KR102319004B1 - Broadband Planar Inverted Cone Antenna for vehicles - Google Patents

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KR102319004B1
KR102319004B1 KR1020200075678A KR20200075678A KR102319004B1 KR 102319004 B1 KR102319004 B1 KR 102319004B1 KR 1020200075678 A KR1020200075678 A KR 1020200075678A KR 20200075678 A KR20200075678 A KR 20200075678A KR 102319004 B1 KR102319004 B1 KR 102319004B1
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antenna
pica
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강상필
김희영
박세영
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주식회사 에이스테크놀로지
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Abstract

The present invention can provide a broadband PICA for vehicles. The broadband PICA includes a substrate, a radiation pattern part formed in a predetermined pattern including a first slot on one surface of the substrate, a feeding line having one end connected to the radiation pattern part and applying a feed signal to the radiation pattern part; and at least one stub line having one end connected to the radiation pattern part and formed in a pattern extended to the inside of the first slot. It is implemented in a two-dimensional planar structure, thereby being easily mounted with other antennas in the shark fin antenna housing of the vehicle while having broadband characteristics and performing band blocking for a specific frequency band.

Description

차량용 광대역 평면 역원추 안테나{Broadband Planar Inverted Cone Antenna for vehicles}Broadband Planar Inverted Cone Antenna for vehicles

본 발명은 차량용 광대역 안테나에 관한 것으로, 차량용 광대역 평면 역원추 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a broadband antenna for a vehicle, and to a wideband planar inverted cone antenna for a vehicle.

최근 통신기술이 발달함에 따라 무선 신호를 송수신하는 무선 통신 기기의 소형화, 경량화 및 고성능화가 급속도로 이루어지고 있으며, 이에 차량에도 다양한 무선 통신 기기가 장착되고 있다. 따라서, 단일의 안테나 구조체를 이용하여 다양한 주파수 대역을 커버하여 동작하는 차량용 광대역 안테나에 관한 관심이 증가하고 있으며, 이에 대한 안테나 설계기술의 필요성 또한 증가하고 있다.Recently, with the development of communication technology, miniaturization, weight reduction, and high performance of wireless communication devices for transmitting and receiving wireless signals are rapidly being made, and various wireless communication devices are also installed in vehicles. Accordingly, interest in a broadband antenna for a vehicle that operates by covering various frequency bands using a single antenna structure is increasing, and the need for antenna design technology for this is also increasing.

도 1은 종래의 차량용 광대역 안테나의 일 예를 나타낸다.1 shows an example of a conventional broadband antenna for a vehicle.

도 1에서는 종래의 차량용 광대역 안테나의 일 예로서 역원추 안테나(Inverted Cone Antenna)를 도시하였으며, (a)는 사시도를 나타내고 (b)는 측단면도를 나타낸다. 도 1을 참조하면, 역원추 안테나는 상부 인쇄회로기판(10), 하부 인쇄회로기판(20), 및 원추(Cone) 형상의 모노폴 방사소자(30)를 구비할 수 있다.1 shows an inverted cone antenna as an example of a conventional broadband antenna for a vehicle, (a) is a perspective view and (b) is a side cross-sectional view. Referring to FIG. 1 , the inverted cone antenna may include an upper printed circuit board 10 , a lower printed circuit board 20 , and a cone-shaped monopole radiating element 30 .

상부 인쇄회로기판(10)은 사각형상의 금속 박막층으로 형성되는 하부면(11)과 유전체층으로 형성되는 상부면(12)으로 이루어지는 유전체 기판으로 형성되며, 하부면(11) 중심부에는 모노폴 방사소자(30)의 상부면에 접촉되어 전기적으로 연결되는 금속 박막으로 원형의 급전패턴이 형성되고, 원형의 급전패턴의 외곽으로 일정 간격 이격되어 금속박막의 접지패턴이 형성될 수 있다. 그리고 상부 인쇄회로기판(10)에는 원형의 급전패턴을 사이에 두고 상호간에 서로 마주보게 배치되는 일자형 슬롯(13)이 적어도 한 쌍 이상 형성될 수 있다. 또한 상부 인쇄회로기판(10)의 하부면(11)에 형성되는 원형의 급전패턴과 접지패턴이 상호간에 서로 일정간격 이격되는 이격부위에 인터디지트부(14)가 형성될 수 있다.The upper printed circuit board 10 is formed of a dielectric substrate including a lower surface 11 formed of a rectangular metal thin film layer and an upper surface 12 formed of a dielectric layer, and a monopole radiating element 30 is located at the center of the lower surface 11 . ), a circular feeding pattern is formed with a metal thin film electrically connected to the upper surface, and a ground pattern of the metal thin film can be formed by being spaced apart from the circular feeding pattern by a predetermined interval. In addition, at least one pair of straight slots 13 disposed to face each other with a circular feeding pattern interposed therebetween may be formed in the upper printed circuit board 10 . In addition, the interdigit unit 14 may be formed at a spaced portion where the circular feeding pattern and the ground pattern formed on the lower surface 11 of the upper printed circuit board 10 are spaced apart from each other by a predetermined distance.

하부 인쇄회로기판(20)은 상부 인쇄회로기판(10)과 대응되는 사각형상으로 형성되며, 상부 인쇄회로기판(10)의 하부 수직방향으로 일정간격 이격되어 형성될 수 있으며, 상부면 상에 급전신호를 인가하는 동축케이블(40)이 배치될 수 있다.The lower printed circuit board 20 is formed in a rectangular shape corresponding to the upper printed circuit board 10 , and may be formed to be spaced apart from each other by a predetermined interval in the lower vertical direction of the upper printed circuit board 10 , and power is supplied on the upper surface of the upper printed circuit board 10 . A coaxial cable 40 for applying a signal may be disposed.

원추형상의 모노폴 방사소자(30)는 상부 인쇄회로기판(10)과 하부 인쇄회로기판(20)사이에 원뿔의 꼭지점측이 하부방향으로 배치되게 역방향 수직구조로 형성되어 있으며, 하부 인쇄회로기판(20)에 배치되는 동축케이블(40)에서 인가되는 급전신호가 상부 인쇄회로기판(10)의 급전패턴으로 전달되도록 할 수 있다.The cone-shaped monopole radiating element 30 is formed in a reverse vertical structure such that the vertex side of the cone is disposed in the lower direction between the upper printed circuit board 10 and the lower printed circuit board 20, and the lower printed circuit board 20 ) may be such that the power feeding signal applied from the coaxial cable 40 disposed in the upper printed circuit board 10 is transmitted to the feeding pattern of the upper printed circuit board 10 .

또한, 상부 인쇄회로기판(10)과 하부 인쇄회로기판(20)을 서로 수직으로 고정시키는 복수개의 단락핀(50)을 더 구비할 수 있다.In addition, a plurality of shorting pins 50 for vertically fixing the upper printed circuit board 10 and the lower printed circuit board 20 to each other may be further provided.

