KR200377493Y1 - 커플링 급전을 이용한 원편파 안테나 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 원편파 안테나에 관한 것으로서, 특히 핸드헬드(Hand-held) 통신단말기에 사용되는 소형 원편파 안테나에 있어서 커플링 급전을 통하여 안테나 이득 및 대역폭을 향상시킬 수 있는 커플링 급전을 이용한 원편파 안테나를 제공한다.
Description
본 고안은 원편파 안테나에 관한 것으로서, 특히 핸드헬드(Hand-held) 통신단말기에 사용되는 소형 원편파 안테나에 있어서 커플링 급전을 통하여 안테나 이득 및 대역폭을 향상시킬 수 있는 커플링 급전을 이용한 원편파 안테나에 관한 것이다.
일반적인 원편파 안테나는 안테나의 복사소자 크기에 비해 접지면의 크기가 커질수록 일정크기까지는 이득이 증가한다. 따라서, 차량용 안테나와 같이 접지면의 크기가 안테나에 비해 매우 큰 경우 2-3dBi까지 선형편파이득을 얻을 수 있다.
그러나, 핸드헬드 형태의 단말기(한 손으로 들고 사용할 수 있는 통신단말기)에 사용되는 원편파 안테나는 소형화가 요구되기 때문에 접지면의 크기가 제한된 경우, 접지면의 크기가 한정되어 안테나에 비해 접지면의 크기가 비교적 작기 때문에 안테나의 이득이 현저하게 떨어지고, 충분한 이득을 얻기가 힘들다.
이 경우, 높은 유전율을 갖는 유전체를 사용하여 접지면에 비해 안테나를 작게 함으로써 안테나의 이득을 향상시킬 수 있지만, 높은 유전율에 따라 복사손실이 발생하고 대역폭이 협소해지게 된다.
도 1 내지 도 3에 종래기술에 따른 원편파 안테나의 단면도와 원편파 안테나의 정재파비 및 방사패턴을 나타내었다.
도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 원편파 안테나는 유전체의 상면 및 하면에 복사소자와 접지면이 급전핀을 통하여 연결되는데, 매우 협소한 대역폭을 가질 뿐만 아니라 저이득 특성을 갖게 된다.
따라서, 상기한 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은 접지면의 크기가 한정된 소형 안테나에서 이득을 향상시키기 위하여 커플링 급전을 이용한 원편파 안테나를 제공하는데 있다.
또한, 상기한 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 다른 목적은 접지면의 크기가 한정된 소형 안테나에서 대역폭을 향상시키기 위하여 커플링 급전을 이용한 원편파 안테나를 제공하는데 있다.
또한, 상기한 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 또 다른 목적은 접지면의 크기가 한정된 소형 안테나에서 이득과 대역폭을 향상시키기 위하여 커플링 급전을 이용한 원편파 안테나를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 원편파 안테나에 있어서,
안테나복사체를 장착하는 유전체와;
상기 유전체의 하면에 장착되는 접지면과;
상기 유전체의 상면에 장착되는 급전소자와;
상기 접지면과 상기 급전소자를 전기적으로 연결하는 급전핀; 및
상기 급전소자의 상부에 소정간격 이격되어 장착되며 상기 급전소자로부터 커플링 급전되는 복사소자;로 구성됨을 특징으로 하는 커플링 급전을 이용한 원편파 안테나를 제공한다.
또한, 본 고안에 따른 상기 커플링 급전을 이용한 원편파 안테나에 있어서 상기 복사소자와 상기 급전소자는 적어도 어느 하나가 코너 트렁케이티드(Conner Truncated) 구조로 형성됨이 바람직하다.
또한, 본 고안에 따른 상기 커플링 급전을 이용한 원편파 안테나에 있어서 상기 복사소자는 중앙에 상기 급전소자보다 큰 슬롯을 더 구비하여도 무방하며, 상기 복사소자의 슬롯은 코너 트렁케이티드 구조로 형성될 수 있다.
이하 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 4는 본 고안에 따른 커플링 급전을 이용한 원편파 안테나의 단면도이고, 도 5는 도 4의 원편파 안테나의 정재파비도이며, 도 6은 도 4의 원편파 안테나의 방사패턴도이다.
또한, 도 7a 내지 도 7i는 도 4의 원편파 안테나의 다양한 실시예를 보인 도면으로서, 복사소자 및 급전소자, 그리고 슬롯이 정사각형 또는 모서리가 절단된 Conner Truncated구조를 갖는 다양한 형태의 원편파 안테나를 보인 상면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 커플링 급전을 이용한 원편파 안테나(100)는 유전체(110), 접지면(120), 급전핀(130), 급전소자(140) 및 복사소자(150)로 구성된다.
