KR101769156B1 - 450 MHz FOLDED DIPOLE ANTENNA - Google Patents

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텔레콤 말레이시아 베르하드
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Abstract

본 발명은 CDMA 450 시스템으로부터 신호들을 송신하고 수신할 수 있는 접힌 다이폴 안테나를 제공한다. 접힌 다이폴 안테나는, 안테나의 여기 암(excitation arm) 및 접지 암(grounding arm)을 형성하는 접힌 다이폴 인쇄 회로 기판(PCB)의 각 측상에서 규정된 도전 스트립들을 갖는 접힌 다이폴 인쇄 회로 기판(PCB)으로서, 여기 암 및 접지 암 양자는 도전 스트립 구성과 대칭으로 구성되고, PCB의 각 측상의 도전 스트립은 중심 도전 레그, 및 2개의 대칭으로 구성된 접힌 암들을 갖는 m-형상 도전 스트립을 포함하고, 중심 도전 레그는 2개의 접힌 암들 보다 그 폭이 얇은, 상기 접힌 다이폴 안테나 인쇄 회로 기판; 플라스틱 홀더로서, 접힌 다이폴 PCB가 이를 통해 배치되는, 상기 플라스틱 홀더; 베이스판으로서, 접힌 다이폴 PCB가 플라스틱 홀더를 통해 베이스판상에 수직으로 탑재되는, 상기 베이스판; 및 일단에서 여기 암과 연결하도록 접힌 다이폴 PCB를 통해 연장된 중심 코어, 및 접지 암의 중심 도전 레그를 따라 납땜된 금속 실드를 갖는 동축 케이블로서, 동축 케이블의 타단은 커넥터로 베이스판을 통해 연장하는, 상기 동축 케이블을 포함한다.The present invention provides a folded dipole antenna capable of transmitting and receiving signals from a CDMA 450 system. A folded dipole antenna is a folded dipole printed circuit board (PCB) having conductive strips defined on each side of a folded dipole printed circuit board (PCB) forming an excitation arm and a grounding arm of the antenna , Both the arm and the ground arm are configured symmetrically with the conductive strip configuration, and the conductive strip on each side of the PCB includes an m-shaped conductive strip having a central conductive leg and two symmetrically folded arms, Wherein the legs are thinner than the two folded arms, the folded dipole antenna printed circuit board; A plastic holder, wherein a folded dipole PCB is disposed therethrough; A base plate, wherein the folded dipole PCB is vertically mounted on a base plate through a plastic holder; And a metal core brazed along the central conductive leg of the grounding arm, the central core extending through the folded dipole PCB to connect with the arm at one end, and the other end of the coaxial cable extending through the base plate , And the coaxial cable.

Description

450 ＭＨｚ 접힌 다이폴 안테나{450 MHz FOLDED DIPOLE ANTENNA}450 MHz Folded dipole antenna {450 MHz FOLDED DIPOLE ANTENNA}

본 발명은 접힌 다이폴 안테나에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 450 내지 470 MHz의 범위의 주파수를 수신하도록 구성된 지향성 타입인 접힌 다이폴 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a folded dipole antenna. In particular, the invention relates to a folded dipole antenna that is a directional type configured to receive frequencies in the range of 450 to 470 MHz.

모바일 전기통신 산업은 전기통신 산업에서 가장 빠르게 성장하고 있는 분야들 중 하나이다. 모바일 전기통신은 라디오, 전기통신 디바이스 및 컴퓨터 기술의 그룹화를 사용함으로써, 사람들이 이동중에 광역을 통해 통신하게 한다. The mobile telecommunications industry is one of the fastest growing sectors in the telecommunications industry. Mobile telecommunication uses groupings of radio, telecommunication devices and computer technology to allow people to communicate over the wide area during the move.

모바일 전기통신은 3세대(3G)로서 더 잘 알려진 표준들의 패밀리를 포함한다. 3G 시스템은 동시 데이터 서비스들 및 음성 통신들을 포함하는 고속의 통신 서비스를 허용한다. 이것은 어디에서나 사용될 수 있기 때문에 사용자들이 이동중에 인터넷에 액세스하는 것을 허용한다. 중대한 3G 표준이 코드 분할 다중 액세스 2000(CDMA2000)이다.Mobile telecommunication includes a family of standards better known as third generation (3G). The 3G system allows high speed communication services including simultaneous data services and voice communications. This allows users to access the Internet while on the move because it can be used anywhere. A significant 3G standard is Code Division Multiple Access 2000 (CDMA2000).

CDMA2000은 채널 액세스 방법으로서 CDMA를 사용하는 3G 모바일 전기통신 표준의 일부이다. 450 MHz 주파수 대역의 커버리지를 갖는 CDMA2000의 입증된 효율 및 성능이 CDMA 450이다. CDMA 450은 통신 기술에서 빠르게 부상하고 있는 카테고리들 중 하나이다. 이것은, 더 낮은 주파수들 및 더 긴 거리의 커버리지가 요구되는 영역들에서 사용자들이 전기통신 커버리지를 수신하게 한다. 지방 지역으로 빈번하게 이동하는 사용자들 및 지방 지역의 거주자들이 일례이다.CDMA2000 is part of the 3G mobile telecommunications standard using CDMA as a channel access method. The proven efficiency and performance of CDMA2000 with coverage of the 450 MHz frequency band is CDMA450. CDMA 450 is one of the fastest growing categories in communications technology. This allows users to receive telecommunication coverage in areas where lower frequencies and longer range coverage are required. Users moving frequently to the local area and residents in the local area are examples.

