KR101723909B1 - Log-periodic dipole array antenna - Google Patents

Log-periodic dipole array antenna Download PDF

Info

Publication number
KR101723909B1
KR101723909B1 KR1020160015800A KR20160015800A KR101723909B1 KR 101723909 B1 KR101723909 B1 KR 101723909B1 KR 1020160015800 A KR1020160015800 A KR 1020160015800A KR 20160015800 A KR20160015800 A KR 20160015800A KR 101723909 B1 KR101723909 B1 KR 101723909B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
dielectric substrate
dielectric
dipole
support plate
conductor pattern
Prior art date
Application number
KR1020160015800A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김지흥
유홍균
박범준
박영주
이규송
Original Assignee
국방과학연구소
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 국방과학연구소 filed Critical 국방과학연구소
Priority to KR1020160015800A priority Critical patent/KR101723909B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101723909B1 publication Critical patent/KR101723909B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/062—Two dimensional planar arrays using dipole aerials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q11/00—Electrically-long antennas having dimensions more than twice the shortest operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q11/02—Non-resonant antennas, e.g. travelling-wave antenna
    • H01Q11/10—Logperiodic antennas
    • H01Q11/105—Logperiodic antennas using a dielectric support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/20—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements characterised by the operating wavebands
    • H01Q5/25—Ultra-wideband [UWB] systems, e.g. multiple resonance systems; Pulse systems

Abstract

The present invention relates to a log-periodic dipole array antenna. According to the present invention, provided is the log-periodic dipole array antenna, comprising: a first dielectric substrate; a second dielectric substrate; a center conductor pattern which is printed on one surface of the first dielectric substrate and one surface of the second dielectric substrate at corresponding locations; first dipole elements which are arranged on one surface of the second dielectric substrate around the center conductor pattern, and second dipole elements which are arranged on one surface of the first dielectric substrate to have symmetry with the first dipole elements with respect to the center conductor pattern; and a dielectric support plate which is fastened between the other surface of the first dielectric substrate and the other surface of the second dielectric substrate, and which supports the first dielectric substrate and the second dielectric substrate. As described above, according to the present invention, a support structure for supporting the antenna is provided, thereby ensuring structural stability against environmental factors, such as vibration, impact, etc., and also ensuring stable gain characteristics in a high frequency band (in particular, in the millimeter wave band).

Description

대수주기 다이폴 배열 안테나{LOG-PERIODIC DIPOLE ARRAY ANTENNA}LOG-PERIODIC DIPOLE ARRAY ANTENNA}

본 발명은 다이폴 배열 안테나에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 임피던스와 방사특성이 주파수에 대하여 대수 주기적으로 반복되는 형태를 가지는 대수주기 다이폴 배열 안테나에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dipole array antenna, and more particularly, to an algebraic period dipole array antenna having an impedance and a radiation characteristic repeated in an algebraic periodic manner with respect to frequency.

대수주기 다이폴 배열(Log-Periodic Dipole Array) 안테나는 주기적으로 다이폴 소자를 배열한 안테나로, 광대역 및 지향성 방사특성을 가진다. 위와 같은 특성으로 인하여 대수주기 다이폴 배열 안테나는 방송수신 안테나, 이동통신 중계기 안테나, 방향탐지용 레이더, 불법 전파사용 탐지 안테나, EMC, EMI 측정용 안테나 등으로 광대역과 지향성 특성이 필요한 응용분야에 다양하게 활용되고 있다.Log-Periodic Dipole Array Antenna is an antenna in which dipole elements are arranged periodically, and has broadband and directional radiation characteristics. Due to the characteristics described above, the logarithmic periodic dipole array antenna can be applied to a variety of applications requiring broadband and directional characteristics, such as a broadcast receiving antenna, a mobile communication repeater antenna, a radar for direction detection, an antenna for detection of illegal radio waves, .

종래 금속 와이어로 형성되는 대수주기 다이폴 배열 안테나는 큰 부피와 프로세싱에서의 복잡도, 비교적 낮은 정확도를 갖는다는 문제점이 존재한다. 이러한 문제를 해결하기 위한 일환으로 기판에 프린트하여 형성되는 안테나 제작기술이 함께 개발되어 왔다.There is a problem that a logarithmic periodic dipole array antenna formed of a conventional metal wire has a large volume, complexity in processing, and relatively low accuracy. In order to solve such a problem, an antenna fabrication technique formed by printing on a substrate has been developed together.

이와 같이 기판에 프린트되는 대수주기 다이폴 배열 안테나는 작은 무게 및 소형으로 구현이 가능하여 운반이 용이하고, 정밀도가 높아 다양한 분야에 응용되고 있다.Thus, the logarithmic periodic dipole array antenna printed on the substrate can be realized in a small weight and small size, and is thus easily applicable to various fields due to its high transportation accuracy and high precision.

