KR19990051627A - 5.8 기가헤르쯔 마이크로스트립 패치 안테나 - Google Patents

Abstract

본 발명은 5.8㎓ 마이크로스트립 패치 안테나에 관한 것이다.

본 발명은, 인쇄회로기판, 전력 분배기, 임피던스 변환기 및 마이크로 스트립 패치를 포함하여 이루어진다.

본 발명은, 소형화에 따른 설치 공간확보의 편리성, 경량화에 따른 부착시설의 간소화 및 안정성 확보, -인쇄회로기판 1장으로 구현이 가능하여 저가로 구현이 가능, 바람 및 강설에 영향이 없는 구조로 제작 가능하다.

Description

5.8 기가헤르쯔 마이크로스트립 패치 안테나

본 발명은 5.8㎓ ISM(Industrial, Scientific, Medical) 밴드용 장비에 사용되는 안테나에 관한 것으로서, 특히 그 구성이 마이크로스트립 패치를 이용한 안테나에 관한 것이다.

종래의 5.8㎓ ISM(Industrial, Scientific, Medical) 밴드용 장비에 사용되는 안테나에서의 파라볼릭 안테나는, U.S.Pat.No.4,860,021에 제시되어 있고 주 구성은 반사판 역할을 하는 디쉬(Dish)와 반사된 신호를 모아주는 피더(Feeder)로 구성되어있다.

신호가 피더에서 디쉬로 송신되면 디쉬에서 반사되어 디쉬가 향하고 있는 방향으로 신호가 나아가게 된다. 반대로 수신신호는 디쉬에서 반사되어 피더의 중심부에 모이게 되고 피더를 통해 장비로 연결되게 된다.

이런 파라볼릭 안테나는 디쉬와 피더로 구성되어 있어서 일반적으로 크기가 크며 고가이고 바람이 심하게 부는 경우 안테나가 떨어질 위험성이 있고 이를 방지하기 위해 견고한 부착시설을 하여야 한다. 또한 눈이 내리는 경우 안테나의 디쉬에 눈이 쌓여 성능 저하를 유발할 수 있다. 또 차량이나 사람이 빈번하게 통행하는 도로와 같은 곳에서는 심리적인 불안감을 느끼게 하는 등의 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 소형·경량이며, 부착이 용이하며, 저가로 제작인 가능한 마이크로스트립 패치 안테나를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1 은 종래의 파라볼릭 안테나의 구성도

도 2 는 본 발명에 의한 마이크로스트립 패치 안테나도

도 3 은 마이크로스트립 패치와 급전부의 연결도

도 4 는 마이크로스트립 패치연결도

도 5 는 전체 연결 배선도

도 6 은 마이크로스트립 패치의 상세도

도 7 은 마이크로스트립 패치의 측면도

도 8 은 마이크로스트립 패치의 평면도

도 9 는 마이크로스트립 패치에 인가되는 급전부의 모양도

도 10 은 본 발명에 의한 안테나의 방사 패턴도

도 11 은 본 발명에 의한 안테나의 반사손실도

본 발명에 의한 5.8㎓ ISM(Industrial, Scientific, Medical) 밴드용 장비에 사용되는 안테나의 소형·저가의 마이크로스트립 패치 안테나의 바람직한 일 실시예는,

급전선;

상기 급전선을 통해 인가된 신호를 입력하는 소정의 유전율을 갖는 인쇄회로기판;

상기 인쇄회로기판을 통해 상기 신호를 입력받는 네 개의 전력 분배기;

상기 전력 분배기를 통해 상기 신호를 입력받는 세 개의 임피던스 변환기; 및

상기 임피던스 변환기를 통해 상기 신호를 입력하며, 금속으로 된 16개의 마이크로 스트립 패치를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 있어서, 안테나 이득특성과 지향성을 좋게 하기 위하여 16개의 상기 마이크로스트립 패치를 2중으로 나란히 배열하는 것이 바람직하며,

