KR200250431Y1 - Patch antenna for receiving satellite radio broadcasting - Google Patents
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Abstract
본 고안은 위성 라디오 방송을 수신하기 위한 패치 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a patch antenna for receiving satellite radio broadcasts.
종래에는 위성 라디오 방송을 수신하기 위한 원편파 수신 안테나는 주로 우편파나 좌편파 하나를 수신하게끔 되어 있고, 편파를 바꿀경우, 구조의 변화 또는 우편파 또는 좌편파를 각기 다른 안테나로 수신하게 한 후 안테나를 절환하여 사용하게 된다.Conventionally, a circularly polarized wave receiving antenna for receiving satellite radio broadcasting mainly receives one postal wave or a leftwardly polarized wave. When changing the polarized wave, a structure change or a postal wave or a left polarized wave is received by different antennas, To be used.
본 고안은 우편파 및 좌편파 방송을 하나의 안테나에서 두개 급전점을 두고 좌편파, 우편파를 각각 받을 수 있도록 하여 상기한 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 하나의 안테나를 이용하여 위성 라디오 방송에서 수신되는 원편파를 별도의 안테나 구조 변경없이 두가지 원편파 즉, 우편파와 좌편파를 수신할 수 있도록 하는 것이다.The present invention aims at solving the above problem by allowing a postal wave and a left polarized wave broadcast to be received by two antennas at two feed points and receiving a left polarized wave and a postal wave, Circular polarized waves, that is, zip waves and left polarizations, without changing the antenna structure.
Description
본 고안은 위성 라디오 방송을 수신하기 위한 패치 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a patch antenna for receiving satellite radio broadcasts.
위성으로 부터 수신되는 신호는 주로 원편파를 사용하게 되는 데, 이러한 원편파는 우편파(RHCP ; Right-Hand Circular Polarization)와 좌편파(LHCP ; Left-Hand Circular Polarization)로 나눌 수 있다.The signals received from the satellites mainly use circularly polarized waves. These circularly polarized waves can be divided into Right-Hand Circular Polarization (RHCP) and Left-Hand Circular Polarization (LHCP).
파형의 편파는 공간의 어느 한 점에서 시간의 함수로 움직이는 순간적인 전기장의 벡터에 의해 정의되며 선형 편파, 타원형 편파, 원형 편파 등으로 구분된다.Polarization of a waveform is defined by a vector of instantaneous electric fields moving from one point of space to another as a function of time, and is divided into linear polarization, elliptical polarization, and circular polarization.
도 2는 원형편파의 패턴을 나타낸 도면이다.2 is a diagram showing a pattern of circularly polarized waves.
z(+) 방향으로 진행하는 파형의 x,y 방향 전기장 성분은 수학식 1 및 수학식2와 같이 나타낼 수 있다.The electric field components in the x and y directions of the waveform traveling in the z (+) direction can be expressed by Equation (1) and Equation (2).
여기서, E1은 x축으로 선형 편파된 파형의 진폭, E2는 y축으로 선형 편파된 파형의 진폭이고, β는 위상정수, δ는 Ey가 Ex를 앞서가는 위상각이다.Here, E 1 is the amplitude of the waveform linearly polarized in the x-axis, E 2 is the amplitude of the waveform linearly polarized in the y-axis, β is the phase constant, and δ is the phase angle at which E y precedes E x .
원형 편파는 두 개의 선형 편파된 성분이 진폭이 같고, 90°의 위상차가 될때 생성되며, 안테나의 뒤쪽에서 파형의 진행방향을 바라보았을 때, 시계방향으로 회전하는 우편파와, 반시계방향으로 회전하는 좌편파로 나누게 된다.Circularly polarized waves are generated when two linearly polarized components have the same amplitude and a phase difference of 90 °. When looking at the direction of propagation at the back of the antenna, a zipper rotating clockwise and a counterclockwise Left polarization.
GPS(Global Positioning System) 신호의 경우 우편파로만 송출되기 때문에 한쪽 편파 즉, 우편파만 수신하면 된다.In the case of GPS (Global Positioning System) signals, it is only transmitted by postal wave.
