KR200346226Y1 - 마이크로스트립 야기 안테나 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 무선통신 시스템에 사용되는 야기 안테나에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 마이크로스트립 기판상에 야기 안테나 패턴을 구성하여 단방향으로의 높은 지향성과 이득을 가지면서 광대역의 전기적 특성을 갖는 마이크로스트립 야기 안테나에 관한 것이다.
일반적으로 야기 안테나는 신호가 급전되어 전파를 송수신하는 복사기와, 상기 복사기의 전방에 구비되어 전파를 유도하는 도파기, 그리고 상기 복사기의 후방에 구비되어 전파를 반사시키는 반사기로 구성된다. 이와같은 종래 기술에 따른 야기 안테나는 설치시에 공간적 제약을 받으며, 안테나의 무게를 충분히 지지해 줄 수 있는 지지수단을 포함하여야 한다고 하는 문제점이 있었다.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 마이크로스트립 기판상에 야기 안테나 패턴 및 마이크로스트립 선로를 구성하여 단방향의 높은 지향성과 이득을 갖는 동시에 광대역의 전기적 특성을 갖는 마이크로스트립 야기 안테나를 제공한다.
또한, 마이크로스트립 기판에 야기 안테나를 구현함으로써 소형화, 경량화가 가능하고 시스템 장비에 설치시 공간적 제약을 해소하며 대량생산에 따른 원가 절감과 균일한 특성을 얻을 수 있는 효과를 가진다.
Description
본 고안은 무선통신 시스템에 사용되는 야기 안테나에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 마이크로스트립 기판상에 야기 안테나 패턴을 구성하여 단방향으로의 높은 지향성과 이득을 가지면서 광대역의 전기적 특성을 갖는 마이크로스트립 야기 안테나에 관한 것이다.
일반적으로 야기 안테나는 신호가 급전되어 전파를 송수신하는 복사기와, 상기 복사기의 전방에 구비되어 전파를 유도하는 도파기, 그리고 상기 복사기의 후방에 구비되어 전파를 반사시키는 반사기로 구성된다. 이와같은 종래 기술에 따른 야기 안테나는 설치시에 공간적 제약을 받으며, 안테나의 무게를 충분히 지지해 줄 수 있는 지지수단을 포함하여야 한다고 하는 문제점이 있었다.
상기와 같은 종래의 야기 안테나는 도 1에 도시된 바와 같이 커버(104) 내에 그 소자가 상기 반사기, 복사기, 도파기 순으로 배치되고, 급전 케이블(1030에 의해 상기 복사기에 신호가 인가되어 전파를 송수신하는 구조이다. 이와같은 종래의 야기 안테나는 상기 커버와 결합된 지지수단(102)에 의해 마스트(101) 등에 고정 설치된다.
그러나, 상기와 같은 종래 기술에 따른 야기 안테나는 협대역 특성을 가지며, 시스템 장비에 설치시 공간적 제약을 받고 안테나의 무게를 충분히 지지해 줄 수 있는 지지수단을 더 구비하여야 하는 문제점이 있다.
따라서, 본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 마이크로스트립 기판상에 야기 안테나 패턴 및 마이크로스트립 선로를 구성하여 단방향의 높은 지향성과 이득을 갖는 동시에 광대역의 전기적 특성을 갖는 마이크로스트립 야기 안테나를 제공한다.
또한, 마이크로스트립 기판에 야기 안테나를 구현함으로써 소형화, 경량화가 가능하고 시스템 장비에 설치시 공간적 제약을 해소하며 대량생산에 따른 원가 절감과 균일한 특성을 얻을 수 있는 마이크로스트립 야기 안테나를 제공한다.
도 1은 종래의 일반적인 야기 안테나의 구조를 나타내는 도면.
도 2는 본 고안에 따른 마이크로스트립 야기 안테나의 구조를 나타내는 도면.
도 3a는 본 고안에 따른 마이크로스트립 야기 안테나의 전면도.
도 3b는 본 고안에 따른 마이크로스트립 야기 안테나의 배면도.
도 3c는 본 고안에 따른 마이크로스트립 야기 안테나의 측면도.
도 4는 본 고안에 따른 마이크로스트립 야기 안테나의 전압정재파비를 나타내는 도면.
