KR101491495B1 - 다수의 ｌ 모양 슬릿을 이용한 삼중대역 원형편파 육각 슬롯 마이크로스트립 안테나 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다중대역 원형편파 안테나에 관한 것으로서 유전체 기판, 유전체 기판의 일면에 형성되고, 슬롯 및 상기 슬롯에 연결된 슬릿이 형성된 접지면, 유전체 기판의 양면 중, 접지면과 반대면에 형성된 급전선로, 및 유전체 기판 아래에 소정의 길이만큼 떨어져 위치한 반사판을 포함하고, 슬롯 및 슬릿의 형태에 따라 복수의 공진대역을 갖는 것을 특징으로 함으로써, 다중대역 원형편파 안테나를 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 다중대역 원형편파 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유전체 기판의 접지면에 슬롯과 슬릿을 형성하여 다중대역을 갖는 다중대역 원형편파 안테나에 관한 것이다.
마이크로스트립 안테나는 박형(low-profile)이며, 경량(low weight), 제작이 간편한 장점과 원형편파를 쉽게 구현 할 수 있으므로 원형편파 안테나를 구현하는 데 많이 이용되고 있다. 원형편파는 반사, 산란, 회절 등의 복잡한 통신환경뿐만 아니라, 우천 시와 같은 극성변화가 우려되는 기지국, 이동통신 및 위성통신 환경에서 우수한 전송 특성을 가지고 있으므로 안테나의 원형편파 구현을 위한 연구가 많이 진행되고 있다. 현재 위성 통신, global positioning system 등과 같은 다양한 통신 서비스의 발달로 L1 band, L2 band, 또는 GLONASS와 같은 multi-band를 커버하는 다중 대역 원형편파 특성을 가지는 안테나를 필요로 한다. 그러나 협소한 다중 대역 원형편파의 대역폭과 적층형으로 여러 복사소자의 사용으로 제작에 어려움을 겪고 있는 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 슬롯과 슬릿을 형성하여 다중대역을 갖는 다중대역 원형편파 안테나를 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 유전체 기판; 상기 유전체 기판의 일면에 형성되고, 슬롯 및 상기 슬롯에 연결된 슬릿이 형성된 접지면; 상기 유전체 기판의 양면 중, 상기 접지면과 반대면에 형성된 급전선로; 및 상기 유전체 기판 아래에 소정의 길이만큼 떨어져 위치한 반사판을 포함하고, 상기 슬롯 및 상기 슬릿의 형태에 따라 복수의 공진대역을 갖는 것을 특징으로 하는 다중대역 원형편파 안테나를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 슬롯의 형태와 크기에 따라 제 1 공진대역이 결정되고, 상기 슬롯은 육각형 형태인 것을 특징으로 하는 다중대역 원형편파 안테나일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 슬릿의 개수, 상기 슬릿의 길이, 및 상기 슬릿이 상기 슬롯에 연결되는 위치에 따라 안테나의 공진대역의 개수와 주파수가 결정되고, 상기 슬릿의 길이가 길어질수록 상기 슬릿에 해당하는 공진대역 주파수가 작아지는 것을 특징으로 하는 다중대역 원형편파 안테나일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 슬릿은, 상기 슬롯의 일 변에 연결되는 제 1 슬릿; 및 상기 슬롯의 변 중, 상기 제 1 슬릿이 연결된 변의 양측 변에 연결되는 두 개의 제 2 슬릿을 포함하고, 상기 제 1 슬릿에 의해 제 2 공진대역이 결정되고, 상기 두 개의 제 2 슬릿에 의해 제 3 공진대역이 결정되는 것을 특징으로 하는 다중대역 원형편파 안테나일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 제 1 슬릿 및 상기 두 개의 제 2 슬릿은 “L”모양의 형태이고, 상기 제 1 슬릿의 길이와 상기 제 2 슬릿의 길이는 상이하고, 상기 제 1 슬릿의 길이에 따른 제 2 공진대역과 상기 두 개의 제 2 슬릿의 길이에 따른 제 3 공진대역은 독립적으로 조정할 수 있는 것을 특징으로 하는 다중대역 원형편파 안테나일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 급전선로는 테이퍼(taper) 형태이고, 50옴의 임피던스를 갖는 것을 특징으로 하는 다중대역 원형편파 안테나일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 유전체 기판과 상기 반사판과의 거리는 상기 안테나의 주파수에 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 다중대역 원형편파 안테나일 수 있다.
