KR20050005319A - Microstrip antenna apparatus and connecting method thereof - Google Patents

Microstrip antenna apparatus and connecting method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20050005319A
KR20050005319A KR1020030044364A KR20030044364A KR20050005319A KR 20050005319 A KR20050005319 A KR 20050005319A KR 1020030044364 A KR1020030044364 A KR 1020030044364A KR 20030044364 A KR20030044364 A KR 20030044364A KR 20050005319 A KR20050005319 A KR 20050005319A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
microstrip antenna
microstrip
transmission
line
antenna device
Prior art date
Application number
KR1020030044364A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
정명숙
김완주
최재현
박정동
Original Assignee
국방과학연구소
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 국방과학연구소 filed Critical 국방과학연구소
Priority to KR1020030044364A priority Critical patent/KR20050005319A/en
Publication of KR20050005319A publication Critical patent/KR20050005319A/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/08Radiating ends of two-conductor microwave transmission lines, e.g. of coaxial lines, of microstrip lines
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/52Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
    • H01Q1/521Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure reducing the coupling between adjacent antennas
    • H01Q1/525Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure reducing the coupling between adjacent antennas between emitting and receiving antennas

Landscapes

  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

PURPOSE: A microstrip antenna device and connection method thereof are provided to individually test a microstrip antenna and a transmitting/receiving module and reduce the size and weight of the device. CONSTITUTION: A microstrip antenna device comprises a microstrip antenna and a transmitting/receiving module connected integrally with each other. The microstrip antenna includes a microstrip line, a ground plane, a dielectric interposed between the microstrip line and the ground plane, and a ground plate attached to the ground plane. The transmitting/receiving module includes a coaxial line which is directly connected to the microstrip line, penetrating through the ground plate.

Description

마이크로스트립 안테나 장치 및 그 연결방법{MICROSTRIP ANTENNA APPARATUS AND CONNECTING METHOD THEREOF}Microstrip antenna device and its connection method {MICROSTRIP ANTENNA APPARATUS AND CONNECTING METHOD THEREOF}

본 발명은 마이크로스트립 안테나 장치 및 그 연결방법에 관한 것으로서, 특히 마이크로스트립 안테나와 송수신 모듈을 개별적으로 시험할 수 있으면서 소형화및 경량화가 가능한 마이크로스트립 안테나 장치 및 그 연결방법에 관한 것이다.The present invention relates to a microstrip antenna device and a method of connecting the same, and more particularly, to a microstrip antenna device and a method of connecting the microstrip antenna and the transmission / reception module that can be individually tested and reduced in size and weight.

일반적으로 평판형 마이크로스트립 안테나와 송수신 모듈을 연결할 때는 케이블을 사용하는데, 이 경우 사용하는 주파수대역이 높을수록 손실이 크기 때문에 연결되는 케이블의 길이는 가능한 짧게 하는 것이 유리하다.In general, a cable is used to connect the planar microstrip antenna and the transmission / reception module. In this case, the higher the frequency band is used, the greater the loss.

이러한 개념으로 집적 안테나 기법을 많이 사용하는데, 주로 송수신 모듈 중 수신부 초단의 저잡음 증폭기나 송신부 종단의 전력증폭기를 안테나와 집적시킨다. 그러나, 이러한 경우 안테나와 집적되는 송수신 부품을 같이 설계해야 하기 때문에 설계가 복잡해지고 안테나와 송수신 모듈을 분리하여 개별적으로 시험할 수 없다는 문제점이 있었다.In this concept, the integrated antenna technique is used a lot. The low noise amplifier at the receiver end or the power amplifier at the transmitter end is mainly integrated with the antenna. However, in this case, since the transmission and reception components integrated with the antenna must be designed together, there is a problem in that the design becomes complicated and the antenna and the transmission / reception module cannot be separately tested.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 종래의 마이크로스트립 안테나 장치에서는 연결 커넥터를 이용하여 안테나와 송수신 모듈을 연결하였다.In order to solve this problem, the conventional microstrip antenna device is connected to the antenna and the transmission and reception module using a connection connector.

도 1은 종래의 마이크로스트립 안테나 장치에서 마이크로스트립 안테나의 한 예를 나타낸 것으로서 이후 설명되는 모든 단면도는 도 1의 0-0' 부분의 단면에 대한 것이다.FIG. 1 shows an example of a microstrip antenna in a conventional microstrip antenna device, and all cross-sectional views described later are taken for the cross section of the portion 0-0 'of FIG.

