KR101952523B1 - Antenna using circular double-loop structure - Google Patents

Antenna using circular double-loop structure Download PDF

Info

Publication number
KR101952523B1
KR101952523B1 KR1020170157195A KR20170157195A KR101952523B1 KR 101952523 B1 KR101952523 B1 KR 101952523B1 KR 1020170157195 A KR1020170157195 A KR 1020170157195A KR 20170157195 A KR20170157195 A KR 20170157195A KR 101952523 B1 KR101952523 B1 KR 101952523B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
patch
dielectric substrate
antenna
loop structure
center
Prior art date
Application number
KR1020170157195A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
추호성
변강일
허준
Original Assignee
홍익대학교 산학협력단
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 홍익대학교 산학협력단 filed Critical 홍익대학교 산학협력단
Priority to KR1020170157195A priority Critical patent/KR101952523B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101952523B1 publication Critical patent/KR101952523B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
    • 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
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna

Landscapes

  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

The present invention relates to an antenna using a circular double-loop structure. According to the present invention, the antenna using a circular double-loop structure comprises: a ground substrate; a first dielectric substrate stacked on an upper surface of the ground substrate; a first patch formed in a circular ring shape and formed on an upper surface of the first dielectric substrate; a second dielectric substrate stacked on the upper surface of the first dielectric substrate; a second patch formed in a circular ring shape and formed on an upper surface of the second dielectric substrate; and a hybrid coupler feeding the first patch through two ports. According to the present invention, a frequency-insensitive array antenna can be designed without inserting an additional circuit or parasitic elements to prevent deterioration of antenna performance due to mutual coupling between adjacent antenna elements. Accordingly, designing and manufacturing costs of the antenna can be reduced as well as the performance of the antenna can be improved.

Description

원형 이중 루프 구조를 이용하는 안테나{ANTENNA USING CIRCULAR DOUBLE-LOOP STRUCTURE} ANTENNA USING CIRCULAR DOUBLE-LOOP STRUCTURE < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 원형 이중 루프 구조를 이용하는 안테나에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원형 이중 루프 구조를 통해 넓은 대역폭 및 주파수에 덜 민감한 특성을 구현하는 안테나에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antenna using a circular double-loop structure, and more particularly, to an antenna that realizes characteristics of wide bandwidth and less sensitivity to frequency through a circular double-loop structure.

최근 다양한 군수 분야에서 무기체계에 소형 배열 안테나를 사용하여 타격 정밀도를 향상시키는 추세이다. 그러나 소형 배열안테나의 경우, 인접한 안테나 소자 간의 상호 결합(mutual coupling)에 의해 원하지 않는 공진주파수의 이동이 발생하게 되어 배열안테나의 성능열하를 초래한다. Recently, it is a tendency to improve the hit precision by using a small array antenna in the weapon system in various military fields. However, in the case of a small array antenna, unwanted resonance frequency movement occurs due to mutual coupling between adjacent antenna elements, resulting in performance degradation of the array antenna.

이러한 주파수 이동에 의한 성능열하를 최소화하기 위해 정합 회로(matching circuit) 또는 추가적인 기생소자를 삽입하여, 광대역 특성을 도출하는 연구들이 진행되었으나, 설계 및 제작의 복잡도가 증가하는 단점이 있다. In order to minimize the performance degradation due to the frequency shift, a matching circuit or an additional parasitic element is inserted to derive a broadband characteristic. However, the complexity of design and fabrication increases.

따라서 추가적인 회로 또는 기생소자 없이 넓은 대역폭을 가지며, 주파수에 민감하지 않은 원형 이중루프 소형 배열안테나 설계 방법이 필요한 실정이다. Therefore, there is a need for a method of designing a circular dual-loop small array antenna that has a wide bandwidth and is not frequency-sensitive without additional circuit or parasitic elements.

