KR200487452Y1 - 디지털 지상파방송 수신용 내장형 안테나 및 이를 내장한 텔레비전 수상기 - Google Patents

Abstract

본 고안은, 제1 유전체 기판에 형성되는 구동 패치 소자와, 제2 유전체 기판에 형성되는 기생 패치 소자를 포함하고, 구동 패치 소자 양쪽 끝에는 임피던스 정합 스터브가 형성되고, 수신된 RF 신호가 분기되며, 분기된 신호를 또한 전력 결합하기 전에 180^o 위상 차를 갖도록 한 후 T-junction 회로를 통하여 임피던스 변환 전력 결합이 이루어지고, 구동 패치 소자와 기생 패치 소자는 Air-Gap을 두고 배치되며, 구동 패치 소자의 도체 패턴의 크기는 기생 패치 소자의 도체 패턴의 크기보다 작은 것을 특징으로 하는 디지털 지상파방송 수신용 내장형 안테나를 제공하고 이를 디지털 텔레비전 수상기에 내장하여, 디지털 텔레비전 수상기의 외부에 별도의 안테나를 설치해야 하는 번거로움을 최소화할 수 있고 구조가 간단하여 복잡한 제어장치를 제거함으로서 비용을 절감할 수 있는 효과가 있는, 디지털 지상파방송 수신용 내장형 안테나 및 이를 내장한 텔레비전 수상기를 개시한다.

Description

디지털 지상파방송 수신용 내장형 안테나 및 이를 내장한 텔레비전 수상기{A Digital TV Set with a Built-in Antenna}

본 고안은 디지털 지상파방송 수신용 내장형 안테나 및 이를 내장한 텔레비전 수상기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 기생 패치 소자와 구동 패치 소자를 포함하는 스택 마이크로스트립 패치 안테나 및 이를 내장한 디지털 텔레비전 수상기에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이, 디지털 방송은 아날로그 방송을 대체하여 디지털 방식에 의해 방송되는 고화질 및 고음질의 방송을 수신하여 종래의 방식보다 선명한 화질 및 뛰어난 음질을 구현한다. 또한, 디지털 방송은 신호를 압축해 전송하므로 아날로그 방식보다 많은 양의 정보를 전송할 수 있어서 다양한 데이터 방송 서비스를 제공한다.

전술한 디지털 방송을 수신하는 디지털 텔레비전 수상기는 지상파 디지털 방송 RF신호를 직접 입력받기 위해서는 디지털 텔레비전 수상기 후면에 구비되는 안테나 입력단자에 실내외 안테나를 별도로 연결하여야만 하는 불편함이 있어서 이를 극복하기 위해 안테나를 내장하기 위한 기술개발이 요구되고 있다.

한편 종래기술로 지향성을 조절하는 안테나 제어장치가 있으나 이는 장치의 복잡성으로 인하여 실제 적용에 어려움이 많은바 성능이 뛰어나고 구조가 간단한 내장형 안테나에 대한 기술개발이 요구되어 왔다.

대한민국 특허등록공보 등록번호 제10-0487304호 "실내 안테나가 내장된 디지털 티브이 수신기 및 안테나제어 장치"

본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는, 전술한 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 별개로 각각 설치되는 실내외 안테나를 디지털 텔레비전 수상기 내부에 내장될 수 있으면서도 성능이 뛰어나고 구조가 간단한 내장형 안테나 및 이를 내장한 텔레비전 수상기를 제공하는 데 있다.

전술한 목적을 달성하고자, 본 고안은, 제1 유전체 기판에 형성되는 구동 패치 소자와, 제2 유전체 기판에 형성되는 기생 패치 소자를 포함하며, 구동 패치 소자와 기생 패치 소자는 Air-Gap을 두고 배치되고, 구동 패치 소자와 기생 패치 소자는 사각형상의 도체 패턴으로 이루어지며, 구동 패치 소자로 입사된 디지털 지상파방송 신호는 구동 패치 소자의 양 끝으로 분기되고, 구동 패치 소자 양쪽 끝에 형성되는 임피던스 정합 스터브에 의하여 임피던스 정합 또는 튜닝이 이루어지며, 또한 전력 결합하기 전에 각각 상대적으로 180^o 위상 차를 갖도록 한 후, T-junction 회로를 통하여 임피던스 변환 전력 결합이 이루어진 후 출력되고, 구동 패치 소자의 도체 패턴의 크기는 기생 패치 소자의 도체 패턴의 크기보다 작은 것을 특징으로 하는 디지털 지상파방송 수신용 내장형 안테나를 제공한다. 또한, 디지털 지상파방송 수신용 내장형 안테나는 디지털 텔레비전 수상기의 LCD 패널과 후면커버 사이에 내장된다.

본 고안에 의하면, 텔레비전 수상기 내부에 지상파 디지털방송 RF신호를 수신하는 내장형 안테나를 일체로 구성하여, 디지털 텔레비전 수상기 외부에 별도의 안테나를 설치하여 관리해야 하는 번거로움을 최소화할 수 있고 구조가 간단하여 복잡한 제어장치를 제거함으로서 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 고안의 내장형 안테나의 전체적인 형태를 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 고안의 내장형 안테나의 내부 형태를 나타내는 구성도이다.
도 3은 도 1의 내장형 안테나가 텔레비전 수상기의 LCD 패널 뒷면에 부착된 것을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 텔레비전 수상기에 후면커버가 부착된 것을 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 전술한 특징을 갖는 본 고안을 더욱 상세히 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 고안의 내장형 안테나는 스택 마이크로스트립 패치 안테나 구조로 이루어진다. 스택 마이크로스트립 패치 안테나 구조는 구동 패치 소자와 기생 패치 소자의 이중 공진 구조에 의하며, 구동 패치 소자와 기생 패치 소자는 Air-Gap을 두고 배치되며, 원하는 디지털 지상파 방송 신호가 자유 공간으로부터 안테나 정방향에서 최대로 입사된다.