도 2a는 마이크로스트립 안테나의 체결과정을 설명하기 위한 분리 단면도이고, 도 2b는 체결이 이루어진 마이크로스트립 안테나의 단면도이다.2A is an exploded cross-sectional view illustrating a fastening process of the microstrip antenna, and FIG. 2B is a cross-sectional view of the microstrip antenna fastened.

도 2a를 참조하여, 마이크로스트립 안테나의 체결과정을 설명한다.Referring to Figure 2a, the fastening process of the microstrip antenna will be described.

우선, 안테나부(10)와 접지판(20)을 전도성 에폭시(30)를 사용하여 부착한다. 여기서, 안테나부(10)는 마이크로스트립 선로(11), 접지면(12) 및 마이크로스트립 선로(11)와 접지면(12) 사이에 있는 유전체(13)로 구성되어 있으며,접지판(20)은 도금된 접지용 금속판이다.First, the antenna unit 10 and the ground plate 20 are attached using the conductive epoxy 30. Here, the antenna unit 10 is composed of a microstrip line 11, a ground plane 12 and a dielectric 13 between the microstrip line 11 and the ground plane 12, the ground plate 20 Silver plated ground metal plate.

다음, 비드(bead)(40)를 접지판(20)에서 접지면(12) 쪽으로 삽입하고, 유전체(13)를 거쳐 마이크로스트립 선로(11)에 이르는 개구(11') 안으로 비드(40)의 핀(41)을 넣은 후, 마이크로스트립 선로(11)와 핀(41)이 전기적으로 연결되도록 납땜을 한다.Next, a bead 40 is inserted from the ground plate 20 toward the ground plane 12, and the beads 40 are inserted into the opening 11 ′ through the dielectric 13 to the microstrip line 11. After the pin 41 is inserted, the microstrip line 11 and the pin 41 are soldered to be electrically connected.

안테나부(10)와 접지판(20)을 안테나 체결용 나사(14)를 이용하여 고정시키고, 마지막으로 커넥터(50)를 비드(40)의 반대 쪽 핀(42)에 맞도록 한 후 커넥터 체결용 나사(51)를 이용하여 접지판(20)에 부착한다.The antenna unit 10 and the ground plate 20 are fixed using the antenna fastening screw 14, and finally, the connector 50 is fitted to the pin 42 opposite the bead 40, and then the connector is fastened. It is attached to the ground plate 20 using the screw (51).

이와 같이, 체결과정이 이루어지면 도 2b에서 도시된 바와 같은 마이크로스트립 안테나가 제공된다.As such, when the fastening process is performed, a microstrip antenna as shown in FIG. 2B is provided.

도 3은 종래의 마이크로스트립 안테나 장치에서 송수신 모듈을 나타낸 것으로서, 도 3a는 송수신 모듈의 체결과정을 설명하기 위한 분리 단면도이고, 도 3b는 체결이 이루어진 송수신 모듈의 단면도이다.3 is a view illustrating a transmission / reception module in a conventional microstrip antenna device. FIG. 3A is an exploded cross-sectional view for explaining a fastening process of a transmission / reception module, and FIG. 3B is a cross-sectional view of a transmission / reception module in which a fastening is performed.

도 3a를 참조하여, 송수신 모듈의 체결과정을 설명한다.Referring to Figure 3a, the fastening process of the transmission and reception module will be described.

송수신 모듈(60)은 송수신에 관련된 RF 소자 및 동축선로(90)를 포함하고, 외부에 모듈하우징(70)이 설치되어 있어 내부 소자를 보호하고 있다. 여기서, 동축선로(90)는 50 Ω전송선로로서, Ka-대역 이하의 전파를 전송한다.The transmission and reception module 60 includes an RF element and a coaxial line 90 related to transmission and reception, and a module housing 70 is installed outside to protect the internal device. Here, the coaxial line 90 is a 50? Transmission line, and transmits radio waves below the Ka-band.