본 발명에 따르면, 슬롯과 슬릿을 이용하여 다중대역 원형편파 안테나를 제공할 수 있다. 또한, 반사판을 포함함으로써 안테나의 이득을 증가시킬 수 있다. 나아가, 기존 안테나보다 제작이 쉽고, 협소한 원형편파 대역을 개선시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중대역 원형편파 안테나를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다중대역 원형편파 안테나를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 슬릿 유무에 따른 반사계수 및 축비를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제 2 슬릿의 길이 변화에 따른 반사계수 및 축비를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제 1 슬릿의 길이 변화에 따른 반사계수 및 축비를 나타낸 그래프이다.
도 6은 실제 구현된 본 발명의 실시예에 따른 다중대역 원형편파 안테나를 도시한 것이다.
도 7은 도 6의 다중대역 원형편파 안테나의 측정된 반사계수를 나타낸 그래프이다.
도 8은 도 6의 다중대역 원형편파 안테나의 측정된 축비를 나타낸 그래프이다.
도 9는 도 6의 다중대역 원형편파 안테나의 측정된 이득을 나타낸 그래프이다.
도 10은 도 6의 다중대역 원형편파 안테나의 측정된 복사패턴을 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다중대역 원형편파 안테나를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 슬릿 유무에 따른 반사계수 및 축비를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제 2 슬릿의 길이 변화에 따른 반사계수 및 축비를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제 1 슬릿의 길이 변화에 따른 반사계수 및 축비를 나타낸 그래프이다.
도 6은 실제 구현된 본 발명의 실시예에 따른 다중대역 원형편파 안테나를 도시한 것이다.
도 7은 도 6의 다중대역 원형편파 안테나의 측정된 반사계수를 나타낸 그래프이다.
도 8은 도 6의 다중대역 원형편파 안테나의 측정된 축비를 나타낸 그래프이다.
도 9는 도 6의 다중대역 원형편파 안테나의 측정된 이득을 나타낸 그래프이다.
도 10은 도 6의 다중대역 원형편파 안테나의 측정된 복사패턴을 나타낸 그래프이다.
본 발명에 관한 구체적인 내용의 설명에 앞서 이해의 편의를 위해 본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안의 개요 혹은 기술적 사상의 핵심을 우선 제시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다중대역 원형편파 안테나는 유전체 기판, 상기 유전체 기판의 일면에 형성되고, 슬롯 및 상기 슬롯에 연결된 슬릿이 형성된 접지면, 상기 유전체 기판의 양면 중, 상기 접지면과 반대면에 형성된 급전선로, 및 상기 유전체 기판 아래에 소정의 길이만큼 떨어져 위치한 반사판을 포함하고, 상기 슬롯 및 상기 슬릿의 형태에 따라 복수의 공진대역을 갖는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안을 명확하게 하기 위한 발명의 구성을 본 발명의 바람직한 실시예에 근거하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 당해 도면에 대한 설명시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다. 아울러 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명 그리고 그 이외의 제반 사항이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중대역 원형편파 안테나를 도시한 것이다.
다중대역 원형편파 특성을 구현하기 위하여, 기존 안테나에서는 다른 공진대역을 갖도록 다른 소자를 적층시켜야 하는바, 안테나 제작이 어려워지는 단점이 있다. 안테나 제작을 간편하고 소형화하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중대역 원형편파 안테나는 슬롯(130)과 슬릿(140, 150)을 이용한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다중대역 원형편파 안테나는 유전체 기판(110), 접지면(120), 급전선로(160), 및 반사판(170)으로 구성되고, 접지면(120)은 슬롯(130), 슬릿(140, 150)으로 구성된다.