일반적으로, 대수주기 다이폴 배열 안테나에서 길이가 가장 긴 다이폴 소자의 길이는 주파수 대역의 가장 낮은 주파수에 비례하고, 길이가 가장 짧은 다이폴 소자의 길이는 가장 높은 주파수에 비례하게 된다. 따라서 S대역에서 Ka대역까지의 광대역에서 고성능으로 작동하는 대수주기 다이폴 배열 안테나를 프린트 방식을 이용하여 제작하면, 밀리미터파 대역에서는 두께가 얇은 기판 상에 길이가 매우 짧은 다이폴 소자가 프린트되어야 한다.Generally, the length of the longest dipole element in the logarithmic periodic dipole array antenna is proportional to the lowest frequency of the frequency band, and the length of the dipole element having the shortest length is proportional to the highest frequency. Therefore, when a logarithmic periodic dipole array antenna that operates at a high performance in a wide band from the S band to the Ka band is manufactured using a printing method, a dipole element having a very short length on a thin substrate must be printed in a millimeter wave band.

이와 같이 얇은 기판을 이용하여 안테나를 제작하면 광대역에서 고성능을 얻을 수 있는 장점이 있으나, 한편으로는 진동이나 충격 등의 환경적 요인에 영향을 많이 받아 구조적 안정성이 취약해질 수 있는 문제점을 안게 된다.Antenna fabrication using such a thin substrate has the advantage that high performance can be obtained in a wide band, but on the other hand, it is affected by environmental factors such as vibration or shock, and thus structural stability becomes weak.

따라서 S대역에서 Ka대역까지의 광대역에서 고성능으로 작동가능하면서도 이와 동시에 구조적으로 견고한 안테나를 제공할 수 있는 구조의 고안이 필요한 실정이다.Therefore, it is necessary to design a structure that can operate at a high performance in a wide band from the S band to the Ka band while at the same time providing a structurally robust antenna.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, S대역에서 Ka대역까지의 광대역에서 고성능을 가지면서도 구조적으로 견고한 안테나를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the problems described above, and it is an object of the present invention to provide a structurally robust antenna having a high performance in a wide band from the S band to the Ka band.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 대수주기 다이폴 배열 안테나는, 제1 유전체 기판; 제2 유전체 기판; 상기 제1 유전체 기판 일면과 상기 제2 유전체 기판 일면의 동일한 위치에 인쇄되는 중심 도체패턴; 상기 중심 도체패턴을 중심으로 상기 제1 유전체 기판 일면에 배열되는 제1 다이폴 소자; 및 상기 중심 도체패턴을 축으로 상기 제1 다이폴 소자와 대칭관계를 가지도록 상기 제2 유전체 기판 일면에 배열되는 제2 다이폴 소자를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a logarithmic periodic dipole array antenna comprising: a first dielectric substrate; A second dielectric substrate; A central conductor pattern printed on one surface of the first dielectric substrate and on one surface of the second dielectric substrate; A first dipole element arranged on one surface of the first dielectric substrate with the center conductor pattern as a center; And a second dipole element arranged on one surface of the second dielectric substrate so as to have a symmetrical relationship with the first dipole element about the central conductor pattern.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 유전체 기판 타면과 상기 제2 유전체 기판 타면 사이에 결합되어 상기 제1 유전체 기판과 상기 제2 유전체 기판을 지지하는 유전체 지지판을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a dielectric support plate coupled between the other surface of the first dielectric substrate and the other surface of the second dielectric substrate and supporting the first dielectric substrate and the second dielectric substrate may be included.

일 실시예에 따르면, 상기 유전체 지지판에는 적어도 하나 이상의 홀이 형성되고, 상기 홀은 상기 제1, 2 다이폴 소자의 위치가 상기 홀에 대응되도록 구비될 수 있다.According to one embodiment, at least one hole is formed in the dielectric support plate, and the holes may be provided so that the positions of the first and second dipole elements correspond to the holes.

일 실시예에 따르면, 상기 유전체 지지판에는 상기 제1, 2 유전체 기판의 외곽부분과 상기 중심 도체패턴에 대응하는 위치를 제외한 부분에 적어도 하나 이상의 홀이 형성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, at least one hole may be formed in a portion of the dielectric support plate excluding a portion corresponding to an outer portion of the first and second dielectric substrates and a portion corresponding to the central conductor pattern.

일 실시예에 따르면, 상기 유전체 지지판은 일측에서 타측으로 갈수록 두께가 증가하도록 형성될 수 있다.According to one embodiment, the dielectric support plate may be formed to have an increased thickness from one side to the other side.

일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나 이상의 홀에는 특정 유전율을 갖는 발포형 폼(foam)이 채워질 수 있다.According to one embodiment, the at least one hole may be filled with a foaming foam having a specific permittivity.

본 발명에 따르면, 안테나를 지지하기 위한 지지구조를 결합함으로써 진동이나 충격 등의 환경적 요인으로부터 구조적 안정성을 확보할 수 있다.According to the present invention, structural stability can be secured from environmental factors such as vibration and impact by combining a supporting structure for supporting the antenna.