우선, 모듈하우징(70) 위에 접지판(20)과 동일한 두께의 금속판(80)을 놓고 하우징 체결용 나사(71)를 이용하여 부착시킨다. 여기서, 하우징 체결용 나사(71)의 탭 사이즈 및 직경은 상기 안테나 체결용 나사(14)의 그것과 동일하며, 모듈하우징(70) 밖으로 보이는 동축선로(90)의 길이는 금속판(80)의 두께와 동일하다.First, the metal plate 80 having the same thickness as the ground plate 20 is placed on the module housing 70 and attached using the housing fastening screw 71. Here, the tab size and diameter of the housing fastening screw 71 is the same as that of the antenna fastening screw 14, and the length of the coaxial line 90 visible out of the module housing 70 is the thickness of the metal plate 80. Is the same as

다음, 금속판(80) 밖으로 보이는 동축선로(90)의 중심도체(91)와 잘 맞도록 커넥터(50')를 부착시킨 후, 커넥터 체결용 나사(51')를 이용하여 부착시킨다.Next, the connector 50 'is attached so as to fit with the center conductor 91 of the coaxial line 90 visible outside the metal plate 80, and then attached using the connector fastening screw 51'.

이와 같이, 체결이 이루어지면 도 3b에서 도시된 바와 같은 송수신 모듈이 제공된다.As such, when the fastening is made, a transmission / reception module as shown in FIG. 3B is provided.

상기와 같이 체결되어 제공된 각각의 마이크로스트립 안테나와 송수신 모듈은 도 4에서 도시된 바와 같이 서로 연결된다.Each of the microstrip antennas provided and fastened as described above is connected to each other as shown in FIG. 4.

즉, 마이크로스트립 안테나의 커넥터(50)와 송수신 모듈의 커넥터(50')가 연결 커넥터(100)에 각각 삽입됨으로써 상호 연결된다.That is, the connector 50 of the microstrip antenna and the connector 50 'of the transmission / reception module are respectively inserted into the connection connector 100 to be connected to each other.

그러나, 상기와 같이 연결된 종래의 마이크로스트립 안테나 장치는 마이크로스트립 안테나와 송수신 모듈의 총 길이가 매우 긴 것을 알 수 있다. 따라서, 설계시 공간적 제약이 있는 경우 이러한 종래의 연결 구조는 적합하지 않다.However, in the conventional microstrip antenna device connected as described above, it can be seen that the total length of the microstrip antenna and the transmission / reception module is very long. Therefore, this conventional connection structure is not suitable when there are spatial constraints in the design.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 마이크로스트립 안테나와 송수신 모듈을 개별적으로 시험할 수 있으면서 장치의 소형화 및 경량화가 가능한 마이크로스트립 안테나 장치 및 그 연결방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a microstrip antenna device and a connection method capable of miniaturizing and lightening the device while being able to individually test the microstrip antenna and the transmission / reception module. .

이를 위해, 본 발명은 마이크로스트립 선로, 접지면, 상기 마이크로스트립 선로와 상기 접지면 사이에 있는 유전체 및 상기 접지면에 부착된 접지판으로 구성된 마이크로스트립 안테나와 동축선로를 포함하는 송수신 모듈이 일체로 연결된 마이크로스트립 안테나 장치에 있어서, 상기 동축선로가 상기 접지판을 관통하여 상기 마이크로스트립 선로와 직접 연결되는 것을 특징으로 한다.To this end, the present invention is a microstrip line, a ground plane, a microstrip antenna composed of a microstrip line and a ground plate attached to the ground plane attached to the ground plane, the dielectric between the microstrip line and the ground plane integrally transmit and receive a module In the connected microstrip antenna device, the coaxial line is directly connected to the microstrip line through the ground plate.

또한, 본 발명은 마이크로스트립 선로, 접지면, 상기 마이크로스트립 선로와 상기 접지면 사이에 있는 유전체 및 상기 접지면에 부착된 접지판으로 구성된 마이크로스트립 안테나와 동축선로를 포함하는 송수신 모듈을 일체로 연결하기 위한 마이크로스트립 안테나 장치의 연결방법에 있어서, 상기 동축선로를 상기 접지판에 삽입하여 상기 마이크로스트립 선로와 직접 연결시키는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is integrally connected to the transmission and reception module including a microstrip line and a coaxial line consisting of a microstrip line, a ground plane, a dielectric between the microstrip line and the ground plane and a ground plate attached to the ground plane. In the method of connecting a microstrip antenna device, characterized in that the coaxial line is inserted into the ground plate and directly connected to the microstrip line.

도 1은 종래의 마이크로스트립 안테나의 구성도를 설명하기 위한 예시도.1 is an exemplary view for explaining a configuration diagram of a conventional microstrip antenna.

도 2a는 종래의 마이크로스트립 안테나의 체결과정을 설명하기 위한 분리 단면도.Figure 2a is an exploded cross-sectional view for explaining a fastening process of a conventional microstrip antenna.

