KR102431624B1 - Small dipole antenna - Google Patents

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KR102431624B1 KR1020180172957A KR20180172957A KR102431624B1 KR 102431624 B1 KR102431624 B1 KR 102431624B1 KR 1020180172957 A KR1020180172957 A KR 1020180172957A KR 20180172957 A KR20180172957 A KR 20180172957A KR 102431624 B1 KR102431624 B1 KR 102431624B1
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Abstract

본 발명은 소형 다이폴 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 밸런(Balun), 미엔더 라인(Meander Line) 및 상기 미엔더 라인을 전체적으로 커버하는 캡을 구비하되, 다이폴 안테나 양측을 미엔더 라인으로 구비하여 다이폴 안테나의 전체적인 사이즈를 소형화한, 소형 다이폴 안테나에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 소형 다이폴 안테나에 따르면, 밸런(Balun)을 기준으로 양측으로 전개된 미엔더 라인의 구성과 상기 미엔더 라인의 간극을 일정 크기 메움으로써 공진주파수 조정특성을 얻으며, 미엔더 라인간 쇼트 라인을 부가하여 임피던스 정합을 이루면서 동시에 다이폴 안테나 구조체의 전체적인 사이즈를 소형화하여 전자파 성능 측정시 외부적인 조건에 구애받지 않고 안테나 운용의 용이성을 확보하는 것이 가능한 효과가 있다.The present invention relates to a small dipole antenna, and more particularly, having a balun, a meander line, and a cap covering the meander line as a whole, and having both sides of the dipole antenna as a meander line. It relates to a miniature dipole antenna in which the overall size of the dipole antenna is miniaturized.
According to the small dipole antenna according to an embodiment of the present invention, the resonant frequency adjustment characteristic is obtained by filling the gap between the meander line and the configuration of the meander line developed on both sides based on the balun to a certain size, By adding a short line between lines to achieve impedance matching and at the same time miniaturizing the overall size of the dipole antenna structure, it is possible to secure the ease of antenna operation regardless of external conditions when measuring electromagnetic wave performance.

Description

소형 다이폴 안테나 {Small dipole antenna}Small dipole antenna {Small dipole antenna}

본 발명은 소형 다이폴 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 밸런(Balun), 미엔더 라인(Meander Line) 및 상기 미엔더 라인을 전체적으로 커버하는 캡을 구비하되, 다이폴 안테나 양측을 미엔더 라인으로 구비하여 다이폴 안테나의 전체적인 사이즈를 소형화한, 소형 다이폴 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a small dipole antenna, and more particularly, having a balun, a meander line, and a cap covering the meander line as a whole, and having both sides of the dipole antenna as a meander line. It relates to a miniature dipole antenna in which the overall size of the dipole antenna is miniaturized.

종래에 사용되고 있는 광대역 안테나는 바이코니컬 안테나, 타원모노폴 안테나, 평판타입의 다이아몬드 안테나, 노치 안테나, PCB에 곧바로 설치할 수 있는 보타이 안테나, 리지드 혼 안테나, 코니컬 혼안테나, 전방향 동축혼안테나, 롬빅안테나, 대수주기 안테나, 나선형 안테나 등이 있다.Conventionally used broadband antennas include biconical antennas, elliptical monopole antennas, flat diamond antennas, notch antennas, bowtie antennas that can be installed directly on a PCB, rigid horn antennas, conical horn antennas, omnidirectional coaxial horn antennas, and rombic antennas. There are antennas, log-periodic antennas, and spiral antennas.

이중, 전자파 내성평가 측정용 안테나는 건물 내부, 선체, 비행기, 차량 등 내부와 같이 한정된 크기의 공간 내에서 사용하는 경우가 많은 특성이 있으나, 전술한 종래의 광대역 안테나는 굵은 소자를 활용하거나, 삼각형으로 퍼져가는 구조를 갖추거나, 전송선로 자체가 퍼져가는 구조를 갖거나, 크기가 다른 소자를 배열하거나, 소자를 둥글게 퍼져가는 구조를 지니고 있어 부피가 매우 크기 때문에 휴대하기 곤란하여 전자파 측정용으로 사용하기에 어려운 문제점이 있다.Among them, the antenna for measuring electromagnetic wave immunity has many characteristics that are used in a space of a limited size, such as inside a building, hull, airplane, vehicle, etc. It is used for measuring electromagnetic waves because it has a structure that spreads to the pole, has a structure where the transmission line itself spreads, arranges elements of different sizes, or has a structure that spreads elements in a round shape, making it difficult to carry due to its large volume. There is a problem that is difficult to do.

또한, 전자파 측정용 안테나로서는 주변 환경, 특히, 접지 조건의 영향을 최대한 덜 받는 것이 중요하며, 이를 위해서 모노폴 안테나보다는 다이폴 안테나가 바람직하다.In addition, as an electromagnetic wave measurement antenna, it is important to receive as little influence as possible from the surrounding environment, in particular, a ground condition, and for this purpose, a dipole antenna is preferable rather than a monopole antenna.

따라서, 사용이 용이하고 정확한 전자파 환경을 측정 가능하도록, 사이즈가 축소된 새로운 구조의 소형 다이폴 안테나에 대한 개발이 요구된다.Therefore, it is required to develop a small dipole antenna having a reduced size in order to be easy to use and to accurately measure an electromagnetic wave environment.

