KR200296051Y1 - The Planar Inverted F Antenna for inserting in repeater - Google Patents
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Abstract
본 고안은 무선 중계기 내장용 안테나에 관한 것으로, 평면 역 에프 안테나(PIFA: Planar Inverted F Antenna)를 개량하여 중계기 내부에 장착할 수 있도록 한 무선 중계기 내장용 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna for embedding a wireless repeater, and relates to an antenna for embedding a wireless repeater that can be mounted inside a repeater by improving a planar inverted F antenna (PIFA).
본 고안은 전류를 급전시켜 주는 급전부분(8,11),급전부분과 연결되어 매칭을 시켜주는 매칭판(12),상기 급전 부분을 통해 공급되는 전류를 유기하는 패치 부분(7)과 상기 패치를 접지시켜 주는 단락 부분(9)과 접지판(10)을 포함하여이루어진 것을 특징으로 한다 .The present invention provides a feeding portion (8, 11) for feeding current, a matching plate 12 is connected to the feeding portion for matching, patch portion (7) and the patch to induce the current supplied through the feeding portion It characterized in that it comprises a short-circuit (9) and the ground plate 10 to ground the.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
7.방사패치 8.급전점7.radiation patch 8.feed point
9.단락회로판 10.접지판9.Short circuit board 10.Ground board
11.급전라인 12.매칭판11.Feeding Line 12.Matching Plate
14.에어스트립라인 15.공간유지링14.Air strip line 15.Space holding ring
16.마이크로스트립기판 17.마이크로스트립라인16.Microstrip substrate 17.Microstrip line
Description
이동 통신서비스에 이용되는 개인휴대 단말기는 소형화,다기능화,경량화등의 목표로 발전되어 왔다.이에 더블어 무선중계기도 소형화,경량화 되고 있는 추세이다. 무선 중계기가 소형화 될려면 통화 품질을 결정하는 중요한 핵심 부품인 안테나가 소형화 되어야 하는데 지금까지 무선 중계기에 내장되는 안테나는 주로 마이크로 스트립 기판을 이용한 패치 형태의 안테나들이 주류를 이루었다. 마이크로 스트립 기판을 이용한 패치 형태의 안테나는 구조상 주파수 대역폭이 협소하다는 단점이 있다. 광대역 특성을 가질려면 적층구조로 만들어야하는데 이러면 크기가 커진다 .Personal handheld terminals used in mobile communication services have been developed with the aim of miniaturization, multifunctionalization, and lightening, and thus, double-wired wireless repeaters are becoming smaller and lighter. In order to miniaturize a wireless repeater, an antenna, which is an important key component for determining call quality, has to be miniaturized. Until now, the antennas embedded in the wireless repeater have mainly been patch-type antennas using a micro strip substrate. The patch-type antenna using a micro strip substrate has a disadvantage in that the frequency bandwidth is narrow in structure. In order to have broadband characteristics, it is necessary to make a stack structure, which increases the size.
무선통신의 발달과 더블어 무선 중계기들도 소형화의 추세로 발달해 왔는데 걸림돌이 된것이 안테나의 크기였다. 그래서 대안으로 등장한 것이 PIFA이다.The development of wireless communication and double-wired repeaters have also been developed as a miniaturization trend, the main obstacle was the size of the antenna. So the alternative was PIFA.
일반적으로 평면 역 에프 안테나는 구형 평면 엘리멘트,접지면 그리고 평면 엘리먼트의 접지면보다 작은 접지평판으로 구성되어 진다.이러한 관점에서 PIFA는 대역폭을 넓히기 위한 평판을 대체한 선형 방사 엘리먼트를 가진 선형 역 에프 안테나(IFA:Inverted F antenna)의 한 종류라고 할 수 있다.In general, a planar inverted F antenna is composed of a spherical planar element, a ground plane, and a ground plane smaller than the ground plane of a planar element. In this respect, PIFA is a linear inverted F antenna with a linear radiating element that replaces a flat plate to increase bandwidth. One kind of IFA: Inverted F antenna.
도1과 도2는 종래의 역에프형 안테나(6)를 도시한 것으로서,접지면(1)상면에 배치되는 방사판(2)와,상기 접지면(1)과 상기 방사판(2)를 연결하는 연결 판(3)과 급전하기 위한 급전핀(4)으로 이루어지며,매칭은 주로 급전핀(4)의 위치와 상기 연결판(3)의 두께(5)에 의해 결정된다.1 and 2 show a conventional inverted-f antenna 6, a radiating plate 2 disposed on an upper surface of the ground plane 1, the ground plane 1 and the radiating plate 2 It consists of a connecting plate (3) for connecting and a feeding pin (4) for feeding, matching is mainly determined by the position of the feeding pin (4) and the thickness (5) of the connecting plate (3).