모바일 전기통신 산업에서 이용가능한 다양한 주파수 범위로, 종래의 설계 접근방식들은 다중의 안테나들을 수반할 수도 있다. 통상적으로, 밸런싱된 평행선 무선 주파수(RF) 송신 라인이 제공될 수 있는 무선 안테나로서 다이폴 안테나가 사용된다. 그러나, 이러한 타입의 라인이 일반적이지 않기 때문에, 동축 케이블과 같은 언밸런싱된 공급 라인이 사용될 수 있다. 이러한 공급 라인은, 그 공급 라인이 안테나에 결합하는 포인트에서 안테나 엘리먼트에 삽입된다. CDMA에 따라 동작하는 디바이스들에 대해 단일 주파수 대역에서 동작하는데 다이폴 안테나가 가장 적합하다.With various frequency ranges available in the mobile telecommunications industry, conventional design approaches may involve multiple antennas. Typically, a dipole antenna is used as a wireless antenna where a balanced parallel radio frequency (RF) transmission line may be provided. However, since this type of line is not common, unbalanced supply lines such as coaxial cables may be used. This feed line is inserted into the antenna element at the point where the feed line joins the antenna. Dipole antennas are most suitable for operating in a single frequency band for devices operating according to CDMA.

450 내지 470 MHz와 같은 낮은 주파수 범위에 대한 종래의 안테나 설계들은 일반적으로 크고 부피가 크다. 이러한 안테나들은 소형 크기의 안테나들이 요구되는 애플리케이션들에 대해 적합하지 않다.Conventional antenna designs for low frequency ranges such as 450-470 MHz are generally large and bulky. These antennas are not suitable for applications where small size antennas are required.

안테나 엘리먼트들 각각에서의 신호 제어가 또한 고려되어야 하고, 이것은 통신 프로세스를 복잡하게 하고 전력 소모의 증가를 초래한다. 통상적으로, 더 높은 데시벨(dB) 이득이 더 양호한 신호 강도를 위해 바람직하다. 그러나, 더 높은 이득을 갖는 안테나들은 안테나의 공급 네트워크의 복잡성으로 인해 제조하는데 더욱 고가이다.Signal control at each of the antenna elements must also be considered, which complicates the communication process and results in an increase in power consumption. Typically, a higher decibel (dB) gain is desirable for better signal strength. However, antennas with higher gain are more expensive to manufacture due to the complexity of the feed network of the antenna.

따라서, 450 내지 470 MHz의 동작 주파수를 지원할 수 있는 크기가 비교적 작고 컴팩트한 안테나에 대한 필요성이 존재한다는 것을 알 수 있다. 이러한 설계는 충분한 임피던스 대역폭을 나타내고, 짧은 제조 시간으로 조립하는 것이 간단하다. 안테나가 더욱 비용 효율적이더라도, 기존의 종래의 기술의 단점들을 극복할 수 있는 뛰어난 성능을 여전히 제공할 수 있는 것이 또한 바람직하다.Thus, it can be seen that there is a need for a relatively small and compact antenna that can support an operating frequency of 450 to 470 MHz. This design represents a sufficient impedance bandwidth and is simple to assemble with short manufacturing times. Although the antenna is more cost effective, it is also desirable to be able to still provide excellent performance that overcomes the disadvantages of the prior art.

크기가 컴팩트하고 작은 CDMA 450 시스템을 지원할 수 있는 접힌 다이폴 안테나가 개시된다. 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 안테나는 접힌 다이폴 PCB, 동축 케이블 및 SMA 커넥터, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS)으로 이루어진 플라스틱 홀더 및 알루미늄으로 이루어진 베이스판을 포함한다.A folded dipole antenna is disclosed which is capable of supporting compact CDMA 450 systems of small size. According to one embodiment of the invention, the antenna comprises a folded dipole PCB, a coaxial cable and an SMA connector, a plastic holder made of acrylonitrile butadiene styrene (ABS) and a base plate made of aluminum.

본 발명의 일 양태에서, CDMA 450 시스템으로부터 신호들을 송신하고 수신할 수 있는 접힌 다이폴 안테나가 제공된다. 접힌 다이폴 안테나는, 안테나의 여기 암(excitation arm) 및 접지 암(grounding arm)을 형성하는 접힌 다이폴 인쇄 회로 기판(PCB)의 각 측상에서 규정된 도전 스트립들을 갖는 접힌 다이폴 인쇄 회로 기판(PCB)으로서, 여기 암 및 접지 암 양자는 도전 스트립 구성과 대칭으로 구성되고, PCB의 각 측상의 도전 스트립은 중심 도전 레그(leg), 및 2개의 대칭으로 구성된 접힌 암들을 갖는 m-형상 도전 스트립을 포함하고, 중심 도전 레그는 2개의 접힌 암들 보다 그 폭이 얇은, 상기 접힌 다이폴 안테나 인쇄 회로 기판; 플라스틱 홀더로서, 접힌 다이폴 PCB가 이를 통해 배치되는, 상기 플라스틱 홀더; 베이스판으로서, 접힌 다이폴 PCB가 플라스틱 홀더를 통해 베이스판상에 수직으로 탑재되는, 상기 베이스판; 및 일단에서 여기 암과 연결하도록 접힌 다이폴 PCB를 통해 연장된 중심 코어, 및 접지 암의 중심 도전 레그를 따라 납땜된 금속 실드를 갖는 동축 케이블로서, 동축 케이블의 타단은 커넥터로 베이스판을 통해 연장하는, 상기 동축 케이블을 포함한다.In one aspect of the invention, a folded dipole antenna is provided that is capable of transmitting and receiving signals from a CDMA 450 system. A folded dipole antenna is a folded dipole printed circuit board (PCB) having conductive strips defined on each side of a folded dipole printed circuit board (PCB) forming an excitation arm and a grounding arm of the antenna , Both the arm and the ground arm are configured symmetrically with the conductive strip configuration and the conductive strip on each side of the PCB includes an m-shaped conductive strip having a central conductive leg and two symmetrically folded arms The central conductive leg is thinner than the two folded arms, the folded dipole antenna printed circuit board; A plastic holder, wherein a folded dipole PCB is disposed therethrough; A base plate, wherein the folded dipole PCB is vertically mounted on a base plate through a plastic holder; And a metal core brazed along the central conductive leg of the grounding arm, the central core extending through the folded dipole PCB to connect with the arm at one end, and the other end of the coaxial cable extending through the base plate , And the coaxial cable.