또한, 본 발명에서 제안하는 지지구조의 결합을 통하여, 구조적 안정성을 확보하면서도 안테나 성능에 대한 영향을 최소화할 수 있다.Further, through the coupling of the supporting structure proposed in the present invention, the influence on the antenna performance can be minimized while securing the structural stability.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 대수주기 다이폴 배열 안테나의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 대수주기 다이폴 배열 안테나의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유전체 지지판의 사시도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유전체 지지판의 사시도이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 대수주기 다이폴 배열 안테나의 이득 특성을 나타내는 그래프이다.1 is a perspective view of a logarithmic periodic dipole array antenna according to a first embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of the logarithmic periodic dipole array antenna according to the first embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a dielectric support plate according to another embodiment of the present invention.
4 and 5 are perspective views of a dielectric support plate according to another embodiment of the present invention.
6 to 8 are graphs illustrating gain characteristics of the logarithmic periodic dipole array antenna according to an embodiment of the present invention.

상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, It will be possible. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and are herein described in detail. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention.

본 발명은 지지구조가 결합되는 대수주기 다이폴 배열 안테나를 제안한다.The present invention proposes a logarithmic periodic dipole array antenna to which a supporting structure is coupled.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예들에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 대수주기 다이폴 배열 안테나의 사시도 및 분해 사시도이다. 도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 대수주기 다이폴 배열 안테나는 안테나 본체(10) 및 유전체 지지판(20)을 포함한다.1 and 2 are a perspective view and an exploded perspective view, respectively, of a logarithmic periodic dipole array antenna according to a first embodiment of the present invention. 1 and 2, an algebraic periodic dipole array antenna according to an embodiment of the present invention includes an antenna body 10 and a dielectric support plate 20.

안테나 본체(10)는 프린트 방식으로 형성된 대수주기 다이폴 배열 안테나의 본체로서 제1 유전체 기판(11), 제2 유전체 기판(13), 중심 도체패턴(15), 제1 다이폴 소자(17), 및 제2 다이폴 소자(19)를 포함한다. 본 실시예에서는 제1 유전체 기판(11), 제2 유전체 기판(13)의 일면에 중심 도체패턴(15)과 다이폴 소자(17, 19)가 각각 프린트되고, 두 기판(11, 13)이 유전체 지지판(20)과 결합되어 안테나가 형성된다. The antenna main body 10 includes a first dielectric substrate 11, a second dielectric substrate 13, a central conductor pattern 15, a first dipole element 17, And a second dipole element (19). In this embodiment, the central conductor pattern 15 and the dipole elements 17 and 19 are printed on one surface of the first dielectric substrate 11 and the second dielectric substrate 13, And is coupled with the support plate 20 to form an antenna.

안테나 본체(10)는 제1 유전체 기판(11)과 제2 유전체 기판(13)의 일면에 동일한 위치에 중심 도체패턴(15)이 프린트되고, 중심 도체패턴(15)을 중심으로 제1 유전체 기판(11)의 일면에 제1 다이폴 소자(17)가, 제2 유전체 기판(13)의 일면에 제2 다이폴 소자(19)가 배열된다. 이때, 제1 다이폴 소자(17)와 제2 다이폴 소자(19)는 대수주기 다이폴 배열 안테나 설계방식에 따라 중심 도체패턴(15)을 중심축으로 서로 대칭관계를 가지도록 배열된다.The antenna main body 10 is formed such that the central conductor pattern 15 is printed on the same surface of the first dielectric substrate 11 and the second dielectric substrate 13, A first dipole element 17 is arranged on one surface of the first dielectric substrate 11 and a second dipole element 19 is arranged on one surface of the second dielectric substrate 13. [ At this time, the first dipole element 17 and the second dipole element 19 are arranged so as to be symmetrical with respect to the central conductor pattern 15 on the central axis according to the logarithmic periodic dipole array antenna designing method.

이때, 유전체 기판(11)은 유전체로 구성된 기판을 의미하며 평판형태의 기판이 적용될 수 있다. In this case, the dielectric substrate 11 is a substrate made of a dielectric, and a plate-shaped substrate can be used.

중심 도체패턴(15)은 동축 케이블(coaxial cable) 형태의 급전선(미도시)이 납땜되는 부분이다. 한편, 대수주기 다이폴 배열 안테나 설계방식에 따라 제1 다이폴 소자(17)와 제2 다이폴 소자(19)는 중심 도체패턴(15)을 중심축으로 서로 대칭관계를 가지도록 배열되며, 제1 및 제2 다이폴 소자(17, 19)의 길이와 간격 등의 설계 인자는 설정된 주파수 대역과 이득에 따라 다양하게 결정될 수 있다.The central conductor pattern 15 is a portion where a feed line (not shown) in the form of a coaxial cable is soldered. The first dipole element 17 and the second dipole element 19 are arranged so as to have a symmetrical relationship with respect to the central conductor pattern 15 with respect to the central axis 15 according to the design method of the logarithmic periodic dipole array antenna, The design factors such as the length and interval of the two dipole elements 17 and 19 can be variously determined according to the set frequency band and gain.