도 1에 도시된 차량용 광대역 안테나는 하부 인쇄회로기판(20)에 배치되는 동축케이블(40)에 급전신호가 인가되면 원추형상의 모노폴 방사소자(30)에서 제1 주파수대역의 공진을 형성하면서 상부 인쇄회로기판(10)의 하부면(11)에 형성된 급전패턴에 급전신호가 입력되며, 원형의 급전패턴과 접지패턴이 상호간에 서로 일정간격 이격되는 고리모양의 이격부위에 형성되는 인터디지트부(14)에 전자기적인 결합이 발생함으로써 일자형 슬롯(13)에 유도되는 전류와 단락핀(50)에 집중되는 전류에 의하여 제2 주파수대역의 공진이 형성될 수 있다.In the vehicle broadband antenna shown in FIG. 1, when a power supply signal is applied to the coaxial cable 40 disposed on the lower printed circuit board 20, the conical monopole radiating element 30 forms the resonance of the first frequency band while printing the upper part. The feed signal is input to the feed pattern formed on the lower surface 11 of the circuit board 10, and the interdigit unit 14 is formed in an annular spaced portion where the circular feed pattern and the ground pattern are spaced apart from each other by a predetermined distance. ), the resonance of the second frequency band may be formed by the current induced in the straight slot 13 and the current concentrated in the short-circuit pin 50 by the occurrence of electromagnetic coupling.

따라서 원형의 급전패턴과 접지패턴이 상호간에 서로 일정간격 이격되는 고리모양의 이격부위에 형성된 인터디지트부(14)에서의 전자기적인 결합으로 발생되는 인덕턴스 성분 및 캐패시턴스 성분이 많기 때문에 고주파수 대역에서의 양호한 안테나 특성과 다중대역에서의 임피던스 정합을 이룰 수 있다.Therefore, since there are many inductance and capacitance components generated by electromagnetic coupling in the interdigit unit 14 formed in an annular spaced portion where the circular feeding pattern and the grounding pattern are spaced apart from each other by a predetermined distance, good performance in the high frequency band Antenna characteristics and impedance matching in multiple bands can be achieved.

또한, 안테나 구조체에 포함되는 접지만을 이용하기 때문에 차량의 금속 차체를 접지면으로 사용하지 않아, 차체에 의한 영향을 적게 받을 수 있으며, 장착 위치에 의한 성능 변화가 최소화되도록 할 수 있다.In addition, since only the ground included in the antenna structure is used, the metal body of the vehicle is not used as a ground plane, and thus, it is possible to be less affected by the body and to minimize performance change due to the mounting position.

다만 도 1과 같은 광대역 안테나를 이용하더라도 단일 안테나로는 요구되는 차량 내의 다수의 무선 기기들이 요구하는 모든 주파수 대역을 커버할 수 없으므로, 차량에는 여전히 다수의 안테나가 장착되어야 한다. 그리고 최근 대다수의 차량에서 안테나는 차량 외관의 아름다움을 유지하고, 주행 중 공기 저항을 저감하기 위해 샤크 핀(shark fin) 형상의 안테나 하우징 내에 다수의 안테나를 밀집시켜 실장하고 있다. 따라서 도 1과 같이 3차원 구조를 갖는 역원추 안테나는 상대적으로 넓은 공간을 요구하여 실장이 용이하지 않다는 문제가 있다.However, even when a broadband antenna as shown in FIG. 1 is used, since a single antenna cannot cover all the frequency bands required by a plurality of wireless devices in a required vehicle, a plurality of antennas must still be installed in the vehicle. In addition, in most vehicles, antennas are densely mounted in a shark fin-shaped antenna housing in order to maintain the beauty of the vehicle exterior and reduce air resistance while driving. Therefore, the inverted cone antenna having a three-dimensional structure as shown in FIG. 1 requires a relatively large space, so there is a problem in that it is not easy to mount.

또한 각종 무선 통신 기기가 이용하는 주파수 대역이 다양해짐에 따라 일부 무선 통신 기기에서는 이용하는 주파수 대역이 서로 중첩되는 경우가 발생하고 있다. 이 경우 광대역 안테나의 광대역 특성이 오히려 간섭을 유발할 수 있으므로, 광대역 안테나가 간섭을 유발할 수 있는 특정 주파수 대역에 대해서는 대역 저지(band-stop) 성능을 가질 것이 요구되고 있다.In addition, as frequency bands used by various wireless communication devices are diversified, frequency bands used by some wireless communication devices overlap each other. In this case, since the broadband characteristic of the broadband antenna may rather cause interference, it is required that the broadband antenna have band-stop performance in a specific frequency band that may cause interference.

한국 등록 특허 제10-185061호 (2018.04.12 등록)Korean Registered Patent No. 10-185061 (Registered on April 12, 2018)

본 발명의 목적은 소형으로 실장이 용이한 차량용 광대역 평면 역원추 안테나를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a wideband planar inverted cone antenna for a vehicle that is compact and easy to mount.

본 발명의 다른 목적은 특정 주파수 대역에 대해 대역 저지가 가능한 차량용 광대역 평면 역원추 안테나를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a broadband planar inverted cone antenna for a vehicle capable of band blocking for a specific frequency band.

목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 광대역 평면 역원추 안테나는 기판; 상기 기판의 일면 상에서 내부에 제1 슬롯이 포함된 기지정된 패턴으로 형성되는 방사 패턴부; 일단이 상기 방사 패턴부와 연결되어 상기 방사 패턴부로 급전 신호를 인가하는 급전 선로; 및 상기 방사 패턴부에 일단이 연결되고, 상기 제1 슬롯 내부로 연장되는 패턴으로 형성되는 적어도 하나의 스터브 라인을 포함한다.A broadband planar inverted cone antenna for a vehicle according to an embodiment of the present invention for achieving the object includes: a substrate; a radiation pattern portion formed in a predetermined pattern having a first slot therein on one surface of the substrate; a feeding line having one end connected to the radiation pattern unit to apply a power supply signal to the radiation pattern unit; and at least one stub line having one end connected to the radiation pattern part and formed in a pattern extending into the first slot.

상기 적어도 하나의 스터브 라인은 상기 기판의 일면 또는 타면에서 일단이 상기 방사 패턴부에 연결되고, 타단이 상기 제1 슬롯 내부 제1 방향으로 연장되는 패턴으로 형성되는 제1 스터브 라인을 포함할 수 있다.The at least one stub line may include a first stub line formed in a pattern having one end connected to the radiation pattern portion on one surface or the other surface of the substrate and the other end extending in a first direction inside the first slot. .

