency band of the high frequency is changed according to the value of the high frequency matching inductor 133a of the EMC measuring antenna 100 according to the exemplary embodiment of the present invention. Therefore, by selecting and using an appropriate value of the high frequency matching capacitor 133a, frequency tuning of the high frequency band is possible.

한편, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 EMC 측정용 안테나의 초광대역 정합 회로부의 고주파 정합용 커패시터 값을 변화시킨 그래프를 나타낸다.8 is a graph showing a change in the value of the high-frequency matching capacitor of the ultra-wideband matching circuit of the EMC measuring antenna according to the embodiment of the present invention.

첨부된 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 EMC 측정용 안테나(100)의 고주파 정합용 커패시터(133b) 값에 따라 고주파수의 주파수 대역이 변하는 것을 알 수 있다. 따라서, 적절한 고주파 정합용 커패시터(133b) 값을 선택하여 사용하면 저주파수 대역의 주파수 튜닝이 가능하다.Referring to FIG. 8, it can be seen that the frequency band of the high frequency is changed according to the value of the high frequency matching capacitor 133b of the EMC measuring antenna 100 according to the exemplary embodiment of the present invention. Therefore, the frequency tuning of the low frequency band is possible by selecting and using an appropriate value of the high frequency matching capacitor 133b.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면 EMC 측정용 안테나(100)는 전통적인 다이폴 안테나의 급전부에 광대역 트랜스 포머(1:1)를 위치시키고 트랜스 포머 신호선에 초광대역 특성을 갖는 집중소자 정합회로를 위치시켜 초광대역 특성을 나타나게 하는 특징이 있다. 그리고, 초광대역 정합회로부의 저주파 집중 소자부/고주파 집중 소자부의 값을 변화시켜 원하는 주파수 대역을 선택적으로 가변 할 수 있는 효과가 있다.As such, according to an exemplary embodiment of the present invention, the EMC measuring antenna 100 includes a lumped element matching circuit having a wideband transformer (1: 1) at a feeder of a conventional dipole antenna and having an ultra-wideband characteristic at a transformer signal line. Position to reveal ultra-wideband characteristics. In addition, there is an effect that the desired frequency band can be selectively changed by changing the value of the low frequency concentrating element portion / high frequency concentrating element portion of the ultra wide band matching circuit portion.

그러므로, 하나의 안테나로 방사성 EMC 주파수 대역을 만족하고, 안테나 인자 역시 우수한 EMC 측정용 안테나를 설계함으로써 전자파 밀집 공간에서의 EMC 측정을 용이하게 하는 효과를 기대할 수 있다.Therefore, by designing an antenna for EMC measurement that satisfies the radiated EMC frequency band with one antenna and excellent antenna factor, the effect of facilitating EMC measurement in an electromagnetic wave dense space can be expected.

이상에서는 본 발명의 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되는 것은 아니며 그 외의 다양한 변경이 가능하다.Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible.

예컨대, 도 2에 도시한 본 발명의 실시 예에서는 다이폴 안테나를 사용하는것으로 설명하였으나 이에 한정되지 않고, 모노폴, 패치형, PIFA(Planar Inverted F Antenna) 형태 등의 안테나의 급전부와 연결된 트랜스포머의 신호선과 연결하며 초광대역 특성을 획득하는 초광대역 정합 회로를 갖는 EMC 측정용 안테나를 구성할 수 있다. 그래서 용도 및 종류 등에 따라 다양한 형태와 성능의 EMC 안테나를 구성할 수 있는 이점이 있다.For example, the embodiment of the present invention illustrated in FIG. 2 is described as using a dipole antenna, but is not limited thereto, and a signal line of a transformer connected to a feeding part of an antenna such as a monopole, a patch type, and a Planar Inverted F Antenna (PIFA) type and the like; It is possible to configure an EMC measurement antenna with an ultra-wideband matching circuit that connects and acquires ultra-wideband characteristics. Therefore, there is an advantage to configure the EMC antenna of various forms and performances according to the use and type.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위 에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

도 1은 종래의 전통적인 다이폴 안테나를 나타낸 도면이다. 1 is a view showing a conventional conventional dipole antenna.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 EMC 측정용 안테나의 구조를 나타낸다.2 shows a structure of an antenna for EMC measurement according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 EMC 측정용 안테나의 반사손실을 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing the return loss of the antenna for EMC measurement according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 EMC 측정용 안테나의 초광대역 정합회로부의 정합용 인덕터 값을 변화시킨 그래프를 나타낸다.4 is a graph illustrating a change of a matching inductor value of the ultra wide band matching circuit unit of the EMC measuring antenna according to the exemplary embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 EMC 측정용 안테나의 초광대역 정합 회로부의 저주파 정합용 저항 값을 변화시킨 그래프를 나타낸다.FIG. 5 is a graph showing a change in resistance values for low frequency matching of an ultra wide band matching circuit of an EMC measuring antenna according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 EMC 측정용 안테나의 초광대역 정합 회로부의 저주파 정합용 커패시터 값을 변화시킨 그래프를 나타낸다.FIG. 6 is a graph illustrating a change of a low frequency matching capacitor value of an ultra wide band matching circuit of an EMC measuring antenna according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 EMC 측정용 안테나의 초광대역 정합 회로부의 고주파 정합용 인덕터(133a) 값을 변화시킨 그래프를 나타낸다.7 is a graph showing a change in the value of the high frequency matching inductor 133a of the ultra wide band matching circuit of the EMC measuring antenna according to the exemplary embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 EMC 측정용 안테나의 초광대역 정합 회로부의 고주파 정합용 커패시터 값을 변화시킨 그래프를 나타낸다.FIG. 8 is a graph illustrating a change of a high frequency matching capacitor value of an ultra wide band matching circuit of an EMC measuring antenna according to an exemplary embodiment of the present invention.