또한, 도 1 및 2에서는 제1 다이폴 소자(17)와 제2 다이폴 소자(19)가 직사각형 형태를 가지는 것으로 도시되어 있으나, 각 소자의 형태는 반드시 이에 한정되지 않고, 미앤더(meander) 형태, 구불구불(serpentine)한 형태 등 다양한 형태의 소자가 프린트될 수 있을 것이다.In FIGS. 1 and 2, the first dipole element 17 and the second dipole element 19 are shown as having a rectangular shape, but the shape of each element is not limited thereto, and may be a meander shape, Various types of devices such as a serpentine pattern may be printed.

유전체 지지판(20)은 제1 및 제2 유전체 기판(11, 13)과 동일한 형상을 가지는 유전체 보드로서, 유전체 지지판(20)은 제1 다이폴 소자(17)가 배열되지 않은 제1 유전체 기판(11)의 타면과 제2 다이폴 소자(19)가 배열되지 않은 제2 유전체 기판(13) 타면 사이에 결합되어 제1 유전체 기판(11)과 제2 유전체 기판(13)을 지지하게 된다. 이때, 유전체 지지판(20)은 결합되는 제1 및 제2 유전체 기판(11, 13)에 대응되도록 평판형으로 형성될 수 있다.The dielectric support plate 20 is a dielectric board having the same shape as the first and second dielectric substrates 11 and 13 and the dielectric support plate 20 includes a first dielectric substrate 11 And the other surface of the second dielectric substrate 13 on which the second dipole elements 19 are not arranged to support the first dielectric substrate 11 and the second dielectric substrate 13. At this time, the dielectric support plate 20 may be formed in a flat plate shape corresponding to the first and second dielectric substrates 11 and 13 to be coupled.

이와 같이 안테나 본체(10)에 결합되는 유전체 지지판(20) 구조를 채용함으로써 진동이나 충격 등의 외부적 환경요인에 강인한 안테나를 제공할 수 있게 된다.As described above, by adopting the structure of the dielectric support plate 20 coupled to the antenna main body 10, it is possible to provide an antenna that is robust against external environmental factors such as vibration and impact.

이에서 더 나아가, 유전체 지지판(20)은 구조적 안정성을 도모할 수 있으면서도 안테나 성능에 대한 영향을 최소화할 수 있는 구조를 취할 수 있다. 이를 위하여, 유전체 지지판(20)에는 적어도 하나 이상의 홀(hole)이 형성될 수 있다. 이를 통하여, 제1 및 제2 유전체 기판(11, 13)에 배열된 제1 및 제2 다이폴 소자(17, 19)의 위치가 유전체에 맞닿지 않고 홀에 대응되도록 함으로써 유전체 지지판(20)의 유전체로 인한 안테나 성능 저하를 최소화할 수 있게 된다. Further, the dielectric support plate 20 can be structured to minimize the influence on the antenna performance while achieving structural stability. For this purpose, at least one or more holes may be formed in the dielectric support plate 20. The positions of the first and second dipole elements 17 and 19 arranged on the first and second dielectric substrates 11 and 13 correspond to the holes without contacting the dielectric, It is possible to minimize the deterioration of the antenna performance due to the antenna.

이하에서는 도 3 내지 도 5를 참조하여 유전체 지지판(20)의 다른 실시예를 살펴보기로 한다.Hereinafter, another embodiment of the dielectric support plate 20 will be described with reference to FIGS. 3 to 5. FIG.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유전체 지지판(21)의 구조를 나타낸 사시도이다. 도 3을 참조하면, 유전체 지지판(21)은 도 1에 도시된 유전체 지지판(20)과 동일한 형상을 가지되, 홀이 형성된다.3 is a perspective view showing a structure of a dielectric support plate 21 according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the dielectric support plate 21 has the same shape as the dielectric support plate 20 shown in FIG. 1, and a hole is formed.

도 3에서는 중심 도체패턴(15)와 제1 및 제2 유전체 기판(11, 13)의 외곽부분을 제외한 부분에 홀이 형성된다. 이와 같이 일부분을 제외하고 홀을 형성하는 것은 유전체 기판(11)의 지지라는 소기의 목적을 달성하기 위함이다. 도 2에서 홀은 중심 도체패턴(15)을 중심축으로 양쪽에 형성되어 있다. In FIG. 3, holes are formed in portions except for the central conductor pattern 15 and the outer portions of the first and second dielectric substrates 11 and 13. The formation of the holes except for a part as described above is intended to achieve the purpose of supporting the dielectric substrate 11. In Fig. 2, holes are formed on both sides of the center conductor pattern 15 as a central axis.