상기 적어도 하나의 스터브 라인은 상기 기판의 상기 제1 스터브 라인이 형성되지 않은 면에서 일단이 상기 방사 패턴부에 연결되고, 타단이 상기 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 연장되는 패턴으로 형성되는 제2 스터브 라인을 더 포함할 수 있다.The at least one stub line is formed in a pattern in which one end is connected to the radiation pattern portion on a surface of the substrate on which the first stub line is not formed, and the other end extends in a second direction opposite to the first direction. It may further include a second stub line.

상기 적어도 하나의 스터브 라인은 상기 기판의 상기 제1 스터브 라인과 동일면의 상기 제1 슬롯 내부에서 상기 제1 스터브 라인의 타단에 연결되고, 상기 제1 슬롯 내부로 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 연장되는 패턴으로 형성되는 제2 스터브 라인을 더 포함할 수 있다.The at least one stub line is connected to the other end of the first stub line inside the first slot on the same plane as the first stub line of the substrate, and a second direction different from the first direction into the first slot. It may further include a second stub line formed in a pattern extending to the .

상기 적어도 하나의 스터브 라인은 상기 기판의 상기 제1 스터브 라인과 동일면에서 일단이 상기 방사 패턴부에 연결되고, 타단이 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 연장되는 패턴으로 형성되는 제2 스터브 라인을 더 포함할 수 있다.The at least one stub line is a second stub line formed in a pattern in which one end is connected to the radiation pattern portion on the same surface as the first stub line of the substrate and the other end extends in a second direction different from the first direction. may further include.

상기 방사 패턴부는 상기 제1 슬롯이 일단으로부터 타단 방향으로 진행하며 폭이 점차 좁아지는 패턴으로 형성될 수 있다.The radiation pattern portion may be formed in a pattern in which the first slot proceeds from one end to the other end and has a width gradually narrowing.

상기 광대역 PICA 안테나는 상기 기판의 일면 상에서 상기 급전 선로의 양측으로 기지정된 간격만큼 이격되어 기지정된 패턴으로 형성되는 2개의 접지 패턴부를 더 포함할 수 있다.The broadband PICA antenna may further include two ground pattern portions formed in a predetermined pattern spaced apart by a predetermined interval on both sides of the feed line on one surface of the substrate.

상기 2개의 접지 패턴부는 각각 내부에 기지정된 패턴의 제2 슬롯이 형성될 수 있다.A second slot of a predetermined pattern may be formed therein, respectively, in the two ground pattern portions.

상기 2개의 접지 패턴부 각각은 일단이 상기 2개의 접지 패턴부에 연결되고, 타단이 상기 제2 슬롯 내부 제3 방향으로 연장되는 패턴으로 형성되는 분기 선로를 더 포함할 수 있다.Each of the two ground pattern parts may further include a branch line formed in a pattern having one end connected to the two ground pattern parts and the other end extending in a third direction inside the second slot.

상기 2개의 접지 패턴부 각각은 일측이 상기 급전 선로와 기지정된 간격만큼 이격되어 평행하게 진행되고, 상기 방사 패턴부가 배치된 방향의 일단으로부터 타단 방향으로, 점차 폭이 증가되는 패턴으로 형성될 수 있다.Each of the two ground pattern portions may be formed in a pattern in which one side is spaced apart from the feed line by a predetermined interval and proceeds in parallel, and the width is gradually increased from one end of the direction in which the radiation pattern portion is disposed to the other end. .

상기 2개의 접지 패턴부 각각은 상기 급전 선로와 평행하게 진행되는 일측의 일부 영역이 나머지 영역보다 상기 급전 선로로부터 더욱 이격되도록 절곡된 패턴으로 형성될 수 있다.Each of the two ground pattern portions may be formed in a bent pattern such that a portion of one side running parallel to the feed line is more spaced apart from the feed line than the other areas.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 광대역 평면 역원추 안테나는 소형의 2차원 평면 구조로 구현되어 광대역 특성을 가지면서도 차량의 샤크핀 안테나 하우징 내에 다른 안테나들과 함께 용이하게 실장될 수 있다. 또한 광대역 특성을 가지면서도 특정 주파수 대역에 대해 대역 저지가 가능하여 이용하는 주파수 대역이 중첩되는 무선 통신 기기의 신호와의 간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있다.Accordingly, the broadband planar inverted cone antenna for a vehicle according to an embodiment of the present invention is implemented as a small two-dimensional planar structure, and thus can be easily mounted together with other antennas in the shark fin antenna housing of the vehicle while having broadband characteristics. In addition, it is possible to prevent interference with a signal of a wireless communication device having overlapping frequency bands to be used because band blocking is possible for a specific frequency band while having broadband characteristics.

도 1은 종래의 차량용 광대역 안테나의 일 예를 나타낸다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 광대역 평면 역원추 안테나의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 광대역 평면 역원추 안테나에서 스터브 라인에 따른 전압 정재파비를 변화를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 광대역 평면 역원추 안테나의 실장 예를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 광대역 평면 역원추 안테나의 주파수에 따른 방사 패턴을 나타낸다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 광대역 평면 역원추 안테나의 구조를 설명하기 위한 도면이다.1 shows an example of a conventional broadband antenna for a vehicle.
2 to 5 are diagrams for explaining the structure of a broadband planar inverted cone antenna for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
6 illustrates a change in a voltage standing wave ratio according to a stub line in a wideband planar inverted cone antenna for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
7 shows an example of mounting a wideband planar inverted cone antenna for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
8 shows a radiation pattern according to frequency of a wideband planar inverted cone antenna for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
9 and 10 are diagrams for explaining the structure of a broadband planar inverted cone antenna for a vehicle according to another embodiment of the present invention.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings illustrating preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다. Hereinafter, the present invention will be described in detail by describing preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in various different forms, and is not limited to the described embodiments. In addition, in order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals in the drawings indicate the same members.

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 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈", "블록" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components unless otherwise stated. In addition, terms such as "... unit", "... group", "module", and "block" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which is hardware, software, or hardware. and a combination of software.

