KR101523026B1 - Multiband omni-antenna - Google Patents

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김용재
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주식회사 선우커뮤니케이션
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Abstract

The present invention relates to a multiband omni-antenna for communications purposes. The antenna includes radiating elements, a reflector, and a feed connector which is linked with a feed unit of the radiating elements, and penetrates the radiating elements and the reflector. Specifically, the radiating elements comprise the feed unit at the center of a sheet metal bending plate; high-frequency radiating elements bent and cut by patches extended as part of the feed unit; and low-frequency radiating elements which are bent and cut by patches extended as part of the feed unit, formed in a U shape including the feed unit, and whose upper horizontal part is located close to the upper part of the high-frequency radiating elements.

Description

다중대역 옴니 안테나 {Multiband omni-antenna}Multiband omni-antenna < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 옴니 안테나에 관한 것으로, 특히 건물의 내부 또는 지하 시설 등에서 유익하게 사용될 수 있는 다중대역(Multiband) 옴니 안테나에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an omnidirectional antenna, and more particularly to a multiband omnidirectional antenna that can be advantageously used in a building or an underground facility.

건물의 내부 또는 지하 시설의 천장이나 벽면 등에 설치할 수 있는 소형의 무선통신용 무지향성 안테나로서, 일반적으로는 역-에프 구조를 이용한 안테나 또는 모노폴 구조의 안테나가 주로 사용되어 왔다.
An omnidirectional antenna for a compact wireless communication that can be installed in a ceiling or a wall of an inside of a building or an underground facility, and an antenna using a reverse-FW structure or an antenna having a monopole structure have been mainly used.

먼저, 역-에프 옴니 안테나는 다이폴 소자를 역-에프형으로 절곡하여 형성한 구조로서, 통상의 다이폴을 이용한 것에 비하여 안테나 규모를 줄일 수 있다는 이익이 있으나 이득, 평탄도 등 안테나 특성이 떨어지는 단점이 있다. 다음, 모노폴 옴니 안테나는 대칭 구조상 특성 면에서는 조금 유리할 수 있으나, 공진 주파수 대역이 작다는 단점이 있다. 물론 각 안테나에서 단점을 보강하기 위한 구조의 부가 또는 변형 등이 가능하겠지만 이 경우에는 설계 및 가공이 복잡해지는 문제, 안테나 규모가 커지는 문제, 생산비 상승의 문제 등이 발생한다.
First, a reverse-FOOM antenna has a structure in which a dipole element is formed by bending a dipole element in a reverse-F type, and it is advantageous to reduce the size of an antenna as compared with a conventional dipole antenna. However, have. Next, although the monopole omnidirectional antenna may be advantageous in terms of symmetrical structural characteristics, it has a disadvantage in that the resonant frequency band is small. Of course, it is possible to add or modify a structure to reinforce a disadvantage in each antenna. However, in this case, there arises a problem of complicated design and processing, a problem of increasing the antenna scale, and a problem of raising the production cost.

이에 본 출원인은 비교적 간단한 구조로써 양호한 광대역 및 다중대역을 실현하는 안테나를 개발하였는데, 일 예로, 특허등록 제946623호에 개시된 옴니 안테나가 그것이다. 이 안테나의 소자부는 절연 세퍼레이터를 사이에 두고 상·하 이격 배치되는 2 개의 동축 슬리브를 포함하며, 이때 각 슬리브의 상·하단부가 서로 인접하게 배치되는 방법으로 조립된다.
Thus, the present applicant has developed an antenna which realizes good wideband and multi-band with a relatively simple structure, for example, an omni antenna disclosed in Patent Registration No. 946623. The element portion of the antenna includes two coaxial sleeves spaced apart from each other with an insulating separator interposed therebetween, wherein the upper and lower ends of the sleeves are disposed adjacent to each other.

이 구조는 2 개의 슬리브가 커플링(coupling)으로 연결되어 저주파수 대역에서 방사소자의 길이가 늘어난 효과를 얻는 것이다. 위의 예에 비하면 이 안테나가 복잡한 설계도 없이 비교적 간단한 구조로 양호한 광대역 및 다중대역을 실현하는 것은 사실이다. 그러나 필요적으로 세퍼레이터와 소구경 및 대구경 슬리브 등의 부품들을 개별적으로 구비하여야 하는 문제, 각 요소들을 정해진 규칙에 따라 조립하여야 하는 문제, 특히 상·하 슬리브를 일정부분 서로 중첩되도록 배치해야 하는 문제들이 수반되어 있기 때문에, 구조의 단순화 및 소형화 측면에서 실제로 특이한 효과가 있는 것은 아니다.
This structure is obtained by coupling two sleeves with coupling to increase the length of the radiating element in the low frequency band. Compared to the above example, it is true that this antenna achieves good wideband and multi-band with relatively simple structure without complicated design. However, it is necessary to separately provide parts such as a separator, small-diameter and large-diameter sleeves, problems in assembling each element according to predetermined rules, in particular, problems in arranging the upper and lower sleeves to overlap each other Therefore, there is no practical effect in terms of simplification and miniaturization of the structure.