본 발명의 배경이 되는 기술은 한국등록특허 제10-1120949호(2012.03.05.공고)에 개시되어 있다.The technology that is the background of the present invention is disclosed in Korean Patent No. 10-1120949 (published on March 30, 2012).

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 원형 이중 루프 구조를 통해 넓은 대역폭 및 주파수에 덜 민감한 특성을 구현하는 안테나를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an antenna that realizes characteristics that are less sensitive to wide bandwidth and frequency through a circular double loop structure.

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시예에 따르면 원형 이중 루프 구조를 이용하는 안테나는 그라운드 기판, 상기 그라운드 기판의 상부면에 적층되는 제1 유전체 기판, 원형 고리 형상으로 형성되며, 상기 제1 유전체 기판 상부면에 형성되는 제1 패치, 상기 제1 유전체 기판의 상부면에 적층되는 제2 유전체 기판, 원형 고리 형상으로 형성되며, 상기 제2 유전체 기판 상부면에 형성되는 제2 패치, 그리고 2개의 포트를 통해 상기 제1 패치에 급전하는 하이브리드 커플러(hybrid coupler)를 포함한다. According to an embodiment of the present invention, an antenna using a circular double-loop structure includes a ground substrate, a first dielectric substrate stacked on an upper surface of the ground substrate, a circular ring- A second patch formed on an upper surface of the first dielectric substrate, a second patch formed on an upper surface of the second dielectric substrate, and a second patch formed on the upper surface of the second dielectric substrate, And a hybrid coupler that feeds the first patch through the first patch.

상기 그라운드 기판, 상기 제1 유전체 기판 및 제2 유전체 기판은 원형으로 형성될 수 있다. The ground substrate, the first dielectric substrate, and the second dielectric substrate may be formed in a circular shape.

상기 제1 패치의 직경은 제2 패치의 직경보다 큰 원형 이중 루프 구조를 이용할 수 있다. The diameter of the first patch may be larger than the diameter of the second patch.

상기 제1 패치 및 제2 패치는, 복수 개가 배열된 형태로 형성되며, 각각 상기 제1 유전체 기판 및 제2 유전체 기판의 중심으로부터 기 설정된 거리에 등간격으로 배치되는 원형 이중 루프 구조를 이용할 수 있다. The first patch and the second patch may be formed in a plurality of arrangements, and each may have a circular double-loop structure arranged at equal intervals from a center of the first dielectric substrate and a second dielectric substrate at a predetermined distance .

상기 제1 유전체 기판의 중심으로부터 상기 제1 패치의 중심까지 거리가 상기 제2 유전체 기판의 중심으로부터 상기 제2 패치의 중심까지 거리보다 긴 원형 이중 루프 구조를 이용할 수 있다. A circular double loop structure in which the distance from the center of the first dielectric substrate to the center of the first patch is longer than the distance from the center of the second dielectric substrate to the center of the second patch can be used.

상기 제1 유전체 기판의 중심으로부터 상기 제1 패치의 중심까지 거리 및 상기 제2 유전체 기판의 중심으로부터 상기 제2 패치의 중심까지 거리는 각각 제1 유전체 기판의 직경 및 제2 유전체 기판의 직경의 65%보다 길거나 같고 75%보다 짧은 원형 이중 루프 구조를 이용할 수 있다. The distance from the center of the first dielectric substrate to the center of the first patch and the distance from the center of the second dielectric substrate to the center of the second patch are respectively about 65% of the diameter of the first dielectric substrate and the diameter of the second dielectric substrate, A circular double-loop structure that is longer or equal to but less than 75% can be used.

상기 제1 패치의 직경은 상기 제2 패치의 직경의 55%보다 길거나 같고 60%보다 짧은 원형 이중 루프 구조를 이용할 수 있다. The diameter of the first patch may be a circular double-loop structure that is longer than or equal to 55% of the diameter of the second patch and is shorter than 60%.

