KR200226717Y1 - 광대역 티브이 수신안테나 - Google Patents

Abstract

본 고안은 TV주파수를 전방향성, 전대역성으로 수신할 수 있도록 함과 아울러 안테나 이득을 향상시켜 보다 안정되게 TV수신주파수를 수신할 수 있도록 한 광대역 TV수신안테나에 관한 것으로서, 상기 광대역 TV수신안테나는 VHF·UHF 등 TV주파수를 수신할 수 있도록 VHF루프안테나(104) 및 UHF루프안테나(102)와, 상기 VHF루프안테나(104) 및 UHF루프안테나(102) 상호간에 발생되는 상호간섭을 최소화하도록 제공되는 상호결합리액턴스(108)와, 상기 VHF루프안테나(104) 및 UHF루프안테나(102)로부터 수신된 TV신호의 복사임피던스와 그 TV신호를 처리하는 소자의 회로임피던스를 정합하는 매칭부(112)와, 상기 매칭부(112)를 매개하여 인가된 TV신호 중에서 수신하고자 하는 TV수신대역을 제외한 부분을 제거하는 필터부 및 그 필터링된 TV신호를 소정 레벨로 증폭하여 출력단자(114)를 매개하여 TV수신단으로 제공하는 저잡음증폭부(LNA)(106) 등이 설계되는 레이돔(101)과 그 레이돔(101)을 지지하는 고정봉(120)이 구비되는 것을 특징으로 한다.

Description

광대역 티브이 수신안테나{Wide-band TV antenna}

본 고안은 광대역 TV수신안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 UHF/VHF의 TV채널대역을 커버(COVER)함은 물론 송신된 TV수신신호를 360°전(全)방향에서 높은 이득을 가지면서 안정되게 수신하도록 하는 광대역 TV수신안테나에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, TV신호를 수신하기 위해서는 도 1a에 도시된 야기안테나 및 도 1b에 도시된 V-다이폴 안테나가 많이 이용되고 있는 바, 그 야기안테나(10)는 반파장 다이폴 안테나의 전방에 도파기(12) 및 후방에 반사기(14)를 배열하여 단향성의 지향성을 가지도록 설계되었으며, V-다이폴안테나(20)도 다이폴소자를 V자형으로 구성하여 TV신호를 수신하도록 되고 있다.

그러나, 전술한 야기안테나 및 V-다이폴안테나는 지향방향의 각도가 30°내외로 방송국의 송신안테나와 일치시켜야 하기 때문에 외부자연환경에 의하여 안테나의 위치가 외뜨려지거나 흔들리게 되면 전파를 수신할 수 없거나 시청시에 화질이나 음성이 변질되는 등 안테나 특성이 쉽게 변하는 문제점이 있었다. 즉, 상기 야기안테나는 지향성이 예민하여 외부환경에 의한 안테나 특성을 유지하기가 힘들며, V-다이폴안테나는 대역폭이 협소하여 TV신호를 안정되게 수신하기가 어려운 점이 있었다.

또한, 통상 TV수신안테나는 VHF주파수에 고정되어 있기 때문에 UHF주파수를 수신하기 위해서는 실내에 루프안테나를 사용하거나 UHF용 안테나를 별도 설치해야 하는 번거로운 점이 있는것과 같이 광대역 특성을 갖지 못하였으며, 상기 광대역 특성을 제공하기 위하여 상기 VHF와 UHF를 수신할 수 있는 야기안테나를 제공하는 경우도 있으나 이는 야기안테나의 크기가 커서 이동체에 설치하기가 적합하지 않으며, 그 야기안테나의 UHF주파수 대역폭은 중심주파수 대비 약 46%로 TV채널의 전대역을 커버하지 못하기 때문에 수신채널이 다양하게 제공되지 못하였다.

또한, 야기안테나의 경우 수신채널마다 이득차이는 나지만 통상 0-10㏈정도로 안테나 이득이 낮아 송신레벨이 낮은 지역에서는 사용이 불가능한 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 TV신호의 전채널이 수신가능하도록 UHF용/VHF용 루프안테나를 내장함은 물론, 방사패턴 특성을 전방향성으로 설계하여 TV신호를 안정되게 수신할 수 있도록 하는 광대역 TV수신안테나를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 고안은 상기 광대역 안테나에 TV주파수 수신시 채널손실이 발생되는 채널을 보상하기 위하여 소정 보상회로 및 TV주파수 이외의 주파수를 제거하기 위한 필터회로를 내장함으로써, 안테나의 이득을 향상시킴과 아울러 안정된 안테나의 수신특성을 유지하도록 하는데 다른 목적이 있다.