다른 예로는, 특허등록 제1021478호에 개시된 옴니 안테나가 있다. 도 1을 참조하면, 이 안테나(100)는 급전 접속부(120)를 중심으로 크로스 형태로 연장된 4 방향 패치(111,112,113,114)의 금속판을 이용하여 방사 소자부(110)를 형성한다. 구체적으로는, 같은 방향의 패치(111-112,113-114)가 상향 절곡되어 서로 대향하는 방법으로, 한 쌍의 패치(111-112,113-114)가 각각 저주파 방사소자(115) 및 고주파 방사소자(116)를 구성하며, 특히 상기 저주파 방사소자(115)는 그 패치(111-112)의 끝단이 브리지(117)로 연결되어 구성된다.
Another example is the omni antenna disclosed in Patent Registration No. 1021478. Referring to FIG. 1, the antenna 100 forms a radiating element 110 using a metal plate of four-direction patches 111, 112, 113, and 114 extending in a cross shape around the power supply connection part 120. Concretely, a pair of patches 111-112 and 113-114 are connected to the low-frequency radiating element 115 and the high-frequency radiating element 116 In particular, the low-frequency radiating element 115 is configured such that the ends of the patches 111-112 are connected to each other by a bridge 117.

도시된 바와 같이, 상기 안테나(100)에 있어서 방사 소자부(110)는 급전 접속부(120)와 모노폴 타입의 저주파 방사소자(115) 및 고주파 방사소자(116)를 포함하되, 하나의 금속판을 이용하여 제작 및 조립됨에 따라 안테나(100) 구조가 어느정도 단순화될 수는 있을 것이다.
As shown in the figure, the radiating element 110 of the antenna 100 includes a power supply connection part 120, a monopole type low frequency radiating element 115 and a high frequency radiating element 116, So that the structure of the antenna 100 may be somewhat simplified.

그러나 한편으로는, 한 쌍의 패치(111-112,113-114)가 서로 대향하는 방법으로 각각 저주파 방사소자(115) 및 고주파 방사소자(116)를 구성하고, 이때 저주파 방사소자(115)는 적어도 고주파 방사소자(116)에 비하여 각 패치(111-112)의 길이를 길게 하여야 하며, 특히 안테나의 이득 기타 전기적 특성의 손실을 줄이기 위하여 상기 저주파 방사소자(115)는 각 패치(111-112)의 끝단이 브리지(117)로 연결되는 등의 구조를 취함에 따라, 안테나(100)의 구조적 단순화 및 소형화 측면에서 그 효과가 결코 뛰어나다고 할 수는 없다.
On the other hand, however, the pair of patches 111-112 and 113-114 constitute a low-frequency radiating element 115 and a high-frequency radiating element 116, respectively, in such a manner that they oppose each other, The length of each patch 111-112 should be longer than that of the radiating element 116. Particularly, in order to reduce the loss of gain and other electrical characteristics of the antenna, the low frequency radiating element 115 is connected to the end of each patch 111-112 And the antenna 117 is connected to the bridge 117, the effect of the antenna 100 in terms of structural simplification and miniaturization can not be said to be excellent.

본 발명은 이상에 설명한 종래 옴니 안테나의 문제점들을 해결하고자 제안된 것이다. 본 발명의 목적은 종래의 옴니 안테나와 비교하여 동일 또는 그 이상 수준의 전기적 특성을 유지하되 크기를 극단적으로 소형화 할 수 있는 개선된 멀티밴드 옴니 안테나를 제공하고자 하는 것이다.
The present invention has been proposed to solve the problems of the conventional omnidirectional antenna described above. It is an object of the present invention to provide an improved multi-band omnidirectional antenna capable of maintaining the electrical characteristics at the same or higher level compared to a conventional omnidirectional antenna, but with an extremely small size.

본 발명에 따른 옴니 안테나는:The omnidirectional antenna according to the present invention comprises:

금속 절곡판으로 성형되는 방사 소자부와, 상기 방사 소자부의 하부에 이격 배치되는 반사판과, 상기 반사판을 관통하고 상기 방사 소자부의 급전부에 연결되어 상기 방사소자부에 전력을 공급하는 급전 컨넥터를 포함하는 옴니 안테나에 있어서,And a feeder connector which penetrates the reflector and is connected to the feeding part of the radiating element part and supplies power to the radiating element part In the omnidirectional antenna,

상기 방사 소자부는:Wherein the radiating element portion comprises:

금속 절곡판의 중심을 이루는 급전부;A feeding part that forms a center of the metal bending plate;

상기 급전부의 적어도 일측으로 연장된 패치로서, 상향 절곡되어 형성되는 고주파 방사소자;A patch extending upwardly from at least one side of the feeding part;

상기 급전부의 고주파 방사소자의 패치와 중복되지 않는 타측으로 연장된 패치로서, 상향 절곡되어 상기 급전부 포함 'ㄷ'형으로 형성되며, 상단 수평부가 상기 고주파 방사소자의 상측에 근접 위치하는 저주파 방사소자;A patch extending upwardly to the other side which is not overlapped with the patch of the high-frequency radiating element of the feeding part, the patch being bent upward and including the feeding part, the low- device;

를 포함하여 이루어진다.
.