이와 같이 본 발명에 따르면, 인접한 안테나 소자 간의 상호 결합에 의한 안테나 성능 열화를 방지하고자 추가적인 회로나 기생 소자를 삽입하지 않더라도 주파수에 민감하지 않은 배열 안테나를 설계할 수 있다. 이에 따라 안테나 설계 및 제작 비용을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 안테나의 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. As described above, according to the present invention, it is possible to design an array antenna which is not frequency sensitive even if no additional circuit or parasitic elements are inserted to prevent deterioration of antenna performance due to mutual coupling between adjacent antenna elements. Accordingly, it is possible not only to reduce the designing and manufacturing cost of the antenna, but also to improve the performance of the antenna.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원형 이중 루프 구조를 이용하는 안테나의 형상을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 원형 이중 루프 구조를 이용하는 안테나의 급전 구조를 설명하기 위한 등가회로이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 원형 이중 루프 구조를 이용하는 안테나의 일 실시예를 나타낸 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a shape of an antenna using a circular double loop structure according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is an equivalent circuit for explaining the feeding structure of an antenna using a circular double-loop structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating an embodiment of an antenna using a circular double-loop structure according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

우선 도 1을 통해 본 발명의 실시예에 따른 원형 이중 루프 구조를 이용하는 안테나의 구조에 대해 살펴보도록 한다. First, a structure of an antenna using a circular double loop structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원형 이중 루프 구조를 이용하는 안테나의 형상을 도시한 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a shape of an antenna using a circular double loop structure according to an embodiment of the present invention; FIG.

도 1의 (a)는 본 발명의 실시예에 따른 원형 이중 루프 구조를 이용하는 안테나의 평면도이고, (b)는 본 발명의 실시예에 따른 원형 이중 루프 구조를 이용하는 안테나의 측면도이고, (c)는 본 발명의 실시예에 따른 원형 이중 루프 구조를 이용하는 안테나의 단면도이다. FIG. 1A is a plan view of an antenna using a circular double-loop structure according to an embodiment of the present invention, FIG. 1B is a side view of an antenna using a circular double-loop structure according to an embodiment of the present invention, Is a cross-sectional view of an antenna using a circular double-loop structure according to an embodiment of the present invention.

도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 원형 이중 루프 구조를 이용하는 안테나(100)는 그라운드 기판(110), 제1 유전체 기판(120), 제1 패치(130), 제2 유전체 기판(140), 제2 패치(150) 및 하이브리드 커플러(160)를 포함한다. 1, an antenna 100 using a circular double-loop structure according to an embodiment of the present invention includes a ground substrate 110, a first dielectric substrate 120, a first patch 130, A first patch 140, a second patch 150, and a hybrid coupler 160.

우선 제1 유전체 기판(120)은 그라운드 기판(110) 상부면에 적층된다. 제1 유전체 기판(120)은 기 설정된 유전율을 가지는 세라믹 기판으로 형성될 수 있다. First, the first dielectric substrate 120 is stacked on the upper surface of the ground substrate 110. The first dielectric substrate 120 may be formed of a ceramic substrate having a predetermined dielectric constant.

그라운드 기판(110)과 제1 유전체 기판(120)은 원형으로 형성될 수 있으며, 서로 동일한 직경으로 형성될 수 있다. 그리고 그라운드 기판(110)과 제1 유전체 기판(120)의 두께는 안테나의 주파수 특성 등에 따라 설정될 수 있다. The ground substrate 110 and the first dielectric substrate 120 may have a circular shape and may have the same diameter. The thickness of the ground substrate 110 and the first dielectric substrate 120 may be set according to the frequency characteristics of the antenna.

다음으로 제1 패치(130)는 제1 유전체 기판(120) 상부면에 형성된다. 이때 제1 패치(130)는 도 1에서와 같이 원형의 고리 형상, 즉 원형 패치에 홀이 형성된 형상으로 형성된다. Next, the first patch 130 is formed on the upper surface of the first dielectric substrate 120. At this time, the first patch 130 is formed into a circular ring shape as shown in FIG. 1, that is, a shape in which a hole is formed in the circular patch.