도 5는 본 고안에 따른 마이크로스트립 야기 안테나의 소자를 증가시킨 구조를 나타내는 도면.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
101. 마스트 102, 202. 지지수단
103. 급전 케이블 104. 커버
201. 하우징 203. 마이크로스트립 기판
204. 복사기 205. 도파기
206. 반사기 207. 접지면
208. 스트립 선로 209. 제 1 스터브
210. 제 2 스터브 211. 급전 콘넥터
212. 급전점
상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 무선통신 시스템에 사용되는 야기 안테나에 있어서, 자기 전류에 의하여 발생되는 전자파를 기생소자(parasites)로 여기시키기 위해 마이크로스트립 기판상에 형성된 반파장 다이폴 구조의 복사기(204);와 상기 복사기에 접속되어 신호를 전달하기 위해 일측에 급전점(212)이 형성되고 입력 임피던스가 정합된 마이크로스트립 선로(208);와 상기 마이크로스트립 선로의 입력 임피던스를 정합시키기 위해 마이크로스트립 선로상의 소정 위치에 형성된 제 1 스터브(209);와 상기 복사기에서 발생되는 전자파의 후방 복사를 반사시키기 위하여 반파장보다 조금 긴 구조를 갖고 복사기의 후방에 형성되는 반사기(206);와 상기 복사기의 전방에 형성되되, 복사기에서 발생되는 전자파와 반사기에서 반사된 전자파를 전방 복사를 통해 이득을 향상시키기 위하여 반파장보다 조금 짧은 구조를 갖는 도파기(205);와 상기 마이크로스트립 기판의 반대쪽 면에 반사기와 대향되도록 형성되어 임피던스 정합 및 후방 복사를 차단하는 접지면(207);과 상기 마이크로스트립 기판의 반대쪽 면에 접지면과 인접하도록 형성되어 임피던스 정합 및 대역폭을 향상시키기 위한 제 2 스터브(210);와 상기 급전점과 접속되어 외부의 전력을 공급하는 커넥터(209);와 상기 구성요소들을 수납하고 외부환경으로부터 보호하기 위한 커버(201); 및 안테나를 장착하기 위한 고정수단(202);을 포함하여 구성된다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 동일하거나 대응하는 부재는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 고안에 따른 마이크로스트립 야기 안테나의 구조를 나타내는 도면이다. 도시된 바와 같이 마이크로스트립 기판(203)상에 복사기(204), 도파기(205), 반사기(206)가 형성되고, 이들 소자가 형성된 상기 마이크로스트립 기판을 커버(201)가 감싸고 있는 구조이며, 이와같은 안테나가 고정수단(202)에 의해 장착된다.
도 3a 내지 도 3c는 각각 본 고안에 따른 마이크로스트립 야기 안테나의 전면도, 배면도, 측면도이다. 도 3a에 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 마이크로스트립 야기 안테나는, 마이크로스트립 기판의 전면에 자기 전류에 의하여 발생되는전자파를 기생소자(parasites)로 여기시키기 위해 형성된 반파장 다이폴 구조의 복사기(204)와, 상기 복사기에 접속되어 신호를 전달하기 위해 일측에 급전점(212)이 형성되고 입력 임피던스가 정합된 마이크로스트립 선로(208)와, 상기 마이크로스트립 선로의 입력 임피던스를 정합시키기 위해 마이크로스트립 선로상의 소정 위치에 형성된 제 1 스터브(209)와, 상기 복사기에서 발생되는 전자파의 후방 복사를 반사시키기 위하여 반파장보다 조금 긴 구조를 갖고 복사기의 후방에 형성되는 반사기(206)와, 상기 복사기의 전방에 형성되되, 복사기에서 발생되는 전자파와 반사기에서 반사된 전자파를 전방 복사를 통해 이득을 향상시키기 위하여 반파장보다 조금 짧은 구조를 갖는 적어도 하나 이상의 도파기(205)가 구비된다.
또한, 도 3b에 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 마이크로스트립 야기 안테나는, 상기 마이크로스트립 기판의 반대쪽 면에 반사기와 대향되도록 형성되어 임피던스 정합 및 후방 복사를 차단하는 접지면(207)과, 상기 접지면과 인접하도록 형성되어 임피던스 정합 및 대역폭을 향상시키기 위한 제 2 스터브(210)와, 상기 급전점과 접속되어 외부의 전력을 공급하는 커넥터(209)가 구비된다.