구동 패치 소자와 기생 패치 소자 간격(Gap)은 입력 임피던스 특성 및 동작 대역폭 특성을 결정하므로 중요한 설계 변수 중에 하나이다. Air-Gap은 유전체 지지봉에 의해 형성된다.

도 2를 참조하면, 본 고안의 내장형 안테나는 제1 유전체 기판에 형성되는 구동 패치 소자와, 제2 유전체 기판에 형성되는 기생 패치 소자를 포함한다. 구동 패치 소자로 입사된 디지털 지상파방송 신호는 구동 패치 소자의 양 끝으로 분기되고, 구동 패치 소자 양쪽 끝에 형성되는 임피던스 정합 스터브에 의하여 임피던스 정합 또는 튜닝이 이루어지며, 또한 전력 결합하기 전에 각각 상대적으로 180^o 위상 차를 갖도록 한 후, T-junction 회로를 통하여 임피던스 변환 전력 결합이 이루어진 후 출력된다.

이러한 구동 패치 소자의 양쪽 끝에서의 이중 급전 방식은 구동 패치 소자와 기생 패치 소자 간격(Gap)이 상대적으로 낮은 설계 값에서 동작하도록 하는 장점과 안테나 방사 패턴 특성이 한쪽으로 치우치는 오프셋 현상을 없애주는 장점이 있다.

제1 유전체 기판과 제2 유전체 기판은 FR4(Er=4.25) 일 수 있다.

구동 패치 소자와 기생 패치 소자는 사각형상의 도체 패턴으로 이루어지고, 구동 패치 소자의 도체 패턴의 크기가 기생 패치 소자의 도체 패턴의 크기보다 작은 것을 특징으로 한다. 구동 패치 소자는 상대적으로 작은 크기로 설계하므로 높은 주파수 대역에서 공진하고, 기생 패치 소자는 상대적으로 큰 크기로 설계하므로 낮은 주파수 대역에서 공진하는 특성을 갖는다.

도 3과 도 4를 참조하면, 본 고안의 내장형 안테나는 디지털 텔레비전 수상기의 LCD 패널과 후면커버 사이에 내장된다. 이는 디지털 텔레비전 수상기 외부에 별도의 안테나를 설치하여 관리해야 하는 번거로움을 최소화할 수 있고 구조가 간단하여 복잡한 제어장치를 제거함으로서 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 제1 유전체 기판에 형성되는 구동 패치 소자와, 제2 유전체 기판에 형성되는 기생 패치 소자를 포함하는 스택 마이크로스트립 패치 안테나 구조의 디지털 지상파방송 수신용 내장형 안테나에 있어서,
   구동 패치 소자와 기생 패치 소자는 Air-Gap을 두고 배치되고,
   구동 패치 소자와 기생 패치 소자는 사각형상의 도체 패턴으로 이루어지며,
   구동 패치 소자로 입사된 디지털 지상파방송 신호는 구동 패치 소자의 양 끝으로 분기되고, 구동 패치 소자 양쪽 끝에 형성되는 임피던스 정합 스터브에 의하여 임피던스 정합 또는 튜닝이 이루어지며, 또한 전력 결합하기 전에 각각 상대적으로 180^o 위상 차를 갖도록 한 후, T-junction 회로를 통하여 임피던스 변환 전력 결합이 이루어진 후 출력되고,
   구동 패치 소자의 도체 패턴의 크기는 기생 패치 소자의 도체 패턴의 크기보다 작은 것을 특징으로 하는 디지털 지상파방송 수신용 내장형 안테나.
   
2. 디지털 지상파방송 수신용 내장형 안테나가 디지털 텔레비전 수상기의 LCD 패널과 후면커버 사이에 내장되며,
   상기 내장형 안테나는 제1 유전체 기판에 형성되는 구동 패치 소자와, 제2 유전체 기판에 형성되는 기생 패치 소자를 포함하는 스택 마이크로스트립 패치 안테나 구조이고,
   구동 패치 소자와 기생 패치 소자는 Air-Gap을 두고 배치되고,
   구동 패치 소자와 기생 패치 소자는 사각형상의 도체 패턴으로 이루어지며,
   구동 패치 소자로 입사된 디지털 지상파방송 신호는 구동 패치 소자의 양 끝으로 분기되고, 구동 패치 소자 양쪽 끝에 형성되는 임피던스 정합 스터브에 의하여 임피던스 정합 또는 튜닝이 이루어지며, 또한 전력 결합하기 전에 각각 상대적으로 180^o 위상 차를 갖도록 한 후, T-junction 회로를 통하여 임피던스 변환 전력 결합이 이루어진 후 출력되고,
   구동 패치 소자의 도체 패턴의 크기는 기생 패치 소자의 도체 패턴의 크기보다 작은 것을 특징으로 하는 디지털 지상파방송 수신용 내장형 안테나가 내장된 디지털 텔레비전 수상기.

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