KR20030080151A

KR20030080151A - Dual band antenna

Info

Publication number: KR20030080151A
Application number: KR1020020018664A
Authority: KR
Inventors: 유병훈; 성원모; 양묘근
Original assignee: 주식회사 이엠따블유안테나
Priority date: 2002-04-04
Filing date: 2002-04-04
Publication date: 2003-10-11

Abstract

PURPOSE: A dual band antenna is provided to allow for ease of manufacture and achieve improved efficiency of antenna by reducing degradation of performance caused due to the variation of processing. CONSTITUTION: A dual band antenna(1) comprises a parasitic element(3) arranged in the inner space of a spiral antenna(2) which is taken up at a predetermined pitch, so as to induce an impedance change from a coupling, resulting in a dual resonance. The resonance frequency is controlled by the thickness, length and shape of the parasitic element.

Description

Dual Band Antenna

본 발명은 듀얼밴드형 안테나에 관한 것으로 보다 상세하게는 나선형 안테나내측으로 중공 또는 중실의 기생소자를 설치하여 이루어진 듀얼밴드형 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a dual band type antenna, and more particularly, to a dual band type antenna formed by installing a hollow or solid parasitic element inside a spiral antenna.

종래의 무선통신에서 사용되던 소형 안테나의 일반적인 급선구조는 기판에서 도전성 기구물을 이용한 접촉 또는 동축선로로 급전된다. 모노폴(MONOPOLE)인 경우에는 도전성 기구물을 이용한 +부분 접촉 또는 동축선로로 +,-부분이 동시 급전되고, 다이폴(DIPOLE)인 경우에는 동축선로의 +,-부분이 안테나에 동시 급전이 된다.The general wire structure of the small antenna used in the conventional wireless communication is fed from a substrate to a contact or coaxial line using a conductive mechanism. In the case of MONOPOLE, the + and-parts are simultaneously fed to the + partial contact or coaxial line using a conductive mechanism, and in the case of DIPOLE, the + and-portions of the coaxial line are simultaneously fed to the antenna.

첨부도면 도 1은 종래 듀얼밴드 안테나(100)의 구조를 보여주는 예시도로서 상부에는 피치가 좁은 제1 헤리컬(110)과 하부는 피치가 넓게 형성된 제2 헤리컬(120)로 대별 구성되며 상기 각 헤리컬은 일체로 형성된 구조를 보이는 안테나이다.1 is an exemplary view showing a structure of a conventional dual band antenna 100. The upper portion is composed of a first helical 110 having a narrow pitch and a second helical 120 having a wide pitch at a lower portion thereof. Each helical is an antenna showing an integrally formed structure.

상기와 같은 종래 듀얼밴드 안테나(100)의 주파수 조절은 낮은 주파수대역을 사용할 때에는 제1 및 제2 헤리컬(110,120)을 일체로 하여 하나의 안테나로 사용하며, 높은 주파수 대역을 사용할 때에는 상기 제1 헤리컬(110)은 정합의 역할을 수행하며 높은 주파수 공진은 제2 헤리컬(120)의 피치를 조절하여 구성한다.The frequency control of the conventional dual band antenna 100 is used as one antenna by using the first and second helical (110, 120) integrally when using a low frequency band, the first when using a high frequency band The helical 110 performs a role of matching and the high frequency resonance is configured by adjusting the pitch of the second helical 120.

상기와 같은 구조를 형성하는 종래 듀얼밴드 안테나는 가공이 용이하고 제조원가가 저렴한 장점은 있으나 높은 주파수 공진이 피치에 민감하게 움직이므로 일정한 성능을 만족하기 위해서는 피치의 정밀가공이나 유전체로의 고정이 필요하다. 하지만 단일 피치 헤리컬인 경우 유전체의 나선 요철을 이용하여 피치 고정이 가능하나 듀얼 피치 헤리컬의 구조상 유전체로의 고정은 어렵다.The conventional dual band antenna forming the above structure has the advantages of easy processing and low manufacturing cost, but high frequency resonance moves sensitively to pitch, so it is necessary to precisely process the pitch or fix it to a dielectric to satisfy a certain performance. . However, in the case of single pitch helical, the pitch can be fixed by using the spiral unevenness of the dielectric, but it is difficult to fix the dual pitch helical to the dielectric.