이때, 상기 복사기(204)는 반파장 다이폴 구조이며 본 고안의 실시예에서는 0.45λ의 길이로서 입력임피던스가 50Ω으로 정합된 상기 마이크로스트립 선로(208)로부터 신호를 인가받아 자유공간으로 복사하게 되며, 상기 반사기(206)는 반파장보다 조금 긴(본 고안의 실시예에서는 0.53λ) 길이로서 상기 복사기(204)와 0.18λ의 간격을 두고 상기 복사기(204)의 전자파의 후방 복사를 반사시킨다. 또한, 상기 도파기(205)는 반파장보다 조금 짧은(본 고안의 실시예에서는 0.3λ) 길이로서 상기 복사기(204)와 상기 반사기(206)로부터 여기된 전자파를 전방으로 복사함으로써 이득을 향상시키게 된다.
또한, 제 1 스터브(209)는 상기 마이크로스트립 선로(208)의 소정 위치에 형성되며 상기 마이크로스트립 선로(208)가 임피던스를 50Ω으로 정합할 수 있도록 캐패시터를 병렬 연결한 것과 같은 효과를 갖기 때문에, 상기 마이크로스트립 선로(208)의 미세한 변화에 대하여 상기 스터브의 크기와 위치를 가변함으로써 원하는 임피던스에 정합시킬 수 있고 안정적인 특성을 가질 수 있다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 접지면(207)은 상기 마이크로스트립 기판(202)의 반대쪽 면에 반사기와 대향되도록 형성되어 임피던스 정합 및 후방 복사를 차단하고, 상기 제 2 스터브(208)는 상기 접지면과 인접하도록 형성되어 상기 복사기(204)에서 발생되는 리액턴스를 개선하며 대역폭을 향상시킨다. 또한, 콘넥터(211)는 접지면에 접하여 외부의 전력을 급전점(212)을 통하여 상기 마이크로스트립 선로(208)에 공급하게 된다.
도 3c는 본 고안에 따른 마이크로스트립 야기 안테나의 측면도로서 마이크로스트립 기판(203)의 양면에 야기 안테나의 패턴을 구성함으로써 종래 기술에 비해 소형이며 경량인 것을 알 수 있다. 즉, 상기 마이크로스트립 기판(203)의 전면에는 복사기(204), 도파기(205), 반사기(206)와 마이크로스트립 선로(208) 및 제 1 스터브(209)가 형성되고, 마이크로스트립 기판(203)의 후면에는 접지면(207)과 제 2 스터브(208)가 형성된다.
도 4는 본 고안에 따른 마이크로스트립 야기 안테나의 전압정재파비를 나타내는 도면으로서 국내 개인휴대통신(PCS) 주파수인 1.75∼1.87GHz 대역에서의 측정값을 나타낸다. 도시된 바와 같이 전압정재파비(VSWR;Voltage Standing Wave Ratio)는 개인휴대통신 주파수 대역 내에서 1.3 이하인 것을 확인할 수 있다.
도 5는 본 고안에 따른 마이크로스트립 야기 안테나의 소자를 증가시킨 구조를 나타내는 도면이다. 본 고안은 상기 도파기(205)를 증가시킴으로써 이득을 향상시킬 수 있는데, 이와같은 설계 변경은 마이크로스트립 기판의 크기를 증가시키고 상기 실시예와 동일한 방법으로 도파기(205)를 더 형성하는 것만므로 가능하며 필요에 의해 상기 제 2 스터브(208)를 더 구비할 수도 있다.
이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환과 변경이 가능함은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백한 것이다.
본 고안에 따른 마이크로스트립 야기 안테나는, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 마이크로스트립 기판상에 야기 안테나 패턴 및 마이크로스트립 선로를 구성하여 단방향의 높은 지향성과 이득을 갖는 동시에 광대역의 전기적 특성을 갖는 효과가 있다.
또한, 마이크로스트립 기판에 야기 안테나를 구현함으로써 소형화, 경량화가 가능하고 시스템 장비에 설치시 공간적 제약을 해소하며 대량생산에 따른 원가 절감과 균일한 특성을 얻을 수 있는 효과를 가진다.