급전부를 마이크로스트립 패치의 한쪽 면의 중앙에 접속하는 것이 바람직하며,

상기 급전부에 홈이 파진 것이 바람직하며,

상기 인쇄회로기판내의 선의 굵기를 조절하여 3번의 임피던스변환과정을 거치는 것이 바람직하며,

상기 인쇄회로기판내의 선의 굵기를 조절하여 4번의 전력 분배를 하는 것이 바람직하며,

상기 마이크로스트립 패치는 동위상으로 여기되어 상기 급전선으로부터 인가된 신호를 자유공간으로 방사하는 것이 바람직하며,

자유공간에서 수신된 신호는 상기 마이크로스트립 패치를 통해 상기 급전선으로 인가되는 것이 바람직하며,

상기 안테나의 상기 마이크로스트립에 인가되는 급전부의 모양의 평면도는 네모난부채의 모양을 하고있는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 마이크로스트립 패치 안테나의 동작을 도 6, 도 7, 도 8을 참고로 설명하면, 급전선으로부터 인가된 신호는 유전율 ε을 가지는 인쇄회로기판에서 4개의 전력 분배기와 3개의 임피던스 변환기를 거쳐 금속으로 된 마이크로스트립 패치에 도달하며 16개의 마이크로스트립 패치들이 동위상으로 여기되어 자유공간으로 방사된다.

반대로 자유공간에서 수신된 신호는 마이크로스트립 패치를 통해 급전선으로 인가된다.

안테나 이율특성과 지향성을 좋게 하기 위해 마이크로스트립 패치 16개를 2중으로 나란히 배열하고 마이크로스트립 패치에 인가되는 급전부의 모양을 도 9와 같은 형태로 하여 마이크로스트립 패치의 특성을 향상시킨다.

설계된 안테나의 방사 패턴은 도 10과 같고, 안테나 반사손실은 도 11과 같다.

상기한 바와 같이 동작하는 본 발명은,

-소형화에 따른 설치 공간확보의 편리성

-경량화에 따른 부착시설의 간소화 및 안정성 확보

-인쇄회로기판 1장으로 구현이 가능하여 저가로 구현이 가능

-바람 및 강설에 영향이 없는 구조로 제작 가능하다.

Claims (9)

1. 급전선;

   상기 급전선을 통해 인가된 신호를 입력하는 소정의 유전율을 갖는 인쇄회로기판;

   상기 인쇄회로기판을 통해 상기 신호를 입력받는 네 개의 전력 분배기;

   상기 전력 분배기를 통해 상기 신호를 입력받는 세 개의 임피던스 변환기; 및

   상기 임피던스 변환기를 통해 상기 신호를 입력하며, 금속으로 된 16개의 마이크로 스트립 패치를 포함하여 이루어지는, 5.8㎓ 마이크로스트립 패치 안테나.
2. 제 1 항에 있어서, 안테나 이득특성과 지향성을 좋게 하기 위하여 16개의 상기 마이크로스트립 패치를 2중으로 나란히 배열하는, 5.8㎓ 마이크로스트립 패치 안테나.
3. 제 1 항에 있어서, 급전부를 마이크로스트립 패치의 한쪽 면의 중앙에 접속하는, 5.8㎓ 마이크로스트립 패치 안테나.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 급전부에 홈이 파진, 5.8㎓ 마이크로스트립 패치 안테나.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 인쇄회로기판내의 선의 굵기를 조절하여 3번의 임피던스변환과정을 거치는, 5.8㎓ 마이크로스트립 패치 안테나.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 인쇄회로기판내의 선의 굵기를 조절하여 4번의 전력 분배를 하는, 5.8㎓ 마이크로스트립 패치 안테나.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 마이크로스트립 패치는 동위상으로 여기되어 상기 급전선으로부터 인가된 신호를 자유공간으로 방사하는, 5.8㎓ 마이크로스트립 패치 안테나.
8. 제 1 항에 있어서, 자유공간에서 수신된 신호는 상기 마이크로스트립 패치를 통해 상기 급전선으로 인가되는, 5.8㎓ 마이크로스트립 패치 안테나.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 안테나의 상기 마이크로스트립에 인가되는 급전부의 모양의 평면도는 네모난부채의 모양을 하고있는, 5.8㎓ 마이크로스트립 패치 안테나.