대한민국 등록특허공보 10-1081084Republic of Korea Patent Publication No. 10-1081084

본 발명은 전술한 바와 같은 요구를 충족시키기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 다이폴 안테나 구조체의 전체적인 사이즈를 줄여 전자파 성능 측정시 사용 환경에 구애받지 않고 용이하게 안테나 성능을 발휘할 수 있는 소형 다이폴 안테나를 제공하는 것이다. The present invention has been devised to satisfy the above-mentioned needs, and an object of the present invention is to reduce the overall size of the dipole antenna structure so that the small dipole antenna can easily exhibit antenna performance regardless of the use environment when measuring electromagnetic wave performance. is to provide

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Objects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 소형 다이폴 안테나는 다이폴 안테나의 일단부에 형성되는 커넥터, 상기 커넥터의 일측에 형성되는 밸런, 상기 밸런의 단부에 일측이 고정되어 형성되는 제1 미엔더 라인, 상기 밸런의 단부에 일측이 고정되어 형성되는 제2 미엔더 라인, 상기 제1 미엔더 라인 또는 제2 미엔더 라인의 절곡부 또는 굴곡부의 공간을 메우는 메움부재 및 상기 제1 미엔더 라인 및 상기 제2 미엔더 라인을 커버하는 캡을 포함하는 소형 다이폴 안테나의 구성으로서 제공되는 것이 가능하다.A small dipole antenna according to an embodiment of the present invention for solving the above problems is a connector formed on one end of the dipole antenna, a balun formed on one side of the connector, and a first beauty formed by having one side fixed to an end of the balun. Ender line, a second meander line formed with one side fixed to the end of the balun, a filling member filling the space of a bent portion or a bent portion of the first meander line or the second meander line, and the first meander line And it is possible to be provided as a configuration of a small dipole antenna including a cap covering the second meander line.

이 경우, 상기 밸런으로부터 연결되는 뭉치 즉, 제1 미엔더 라인과 제2 미엔더 라인 및 커버 등을 포함하는 뭉치를 안테나부라고 칭한다.In this case, a bundle connected from the balun, that is, a bundle including the first meander line, the second meander line, and a cover is referred to as an antenna unit.

상기 밸런과 안테나부는 노브 또는 나사 등으로 결합되는 것이 바람직하다.It is preferable that the balance and the antenna unit are coupled with a knob or a screw.

상기 제1 미엔더 라인 또는 상기 제2 미엔더 라인은 밸런을 기준으로 밸런의 진행방향과 평행하지 않도록 연장되되, 적어도 1개 이상의 절곡부 또는 굴곡부를 구비하는 것이 가능하다.The first meander line or the second meander line may extend so as not to be parallel to the moving direction of the balance with respect to the balance, and may include at least one or more bent portions or bent portions.

상기 메움부재는 적어도 1개 이상이 구비되되, 각각의 메움부재의 크기가 동일 또는 상이한 것이 바람직하다.The filling member is provided with at least one or more, it is preferable that the size of each filling member is the same or different.

상기 캡은 상기 제1 미엔더 라인 또는 상기 제2 미엔더 라인을 커버하는 소정 영역을 개방 또는 폐쇄가능한 개폐부를 포함하는 것이 가능하다.The cap may include an opening/closing part capable of opening or closing a predetermined area covering the first meander line or the second meander line.

이 경우, 상기 소형 다이폴 안테나는 상기 제1 미엔더 라인과 상기 제2 미엔더 라인을 연결하는 쇼트 라인을 더 포함하는 것이 바람직하다.In this case, the small dipole antenna may further include a short line connecting the first meander line and the second meander line.

본 발명의 실시예에 따른 소형 다이폴 안테나에 따르면, 밸런(Balun)을 기준으로 양측으로 전개된 미엔더 라인의 구성과 상기 미엔더 라인의 간극을 일정 크기의 메움 부재로 메움으로써 공진주파수 조정특성을 얻으며, 미엔더 라인간 쇼트 스터브(short stub)를 부가하여 임피던스 정합을 이루면서 동시에 다이폴 안테나 구조체의 전체적인 사이즈를 소형화하여 전자파 성능 측정시 외부적인 조건에 구애받지 않고 안테나 운용의 용이성을 확보할 수 있다.According to the small dipole antenna according to the embodiment of the present invention, the resonance frequency adjustment characteristic is improved by filling the gap between the configuration of the meander line developed on both sides based on the balun and the gap between the meander line with a filling member of a certain size. In addition, by adding a short stub between the meander lines to achieve impedance matching and at the same time to miniaturize the overall size of the dipole antenna structure, it is possible to secure the ease of antenna operation regardless of external conditions when measuring electromagnetic wave performance.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description.