이와 같이 홀을 형성하게 되면, 제1 및 제2 다이폴 소자(17, 19)의 위치가 유전체 지지판(21)에 형성된 홀에 대응되게 된다. 이처럼 제1 및 제2 다이폴 소자(17, 19))의 위치가 유전체 지지판(21)의 유전체에 맞닿지 않도록 함으로써 유전체의 안테나 성능에 대한 영향을 최소화할 수 있다.When the holes are formed as described above, the positions of the first and second dipole elements 17 and 19 correspond to the holes formed in the dielectric support plate 21. By thus preventing the positions of the first and second dipole elements 17 and 19 from being in contact with the dielectric of the dielectric support plate 21, the influence of the dielectric on the antenna performance can be minimized.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유전체 지지판(21)의 구조를 나타낸 사시도이다. 전술한 실시예에서는 유전체 지지판(21)에 형성된 홀을 빈공간으로 구현하였으나, 본 실시예에서는 유전체 지지판(21)에 형성된 홀을 일정한 유전율(예, 유전율 1)을 가진 발포형 폼(foam)으로 채운 형태로 구현하였다.4 is a perspective view showing a structure of a dielectric support plate 21 according to another embodiment of the present invention. Although holes formed in the dielectric support plate 21 are formed as empty spaces in the above embodiments, holes formed in the dielectric support plate 21 may be formed as foamed foams having a constant dielectric constant (e.g., dielectric constant 1) Filled in form.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유전체 지지판(23)의 구조를 나타낸 사시도이다. 도 5를 참조하면, 유전체 지지판(23)에는 홀이 형성되되, 도 3에 도시된 것과는 다른 형태로 홀이 형성됨을 확인할 수 있다.5 is a perspective view showing a structure of a dielectric support plate 23 according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, holes are formed in the dielectric support plate 23, and holes are formed in a shape different from that shown in FIG.

기본적으로 중심 도체패턴(15)과 제1 및 제2 유전체 기판(11, 13)의 외곽부분에 대응하는 부분을 제외하고, 제1 및 제2 다이폴 소자(17, 19)의 위치가 유전체 지지판(23)에 형성된 홀에 대응되도록 하는 것은 도 3에 도시된 바와 동일하다. 다만, 도 3에서는 중심 도체패턴(15)을 중심축으로 같은 쪽에 배열된 제1 및 제2 다이폴 소자(17, 19)의 각 소자들의 위치가 모두 하나의 홀에 대응되도록 큰 홀이 형성되어 있는데 반하여, 도 5에서는 제1 및 제2 다이폴 소자(17, 19)의 각 소자들의 위치에 따른 복수의 홀이 형성된다. The positions of the first and second dipole elements 17 and 19 are substantially the same as those of the dielectric support plate 15 and the second dielectric substrate 11 except for the portions corresponding to the central conductor pattern 15 and the portions corresponding to the outer portions of the first and second dielectric substrates 11 and 13. [ 23 are the same as those shown in Fig. However, in FIG. 3, large holes are formed so that the positions of the respective elements of the first and second dipole elements 17 and 19 arranged on the same side of the center conductor pattern 15 as the central axis correspond to one hole In contrast, in FIG. 5, a plurality of holes corresponding to the positions of the respective elements of the first and second dipole elements 17 and 19 are formed.

이때, 제1 및 제2 다이폴 소자(17, 19)의 각 소자 하나하나의 위치마다 홀이 일대일 대응되도록 홀이 형성될 수도 있으나, 도 5에 도시된 바와 같이 중심 도체패턴(15)을 기준으로 같은 쪽에 배열된 인접한 복수의 다이폴 소자가 같은 홀에 대응되도록, 즉 다(多) : 1의 관계를 가지도록 홀이 형성될 수도 있을 것이다. 이때, 같은 하나의 홀에 대응되는 제1 및 제2 다이폴 소자(17, 19)의 개수는 각 제1 및 제2 다이폴 소자(17, 19)의 위치, 길이, 너비 및 배열간격, 홀 제작의 곤란성 등을 종합적으로 고려하여 유동적으로 결정될 수 있다.At this time, holes may be formed so that the holes correspond one-to-one for each position of each element of the first and second dipole elements 17 and 19. However, as shown in FIG. 5, A hole may be formed such that a plurality of adjacent dipole elements arranged on the same side correspond to the same hole, that is, a relation of multi: 1. At this time, the number of the first and second dipole elements 17 and 19 corresponding to the same one hole is determined by the position, length, width and arrangement interval of the first and second dipole elements 17 and 19, It can be decided flexibly considering the difficulties and the like.

한편, 유전체 지지판(21, 23)에 홀이 형성될 때, 홀의 개수, 형상, 및 크기는 각 홀에 대응되는 소자들의 개수, 형태, 길이, 너비, 배열간격 등을 고려하여 결정된다. 예컨대, 홀에 대응되는 제1 및 제2 다이폴 소자(17, 19)의 개수가 많고, 너비가 크고, 길이가 길수록, 소자들 간 간격이 클수록 더 큰 홀이 형성될 수 있을 것이다.When the holes are formed in the dielectric support plates 21 and 23, the number, shape, and size of the holes are determined in consideration of the number, shape, length, width, arrangement interval, and the like of the elements corresponding to the holes. For example, as the number of the first and second dipole elements 17 and 19 corresponding to the holes is large, the width is large, and the length is long, the larger the interval between the elements, the larger the hole can be formed.