바람직하게,Preferably,

상기 고주파 방사소자는 상기 급전부의 대향된 양측으로 연장된 한 쌍의 패치로서, 각 패치가 상향 절곡 및 대향하여 상기 급전부 포함 'U'형으로 형성되며;The high-frequency radiating element is a pair of patches extending to opposite sides of the feeder, each patch being bent upward and facing to form a U-shape including the feeder;

상기 저주파 방사소자는 상기 급전부로부터 고주파 방사소자의 양 패치 사이로 연장된 패치로서, 상기 수평부가 고주파 방사소자의 개방된 상측에 근접 위치하도록 형성된다.
The low-frequency radiating element is a patch extending between both patches of the high-frequency radiating element from the feeding part, and the horizontal part is formed so as to be located close to the opened upper side of the high-frequency radiating element.

상기 고주파 방사소자 또는 저주파 방사소자는 대역폭을 넓게 하기 위하여 형성된 홀(hole) 또는 슬롯(slot)을 갖을 수 있다. 또한 바람직하게, 상기 방사 소자부 특히 저주파 방사소자 또는 상기 급전 컨넥터의 급전선에는 상기 반사판에 대한 그라운드 접지를 위한 쇼트-핀이 연결된다.
The high-frequency radiating element or the low-frequency radiating element may have a hole or a slot formed to increase the bandwidth. Also, preferably, a short-pin for grounding the reflector is connected to the radiating element, particularly, the low-frequency radiating element or the feed line of the feed connector.

본 발명에 따른 옴니 안테나에 있어서, 상기 방사 소자부는 급전부와 고주파 방사소자, 저주파 방사소자가 하나의 절곡 금속판을 이용하여 일체로 형성된 것으로 간단하게 제작 및 체결될 수 있다. 특히, 방사 소자부는 각각 'U'형 및 'ㄷ'형인 방사소자의 절묘한 조합을 통하여 설계됨에 따라, 방사 소자부 및 안테나 전체의 크기를 극단적으로 소형화할 수 있는 효과가 있다.
In the omnidirectional antenna according to the present invention, the radiating element part can be easily manufactured and fastened by integrally forming the feed part, the high-frequency radiating element, and the low-frequency radiating element using one bending metal plate. Particularly, since the radiating element is designed through an exquisite combination of the radiating elements of the 'U' type and the 'C' type, the size of the radiating element and the antenna can be extremely miniaturized.

한편 상기 방사 소자부의 구조에서, 상기 고주파 방사소자는 저주파 방사소자에 대한 C-커플 소자로 이용된다. 또한 바람직한 예에서, 상기 급전 컨넥터의 급전선에는 상기 반사판에 대한 그라운드 접지를 위한 쇼트-핀이 연결된다. 이에 따라 고주파수 대역은 물론, 저주파수 대역에서도 특성이 우수한 옴니 안테나를 얻을 수 있는 효과가 있다.
Meanwhile, in the structure of the radiating element portion, the high frequency radiating element is used as a C-coupled element for the low frequency radiating element. In a preferred example, a feeder line of the feeder connector is connected to a short-pin for grounding the reflector. As a result, an omnidirectional antenna having excellent characteristics can be obtained not only in the high frequency band but also in the low frequency band.

도 1은 종래 옴니 안테나의 구성을 보인 도면.
도 2는 본 발명에 따른 옴니 안테나의 사시도.
도 3은 도 2의 A-A선 단면도.
도 4는 도 2의 B-B선 단면도.
도 5는 도 2의 방사 소자부 전개도.
도 6은 본 발명에 따른 옴니 안테나의 정재파비 그래프
도 7은 본 발명에 따른 옴니 안테나의 저주파수 대역에서의 패턴도.
도 8은 본 발명에 따른 옴니 안테나의 고주파수 대역에서의 패턴도.
도 9는 본 발명에 따른 옴니 안테나의 다른 고주파수 대역에서의 패턴도.1 is a view showing a configuration of a conventional omnidirectional antenna.
2 is a perspective view of an omnidirectional antenna according to the present invention;
3 is a sectional view taken along the line AA in Fig.
4 is a sectional view taken along line BB of Fig.
Fig. 5 is a developed view of the radiating element of Fig. 2; Fig.
6 is a graph showing the standing wave ratio graph of the omnidirectional antenna according to the present invention
Fig. 7 is a pattern diagram of the omni antenna according to the present invention in a low frequency band. Fig.
8 is a pattern diagram of the omni antenna according to the present invention in a high frequency band.
9 is a pattern view of another omni antenna according to the present invention in a high frequency band.