제1 패치(130)의 직경 및 형성된 홀의 직경은 안테나의 주파수 특성 등에 따라 다르게 설정될 수 있다. The diameter of the first patch 130 and the diameter of the formed holes may be set differently depending on the frequency characteristics of the antenna and the like.

그리고 제2 유전체 기판(140)은 제1 유전체 기판(120)의 상부면에 적층된다. 따라서 제2 유전체 기판(140)은 제1 유전체 기판(120) 상부면에 형성된 제1 패치(130)를 덮는 형태로 제1 유전체 기판(120) 상부면에 적층된다. The second dielectric substrate 140 is stacked on the upper surface of the first dielectric substrate 120. The second dielectric substrate 140 is stacked on the upper surface of the first dielectric substrate 120 so as to cover the first patch 130 formed on the upper surface of the first dielectric substrate 120.

제2 유전체 기판(140)은 기 설정된 유전율을 가지는 세라믹 기판으로 형성될 수 있다. 이때 제2 유전체 기판(140)은 원형으로 형성될 수 있으며, 그라운드 기판(110) 및 제1 유전체 기판(120)과 동일한 직경으로 형성될 수 있다. 그리고 제2 유전체 기판(140)의 두께는 안테나의 주파수 특성 등에 따라 설정될 수 있다.The second dielectric substrate 140 may be formed of a ceramic substrate having a predetermined dielectric constant. At this time, the second dielectric substrate 140 may have a circular shape and may have the same diameter as the ground substrate 110 and the first dielectric substrate 120. The thickness of the second dielectric substrate 140 may be set according to the frequency characteristics of the antenna.

다음으로 제2 패치(150)는 제2 유전체 기판(140) 상부면에 형성된다. 제2 패치(150)는 도 1에서와 같이 원형의 고리 형상으로 형성된다. 그리고 제2 패치(150)의 직경 및 형성된 홀의 직경은 안테나의 주파수 특성 등에 따라 다르게 설정될 수 있다. Next, the second patch 150 is formed on the upper surface of the second dielectric substrate 140. The second patch 150 is formed in a circular ring shape as shown in Fig. The diameter of the second patch 150 and the diameter of the formed holes may be set differently depending on the frequency characteristics of the antenna and the like.

한편 도 1의 (a) 내지 (c)에 나타난 바와 같이, 제2 패치(150)는 제1 패치(130)의 직경보다 작은 원형의 고리 형상으로 형성된다. 그러므로 제2 패치(150)의 둘레는 제1 패치(130)의 둘레보다 작다. On the other hand, as shown in Figs. 1 (a) to 1 (c), the second patch 150 is formed in a circular ring shape smaller than the diameter of the first patch 130. Therefore, the circumference of the second patch 150 is smaller than the circumference of the first patch 130.

그리고 도 1의 (c)에 나타난 바와 같이, 제2 패치(150)의 내경(즉, 홀의 직경)과 외경 사이의 차이값은 제1 패치(130)의 내경과 외경 사이의 차이값보다 작다. 즉 제2 패치(150)는 제1 패치(130)의 너비보다 작은 너비로 형성된다. 1 (c), the difference value between the inner diameter (i.e., the diameter of the hole) and the outer diameter of the second patch 150 is smaller than the difference value between the inner diameter and the outer diameter of the first patch 130. [ That is, the second patch 150 is formed to have a width smaller than the width of the first patch 130.