이처럼 본 발명에 따른 대수주기 다이폴 배열 안테나에 의하면, 제1 및 제2 다이폴 소자(17, 19)의 위치가 유전체에 대응되지 않도록 유전체 지지판(21, 23)에 홀을 형성함으로써 구조적으로 안정적인 광대역 안테나를 제공하면서도, 안테나 성능에 대한 영향을 최소화할 수 있다.As described above, in the logarithmic periodic dipole array antenna according to the present invention, holes are formed in the dielectric support plates 21 and 23 so that the positions of the first and second dipole elements 17 and 19 do not correspond to the dielectric, While minimizing the impact on antenna performance.

한편, 광대역에서의 안테나 성능을 위하여, 유전체 지지판(20, 21, 23)은 높은 주파수에 대응되는 길이가 짧은 제1 및 제2 다이폴 소자(17, 19)와 결합되는 일측에서부터 상대적으로 낮은 주파수에 대응되는 길이가 긴 제1 및 제2 다이폴 소자(17, 19)와 결합되는 타측까지 점진적으로 그 두께가 증가하도록 설계될 수 있다.On the other hand, for the antenna performance in a wide band, the dielectric support plates 20, 21 and 23 are formed at a relatively low frequency from one side coupled with the first and second dipole elements 17 and 19, Can be designed to gradually increase its thickness to the other side coupled with the corresponding first and second dipole elements (17, 19).

이어서, 도 6 내지 도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 대수주기 다이폴 배열 안테나의 성능을 비교하여 측정한 그래프이다.6 to 9 are graphs comparing performance of the logarithmic periodic dipole array antenna according to the first embodiment of the present invention.

도 6은 최대 이득 특성을 나타내고, 도 7은 안테나의 E-plane 패턴을 나타내며, 도 8은 H-plane 패턴을 나타낸다.FIG. 6 shows the maximum gain characteristic, FIG. 7 shows the E-plane pattern of the antenna, and FIG. 8 shows the H-plane pattern.

도 6 내지 도 8에서 검정색은 기본 모델(basic model)로서 도 2에서와 같이 유전체 지지판에 홀이 형성되어 있지 않은 안테나의 실험데이터이고, 빨간색은 도 3에서와 같이 다이폴 소자의 위치에 대응하여 유전체 지지판의 홀이 빈공간으로 구성된 지지구조가 적용된 안테나(Proposed_air)의 실험데이터를 나타내며, 파란색은 도 4와 같이 유전체 지지판의 홀을 발포성 폼으로 채운 안테나(Proposed_foam)의 실험데이터를 나타낸다. 6 to 8, the black color is a basic model, which is experimental data of an antenna in which a hole is not formed in a dielectric support plate as shown in FIG. 2, and red corresponds to the position of the dipole element in FIG. 3, FIG. 4 shows experimental data of an antenna (Proposed_air) in which a support structure having a hole in a support plate is applied and FIG. 4 shows experimental data of an antenna (Proposed_foam) in which holes of a dielectric support plate are filled with a foamable foam as shown in FIG.

도 6 내지 도 8을 살펴보면, 지지구조가 유전체로 채워진 기본모델(Basic Model) 보다 다이폴 소자의 위치가 빈 공간(또는 유전율이 1인 폼)으로 구성한 경우(Proposed_air, Proposed_foam)가, 광대역 주파수 범위에서 상대적으로 일정한 이득특성을 가지는 것을 알 수 있다. 6 to 8, a case (Proposed_air, Proposed_foam) in which the position of the dipole element is constituted by an empty space (or a form having a dielectric constant of 1) rather than a basic model in which the supporting structure is filled with a dielectric is in a wide frequency range It can be seen that it has a relatively constant gain characteristic.

또한, 다이폴 소자의 위치가 빈 공간(또는 유전율이 1인 폼)으로 구성한 경우(Proposed_air, Proposed_foam)의 전기적 특성은 유사하며, 구조적 강도 측면에서는 빈공간을 발포성 폼으로 채운 모델(Proposed_foam)이 더 우수한 것을 확인할 수 있다.In addition, the electrical characteristics of the dipole element are similar to those of the cavity (Proposed_air, Proposed_foam) with empty space (or with a dielectric constant of 1). In terms of structural strength, the model (Proposed_foam) .