이상에 기재된 또는 기재되지 않은 본 발명의 멀티밴드 옴니 안테나(이하, "옴니 안테나")의 특징과 효과들은, 이하에서 첨부도면을 참조하여 설명하는 실시예 기재를 통하여 더욱 명백해질 것이다.
The features and effects of the multi-band omnidirectional antenna of the present invention (hereinafter referred to as "omni antenna") described or not described above will become more apparent from the following description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 옴니 안테나가 부호 10으로 표시되어 있다. 본 발명의 옴니 안테나(10)는 방사 소자부(11)와 그라운드 반사판(12) 및 급전 컨넥터(13)를 포함하여 이루어진다. 여기 도시하지는 않았으나, 상기 옴니 안테나(10)는 반사판(12)에 체결되어 방사 소자부(11)를 커버하고 보호할 수 있는 형태의 레이돔이 장착될 것이다.
2, an omnidirectional antenna according to the present invention is designated by the reference numeral 10. The omnidirectional antenna 10 of the present invention includes a radiating element 11, a ground reflector 12, and a feeder connector 13. Although not shown here, the omnidirectional antenna 10 will be mounted on the reflector 12 to mount a radome in a form that covers and protects the radiating element 11.

상기 방사 소자부(11)는 금속 절곡판으로 성형되는 것으로서, 급전부(14)와 고주파 방사소자(15) 및 저주파 방사소자(16)를 일체로 포함하여 이루어진다. 여기에서 상기 급전부(14)는 방사 소자부(11) 금속 절곡판의 중심을 제공한다.
The radiating element part 11 is formed of a metallic bent plate and includes a feeding part 14, a high frequency radiating element 15 and a low frequency radiating element 16 integrally. Here, the feeding section 14 provides the center of the metal bending plate of the radiating element section 11.

또한, 상기 고주파 방사소자(15)는 상기 급전부(14)의 적어도 일측으로 연장된 패치(15a,15b)로서, 상향 절곡되어 형성되는 것으로, 급전부(14)로부터 대략 수직 방향으로 구성된다. 그리고 상기 저주파 방사소자(16)는 상기 급전부(14)의 고주파 방사소자(15)의 패치(15a,15b)와 중복되지 않는 타측으로 연장된 패치(16a)로서, 상향 절곡되어 상기 급전부 포함 'ㄷ'형으로 형성되며, 그 상단 수평부가 상기 고주파 방사소자(15)의 상측에 근접 위치하는 것이다.
The high frequency radiating elements 15 are patches 15a and 15b extended to at least one side of the feed part 14 and bent upward to be formed in a substantially vertical direction from the feed part 14. [ The low frequency radiating element 16 is a patch 16a extended to the other side which is not overlapped with the patches 15a and 15b of the high frequency radiating element 15 of the feeding part 14 and is upwardly bent, And its upper horizontal portion is positioned close to the upper side of the high frequency radiating element 15. [

더욱 구체적으로, 본 실시예의 상기 고주파 방사소자(15)는 상기 급전부(14)의 대향된 양측으로 연장된 한 쌍의 패치(15a-15b)로서 각각 상향 절곡 및 대향하여 상기 급전부(14)를 포함하여 'U'형으로 형성되는 방사소자이다. 그리고, 상기 저주파 방사소자(16)는 급전부(14)로부터 고주파 방사소자의 양 패치(15a,15b) 사이로 길게 연장된 패치로서, 상향 절곡되어 상기 급전부(14)를 포함하여 'ㄷ'형으로 형성된다.
More specifically, the high-frequency radiating element 15 of the present embodiment is a pair of patches 15a-15b extending to opposite sides of the feeder 14, Quot; U " The low frequency radiating element 16 is a patch extended from the feed part 14 to between the patches 15a and 15b of the high frequency radiating element so as to be bent upwards to form a ' .

이러한 설계에 의하여, 상기 저주파 방사소자(16)는 그 상단 수평부가 상기 고주파 방사소자(15)의 개방된 상측에 근접 위치하게 되는 것이다. 원하는 안테나 특성 및 소형화 특성을 얻기 위하여, 고주파 방사소자(15)는 대향하는 한 쌍의 패치(15a-15b)로 구비되는 한편, 저주파 방사소자(16)는 그 대향하는 패치(15a-15b) 사이로 길게 연장되고 'ㄷ'형으로 굽어 형성된 것이다.
By this design, the upper-horizontal portion of the low-frequency radiating element 16 is located close to the opened upper side of the high-frequency radiating element 15. [ In order to obtain desired antenna characteristics and downsizing characteristics, the high-frequency radiating element 15 is provided with a pair of opposing patches 15a-15b, while the low-frequency radiating element 16 is provided between the opposed patches 15a-15b It is a long extension and is formed in the form of a 'c'.