다음으로 하이브리드 커플러(hybrid coupler, 160)는 제1 패치(130)에 급전하며, 급전시 2개의 포트(port)를 이용한다. 구체적으로 하이브리드 커플러(160)에 포함된 2개의 포트는 제1 패치(130)와 연결되며 제1 패치(130)에 직접 급전한다. 이때 2개의 포트는 그라운드 기판(110) 하부면에서 그라운드 기판(110)과 제1 유전체 기판(120)을 관통하여 제1 패치(130)에 급전한다. 반면 제2 패치(150)는 제1 패치(130)에 의해 간접 급전되며, 이는 하기에 상세하게 설명하도록 한다. Next, the hybrid coupler 160 feeds the first patch 130 and uses two ports when feeding power. Specifically, the two ports included in the hybrid coupler 160 are connected to the first patch 130 and directly feed the first patch 130. At this time, the two ports pass through the ground substrate 110 and the first dielectric substrate 120 on the lower surface of the ground substrate 110 to feed the first patch 130. On the other hand, the second patch 150 is indirectly fed by the first patch 130, which will be described in detail below.

다음으로 도 2를 통해 본 발명의 실시예에 따른 원형 이중 루프 구조를 이용하는 안테나의 급전 구조를 살펴보도록 한다. Next, a feeding structure of an antenna using a circular double-loop structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 원형 이중 루프 구조를 이용하는 안테나의 급전 구조를 설명하기 위한 등가회로이다. 2 is an equivalent circuit for explaining the feeding structure of an antenna using a circular double-loop structure according to an embodiment of the present invention.

도 2에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 원형 이중 루프 구조를 이용하는 안테나(100)는 그라운드 기판(110), 제1 패치(130) 및 제2 패치(150)를 저항, 인덕터 및 커패시터로 이루어진 등가회로로 나타낼 수 있다. 2, an antenna 100 using a circular double-loop structure according to an embodiment of the present invention includes a ground substrate 110, a first patch 130 and a second patch 150 as a resistor, an inductor, and a capacitor As shown in Fig.

구체적으로 도 2에 나타난 바와 같이, 그라운드 기판(110)은 저항(RP), 커패시터(CP), 인덕터(LP)가 병렬 연결된 등가회로로 나타나며, 제1 패치(130)는 저항(RL1) 커패시터(CL1) 인덕터(LL1)가 병렬 연결된 등가회로로 나타난다. 그리고 제2 패치(150)는 저항(RL2) 커패시터(CL2) 인덕터(LL2)가 병렬 연결된 등가회로로 나타난다. 2, the ground substrate 110 is represented by an equivalent circuit in which a resistor RP, a capacitor CP, and an inductor LP are connected in parallel. The first patch 130 is connected to a resistor RL1 capacitor CL1) inductor LL1 is shown as an equivalent circuit connected in parallel. The second patch 150 is represented by an equivalent circuit in which a resistor (RL2) capacitor (CL2) inductor (LL2) is connected in parallel.

이때 제1 패치(130)와 제2 패치(150) 사이에는 전자기 결합(electromagnetic coupling)이 발생하며, 이는 커패시터(CC)의 등가회로로 나타난다. At this time, an electromagnetic coupling occurs between the first patch 130 and the second patch 150, which appears as an equivalent circuit of the capacitor CC.

즉 제1 패치(130)는 하이브리드 커플러(160)에 의한 직접 급전을 통해 동작하게 되며, 제2 패치(150)는 커패시터(CC)로 표현되는 전자기 결합에 의해 제1 패치(130)로부터의 간접 급전을 통해 동작하게 된다. That is, the first patch 130 operates through direct feeding by the hybrid coupler 160, and the second patch 150 operates indirectly from the first patch 130 by the electromagnetic coupling represented by the capacitor CC. It works through power feeding.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 원형 이중 루프 구조를 이용하는 안테나의 일 실시예를 나타낸 도면이다. FIG. 3 is a diagram illustrating an embodiment of an antenna using a circular double-loop structure according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 원형 이중 루프 구조를 이용하는 안테나(100)는 복수의 패치가 배열된 배열 안테나로 형성될 수 있다. As shown in FIG. 3, the antenna 100 using the circular double-loop structure according to the embodiment of the present invention may be formed of an array antenna in which a plurality of patches are arranged.