도 1의 형태에 따라 육각형 형태의 슬롯(130)과 "L" 모양의 슬릿(140, 150)에 의해 삼중대역 원형편파 안테나가 구현된다. 도 1의 형태는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중대역 원형편파 안테나가 구현되는 일 예로써, 형태는 도 1에 국한하지 않는다.
유전체 기판(110)은 일면에 접지면이 형성되고, 타면에 급전선로(160)가 형성된다.
보다 구체적으로, 유전체 기판(110)의 일면에는 슬롯(130)과 슬릿(140, 150)이 형성된 접지면(120)이 형성되고, 타면에는 급전선로(160)가 형성된다. 유전체 기판(110)으로 RF-35 기판을 이용할 수 있다.
접지면(120)은 유전체 기판(110)의 일면에 형성되고, 슬롯(130) 및 슬롯(130)에 연결된 슬릿(140, 150)이 형성된다. 슬롯(130) 및 슬릿(140, 150)의 형태에 따라 복수의 공진대역을 가질 수 있다.
보다 구체적으로, 접지면(120)은 유전체 기판(110)의 일면에 전체에 걸쳐 형성된다. 유전체 기판(110)의 일면에 형성된 접지면(120)에 원형편파를 복사하는 슬롯(130)이 형성되고, 다중 공진대역을 형성하기 위하여, 슬롯(130)에 슬릿(140, 150)을 연결한다. 상기 슬릿(140, 150)은 하나일 수 있다. 슬롯(130)을 이용하여 제작이 쉽고, 양방향 방사 패턴을 가지고, 광대역 특성을 가질 수 있다. 슬릿(140, 150)은 슬롯(130)에 연결되는 형태로 구현될 수 있다. 하나의 공진대역 특성을 구현하는 슬롯(130)과 상기 슬롯(130)에 의한 공진대역 이외의 공진대역 특성을 구현하는 슬릿(140, 150)에 의해 다중대역 안테나를 구현할 수 있다.
슬롯(130)의 형태와 크기에 따라 제 1 공진대역이 결정될 수 있다.
보다 구체적으로, 슬롯(130)의 형태와 크기는 다양할 수 있다. 슬롯(130)은 육각형 형태일 수 있다. 육각형 형태의 슬롯은 두 쌍의 수직-수평선과 두 개의 대각선으로 구성될 수 있다. 상기 육각형 형태는 정사각형의 형태에서 대각선 모서리를 정삼각형 형태로 잘라낸 형태일 수 있다. 육각형 형태의 슬롯(130)은 직교한 구 전계(electric field)성분을 π/2의 위상차이를 가지도록 하여 원형편파를 발생시킨다. 즉, 슬롯(130)에 의해 고주파에서 원형편파 특성을 발생시키고, 그에 따라 제 1 공진대역이 결정된다.
슬릿(140, 150)의 개수, 슬릿(140, 150)의 길이, 및 슬릿(140, 150)이 슬롯(130)에 연결되는 위치에 따라 안테나의 공진대역의 개수와 주파수가 결정될 수 있다.
보다 구체적으로, 슬롯(130)에 의해 제 1 공진대역이 결정되고, 슬롯(130)에 연결된 슬릿(140, 150)에 의해 다른 공진대역이 결정됨으로써 다중대역 원형편파 안테나가 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 다중대역 원형편파 안테나에 의해 구현하고자 하는 다중대역의 수와 주파수는 슬롯(130)에 의해 구현되는 제 1 공진대역과 슬릿(140, 150)에 의해 구현되는 다른 공진대역들에 의해 구현될 수 있다. 슬릿(140, 150)은 슬롯(130)에 연결되어 구현되며, 슬릿(140, 150)의 개수, 길이, 및 슬롯(130)에 연결되는 위치에 따라 구현되는 공진대역의 수와 주파수가 결정된다. 2 개 이상의 슬릿(140, 150)이 동일한 공진대역과 주파수를 구현할 수도 있다. 따라서, 슬릿(140, 150)의 개수와 늘어나는 공진대역의 수는 동일할 수도 있으나, 상이할 수 있다.