도 2내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 광대역 평면 역원추 안테나의 구조를 설명하기 위한 도면으로, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 광대역 평면 역원추 안테나의 후면 사시도를 나타내고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 광대역 평면 역원추 안테나의 후면 사시도를 나타내며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 광대역 평면 역원추 안테나의 전면 투영도를 나타낸다. 그리고 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 광대역 평면 역원추 안테나의 후면 투영도를 나타낸다.2 to 5 are views for explaining the structure of a broadband flat inverted cone antenna for a vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a rear perspective view of a wideband flat inverted cone antenna for a vehicle according to an embodiment of the present invention. 3 is a rear perspective view of the broadband planar inverted cone antenna for a vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a front projection view of the wideband planar inverted cone antenna for a vehicle according to an embodiment of the present invention. And FIG. 5 is a rear projection view of a broadband planar inverted cone antenna for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 차량용 광대역 평면 역원추 안테나(Planar Inverted Cone Antenna: 이하 PICA)는 3차원 구조를 갖는 도 1의 역원추 안테나와 달리 유전체 기판(110)에 2차원 평면형 구조로 구현된다.2 to 5, the broadband planar inverted cone antenna (PICA) for a vehicle according to the present embodiment is different from the inverted cone antenna of FIG. 1 having a three-dimensional structure with a dielectric substrate 110 is implemented as a two-dimensional planar structure.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 PICA는 유전체 기판(110), 방사 패턴부(120), 급전 선로(130), 접지 패턴부(140)를 포함할 수 있다.2 to 5 , the PICA according to the present embodiment may include a dielectric substrate 110 , a radiation pattern unit 120 , a feed line 130 , and a ground pattern unit 140 .

본 실시예에 따른 차량용 광대역 PICA에서 기판(110)은 차량의 상부 등에 미리 형성된 접지면(미도시)에 대해 수직 방향으로 배치되어 사용될 수 있다. 이에 여기서는 기판(110)에서 방사 패턴부(120)가 배치된 방향을 상부라고 하고 급전 선로(130)와 접지 패턴부(140)가 배치되는 영역을 하부라고 한다.In the broadband PICA for a vehicle according to the present embodiment, the substrate 110 may be disposed and used in a vertical direction with respect to a preformed ground plane (not shown) on the upper portion of the vehicle. Accordingly, the direction in which the radiation pattern unit 120 is disposed on the substrate 110 is referred to as an upper portion, and an area in which the feed line 130 and the ground pattern unit 140 are disposed is referred to as a lower portion.

우선 방사 패턴부(120)는 기판(110)의 일면 상의 상부에 기지정된 패턴을 갖는 도전체로 형성된다. 방사 패턴부(120)는 도 1의 역원추 안테나의 역원추 형상에 대응하여, 기판(110)의 상단 방향에서 하단 방향으로 진행하며 점차 폭이 좁아지는 패턴으로 형성될 수 있다. 여기서는 일 예로 방사 패턴부(120)가 기판(110)의 상단에서는 양측 방향으로 직선 패턴을 이루고, 직선 패턴의 양측단으로부터 하단 방향으로 진행하면서 점차 라운드되어 기판(100)의 중심부를 향하는 패턴으로 형성되어 있으나, 방사 패턴부(120)는 패턴은 조절될 수 있다.First, the radiation pattern part 120 is formed of a conductor having a predetermined pattern on one surface of the substrate 110 . The radiation pattern unit 120 may be formed in a pattern in which the width gradually narrows while proceeding from the top direction to the bottom direction of the substrate 110 corresponding to the inverted cone shape of the inverted cone antenna of FIG. 1 . Here, as an example, the radiation pattern unit 120 forms a straight pattern in both directions at the upper end of the substrate 110 , and is gradually rounded while proceeding from both ends of the linear pattern in the lower direction to form a pattern toward the center of the substrate 100 . However, the pattern of the radiation pattern unit 120 can be adjusted.

다만 본 실시예에서 방사 패턴부(120)는 내부에 도전체가 형성되지 않은 슬롯(121)이 형성되어 루프(loop) 구조를 이룰 수 있다. 기존의 PICA에서는 방사 패턴부가 내부까지 도전체로 채워진 도전체면의 패턴으로 형성되는 반면, 본 실시예에서는 내부에 슬롯(121)이 포함되어 인접한 다른 안테나에서 방사되는 신호에 의한 영향을 적게 받을 수 있다. 즉 차량과 같이 다수의 안테나가 서로 인접하게 밀집되어 배치되어야 하는 구조에서 다른 안테나에서 방사되는 신호에 의한 영향을 줄일 수 있다.However, in the present embodiment, in the radiation pattern part 120 , a slot 121 in which no conductor is formed may be formed to form a loop structure. In the conventional PICA, the radiation pattern portion is formed in a pattern of a conductive surface filled with a conductor to the inside, but in this embodiment, the slot 121 is included therein, so that it can be less affected by signals radiated from other adjacent antennas. That is, it is possible to reduce the influence of signals radiated from other antennas in a structure such as a vehicle in which a plurality of antennas are to be closely arranged adjacent to each other.

이때 방사 패턴부(120)는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 양측 대칭을 이루는 패턴으로 형성될 수 있다.In this case, the radiation pattern unit 120 may be formed in a pattern that is symmetrical on both sides as shown in FIGS. 2 to 5 .

그리고 급전 선로(130)는 방사 패턴부(120)와 동일하게 기판(110)의 일면에 형성되고, 기판(110)의 하단으로부터 방사 패턴부(120)까지 연장되어 전기적으로 연결되도록 형성된다. 급전 선로(130)는 하단에서 급전 신호를 인가받아 방사 패턴부(120)로 인가된 급전 신호를 전달한다.In addition, the feed line 130 is formed on one surface of the substrate 110 in the same manner as the radiation pattern portion 120 , and extends from the lower end of the substrate 110 to the radiation pattern portion 120 to be electrically connected. The feed line 130 receives a feed signal from the lower end and transmits the applied feed signal to the radiation pattern unit 120 .

또한 기판(110)의 일면에서 급전 선로(130)의 양측으로 기지정된 간격만큼 이격되어 접지 패턴부(140)가 형성될 수 있다. 즉 접지 패턴부(140)는 급전 선로(130)의 양측으로 2개로 형성될 수 있다. 그리고 2개의 접지 패턴부(140)는 급전 선로(130)의 양측으로 서로 대칭되는 패턴으로 형성될 수 있다. 여기서 접지 패턴부(140)의 일측은 급전 선로(130)와 평행하게 진행하는 패턴으로 형성되는 반면, 타측은 상부로부터 하부 방향으로 점차 폭이 증가되는 패턴으로 형성될 수 있다. 그리고 급전 선로(130)와 평행하게 진행하는 접지 패턴부(140)의 일측에서도 상단부 또는 하단부의 일부 영역은 급전 선로(130)에 대해 더욱 이격되도록 절곡된 패턴을 가질 수 있다.In addition, the ground pattern unit 140 may be formed by being spaced apart by a predetermined distance from one surface of the substrate 110 to both sides of the feed line 130 . That is, two ground pattern units 140 may be formed on both sides of the feed line 130 . In addition, the two ground pattern units 140 may be formed in a pattern symmetrical to each other on both sides of the feed line 130 . Here, one side of the ground pattern unit 140 may be formed in a pattern running parallel to the feed line 130 , while the other side may be formed in a pattern that gradually increases in width from the top to the bottom. Also, on one side of the ground pattern unit 140 running parallel to the feed line 130 , a portion of the upper end or the lower end may have a bent pattern to be further spaced apart from the feed line 130 .