구체적으로 복수 개의 제1 패치(130)는 제1 유전체 기판(120)의 중심으로부터 기 설정된 거리(제1 거리)에 등간격으로 배치되어 제1 유전체 기판(120) 상부면에 형성된다. 복수 개의 제2 패치(150)는 제2 유전체 기판(140)의 중심으로부터 기 설정된 거리(제2 거리)에 등간격으로 배치되어 제2 유전체 기판(140) 상부면에 형성된다. Specifically, the plurality of first patches 130 are formed on the upper surface of the first dielectric substrate 120 at regular intervals (first distance) from the center of the first dielectric substrate 120 at regular intervals. The plurality of second patches 150 are formed on the upper surface of the second dielectric substrate 140 at regular intervals (second distance) from the center of the second dielectric substrate 140 at regular intervals.

이때 상기의 기 설정된 거리 및 패치의 직경은 안테나의 최적화에 영향을 미치는 파라미터이다. The predetermined distance and the diameter of the patch are parameters that influence the optimization of the antenna.

우선 기 설정된 거리와 관련하여, 제1 패치(130) 및 제2 패치(150)는 제1 패치(130)의 중심으로부터 제1 유전체 기판(120)의 중심까지의 거리(제1 거리)가 제2 패치(150)의 중심으로부터 제2 유전체 기판(140)의 중심까지의 거리보다 길게 배치된다. The first patch 130 and the second patch 150 are arranged such that the distance from the center of the first patch 130 to the center of the first dielectric substrate 120 2 patch 150 and the center of the second dielectric substrate 140,

그리고 제1 패치(130)는 제1 유전체 기판(120)의 중심으로부터 제1 패치(130)의 중심까지 거리(제1 거리)가 제1 유전체 기판(120)의 직경의 65%보다 길거나 같고 75%보다 짧게 배치되어 한다. 또한 제2 패치(150)는 제2 유전체 기판(140)의 중심으로부터 제2 패치(150)의 중심까지 거리(제2 거리)가 제2 유전체 기판(140)의 직경의 65%보다 길거나 같고 75%보다 짧게 배치되어야 한다. The first patch 130 is longer than or equal to 65% of the diameter of the first dielectric substrate 120 from the center of the first dielectric substrate 120 to the center of the first patch 130, %. The second patch 150 has a length (second distance) from the center of the second dielectric substrate 140 to the center of the second patch 150 is longer than or equal to 65% of the diameter of the second dielectric substrate 140, %.

다음으로 패치의 직경과 관련하여, 제1 패치(130)는 제2 패치(150) 직경의 55%보다 길거나 같고 60%보다 짧은 직경으로 형성되어야 한다. Next, with respect to the diameter of the patch, the first patch 130 should be formed with a diameter that is greater than or equal to 55% of the diameter of the second patch 150 and less than 60%.

본 발명의 실시예에 따르면, 인접한 안테나 소자 간의 상호 결합에 의한 안테나 성능 열화를 방지하고자 추가적인 회로나 기생 소자를 삽입하지 않더라도 주파수에 민감하지 않은 배열 안테나를 설계할 수 있다. 이에 따라 안테나 설계 및 제작 비용을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 안테나의 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. According to the embodiment of the present invention, it is possible to design an array antenna which is not sensitive to frequency even if no additional circuit or parasitic element is inserted in order to prevent deterioration of antenna performance due to mutual coupling between adjacent antenna elements. Accordingly, it is possible not only to reduce the designing and manufacturing cost of the antenna, but also to improve the performance of the antenna.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다. While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

100 : 원형 이중 루프 구조를 이용하는 안테나
110 : 그라운드 기판 120 : 제1 유전체 기판
130 : 제1 패치 140 : 제2 유전체 기판
150 : 제2 패치 160 : 하이브리드 커플러 100: Antenna using a circular double-loop structure
110: ground substrate 120: first dielectric substrate
130: first patch 140: second dielectric substrate
150: Second Patch 160: Hybrid Coupler