슬릿(140, 150)의 길이가 길어질수록 슬릿(140, 150)에 해당하는 공진대역 주파수가 작아질 수 있다. 슬릿(140, 150)이 구현되는 길이에 따라 전기적인 길이가 줄어들거나, 늘어나게 되며, 슬릿(140, 150)의 길이가 길어질수록 슬릿(140, 150)에 해당하는 공진대역 주파수가 작아질 수 있다. 즉, 슬릿(140, 150)의 길이를 조절하여 슬릿(140, 150)에 해당하는 공진대역 주파수를 조절할 수 있다.
슬롯(130)과 슬릿(140, 150)의 형태는 도 1과 같이, 슬롯(130)은 육각형 형태로 구현되고, 슬릿은, 상기 슬롯의 일 변에 연결되는 제 1 슬릿(140), 슬롯(130)의 변 중, 제 1 슬릿(140)이 연결된 변의 양측 변에 연결되는 두 개의 제 2 슬릿(150)으로 구현될 수 있다. 제 1 슬릿(140)에 의해 제 2 공진대역이 결정되고, 두 개의 제 2 슬릿(150)에 의해 제 3 공진대역이 결정될 수 있다. 제 1 슬릿(140) 및 두 개의 제 2 슬릿(150)은 “L”모양의 형태이고, 제 1 슬릿(140)의 길이와 제 2 슬릿(150)의 길이는 상이할 수 있다. 제 1 슬릿(140)의 길이에 따른 제 2 공진대역과 두 개의 제 2 슬릿(150)의 길이에 따른 제 3 공진대역은 독립적으로 조정할 수 있다.
보다 구체적으로, 슬롯(130)에 연결되는 슬릿들은 "L" 모양의 형태로 구현될 수 있다. 슬릿(140, 150)은 육각형 슬롯(130)의 대각변 위치에 형성되는 제 1 슬릿(140)과 육각형 슬롯의 수직변과 수평변 위치에 형성되는 두 개의 제 2 슬릿(150)으로 형성될 수 있다. 제 1 슬릿(140)에 의해 제 2 공진대역이 결정되고, 두 개의 제 2 슬릿(150)은 동일한 형태로 구현되어, 제 3 공진대역을 결정할 수 있다. 제 1 슬릿(140)과 두 개의 제 2 슬릿(150)은 서로의 공진대역에 영향을 주지않는바, 제 2 공진대역과 제 3 공진대역은 각 슬릿의 길이를 조절함으로써 독립적으로 조정할 수 있다.
급전선로(160)는 유전체 기판(110)의 양면 중, 접지면(120)과 반대면에 형성된다.
보다 구체적으로, 유전체 기판(110)의 상부에는 슬롯(130) 및 슬릿(140, 150)이 형성된 접지면이 형성되고, 급전선로(160)는 그 반대면에 형성된다. 급전선로(160)는 마이크로 스트립 형태로 구현되며, 광대역 공진 특성을 위하여 테이퍼(taper) 형태일 수 있다. 테이퍼 형태는 스트립 라인 구조에서 선형적으로 넓어지는 형태로 구현된다. 테이퍼 형태의 급전선로(160)에 의해 안테나의 반사손실 대역폭을 향상시킬 수 있다. 급전선로(160)는 50옴의 임피던스를 갖도록 구현될 수 있다.
반사판(170)은 유전체 기판(110) 아래에 소정의 길이만큼 떨어져 위치한다.
보다 구체적으로, 마이크로스트립 슬롯 안테나에서 발생하는 패턴 양방향성은 안테나의 이득을 감소시킨다. 따라서, 원하는 방사방향의 반대방향으로 향하는 신호들을 반사판(170)을 이용하여 원하는 방사방향으로 반사시킴으로써 안테나의 이득을 향상시킨다. 이를 위하여, 유전체 기판(110) 아래, 즉, 급전선로(160)가 형성되는 방향으로 일정한 길이만큼 떨어진 위치에 반사판(170)을 구현한다. 부도체인 폼(foam) 등을 이용하여 반사판(170)을 유전체 기판에 고정시킬 수 있다.
