KR200309188Y1 - 광대역 무지향성 안테나 - Google Patents

Abstract

본 고안은 서로 다른 주파수에서 공진하는 저주파 대역소자와 고주파 대역소자를 단일 몸체 및 단일 급전으로 구성함으로써 광대역의 특성을 갖도록 한 광대역 무지향성 안테나에 관한 것이다.

본 고안에 따른 광대역 무지향성 안테나는, 외부의 송·수신장치와 RF(Radio Frequency) 전력을 송·수신하는 커넥터와; 상기 커넥터와 접촉되어 전송된 RF 전력을 전송시켜 주는 동축케이블과; 상기 동축케이블과 일측 끝단이 접촉되어 전기적으로 연결되도록 도전성 금속으로 형성되어 상기 RF 전력을 급전하는 급전선과; 상기 급전선의 타측 끝단과 연결되어 상기 급전된 RF 전력을 저주파 대역에서 공진시키는 저주파 대역소자와, 상기 저주파 대역소자의 양쪽에 각각 연결되어 단일 몸체 및 단일 급전을 이루며 상기 저주파 대역소자를 통하여 급전된 RF 전력을 고주파 대역에서 공진시키는 고주파 대역소자로 구성된 대역소자부와; 상기 대역소자부 하부에 형성되어 상기 대역소자부에서 공진된 저주파 신호 및 고주파 신호가 전송되는 유전체층과; 상기 유전체층 하부에 형성되어 상기 급전선을 접지시키는 그라운드가 구비된다.

Description

광대역 무지향성 안테나{Wideband omni-directional antenna}

본 고안은 광대역의 특성을 갖는 무지향성 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 저주파 대역소자와 고주파 대역소자가 단일 급전으로 구성된 광대역 무지향성 안테나에 관한 것이다.

최근 휴대전화를 비롯한 무선통신은 예측하기 조차 어려울 정도로 급속히 발전하고 있는데, 그 핵심 디바이스의 하나가 안테나이며, 실제로 이용되고 있는 안테나의 모양은 와이어리스 마이크에 붙어 있는 짧은 도체선을 비롯하여 위성통신의대형 파라볼릭 안테나(Parabolic Antenna)에 이르기까지 천차만별이다.

이동통신용 안테나에는 그 특유의 설계 개념이 있는데, 안테나 그 자체만을 생각하기보다 하나의 시스템으로서 취급해야 하는 경우가 많다. 특히, 이동체에서는 안테나 시스템의 성능이 통신 시스템의 성능을 결정하는 중요한 요소가 되는 경우가 많다.

그러나, 통신 시스템이 더욱 복잡해 짐에 따라 복잡한 기능이 안테나에 요구되고, 사용 주파수 대역이 많을 경우 주파수 대역에 따라 이를 지원하는 안테나의 수가 증가되어 안테나의 전체 무게가 증가되고, 안테나 구입에 필요한 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.

이에, 본 고안의 목적은 서로 다른 주파수에서 공진하는 저주파 대역소자와 고주파 대역소자를 단일 몸체 및 단일 급전으로 구성함으로써 광대역의 특성을 갖도록 한 광대역 무지향성 안테나를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 고주파 대역소자를 배열된 1/2 파장 안테나로 동작하게 함으로써 고이득을 얻을 수 있도록 한 광대역 무지향성 안테나를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 광대역 무지향성 안테나는, 외부의 송·수신장치와 RF(Radio Frequency) 전력을 송·수신하는 커넥터와; 상기 커넥터와 접촉되어 전송된 RF 전력을 전송시켜 주는 동축케이블과; 상기 동축케이블과 일측 끝단이 접촉되어 전기적으로 연결되도록 도전성 금속으로 형성되어 상기 RF 전력을 급전하는 급전선과; 상기 급전선의 타측 끝단과 연결되어 상기 급전된 RF 전력을 저주파 대역에서 공진시키는 저주파 대역소자와, 상기 저주파 대역소자의 양쪽에 각각 연결되어 단일 몸체 및 단일 급전을 이루며 상기 저주파 대역소자를 통하여 급전된 RF 전력을 고주파 대역에서 공진시키는 고주파 대역소자로 구성된 대역소자부와; 상기 대역소자부 하부에 형성되어 상기 대역소자부에서 공진된 저주파 신호 및 고주파 신호가 전송되는 유전체층과; 상기 유전체층 하부에 형성되어 상기 급전선을 접지시키는 그라운드가 구비된다.

도 1은 본 고안에 따른 광대역 무지향성 안테나의 분해 사시도.

도 2는 도 1의 광대역 무지향성 안테나의 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

11 : 커넥터 13 : 동축케이블

15 : 급전선 16 : 대역소자부

17 : 저주파 대역소자 19 : 고주파 대역소자

21 : 유전체층 23 : 그라운드

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 고안에 따른 광대역 무지향성 안테나의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 광대역 무지향성 안테나의 단면도이다.

이들 도면을 참조하여 설명하면, 본 고안에 따른 광대역 무지향성 안테나는 커넥터(11), 동축케이블(13), 급전선(15), 대역소자부(16), 유전체층(21) 및 그라운드(23)를 포함한다.

상기 커넥터(11)는 외부의 송·수신장치(도시되지 않음)와 RF(Radio Frequency) 전력을 송·수신한다.

상기 동축케이블(13)은 커넥터(11)와 접촉되어 전송된 RF 전력을 전송시켜 주는 역활을 하고, 상기 급전선(15)은 구리 등의 도전성 금속으로 형성되며 일측 끝단이 동축케이블(13)과 접촉되어 전기적으로 연결되어 상기 RF 전력을 대역소자부(16)에 급전한다.