또한 접지 패턴부(140)의 하단은 기판(110)에 대해 수직방향으로 차량에 미리 형성된 접지면(미도시)과 전기적으로 연결될 수 있다.Also, a lower end of the ground pattern unit 140 may be electrically connected to a ground plane (not shown) previously formed in the vehicle in a vertical direction with respect to the substrate 110 .

여기서 급전 선로(130)를 중심으로 양측에 2개의 접지 패턴부(140)가 배치되므로, 급전 선로(130)와 2개의 접지 패턴부(140)는 CPW(Coplanar Waveguide Calculator) 구조로 구현되는 것으로 볼 수 있다. 다만 본 발명은 이에 한정되지 않고, 접지 패턴부(140)가 기판(110)의 타면에 형성되어 마이크로 스트립 구조로 구현될 수도 있다.Here, since the two ground pattern units 140 are disposed on both sides of the feed line 130 as the center, the feed line 130 and the two ground pattern units 140 are considered to be implemented in a CPW (Coplanar Waveguide Calculator) structure. can However, the present invention is not limited thereto, and the ground pattern unit 140 may be formed on the other surface of the substrate 110 to have a micro-strip structure.

한편 2개의 접지 패턴부(140) 각각에서도 방사 패턴부(120)와 유사하게 내부에 슬롯(141)이 형성되어 루프 형상으로 구현될 수 있다. 이러한 절곡된 패턴과 슬롯(141)은 PICA의 광대역 특성을 개선할 수 있다. 방사 패턴부(120)의 슬롯(121)과 접지 패턴부(140)의 슬롯(141)이 용이하게 구분되도록 이하에서는 방사 패턴부(120)의 슬롯(121)을 제1 슬롯이라하고, 접지 패턴부(140)의 슬롯(141)을 제2 슬롯이라고 한다.Meanwhile, in each of the two ground pattern parts 140 , similarly to the radiation pattern part 120 , a slot 141 is formed therein to be implemented in a loop shape. Such a bent pattern and the slot 141 may improve the broadband characteristics of the PICA. Hereinafter, the slot 121 of the radiation pattern part 120 is referred to as a first slot so that the slot 121 of the radiation pattern part 120 and the slot 141 of the ground pattern part 140 are easily distinguished. The slot 141 of the unit 140 is referred to as a second slot.

상기와 같이, 기판(110)의 일면에 방사 패턴부(120)와 급전 선로(130) 및 2개의 접지 패턴부(140)가 형성되고, 방사 패턴부(120)와 2개의 접지 패턴부(140)의 내부에 제1 슬롯(121)과 제2 슬롯(141)이 각각 형성된 PICA는 광대역 특성을 가질 뿐만 아니라, 다른 안테나에서 방사되는 신호에 의한 영향을 줄일 수 있다.As described above, the radiation pattern portion 120 , the feed line 130 , and the two ground pattern portions 140 are formed on one surface of the substrate 110 , and the radiation pattern portion 120 and the two ground pattern portions 140 are formed. ) in which the first slot 121 and the second slot 141 are respectively formed in the PICA not only has a broadband characteristic, but also can reduce the influence of signals radiated from other antennas.

루프 구조를 갖는 2개의 접지 패턴부(140) 각각에는 내부 방향으로 연장되는 분기 선로(150)가 형성된다. 분기 선로(150)는 기판(110)의 일면에서 일단이 접지 패턴부(140)에 연결되고 타단이 접지 패턴부(140)의 루프 내부, 즉 제2 슬롯(141) 내측으로 연장되는 패턴으로 형성된다. 여기서 분기 선로(150)는 PICA가 추가적인 주파수 대역에서 신호를 방사할 수 있도록 한다. 즉 PICA의 광대역 특성을 더욱 개선할 수 있다.A branch line 150 extending in an inward direction is formed in each of the two ground pattern units 140 having a loop structure. The branch line 150 is formed in a pattern in which one end is connected to the ground pattern unit 140 on one surface of the substrate 110 and the other end extends inside the loop of the ground pattern unit 140 , that is, inside the second slot 141 . do. Here, the branch line 150 allows the PICA to radiate a signal in an additional frequency band. That is, the broadband characteristics of PICA can be further improved.

여기서는 분기 선로(150)가 2개의 접지 패턴부(140) 각각의 상부에서 하부 방향으로 연장되는 패턴으로 급전 선로(130)와 평행하게 형성되는 것으로 도시하였으나, 이는 일예로서 분기 선로(150)가 형성되는 위치 및 패턴은 조절될 수 있다.Here, the branch line 150 is illustrated as being formed parallel to the feed line 130 in a pattern extending from the top to the bottom of each of the two ground pattern units 140 , but this is an example of the branch line 150 being formed. The position and pattern to be used can be adjusted.

방사 패턴부(120)에도 내부 방향으로 연장되는 적어도 하나의 스터브 라인(160, 170)이 형성될 수 있다. 도 2 내지 도 5에서는 일 예로 2개의 스터브 라인(160, 170)이 형성된 경우를 도시하였으며, 2개의 스터브 라인(160, 170) 중 제1 스터브 라인(160)은 일단이 방사 패턴부(120)에 연결되어 제1 슬롯(121) 내부 제1 방향으로 연장되는 패턴으로 형성되고, 제2 스터브 라인(170)은 제1 슬롯(121) 내부 제2 방향으로 연장되는 패턴으로 형성될 수 있다. 여기서 제1 방향과 제2 방향은 서로 반대 방향일 수 있으며, 제1 스터브 라인(160)은 기판의 일면에 형성되고, 제2 스터브 라인(170)은 비아(via)를 통해 기판(110)의 타면에 형성될 수 있다. 그리고 제1 스터브 라인(160)과 제2 스터브 라인(170)은 타단측 일부 영역이 기판(110)을 사이에 두고 서로 중첩되도록 형성될 수 있다.At least one stub line 160 and 170 extending in an inward direction may also be formed in the radiation pattern unit 120 . 2 to 5 illustrate a case in which two stub lines 160 and 170 are formed as an example, and the first stub line 160 of the two stub lines 160 and 170 has one end of the radiation pattern unit 120 . The first slot 121 may be formed in a pattern extending in a first direction, and the second stub line 170 may be formed in a pattern extending in the second direction inside the first slot 121 . Here, the first direction and the second direction may be opposite to each other, the first stub line 160 is formed on one surface of the substrate, and the second stub line 170 is connected to the substrate 110 through a via. It may be formed on the other surface. In addition, the first stub line 160 and the second stub line 170 may be formed such that a portion of the other end portion overlaps each other with the substrate 110 interposed therebetween.