도 5를 참조하면 상기 절곡판은 얇은 금속 플레이트로서, 중심부의 사각 급전부(14)와 상기 급전부(14)를 중심으로 3 방향으로 연장된 패치(15a,15b,16a)를 일체로 포함하며, 전체적으로는 'T' 형으로 재단되어 있다.
5, the bent plate is a thin metal plate, and includes a square rectangular feed portion 14 at the center and patches 15a, 15b, 16a extending in three directions around the feed portion 14 as one body , And the whole is cut into a 'T' shape.

상기 급전부(14)의 중심에는 절곡판을 고정시키기 위한 장착홀(17)이 형성되어 있으며, 반사판(12)을 관통하여 설치되는 급전 컨넥터(13)가 상기 장착홀(17)에 끼워져 연결된다. 이 상태에서 각 패치(15a,15b,16a)가 상향 절곡되는데, 이때 대칭된 짧은 길이의 패치(15a,15b)가 대향하여 고주파 방사소자(15)를 형성하게 되며, 상대적으로 긴 길이로 상기 패치(15a,15b)에 대하여 직각인 방향으로 설계되는 패치(16a)가 저주파 방사소자(16)를 형성하게 되는 것이다.
A mounting hole 17 for fixing a bent plate is formed at the center of the feeding part 14 and a power feeding connector 13 installed through the reflecting plate 12 is connected to the mounting hole 17 . In this state, each of the patches 15a, 15b and 16a is bent upward. At this time, the symmetrically short patches 15a and 15b are opposed to each other to form the high-frequency radiating element 15, The patch 16a designed in a direction orthogonal to the antenna elements 15a and 15b forms the low frequency radiating element 16. [

다시 도 2를 참조하면, 상기 저주파 방사(16)의 패치(16a)는 상측에서 한 번 더 절곡되어 상기 급전부(14) 포함 'ㄷ'형으로 형성되며, 그 상단 수평부가 고주파 방사소자(15)의 개방된 "U"형의 상측에 근접할 수 있다. 이 설계는, 상기 고주파 방사소자(15)로 하여금 저주파 방사소자(16)에 대한 C-커플 소자로 이용되도록 함에 따라, 저주파 방사소자(16)의 전장이 충분히 확보되도록 한다.
Referring again to FIG. 2, the patch 16a of the low-frequency radiation 16 is bent once more from the upper side to be formed into a 'C' shape including the feed part 14, Quot; U "-shaped < / RTI > This design allows the high-frequency radiating element 15 to be used as a C-coupled element for the low-frequency radiating element 16, thereby ensuring that the full length of the low-frequency radiating element 16 is sufficiently secured.

같은 목적으로, 상기 급전부(14)를 중심으로 상기 저주파 방사소자(16) 패치(16a)에 대향하는 일측에는 엣지면(edge, 16b)이 돌출되어 형성(도 5 참조)되는데, 상기 엣지면(16b)은 고주파의 송수신에 간섭되지 않도록 급전부(14)로부터 하향 절곡된다.
For the same purpose, an edge 16b protrudes from one side of the feeder 14 opposite to the patch 16a of the low-frequency radiating element 16 (see FIG. 5) (16b) is bent downward from the feeder (14) so as not to interfere with high frequency transmission / reception.

바람직하게, 상기 방사 소자부(11)는 각 주파수 대역폭의 확장 및 특성 조정을 위한 구성을 갖는다. 예컨대, 각 상기 각 방사소자(15,16)는 각 주파수 대역폭을 확장시키기 위하여 형성된 홀(18) 또는 슬롯(19)을 갖는다. 또한, 각 방사패치(15,16)는 최적 주파수 조건을 따라 조정하기 위한 하나 이상의 절곡선(20)을 갖는다. 이때 상기 절곡선(20)의 형태 및 개수에는 제한을 두지 않으며, 이에 각 방사패치(15,16)를 부분적으로 절곡하여 각도 및 형태를 변환하면서 최적의 상태를 찾아 조정할 수 있다.
Preferably, the radiating element section 11 has a configuration for extending and tuning each frequency bandwidth. For example, each of the respective radiating elements 15, 16 has a hole 18 or slot 19 formed to extend the respective frequency bandwidth. In addition, each radiation patch 15,16 has one or more fold lines 20 for adjusting according to the optimum frequency condition. At this time, the shape and the number of the folding line 20 are not limited, and the radiation patches 15 and 16 can be partly bent to find and adjust an optimum state while changing angles and shapes.