현재 원편파를 수신하는 안테나는 주로 우편파나 좌편파 하나를 수신하게끔 되어 있고 편파를 바꿀 경우, 구조의 변화 또는 우편파 또는 좌편파를 각기 다른 안테나로 수신하게 되어있다.Currently, the antenna that receives the circular polarized wave is mainly used to receive the postal wave or the left polarized wave. When the polarized wave is changed, the antenna receives the change of the structure or postal wave or left polarized wave by different antennas.
다시 말하면, 편파를 바꾸게 될 경우In other words, if you change the polarization
첫번째는 안테나에 구조적인 변화를 주어 우편파에서 좌편파로 또는 좌편파에서 우편파로 변경(내장되어 있는 패치를 뒤집어 주어 방향을 반대로 하는 경우 등)하는 방법을 사용하거나,The first is to change the structure of the antenna by changing the postal wave from left to right or from the left to the postal wave (reversing the direction of the built-in patches, etc.)
두번째는 좌편파용과 우편파용 급전 안테나를 각각 사용하는 방법을 사용하고 있다.The second method uses a left antenna and a postal antenna.
첫번째의 경우 우편파 방송, 좌편파 방송 등이 여러개 혼재할 경우 불편하게 되고, 두번째의 경우 구조적인 면과 가격면에서 불리한 단점이 뒤따르게 된다.In the first case, it is inconvenient if there are several multiplexes of postal and left-wing broadcasting, and the second case is disadvantageous in terms of structure and price.
본 고안에서는 우편파 및 좌편파 방송을 하나의 안테나에서 두개 급전점을 두고 좌편파, 우편파를 각각 받을 수 있도록 하여 상기한 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 하나의 안테나를 이용하여 위성 라디오 방송에서 수신되는 원편파를 별도의 안테나 구조 변경없이 두 종류의 원편파 즉, 우편파와 좌편파를 수신할 수 있도록 함에 그 목적한 바가 있다.In the present invention, the above-mentioned problem is solved by allowing the postal wave and the left-polarized wave broadcast to receive the left polarized wave and the postal wave with two feeding points from one antenna, respectively. The present invention has been made in order to enable two kinds of circular polarized waves, that is, zip waves and left polarizations, to be received without changing the antenna structure.
도 1a 내지 도 1c는 본 고안 위성 라디오 방송 수신용 패치 안테나의 구성을 보인 도면으로서, 도 1a는 정면도, 도 1b는 측면도, 도 1c는 배면도이다.Figs. 1A to 1C are views showing a configuration of a patch antenna for receiving satellite radio broadcasting according to the present invention, wherein Fig. 1A is a front view, Fig. 1B is a side view, and Fig. 1C is a rear view.
도 2는 원형 편파의 패턴을 나타낸 도면이다.2 is a diagram showing a pattern of circularly polarized waves.
본 고안의 구조를 첨부된 도면 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The structure of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.
하부에 원형접지판(10)을 두고, 그 상측에 소정의 간격으로 공기 또는 유전체로써, 유전체층(12)을 두고 삼각패치(20)가 놓여지며, 삼각패치(20)상에 십자슬롯(21)을 형성하고, 삼각패치(20)에 급전하기 위한 좌편파 급전점(23)과 우편파 급전점(22)을 형성하고, 저잡음증폭기(Low Noise Amplifier) 입력단에 연결된 콘넥터 또는 동축 케이블의 심선이 상기 삼각패치(20)상의 급전점(22, 23)에 접속되며, 콘넥터 접지부 또는 동축 케이블의 접지선이 원형접지판(10)에 볼트나 납땝등의 고정결합수단에 의해 접속되어 접지되는 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.A triangular patch 20 is placed on the upper side of the triangular patch 20 with a dielectric layer 12 as air or dielectric material at a predetermined interval and a cross slot 21 is formed on the triangular patch 20, A left-handed polarized wave feeding point 23 and a postal wave feeding point 22 for supplying power to the triangular patch 20 are formed and the core of the connector or coaxial cable connected to the input terminal of the low noise amplifier Is connected to the feeding points 22 and 23 on the triangular patch 20 and has a structure in which the ground wire of the connector ground portion or the coaxial cable is grounded by being connected to the circular ground plate 10 by means of fixing means such as bolt or lead .