여기서 2개의 스터브 라인(160, 170) 각각은 인덕터(L)로서 기능한다. 이와 함께 기판(110)의 일면에 형성된 제1 스터브 라인(160)과 타면에 형성된 제2 스터브 라인(170)은 기판(110)을 사이에 두고 서로 중첩되는 영역에서 캐패시턴스가 유기된다. 즉 2개의 스터브 라인(160, 170)은 PICA에 인덕터와 캐패시터로 구성된 대역 저지 필터가 연결된 것과 유사한 효과를 발생시켜, 광대역 특성을 갖는 PICA에서 저지 대역이 발생되도록 한다. 여기서 스터브 라인의 개수 및 패턴은 저지하고자 하는 대역에 따라 다양하게 조절될 수 있다. 또한 도 2 내지 도 5에서는 2개의 스터브 라인(160, 170)에 의해 발생되는 캐패시턴스가 증가되도록 제1 및 제2 스터브 라인(160, 170)을 기판(110)의 일면 및 타면에서 서로 중첩되는 패턴으로 형성하였으나, 다수의 스터브 라인이 기판(110)의 동일면에 형성될 수도 있다.Here, each of the two stub lines 160 and 170 functions as an inductor L. In addition, capacitance is induced in a region overlapping the first stub line 160 formed on one surface of the substrate 110 and the second stub line 170 formed on the other surface of the substrate 110 with the substrate 110 interposed therebetween. That is, the two stub lines 160 and 170 generate an effect similar to that in which a band stop filter composed of an inductor and a capacitor is connected to the PICA, so that a stop band is generated in the PICA having a broadband characteristic. Here, the number and pattern of stub lines may be variously adjusted according to a band to be blocked. In addition, in FIGS. 2 to 5 , the first and second stub lines 160 and 170 are overlapped with each other on one surface and the other surface of the substrate 110 so that the capacitance generated by the two stub lines 160 and 170 is increased. However, a plurality of stub lines may be formed on the same surface of the substrate 110 .

다수의 스터브 라인이 기판(110)의 동일면, 특히 일면에 형성되는 경우, 다수의 스터브 라인 사이뿐만 아니라 다수의 스터브 라인(160, 170)과 방사 패턴부(120)의 패턴 사이에서도 캐패시턴스가 유기되어 저지 대역 특성이 조절될 수 있다.When a plurality of stub lines are formed on the same surface, particularly one surface, of the substrate 110 , capacitance is induced not only between the plurality of stub lines but also between the patterns of the plurality of stub lines 160 and 170 and the radiation pattern unit 120 . The stopband characteristics can be adjusted.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 광대역 평면 역원추 안테나에서 스터브 라인에 따른 전압 정재파비를 변화를 나타낸다.6 illustrates a change in a voltage standing wave ratio according to a stub line in a wideband planar inverted cone antenna for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 6에서 (a)는 방사 패턴부(120)에 스터브 라인(160, 170)이 형성되지 않은 경우의 전압 정재파비(voltage standing wave ratio: 이하 VSWR)를 나타내고, (b)는 스터브 라인(160, 170)이 형성된 경우의 VSWR을 나타낸다.In FIG. 6, (a) shows a voltage standing wave ratio (hereinafter referred to as VSWR) when the stub lines 160 and 170 are not formed in the radiation pattern unit 120, and (b) shows the stub line 160 , 170) represents the VSWR when formed.

스터브 라인(160, 170)이 형성되지 않은 경우, (a)에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 PICA는 1,710MHz ~ 5,925MHz에 이르는 광대역 특성을 나타낼 수 있다. 즉 SUB6 주파수 대역에서 효과적으로 이용될 수 있다. When the stub lines 160 and 170 are not formed, as shown in (a), the PICA according to the present embodiment may exhibit wideband characteristics ranging from 1,710 MHz to 5,925 MHz. That is, it can be effectively used in the SUB6 frequency band.

그에 비해 스터브 라인(160, 170)이 형성되면, 스터브 라인(160, 170)으로 인해 발생되는 인덕턴스와 캐패시턴스로 인해 SXM 주파수 대역(2,320MHz ~ 2,345MHz)의 VSWR이 증가하여 대역 저지됨을 확인할 수 있다. 즉 광대역 특성을 갖는 PICA에서 스터브 라인(160, 170)을 이용하여 대역 내에 저지 대역을 발생시킬 수 있다.In contrast, when the stub lines 160 and 170 are formed, the VSWR of the SXM frequency band (2,320 MHz to 2,345 MHz) increases due to the inductance and capacitance generated by the stub lines 160 and 170, so that the band is blocked. . That is, a stopband can be generated within a band by using the stub lines 160 and 170 in PICA having a broadband characteristic.

이는 인접하여 배치된 다른 안테나가 해당 주파수 대역을 이용하더라도 상호 영향을 최소화함으로써, 각 안테나를 이용하는 무선 통신 기기들이 정상적으로 동작할 수 있도록 한다.This minimizes the mutual influence even if other antennas disposed adjacent to each other use the corresponding frequency band, so that wireless communication devices using each antenna can operate normally.

여기서 스터브 라인에 의해 발생되는 저지 대역의 주파수는 상기한 바와 같이, 스터브 라인의 개수와 패턴 등에 따라 조절될 수 있다.Here, the frequency of the stop band generated by the stub line may be adjusted according to the number and pattern of the stub lines, as described above.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 광대역 평면 역원추 안테나의 실장 예를 나타낸다.7 shows an example of mounting a wideband planar inverted cone antenna for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 7은 다수의 안테나가 밀집되어 배치된 차량용 샤크핀 안테나의 내부 구조의 일 예로, 5개의 안테나(610 ~ 650)가 밀집되어 배치된 경우를 도시하였다. 도 6에서 5개의 안테나(610 ~ 650)는 각각 GNSS(Global Navigation Satellite System), SXM(SiriusXM), DMB, 4G 또는 5G 서비스 및 라디오 방송 등을 위한 안테나 일 수 있다. 이 중 제 3안테나(630)가 본 실시예에 따른 PICA로서 4G 또는 5G SUB6 서비스를 위한 주파수 대역과 셀룰러-차량 사물통신(Cellular Vehicle To Everything: C-V2X)을 위한 1,710MHz ~ 5,925MHz의 SUB6 주파수 대역에서 이용될 수 있다.7 illustrates an example of an internal structure of a shark fin antenna for a vehicle in which a plurality of antennas are densely arranged, and illustrates a case in which five antennas 610 to 650 are densely arranged. In FIG. 6 , the five antennas 610 to 650 may be antennas for Global Navigation Satellite System (GNSS), SiriusXM (SXM), DMB, 4G or 5G service and radio broadcasting, respectively. Among them, the third antenna 630 is a PICA according to the present embodiment, and a frequency band for 4G or 5G SUB6 service and SUB6 of 1,710 MHz to 5,925 MHz for Cellular Vehicle To Everything (C-V2X). It can be used in a frequency band.