Claims (8)
- 무선통신 시스템에 사용되는 야기 안테나에 있어서,자기 전류에 의하여 발생되는 전자파를 기생소자로 여기시키기 위한 반파장 다이폴 구조의 복사기;상기 복사기에 접속되어 신호를 전달하기 위해 일측에 급전점이 형성되고 입력 임피던스가 정합된 마이크로스트립 선로;상기 마이크로스트립 선로의 입력 임피던스를 정합시키기 위해 마이크로스트립 선로상의 소정 위치에 형성된 제 1 스터브;상기 복사기에서 발생되는 전자파의 후방 복사를 반사시키기 위하여 반파장보다 조금 긴 구조를 갖고 복사기의 후방에 형성되는 반사기;상기 복사기의 전방에 형성되되, 복사기에서 발생되는 전자파와 반사기에서 반사된 전자파를 전방 복사를 통해 이득을 향상시키기 위하여 반파장보다 조금 짧은 구조를 갖는 적어도 하나 이상의 도파기;상기 마이크로스트립 기판의 반대쪽 면에 반사기와 대향되도록 형성되어 임피던스 정합 및 후방 복사를 차단하는 접지면;상기 마이크로스트립 기판의 반대쪽 면에 접지면과 인접하도록 형성되어 임피던스 정합 및 대역폭을 향상시키기 위한 제 2 스터브;상기 급전점과 접속되어 외부의 전력을 공급하는 커넥터;상기 구성요소들을 수납하고 외부환경으로부터 보호하기 위한 커버; 및안테나를 장착하기 위한 고정수단;을 포함하는 마이크로스트립 야기 안테나.
- 제 1 항에 있어서, 상기 마이크로스트립 기판은,그 전면에 복사기와 마이크로스트립 선로와 제 1 스터브와 반사기와 도파기가 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 야기 안테나.
- 제 1 항에 있어서, 상기 마이크로스트립 기판은,그 후면에 접지면과 제 2 스터브가 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 야기 안테나.
- 제 1 항에 있어서, 상기 복사기는,반파장 다이폴 구조로서 그 길이가 0.45λ인 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 야기 안테나.
- 제 1 항에 있어서, 상기 도파기는,반파장보다 조금 짧은 길이로서 0.3λ이며 상기 복사기의 전방에 적어도 하나 이상 구비되는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 야기 안테나.
- 제 1 항에 있어서, 상기 반사기는,반파장 보다 조금 긴 길이로서 0.53λ이며 상기 복사기의 후방에 0.18λ의간격을 두고 구비되는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 야기 안테나.
- 제 1 항에 있어서, 상기 마이크로스트립 선로는,그 소정 위치에 입력 임피던스를 정합시키는 제 1 스터브를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 야기 안테나.
- 제 1 항에 있어서, 상기 접지면은,상기 마이크로스트립 기판의 반대쪽 면에 상기 반사기와 대향되도록 형성되되, 그에 인접하여 제 2 스터브를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 야기 안테나.
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|---|---|---|---|
| KR20-2003-0040166U KR200346226Y1 (ko) | 2003-12-24 | 2003-12-24 | 마이크로스트립 야기 안테나 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| KR20-2003-0040166U KR200346226Y1 (ko) | 2003-12-24 | 2003-12-24 | 마이크로스트립 야기 안테나 |
Publications (1)
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|---|---|
| KR200346226Y1 true KR200346226Y1 (ko) | 2004-03-30 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR20-2003-0040166U KR200346226Y1 (ko) | 2003-12-24 | 2003-12-24 | 마이크로스트립 야기 안테나 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101435538B1 (ko) | 2013-02-15 | 2014-09-02 | 동서대학교산학협력단 | 광대역 평면 준-야기 안테나 |
| CN109742557A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-05-10 | 佛山市盛夫通信设备有限公司 | 高增益微带八木天线 |
| KR20210010308A (ko) | 2020-05-11 | 2021-01-27 | (주) 에이앤티에스 | 이동통신용 안테나 |
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2003
- 2003-12-24 KR KR20-2003-0040166U patent/KR200346226Y1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101435538B1 (ko) | 2013-02-15 | 2014-09-02 | 동서대학교산학협력단 | 광대역 평면 준-야기 안테나 |
| CN109742557A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-05-10 | 佛山市盛夫通信设备有限公司 | 高增益微带八木天线 |
| KR20210010308A (ko) | 2020-05-11 | 2021-01-27 | (주) 에이앤티에스 | 이동통신용 안테나 |
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