도 1은 종래기술의 일 실시예에 따른 다이폴 안테나의 일측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소형 다이폴 안테나 캡의 다면이 개방된 상태를 표현한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소형 다이폴 안테나 캡의 다면이 개방된 상태를 표현한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소형 다이폴 안테나 캡의 다면이 개방된 상태를 표현한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 소형 다이폴 안테나의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 소형 다이폴 안테나의 노브, 밸런 및 커넥터를 표현한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 소형 다이폴 안테나의 안테나부를 표현한 정단면도이다.
도 8은 ISO에 명시된 test setup을 설명하기 위한 도면.
도 9 내지 13은 본 발명에 따른 주파수 대역 별 소형 다이폴 안테나의 구조를 도시한 도면들.
도 14 내지 18은 도 9 내지 13에 도시한 5종의 안테나의 VSWR 특성을 나타낸 그래프들.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 다이폴 안테나의 캡 형상을 보여주는 사진들.1 is a side view of a dipole antenna according to an embodiment of the prior art.
2 is a perspective view illustrating a state in which all surfaces of a small dipole antenna cap according to an embodiment of the present invention are opened.
3 is a perspective view illustrating a state in which all surfaces of a small dipole antenna cap according to an embodiment of the present invention are opened.
4 is a perspective view illustrating a state in which all surfaces of a small dipole antenna cap according to an embodiment of the present invention are opened.
5 is a perspective view of a small dipole antenna according to an embodiment of the present invention.
6 is a perspective view illustrating a knob, a balun, and a connector of a small dipole antenna according to an embodiment of the present invention.
7 is a front cross-sectional view illustrating an antenna unit of a small dipole antenna according to an embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining the test setup specified in ISO.
9 to 13 are views showing the structure of a small dipole antenna for each frequency band according to the present invention.
14 to 18 are graphs showing VSWR characteristics of the five types of antennas shown in FIGS. 9 to 13;
19 is a photograph showing a cap shape of a dipole antenna according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 뒤에 설명이 되는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐를 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 뒤에 설명되는 용어들은 본 발명에서의 구조, 역할 및 기능 등을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.Objects and effects of the present invention, and technical configurations for achieving them will become clear with reference to the embodiments to be described in detail later in conjunction with the accompanying drawings. In the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a well-known function or configuration may unnecessarily flow the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. And the terms described later are terms defined in consideration of the structure, role, and function in the present invention, which may vary according to the intention or custom of the user or operator.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 오로지 특허청구범위에 기재된 청구항의 범주에 의하여 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms. Only the present embodiments are provided so that the disclosure of the present invention is complete, and to fully inform those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, the scope of the invention, the present invention is only described in the claims It is only defined by the scope of the claims. Therefore, the definition should be made based on the content throughout this 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 있는 것을 의미한다.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.

본 발명은 차량 내에서 사용되는 무전기, 휴대폰, WiFi 등 포터블 기기에서 발생하는 전파를 자동차 전장품에 인가하여 오동작을 검증하는 international standard for mmunity test(ISO11452-9)[1]에서 사용할 수 있는 146Mhz~174MHz 대역을 갖는 다이폴 안테나를 제공한다.The present invention is 146Mhz ~ 174MHz that can be used in the international standard for mmunity test (ISO11452-9)[1] that verifies malfunction by applying radio waves generated from portable devices such as walkie-talkie, mobile phone, WiFi, etc., used in a vehicle to automotive electrical equipment A dipole antenna having a band is provided.

현재 규격에 제시된 안테나는 수직 모드 monopole type helical 안테나로서 setup, 주변 ground에 영향을 받아 resonance frequency와 radiation pattern 등이 변하게 될 수 있다. 따라서 본 발명의 발명자는 이러한 문제점을 개선하기 위해, 그라운드에 의한 영향이 적은 폴디드(folded) 다이폴 안테나를 창안하였다.The antenna presented in the current standard is a vertical mode monopole type helical antenna, and the resonance frequency and radiation pattern may change due to the setup and influence of the surrounding ground. Therefore, the inventors of the present invention have devised a folded dipole antenna having little influence by the ground in order to improve this problem.

ISO11452-9 국제 규격은 차량 내에서 사용하는 다양한 portable transmitters, 예를 들면, 무전기, 휴대폰, WiFi 등에 발생하는 전파가 차량 내 전장품에 인가되어 오동작을 판별하는 내성 평가로서, 북미 차량 제조사(GM, Ford, Daimler), 유럽 차량 제조사(Volkswagen, Volvo, Renault 등), 일본 차량 제조사(Nissan 등) 들이 본 규격을 자사의 규격으로 수정하여 활용하고 있다. 이러한 차량 제조사에 납품하는 component supplier 들은 내성 평가를 수행하여야 한다. The ISO11452-9 international standard is an evaluation of immunity that determines malfunctions when radio waves generated from various portable transmitters used in vehicles, for example, walkie-talkies, mobile phones, WiFi, etc., are applied to electronic devices in the vehicle. , Daimler), European vehicle manufacturers (Volkswagen, Volvo, Renault, etc.), and Japanese vehicle manufacturers (Nissan, etc.) Component suppliers supplying these vehicle manufacturers must perform immunity evaluation.

ISO11452-9번 규격에서는 주파수 별로 평가 안테나를 제안하고 있으며, 146MHz ~174MHz 주파수 대역에서는 수직 모드 monopole type helical 안테나를 제안하고 있다.The ISO11452-9 standard proposes an evaluation antenna for each frequency, and a vertical mode monopole type helical antenna in the 146MHz ~ 174MHz frequency band.

그러나 monopole 안테나의 특성은 주변 ground에 영향을 받으며, feeding을 위한 coaxial cable, test setup, EUT와 측정자의 위치에 따라 영향을 받게 되어 RL(Return Loss), VSWR 과 같은 characteristic of antenna 뿐만 아니라 공진 주파수(resonance frequency), 필드(radiation pattern)까지 변화된다. 결과적으로 해당 주파수에서 원하는 E-field strength를 얻지 못한다.However, the characteristics of the monopole antenna are affected by the surrounding ground, and are affected by the coaxial cable for feeding, test setup, EUT, and the position of the measuring instrument. resonance frequency) and field (radiation pattern). As a result, the desired E-field strength cannot be obtained at the corresponding frequency.

도 8은 ISO에 명시된 test setup을 재현한 상황을 도시한 것인데, EUT 5cm 위에서, GND plane 10cm 위에 안테나가 위치하게 되고, 이들의 영향을 받아 특성이 변하게 된다.8 shows a situation in which the test setup specified in ISO is reproduced, and the antenna is positioned 5 cm above the EUT and 10 cm on the GND plane, and the characteristics are changed under the influence of them.