따라서 제작된 안테나의 특성이 일정하지가 못하여 안테나의 효율이 상당히 떨어짐과 가공의 편차에 따른 성능의 변화가 커 대량생산에 적합하지 않으며, 첨부도면 도 2에 도시된 바와 같이 대역폭이 좁게 형성됨으로 중심주파수 이동에 따른 능동적 대처능력이 부족하여 단말기 환경변화에 따른 대응력이 부족한 문제점이 있다.Therefore, the characteristics of the fabricated antenna are not constant, so the efficiency of the antenna is considerably reduced and the performance change due to the variation of processing is not suitable for mass production, and as shown in FIG. 2, the bandwidth is narrowly formed. There is a problem that the ability to respond to changes in the terminal environment is insufficient due to the lack of active coping ability due to frequency shift.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서 이의 목적은 제작이 용이하며 종래 안테나구조에 있어서 가공편차에 따른 성능변화를 개선하여 안테나의 효율이 향상되도록 함과, 대역폭을 만족할 수 있으므로 안테나의 여러가지 환경으로 인한 중심주파수의 이동에 즉시 대처할 수 있는 듀얼밴드를 형성하는 안테나를 제공하는데 있다.The present invention has been made in order to solve the above problems, the purpose of which is easy to manufacture and improve the performance change according to the processing deviation in the conventional antenna structure to improve the efficiency of the antenna, and bandwidth can be satisfied It is to provide an antenna that forms a dual band that can cope with the shift of the center frequency due to various environments immediately.

도 1은 종래 듀얼밴드 안테나의 구조를 보여주는 예시도.1 is an exemplary view showing a structure of a conventional dual band antenna.

도 2는 종래 듀얼밴드 안테나의 전기적인 특성을 측정한 VSWR 그래프.2 is a VSWR graph measuring electrical characteristics of a conventional dual band antenna.

도 3은 본 발명의 기술이 적용된 듀얼밴드 안테나 구조를 보여주는 예시도3 is an exemplary view showing a dual band antenna structure to which the technology of the present invention is applied.

도 4은 본 발명의 듀얼밴드 안테나로 듀얼밴드를 형성시켰을 때의 등가회로4 is an equivalent circuit when the dual band is formed by the dual band antenna of the present invention.

도 5는 본 발명의 기술이 적용된 듀얼밴드안테나의 전기적인 특성을 측정한 VSWR 그래프.5 is a VSWR graph measuring electrical characteristics of a dual band antenna to which the technology of the present invention is applied.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※※ Explanation of symbols about main part of drawing ※

2 : 나선형 안테나3 : 기생소자2: spiral antenna 3: parasitic elements

이러한 본 발명의 목적은 듀얼밴드 안테나에 있어서, 일정 피치를 형성하면서 수회 권선된 나선형 안테나의 내측 공간부에 중공 또는 중실의 기생소자를 설치하여 커플링에 의한 임피던스 변화를 유도하여 듀얼공진을 일으킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 듀얼밴드 안테나에 의해 달성된다.The object of the present invention is to provide a dual resonance by inducing the impedance change by the coupling by installing a parasitic element of the hollow or solid in the inner space of the spiral antenna wound several times while forming a constant pitch Is achieved by a dual band antenna.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 첨부도면 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 듀얼밴드 안테나 구조를 보여주는 예시도로써, 이에 따르면 본 발명의 기술이 적용된 듀얼밴드 안테나(1)는 일정 피치를 형성하면서 수회 권선된 나선형 안테나(2)의 내측 공간부에 중공 또는 중실의 기생소자(3)가 설치되며 상기 기생소자와 나선형 안테나와의 사이에는 유전체가 설치되어 기구적으로는 단락되어 있고 전기적으로는 커플링되는 구조이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Figure 3 is an exemplary view showing a dual band antenna structure to which the technique of the present invention is applied. Accordingly, the dual band antenna 1 to which the technique of the present invention is applied is formed of a spiral antenna 2 wound several times while forming a constant pitch. A hollow or solid parasitic element 3 is installed in the inner space, and a dielectric is installed between the parasitic element and the spiral antenna so that it is mechanically shorted and electrically coupled.