일 실시형태에서, 플라스틱 홀더는 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어지고, I-빔 형상의 플라스틱 피스이다. 플라스틱 홀더는 웹에 의해 연결된 상위 플랜지 및 하위 플랜지를 더 포함할 수도 있고, 플라스틱 홀더는 접힌 다이폴 PCB를 그 사이에 수용하기 위해 상위 플랜지로부터 웹으로 컷팅된 슬롯을 더 규정한다. 플라스틱 홀더의 일 측은 동축 케이블이 관통하는 것을 허용하는 컷-오프 영역을 가질 수도 있다. 플라스틱 홀더는 베이스판상에서 접힌 다이폴 PCB를 수직으로 지지하도록 구성된다.In one embodiment, the plastic holder is made of polytetrafluoroethylene and is an I-beam-shaped plastic piece. The plastic holder may further comprise an upper flange and a lower flange connected by a web, and the plastic holder further defines a slot cut from the upper flange to the web to receive a folded dipole PCB therebetween. One side of the plastic holder may have a cut-off area that allows the coaxial cable to penetrate. The plastic holder is configured to support the folded dipole PCB vertically on the base plate.

다른 실시형태에서, 베이스판은 지향성 안테나를 제조하기 위해, 접힌 다이폴 안테나에 대한 리플렉터로서 구성된다.In another embodiment, the base plate is configured as a reflector for a folded dipole antenna, to produce a directional antenna.

다른 실시형태에서, 2개의 대칭적으로 구성된 접힌 암들은, 대략 240mm의 총 평균 길이(L), 대략 24mm의 폭(W)을 가질 수도 있고, 중심 도전 스트립은 대략 62mm의 길이 및 5mm의 폭을 가질 수도 있다.In another embodiment, the two symmetrically configured folded arms may have a total average length (L) of about 240 mm, a width (W) of about 24 mm, a center conductor strip having a length of about 62 mm and a width of 5 mm .

또 다른 실시형태에서, 접힌 다이폴 PCB는 대략 200mm의 높이를 갖는다.In another embodiment, the folded dipole PCB has a height of approximately 200 mm.

또 다른 실시형태에서, 접힌 다이폴 안테나는 15dB 보다 큰 전후비(front-to-back ratio)를 갖는다. 접힌 다이폴 안테나는 또한, 500W의 최대 입력 전력, 90°±5°의 수평 빔 폭 및 6±0.5dB의 이득을 가질 수 있다.In yet another embodiment, the folded dipole antenna has a front-to-back ratio greater than 15 dB. The folded dipole antenna may also have a maximum input power of 500 W, a horizontal beam width of 90 [deg.] 5 [deg.] And a gain of 6 +/- 0.5 dB.

또한, 베이스판은 400mm의 길이 및 폭을 가질 수도 있다.The base plate may also have a length and width of 400 mm.

다른 실시형태에서, m-형상 도전 스트립은 m-형상 도전 스트립의 대칭적으로 구성된 접힌 암들을 제 1 도전 스트립과 제 2 도전 스트립으로 분리하는 갭을 규정하고, 제 1 도전 스트립은 반전된 U-형상 도전 스트립을 형성하는 대칭적으로 구성된 접힌 암 및 중심 도전 레그 중 하나를 포함하고, 제 2 도전 스트립은 반전된 L-형상 도전 스트립을 형성하는 다른 대칭적으로 구성된 접힌 암을 포함한다.In another embodiment, the m-shaped conductive strip defines a gap separating the symmetrically configured folded arms of the m-shaped conductive strip into a first conductive strip and a second conductive strip, wherein the first conductive strip comprises an inverted U- The first conductive strip comprises one of a symmetrically configured folded arm and a center conductive leg forming a shaped conductive strip and the second conductive strip comprises another symmetrically configured folded arm forming the inverted L-shaped conductive strip.

본 발명은 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 제한하지 않는 실시형태들로서 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 접힌 다이폴 안테나의 구조를 예시한다.
도 2는 도 1에 도시된 접힌 다이폴 안테나의 분해조립도를 예시한다.
도 3은 도 1의 접힌 다이폴 안테나의 정면도를 예시한다.
도 4는 접힌 다이폴 안테나의 측면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 접힌 다이폴 안테나의 단면도의 근접도를 예시한다.
도 6은 플라스틱 홀더의 사시도를 도시한다.The invention will now be described, by way of non-limitative embodiments, with reference to the accompanying drawings,
1 illustrates a structure of a folded dipole antenna according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 illustrates an exploded view of the folded dipole antenna shown in Fig.
Figure 3 illustrates a front view of the folded dipole antenna of Figure 1;
4 is a side view of a folded dipole antenna.
Fig. 5 illustrates a close-up of a cross-sectional view of the folded dipole antenna shown in Fig.
Figure 6 shows a perspective view of a plastic holder.

다수의 특정 및 대안의 실시형태들의 아래의 설명들은 본 발명의 발명적 특징들을 이해하기 위해 제공된다. 그러나, 본 발명이 이러한 특정한 상세들 없이 실시될 수도 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 상세들 중 일부는 본 발명을 모호하게 하지 않기 위해 길이에 있어서 설명되지 않을 수도 있다. 참조의 용이함을 위해, 공통의 참조 부호들이 도면들에 공통인 동일하거나 유사한 특징들을 참조할 때 도면들 전반적으로 사용될 것이다.The following description of a number of specific and alternative embodiments is provided to aid in understanding the inventive aspects of the invention. However, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be practiced without these specific details. Some of the details may not be described in terms of length so as not to obscure the present invention. For ease of reference, common reference numerals will be used throughout the drawings when referring to the same or similar features that are common to the figures.