이처럼 본 발명에 따른 대수주기 다이폴 배열 안테나에 의하면, 유전체 지지판(20, 21, 23) 구조를 결합함으로써, 콤팩트한 기판형 안테나의 장점을 가지면서도 광대역에서의 안테나 성능에 대한 영향을 최소화하고 구조적 안전성을 획득할 수 있다. 이로 인하여, 본 발명에 따른 안테나는 국방분야, 방송분야를 비롯하여 다양한 응용분야에서 활용가치가 높음을 알 수 있다.As described above, according to the logarithmic periodic dipole array antenna of the present invention, by combining the dielectric support plates 20, 21 and 23, it is possible to minimize the influence on the antenna performance in the broadband while having the advantages of the compact substrate- Can be obtained. Accordingly, it can be seen that the antenna according to the present invention has a high value in utilization in various fields including defense field, broadcasting field, and the like.

비록 본 발명의 몇몇 실시예가 앞서 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다.Although some embodiments of the present invention have been described above, those skilled in the art will appreciate that various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.

예컨대, 도면에서는 높은 주파수 대역으로 갈수록 폭이 점차 좁아지는 쐐기(wedge)형의 유전체 기판(11, 13)을 예로 들었으나, 이외에도 직사각형 등 다양한 형태의 유전체 기판(11, 13)이 적용될 수 있으며, 유전체 기판(11, 13)의 형태에 따라 이를 지지하기 위한 유전체 지지판(20, 21, 23)의 형태도 달리 결정될 수 있을 것이다.For example, wedge-shaped dielectric substrates 11 and 13 having narrower widths toward a higher frequency band are exemplified, but various types of dielectric substrates 11 and 13 such as a rectangle may be applied. Depending on the shapes of the dielectric substrates 11 and 13, the shape of the dielectric support plates 20, 21 and 23 for supporting the dielectric substrates 11 and 13 may be determined.

또한, 도면을 통해 제시된 유전체 지지판(20, 21, 23)의 홀 이외에도 홀에 대응되는 다이폴 소자(17, 19)의 개수, 형태, 길이, 너비, 간격 등을 고려하여 다이폴 소자(17, 19)의 위치가 유전체 지지판(20, 21, 23)의 유전체에 맞닿지 않도록 홀의 개수 및 형태가 다양하게 결정될 수 있을 것이다.In addition to the holes of the dielectric support plates 20, 21 and 23 shown in the drawings, the dipole elements 17 and 19 may be formed in consideration of the number, shape, length, width, and spacing of the dipole elements 17 and 19 corresponding to the holes. The number and shape of the holes may be variously determined so that the positions of the dielectric support plates 20, 21, and 23 are not in contact with the dielectric.

그러므로 본 발명의 실시예는 단지 예시적인 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 기술적 사상은 특허청구범위의 기재로부터 정의되고, 그 보호범위는 균등물에 미치는 것으로 보아야 할 것이다.Therefore, it is to be understood that the embodiments of the present invention are by way of example only and that the technical spirit of the present invention is defined from the claims, and that the scope of the present invention is applied to equivalents.

10: 안테나 본체 11, 13: 유전체 기판
15: 중심 도체패턴 17 : 제1 다이폴 소자
19: 제2 다이폴 소자 20, 21, 23: 유전체 지지판10: antenna main body 11, 13: dielectric substrate
15: center conductor pattern 17: first dipole element
19: second dipole element 20, 21, 23: dielectric support plate

Claims (6)

대수주기 다이폴 배열 안테나에 있어서,
제1 유전체 기판;
제2 유전체 기판;
상기 제1 유전체 기판 일면과 상기 제2 유전체 기판 일면의 동일한 위치에 인쇄되는 중심 도체패턴;
상기 중심 도체패턴을 중심으로 상기 제1 유전체 기판 일면에 배열되는 제1 다이폴 소자; 및
상기 중심 도체패턴을 축으로 상기 제1 다이폴 소자와 대칭관계를 가지도록 상기 제2 유전체 기판 일면에 배열되는 제2 다이폴 소자를 포함하고,
상기 제1 유전체 기판 타면과 상기 제2 유전체 기판 타면 사이에 결합되어 상기 제1 유전체 기판과 상기 제2 유전체 기판을 지지하는 유전체 지지판을 포함하는 것을 특징으로 하는, 대수주기 다이폴 배열 안테나.In the logarithmic periodic dipole array antenna,
A first dielectric substrate;
A second dielectric substrate;
A central conductor pattern printed on one surface of the first dielectric substrate and on one surface of the second dielectric substrate;
A first dipole element arranged on one surface of the first dielectric substrate with the center conductor pattern as a center; And
And a second dipole element arranged on one surface of the second dielectric substrate so as to have a symmetrical relationship with the first dipole element about the central conductor pattern,
And a dielectric support plate coupled between the other surface of the first dielectric substrate and the other surface of the second dielectric substrate to support the first dielectric substrate and the second dielectric substrate. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 유전체 지지판에는 적어도 하나 이상의 홀이 형성되고, 상기 홀은 상기 제1, 2 다이폴 소자의 위치가 상기 홀에 대응되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 대수주기 다이폴 배열 안테나.The method according to claim 1,
Wherein at least one hole is formed in the dielectric support plate, and the hole is provided so that the positions of the first and second dipole elements correspond to the hole. 제1항에 있어서,
상기 유전체 지지판에는 상기 제1, 2 유전체 기판의 외곽부분과 상기 중심 도체패턴에 대응하는 위치를 제외한 부분에 적어도 하나 이상의 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 대수주기 다이폴 배열 안테나.The method according to claim 1,
Wherein at least one hole is formed in the dielectric support plate except a portion corresponding to an outer portion of the first and second dielectric substrates and a portion corresponding to the central conductor pattern. 제1항에 있어서,
상기 유전체 지지판은 일측에서 타측으로 갈수록 두께가 증가하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 대수주기 다이폴 배열 안테나. The method according to claim 1,
Wherein the dielectric support plate is formed to have an increased thickness from one side to the other side. 제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 홀에는 특정 유전율을 갖는 발포형 폼(foam)이 채워진 것을 특징으로 하는 대수주기 다이폴 배열 안테나.The method according to claim 3 or 4,
Wherein the at least one hole is filled with a foam having a specific dielectric constant.
KR1020160015800A 2016-02-11 2016-02-11 Log-periodic dipole array antenna KR101723909B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160015800A KR101723909B1 (en) 2016-02-11 2016-02-11 Log-periodic dipole array antenna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160015800A KR101723909B1 (en) 2016-02-11 2016-02-11 Log-periodic dipole array antenna