상기 대역소자부(16)는 구리 등의 도전성 금속으로 한 몸체를 이루는 저주파 대역소자(17)와 고주파 대역소자(19)로 구분된다.

상기 저주파 대역소자(17)는 급전선(15)의 타측 끝단과 연결되어 급전된 RF 전력을 저주파 대역에서 공진시킬 뿐만 아니라, 급전된 RF 전력을 고주파 대역소자(19)에 급전한다. 상기 저주파 대역소자(17)는 도 1에 도시된 바와 같이 공진 대역폭을 증대시키기 위한 라디얼 개념의 삼각 변형패턴이 사용된다.

그리고, 상기 고주파 대역소자(19)는 저주파 대역소자(17)의 양쪽에 각각 연결되어 저주파 대역소자(17)와 단일 급전을 이루며, 저주파 대역소자(17)를 통하여 급전된 RF 전력을 고주파 대역에서 공진시킨다.

이때, 상기 저주파 대역소자(17)는 801㎒에서 977㎒까지의 대역폭을 갖는 저주파 신호를 공진시키고, 상기 고주파 대역소자(19)는 1.55㎓에서 3.1㎓까지의 대역폭을 갖는 고주파 신호를 공진시킨다.

상기 저주파 대역소자(17)는 1/4파장 안테나로 동작하고, 고주파 대역소자(19)는 1/2파장 안테나로 동작한다. 특히, 상기 고주파 대역소자(19)는 배열된 1/2파장 안테나로 동작함으로 공진 이득이 더욱 증대되고, RF 전력의 고주파 대역에서 저주파 대역소자(17)와 서로 간섭을 일으킴으로써 광대역의 특성을 갖는다.

상기 유전체층(21)은 저주파 대역소자(17) 및 고주파 대역소자(19)로 이루어진 대역소자부(16)의 하부에 형성되어 대역소자부(16)에서 공진된 저주파 신호 및 고주파 신호가 원할하게 전송되도록 자기장을 형성한다. 그리고, 상기그라운드(23)는 유전체층(21)의 하부에 형성되어 급전선(15)을 접지시키는 역활을 한다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 광대역 무지향성 안테나의 작용 및 효과를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 커넥터(11)는 외부의 송신장치로부터 RF 전력을 인가받아 동축케이블(13)을 통해 급전선(15)에 전송한다.

상기 급전선(15)은 커넥터(11)로부터 인입되는 RF 전력을 인가받아 대역소자부(16)의 저주파 대역소자(17)에 전송하고, 저주파 대역소자(17)는 전송된 RF 전력을 반사하여 공진을 발생시킴으로써 외부의 시스템으로 저주파 신호를 송신한다.

한편, 상기 저주파 대역소자(17)는 공진하여 저주파 신호를 발생시킴과 동시에 인입되는 RF 전력을 고주파 대역소자(19)에 전송하고, 고주파 대역소자(19)는 전송된 RF 전력을 반사하여 공진을 발생시킴으로써 외부의 시스템으로 고주파 신호를 송신한다. 이때, 유전체층(21)은 발생된 저주파 신호 및 고주파 신호를 전송한다.

따라서, 서로 다른 주파수에서 공진하는 저주파 대역소자와 고주파 대역소자를 단일 몸체 및 단일 급전으로 구성함으로써 광대역의 특성을 갖도록 하고, 고주파 대역소자를 배열된 1/2 파장 안테나로 동작하게 함으로써 고이득을 얻을 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 고안에 따른 광대역 무지향성 안테나에 대한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 고안의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안에 따른 광대역 무지향성 안테나는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 유전체층 상부에 형성되어 RF 전력을 공진하는 저주파 대역소자 및 고주파 대역소자를 단일 몸체 및 단일 급전으로 구성함으로써 광대역의 특성을 갖도록 하여 저주파 및 고주파의 넓은 주파수 범위에서 사용이 가능하고, 안테나의 전체 무게 및 안테나를 구현하는데 드는 비용을 절감시킬 수 있는 잇점이 있다.

둘째, 고주파 대역소자가 배열된 1/2 파장 안테나로 동작함으로써 고이득을 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 외부의 송·수신장치와 RF(Radio Frequency) 전력을 송·수신하는 커넥터;

   상기 커넥터와 접촉되어 전송된 RF 전력을 전송시켜 주는 동축케이블;

   상기 동축케이블과 일측 끝단이 접촉되어 전기적으로 연결되도록 도전성 금속으로 형성되어 상기 RF 전력을 급전하는 급전선;

   상기 급전선의 타측 끝단과 연결되어 상기 급전된 RF 전력을 저주파 대역에서 공진시키는 저주파 대역소자와, 상기 저주파 대역소자의 양쪽에 각각 연결되어 단일 몸체 및 단일 급전을 이루며 상기 저주파 대역소자를 통하여 급전된 RF 전력을 고주파 대역에서 공진시키는 고주파 대역소자로 구성된 대역소자부;

   상기 대역소자부 하부에 형성되어 상기 대역소자부에서 공진된 저주파 신호 및 고주파 신호가 전송되는 유전체층; 및

   상기 유전체층 하부에 형성되어 상기 급전선을 접지시키는 그라운드가 구비됨을 특징으로 하는 광대역 무지향성 안테나.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 저주파 대역소자는,

   공진 대역폭을 증대시키기 위한 라디얼 개념의 삼각 변형패턴이 사용됨을 특징으로 하는 광대역 무지향성 안테나.