상기의 구조를 형성하는 본 발명의 작용 효과는 첨부도면 도 4에 도시된 바와 같이 병렬 공진 사이에 적은 R 과 L, 큰 C의 병렬 구조로 등가화 될 수 있는 기생소자를 삽입하므로써 병렬공진 부분과 기생소자와의 C가 낮은 주파수에서는 적고 높은 주파수에서는 커, 각각의 공진 주파수를 형성하여 듀얼공진이 이루어 진다. 또한 기생소자의 C와 L의 직렬 공진으로 인접주파수의 공진으로 인하여 Q값의 상승을 직렬공진으로 인하여 보상함으로 밴드폭이 넓어지게 됨을 의미하는 것이다.The effect of the present invention to form the structure is the parallel resonance portion by inserting a parasitic element that can be equivalent to a parallel structure of a small R and L, a large C between the parallel resonance as shown in Figure 4 The C with the parasitic element is small at low frequencies and large at high frequencies, and dual resonances are formed by forming respective resonance frequencies. In addition, by means of the series resonance of the parasitic elements C and L, the increase in the Q value due to the resonance of the adjacent frequency is compensated by the series resonance, which means that the bandwidth is widened.

나선형 안테나(2)의 내측 공간에 기생소자(3)를 삽입함으로서 커플링에 의한 임피던스 변화를 유도하여 듀얼 공진을 형성시킴으로서 주파수를 조절하는 것이다. 상기 주파수를 조절하는 방법으로는 나선형 안테나(2)의 내측으로 삽입되는 기생소자(3)의 굵기, 길이, 모양을 변경하여 조절 가능하게 되며, 상기 기생소자의 굵기는 각 공진 주파수의 공진폭을 조정하는 것이며, 기생소자의 길이는 공진주파수의 이동을 조정하며, 상기 기생소자의 모양은 듀얼공진 뿐만 아니라 트리플 공진 즉, 멀티밴드를 형성하도록 할 수 있게 하는 것이다, 그로 말미암아 상기 기생소자의굵기, 길이, 모양을 조절하여 여러 주파수를 만족할 수 있도록 하여 안테나의 여러 가지 환경으로 인한 중심주파수의 이동에 즉시 대처할 수 있다.By inserting the parasitic element 3 into the inner space of the helical antenna 2, the frequency is adjusted by inducing a change in impedance by coupling to form dual resonance. As a method for adjusting the frequency, the thickness, length, and shape of the parasitic elements 3 inserted into the spiral antenna 2 may be changed, and the thickness of the parasitic elements may be a resonance width of each resonant frequency. The length of the parasitic element adjusts the shift of the resonant frequency, and the shape of the parasitic element enables not only dual resonance but also triple resonance, that is, to form a multiband, whereby the thickness of the parasitic element, By adjusting the length and shape so that various frequencies can be satisfied, it is possible to immediately cope with the shift of the center frequency due to various environments of the antenna.

이와 같은 본 발명의 듀얼밴드 안테나는 제작이 용이하며 종래 안테나구조에 있어서 문제시되는 가공편차에 따른 성능변화를 개선하여 안테나의 효율이 향상되도록 함과, 대역폭을 만족할 수 있으므로 안테나의 여러가지 환경으로 인한 중심주파수의 이동에 즉시 대처할 수 있는 효과가 있다.Such a dual band antenna of the present invention is easy to manufacture and improve the efficiency of the antenna by improving the performance change according to the processing deviation, which is a problem in the conventional antenna structure, and can satisfy the bandwidth, the center of the antenna due to various environments There is an effect that can cope with the shift of the frequency immediately.

Claims

In a dual band antenna,

A dual band antenna, characterized in that a hollow or solid parasitic element is installed in an inner space of a spiral antenna wound several times while forming a predetermined pitch to induce impedance change by coupling to generate dual resonance.

The dual band antenna of claim 1, wherein the resonance frequency is adjusted by thickness, length, and shape of the parasitic elements.