또한, 안테나의 크기를 이동체에 설치하기 적합한 구조로 설계함은 물론 환경친화적인 특성을 가지도록 설계하며, 안테나소자를 보호할수 있도록하여 외부자연환경에 상관없이 안정된 TV신호를 수신하도록 하는데 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 광대역 TV수신안테나는, 소정 안테나 소자를 보호하며 방사효율을 향상시키는 레이돔 내부에 VHF주파수 및 UHF주파수를 수신하도록 장착되는 VHF루프안테나 및 UHF루프안테나와, 그 VHF루프안테나 및 UHF루프안테나 상호간에 발생되는 상호간섭을 최소화하도록 제공되는 상호결합리액턴스와, 상기 VHF루프안테나 및 UHF루프안테나로부터 수신된 TV신호의 복사임피던스와 그 TV신호를 처리하는 소자의 회로임피던스를 정합하는 매칭부와, 상기 매칭부를 매개하여 인가된 TV신호 중에서 수신하고자 하는 TV수신대역을 제외한 부분을 제거하는 필터부 및 그 필터링된 TV신호를 소정 레벨로 증폭하여 출력단자를 매개하여 TV수신단으로 제공하는 저잡음증폭부(LNA)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

도 1a 및 도 1b는 종래기술에 따라 TV신호를 수신하기 위해 제공되는 야기안테나 및 다이폴안테나를 나타내고 있는 사시도,

도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 광대역 TV수신안테나를 보이고 있는 평면도,

도 3은 도 2의 단면도,

도 4는 도 2의 광대역 TV수신안테나를 기능 모듈부로 나타내고 있는 블록구성도,

도 5는 본 고안의 광대역 TV수신안테나와 TV가 연결된 상태를 나타내고 있는 설치상태도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100 : 레이돔, 102 : UHF루프안테나,

104 : VHF루프안테나, 106 : 필터부/저잡음증폭부,

108 : 상호결합리액턴스, 110 : 절연체,

112 : 매칭부, 114 : 출력단자,

120 : 고정봉.

이하, 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 광대역 TV수신안테나를 보이고 있는 평면도, 도 3은 도 2의 단면도, 도 4는 도 2의 광대역 TV수신안테나를 기능 모듈부로 나타내고 있는 블록구성도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 고안의 광대역 TV수신안테나(100)는, 안테나소자를 보호하면서 방사효율을 향상시키는 레이돔(101) 및 그 레이돔(101)를 지지하는 거취대 즉 고정봉(120)으로 이루어진다.

상기 레이돔(101)은 그 외주면으로부터 일정 거리만큼 이격되어 VHF주파수 및 UHF주파수를 수신하도록 장착되는 VHF루프안테나(104) 및 UHF루프안테나(102)와, 상기 VHF루프안테나(104) 및 UHF루프안테나(102) 상호간에 발생되는 상호간섭을 최소화하도록 제공되는 상호결합리액턴스(108)와, 상기 VHF루프안테나(104) 및 UHF루프안테나(102)로부터 수신된 TV신호의 복사임피던스와 그 TV신호를 처리하는 소자의 회로임피던스를 정합하는 매칭부(112)와, 상기 매칭부(112)를 매개하여 인가된 TV신호 중에서 수신하고자 하는 TV수신대역을 제외한 부분을 제거하는 필터부 및 그 필터링된 TV신호를 소정 레벨로 증폭하여 출력단자(114)를 매개하여 TV수신단으로 제공하는 저잡음증폭부(LNA)(106)로 구성되며, 상기 매칭부(112), 필터부/저잡음증폭부(106)은 하나의 인쇄기판에 집적화되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 레이돔(101)은 중심하단부에 개구부가 형성되어, 상기 고정봉(120)이 결합분리될 수가 있으며 이때 고정봉(120)이 결합된 상태에서 결합부재인 워서(124)와 너트(122)에 의해 고정되게 되며, 레이돔(101) 하부면 일정개소에는 복수개의 배수구(118)가 구성된다.

미설명부호 110은 절연체이다.

상기와 같이 구성된 광대역 TV수신안테나의 작용을 설명하기로 한다.

먼저, 본 고안에 따른 광대역 TV수신안테나(100)를 설치해야하는 바, 그 설치장소는 고압선/전선등이 없고 철물/건물벽 등의 전파반사체가 없는 실외장소 또는 안테나 위치를 변경해가면서 최적의 화면이 나오는 실내 소정 위치를 선택하여야 한다.

상기와 같이 광대역 TV수신안테나(100)를 실외 또는 실내에 설치한 상태에서, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 광대역 TV수신안테나를 일정 동축케이블 등을 이용하여 시청하고자 하는 TV수상기(132)의 안테나단자에 연결해야 하는데, 이때 TV수상기가 2대인 경우에는 분배기(130)를 사용하여 다른 TV수상기(134)의 안테나단자에 연결시키면 된다.

이후, 사용자가 VHF채널 또는 UHF채널를 시청하기 위하여 채널선택을 조작하면, 그 선택된 채널에 해당되는 주파수를 VHF루프안테나(104) 또는 UHF루프안테나(102)중 어느 하나의 루프안테나가 수신하게 된다. 이때 상기 VHF루프안테나(104)와 UHF루프안테나(012) 상호간에 발생되는 간섭은 그 안테나 상호간에 설치되는 상호결합리액턴스(108)에 의해 간섭이 최소화되기 때문에 TV신호를 안정되게 수신할 수가 있게 된다.