도 2b는 종래의 마이크로스트립 안테나의 단면도.Figure 2b is a cross-sectional view of a conventional microstrip antenna.

도 3a는 종래의 송수신 모듈의 체결과정을 설명하기 위한 분리 단면도.Figure 3a is an exploded cross-sectional view for explaining a fastening process of a conventional transmission and reception module.

도 3b는 종래의 송수신 모듈의 단면도.Figure 3b is a cross-sectional view of a conventional transmission and reception module.

도 4는 마이크로스트립 안테나와 송수신 모듈이 연결된 종래의 마이크로스트립 안테나 장치의 단면도.4 is a cross-sectional view of a conventional microstrip antenna device in which a microstrip antenna and a transmission / reception module are connected.

도 5a는 본 발명에 의한 마이크로스트립 안테나 장치의 연결방법을 설명하기 위한 분리 단면도.Figure 5a is an exploded cross-sectional view for explaining a connection method of a microstrip antenna device according to the present invention.

도 5b는 본 발명에 의한 마이크로스트립 안테나 장치의 단면도.5B is a cross-sectional view of the microstrip antenna device according to the present invention.

도 6은 송수신 격리도 향상을 검증하기 위한 시뮬레이션에 사용된, 본 발명의 마이크로스트립 안테나 장치의 연결방법이 적용된 송수신 분리형 마이크로스트립 안테나 장치의 예시도.6 is an exemplary diagram of a separate transmit and receive microstrip antenna device to which a method for connecting a microstrip antenna device according to the present invention is used in a simulation for verifying improvement in transmit and receive isolation.

도 7은 도 5의 A-A'의 단면도.FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 5;

도 8은 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프도.8 is a graph showing simulation results.

도 9는 본 발명에 의한 송수신 분리형 마이크로스트립 안테나 장치의 등가회로도.Figure 9 is an equivalent circuit diagram of a separate transmission and reception microstrip antenna device according to the present invention.

** 도면의 주요부분에 대한 부호설명 **** Explanation of Signs of Major Parts of Drawings **

1 : 마이크로스트립 방사소자 2 : 마이크로스트립 급전부1 microstrip radiating element 2 microstrip feeder

10 : 안테나부 11 : 마이크로스트립 선로10 antenna portion 11: microstrip line

11' : 개구 12 : 접지면11 ': opening 12: ground plane

13 : 유전체 14 : 안테나 체결용 나사13 dielectric 14 antenna fastening screw

20 : 접지판 30 : 전도성 에폭시20: ground plate 30: conductive epoxy

40 : 비드 41, 42 : 비드 핀40: Bead 41, 42: Bead Pin

50, 50' : 커넥터 51, 51' : 커넥터 체결용 나사50, 50 ': Connector 51, 51': Connector fastening screw

60 : 송수신 모듈 70 : 모듈하우징60: transceiver module 70: module housing

71 : 하우징 체결용 나사 80 : 금속판71: housing fastening screw 80: metal plate

90 : 동축선로 91 : 중심도체90: coaxial line 91: center conductor

100 : 연결 커넥터 110 : 공극100: connection connector 110: air gap

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 5는 본 발명에 의한 마이크로스트립 안테나 장치를 나타낸 것으로서, 도 5a는 마이크로스트립 안테나 장치의 연결방법을 설명하기 위한 분리 단면도이고, 도 5b는 연결이 이루어진 마이크로스트립 안테나 장치의 단면도이다.5 is a cross-sectional view illustrating a microstrip antenna device according to the present invention. FIG. 5A is an exploded cross-sectional view for explaining a method of connecting the microstrip antenna device, and FIG. 5B is a cross-sectional view of the microstrip antenna device connected.

여기서, 도 5에서 도 2 및 도 3과 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하고 있음에 유의한다.Note that the same reference numerals are used for the same parts as in FIGS. 2 and 3 in FIG. 5.

본 발명에 의한 마이크로스트립 안테나 장치에서, 종래와 달리, 마이크로스트립 안테나에는 비드(40)와 커넥터(50)가 없고, 송수신 모듈에는 금속판(80)과 커넥터(50')가 없다.In the microstrip antenna device according to the present invention, unlike the prior art, the microstrip antenna does not have the beads 40 and the connector 50, and the transmission / reception module does not have the metal plate 80 and the connector 50 '.