본 발명에서는 이와 같은 문제를 해결하기 위하여, GND of antenna feeding에 독립적이고, GND table 등 주변 ground 환경에도 적용할 수 있는 dipole antenna를 개발하고 제안하고자 한다.In order to solve this problem, the present invention intends to develop and propose a dipole antenna that is independent of GND of antenna feeding and can be applied to a surrounding ground environment such as a GND table.

본 발명의 다이폴 안테나는 전형적인 다이폴 안테나에 소형화 기법을 적용한다. 내부에 각 폴(Pole)들은 소형화 기법으로서 미엔더(meander)로 설계하고, 주파수의 조정 포인트를 미엔더(meander)의 물리적 길이로 가능하도록 설계하였다. 여기서, 미엔더(meander)의 구성은 전류 손실을 최소화 하기 위해 전류의 벡터 방향이 서로 직교하도록 설계하였으며 양끝단에 캡(cap)을 씌워 구현한다. The dipole antenna of the present invention applies a miniaturization technique to a typical dipole antenna. Each pole inside is designed as a meander as a miniaturization technique, and the frequency adjustment point is designed to be possible with the physical length of the meander. Here, the configuration of the meander is designed so that the vector directions of the current are orthogonal to each other in order to minimize current loss, and is implemented by covering both ends with caps.

미엔더(meander)와 캡(cap)에 의해 발생된 캐패시턴스(capacitance) 성분을 줄이기 위해, 폴(Pole)의 시작 부위에 쇼트 스터브(short stub)를 추가하여 임피던스 매칭을 수행한다. In order to reduce the capacitance component generated by the meander and the cap, impedance matching is performed by adding a short stub to the beginning of the pole.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하며, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail.

본 발명은 소형 다이폴 안테나는 밸런(Balun), 미엔더 라인(Meander Line) 및 상기 미엔더 라인을 전체적으로 커버하는 캡을 구비하되, 다이폴 안테나 양측을 미엔더 라인으로 구비하여 다이폴 안테나의 전체적인 사이즈를 소형화한다. 비교를 위하여, 도 1에 도시된 종래의 다이폴 안테나를 구체적으로 살펴본다. The present invention provides a small dipole antenna including a balun, a meander line, and a cap covering the meander line as a whole, but by providing both sides of the dipole antenna as meander lines, the overall size of the dipole antenna is miniaturized do. For comparison, a conventional dipole antenna shown in FIG. 1 will be described in detail.

도 1에 도시된 종래의 다이폴 안테나(100)는, 안테나 구조체(110), 일단이 안테나 구조체(110)의 일면에 연결된 바 타입의 함체(120), 함체(120)의 타단으로부터 연장되는 봉 형상의 핸들(130) 및 핸들(130)의 단부에 설치되는 커넥터(140)를 포함하여 구성된다.The conventional dipole antenna 100 shown in FIG. 1 has an antenna structure 110 , a bar-type housing 120 having one end connected to one surface of the antenna structure 110 , and a rod shape extending from the other end of the housing 120 . It is configured to include a connector 140 installed at the end of the handle 130 and the handle 130 of the.

먼저, 안테나 구조체(110)는 금속성분을 가진 재료로 구성가능하며, 이상의 금속성분은 금속가공물 또는 전자회로 기판 등으로 구성될 수 있다. 상기 전자회로 기판은 유리, 세라믹, 합성수지, 전자회로기판(PCB) 등으로 구성될 수 있고, 금속성분으로 구성된 안테나는 다이폴 안테나의 특징에 따라 2개의 폴을 포함하되, 상기 2개의 폴은 양쪽이 서로 대칭구조로 이루어지는 것이 바람직하다.First, the antenna structure 110 may be composed of a material having a metal component, and the above metal component may be composed of a metal workpiece or an electronic circuit board. The electronic circuit board may be made of glass, ceramic, synthetic resin, an electronic circuit board (PCB), etc., and the antenna made of a metal component includes two poles according to the characteristics of the dipole antenna, wherein the two poles have both sides. It is preferable to have a structure symmetrical to each other.

상기 2개의 폴은 제1 및 제2 안테나(161, 162)로 명명된다. 제1 안테나(161) 및 제2 안테나(162)는 금속물로써, 전자회로 기판 또는 유전체(180)와 일면 및 타면 모두에 접하여 구비될 수 있다.The two poles are called first and second antennas 161 and 162 . The first antenna 161 and the second antenna 162 are made of metal, and may be provided in contact with the electronic circuit board or the dielectric 180 and both one surface and the other surface.

구체적으로, 제1 안테나(161) 및 제2 안테나(162)는 전자회로 기판의 일면에 형성되고 서로 미리 설정된 간격으로 이격하여 배치된다. 제1 안테나(161)와 제2 안테나(162)는 전자회로 기판의 중앙부를 기준으로 서로 대칭형으로 구성될 수 있으며, 구리, 청동, 금, 은과 같은 도체로 구성된다. 상기 제1 및 제2 안테나(162)는 전자회로 기판 또는 유전체(180)의 일면에 인쇄, 리소그래피 및 식각 등의 방법을 적용하여 희망하는 패턴으로 제조될 수 있으며, 또는 인쇄회로기판(PCB)을 채용하여 유전체(180) 또는 전자회로 기판에 장착하는 것도 가능하다.Specifically, the first antenna 161 and the second antenna 162 are formed on one surface of the electronic circuit board and are spaced apart from each other at a preset interval. The first antenna 161 and the second antenna 162 may be configured symmetrically with respect to the central portion of the electronic circuit board, and are made of conductors such as copper, bronze, gold, and silver. The first and second antennas 162 may be manufactured in a desired pattern by applying methods such as printing, lithography, and etching to one surface of the electronic circuit board or dielectric 180, or a printed circuit board (PCB). It is also possible to employ and mount the dielectric 180 or the electronic circuit board.