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101723909B1 true KR101723909B1 (en) 2017-04-06

Family

ID=58584061

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160015800A KR101723909B1 (en) 2016-02-11 2016-02-11 Log-periodic dipole array antenna

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101723909B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU179700U1 (en) * 2017-11-09 2018-05-22 Открытое акционерное общество "Научно-технический институт "Радиосвязь" (ОАО "НТИ "Радиосвязь") ULTRA-BAND LOGOPERIODIC ANTENNA WITH COLLINEAR VIBRATORS
CN111952723A (en) * 2020-09-08 2020-11-17 山东华箭科工创新科技有限公司 5G full-band printed log periodic antenna loaded with metal oscillator

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050075966A (en) * 2004-01-19 2005-07-26 엘지이노텍 주식회사 Omnidirectional antenna
KR20090081256A (en) * 2008-01-23 2009-07-28 주식회사 아모텍 Patch antenna with multi-layer
KR20120122223A (en) * 2011-04-28 2012-11-07 주식회사 메닉스 The Log Periodic Antenna

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050075966A (en) * 2004-01-19 2005-07-26 엘지이노텍 주식회사 Omnidirectional antenna
KR20090081256A (en) * 2008-01-23 2009-07-28 주식회사 아모텍 Patch antenna with multi-layer
KR20120122223A (en) * 2011-04-28 2012-11-07 주식회사 메닉스 The Log Periodic Antenna

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU179700U1 (en) * 2017-11-09 2018-05-22 Открытое акционерное общество "Научно-технический институт "Радиосвязь" (ОАО "НТИ "Радиосвязь") ULTRA-BAND LOGOPERIODIC ANTENNA WITH COLLINEAR VIBRATORS
CN111952723A (en) * 2020-09-08 2020-11-17 山东华箭科工创新科技有限公司 5G full-band printed log periodic antenna loaded with metal oscillator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10862205B2 (en) Patch antenna
CN109066055B (en) Terminal equipment
US11005190B1 (en) Antenna array
EP2917963B1 (en) Dual polarization current loop radiator with integrated balun
KR101609665B1 (en) Antenna of mobile communication station
KR102505800B1 (en) Wireless communication device with leaky wave phased array antenna
US7498997B2 (en) Plate board type MIMO array antenna including isolation element
US8564484B2 (en) Planar dual polarization antenna
US8063841B2 (en) Wideband high gain dielectric notch radiator antenna
US20160294068A1 (en) Dielectric Resonator Antenna Element
US10186778B2 (en) Wideband dual-polarized patch antenna array and methods useful in conjunction therewith
US20150130673A1 (en) Beam-Steered Wide Bandwidth Electromagnetic Band Gap Antenna
US10236593B2 (en) Stacked patch antenna array with castellated substrate
US7443356B2 (en) Antenna module
US20210203083A1 (en) Antenna of a terminal device
US8648762B2 (en) Loop array antenna system and electronic apparatus having the same
EP3852195B1 (en) Terminal device antenna
US7019709B2 (en) Antenna device
US20170133763A1 (en) Patch antenna
CN110112561B (en) Single-polarized antenna
US6697023B1 (en) Built-in multi-band mobile phone antenna with meandering conductive portions
KR101723909B1 (en) Log-periodic dipole array antenna
US20230344144A1 (en) A scalable modular antenna arrangement
CN108417984B (en) Balanced dipole unit and broadband omnidirectional collinear array antenna
CN113839199B (en) Mobile terminal with compact antenna pair

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200303

Year of fee payment: 4