유전체 기판(110)과 반사판(170)과의 거리는 안테나의 주파수에 따라 달라질 수 있다. 유전체 기판(110)과 떨어진 거리는 슬롯(130)에 의해 구현되는 제 1 공진대역의 주파수에 따라 결정될 수 있다. 상기 제 1 공진대역의 주파수의 길이를 그 길이로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다중대역 원형편파 안테나는 통신장치에 이용될 수 있다. 즉, 높은 이득과 다중 대역 원형편파 특성이 요구되는 무선통신과 위성통신에서 이용되는 통신장치에서 이용될 수 있다. 유전체 기판, 상기 유전체 기판의 일면에 형성되고, 슬롯 및 상기 슬롯에 연결된 슬릿이 형성된 접지면, 상기 유전체 기판의 양면 중, 상기 접지면과 반대면에 형성된 급전선로, 및 상기 유전체 기판 아래에 소정의 길이만큼 떨어져 위치한 반사판을 포함하고, 상기 슬롯 및 상기 슬릿의 형태에 따라 복수의 공진대역을 갖는 것을 특징으로 하는 다중대역 원형편파 안테나를 이용하여 신호를 송신 또는 수신하여 통신을 수행할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 통신장치에 대한 상세한 설명은 도 1의 다중대역 원형편파 안테나에 대한 상세한 설명에 대응하는바, 도 1의 다중대역 원형편파 안테나에 대한 상세한 설명으로 대신한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 삼중대역 원형편파 안테나를 도시한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 삼중대역 원형편파 안테나는 접지면에 삼중대역 원형편파 특성을 가지는 3개의 L 모양 슬릿(140, 150)이 연결된 육각형 슬롯(130)과 접지면의 반대 면에 형성된 테이퍼(taper)형 급전선로, 급전선로로부터 k만큼 아랫부분에 배치된 반사판의 구조를 가질 수 있다. 삼중대역 원형편파 특성을 가지는 육각형 슬롯(130)은 두 쌍의 Rw-tw의 크기를 가지는 수직-수평선과 √2tw의 크기를 가지는 2개의 대각선으로 구성되어 있으며 60 mm × 60 mm 크기의 접지면 중앙 위치한다. 육각형 슬롯의 수직-수평선에는 L1의 길이와 h1의 높이를 가지는 L 모양 제 2 슬릿(150)이 각각의 선의 오른쪽 점으로부터 d1의 거리만큼 떨어져 연결되어 있고 대각선에는 L2의 길이와 h2의 높이를 가지는 L 모양 제 1 슬릿(140)이 선의 오른쪽 점으로부터 d2의 거리만큼 떨어져 위치한다. 각각의 L 모양 슬릿은 0.95 mm의 두께를 가진다. 단일 급전선로는 1.52 mm 두께의 RF-35 기판(상대유전상수=3.5, loss tangent=0.0018) 아랫면에 50-Ω 임피던스를 가지는 3.4 mm의 두께로 fh2만큼 스트립 라인 구조를 가지고 fh1-fh2 만큼 3.4 mm 에서 fw로 선형적으로 넓어지는 테이퍼(taper)형으로 형성되어 있다. 삼중대역 원형편파 안테나의 최적화된 설계 값은 다음 표 1과 같다.