Claims (7)

그라운드 기판,
상기 그라운드 기판의 상부면에 적층되는 제1 유전체 기판,
원형 고리 형상으로 형성되며, 상기 제1 유전체 기판 상부면에 형성되는 제1 패치,
상기 제1 유전체 기판의 상부면에 적층되는 제2 유전체 기판,
원형 고리 형상으로 형성되며, 상기 제2 유전체 기판 상부면에 형성되는 제2 패치, 그리고
2개의 포트를 통해 상기 제1 패치에 급전하는 하이브리드 커플러(hybrid coupler)를 포함하며,
상기 그라운드 기판, 상기 제1 유전체 기판 및 제2 유전체 기판은 원형으로 형성되고,
상기 제1 패치 및 제2 패치는,
복수 개가 배열된 형태로 형성되며, 각각 상기 제1 유전체 기판 및 제2 유전체 기판의 중심으로부터 기 설정된 거리에 등간격으로 배치되며,
상기 제1 유전체 기판의 중심으로부터 상기 제1 패치의 중심까지 거리가 상기 제2 유전체 기판의 중심으로부터 상기 제2 패치의 중심까지 거리보다 긴 원형 이중 루프 구조를 이용하는 안테나. Ground substrate,
A first dielectric substrate laminated on an upper surface of the ground substrate,
A first patch formed in a circular ring shape and formed on the upper surface of the first dielectric substrate,
A second dielectric substrate laminated on an upper surface of the first dielectric substrate,
A second patch formed in a circular ring shape and formed on the upper surface of the second dielectric substrate, and
And a hybrid coupler that feeds the first patch through two ports,
Wherein the ground substrate, the first dielectric substrate, and the second dielectric substrate are formed in a circular shape,
The first patch and the second patch may include:
A first dielectric substrate and a second dielectric substrate, which are arranged at equal intervals from a center of the first dielectric substrate and a second dielectric substrate, respectively,
Wherein a distance from a center of the first dielectric substrate to a center of the first patch is longer than a distance from a center of the second dielectric substrate to a center of the second patch. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 패치의 직경은 제2 패치의 직경보다 큰 원형 이중 루프 구조를 이용하는 안테나. The method according to claim 1,
Wherein the diameter of the first patch is larger than the diameter of the second patch. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 유전체 기판의 중심으로부터 상기 제1 패치의 중심까지 거리 및 상기 제2 유전체 기판의 중심으로부터 상기 제2 패치의 중심까지 거리는 각각 제1 유전체 기판의 직경 및 제2 유전체 기판의 직경의 65%보다 길거나 같고 75%보다 짧은 원형 이중 루프 구조를 이용하는 안테나. The method according to claim 1,
The distance from the center of the first dielectric substrate to the center of the first patch and the distance from the center of the second dielectric substrate to the center of the second patch are respectively less than 65% of the diameter of the first dielectric substrate and the diameter of the second dielectric substrate, An antenna that uses a circular double-loop structure that is longer or equal to but less than 75%. 제1항에 있어서,
상기 제1 패치의 직경은 상기 제2 패치의 직경의 55%보다 길거나 같고 60%보다 짧은 원형 이중 루프 구조를 이용하는 안테나.The method according to claim 1,
Wherein the diameter of the first patch is greater than or equal to 55% of the diameter of the second patch and is less than 60% of the diameter of the second patch.
KR1020170157195A 2017-11-23 2017-11-23 Antenna using circular double-loop structure KR101952523B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170157195A KR101952523B1 (en) 2017-11-23 2017-11-23 Antenna using circular double-loop structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170157195A KR101952523B1 (en) 2017-11-23 2017-11-23 Antenna using circular double-loop structure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101952523B1 true KR101952523B1 (en) 2019-02-26

Family

ID=65562513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170157195A KR101952523B1 (en) 2017-11-23 2017-11-23 Antenna using circular double-loop structure