즉, 종래의 마이크로스트립 안테나에서 비드(40)와 커넥터(50)를 제거하고, 송수신 모듈에서는 금속판(80)과 커넥터(50')를 제거한 후, 비드(40)가 삽입되는 자리에 동축선로(90)를 삽입한다. 이 때, 동축선로(90)는 비드(40)의 직경과 동일하여야 하며, 개구(11')에 삽입되는 동축선로(90)의 중심도체(91)가 마이크로스트립 선로(11)와 전기적으로 연결되도록 납땜을 한다.That is, the bead 40 and the connector 50 are removed from the conventional microstrip antenna, and the metal plate 80 and the connector 50 'are removed from the transmit / receive module, and then the coaxial line ( Insert 90). At this time, the coaxial line 90 should be the same as the diameter of the bead 40, the center conductor 91 of the coaxial line 90 inserted into the opening (11 ') is electrically connected to the microstrip line (11). Solder if possible.

다음, 마이크로스트립 안테나와 송수신 모듈(60)을 체결수단에 의해 부착 고정시킨다. 체결수단으로는 종래와 같이 하우징 체결용 나사(71)를 사용할 수 있다. 마이크로스트립 안테나와 송수신 모듈을 체결수단에 의하지 않고, 더 얇은 구조로 제작하기 위해, 모듈하우징(70) 위에 전도성 에폭시를 도포하여 마이크로스트립 안테나를 부착할 수도 있으나, 이 경우 개별 시험 시 접지판(20)을 다시 떼어내는 과정에서 유전체(13)에 균열이 발생하여 안테나의 성능이 나빠질 수 있다.Next, the microstrip antenna and the transceiver module 60 are attached and fixed by the fastening means. As the fastening means, a housing fastening screw 71 can be used as in the related art. In order to manufacture the microstrip antenna and the transmission / reception module in a thinner structure without using a fastening means, a microstrip antenna may be attached by applying a conductive epoxy on the module housing 70, but in this case, the ground plate 20 may be used in an individual test. In the process of removing) again, cracks may occur in the dielectric 13, thereby degrading the performance of the antenna.

이와 같이, 마이크로스트립 안테나와 송수신 모듈이 연결되면, 도 5b에서 도시된 바와 같은 마이크로스트립 안테나 장치가 제공된다.As such, when the microstrip antenna and the transmitting / receiving module are connected, the microstrip antenna device as shown in FIG. 5B is provided.

도 6은 본 발명의 마이크로스트립 안테나 장치의 연결방법이 적용된 송수신 분리형 마이크로스트립 안테나 장치의 예시도를 나타낸 것으로서, 이것은 송수신 격리도 향상을 검증하기 위한 시뮬레이션에 사용된다.6 shows an exemplary diagram of a transmission / reception type detachable microstrip antenna device to which the method for connecting a microstrip antenna device of the present invention is applied, which is used in a simulation for verifying improvement in transmission / reception isolation degree.

본 발명에 의한 연결방법을 송수신 분리형 마이크로스트립 안테나 장치에 적용할 경우, 제작 상 발생하는 공극의 영향이 비교적 크게 나타날 수 있다.When the connection method according to the present invention is applied to a transmission / reception type microstrip antenna device, the influence of the voids generated during manufacture may be relatively large.

도 6에서 확대된 부분은 동축선로(90)와 마이크로스트립 선로(11)가 직접 연결되어 있는 부분으로서, 접지판(20)과 동축선로(90) 사이에 공극(110)이 있음을 알 수 있다.In FIG. 6, the enlarged portion is a portion in which the coaxial line 90 and the microstrip line 11 are directly connected to each other, and there is a gap 110 between the ground plate 20 and the coaxial line 90. .

도 7은 도 6의 A-A'부분을 잘라낸 단면도이다. 도 7에서 도시된 바와 같이, 송수신 분리형 마이크로스트립 안테나 장치는 송신부분(포트 1)과 수신부분(포트2)이 분리되어 있는 것을 제외하고는, 도 5b에 도시된 마이크로스트립 안테나 장치와 동일하다.7 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 6. As shown in FIG. 7, the transmission / reception type microstrip antenna device is the same as the microstrip antenna device shown in FIG. 5B except that the transmitting part (port 1) and the receiving part (port 2) are separated.

도 7에서 보면, 공극(110)은 접지판(20)과 동축선로(90) 사이 외에도 접지판(20)과 모듈하우징(70) 사이에도 존재하고 있다.In FIG. 7, the air gap 110 is present between the ground plate 20 and the module housing 70 in addition to the ground plate 20 and the coaxial line 90.