한편, 제1 및 제2 안테나(162)에는 각각 제1 급전부 및 제2 급전부가 더 형성되는데, 구체적으로, 제1 급전부 및 제2 급전부는 각각 제1 안테나 바디(151) 또는 제2 안테나 바디(152)에 연결되어 있고, 각각의 안테나로부터 다른 안테나를 향하여 연장되되 서로 미리 설정된 간격으로 이격 배치된다. On the other hand, the first and second antennas 162 are further formed with a first feeding part and a second feeding part, respectively. Specifically, the first feeding part and the second feeding part are respectively the first antenna body 151 or the second antenna. It is connected to the body 152 and extends from each antenna toward the other antenna, and is spaced apart from each other at a preset interval.

즉, 제1 급전부는 제2 안테나 바디(152)를 향하여 연장 형성되고, 제2 급전부는 제1 안테나 바디(151)를 향하여 연장 형성되되 서로 임의의 간격으로 이격된 채로 전자회로 기판 상에 형성되는 구성을 갖춤을 확인할 수 있어, 도시된 바와 같이 함체(120) 및 핸들(130)의 진행방향으로부터 수직하게 다이폴 안테나가 상당길이 연장되어 있음을 확인할 수 있으며, 이러한 구조로부터 소형화를 달성하기 어려운 사실을 확인할 수 있다.That is, the first feeding unit is formed to extend toward the second antenna body 152 , and the second feeding unit is formed to extend toward the first antenna body 151 , and is formed on the electronic circuit board while being spaced apart from each other at an arbitrary distance. It can be confirmed that the configuration is equipped, and it can be confirmed that the dipole antenna extends a considerable length vertically from the moving direction of the housing 120 and the handle 130 as shown, and it is difficult to achieve miniaturization from this structure. can be checked

이하, 도 1의 종래의 다이폴 안테나와 차별화되는 본 발명의 다이폴 안테나를 도 2 내지 도 19를 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the dipole antenna of the present invention differentiated from the conventional dipole antenna of FIG. 1 will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 19 .

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 소형 다이폴 안테나의 사시도이이며, 도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소형 다이폴 안테나 캡의 다면이 개방된 상태를 표현한 사시도이다.5 is a perspective view of a small dipole antenna according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 4 are perspective views illustrating a state in which all surfaces of the small dipole antenna cap according to an embodiment of the present invention are opened.

도 5를 참조하면, 본 발명의 소형 다이폴 안테나의 전체적인 구성을 확인하는 것이 가능하다.Referring to Figure 5, it is possible to confirm the overall configuration of the small dipole antenna of the present invention.

보다 구체적으로는, 다이폴 안테나의 일단부에 형성되는 커넥터(500), 상기 커넥터(500)의 일측에 형성되는 밸런(400), 상기 밸런(400)의 단부에 일측이 고정되어 형성되는 제1 미엔더 라인(610), 상기 밸런(400)의 단부에 일측이 고정되어 형성되는 제2 미엔더 라인(620), 상기 제1 미엔더 라인(610) 또는 제2 미엔더 라인(620)의 절곡부 또는 굴곡부의 공간을 메우는 메움부재(640) 및 상기 제1 미엔더 라인(610) 및 상기 제2 미엔더 라인(620)을 커버하는 캡(200)을 포함하는 소형 다이폴 안테나 구성을 확인할 수 있으며, 상기 밸런(400)과 안테나부는 노브(300)로 결합될 수 있다.More specifically, the connector 500 formed on one end of the dipole antenna, the balun 400 formed on one side of the connector 500, and the first beauty formed with one side fixed to the end of the balun 400 . Ender line 610, a second meander line 620 formed with one side fixed to an end of the balun 400, and a bent portion of the first meander line 610 or the second meander line 620 Alternatively, a small dipole antenna configuration including a filling member 640 filling the space of the bent portion and a cap 200 covering the first meander line 610 and the second meander line 620 can be confirmed, The balun 400 and the antenna unit may be coupled with the knob 300 .

이 경우, 상기 밸런(400)은 대지에 대하여 평형한 회로를 한쪽 끝이 접지되어 있는 증폭 회로와 결합할 때, 평형 회로의 대지 평형이 무너지는 것을 방지하기 위해, 또는 초단파대 전송 회로에서 접지에 대하여 평형하고 있는 회로와 동축 케이블과 같은 불평형 회로를 접속할 때 사용하는 정합용 트랜스를 의미하며, 평형(balance)과 비평형(unbalance)의 합성어로 상기 밸런(400) 특성에 따라 임피던스 변환 기능을 지니는 것이 가능하다.In this case, the balance 400 is to prevent the ground balance of the balanced circuit from collapsing when combining a circuit balanced with respect to the ground with an amplifier circuit having one end grounded, or to the ground in a microwave transmission circuit. It means a matching transformer used when connecting a balanced circuit with an unbalanced circuit such as a coaxial cable, and is a compound word of balance and unbalance, and has an impedance conversion function according to the characteristics of the balance 400 it is possible

상기 노브(300)의 구성으로써, 상기 안테나부와 상기 밸런(400)등의 결합이 용이하고 단순한 구조를 통해 손쉬운 안테나부의 탈부착이 가능한 효과가 존재한다.With the configuration of the knob 300, the antenna unit and the balun 400 can be easily coupled and the antenna unit can be easily attached and detached through a simple structure.