Claims (7)

안테나에 연결되어 불균형한 신호를 균형된 신호로 변환하는 광대역 트랜스포머; 및A broadband transformer connected to the antenna for converting an unbalanced signal into a balanced signal; And 상기 신호의 전자파 적합성 측정(Electromagnetic Compatibility, EMC)에 요구되는 초광대역 주파수의 조절이 가능한 집중소자를 가지고 중심주파수를 기준으로 저주파수와 고주파수로 구분하는 초광대역 정합 회로를 포함하되,It includes an ultra-wideband matching circuit that has a lumped element capable of adjusting the ultra-wideband frequency required for the electromagnetic compatibility (EMC) of the signal and divided into a low frequency and a high frequency based on a center frequency, 상기 초광대역 정합회로는, 상기 광대역 트랜스포머의 신호선과 병렬로 구성하여 안테나의 정합을 유도하는 정합용 인덕터, 상기 정합용 인덕터와 병렬로 구성하여 안테나 대역폭의 저주파수 대역을 정합하는 저주파 정합용 저항과 저주파 정합용 캐패시터를 포함하는 저주파 정합용 집중 소자부 및 상기 신호선에 연결되어 상기 안테나 대역폭의 고주파수 대역을 정합하는 고주파 정합용 집중 소자부를 포함하는 것을 특징으로 하는 EMC 측정 안테나.The ultra-wideband matching circuit includes a matching inductor configured in parallel with a signal line of the broadband transformer to induce antenna matching, and a low frequency matching resistor and low frequency configured in parallel with the matching inductor to match a low frequency band of an antenna bandwidth. And a low frequency matching concentrating element part including a matching capacitor and a high frequency matching concentrating element part connected to the signal line to match a high frequency band of the antenna bandwidth. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 안테나는,The antenna includes: 다이폴 안테나, 모노폴 안테나, 패치형 안테나, PIFA(Planar Inverted F Antenna) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 EMC 측정 안테나.EMC measuring antenna, characterized in that any one of a dipole antenna, a monopole antenna, a patch antenna, a Planar Inverted F Antenna (PIFA). 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 정합용 인덕터는,The matching inductor, 상기 광대역 트랜스포머와 병렬로 연결되어 안테나의 정합도를 조절하는 것을 특징으로 하는 EMC 측정 안테나.EMC measurement antenna, characterized in that connected in parallel with the broadband transformer to adjust the matching degree of the antenna. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 저주파 정합용 집중 소자부는,The low frequency matching element for the matching portion, 상기 저주파 대역의 저항 값을 변경하여 상기 저주파수의 주파수 대역을 조정하는 저주파 정합용 저항; 및A low frequency matching resistor for adjusting the frequency band of the low frequency by changing a resistance value of the low frequency band; And 상기 저주파 대역의 캐패시터 값을 변경하여 상기 저주파수의 주파수 대역을 조정하는 저주파 정합용 캐패시터A low frequency matching capacitor for adjusting the low frequency band capacitor by changing the low frequency band capacitor value. 를 포함하는 EMC 측정 안테나.EMC measuring antenna comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 고주파 정합용 집중 소자부는,The high frequency matching concentrated element unit, 상기 고주파 대역의 인덕터 값을 변경하여 상기 고주파수의 주파수 대역을 조정하는 고주파 정합용 인덕터; 및A high frequency matching inductor for adjusting the frequency band of the high frequency by changing an inductor value of the high frequency band; And 상기 저주파 대역의 캐패시터 값을 변경하여 상기 고주파수의 주파수 대역을 조정하는 고주파 정합용 캐패시터A high frequency matching capacitor for adjusting the frequency band of the high frequency by changing the capacitor value of the low frequency band 를 포함하는 EMC 측정 안테나.EMC measuring antenna comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 정합용 인덕터를 통해 안테나의 정합도를 조정하고, 상기 중심주파수를 중심으로 상기 저주파 정합용 집중 소자부 및 고주파 정합용 집중 소자부의 각 소자 값을 가변 하여 상기 안테나의 대역폭을 조정하는 제어부를 더 포함하는 EMC 측정 안테나.A control unit for adjusting the matching degree of the antenna through the matching inductor, and adjusts the bandwidth of the antenna by varying the values of the elements of the low frequency matching concentrator element and the high frequency matching concentrator element around the center frequency. EMC measuring antenna included.
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