도 1 내지 도 5는 접힌 다이폴 안테나(100)의 사시도를 도시하고, 450 내지 470 MHz의 주파수 범위에서 동작하는 CDMA2000, 즉, CDMA 450에 대해 사용될 수 있는 지향성 안테나를 제공하는 본 발명의 일 실시형태에 따른 접힌 다이폴 안테나(100)를 예시한다. 접힌 다이폴 안테나(100)는 접힌 다이폴 인쇄 회로 기판(PCB)(101), 동축 케이블(102), 플라스틱 홀더(103) 및 베이스판(104)을 포함한다. 접힌 다이폴 PCB(101)는 반전된 T 단면을 실질적으로 형성하는 플라스틱 홀더(103)를 통해 베이스판(104)에 수직으로 탑재된다. 동축 케이블(102)은 일단에서 접힌 다이폴 PCB(101)에 납땜되고, 베이스판(104)의 중심을 향해 연장한다.1 to 5 illustrate a perspective view of a folded dipole antenna 100 and an embodiment of the present invention that provides a directional antenna that can be used for CDMA2000, i.e., CDMA 450, operating in the frequency range of 450 to 470 MHz. The folded dipole antenna 100 is illustrated. The folded dipole antenna 100 includes a folded dipole printed circuit board (PCB) 101, a coaxial cable 102, a plastic holder 103 and a base plate 104. The folded dipole PCB 101 is vertically mounted on the base plate 104 through a plastic holder 103 which substantially defines the inverted T-section. The coaxial cable 102 is soldered to the folded dipole PCB 101 at one end and extends toward the center of the base plate 104.

도 2는 도 1의 접힌 다이폴 안테나(100)의 분해조립도를 도시한다. 접힌 다이폴 PCB(101)는 그 접힌 다이폴 PCB(101)의 "다이폴 암들" 양자상에 규정된 도전 스트립들(105)을 갖는 실질적으로 직사각형 형상의 마이크로스트립 안테나이다. 마이크로스트립의 구성들의 상세들이 아래에 제공될 것이다. 플라스틱 홀더(103)는 웹(109)에 연결된 상위 플랜지(107) 및 하위 플랜지(108)를 갖는 I-빔 형상 플라스틱 피스(106)를 포함한다. 상위 플랜지(107)로부터 웹(109)으로 컷팅된 슬롯(110)이 그 사이에 접힌 다이폴 PCB(101)를 수용하기 위해 규정된다. 플라스틱 홀더(103)의 일 측은 동축 케이블(102)이 접힌 다이폴 PCB(101)의 하나의 다이폴 암에 부착될 때 관통하는 것을 허용하는 컷-오프 영역(111)을 갖는다. 플라스틱 홀더(103)는 예를 들어, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS)으로 이루어질 수 있고, 이것은 베이스판(104)상에 접힌 다이폴 PCB(101)를 홀딩하는 지지부로서 사용될 수 있다.Fig. 2 shows an exploded view of the folded dipole antenna 100 of Fig. The folded dipole PCB 101 is a substantially rectangular shaped microstrip antenna having the conductive strips 105 defined on both the "dipole arms" of the folded dipole PCB 101. Details of the microstrip configurations will be provided below. The plastic holder 103 includes an I-beam shaped plastic piece 106 having an upper flange 107 and a lower flange 108 connected to the web 109. A slot 110 cut from the top flange 107 to the web 109 is defined to receive the folded dipole PCB 101 therebetween. One side of the plastic holder 103 has a cut-off area 111 which allows the coaxial cable 102 to penetrate when attached to one dipole arm of the folded dipole PCB 101. The plastic holder 103 can be made of, for example, acrylonitrile butadiene styrene (ABS), which can be used as a support for holding the folded dipole PCB 101 on the base plate 104.

도 2를 여전히 참조하면, 베이스판(104)은, 알루미늄이 경량이고 형성되기 쉽기 때문에 알루미늄으로 이루어질 수 있다. 베이스판(104)은 접힌 다이폴 PCB(101)에 대해 리플렉터로서 작용하고, 이것은 접힌 다이폴 안테나(100)를 지향성으로 만든다. 지향성 안테나는 동일하거나 유사한 구성의 비지향성 안테나 보다 비교적 높은 이득을 제공한다. 베이스판(104)의 치수들은 전압 정재파비(VSWR)에 대해 거울 효과를 초래하면서 방사 패턴의 빔폭을 제어한다. VSWR은 부하가 그것을 구동하는 회로에 얼마나 잘 정합되는지를 측정하는 전압비이다. 접힌 다이폴 안테나(100)의 빔폭은 안테나 이득에 영향을 미친다. 따라서, 베이스판의 크기의 변경은 접힌 다이폴 안테나(100)의 상이한 성능을 제공할 수도 있다. 바람직하게는, 베이스판(104)의 크기는 안테나가 에칭되는 재료의 유전율에 의존하여 안테나의 동작 주파수의 대략 반파장이어야 한다. 본 실시형태에서, 접힌 다이폴 안테나(100)는 90°±5°의 수평 빔폭 및 6±0.5dB의 이득을 갖는다. 베이스판(104)의 전체 길이 및 폭은 각각 대략 400mm이다. 스루 홀(112)이 베이스판(104)의 중심에서 약간 벗어나 더 제공된다.Still referring to FIG. 2, the base plate 104 may be made of aluminum because the aluminum is lightweight and prone to form. The base plate 104 acts as a reflector for the folded dipole PCB 101, which makes the folded dipole antenna 100 directional. A directional antenna provides a relatively higher gain than a non-directional antenna of the same or similar configuration. The dimensions of the base plate 104 control the beam width of the radiation pattern, resulting in a mirror effect on the voltage standing wave ratio (VSWR). VSWR is the voltage ratio that measures how well the load is matched to the circuit that drives it. The beam width of the folded dipole antenna 100 affects the antenna gain. Thus, changing the size of the base plate may provide different capabilities of the folded dipole antenna 100. Preferably, the size of the base plate 104 should be approximately half the operating frequency of the antenna, depending on the permittivity of the material from which the antenna is etched. In the present embodiment, the folded dipole antenna 100 has a horizontal beam width of 90 DEG +/- 5 DEG and a gain of 6 +/- 0.5dB. The overall length and width of the base plate 104 are each approximately 400 mm. The through hole 112 is provided slightly out of the center of the base plate 104.