본 고안에 따른 커플링 급전을 이용한 원편파 안테나(100)는 상기 접지면(120)의 크기가 한정된 소형 안테나에서 이득을 향상시키기 위해 안테나의 급전소자보다 크고 상기 접지면(120)보다 작은 크기의 복사소자(150)를 추가함에 있어서, 안테나 급전소자(140)와의 이격거리가 1/4파장보다 매우 가까운 곳에 상기 복사소자(150)가 위치한다.
이에 따라, 도 2 및 도 3과 대비되는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 커플링 급전을 이용한 원편파 안테나(100)는 상기 복사소자(150)를 추가함에 따라 상기 급전소자(140)와 상기 복사소자(150) 간의 커플링 급전을 이용함으로써 안테나의 이득을 향상시킬 수 있고, 복사패턴의 전후방비(F/B) 특성이 개선되며 추가적으로 보다 넓은 대역폭을 얻을 수 있다.
이때, 우수한 원편파 특성을 유지하기 위하여 상기 복사소자(150) 또한 안테나와 같은 편파구조를 갖는 것이 유리하다.
상기 급전소자(140)와 복사소자(150)는 원편파 특성을 얻기 위해 같은 편파특성을 갖도록 구성되는데, 도 7a 내지 도 7c에 도시된 바와 같이 상기 급전소자(140)는 모서리가 절단된(Conner Truncated)구조 등 원편파 특성을 갖도록 형성되며, 상기 복사소자(150)가 원편파 특성을 갖도록 형성되는 경우에는 정사각형 구조로도 형성가능하다.
또한, 상기 복사소자(150)는 사각형이나 상기 급전소자(140)와 같은 원편파 특성을 갖는 Conner Truncated 구조로 형성될 수 있다.
한편, 도 7d 내지 도 7i에 도시된 바와 같이 상기 복사소자(150)는 패치 중앙에 슬롯(160) 구조를 구비할 수 있으며, 이에 따라 정사각형 슬롯 구조나 상기 급전소자(140)와 동일한 원편파 특성을 갖는 Conner Truncated 슬롯 등의 구조로 형성가능하다.
상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 커플링 급전을 이용한 원편파 안테나는 저이득 및 협대역 특성을 갖던 종래기술에 따른 원편파 안테나에 다양한 형태의 복사소자를 추가하고 상기 복사소자와 급전소자 간의 커플링 급전을 이용함으로써 원편파 안테나의 이득을 향상시킬 수 있고 보다 넓은 대역폭을 제공할 수 있다.
한편, 본 고안의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예를 들어 설명하였으나, 본 고안의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 고안의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 실용신안등록청구의 범위뿐 아니라 이 실용신안등록청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 고안은 접지면의 크기가 한정된 소형 안테나에서 커플링 급전을 이용한 원편파 안테나를 제공함으로써 이득을 향상시키고, 대역폭을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 고안은 커플링 급전을 이용함으로써 안테나의 이득과 대역폭이 향상된 소형 안테나를 간편하게 제조할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 원편파 안테나의 단면도,
도 2는 도 1의 원편파 안테나의 정재파비도,
도 3은 도 1의 원편파 안테나의 방사패턴도,
도 4는 본 고안에 따른 커플링 급전을 이용한 원편파 안테나의 단면도,
도 5는 도 4의 원편파 안테나의 정재파비도,
도 6은 도 4의 원편파 안테나의 방사패턴도,
도 7a 내지 도 7i는 도 4의 원편파 안테나의 다양한 실시예를 보인 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100: 커플링 급전을 이용한 원편파 안테나
110: 유전체 120: 접지면
130: 급전핀 140: 급전소자
150: 복사소자 160: 슬롯
Claims (4)
- 원편파 안테나에 있어서,안테나복사체를 장착하는 유전체와;상기 유전체의 하면에 장착되는 접지면과;상기 유전체의 상면에 장착되는 급전소자와;상기 접지면과 상기 급전소자를 전기적으로 연결하는 급전핀; 및상기 급전소자의 상부에 소정간격 이격되어 장착되며 상기 급전소자로부터 커플링 급전되는 복사소자;로 구성됨을 특징으로 하는 커플링 급전을 이용한 원편파 안테나.
- 제 1항에 있어서, 상기 복사소자와 상기 급전소자는,적어도 어느 하나가 코너 트렁케이티드(Conner Truncated) 구조로 형성됨을 특징으로 하는 커플링 급전을 이용한 원편파 안테나.
- 제 1항에 있어서, 상기 복사소자는,중앙에 상기 급전소자보다 큰 슬롯을 더 구비함을 특징으로 하는 커플링 급전을 이용한 원편파 안테나.
- 제 3항에 있어서, 상기 복사소자의 슬롯은,코너 트렁케이티드 구조로 형성됨을 특징으로 하는 커플링 급전을 이용한 원편파 안테나.
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|---|---|---|---|---|
| KR100952979B1 (ko) * | 2007-11-20 | 2010-04-15 | 한국전자통신연구원 | 갭필러 시스템에서의 다중 대역 안테나 |
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