이러한 공극(110)은 제작시 오차에 의해 발생하는 것으로 보통 수백 μm 단위로 나타나는데, 이것은 낮은 주파수 대역에서는 문제가 되지 않으나 밀리미터파 대역과 같은 높은 주파수 대역에서는 송수신 격리도를 나쁘게 하는 윈인이 된다.The air gap 110 is caused by an error in manufacturing, and usually appears in hundreds of micrometers, which is not a problem in the low frequency band, but becomes a cause of bad transmission and reception isolation in the high frequency band such as the millimeter wave band.

공극(110)에 의한 송수신 격리도의 저하문제는 도 6 및 도 7의 빗금부분 즉 송신부분과 수신부분 사이의 유전체(13)와 접지면(12) 및 접지판(20)을 분리해냄으로써 해결될 수 있다.The problem of deterioration in transmission and reception isolation by the air gap 110 can be solved by separating the dielectric 13, the ground plane 12, and the ground plate 20 between the hatched portions of FIGS. 6 and 7, that is, the transmitting portion and the receiving portion. Can be.

도 8은 도 5에 도시된 송수신 분리형 마이크로스트립 안테나 장치에 대한 시뮬레이션을 수행한 결과를 나타내는 그래프도이다. 본 발명에서는, 상용 툴인 CST사의 MWS(Microwave Studio)를 사용하여 시뮬레이션을 수행하였다.FIG. 8 is a graph illustrating a result of a simulation performed on a separate transmission / reception type microstrip antenna device shown in FIG. 5. In the present invention, the simulation was performed using MWS (Microwave Studio) of CST, a commercial tool.

도 8의 그래프에서, 가로축은 접지판 및 유전체를 분리한 거리(d/λ0, 여기서, λ0는 안테나 운영주파수의 자유공간 파장이다)를 나타내고, 세로축은 격리도(dB)를 나타낸다.In the graph of FIG. 8, the horizontal axis represents the distance separating the ground plate and the dielectric (d / λ 0 , where λ 0 is the free space wavelength of the antenna operating frequency), and the vertical axis represents the isolation (dB).

도 8에서 도시된 바와 같이, 마이크로스트립 안테나 장치가 이상적으로 제작된 경우, 즉 공극이 발생하지 않은 경우에는 송수신 격리도가 대략 -56dB 정도로 거의 일정하다. 그러나, 일반적으로 송수신 분리형 마이크로스트립 안테나 장치의제작 시 공극이 발생하므로, 마이크로스트립 안테나 장치의 송수신 격리도(d=0에서의 격리도)는 대략 -28dB 정도로 나빠져 있다.As shown in FIG. 8, when the microstrip antenna device is ideally manufactured, that is, when no gap is generated, the transmit and receive isolation is almost constant at about -56 dB. However, in general, since a gap is generated in the fabrication of the transmission / reception type microstrip antenna device, the transmission / reception isolation degree (isolation degree at d = 0) of the microstrip antenna device is about -28 dB worse.

여기서, 접지판 및 유전체를 마이크로스트립 안테나에서 분리하면 그 분리된 거리에 따라 격리도가 변하게 되는데, 도 8에서 알 수 있는 것처럼 분리거리에 따라 격리도가 점점 작아지고 있음을 알 수 있다.In this case, when the ground plate and the dielectric are separated from the microstrip antenna, the isolation is changed according to the separated distance, and as can be seen from FIG. 8, the isolation is gradually decreased according to the separation distance.

이와 같이, 공극에 의한 격리도의 저하문제는 송신부분과 수신부분 사이의 유전체 및 접지판을 분리해냄으로써 해결할 수 있다는 것을 알 수 있다.As described above, it can be seen that the problem of lowering the isolation due to the gap can be solved by separating the dielectric and the ground plate between the transmitting part and the receiving part.

도 9는 본 발명에 의한 송수신 분리형 마이크로스트립 안테나 장치의 등가회로도를 나타낸다.9 is an equivalent circuit diagram of a separate transmission / reception type microstrip antenna device according to the present invention.

도 9에서, 도면부호 120은 포트 1의 등가회로를 나타내고, 도면부호 130은 포트 2의 등가회로를 나타내고, 도면부호 140은 공극(110)에 의한 기생성분을 나타낸다.In FIG. 9, reference numeral 120 denotes an equivalent circuit of port 1, reference numeral 130 denotes an equivalent circuit of port 2, and reference numeral 140 denotes a parasitic component by the gap 110.