| 파라미터 | 값 | 파라미터 | 값 |
| Rw | 27.5 | tw | 11.5 |
| fw | 14.9 | k | 15 |
| fh1 | 26.3 | fh2 | 14.55 |
| h1 | 2 | h2 | 1.95 |
| L1 | 10.25 | L2 | 12.65 |
| d1 | 5.72 | d2 | 5.75 |
| d3 | 0.63 |
도 3 내지 도 5는 상기 표 1의 값에 의해 구현되는 본 발명의 실시예에 따른 삼중대역 원형편파 안테나의 값들의 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 슬릿 유무에 따른 반사계수 및 축비를 나타낸 그래프이다. 육각형 슬롯에 L 모양 슬릿의 유무에 따른 반사 손실과 축비이다. 먼저 육각형 슬롯 구조는 4.8 GHz에서 원형편파 특성을 발생시킨다. 육각형 슬롯의 "L" 모양 슬릿을 추가하면 다른 2개의 주파수 대에서 원형편파 특성을 얻을 수 있다. 도 3에서 확인할 수 있듯이 육각형 슬롯의 수직-수평선과 대각선에 L 모양 슬릿이 추가되었을 때 4.2 GHz와 3.5 GHz에서 또 다른 원형편파가 발생한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제 2 슬릿의 길이 변화에 따른 반사계수 및 축비를 나타낸 그래프이다. L 모양 제 2 슬릿의 길이 L1의 변화에 따른 시뮬레이션을 보여주고 있다. L 모양 슬릿 1, 3의 길이 L1이 9.5 mm에서 11 mm 로 증가할수록 4.2 GHz 근처의 공진대역과 원형편파 특성이 저주파대역으로 하향하고 3.5 GHz의 공진대역과 원형편파 특성은 변화가 없는 것을 확인할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제 1 슬릿의 길이 변화에 따른 반사계수 및 축비를 나타낸 그래프이다. "L" 모양 제 1 슬릿의 길이 L2의 변화가 L1과 마찬가지로 저주파 공진대역과 원형편파 특성만 영향을 주는 것을 확인할 수 있다. 그러므로 L 모양 제 1 슬릿과 제 2 슬릿 그리고 육각형 슬롯으로 3개의 주파수 대역에서 원형편파 특성을 독립적으로 조정할 수 있다.
도 6은 실제 구현된 본 발명의 실시예에 따른 다중대역 원형편파 안테나를 도시한 것이다. 최적화된 파라미터를 바탕으로 제작된 안테나 사진이다. 제작된 안테나는 반사판 위에 4개의 foam을 사용하여 지지하였다. 안테나는 50-Ω 동축 케이블에 의해 급전되었으며, Agilent 8510C 네트워크 분석기를 사용하여 반사계수를 측정하였다. 제작된 안테나는 33.16%와 22.72%의 -10 dB 반사계수 이하의 대역폭을 만족했으며 3개의 주파수 대에서 3 dB이하의 값을 가지는 축비가 측정되었다. 또한 모든 주파수에서 단방향성의 패턴이 측정되었다.
도 7은 도 6의 다중대역 원형편파 안테나의 측정된 반사계수를 나타낸 그래프이다. 제작된 안테나의 반사계수에 대한 시뮬레이션 결과와 측정결과로써, 측정된 -10 dB 이하의 반사계수 대역폭은 저주파 대역에서3.22 - 4.5 GHz(33.16%), 고주파 대역에서 4.76 - 5.98 GHz(22.72%)로 측정되었다.
도 8은 도 6의 다중대역 원형편파 안테나의 측정된 축비를 나타낸 그래프이고, 도 9는 도 6의 다중대역 원형편파 안테나의 측정된 이득을 나타낸 그래프이다. 안테나의 시뮬레이션과 측정된 축비를 비교한 것으로, 측정된 3 dB 축비는 θ=0°에서 측정되었으며 1.7% (3.49 - 3.55 GHz), 3.86% (4.06 - 4.22 GHz), 5.23% (5.03 - 5.3 GHz)의 대역폭을 가진다. 다음과 같이 측정된 3 dB 축비 대역폭 이내의 안테나 최고 이득은 각각 5.54 dBi, 4.68 dBi, 6.85 dBi이며 도 9에서 확인할 수 있다.