상기 반사판(12)은 원형 또는 각형의 플레이트로 된 통상의 그라운드 반사판으로, 상기 방사 소자부(11)의 하부에 이격적 및 평면적으로 배치되어 방사 소자부(11)로부터 복사된 RF 신호를 반사한다. 상기 급전 컨넥터(13)는 급전 심선을 포함하는 통상의 안테나용 컨넥터이다. 한편, 상기 방사 소자부(11)와 반사판(12)은, 반사판(12)을 관통하는 급전 컨넥터(13) 구조에 의하여 이격적으로 결합된다.
The reflection plate 12 is a conventional ground reflection plate made of a circular or rectangular plate and is disposed spaced apart and planarly under the radiating element portion 11 to reflect the RF signal radiated from the radiating element portion 11 . The feed connector 13 is a normal antenna connector including a feed core. The radiating element 11 and the reflector 12 are spaced apart from each other by a structure of a feeder connector 13 passing through the reflector 12.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 급전 컨넥터(13)는 상기 반사판(12)의 중심을 관통하여 설치되고 컨넥터(13)의 심선 즉 급전선의 끝단이 방사 소자부(11)의 급전부(14) 장착홀(17)에 끼워져 고정됨으로써, 방사 소자부(11)와 반사판(12) 및 급전 컨넥터(13)가 유기적으로 서로 결합되어, 본 발명의 옴니 안테나(10)가 완성되는 것이다. 이 구조에서, 고주파 방사패치(15) 및 저주파 방사패치(16)를 구성하는 각 패치(15a,15b,16)는 급전방식에 있어서, 상기 반사판(12)을 관통하는 급전 컨넥터(13) 및 이와 접촉하는 중앙 급전부(14)를 통하여 직접 급전된다. 따라서 안정적이고 우수한 전력 공급이 이루어질 수 있다.
3 and 4, the feed connector 13 is installed to penetrate the center of the reflector 12 and the end of the feeder wire of the connector 13 is connected to the feeding part 14 of the radiation element part 11 The radiating element portion 11 and the reflecting plate 12 and the feeding connector 13 are connected to each other organically to complete the omnidirectional antenna 10 of the present invention. In this structure, the patches 15a, 15b and 16 constituting the high-frequency radiation patch 15 and the low-frequency radiation patch 16 are formed by a feeder connector 13 passing through the reflection plate 12, Is directly fed through the central feeding part (14) in contact. Therefore, a stable and excellent power supply can be achieved.

본 발명의 옴니 안테나(10)는, 도 1에 개시된 본 출원인의 종래 안테나(1)에 비교하여, '더욱 소형화된 규모'에서 그리고 안테나의 '특성 손실없이' 고주파수 대역 및 저주파수 대역의 방사를 동시에 가능하게 하고자 하는 것이다. 이를 위하여 저주파 방사소자(16)의 형태를 'ㄷ'형으로 구체화하는 동시에, 고주파 방사소자(15)를 저주파 방사소자(16)에 대한 C-커플 소자로 설계한 것이다.
The omnidirectional antenna 10 according to the present invention is capable of simultaneously radiating the high frequency band and the low frequency band at a 'smaller size scale' and without 'loss of characteristics' of the antenna, compared with the conventional antenna 1 of the present applicant disclosed in FIG. It is to be possible. To this end, the shape of the low-frequency radiating element 16 is specified as a 'C' shape and the high-frequency radiating element 15 is designed as a C-coupled element for the low-frequency radiating element 16.

다만, 방사 소자부(11) 및 안테나(10)가 극도로 소형화되는 경우에는 저주파수 대역에서 필요한 정도의 특성이 나타나지 않을 수 있다. 이에 본 실시예에서는, 상기 반사판(12)에 대한 그라운드 접지를 위한 쇼트-핀(21)이 상기 급전 컨넥터(13)의 급전선에 연결되어 하나의 전송라인을 형성한다. 다른 실시예에서, 상기 쇼트-핀(21)은 방사 소자부(11) 특히, 저주파 방사소자(16)에 연결될 수도 있을 것이다.
However, when the radiating element 11 and the antenna 10 are extremely miniaturized, characteristics required in a low frequency band may not be exhibited. In this embodiment, a short-fin 21 for grounding the reflector 12 is connected to the feeder line of the feeder connector 13 to form one transmission line. In another embodiment, the short-fins 21 may be connected to the radiating element part 11, in particular to the low-frequency radiating element 16.