포트 1의 등가회로(120)에서, R1은 포트 1의 마이크로스트립 선로의 등가저항이고, L1은 포트 1의 마이크로스트립-동축선로의 천이구조의 등가 인덕턴스이고, C1은 포트 1의 마이크로스트립-동축선로의 등가 커패시턴스이다.In the equivalent circuit 120 of port 1, R1 is the equivalent resistance of the microstrip line of port 1, L1 is the equivalent inductance of the transition structure of the microstrip-coaxial line of port 1, and C1 is the microstrip-coaxial of port 1 Equivalent capacitance of the track.

포트 2의 등가회로(130)에서, R2는 포트 2의 마이크로스트립 선로의 등가저항이고, L2는 포트 2의 마이크로스트립-동축선로의 천이구조의 등가 인덕턴스이고, C2는 포트 2의 마이크로스트립-동축선로의 등가 커패시턴스이다.In the equivalent circuit 130 of port 2, R2 is the equivalent resistance of the microstrip line of port 2, L2 is the equivalent inductance of the transition structure of the microstrip-coaxial line of port 2, and C2 is the microstrip-coaxial of port 2 Equivalent capacitance of the track.

기생성분(140)은 두 송수신 포트 사이에서 인덕턴스 성분으로 나타나서, 두 포트간에 상호영향을 증대시킨다. 기생성분(140)은 포트 1의 공극에 의해 발생되는기생 인덕턴스(Lg1), 포트 1의 공극에 의해 발생되는 기생 저항(Rg1), 포트 2의 공극에 의해 발생되는 기생 인덕턴스(Lg2), 포트 2의 공극에 의해 발생되는 기생 저항(Rg2)으로 구성되어 있다.The parasitic component 140 appears as an inductance component between two transmitting and receiving ports, thereby increasing the mutual influence between the two ports. The parasitic component 140 includes a parasitic inductance (L g1 ) generated by the air gap in the port 1, a parasitic resistance (R g1 ) generated by the air gap in the port 1, and a parasitic inductance (L g2 ) generated by the air gap in the port 2. And parasitic resistance R g2 generated by the gap in port 2.

이러한 기생성분(140)은 안테나장치에서 송신부분과 수신부분 사이의 유전체(13) 및 접지판(20)을 분리해냄으로써 0이 되어, 본 발명에 의한 송수신 분리형 마이크로스트립 안테나 장치가 이상적으로 제작된 경우와 동일하게 될 수 있다.The parasitic component 140 becomes zero by separating the dielectric 13 and the ground plate 20 between the transmitting part and the receiving part in the antenna device, and thus the transmission / reception type microstrip antenna device according to the present invention is ideally manufactured. It may be the same as the case.

상기와 같이, 본 발명은 마이크로스트립 안테나와 송수신 모듈을 개별적으로 시험할 수 있으면서 간단한 연결구조로서 연결할 수 있기 때문에 장치의 소형화 및 경량화를 달성할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention can achieve the miniaturization and light weight of the device because it can be connected as a simple connection structure while being able to test the microstrip antenna and the transceiver module separately.

또한, 연결 후 안테나와 모듈을 용이하게 분리할 수 있기 때문에 차후 유지보수에도 적합하다는 효과가 있다.In addition, since the antenna and the module can be easily separated after connection, there is an effect that it is suitable for future maintenance.

또한, 본 발명을 송수신 분리형 마이크로스트립 안테나 장치에 적용하는 경우, 안테나 장치의 송신부분과 수신부분 사이의 유전체 및 접지판을 분리해냄으로써, 공극에 의한 격리도 저하문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.In addition, when the present invention is applied to a transmission and reception type microstrip antenna device, by separating the dielectric and the ground plate between the transmitting portion and the receiving portion of the antenna device, there is an effect that can solve the problem of lowering the isolation by the air gap.