여기서 GNSS, DMB, 라디오 방송 등의 경우, 이용하는 주파수 대역이 매우 상이하므로, 각 안테나 사이에 영향을 크게 미치지 않는다. 그러나 북미 무선 라디오 방송에 이용되는 SXM의 경우, 2,320MHz ~ 2,345MHz의 주파수 대역을 이용한다. 따라서 SXM을 위한 안테나와 PICA가 하나의 샤크핀 안테나 내에 밀집되어 배치되게 되면, 주파수 대역의 중첩으로 인해 상호 간섭이 발생하게 된다. 그러나 본 실시예에서는 상기한 바와 같이, PICA의 방사 패턴부(120)에 스터브 라인(160, 170)을 형성하여 저지 대역 내에 SXM의 주파수 대역이 포함되도록 함으로써 서로에 의한 영향을 배제할 수 있다.Here, in the case of GNSS, DMB, radio broadcasting, etc., since the frequency bands used are very different, there is no significant influence between the respective antennas. However, in the case of SXM used for North American wireless radio broadcasting, a frequency band of 2,320 MHz to 2,345 MHz is used. Therefore, when the antenna for SXM and the PICA are densely arranged in one shark fin antenna, mutual interference occurs due to overlapping of frequency bands. However, in the present embodiment, as described above, by forming the stub lines 160 and 170 in the radiation pattern portion 120 of the PICA so that the frequency band of the SXM is included in the stop band, the influence of each other can be excluded.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 광대역 평면 역원추 안테나의 주파수에 따른 방사 패턴을 나타낸다. 도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 PICA는 1,710MHz ~ 5,925MHz의 광대역에서 등방성을 갖고 방사됨을 알 수 있다.8 shows a radiation pattern according to frequency of a wideband planar inverted cone antenna for a vehicle according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8 , it can be seen that the PICA according to the present embodiment is radiated with isotropy in a wide band of 1,710 MHz to 5,925 MHz.

도 9 및 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 광대역 평면 역원추 안테나의 구조를 설명하기 위한 도면이다.9 and 10 are diagrams for explaining the structure of a broadband planar inverted cone antenna for a vehicle according to another embodiment of the present invention.

도 9 및 도 10에서도 PICA의 기본 구조는 도 2 내지 도 5에 도시된 PICA와 동일하다. 즉 도 9 및 도 10에서 유전체 기판(910, 1010), 방사 패턴부(920, 1020), 제1 슬롯(921, 1021), 급전 선로(930, 1030), 접지 패턴부(940, 1040), 제2 슬롯(941, 1041) 및 분기 선로(950, 1050)는 도 2 내지 도 5의 PICA와 동일하다. 따라서 여기서는 상세하게 설명하지 않는다.9 and 10, the basic structure of the PICA is the same as that of the PICA shown in FIGS. 2 to 5 . That is, in FIGS. 9 and 10 , dielectric substrates 910 and 1010, radiation pattern portions 920 and 1020, first slots 921 and 1021, feed lines 930 and 1030, ground pattern portions 940 and 1040, The second slots 941 and 1041 and the branch lines 950 and 1050 are the same as the PICA of FIGS. 2 to 5 . Therefore, it will not be described in detail here.

다만 도 1에서는 2개의 스터브 라인(160, 170)이 각각 기판(110)의 양면에서 서로 반대 방향으로 연장되는 패턴으로 형성되었으나, 도 9 및 도 10의 PICA에서는 2개의 스터브 라인((960, 970), (1060, 1070))이 모두 기판(910, 1010)의 일면에서 방사 패턴부(120) 내부의 제1 슬롯(921, 1021)에 형성된다. 도 9에서 2개의 스터브 라인(960, 970) 중 제1 스터브 라인(960)은 도 1의 제1 스터브 라인(160)과 유사하게 방사 패턴부(120)의 상단 중앙에서 하단 방향으로 연장되는 패턴으로 형성되어 있으나, 제2 스터브 라인(970)은 일단이 방사 패턴부(920)의 상단 중앙에 연결된 제1 스터브 라인(960)의 타단에서 수직 방향으로 연장되도록 형성되어 있다. 이때, 제2 스터브 라인(970)은 방사 패턴부(120)와 일정 간격 이격되도록 형성된다.However, in FIG. 1 , the two stub lines 160 and 170 were formed in a pattern extending in opposite directions from both sides of the substrate 110 , respectively, but in the PICA of FIGS. 9 and 10 , the two stub lines ( 960 and 970 ) ) and ( 1060 , 1070 )) are formed in the first slots 921 and 1021 inside the radiation pattern unit 120 on one surface of the substrates 910 and 1010 . In FIG. 9 , the first stub line 960 of the two stub lines 960 and 970 has a pattern extending from the center of the upper end to the lower end of the radiation pattern unit 120 similarly to the first stub line 160 of FIG. 1 . However, the second stub line 970 is formed so that one end extends in the vertical direction from the other end of the first stub line 960 connected to the center of the upper end of the radiation pattern unit 920 . In this case, the second stub line 970 is formed to be spaced apart from the radiation pattern unit 120 by a predetermined interval.

그리고 도 10에서는 2개의 스터브 라인(1060, 1070)이 모두 일단은 방사 패턴부(920)의 상단 중앙에 일단이 연결되고 타단은 방사 패턴부(920)의 하부 양측 방향으로, 즉 대각선 방향으로 연장되도록 형성된다. 이때, 2개의 스터브 라인(1060, 1070)은 방사 패턴부(120)의 중앙을 기준으로 양측 방향으로 서로 대칭을 이루도록 형성될 수 있다.And in FIG. 10 , both stub lines 1060 and 1070 have one end connected to the center of the upper end of the radiation pattern unit 920 , and the other end extends in both directions of the lower side of the radiation pattern unit 920 , that is, in a diagonal direction. formed to be In this case, the two stub lines 1060 and 1070 may be formed to be symmetrical to each other in both directions with respect to the center of the radiation pattern part 120 .

도 1에 도시된 2개의 스터브 라인(160, 170)은 유전체 기판(111)을 사이에 두고 서로 마주하여 양면에 배치됨에 따라 2개의 스터브 라인(160, 170) 사이의 커플링에 의해 캐패시턴스가 발생되었으나, 도 9 및 도 10에 도시된 스터브 라인((960, 970), (1060, 1070))의 경우, 2개의 스터브 라인((960, 970), (1060, 1070)) 사이의 커플링뿐만 아니라, 스터브 라인((960, 970), (1060, 1070))과 방사 패턴부(920) 사이의 커플링도 함께 작용하여 캐패시턴스를 발생시킬 수 있다.As the two stub lines 160 and 170 shown in FIG. 1 are disposed on both sides facing each other with the dielectric substrate 111 interposed therebetween, capacitance is generated by coupling between the two stub lines 160 and 170 . However, in the case of the stub lines ((960, 970), (1060, 1070)) shown in FIGS. 9 and 10, only the coupling between the two stub lines ((960, 970), (1060, 1070)) Alternatively, the coupling between the stub lines ( 960 , 970 , and 1060 , 1070 ) and the radiation pattern unit 920 may also act together to generate capacitance.