같은 의미에서, 본 발명의 상기 옴니 안테나(10)는 실제로 천장이 도체로 구성된 곳에 설치되어 넓은 천장을 그라운드면으로 활용할 수 있는 경우에 최적으로 활용될 수 있다. 다만, 본 발명이 옴니 안테나(10)의 설치 장소에 한전되는 것은 아니다. 즉 도체가 아닌 석고보드에 컨넥터(13)가 삽입되어 설치될 수 있는데, 그 경우 예컨대 그라운드가 부족하다면, 보드 내부에서, 상기 컨넥터(13) 측에 연결되는 별도의 그라운드 판(미도시)을 추가하여 사용할 수도 있다.
In the same sense, the omnidirectional antenna 10 of the present invention can be optimally utilized in a case where a ceiling is installed at a place where a conductor is formed and a wide ceiling can be used as a ground plane. However, the present invention is not limited to the place where the omnidirectional antenna 10 is installed. In other words, the connector 13 may be inserted into the gypsum board instead of the conductor. In this case, if the ground is insufficient, for example, a separate ground plate (not shown) connected to the connector 13 is added inside the board .

이상의 본 발명의 옴니 안테나(10)에 따르면, 도 1에 개시된 종래의 옴니 안테나에 비하여, 크기 면에서 훨씬 소형화된 안테나 제작이 가능하며 그러면서도 특성 면에서 동일 또는 그 이상의 광대역 및 다중대역 옴니 안테나 구현이 가능한데, 실제 제작시의 특성 비교 예가 아래 표에 나타나 있다.
According to the omnidirectional antenna 10 of the present invention as described above, it is possible to manufacture an antenna that is much smaller in size in comparison with the conventional omni-antenna shown in Fig. 1, and the same or more broadband and multi- The following table shows the comparison of the characteristics in actual production.


항 목Item

종래 안테나Conventional antennas
본 발명 안테나The inventive antenna
규격
standard

ø180 ×110mm
ø180 × 110mm

ø124 ×52mm
ø124 × 52mm
주파수 범위(MHz)
Frequency range (MHz)

814~960/1710~2690
814-960 / 1710-2690
814~960/1710~2690
814-960 / 1710-2690
편파
partiality

수직
Perpendicular
수직
Perpendicular
이득(dBi)
Gain (dBi)

2 이상
2 or more
3 이상
3 or more

정재파비

Standing wave ratio

LB
LB

1.8 이하
1.8 or less
1.8 이하
1.8 or less
HB
HB

1.7 이하
1.7 or less
1.7 이하
1.7 or less

개별적으로, 본 발명의 옴니 안테나(10)는 저주파수 대역(대역폭 15.25%)에서 Cellular: 824~894MHz, GSM: 880~960MHz, 고주파 대역(대역폭 44.89%)에서 PCS:1710~1870MHz, IMT-2000(WCDMA): 1885~2170MHz, Wibro: 2300~2390MHz, ISM: 2400~2500MHz, SDMB: 2630~2655MHz, Wimax: 2500~2700MHz 등에서 유효하게 사용 가능한 안테나로서, 도 6 내지 도 9에서 참조되는 바와 같이 각 대역에서 양호한 패턴 및 이득 특성을 나타내었다.
The omnidirectional antenna 10 according to the present invention can be used in a wide range of applications such as PCS: 1710 to 1870 MHz, IMT-2000 (high-frequency band) As shown in FIGS. 6 to 9, an antenna which can be effectively used in WCDMA: 1885 to 2170 MHz, Wibro 2300 to 2390 MHz, ISM 2400 to 2500 MHz, SDMB 2630 to 2655 MHz, Wimax 2500 to 2700 MHz, Good pattern and gain characteristics were exhibited.

이와 같이 다중대역 및 광대역에서 우수한 정도의 전기적 특성을 보이고 있음을 알 수 있는 바, 결국 본 발명의 옴니 안테나(10)는 그 특성에 있어서 종래의 안테나에 비하여 부족함이 없으며, 특별하게는 극단적으로 소형화 및 단순화된 구조를 가짐으로써 조립공정 및 원가구조를 개선하는 월등한 효과가 있다고 할 것이다.
As a result, the omnidirectional antenna 10 according to the present invention is inferior to the conventional antenna in its characteristics. In particular, the omnidirectional antenna 10 of the present invention is extremely small in size And a simplified structure, it is said that there is an excellent effect of improving the assembling process and the cost structure.

10. 옴니 안테나
11. 방사 소자부
12. 반사판
13. 급전 컨넥터
14. 급전부
15. 고주파 방사소자
15a,15b. 패치
16. 저주파 방사소자
16a. 패치
16b. 엣지면
17. 장착홀
18. 홀
19. 슬롯
20. 절곡선
21. 쇼트-핀10. Omni Antenna
11. Radiation element section
12. Reflector
13. Feed connector
14. Feeding part
15. High frequency radiating element
15a, 15b. patch
16. Low frequency radiating element
16a. patch
16b. Edge face
17. Mounting hole
18. Hole
19. Slot
20. Section curves
21. Short-pin

Claims (7)