도 10은 도 6의 다중대역 원형편파 안테나의 측정된 복사패턴을 나타낸 그래프이다. (a), (b)와 (c)는 3.53 GHz, 4.15 GHz와 5.08 GHz에서 측정된 RHCP(co-polarization)패턴과 LHCP(cross-polarization) 패턴을 x-z면과 y-z면에서 보여주고 있다. +z축 방향에서Co-polarization(RHCP)는 Cross-polarization(LHCP)보다 16 dB이상 높으므로 제안된 안테나는 +z축으로 단방향성을 가지는 것을 확인할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
110: 유전체 기판
120: 접지면
130: 슬롯
140: 제 1 슬릿
150: 제 2 슬릿
160: 급전선로
170: 반사판
120: 접지면
130: 슬롯
140: 제 1 슬릿
150: 제 2 슬릿
160: 급전선로
170: 반사판
Claims (13)
- 유전체 기판;
상기 유전체 기판의 일면에 형성되고, 육각형 형태의 슬롯 및 상기 슬롯에 연결된 슬릿이 형성된 접지면;
상기 유전체 기판의 양면 중, 상기 접지면과 반대면에 형성된 급전선로; 및
상기 유전체 기판 아래에 소정의 길이만큼 떨어져 위치한 반사판을 포함하고,
상기 슬롯 및 상기 슬릿의 형태에 따라 복수의 공진대역을 갖고,
상기 슬릿은,
상기 슬롯의 일 변에 연결되는 제 1 슬릿; 및
상기 슬롯의 변 중, 상기 제 1 슬릿이 연결된 변의 양측 변에 연결되는 두 개의 제 2 슬릿을 포함하며,
상기 제 1 슬릿 및 상기 두 개의 제 2 슬릿은 “L”모양의 형태이고, 상기 제 1 슬릿의 길이와 상기 제 2 슬릿의 길이는 상이하고,
상기 제 1 슬릿의 길이에 따른 제 2 공진대역과 상기 두 개의 제 2 슬릿의 길이에 따른 제 3 공진대역은 독립적으로 조정할 수 있는 것을 특징으로 하는 다중대역 원형편파 안테나.
- 제 1 항에 있어서,
상기 슬롯의 형태와 크기에 따라 제 1 공진대역이 결정되는 것을 특징으로 하는 다중대역 원형편파 안테나.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 슬릿 및 제 2 슬릿의 개수, 상기 제 1 슬릿 및 제 2 슬릿의 길이, 및 상기 제 1 슬릿 및 제 2 슬릿이 상기 슬롯에 연결되는 위치에 따라 안테나의 공진대역의 개수와 주파수가 결정되는 것을 특징으로 하는 다중대역 원형편파 안테나.
- 제 4 항에 있어서,
상기 제 1 슬릿 또는 제 2 슬릿의 길이가 길어질수록 해당 공진대역 주파수가 작아지는 것을 특징으로 하는 다중대역 원형편파 안테나.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 슬릿에 의해 제 2 공진대역이 결정되고,
상기 두 개의 제 2 슬릿에 의해 제 3 공진대역이 결정되는 것을 특징으로 하는 다중대역 원형편파 안테나.
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 급전선로는 테이퍼(taper) 형태인 것을 특징으로 하는 다중대역 원형편파 안테나.
- 제 1 항에 있어서,
상기 급전선로는 50옴의 임피던스를 갖는 것을 특징으로 하는 다중대역 원형편파 안테나.
- 제 1 항에 있어서,
상기 유전체 기판과 상기 반사판과의 거리는 상기 안테나의 주파수에 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 다중대역 원형편파 안테나.
- 제 1 항, 제 2 항, 제 4 항, 제 5 항, 제 7 항, 및 제10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항의 다중대역 원형편파 안테나를 포함하는 통신장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20130059805A KR101491495B1 (ko) | 2013-05-27 | 2013-05-27 | 다수의 ｌ 모양 슬릿을 이용한 삼중대역 원형편파 육각 슬롯 마이크로스트립 안테나 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20130059805A KR101491495B1 (ko) | 2013-05-27 | 2013-05-27 | 다수의 ｌ 모양 슬릿을 이용한 삼중대역 원형편파 육각 슬롯 마이크로스트립 안테나 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140139310A KR20140139310A (ko) | 2014-12-05 |
| KR101491495B1 true KR101491495B1 (ko) | 2015-02-09 |
Family
ID=52459365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR20130059805A KR101491495B1 (ko) | 2013-05-27 | 2013-05-27 | 다수의 ｌ 모양 슬릿을 이용한 삼중대역 원형편파 육각 슬롯 마이크로스트립 안테나 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| KR (1) | KR101491495B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2013
- 2013-05-27 KR KR20130059805A patent/KR101491495B1/ko active IP Right Grant
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