미 설명부호 11은 저잡은증폭기의 입력단과 접속되는 Connector로서, SMA Connector 와 같은 각종 Connector 가 사용될 수 있으며, 또한 Connector를 사용하지 않고 직접 저잡음 증폭기의 입력단에 동축케이블로 접속할 수도 있다.Reference numeral 11 denotes a connector to be connected to the input terminal of the low-gain amplifier, and various connectors such as an SMA connector can be used, and a coaxial cable can be directly connected to the input terminal of the low noise amplifier without using a connector.
이와 같은 구조를 특징으로 하는 본 고안은 우편파, 좌편파 각각의 급전점을 구성하여, 하나의 안테나로 우편파 및 좌편파 방송을 수신할수 있도록 하는 것으로,The present invention, which is characterized by such a structure, constitutes a feed point of each of postal and left polarized waves, so that a postal wave and a left polarized broadcast can be received by one antenna,
하부에 원형접지판(10)이 있고, 그 위에 공기 또는 유전체로써, 유전체층(12)이 형성되고, 유전체층(12)을 간격으로 하여, 그 위에 삼각패치(20)가 놓여진다.A dielectric layer 12 is formed thereon with air or a dielectric on top of the circular ground plate 10 and a triangular patch 20 is placed on the dielectric layer 12 with intervals therebetween.
이때, 접지판(10)은 원형으로 구성하게 되는데, 이는 삼각패치(20)의 각 변으로 부터 원형접지판(10)의 원주에 이르는 거리가 동일한 대칭형태를 유지하게 하기 위해서이며, 사각형으로 할 경우에는 비대칭이 발생하기 때문이다.At this time, the ground plate 10 is formed in a circular shape so that the distance from each side of the triangular patch 20 to the circumference of the circular ground plate 10 maintains the same symmetrical shape. This is because asymmetry occurs.
원편파인 경우 패치와 접지판이 대칭성을 유지하는 것이 축비면에서 유리하다.In the case of circularly polarized waves, it is advantageous in the axial non-plane that the patch and the ground plate maintain symmetry.
여기서, 원형접지판(10)에 있어, 원형의 일부를 변형하여 디자인할 수 도 있다.Here, in the circular ground plate 10, a part of the circular shape may be modified and designed.
상기 삼각패치(20)에는 십자모양의 십자슬롯(21)이 구성된다.The triangular patch 20 is formed with a cross-shaped cross slot 21.
상기 십자슬롯(21)을 기준으로 좌측으로 좌편파 급전점(23)이 형성되고, 우측으로 우편파 급전점(22)이 형성되어 있다.A left-handed polarization feed point 23 is formed on the left side with respect to the cruciform slot 21, and a feed wave feed point 22 is formed on the right side.
여기서, 우편파 급전점(22) 및 좌편파 급전점(23)이 삼각패치(20)상에 설치된 위치는 십자슬롯(21)의 가로 대 세로축 길이비 등과 같은 요소들에 의해 결정되며, 십자슬롯(21)의 가로 대 세로축 길이비를 조정하므로써, 다양한 특성을 얻을수 있다.The position at which the postal feeding point 22 and the left polarized wave feeding point 23 are provided on the triangular patch 20 is determined by factors such as the ratio of the length to the length of the crossing slot 21 of the crossing slot 21, Various ratios can be obtained by adjusting the ratio of the length to the length of the vertical axis.
이때, 십자슬롯(21)을 구성하지 않을 수도 있으나, 십자슬롯(21)을 구성하므로써, 공진주파수를 낮출 수 있어, 동일 주파수를 기준으로 할 경우 슬롯을 구성하는 경우가 삼각패치(20)의 크기를 줄일 수 있다.At this time, although the cross slot 21 may not be formed, the resonance frequency can be lowered by configuring the cross slot 21, and when the same frequency is used as a reference, the size of the triangle patch 20 .