도 3은 도 1의 접힌 다이폴 안테나(100)의 정면도를 도시하고, 여기서, 도전 스트립들을 형성하는 엘리먼트들은 각각의 치수로 예시된다. 도시된 바와 같이, 접힌 다이폴 PCB(101)는 베이스판(104)상에 수직으로 탑재된다. 탑재될 때, 플라스틱 홀더(103)의 하위 플랜지가 베이스판(104)에 부착된다. 접힌 다이폴 PCB(101)는 슬롯(110)을 통해 플라스틱 홀더(103)에 의해 샌드위치된다(도 2 참조). 필요한 경우에, 접힌 다이폴 PCB(101)가 플라스틱 홀더(103)의 스냅-인 핀 등을 통해 플라스틱 홀더(103)상에 더 고정될 수도 있다. 컷-오프 영역(111)(도 2 참조)은 베이스판(104)에 대한 접힌 다이폴 PCB(101)에 부착될 때 동축 케이블(102)이 플라스틱 홀더(103)를 관통하여 베이스판(104)에 도달하게 한다.FIG. 3 shows a front view of the folded dipole antenna 100 of FIG. 1, wherein the elements forming the conductive strips are illustrated in their respective dimensions. As shown, the folded dipole PCB 101 is vertically mounted on the base plate 104. When mounted, the lower flange of the plastic holder 103 is attached to the base plate 104. The folded dipole PCB 101 is sandwiched by the plastic holder 103 through the slot 110 (see FIG. 2). The folded dipole PCB 101 may be further fixed on the plastic holder 103 via a snap-in pin or the like of the plastic holder 103, if necessary. The cut-off area 111 (see FIG. 2) is attached to the folded dipole PCB 101 for the base plate 104 and the coaxial cable 102 passes through the plastic holder 103 to the base plate 104 .

여전히 도 3 을 참조하면, 접힌 다이폴 PCB(101)는 안테나 엘리먼트들을 각각 구성하는 접힌 다이폴 PCB(101)의 기판의 각 측상에 형성된 2개의 대칭 "m" 형상 도전 스트립들을 포함한다. "m" 형상 (하부 경우) 도전 스트립의 일 측은 접지 암으로서 작용되는 반면에, 다른 측은 여기 암으로서 또한 알려진 무선 신호들을 송신하는 안테나 엘리먼트이다. 각 "m" 형상 도전 스트립은 중심 도전 레그, 및 2개의 대칭적으로 구성된 접힌 암들을 갖고, 여기서, 2개의 대칭적으로 구성된 접힌 암들은 접힌 다이폴 PCB(101)의 기판과 나란히 규정된 더 두꺼운 폭의 스트립이고, 중심 도전 스트립은 더 두꺼운 폭의 스트립의 중심으로부터 하향으로 연장하는 더 얇은 폭의 스트립(120)이고, 기판의 대향측으로 이어진다. 더 얇은 폭의 스트립(120)은 접힌 다이폴 안테나(100)의 임피던스를 요구된 신호원에 정합시키기 위해 사용될 수 있다. 이러한 실시형태에서, 더 얇은 폭의 스트립(120)의 길이는 대략 62mm이고 그 폭은 대략 5mm이다. 더 얇은 폭의 스트립(120)의 길이는 플라스틱 홀더(103)에 도달하기 이전에 종료된다. "m" 형상 도전 스트립은 제 1 도전 스트립(118) 및 제 2 도전 스트립(119)을 더 포함한다. 제 1 도전 스트립 및 제 2 도전 스트립(119)은, 제 1 도전 스트립(118)이 반전된 "L" 형상 스트립을 규정하고 제 2 도전 스트립(119)이 반전된 "U" 형상 스트립을 규정하는 방식으로, 갭(121)에 의해 분리된다. 용이한 참조를 위해, 전체 "m" 형상 도전 스트립은 평균 길이 L(115), 폭 W(116) 및 높이 H(117)로 측정된다. 본 실시형태에서 안테나의 임피던스를 정합시키기 위해, 도전 스트립의 치수들은 L(115)에 대해 대략 240mm, 더 두꺼운 도전 스트립들의 W(116)에 대해 대략 24mm, 및 H(117)에 대해 대략 200mm일 수 있다.Still referring to Fig. 3, the folded dipole PCB 101 includes two symmetrical " m "shaped conductive strips formed on each side of the substrate of the folded dipole PCB 101 that each comprise the antenna elements. The "m" shape (lower case) is an antenna element that transmits radio signals, also known as excitation arms, while one side of the conductive strip acts as a ground arm. Each of the "m" shaped conductive strips has a central conductive leg, and two symmetrically configured folded arms, wherein the two symmetrically configured folded arms have a thicker width defined alongside the substrate of the folded dipole PCB & And the central conductive strip is a thinner strip 120 that extends downward from the center of the thicker strip, leading to the opposite side of the substrate. A thinner strip 120 may be used to match the impedance of the folded dipole antenna 100 to the desired signal source. In this embodiment, the strip 120 of thinner width is approximately 62 mm long and approximately 5 mm wide. The length of the thinner strip 120 is terminated before it reaches the plastic holder 103. The "m" shaped conductive strip further includes a first conductive strip 118 and a second conductive strip 119. The first conductive strip and the second conductive strip 119 are formed such that the first conductive strip 118 defines an inverted " L "shaped strip and the second conductive strip 119 defines an inverted" U & Gaps < / RTI > For ease of reference, the entire "m" shaped conductive strip is measured with an average length L (115), a width W (116) and a height H (117). In order to match the impedance of the antenna in this embodiment, the dimensions of the conductive strip are approximately 240 mm for L 115, approximately 24 mm for W 116 of thicker conductive strips, and approximately 200 mm for H 117 .