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101952523B1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110005917A (en) * 2011-01-01 2011-01-19 이은형 Omni-directional dual polarization antenna with conical beam pattern
KR20140134452A (en) * 2013-05-14 2014-11-24 홍익대학교 산학협력단 Dual-band gps antennas for crpa array
KR101611757B1 (en) * 2014-12-01 2016-04-27 홍익대학교 산학협력단 CRPA array antenna
KR20160089661A (en) * 2015-01-20 2016-07-28 한국전자통신연구원 Controlled reception pattern antenna
KR101660921B1 (en) * 2015-08-11 2016-09-28 한국전자통신연구원 Circularly polarized global positioning system antennas using parasitic strip lines
KR101679281B1 (en) * 2015-11-18 2016-11-24 홍익대학교 산학협력단 Dual band patch antenna for adjusting polarization
KR101792422B1 (en) * 2016-06-22 2017-11-02 홍익대학교 산학협력단 Microstrip antenna structure capable of adjusting dual-frequency-band ratio with circular polarization characteristics

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110005917A (en) * 2011-01-01 2011-01-19 이은형 Omni-directional dual polarization antenna with conical beam pattern
KR20140134452A (en) * 2013-05-14 2014-11-24 홍익대학교 산학협력단 Dual-band gps antennas for crpa array
KR101611757B1 (en) * 2014-12-01 2016-04-27 홍익대학교 산학협력단 CRPA array antenna
KR20160089661A (en) * 2015-01-20 2016-07-28 한국전자통신연구원 Controlled reception pattern antenna
KR101660921B1 (en) * 2015-08-11 2016-09-28 한국전자통신연구원 Circularly polarized global positioning system antennas using parasitic strip lines
KR101679281B1 (en) * 2015-11-18 2016-11-24 홍익대학교 산학협력단 Dual band patch antenna for adjusting polarization
KR101792422B1 (en) * 2016-06-22 2017-11-02 홍익대학교 산학협력단 Microstrip antenna structure capable of adjusting dual-frequency-band ratio with circular polarization characteristics

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101766216B1 (en) Array antenna using artificial magnetic conductor
KR101764193B1 (en) Patch antenna
US9653810B2 (en) Waveguide fed and wideband complementary antenna
US10998631B2 (en) Antenna system
US20190319369A1 (en) Multi-band endfire antennas and arrays
US20160294068A1 (en) Dielectric Resonator Antenna Element
US10333214B2 (en) Antenna radiating elements and sparse array antennas and method for producing an antenna radiating element
US9831566B2 (en) Radiating element for an active array antenna consisting of elementary tiles
US10333228B2 (en) Low coupling 2×2 MIMO array
US10923811B2 (en) Integrated filtering for band rejection in an antenna element
US20130181880A1 (en) Low profile wideband multibeam integrated dual polarization antenna array with compensated mutual coupling
KR101727488B1 (en) MIMO array antenna for multiplexing massive Multi-Input-Multi-Output communications
US20100194643A1 (en) Wideband patch antenna with helix or three dimensional feed
US20090096679A1 (en) Patch Antenna
US9608326B2 (en) Circular polarized isolated magnetic dipole antenna
US9531053B2 (en) Directional coupler and wireless communication device
KR101304129B1 (en) Multi Band Patch Antenna
US20100097271A1 (en) Radome and microstrip patch antenna having the same
KR101051911B1 (en) MIO antenna system including isolation configured using metamaterial
KR101952523B1 (en) Antenna using circular double-loop structure
US10707583B2 (en) Wireless communication module
US20170271768A1 (en) Patch antenna
KR102095943B1 (en) Dual broadband microstrip patch antenna with shared aperture
KR101948443B1 (en) Dual band patch antenna having pad-typed indirect feed structure which can tune frequency independently
US20170288303A1 (en) Systems and techniques for improving signal levels in a shadowing region of a seeker system

Legal Events

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