예컨대, 사용자가 VHF채널을 선택한 경우, 본 고안의 광대역 TV수신안테나에 구비된 VHF루프안테나(104)가 상기 VHF용 TV신호를 수신받게 되며, 이와 반대로 UHF채널을 선택한 상태인 경우에는 UHF루프안테나(102)가 해당 UHF TV신호를 각각 수신받게 되며, 이때 절연체(110)를 매개하여 제공되는 각각의 상호결합리액턴스(108)는 상기 VHF루프안테나(104) 및 UHF루프안테나(102) 상호간에 발생되는 간섭을 방지하여 TV신호를 안정되게 받을수가 있다는 것이다.

상기와 같이 어느 하나의 루프안테나가 TV신호를 수신받게 되면, 매칭부(112)는 상기 안테나소자와 그 안테나소자로부터 인가되는 신호를 처리하는 회로소자부 각각의 임피던스를 상호 적절한 레벨로 조정하게 되며, 계속해서 상기 저잡음증폭기/필터부(106)의 필터부에서 상기 TV신호를 수신한 주파수대역에서 TV신호를 제외한 다른 대역의 주파수를 제거하게 되고, 상기 필터부로부터 TV신호만을 인가받게 되는 저잡음증폭기는 상기 TV신호에서 발생되는 노이즈를 최소화시키면서 소정 레벨로 증폭시키게 된다.

상기 일정 레벨로 증폭된 TV신호는 출력단자(114)를 통해 소정 케이블을 매개하여 TV수상기의 안테나단자에 전달하게 되고, 그러면 상기 TV는 채널선택에 따라 수신된 TV신호를 안정되게 제공하게 된다.

한편, 상기 광대역 TV수신안테나의 안테나 소자 예컨대 저잡음증폭기/필터부(106) 등을 구동시키기 위해서 소정 전원이 전원공급부(Power Supply)로부터 공급되어야 함은 물론이다. 그리고, 상기 광대역 TV수신안테나가 외부에 설치된 경우에는 외부자연환경 즉 비·눈 등에 의하여 그 내부로 물기가 스며들수가 있으며 이때 내부의 물기는 레이돔(101) 하단에 제공된 복수개의 배수구(118)를 통해 배출됨으로써, 안테나소자 등을 효율적으로 보호할 수가 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안의 광대역 TV수신안테나에 따르면, 방사패턴 특성이 전방향으로 설계되어 안테나의 흔들림에 따라 특성이 변하지 않기 때문에 이동체에 설치가 되더라도 안테나 특성을 제공할 수 가 있으며, VHF·UHF 주파수를 수신할 수 있는 2중 링 타입의 구조로 되어 있어 TV수신주파수 대역을 완전하게 커버할 수 있는 효과가 있다.

또한, 저잡음증폭기 및 TV신호 이외의 신호를 제거하는 필터소자가 내장되어 안테나 이득(예컨대 TV채널 전대역에서 16-25㏈정도)이 향상됨은 물론 안정된 수신특성을 유지시킬수가 있고, 안테나소자 등이 레이돔 내부에 설계가 되기 때문에 자연환경에 영향을 받지 않고 안정되게 TV신호를 수신할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 종래 야기안테나에 비하여 그 크기를 대략 1/5정도로 줄일수가 있어 이동체에 설치하기가 쉬운 효과가 있다.

Claims (2)

1. 소정 안테나 소자를 보호하며 방사효율을 향상시키는 레이돔(101)과, 상기 레이돔(100)의 외주면으로부터 일정 거리만큼 이격되어 VHF주파수 및 UHF주파수를 수신하도록 장착되는 VHF루프안테나(104) 및 UHF루프안테나(102)와, 상기 VHF루프안테나(104) 및 UHF루프안테나(102) 상호간에 발생되는 상호간섭을 최소화하도록 제공되는 상호결합리액턴스(108)와, 상기 VHF루프안테나(104) 및 UHF루프안테나(102)로부터 수신된 TV신호의 복사임피던스와 그 TV신호를 처리하는 소자의 회로임피던스를 정합하는 매칭부(112)와, 상기 매칭부(112)를 매개하여 인가된 TV신호 중에서 수신하고자 하는 TV수신대역을 제외한 부분을 제거하는 필터부 및 그 필터링된 TV신호를 소정 레벨로 증폭하여 출력단자(114)를 매개하여 TV수신단으로 제공하는 저잡음증폭부(LNA)(106)가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 광대역 TV수신안테나.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 레이돔(101)은 중심하단부에 그 레이돔(101)을 지지하는 고정봉(120)이 결합부재(122)(124)에 의하여 결합/분해될수 있도록 개구부가 형성되는 한편, 상기 레이돔(101) 하부면에는 복수개의 배수구(118)가 형성되는 것을 특징으로 하는 광대역 TV수신안테나.