언급한 바와 같이, 길이 L(115)은 접힌 다이폴 안테나(100)의 원하는 동작 주파수의 반파장에 의존한다. 바람직하게는, 길이 L(115)은 반파장의 배수와 동일해야 한다. 유사하게는, 폭 W(116)는 또한, 원하는 동작 주파수를 이용하기 위해 정합 임피던스에 의존하여 변동들에 또한 영향을 받는다. 도 3에 예시된 바와 같이, 도시된 접힌 다이폴 PCB(101)의 측면은 접힌 다이폴 PCB(101)의 접지 암이고, 여기서, 여기 암(미도시)은 접힌 다이폴 PCB(101)의 다른 측면상에 규정되지만, 이들은 대칭적으로 구성된다.As mentioned, the length L 115 depends on the half wavelength of the desired operating frequency of the folded dipole antenna 100. [ Preferably, the length L (115) should be equal to a multiple of the half-wave. Similarly, the width W (116) is also subject to variations depending on the matching impedance to utilize the desired operating frequency. 3, the side of the illustrated folded dipole PCB 101 is the ground arm of the folded dipole PCB 101, wherein an excitation arm (not shown) is mounted on the other side of the folded dipole PCB 101 They are symmetrically constructed.

여전히 도 3을 참조하면, 동축 케이블(102)은 일단에서 상위 단자(113) 및 타단에서 하위 단자(114)를 포함한다. 상위 단자(113)는 접힌 다이폴 PCB(101)의 상위 에지를 향해 근위단(122)에 납땜된다. 동축 케이블(102)의 금속 실드가 더 얇은 폭의 스트립(120)을 따라 납땜되고, 스루 홀(112)을 통해 연장된다. 하위 단자(114)는 SMA(SubMiniature version A) 암 커넥터와 같은 커넥터로 종료된다.Still referring to Fig. 3, the coaxial cable 102 includes an upper terminal 113 at one end and a lower terminal 114 at the other end. The upper terminal 113 is soldered to the proximal end 122 toward the upper edge of the folded dipole PCB 101. The metal shield of the coaxial cable 102 is soldered along the strip 120 of thinner width and extends through the through hole 112. The lower terminal 114 is terminated with a connector such as an SMA (SubMiniature version A) female connector.

도 4는 접힌 다이폴 안테나(100)의 측면도를 도시하고, 여기서, 반전된 T 형상의 단면이 도시된다. 동축 케이블(102)은 제 1 도전 스트립(118) 및 제 2 도전 스트립(119)이 규정되는 "접지 암"상에서 접힌 다이폴 PCB(101)에 납땜된다. 동축 케이블(102)의 코어 도체는 접힌 다이폴 PCB(101)를 통해 연장되고, 접힌 다이폴 PCB(101)의 타측상에서 "여기 암"과 전기적 접속하며, 동축 케이블(102)의 금속 실드는 "접지 암" 측에서 더 얇은 스트립에 전기적으로 접속된다. 동축 케이블(102)은 더 얇은 스트립 라인을 따라 하향으로 이어지고, 베이스판(104)의 스루 홀(112)을 통해 연장하는 커넥터로 종료되고, 이것은 궁극적으로 접힌 다이폴 PCB(101)의 "접지 암" 측을 접지시킨다.4 shows a side view of a folded dipole antenna 100, wherein an inverted T-shaped cross section is shown. The coaxial cable 102 is soldered to the folded dipole PCB 101 on a "grounded arm" where a first conductive strip 118 and a second conductive strip 119 are defined. The core conductor of the coaxial cable 102 extends through the folded dipole PCB 101 and is electrically connected to the "excitation arm" on the other side of the folded dipole PCB 101, Quot; side to the thinner strip. The coaxial cable 102 terminates downwardly along a thinner strip line and terminates in a connector extending through the through hole 112 of the base plate 104 which ultimately results in a "ground arm" of the folded dipole PCB 101, .

도 5는 도 4에 도시된 접힌 다이폴 안테나(100)의 근접도를 도시한다. 동축 케이블(102)의 상위 단자(113)에서의 내부(또는 코어) 도체(123)는 접힌 다이폴 PCB(101)의 기판을 통과하고, 타측상에서 제 1 도전 스트립에 연결된다. 동축 케이블(102)의 외부 도체(124)는 접힌 다이폴 PCB(101)의 "접지 암"상에서 제 2 도전 스트립(119)의 더 얇은 폭의 스트립(120)을 따라 납땜된다.Fig. 5 shows a close-up view of the folded dipole antenna 100 shown in Fig. The inner (or core) conductor 123 at the upper terminal 113 of the coaxial cable 102 passes through the substrate of the folded dipole PCB 101 and is connected to the first conductor strip on the other side. The outer conductor 124 of the coaxial cable 102 is soldered along the strip 120 of the thinner width of the second conductive strip 119 on the "ground arm" of the folded dipole PCB 101.

도 6은 플라스틱 홀더(103)의 사시도를 도시한다. 플라스틱 홀더(103)의 측면도는 I 형상 플라스틱 피스(106)를 예시한다. 플라스틱 홀더(103)의 상위 플랜지(107)는 하위 플랜지(108)와 비교하여 더 짧은 길이를 갖는다. 웹(109)은 상위 플랜지(107)와 하위 플랜지(108)를 함께 연결한다. 접힌 다이폴 PCB(101)에 대한 슬롯(110)은 웹(109)을 통해 상위 플랜지(107)의 상부로부터 컷팅된다. 그러나, 슬롯(110)은 하부 플랜지(108)를 통해서 컷팅되지 않는다. 플라스틱 홀더(103)의 컷-오프 영역(111)은 동축 케이블(102)이 접힌 다이폴 PCB(101)의 "접지 암" 측에 대면하여 관통하는 것을 허용한다.Fig. 6 shows a perspective view of the plastic holder 103. Fig. A side view of the plastic holder 103 illustrates an I-shaped plastic piece 106. The upper flange 107 of the plastic holder 103 has a shorter length as compared to the lower flange 108. The web 109 connects the upper flange 107 and the lower flange 108 together. The slot 110 for the folded dipole PCB 101 is cut from the top of the top flange 107 through the web 109. However, the slot 110 is not cut through the lower flange 108. The cut-off area 111 of the plastic holder 103 allows the coaxial cable 102 to penetrate the "ground arm" side of the folded dipole PCB 101 in a face-to-face manner.

