KR20010000438U - 이중 대역 슬리브 안테나 - Google Patents

Abstract

본 고안은 안테나에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 이중 대역 슬리브 안테나에 관한 것이다.

슬리브 안테나는 동축 케이블을 사용하여 안테나에 급전하는 방식으로 동축 케이블의 내부 도체를 λ/4 길이만큼 외부로 노출시키고 λ/4 길이의 원통관 형태인 슬리브를 동축 케이블의 외부 도체에 전기적으로 연결한 구조를 갖는다. 따라서, 슬리브 안테나는 반파장 다이폴 안테나와 거의 유사한 전기적 특성을 갖고 있어 기지국 또는 이동국용으로 많이 사용되고 있으나 단일 주파수만 사용할 수 있다는 단점을 가지고 있었다. 본 고안은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안에 따른 이중 대역 슬리브 안테나는 상기 슬리브의 상부 일단에 코일을 전기적으로 연결하여 주파수 대역폭을 확장하였다.

따라서, 본 고안에 따른 이중 대역 슬리브 안테나는 종래의 슬리브 안테나에 나선형의 코일을 안테나 급전점에 전기적으로 연결함으로써 안테나의 주파수 대역이 이중 대역으로 확장된다는 효과를 갖는다.

Description

이중 대역 슬리브 안테나{Dual Band Sleeve Antenna}

본 고안은 안테나에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 이중 대역 슬리브 안테나에 관한 것이다. 슬리브 안테나는 동축 케이블의 내부 중심 도체를 λ/4의 길이만큼 외부로 노출시키고 외부도체는 λ/4의 길이를 갖는 원통형의 슬리브에 전기적으로 연결시킨 구조를 갖는다. 상기 슬리브의 일단은 외부도체와 급전점에서 전기적으로 연결되고 타단은 개방되어 있다. 따라서, 개방단에서 본 임피던스는 무한대가 되어 안테나 전류가 동축 케이블의 내측에서 외부도체 표면으로 흘러나오는 것을 저지한다. 즉, 슬리브가 불평형 전류를 저지하는 역할을 하게 되며, 이러한 슬리브 안테나는 반파장 다이폴 안테나와 그 전기적 특성 및 이득이 거의 유사하고 복사저항은 75Ω 정도이므로 별도의 임피던스 정합회로가 필요치 않다고 하는 장점을 갖는다. 이와같은 슬리브 안테나는 슬리브내에 수직방향으로 동축 케이블이 접속되어 급전되므로 일반적으로 수직편파용으로서 기지국 또는 이동국에 주로 사용되고 있으나 단일 주파수만 사용할 수 있다는 단점을 가지고 있다.

본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 슬리브 안테나의 단일주파수 특성을 개선한 이중 대역 슬리브 안테나를 제공함을 그 기술적 과제로 한다.

도1a는 종래 기술에 따른 슬리브 안테나의 사시도.

도1b는 종래 기술에 따른 슬리브 안테나의 측단면도.

도2는 본 고안에 따른 이중 대역 슬리브 안테나의 측단면도.

도3a는 종래 기술에 따른 슬리브 안테나의 대역폭을 나타내는 정재파비 특성곡선.

도3b는 종래 기술에 따른 슬리브 안테나의 방사패턴 특성곡선.

도4a는 본 발명에 따른 이중 대역 슬리브 안테나의 대역폭을 나타내는 정재파비 특성 곡선.

도4b는 본 발명에 따른 이중 대역 슬리브 안테나의 저주파 대역의 복사패턴 특성곡선.

도4c는 본 발명에 따른 이중 대역 슬리브 안테나의 고주파 대역의 복사패턴 특성곡선.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

11, 21. 동축 케이블 12, 22. 내부 중심 도체

13, 23. 슬리브 14, 24. 외부 도체

25. 나선형 코일

본 고안에 따른 이중 대역 슬리브 안테나는 소정 길이를 갖는 동축 케이블; 상기 동축 케이블의 내부 중심 도체를 외부로 노출시켜 형성되는 소정 길이의 수직도체; 상기 동축 케이블의 외부도체와 전기적으로 접속되는 소정 길이의 슬리브; 및 상기 슬리브와 동축 케이블의 접속점에 구비되어 안테나의 주파수 대역을 확장시키는 소정 길이의 나선형 코일을 포함한다.

이하 첨부하는 도면에 따라 본 고안에 따른 이중 대역 슬리브 안테나의 각부 특성 및 동작원리를 상세히 설명한다. 도1a와 도1b는 각각 종래 기술에 따른 슬리브 안테나의 사시도 및 측단면도이다. 동축 케이블(11)의 내부 중심 도체(12)를 λ/4 길이만큼 외부로 노출시키고 같은 길이의 원통형의 슬리브(13)를 상기 내부 중심 도체가 노출되는 지점 즉, 급전점에서 상기 동축 케이블의 외부도체(14)와 전기적으로 연결하여 슬리브 안테나를 구성한다. 슬리브의 길이가 λ/4 이므로 개방단에서 본 임피던스는 무한대가 되어 동축 케이블의 내측에서 외부 도체 표면에 흘러나오는 전파를 저지하는 기능을 하므로 이 안테나는 반파장 안테나와 거의 같은 전기적 특성 및 이득을 갖는다.

도2는 본 고안에 따른 이중 대역 슬리브 안테나의 측단면도로서 종래 기술에 따른 슬리브 안테나에 나선형 코일(25)을 슬리브(23)와 동축 케이블(21)이 연결된 급전점에 전기적으로 연결시켜 안테나의 주파수 특성을 이중 대역으로 개선하였다.

도3a는 종래 기술에 따른 슬리브 안테나의 대역폭을 나타내는 정재파비 특성곡선이고, 도3b는 본 발명에 따른 이중 대역 슬리브 안테나의 대역폭을 나타내는 정재파비 특성곡선이다. 도3a와 도3b에서 알 수 있는 바와 같이 종래 기술에 따른슬리브 안테나는 주파수 f₁=880MHz와 f₂=960MHz의 단일 대역내에서만 낮은 정재파비 특성을 가지는 반면, 본 발명에 따른 이중 대역 슬리브 안테나는 주파수 f₁=824MHz와 f₂=894MHz의 저주파 대역과 f₃=1.85GHz와 f₄=1.99GHz의 고주파 대역에서 낮은 정재파비 특성을 갖는 이중 대역이 형성된다는 것을 확인할 수 있다.

따라서, 본 고안에 따른 이중 대역 슬리브 안테나는 종래의 슬리브 안테나에 나선형의 코일을 안테나 급전점에 전기적으로 연결함으로써 안테나의 주파수 대역이 이중 대역으로 확장된다는 효과를 갖는다.

Claims (1)

1. 소정 길이를 갖는 동축 케이블(21);

   상기 동축 케이블의 내부 중심 도체를 외부로 노출시킨 λ/4 길이의 수직도체(22);

   상기 동축 케이블의 외부도체(24)와 전기적으로 접속되는 λ/4 길이의 슬리브(23)를 포함하는 슬리브 안테나에 있어서,

   상기 슬리브와 상기 동축 케이블의 전기적 접속점에 전기적으로 연결된 소정 길이의 나선형 코일(25)을 포함하여 안테나의 특성을 이중 대역로 하는 것을 특징으로 하는 이중 대역 슬리브 안테나