도 2 내지 도 4를 참고하면, 본 발명의 소형 다이폴 안테나 구성에서 안테나부를 이루는 캡(200) 부재가 부분적으로 개폐되는 것을 확인할 수 있다.2 to 4 , it can be seen that the cap 200 member constituting the antenna unit is partially opened and closed in the configuration of the small dipole antenna of the present invention.

이러한 개폐되는 캡(200)의 일부분을 개폐부(210)라 한다. 도 2 내지 4에서 개폐부(210)가 비어 있는 것처럼 도시하고 있으나, 실제로는 플라스틱 재질로 이루어진다. 전파 방출을 방해하지 않는 플라스틱 재질로 이루어진 의미에서 개폐부(210)라는 용어를 사용하였다.A portion of the cap 200 to be opened and closed is referred to as an opening and closing part 210 . Although the opening and closing part 210 is shown as empty in FIGS. 2 to 4, it is actually made of a plastic material. The term "opening and closing part 210" is used in the sense that it is made of a plastic material that does not interfere with the emission of radio waves.

상기 개폐부(210)에 인해 제1 미엔더 라인(610) 또는 제2 미엔더 라인(620)의 소정부분을 개폐하는 것이 가능하고, 이로써 다이폴 안테나의 공진주파수 특성을 조정가능한 효과가 발휘되는 것이 가능하다.It is possible to open and close a predetermined portion of the first meander line 610 or the second meander line 620 due to the opening/closing unit 210, thereby achieving an effect of adjusting the resonance frequency characteristic of the dipole antenna. do.

이러한 개폐부(210)의 개폐는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 마찬가지로 그 구역을 상이하게 조정하여 개폐하며 소형 다이폴 안테나의 공진주파수 특성을 조정하는 것이 바람직하다.The opening and closing of the opening/closing unit 210 is preferably performed by adjusting the region differently as shown in FIGS. 2 to 4 and adjusting the resonance frequency characteristic of the small dipole antenna.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 소형 다이폴 안테나의 안테나부를 표현한 정단면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 소형 다이폴 안테나의 노브, 밸런 및 커넥터를 표현한 사시도이다.7 is a front cross-sectional view illustrating an antenna unit of a small dipole antenna according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a perspective view illustrating a knob, a balun and a connector of the small dipole antenna according to an embodiment of the present invention.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 주된 목적을 달성하기 위한 제1 미엔더 라인(610) 및 제2 미엔더 라인(620)을 포함함으로써 다이폴 안테나의 소형화를 구축하는 구조를 구체적으로 확인할 수 있다.6 and 7, the structure for building the miniaturization of the dipole antenna by including the first meander line 610 and the second meander line 620 for achieving the main object of the present invention will be confirmed in detail. can

보다 상세히는, 상기 제1 미엔더 라인(610) 또는 상기 제2 미엔더 라인(620)은 상기 밸런(400)을 기준으로 상기 밸런(400)의 진행방향과 평행하지 않도록 연장되되, 적어도 1개 이상의 절곡부 또는 굴곡부를 구비하는 것이 바람직하다.In more detail, the first meander line 610 or the second meander line 620 extends not parallel to the moving direction of the balance 400 with respect to the balance 400 , but at least one It is preferable to provide the above bending part or bending part.

또한, 상기 메움부재(640)는 미엔더 라인과 동일한 금속 재질로서, 적어도 1개 이상이 구비되되, 각각의 메움부재(640)의 크기가 동일 또는 상이한 것이 가능하여, 메움부재의 갯수 및 크기에 따라 소형 다이폴 안테나의 공진주파수 특성을 조정하는 것이 가능한 효과가 존재한다.In addition, the filling member 640 is made of the same metal material as the meander line, and at least one or more is provided, and it is possible that the size of each filling member 640 is the same or different, so that the number and size of the filling members Accordingly, there is an effect that it is possible to adjust the resonant frequency characteristics of the small dipole antenna.

추가적으로, 상기 제1 미엔더 라인(610)과 상기 제2 미엔더 라인(620)을 연결하는 쇼트 스터브(630)을 더 포함함으로써 간단한 구조로써 임피던스의 정합이 용이하다는 효과가 존재한다.Additionally, by further including a short stub 630 connecting the first meander line 610 and the second meander line 620 , there is an effect that impedance matching is facilitated with a simple structure.

도 9 내지 13은 본 발명에 따른 주파수 대역 별 소형 다이폴 안테나의 구조를 도시한 도면들이다.9 to 13 are diagrams illustrating the structure of a small dipole antenna for each frequency band according to the present invention.

도 9는 146 MHz 대역의 중심 주파수(공진 주파수)를 갖는 안테나 구조를 도시한 것이고, 도 10은 156 MHz 대역의 중심 주파수(공진 주파수)를 갖는 안테나 구조를 도시한 것이고, 도 11은 165 MHz 대역의 중심 주파수(공진 주파수)를 갖는 안테나 구조를 도시한 것이고, 도 12는 174 MHz 대역의 중심 주파수(공진 주파수)를 갖는 안테나 구조를 도시한 것이다. 그리고, 도 13은 222 MHz 대역의 중심 주파수(공진 주파수)를 갖는 안테나 구조를 도시한 것이다.9 shows an antenna structure having a center frequency (resonant frequency) of a 146 MHz band, FIG. 10 shows an antenna structure having a center frequency (resonant frequency) of a 156 MHz band, and FIG. 11 is a 165 MHz band An antenna structure having a center frequency (resonant frequency) of And, FIG. 13 shows an antenna structure having a center frequency (resonant frequency) of a 222 MHz band.