도 9 및 도 10과 같이 스터브 라인의 개수 및 패턴은 다양하게 조절될 수 있으며, 스터브 라인의 개수 및 패턴에 따라 PICA의 저지 대역이 조절될 수 있다.9 and 10 , the number and pattern of stub lines may be variously adjusted, and the stop band of the PICA may be adjusted according to the number and pattern of stub lines.

즉 본 실시예에 따른 PICA는 광대역 특성을 가지면서도 스터브 라인의 패턴을 조절하여 저지대역을 조절할 수 있다.That is, the PICA according to the present embodiment can adjust the stopband by adjusting the pattern of the stub line while having a wideband characteristic.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, which is merely exemplary, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the technical spirit of the appended claims.

110, 910, 1010: 유전체 기판
120, 920, 1020: 방사 패턴부
121, 921, 1021: 제1 슬롯
130, 930, 1030: 급전 선로
140, 940, 1040: 접지 패턴부
141, 941, 1041: 제2 슬롯
150, 950, 1050: 분기 선로
160, 960, 1060: 제1 스터브 라인
170, 970, 1070: 제2 스터브 라인110, 910, 1010: dielectric substrate
120, 920, 1020: radiation pattern unit
121, 921, 1021: first slot
130, 930, 1030: feed line
140, 940, 1040: ground pattern part
141, 941, 1041: second slot
150, 950, 1050: branch line
160, 960, 1060: first stub line
170, 970, 1070: second stub line

Claims (11)

기판;
상기 기판의 일면 상에서 내부에 제1 슬롯이 포함된 기지정된 패턴으로 형성되는 방사 패턴부;
일단이 상기 방사 패턴부와 연결되어 상기 방사 패턴부로 급전 신호를 인가하는 급전 선로; 및
상기 방사 패턴부에 일단이 연결되고, 상기 제1 슬롯 내부로 연장되는 패턴으로 형성되는 적어도 하나의 스터브 라인을 포함하되,
상기 적어도 하나의 스터브 라인은
상기 기판의 일면 또는 타면에서 일단이 상기 방사 패턴부에 연결되고, 타단이 상기 제1 슬롯 내부 제1 방향으로 연장되는 패턴으로 형성되는 제1 스터브 라인을 포함하고,
상기 적어도 하나의 스터브 라인은
상기 기판의 상기 제1 스터브 라인이 형성되지 않은 면에서 일단이 상기 방사 패턴부에 연결되고, 타단이 상기 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 연장되는 패턴으로 형성되는 제2 스터브 라인을 더 포함하는 광대역 PICA 안테나.


Board;
a radiation pattern portion formed in a predetermined pattern having a first slot therein on one surface of the substrate;
a feeding line having one end connected to the radiation pattern unit to apply a power supply signal to the radiation pattern unit; and
At least one stub line having one end connected to the radiation pattern part and formed in a pattern extending into the first slot,
the at least one stub line
and a first stub line having one end connected to the radiation pattern portion on one surface or the other surface of the substrate, and the other end formed in a pattern extending in a first direction inside the first slot,
the at least one stub line
a second stub line formed in a pattern having one end connected to the radiation pattern portion on the surface of the substrate on which the first stub line is not formed and the other end extending in a second direction opposite to the first direction; Broadband PICA antenna included.


 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 방사 패턴부는
상기 제1 슬롯이 일단으로부터 타단 방향으로 진행하며 폭이 점차 좁아지는 패턴으로 형성되는 광대역 PICA 안테나.According to claim 1, wherein the radiation pattern portion
A broadband PICA antenna in which the first slot proceeds from one end to the other and is formed in a pattern in which the width is gradually narrowed. 제1항에 있어서, 상기 광대역 PICA 안테나는
상기 기판의 일면 상에서 상기 급전 선로의 양측으로 기지정된 간격만큼 이격되어 기지정된 패턴으로 형성되는 2개의 접지 패턴부를 더 포함하는 광대역 PICA 안테나.The method of claim 1, wherein the wideband PICA antenna comprises:
The broadband PICA antenna further comprising two ground pattern portions spaced apart by a predetermined interval on both sides of the feed line on one surface of the substrate and formed in a predetermined pattern. 제7항에 있어서, 상기 2개의 접지 패턴부는
각각 내부에 기지정된 패턴의 제2 슬롯이 형성되는 광대역 PICA 안테나.The method of claim 7, wherein the two ground pattern parts
A wideband PICA antenna having a second slot of a predetermined pattern formed therein, respectively. 제8항에 있어서, 상기 2개의 접지 패턴부 각각은
일단이 상기 2개의 접지 패턴부에 연결되고, 타단이 상기 제2 슬롯 내부 제3 방향으로 연장되는 패턴으로 형성되는 분기 선로를 더 포함하는 광대역 PICA 안테나.The method of claim 8, wherein each of the two ground pattern parts is
The broadband PICA antenna further comprising: a branch line having one end connected to the two ground pattern portions and the other end formed in a pattern extending in a third direction inside the second slot. 제7항에 있어서, 상기 2개의 접지 패턴부 각각은
일측이 상기 급전 선로와 기지정된 간격만큼 이격되어 평행하게 진행되고, 상기 방사 패턴부가 배치된 방향의 일단으로부터 타단 방향으로, 점차 폭이 증가되는 패턴으로 형성되는 광대역 PICA 안테나.The method of claim 7, wherein each of the two ground pattern parts is
A broadband PICA antenna formed in a pattern in which one side is spaced apart from the feed line by a predetermined distance and proceeds in parallel, and the width is gradually increased from one end of the direction in which the radiation pattern part is arranged to the other end. 제10항에 있어서, 상기 2개의 접지 패턴부 각각은
상기 급전 선로와 평행하게 진행되는 일측의 일부 영역이 나머지 영역보다 상기 급전 선로로부터 더욱 이격되도록 절곡된 패턴으로 형성되는 광대역 PICA 안테나.11. The method of claim 10, wherein each of the two ground pattern parts
A broadband PICA antenna formed in a bent pattern such that a portion of one side running parallel to the feed line is further spaced apart from the feed line than the rest of the area.
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US20220320738A1 (en) * 2020-05-07 2022-10-06 Ace Technologies Corporation Omni-directional mimo antenna

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