역에프형 안테나는 넓은 접지면 특성으로 인해 넓은 대역폭 특성을 가지는 장점이 있는 반면, 상기 접지면(1)의 면적이 작을 경우에 구현이 힘들었고,소형 안테나로 사용하기에는 어려운 문제점이 있었다. 그리고 원하는 대역폭을 얻기 위해서는 상기 연결판(3)의 두께(5)를 많이 낮출 수 없다는 문제점이 있다.The inverted-f antenna has the advantage of having a wide bandwidth characteristics due to the wide ground plane characteristics, while it is difficult to implement when the area of the ground plane (1) is small, there is a problem that is difficult to use as a small antenna. In addition, in order to obtain a desired bandwidth, there is a problem in that the thickness 5 of the connecting plate 3 cannot be lowered much.
도9는 종래의 평면 역 에프 안테나의 정재파비로 종래의 평면 역에프 안테나의 구조이면서 크기를 소형화(가로*세로*높이: 100*100*20)했을 때 대역폭이 협소해 지는것을 볼 수 있다.FIG. 9 shows that the bandwidth is narrowed when the size of the conventional planar F antenna is reduced (width * vertical * height: 100 * 100 * 20) due to the standing wave ratio of the conventional planar inverted F antenna.
정재파비 1:2를 기준으로했을때 셀룰러 대역은 8.15%인데 도9의 대역폭은 5.83%로 협소하다.Based on the standing wave ratio 1: 2, the cellular band is 8.15% but the bandwidth of FIG. 9 is 5.83%.
이런 문제점의 대안으로 등장한 것이 고가의 유전체를 이용한 방법으로 크기를 줄이는 데는 많은 기여를 했지만 다른 문제점이 돌출되었다. 생산단가가 높아진다는 것이다.An alternative to this problem has contributed to the reduction in size by using expensive dielectric materials, but other problems have emerged. The production cost will increase.
본 고안의 기술적 과제는 무선 중계기에 내장되어 전파를 송 수신할 수 있으면서도 안테나의 크기를 작게 제작하여야 하며 안테나 제작 단가를 낮추고 쉽게 무선 중계기에 결합되어야한다.The technical problem of the present invention is to be built in a wireless repeater to transmit and receive radio waves, but also to reduce the size of the antenna, and to reduce the cost of manufacturing the antenna and should be easily coupled to the wireless repeater.
도1은 종래의 평면 역 에프 안테나의 일부 단면도.1 is a partial cross-sectional view of a conventional planar inverted F antenna;
도2은 종래의 평면 역 에프 안테나의 사시도.2 is a perspective view of a conventional planar inverted F antenna;
도3은 본고안에 따른 평면 역 에프 안테나의 사시도.3 is a perspective view of a planar inverted F antenna according to the present invention;
도4는 본고안에 따른 평면 역 에프 안테나의 측면도.4 is a side view of the planar inverted F antenna according to the present invention;
도5는 본고안에 따른 평면 역 에프 안테나의 정면도.5 is a front view of the planar inverted F antenna according to the present invention;
도6은 본고안에 따른 평면 역 에프 안테나의 사시도(에어스트립형태).6 is a perspective view (air strip form) of a planar inverted F antenna according to the present invention;
도7은 본고안에 따른 평면 역 에프 안테나의 사시도(마이크로스트립형태).7 is a perspective view (microstrip form) of a planar inverted F antenna according to the present invention;
도8는 본고안 안테나와 중계기의 결합도.8 is a coupling diagram of the present antenna and the repeater.
도9는 종래의 평면 역 에프 안테나의 정재파비.9 is a standing wave ratio of a conventional planar inverse F antenna;
도10은 본고안에 따른 평면 역 에프 안테나의 정재파비.10 is a standing wave ratio of the planar inverse F antenna according to the present invention;
상기의 목적을 이루고자 본 고안 안테나는 재료로 고가의 세라믹등과 같은 유전체를 쓰지않고 우리가 쉽게 구할수 있는 금속인 황동을 사용하였다.In order to achieve the above object, the antenna of the present invention used brass, which is a metal that can be easily obtained without using a dielectric such as an expensive ceramic as a material.
이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
도3은 본고안에 따른 무선 중계기 내장용 안테나의 사시도이다.Figure 3 is a perspective view of a radio repeater built-in antenna according to the present invention.
도시된 바와 같이, 본고안에 따른 안테나는 전류를 급전시켜 주는 급전부분(8,11), 급전부분과 연결되어 매칭을 시켜주는 매칭판(12), 상기 급전 부분을 통해 공급되는 전류를 유기하는 패치 부분(7)과 상기 패치를 접지시켜 주는 단락 부분(9)을 포함하여이루어진 것을 특징으로 한다 .As shown, the antenna according to the present invention is a feed portion (8, 11) for feeding current, a matching plate (12) connected to the feeding portion for matching, the patch to induce the current supplied through the feeding portion And part 7 and a shorting part 9 which grounds the patch.