도 9 내지 13에 도시된 바와 같이, 미엔더 길이 또는 메움 부재의 사이즈를 달리하여 미엔더의 물리적 길이를 조정함으로써, 중심 주파수(공진 주파수)를 튜닝할 수 있다. 예를 들면, 메움 부재가 없는 도 9 및 10에 도시한 다이폴 안테나 길이는 상대적으로 도 11 및 12에 도시한 소형 다이폴 안테나의 미엔더 길이보다 길다. 이때, 도 9의 소형 다이폴 안테나는 절곡된 부위(A)가 단절되어 있는 것처럼 보이지만, 실제로 단절되어 있는 것이 아니라 기판을 관통하는 비아(도시하지 않음)와 기판 뒷면에 패터닝된 패턴(도시하지 않음)에 의해 연결된 것이다. 따라서, 도 9와 10을 비교할 때, 도 9의 안테나 길이가 도 10의 안테나 길이보다 비아(8개의 비아들)만큼 더 길다.9 to 13 , the center frequency (resonant frequency) can be tuned by adjusting the physical length of the meander by varying the length of the meander or the size of the filling member. For example, the length of the dipole antenna shown in FIGS. 9 and 10 without the filling member is relatively longer than the meander length of the small dipole antenna shown in FIGS. 11 and 12 . At this time, in the small dipole antenna of FIG. 9, although the bent portion A appears to be disconnected, it is not actually disconnected, but a via (not shown) penetrating the substrate and a pattern patterned on the back side of the substrate (not shown) is connected by Accordingly, when comparing FIGS. 9 and 10 , the antenna length of FIG. 9 is longer than the antenna length of FIG. 10 by vias (8 vias).

도 11의 다이폴 안테나와 도 12의 다이폴 안테나를 대비하면, 도 11의 다이폴 안테나의 메움 부재의 사이즈가 도 12의 다이폴 안테나의 메움 부재 사이즈보다 작은 점에서 차이가 있다. 따라서, 물리적 길이를 비교하면, 도 11의 다이폴 안테나의 길이가 도 12의 다이폴 안테나의 길이보다 더 길다.When the dipole antenna of FIG. 11 and the dipole antenna of FIG. 12 are compared, there is a difference in that the size of the filling member of the dipole antenna of FIG. 11 is smaller than the size of the filling member of the dipole antenna of FIG. 12 . Accordingly, comparing the physical lengths, the length of the dipole antenna of FIG. 11 is longer than the length of the dipole antenna of FIG. 12 .

도 13의 다이 폴 안테나는 판(부채꼴) 형상의 미엔더 라인이 양단에 형성되며, 판 형상의 미엔더 라인이 빗금친 형태로 패터닝된 쇼트 스터브에 의해 연결되는데, 도면에서 분리된 것처럼 보이지만, 실제로는 비아와 기판 뒷면에 형성된 안테나 패턴에 의해 연결된다. In the dipole antenna of FIG. 13, plate (fan)-shaped meander lines are formed at both ends, and plate-shaped meander lines are connected by a short stub patterned in a hatched form. is connected to the via and the antenna pattern formed on the back side of the substrate.

아래의 표 1은 도 9 내지 13에 도시한 5종의 안테나에 얻을 수 있는 안테나 특성을 나타낸 것이고, 도 14 내지 18은 도 9 내지 13에 도시한 5종의 안테나의 VSWR 특성을 나타낸 그래프이다.Table 1 below shows the antenna characteristics obtainable from the five types of antennas shown in FIGS. 9 to 13, and FIGS. 14 to 18 are graphs showing the VSWR characteristics of the five types of antennas shown in FIGS. 9 to 13.

TransmitterTransmitter Frequency band
MHzfrequency band
MHz Centre Frequency
MHzCenter Frequency
MHz VSWRVSWR SIZESIZE
Etc
Etc 2m
Land Mobile
2m
Land Mobile
 144-150144-150 146146 ≤2 @ Centre)

≤3 @BW)≤2 @ Center)

≤3 @BW) 240 X 90 X 360 mm240 X 90 X 360 mm - Gain > -1 dBi
- Input impedance : 50Ω
- Max input power : 30
W
- Connector : N-female- Gain > -1 dBi
- Input impedance: 50Ω
- Max input power : 30
W
- Connector : N-female 152-160152-160 156156 162-174162-174 165165 174-180174-180 174174 215-246215-246 222222

도 14 내지 18에 도시된 바와 같이, 각 안테나의 RL(Return Loss) 6 dB (VSWR 3:1), Bandwidth는 약 6(4.1%) ~ 11 MHz(6.7 %) 로 비교적 양호한 대역 특성을 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.14 to 18, the RL (Return Loss) of each antenna is 6 dB (VSWR 3:1), and the bandwidth is about 6 (4.1%) to 11 MHz (6.7%), so that relatively good band characteristics can be obtained. It can be confirmed that there is

도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 다이폴 안테나의 캡 형상을 보여주는 사진들이다.19 is a photograph showing a cap shape of a dipole antenna according to an embodiment of the present invention.