도 1 에 도시된 본 발명의 일 실시형태에서, 접힌 다이폴 안테나(100)는 500W의 최대 입력 전력을 허용하도록 구성될 수 있고 50Ω의 입력 임피던스를 갖는다. 접힌 다이폴 안테나(100)는 피뢰 기법으로서 DC 접지를 사용한다. 이러한 기법은 무선 에너지를 감소시키지 않고 정전하를 접지에 전도하는 최소 무선 주파수 전압의 포인트에서 DC 접지를 적용함으로써 작용한다.In one embodiment of the invention shown in Figure 1, the folded dipole antenna 100 can be configured to allow a maximum input power of 500W and has an input impedance of 50 [Omega]. The folded dipole antenna 100 uses DC ground as a lightning protection technique. This technique works by applying DC ground at the point of the lowest radio frequency voltage that conducts the static charge to ground without reducing the radio energy.

접힌 다이폴 안테나(100)의 VSWR은 2 미만이다. 지향성 안테나의 전면과 후면 사이의 전력 이득을 측정하는 전후비는 15dB 보다 크다.The VSWR of the folded dipole antenna 100 is less than 2. The front-to-back ratio measuring the power gain between the front and back of the directional antenna is greater than 15 dB.

본 실시형태에서의 접힌 다이폴 안테나(100)의 치수는, 동일한 450 내지 470 MHz 범위에서 동작하는 다른 종래의 설계의 안테나들과 비교하여 크기가 작다. 접힌 다이폴 안테나(100)의 총 중량은 대략 1Kg이고, 작은 크기의 안테나들을 요구하는 애플리케이션들 및 상업적 목적에 적합할 수 있다. 본 발명은 벽들 또는 천장들에 고정될 수 있거나 실내 수신 및 작은 공간용일 수 있다. 접힌 다이폴 안테나(100)는 제조 시간을 매우 감소시킬 수 있는 용이한 조립 타입이다. 안테나들의 종래의 설계들은 더 낮은 주파수들을 수신하기 위해 크기가 크고 부피가 커서, 제조하는데 더욱 복잡하였다. 이것은 종래의 설계들에 비하여 본 발명을 더욱 비용 효율적이게 만든다.The dimensions of the folded dipole antenna 100 in the present embodiment are small in comparison with antennas of other conventional designs operating in the same 450 to 470 MHz range. The total weight of the folded dipole antenna 100 is approximately 1 Kg and may be suitable for applications requiring commercial and small size antennas. The invention can be fixed to walls or ceilings or for indoor reception and small space. The folded dipole antenna 100 is an easy assembly type that can greatly reduce manufacturing time. Conventional designs of antennas are large and bulky to receive lower frequencies, making them more complex to manufacture. This makes the present invention more cost effective compared to conventional designs.

상기 설명은 본 발명의 양태들이 어떻게 구현될 수도 있는지의 예들에 따라 본 발명의 다양한 실시형태들을 예시한다. 특정한 실시형태들이 설명되고 예시되었지만, 변경물들, 변형물들, 변동물들 및 이들의 조합들이 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않고 본 발명에 대해 이루어질 수 있다는 것이 이해된다. 상기의 예들, 실시형태들, 명령 의미론, 및 도면들이 유일한 실시형태들인 것으로 여겨져서는 안되고, 아래의 청구범위에 의해 정의된 바와 같은 본 발명의 융통성 및 이점들을 예시하기 위해 제공된다.The foregoing illustrates various embodiments of the present invention in accordance with examples of how aspects of the present invention may be implemented. Although specific embodiments have been described and illustrated, it is understood that variations, modifications, variations, and combinations thereof may be made with respect to the present invention without departing from the spirit of the invention. The above examples, embodiments, command semantics, and figures are not to be considered as unique embodiments and are provided to illustrate the flexibility and advantages of the present invention as defined by the following claims.

Claims (14)

