KR200404222Y1 - 소형화된 측면급전 패치 안테나 - Google Patents

Abstract

본 고안은 측면에서 급전된 패치 안테나를 소형화하기 위한 구조에 관한 것이다. 종래의 방법에서는 전자파 복사소자인 패치를 여러 개의 플라스틱 봉으로 지지하여 패치와 접지판 사이의 공간이 공기로 채워지게 된다. 이 경우 패치의 크기는 약 1/2 파장 정도 되어야 하며 접지판의 크기는 패치 크기의 2배 이상 되어야 한다. 이 안테나를 저주파에서 사용하고자 할 경우 패치의 크기가 너무 크게 되어 사용이 불편하므로 크기를 감소시킬 필요가 있다. 이를 위해 본 고안에서는 패치와 접지판 사이의 공간을 나일론, 아세탈, 아크릴과 같은 저가의 공업용 프라스틱으로 채우는 구조를 사용한다. 이 경우 패치의 크기와 접지판의 크기를 1/2까지 감소시킬 수 있으므로 안테나 전체 크기를 최대 1/2까지 줄일 수 있다.

Description

소형화된 측면급전 패치 안테나 {A side-fed patch antenna with reduced size}

도 1은 측면에서 급전된 공기 유전체 패치 안테나의 구조를 보인 것이다. 본 고안은 이 안테나에서 패치(2)의 크기를 감소시키고 더불어 접지판(1)의 크기도 줄임으로써 안테나 전체 크기를 감소시키는 구조에 관한 것이다. 측면에서 급전된 공기 유전체 패치 안테나는 패치와 접지판 사이의 간격(7)을 자유롭게 조정할 수 있는 구조로서 패치(2)의 대역폭 특성 설계가 용이하다는 장점을 가진다. 도 1에서 패치(2)는 사각형 또는 원형 모양의 금속판으로서 접지판(1)과 패치면 사이의 공간에 전자파 공진모드를 형성하여 패치(2)의 테두리로부터 전자파가 방사되게 하는 역할을 한다. 도 1의 패치(2)에서 두 모서리의 일부를 제거한 것은 원편파 전자파가 방사되게 하기 위함이다. 종래의 방법에서는 도 1의 패치(2)가 다수의 플라스틱 봉(5)에 의해 지지된다. 이 경우 패치(2)와 접지판(1) 사이의 공간이 대부분 공기로 채워지게 되어 패치의 크기가 약 1/2 파장 정도이어야 한다. 접지판(1)의 크기는 패치(2) 크기의 약 2 배 정도로 한다. 낮은 주파수에서 동작하는 패치 안테나를 구현하고자 할 경우 파장이 크므로 패치 안테나의 크기를 줄일 필요가 발생한다.

본 고안에서는 패치(2)의 크기를 감소시키기 위해 패치(2)와 접지판(6) 사이에 MC 나일론, 아세탈, 아크릴 등과 같은 공업용 플라스틱(6)을 설치하는 구조를 사용한다. 이 경우 패치(2)의 크기를 최대 1/2까지 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있으며 접지판의 크기도 같은 비율로 줄일 수 있다.

본 고안은 도 2에 그려져 있다. 접지판(1)은 패치(2)면과 접지면 사이에 공진 모드가 발생되게 하고 방사되는 전자파가 윗 방향으로 나가도록 하는 역할을 한다. 패치(2)의 급전을 위한 프로브(3a)와 동축선 커넥터(3b)는 외부에서 인가된 전자파 에너지를 패치(2)에 전달하는 역할을 한다. 본 고안은 도 2에서 패치(2)의 크기를 줄이기 위해 패치와 접지판(1) 사이의 공간을 MC 나일론, 아세탈, 아크릴과 같은 값싼 공업용 플라스틱(6)을 채우는 것이다. 플라스틱으로 채우는 공간은 패치 테두리 밖으로 나오는 부분(8a, 8b, 8c)이 패치와 접지판 사이의 간격(7)과 같게 하면 된다. 공업용 플라스틱의 유전상수는 보통 3.5 ∼ 4.0 범위이므로 패치의 크기를 약 1/2(1을 유전상수의 제곱근으로 나눈 비율)까지 줄일 수 있으며 더불어 접지판(1)의 크기도 같은 비율로 줄일 수 있다.

본 고안을 적용하여 패치 안테나의 크기를 약 1/2까지 줄일 수 있다. 본 고안은 특히 저주파 대역에서 사용되는 패치 안테나의 크기를 줄이는데 유용하다.

도 1은 종래 방법의 측면급전 패치 안테나 구성도.

도 2는 본 고안의 구성도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 안테나 접지판

2 : 전자파를 방사하는 패치

3a : 패치 급전용 프로브

3b : 패치 급전용 동축선 커넥터

4 : 동축선 커넥터를 고정하기 위한 금속판

5 : 패치를 지지하기 위한 플라스틱 봉

6 : 패치를 지지하며 패치의 크기를 감소시키기 위한 공업용 플라스틱

7 : 접지판과 패치와의 간격

8a, 8b, 8c : 공업용 플라스틱이 패치 테두리 밖으로 나오는 부분

Claims (1)

1. 측면에서 급전되는 패치 안테나에 있어서 패치(2)의 크기를 줄이기 위해 패치(2)와 접지판(1) 사이의 공간이 MC 나일론, 아세탈, 아크릴과 같은 저가의 공업용 플라스틱(6)으로 채워진 구조