도 19에서는 주파수 대역별 다이폴 안테나의 캡 형상을 보여주고 있는데, 중심주파수가 146MHz의 다이폴 안테나를 제외한 나머지 4개의 다이폴 안테나에서는 캡을 구성하는 5면 중에서 일부 면들이 플라스틱 재질을 갖도록 형성될 수 있다. 이렇게 함으로써, 주파수 대역을 늘릴 수 있고, 캡을 구성하는 일부 면들을 플라스틱 재질로 구성함으로써, 금속 재질 사용에 따른 비용 상승을 줄일 수 있는 장점이 있다. 사진에서 흰색으로 보여지는 면들은 플라스틱 재질이고, 노란색으로 보여지는 면들은 금속 재질이다. 19 shows the cap shape of the dipole antenna for each frequency band. In the remaining four dipole antennas except for the dipole antenna having a center frequency of 146 MHz, some of the five surfaces constituting the cap may be formed to have a plastic material. By doing so, it is possible to increase the frequency band, and by configuring some surfaces constituting the cap with a plastic material, there is an advantage in that it is possible to reduce the cost increase due to the use of a metal material. In the photo, the white side is plastic, and the yellow side is metal.

이상, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.In the above, although the embodiments of the present invention have been described, those of ordinary skill in the art can add, change, delete or add components within the scope that does not depart from the spirit of the present invention described in the claims. It should be understood that the present invention may be variously modified and changed by the present invention, which is also included within the scope of the present invention.

100 : 다이폴 안테나
110 : 안테나 구조체
120 : 함체
130 : 핸들
140 : 커넥터
151 : 제1 안테나 바디
152 : 제2 안테나 바디
161 : 제1 안테나
162 : 제2 안테나
180 : 유전체
200 : 캡
210 : 개폐부
300 : 노브
400 : 밸런
500 : 커넥터
610 : 제1 미엔더 라인
620 : 제2 미엔더 라인
630 : 쇼트 스터브
640 : 메움부재100: dipole antenna
110: antenna structure
120 : hull
130: handle
140: connector
151: first antenna body
152: second antenna body
161: first antenna
162: second antenna
180: dielectric
200: cap
210: opening and closing part
300 : knob
400: balance
500: connector
610: first meander line
620: second meander line
630: short stub
640: filling member

Claims (7)

다이폴 안테나의 일단부에 형성되는 커넥터(500);
상기 커넥터(500)의 일측에 형성되는 밸런(400);
상기 밸런(400)의 단부에 일측이 고정되어 형성되는 제1 미엔더 라인(610);
상기 밸런(400)의 단부에 일측이 고정되어 형성되는 제2 미엔더 라인(620);
상기 제1 미엔더 라인(610) 또는 제2 미엔더 라인(620)의 절곡부 또는 굴곡부의 공간을 메우는 메움부재(640); 및
상기 제1 미엔더 라인(610) 및 상기 제2 미엔더 라인(620)을 커버하는 캡(200);
을 포함하는 소형 다이폴 안테나
a connector 500 formed at one end of the dipole antenna;
a balun 400 formed on one side of the connector 500;
a first meander line 610 having one side fixed to an end of the balance 400;
a second meander line 620 having one side fixed to an end of the balance 400;
a filling member 640 filling the space of the bent portion or the bent portion of the first meander line 610 or the second meander line 620; and
a cap 200 covering the first meander line 610 and the second meander line 620;
A small dipole antenna comprising
 제1항에 있어서,
상기 밸런(400)과 안테나부는,
노브(300)로 결합되는 것을 특징으로 하는 소형 다이폴 안테나
According to claim 1,
The balun 400 and the antenna unit,
A small dipole antenna, characterized in that it is coupled with a knob (300)
 제1항에 있어서,
상기 제1 미엔더 라인(610)은,
상기 밸런(400)을 기준으로 상기 밸런(400)의 진행방향과 평행하지 않도록 연장되되, 적어도 1개 이상의 절곡부 또는 굴곡부를 구비하는 것을 특징으로 하는 소형 다이폴 안테나
According to claim 1,
The first meander line 610 is
A small dipole antenna that extends not parallel to the moving direction of the balance 400 with respect to the balance 400, and includes at least one or more bent or bent parts.
 제1항에 있어서,
상기 제2 미엔더 라인(620)은,
상기 밸런(400)을 기준으로 상기 밸런(400)의 진행방향과 평행하지 않도록 연장되되, 적어도 1개 이상의 절곡부 또는 굴곡부를 구비하는 것을 특징으로 하는 소형 다이폴 안테나
According to claim 1,
The second meander line 620 is
A small dipole antenna that extends not parallel to the moving direction of the balance 400 with respect to the balance 400, and includes at least one or more bent or bent parts.
 제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 메움부재(640)는,
적어도 1개 이상이 구비되되, 각각의 메움부재(640)의 크기가 동일 또는 상이한 것을 특징으로 하는 소형 다이폴 안테나
5. The method of claim 3 or 4,
The filling member 640,
A small dipole antenna, characterized in that at least one or more is provided, and the size of each filling member 640 is the same or different
 제1항에 있어서,
상기 캡(200)은,
상기 제1 미엔더 라인(610) 또는 상기 제2 미엔더 라인(620)을 커버하는 소정 영역을 개방 또는 폐쇄가능한 개폐부(210);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 소형 다이폴 안테나
According to claim 1,
The cap 200,
an opening/closing part 210 capable of opening or closing a predetermined area covering the first meander line 610 or the second meander line 620;
A small dipole antenna comprising a
 제1항에 있어서,
상기 제1 미엔더 라인(610)과 상기 제2 미엔더 라인(620)을 연결하는 쇼트 라인(630);
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소형 다이폴 안테나 According to claim 1,
a short line 630 connecting the first meander line 610 and the second meander line 620;
A small dipole antenna further comprising a
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