종래의 역에프안테나는 필요한 대역폭을 얻기 위하여 접지판의 면적을 넓히거나 방사판과 접지면사이의 거리를 많이 이격시키는 방법을 사용한다. 이방법은 안테나의 크기가 증가하고 크기를 줄이기 위해 고유전체를 사용하면 단가가 올라가는 일이 발생한다. 그래서 본고안 안테나는 고가의 유전체(세라믹,테프론등)를 사용하지 않고 우리가 쉽게 구할 수 있는 금속인 황동을 사용하고 ,접지판의 면적을 줄이고 (가로*세로: 100mm*100mm),방사판과 접지면사이의 거리를 20mm이하로줄이면서도 원하는 대역폭을 얻기위해 케이블과 매칭판을 이용하여 급전하는 구조로 되어있다.(셀룰러용 무선중계기에서)Conventional inverse F antenna uses a method of increasing the area of the ground plane or a large distance between the radiating plate and the ground plane to obtain the required bandwidth. In this method, when the size of the antenna is increased and the high dielectric material is used to reduce the size, the cost increases. Therefore, our antenna uses brass, which is a metal that we can easily obtain, without using expensive dielectrics (ceramic, teflon, etc.), and reduces the area of the ground plate (width * length: 100mm * 100mm), It is designed to feed by using cable and matching plate to reduce the distance between ground planes to less than 20mm and to obtain the desired bandwidth (in cellular wireless repeater).
도4는 고안된 상기 안테나의 측면도이다.4 is a side view of the designed antenna.
도5는 고안된 상기 안테나의 정면도이다.5 is a front view of the designed antenna.
도시된 바와 같이, 급전부분(8,11) , 매칭판(12), 방사패치 부분(7)과 패치 단락 부분(9),접지판(10)을 포함하여이루어진 것을 특징으로 한다.As shown, it characterized in that the feed portion (8, 11), matching plate 12, the radiation patch portion 7 and the patch short-circuit portion (9), comprising a ground plate (10).
무선중계기에 체결이 용이하도록 콘넥터(13)가 연결되어 있고,케이블과 연결되는 매칭판의 높낮이를 조절하여 매칭을 시키는 구조로 되어있다.The connector 13 is connected to facilitate the connection to the wireless repeater, and has a structure for matching by adjusting the height of the matching plate connected to the cable.
도6은 고안된 안테나의 급전부분중 케이블을 에어스트립라인으로 변형한것으로 도시된 바와 같이 매칭판(12), 방사패치 부분(7)과 패치 단락 부분(9)과 에어스트립라인(14), 접지판과 에어스트립라인의 공간을 유지하는 공간유지링(15)으로 이루어진 것을 특징으로 한다 .FIG. 6 shows a matching plate 12, a radiation patch portion 7 and a patch shorting portion 9 and an air strip line 14, and a grounding plate, as shown in FIG. And a space retaining ring 15 for maintaining a space of the air strip line.
도7은 고안된 안테나의 급전부분중 케이블을 마이크로스트립라인으로 변형한것으로 도시된 바와 같이 매칭판(12), 방사패치 부분(7)과 패치 단락 부분(9)과 마이크로스트립라인(17), 마이크로스트립기판(16)으로 이루어진 것을 특징으로 한다 .FIG. 7 shows a matching plate 12, a radiation patch portion 7 and a patch shorting portion 9 and a microstrip line 17, and a microstrip as shown in FIG. It is characterized by consisting of a substrate (16).
도8은 중계기에 체결된 본고안 안테나를 보여준다.Fig. 8 shows the present antenna secured to the repeater.
도10은 본고안에 따른 평면 역에프 안테나의 정재파비로 안테나의 정재파비를 1:2로 했을 때 대역폭을 만족함을 알 수 있다.FIG. 10 shows that the bandwidth is satisfied when the standing wave ratio of the antenna is 1: 2 as the standing wave ratio of the planar inverse F antenna according to the present invention.
이상에서와 같이 본 고안에 의하면, 안테나 크기와 높이를 소형화하고 고가의 유전체를 사용하지 않으면서도 원하는 대역폭을 얻을 수 있고, 쉽게 구할 수 있는 금속인 황동을 사용하여 제작단가를 많이 낮춤으로써 무선중계기의 크기를 소형화 하고 생산단가를 낮출 수 있다.As described above, according to the present invention, the size and height of the antenna can be reduced, the desired bandwidth can be obtained without using expensive dielectric materials, and the manufacturing cost can be reduced by using brass, which is an easily available metal, to reduce the cost of the radio repeater. It can reduce the size and lower the production cost.
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KR2020020016515U KR200296051Y1 (en) | 2002-05-30 | 2002-05-30 | The Planar Inverted F Antenna for inserting in repeater |
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