CDMA 450 시스템으로부터 신호들을 송신 및 수신할 수 있는 접힌 다이폴 안테나로서,
상기 안테나의 여기 암(excitation arm) 및 접지 암(grounding arm)을 형성하는 접힌 다이폴 인쇄 회로 기판(PCB)의 각 측상에서 규정된 도전 스트립들을 갖는 상기 접힌 다이폴 인쇄 회로 기판(PCB)으로서, 상기 여기 암 및 상기 접지 암 양자는 도전 스트립 구성과 대칭으로 구성되고, 상기 PCB의 각 측상의 상기 도전 스트립은 중심 도전 레그(leg), 및 2개의 대칭으로 구성된 접힌 암들을 갖는 m-형상 도전 스트립을 포함하고, 상기 중심 도전 레그는 상기 2개의 접힌 암들 보다 폭이 얇은, 상기 접힌 다이폴 안테나 인쇄 회로 기판;
플라스틱 홀더로서, 이에 의해 상기 접힌 다이폴 PCB가 이를 통해 배치되는, 상기 플라스틱 홀더;
베이스판으로서, 이에 의해 상기 접힌 다이폴 PCB가 상기 플라스틱 홀더를 통해 상기 베이스판상에 수직으로 탑재되는, 상기 베이스판; 및
일단에서 상기 여기 암과 연결하도록 상기 접힌 다이폴 PCB를 통해 연장된 중심 코어, 및 상기 접지 암의 상기 중심 도전 레그를 따라 납땜된 금속 실드를 갖는 동축 케이블로서, 상기 동축 케이블의 타단은 커넥터로 상기 베이스판을 통해 연장하는, 상기 동축 케이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 접힌 다이폴 안테나.A folded dipole antenna capable of transmitting and receiving signals from a CDMA 450 system,
The folded dipole printed circuit board (PCB) having conductive strips defined on each side of a folded dipole printed circuit board (PCB) forming an excitation arm and a grounding arm of the antenna, Both the arm and the ground arm are configured to be symmetrical with the conductive strip configuration and the conductive strip on each side of the PCB includes an m-shaped conductive strip having a central conductive leg and two symmetrically folded arms And wherein the central conductive leg is thinner than the two folded arms, the folded dipole antenna printed circuit board;
A plastic holder, whereby the folded dipole PCB is disposed therethrough;
A base plate, whereby the folded dipole PCB is vertically mounted on the base plate through the plastic holder; And
A coaxial cable having a central core extending through the folded dipole PCB to connect with the excitation arm at one end and a metal shield brazed along the central conductive leg of the ground arm, And said coaxial cable extending through said plate. 제 1 항에 있어서,
상기 플라스틱 홀더는 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어지고, I-빔 형상 플라스틱 피스인 것을 특징으로 하는 접힌 다이폴 안테나.The method according to claim 1,
Wherein the plastic holder is made of polytetrafluoroethylene and is an I-beam-shaped plastic piece. 제 1 항에 있어서,
상기 플라스틱 홀더는 웹에 의해 연결된 상위 플랜지 및 하위 플랜지를 포함하고, 상기 플라스틱 홀더는 상기 접힌 다이폴 PCB를 사이에 수용하기 위해 상기 상위 플랜지로부터 상기 웹으로 컷팅된 슬롯을 더 규정하는 것을 특징으로 하는 접힌 다이폴 안테나.The method according to claim 1,
Said plastic holder comprising a top flange and a bottom flange connected by a web and said plastic holder further defining a slot cut from said top flange to said web for receiving said folded dipole PCB. Dipole antenna. 제 3 항에 있어서,
상기 플라스틱 홀더의 일 측은 상기 동축 케이블이 관통하는 것을 허용하는 컷-오프 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 접힌 다이폴 안테나.The method of claim 3,
Wherein one side of the plastic holder has a cut-off region that allows the coaxial cable to pass through. 제 1 항에 있어서,
상기 플라스틱 홀더는 상기 베이스판상에서 상기 접힌 다이폴 PCB를 수직으로 지지하는 것을 특징으로 하는 접힌 다이폴 안테나.The method according to claim 1,
Wherein the plastic holder supports the folded dipole PCB vertically on the base plate. 제 1 항에 있어서,
상기 베이스판은 지향성 안테나를 제조하기 위해, 상기 접힌 다이폴 안테나에 대한 리플렉터로서 제공되는 것을 특징으로 하는 접힌 다이폴 안테나.The method according to claim 1,
Wherein the base plate is provided as a reflector for the folded dipole antenna to produce a directional antenna. 제 1 항에 있어서,
2개의 대칭적으로 구성된 접힌 암들은, 240mm의 총 평균 길이(L), 24mm의 폭(W)을 가질 수도 있고, 상기 중심 도전 레그는 62mm의 길이 및 5mm의 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 접힌 다이폴 안테나.The method according to claim 1,
The two symmetrically configured folded arms may have a total average length (L) of 240 mm and a width (W) of 24 mm, said center conductive leg having a length of 62 mm and a width of 5 mm antenna. 제 1 항에 있어서,
상기 접힌 다이폴 PCB는 200mm의 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 접힌 다이폴 안테나.The method according to claim 1,
Wherein the folded dipole PCB has a height of 200 mm. 제 1 항에 있어서,
상기 접힌 다이폴 안테나는 15dB 보다 큰 전후비(front-to-back ratio)를 갖는 것을 특징으로 하는 접힌 다이폴 안테나.The method according to claim 1,
Wherein the folded dipole antenna has a front-to-back ratio greater than 15 dB. 제 1 항에 있어서,
상기 접힌 다이폴 안테나는 500W의 최대 입력 전력을 가질 수 있는 것을 특징으로 하는 접힌 다이폴 안테나.The method according to claim 1,
Wherein the folded dipole antenna has a maximum input power of 500W. 제 1 항에 있어서,
90°±5°의 수평 빔 폭 및 6±0.5dB의 이득을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 접힌 다이폴 안테나.The method according to claim 1,
A horizontal beam width of 90 DEG +/- 5 DEG and a gain of 6 +/- 0.5dB. 제 1 항에 있어서,
상기 베이스판은 400mm의 길이 및 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 접힌 다이폴 안테나.The method according to claim 1,
Wherein the base plate has a length and a width of 400 mm. 제 1 항에 있어서,
상기 m-형상 도전 스트립은 상기 m-형상 도전 스트립의 상기 대칭적으로 구성된 접힌 암들을 제 1 도전 스트립과 제 2 도전 스트립으로 분리하는 갭을 규정하고, 상기 제 1 도전 스트립은 반전된 U-형상 도전 스트립을 형성하는 상기 대칭적으로 구성된 접힌 암 및 상기 중심 도전 레그 중 하나를 포함하고, 상기 제 2 도전 스트립은 반전된 L-형상 도전 스트립을 형성하는 다른 대칭적으로 구성된 접힌 암을 포함하는 것을 특징으로 하는 접힌 다이폴 안테나.The method according to claim 1,
The m-shaped conductive strip defining a gap separating the symmetrically configured folded arms of the m-shaped conductive strip into a first conductive strip and a second conductive strip, the first conductive strip defining an inverted U- The first conductive strip comprising one of the symmetrically configured folded arms and the center conductive leg forming a conductive strip, the second conductive strip comprising another symmetrically configured folded arm forming an inverted L-shaped conductive strip Features a folded dipole antenna. 제 1 항에 있어서,
상기 접힌 다이폴 안테나는 450 내지 470 MHz에서 동작가능한 것을 특징으로 하는 접힌 다이폴 안테나.The method according to claim 1,
Wherein the folded dipole antenna is operable at 450 to 470 MHz.
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