금속 절곡판으로 성형되는 방사 소자부(11)와, 상기 방사 소자부(11)의 하부에 이격 배치되는 반사판(12)과, 상기 반사판(12)을 관통하고 상기 방사 소자부(11)의 급전부(12)에 연결되어 방사 소자부(11)에 전력을 공급하는 급전 컨넥터(13)를 포함하는 옴니 안테나에 있어서,
상기 방사 소자부(11)는:
금속 절곡판의 중심을 이루는 급전부(14);
상기 급전부(14)의 적어도 일측으로 연장된 패치(15a,15b)로서, 상향 절곡되어 형성되는 고주파 방사소자(15);
상기 급전부(14)의 고주파 방사소자(15)의 패치(15a,15b)와 중복되지 않는 타측으로 연장된 패치(16a)로서, 상향 절곡되어 상기 급전부(14) 포함 'ㄷ'형으로 형성되며, 상단 수평부가 상기 고주파 방사소자(15)의 상측에 근접 위치하는 저주파 방사소자(16);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중대역 옴니 안테나.
A reflection plate 12 spaced apart from the lower portion of the radiating element portion 11 and penetrating through the reflection plate 12 so as to be in contact with the radiating element portion 11; And an electric power supply connector (13) connected to the front part (12) for supplying electric power to the radiating element part (11), the omnidirectional antenna
The radiating element section 11 comprises:
A feeding part 14 constituting a center of the metal bending plate;
The patches (15a, 15b) extended to at least one side of the feeding part (14) include a high frequency radiating element (15) bent upward;
Is formed as a patch 16a extending to the other side that does not overlap with the patches 15a and 15b of the high frequency radiating element 15 of the feed part 14 and is bent upwardly to form a ' A low frequency radiating element (16) whose upper horizontal portion is located near the upper side of the high frequency radiating element (15);
Band omnidirectional antenna.
제1항에 있어서,
상기 고주파 방사소자(15)는 상기 급전부(14)의 대향된 양측으로 연장된 한 쌍의 패치(15a-15b)로서, 각 패치(15a-15b)가 상향 절곡 및 대향하여 상기 급전부(14) 포함 'U'형으로 형성되며;
상기 저주파 방사소자(16)는 급전부(14)로부터 고주파 방사소자(15)의 양 패치(15a,15b) 사이로 연장된 패치(16a)로서, 상기 수평부가 고주파 방사소자(15)의 개방된 상측에 근접 위치하도록 형성되는 것;
을 특징으로 하는 다중대역 옴니 안테나.
The method according to claim 1,
The high-frequency radiating element 15 is a pair of patches 15a-15b extending to opposite sides of the feeder 14 such that the patches 15a-15b bend upwardly and oppose the feeder 14 ) &Quot; U "
The low frequency radiating element 16 is a patch 16a extending from the feeding part 14 to between the patches 15a and 15b of the high frequency radiating element 15, The first and second electrodes being formed so as to be close to each other;
Band omnidirectional antenna.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 급전부(14)를 중심으로 저주파 방사소자(16)에 대향하는 일측에는 엣지면(16b)이 돌출 형성되며, 상기 엣지면(16b)은 급전부(14)로부터 하향 절곡된 것을 특징으로 하는 다중대역 옴니 안테나.
3. The method according to claim 1 or 2,
An edge surface 16b is protruded from one side of the feeding part 14 opposite to the low frequency radiating element 16 and the edge surface 16b is bent downward from the feeding part 14. [ Multi - band Omni Antenna.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 반사판(12)에 대한 그라운드 접지를 위한 쇼트-핀(21)이 급전 컨넥터(13)의 급전선에 연결되는 것을 특징으로 하는 다중대역 옴니 안테나.
3. The method according to claim 1 or 2,
And a short-fin (21) for grounding the reflector (12) is connected to the feed line of the feed connector (13).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 반사판(12)에 대한 그라운드 접지를 위한 쇼트-핀(21)이 방사 소자부(11) 또는 저주파 방사소자(15)에 연결되는 것을 특징으로 하는 다중대역 옴니 안테나.
3. The method according to claim 1 or 2,
And a short-fin (21) for grounding the reflector (12) is connected to the radiating element (11) or the low-frequency radiating element (15).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 고주파 방사소자 또는 저주파 방사소자는 대역폭을 넓게 하기 위하여 형성된 홀 또는 슬롯을 갖는 것을 특징으로 하는 다중대역 옴니 안테나.

3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the high-frequency radiating element or the low-frequency radiating element has a hole or slot formed to increase the bandwidth.

제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 옴니 안테나는 설치되는 도체 천장을 그라운드로 활용하거나, 설치되는 비도체 천장에서 상기 컨넥터(13) 측에 연결되는 별도의 그라운드 판을 추가하여 사용하는 것을 특징으로 하는 다중대역 옴니 안테나.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the omnidirectional antenna is used as a ground or a separate ground plate connected to the connector on the non-conductor ceiling is additionally used.
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