Claims (6)

마이크로스트립 선로, 접지면, 상기 마이크로스트립 선로와 상기 접지면 사이에 있는 유전체 및 상기 접지면에 부착된 접지판으로 구성된 마이크로스트립 안테나와 동축선로를 포함하는 송수신 모듈이 일체로 연결된 마이크로스트립 안테나 장치에 있어서,A microstrip antenna comprising a microstrip line, a ground plane, a dielectric between the microstrip line and the ground plane, and a ground plate attached to the ground plane, and a transmission / reception module including a coaxial line. In 상기 동축선로가 상기 접지판을 관통하여 상기 마이크로스트립 선로와 직접 연결되는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 안테나 장치.And the coaxial line is directly connected to the microstrip line through the ground plate. 제 1항에 있어서, 상기 마이크로스트립 안테나와 상기 송수신 모듈은 체결수단에 의해 상호 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 안테나 장치.The microstrip antenna device according to claim 1, wherein the microstrip antenna and the transmission / reception module are attached to each other by fastening means. 제 1항에 있어서, 상기 동축선로의 중심도체와 상기 마이크로스트립 선로가 납땜에 의해 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 안테나 장치.The microstrip antenna device according to claim 1, wherein the center conductor of the coaxial line and the microstrip line are electrically connected by soldering. 마이크로스트립 선로, 접지면, 상기 마이크로스트립 선로와 상기 접지면 사이에 있는 유전체 및 상기 접지면에 부착된 접지판으로 구성된 마이크로스트립 안테나와 동축선로를 포함하는 송수신 모듈을 일체로 연결하기 위한 마이크로스트립 안테나 장치의 연결방법에 있어서,Microstrip antenna for integrally connecting a transmission and reception module including a coaxial line and a microstrip antenna comprising a microstrip line, a ground plane, a dielectric between the microstrip line and the ground plane, and a ground plate attached to the ground plane. In the method of connecting the device, 상기 동축선로를 상기 접지판에 삽입하여 상기 마이크로스트립 선로와 직접 연결시키는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 안테나 장치의 연결방법.And inserting the coaxial line into the ground plate to directly connect the microstrip line. 제 4항에 기재된 마이크로스트립 안테나 장치의 연결방법이 적용된 송수신 분리형 마이크로스트립 안테나 장치.Transmission / reception type microstrip antenna device to which the connection method of the microstrip antenna device according to claim 4 is applied. 제 5항에 있어서, 상기 마이크로스트립 안테나의 송신부분과 수신부분 사이에 있는 유전체 및 접지판을 분리해냄으로써 송수신 격리도를 개선한 것을 특징으로 하는 송수신 분리형 마이크로스트립 안테나 장치.6. The transmission and reception type microstrip antenna device according to claim 5, wherein the transmission and reception isolation is improved by separating the dielectric and the ground plate between the transmission and reception portions of the microstrip antenna.
KR1020030044364A 2003-07-01 2003-07-01 Microstrip antenna apparatus and connecting method thereof KR20050005319A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030044364A KR20050005319A (en) 2003-07-01 2003-07-01 Microstrip antenna apparatus and connecting method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030044364A KR20050005319A (en) 2003-07-01 2003-07-01 Microstrip antenna apparatus and connecting method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20050005319A true KR20050005319A (en) 2005-01-13

Family

ID=37219721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030044364A KR20050005319A (en) 2003-07-01 2003-07-01 Microstrip antenna apparatus and connecting method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20050005319A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9577340B2 (en) Waveguide adapter plate to facilitate accurate alignment of sectioned waveguide channel in microwave antenna assembly
US9515385B2 (en) Coplanar waveguide implementing launcher and waveguide channel section in IC package substrate
EP0901181B1 (en) Microstrip to coax vertical launcher using conductive, compressible and solderless interconnects
US9419341B2 (en) RF system-in-package with quasi-coaxial coplanar waveguide transition
US6512431B2 (en) Millimeterwave module compact interconnect
EP2449621B1 (en) Hybrid single aperture inclined antenna
US9647313B2 (en) Surface mount microwave system including a transition between a multilayer arrangement and a hollow waveguide
KR102206702B1 (en) Cavity Filter
JP7262574B2 (en) Contactless microstrip-to-waveguide converter
US8736397B2 (en) Ku-band coaxial to microstrip mixed dielectric PCB interface with surface mount diplexer
US4837529A (en) Millimeter wave microstrip to coaxial line side-launch transition
US6661386B1 (en) Through glass RF coupler system
JP2006191077A (en) Wave guide-printed wiring board (pwb) interconnection
US11303004B2 (en) Microstrip-to-waveguide transition including a substrate integrated waveguide with a 90 degree bend section
CN107004937B (en) Radio frequency connecting device
JP3580529B2 (en) Coaxial circulator and duplexer
KR20050005319A (en) Microstrip antenna apparatus and connecting method thereof
JP2007295361A (en) Duplexer
JP2006262218A (en) Antenna substrate, electronic circuit package, and communication system
KR20230171256A (en) Waveguide filter and electronic device including the filter

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application