따라서, 안테나의 소형화에 유리하다.Therefore, it is advantageous for miniaturization of the antenna.
상기 우편파 급전점(22)과 좌편파 급전점(23)에는 급전을 위하여 프루브(콘넥터 또는 동축케이블의 심선)가 접속된다. 이 프루브와 저잡음증폭기(LNA)의 입력단이 연결되며, 편파에 따라 달리 공급되는 공급전압에 따라 전원스위칭을 통해 한쪽만 연결되어 저잡음증폭기 초단에 전압을 공급하게 되는 바, 우편파 수신의 경우 우편파 급전점(22)에 연결된 저잡음증폭기 초단에 전압이 공급되고, 좌편파 수신의 경우 좌편파 급전점(23)에 연결된 저잡음증폭기 초단에 전압이 공급된다.A probe (a core wire of a connector or a coaxial cable) is connected to the feeder wave feed point 22 and the left polarized wave feed point 23 to feed power. The probe is connected to the input terminal of the low noise amplifier (LNA), and the voltage is supplied to the first stage of the low noise amplifier through one side only by the power supply switching according to the supply voltage supplied according to the polarization. A voltage is supplied to the first stage of the low noise amplifier connected to the feed point 22 and a voltage is supplied to the first stage of the low noise amplifier connected to the left polarized feed point 23 in the case of the left polarization reception.
콘넥터 또는 동축 케이블의 심선이 삼각패치(21)에 접속되며, 콘넥터 접지 또는 동축 케이블의 접지선이 원형접지판에 볼트나 납땜으로 접속되어 접지된다.The core wire of the connector or coaxial cable is connected to the triangular patch 21, and the grounding wire of the connector grounding or coaxial cable is connected to the circular grounding plate by bolts or solder and is grounded.
따라서, 본 고안의 안테나에서는 두개의 급전점(22,23)을 두고, 좌편파, 우편파를 각각 수신할 수 있도록 하며, 좌편파는 십자슬롯(21)을 기준으로 왼쪽의 좌편파 급전점(23)에서 수신되며, 우편파는 우측의 우편파 급전점(22)에서 수신된다.Therefore, the antenna of the present invention allows the two feed points 22 and 23 to receive the left polarization and the postal wave, respectively, and the left wave propagates through the left polarization feed point 23 And the postal wave is received at the postal wave feeding point 22 on the right side.
이상에서 설명한 바와 같이, 두개의 급전점을 두게 되므로써, 안테나의 구조 변경없이, 좌편파 및 우편파 모두를 수신가능하도록 할 수 있다.As described above, by providing two feeding points, it is possible to receive both the left-handed polarized wave and the postal wave without changing the structure of the antenna.
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| KR2020010021432U KR200250431Y1 (en) | 2001-07-14 | 2001-07-14 | Patch antenna for receiving satellite radio broadcasting |
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| KR2020010021432U KR200250431Y1 (en) | 2001-07-14 | 2001-07-14 | Patch antenna for receiving satellite radio broadcasting |
Publications (1)
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| KR200250431Y1 true KR200250431Y1 (en) | 2001-11-17 |
Family
ID=73105006
Family Applications (1)
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| KR2020010021432U KR200250431Y1 (en) | 2001-07-14 | 2001-07-14 | Patch antenna for receiving satellite radio broadcasting |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101070758B1 (en) | 2009-02-27 | 2011-10-07 | 순천향대학교 산학협력단 | Patch Antenna for GPS |
| KR101085833B1 (en) | 2008-02-25 | 2011-11-22 | 박정숙 | Complementary Feeding Patch Antenna |
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2001
- 2001-07-14 KR KR2020010021432U patent/KR200250431Y1/en not_active IP Right Cessation
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| KR101085833B1 (en) | 2008-02-25 | 2011-11-22 | 박정숙 | Complementary Feeding Patch Antenna |
| KR101070758B1 (en) | 2009-02-27 | 2011-10-07 | 순천향대학교 산학협력단 | Patch Antenna for GPS |
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