KR20060070512A - 휴대용 무선기기의 다이폴(dipole)안테나 - Google Patents

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KR20060070512A KR1020060049713A KR20060049713A KR20060070512A KR 20060070512 A KR20060070512 A KR 20060070512A KR 1020060049713 A KR1020060049713 A KR 1020060049713A KR 20060049713 A KR20060049713 A KR 20060049713A KR 20060070512 A KR20060070512 A KR 20060070512A
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Abstract

본 발명은 휴대용 무선기기에서 무선 주파수신호를 송수신하기 위한 휴대용무선기기 안테나에 관한 것으로, 신호피드부에 결합 되어있는 휩 안테나(420) 와 정합코일(440)를 일체로 형성 되도록 함과 동시에 정합코일(440) 외부에 원통금속부싱(460)을 신호피드부의 접지부(450)에 결합하여 원통금속부싱(460)이 정합코일(440)로부터 전자기적으로 신호를 커플링하여 신호피드부의 접지부(450)에 급전시켜 종래의 모노폴안테나 크기로 다이폴 안테나를 구현해서 안테나의 크기를 줄이고 효율을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

휴대용 무선기기의 다이폴(DIPOLE)안테나{ Portable Wireless Device Dipole Antenna }
도1 일반적인 안테나의 구조를 보여주는 단면도.
도2 신호피드부에 결합 되어있는 휩 안테나(420) 와 정합코일(440)를 일체로 형성 되도록 함과 동시에 정합코일(440) 외부에 원통금속부싱(460)을 신호피드 접지부(450)에 결합하여 정합코일(440)로부터 전자기적 신호를 커플링해서 모노폴안테나의 전기적 길이만큼 접지 효과를 주어 종래의 모노폴안테나를 다이폴안테나로 변경되어 있는 결합구조를 보여주는 단면도.
도3 신호피드부에 결합 되어있는 헬리컬안테나(770) 와 정합코일(440)를 일체로 형성 되도록 함과 동시에 정합코일(440) 외부에 원통금속부싱(460)을 접지부에 결합하여 전자기적 신호를 커플링 모노폴안테나의 전기적 길이만큼 접지 효과를 주어 종래의 모노폴안테나를 다이폴안테나로 변경되어 있는 결합구조를 보여주는 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
510 피드포트 의 신호 피드부 , 520 제1헐리컬안테나
530 원통형 스페이서수단 , 540 제2헬리컬안테나
550 피드포드 의 접지부
410 피드포트의 신호 피드부 , 420 휩안안테나
430 부도체 원통형 스페이서수단 , 440 정합코일
450 피드포드의 접지부 , 460 원통금속부싱
770 헬리컬안테나
본 발명은 기존의 모노폴 안테나의 크기를 유사하게 유지하고 정합코일(440)외부에 원통형부싱(460)을 결합하면서 발생하는 전자기적 커플링효과를 이용하여 다이폴(DIPOLE)안테나로 만들은 것이다.
본 발명은 휴대용 무선기기에서 무선 주파수신호를 송수신하기 위한 휴대용 무선기기 안테나에 관한 것으로, 신호피드부에 결합 되어있는 휩안테나(420) 와 정합코일(440)를 일체로 형성 되도록 함과 동시에 정합코일(440) 외부에 원통금속부싱(460)을 접지부에 결합하여 전자기적 신호를 커플링하여 모노폴안테나의 전기적 길이만큼 접지효과를 주어 종래 모노폴안테나와 유사한 크기로 다이폴안테나를 구현하여 안테나의 크기를 줄이고 효율을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.
종래의 무선통신에서 사용되던 소형 안테나의 일반적인 급선구조는 동축선로에 바로 급접되는 형태로 모로폴(MONOPOLE)인 경우에는 동축선로에 + 부분이 급전되고, 다이폴(DIPOLE)인 경우에는 동축선로의 +,- 부분이 안테나에 각각 급전이 된다.
모노폴(MONOPOLE)의 경우는 안테나의 급전선간의 불평형 상태를 유발하여 실제적으로 안테나의 임피던스 매칭이 어럽게 된다. 또한 안테나와 급전선간의 접점부위가 수시로 달라짐으로 인하여 제작된 안테나의 특성이 일정하지가 못하여 안테나의 효율이 상당히 떨어지게 된다.
또한 다이폴의 - 신호를 급전하기위해서는 모노폴의 크기가 요구되며, 다이폴 안테나의 크기는 모노폴의 약 2배가 필요하다
본 발명은 상기 모노폴의 단점인 임피던스 매칭이 필요없고 다이폴의 단점인 안테나 크기를 획기적으로 줄여 모노폴 안테나의 크기로 다이폴 안테나를 구현했다는 점이 발명의 핵심이다.
첨부도면 도1에 도시된 바와 같이 미국특허 제4,772,895호가 제안된바, 이는 주파수 응답을 넓혀주는 안테나에 관한 것으로 구조는 신호 피드부와 접지부를 포함하는 피드포트를 구비하고, 상기 제1헬리컬안테나의 일반부는 피드포드의 신호피드부에(510) 결합되고, 대향하는 양 단자를 가지며 제2피치와 제2전기적인 길이를 나타내는 제2헬리컬안테나(540)를 구비한다.
상기 제2헬리컬안테나(540)는 제1헬리컬안테나(520)의 일부분 둘레에 동축방향으로 감겨지고 제2헬리컬안테나(540)의 일단부는 상기 피드포드의 접지부에(550) 결합되며, 상기 제2피치는 제1피치의 대략 1/2이고 제2전기적 길이는 제1전기적 길이의 대략 1/3이다.
상기 제1헬리컬안테나(520) 및 제2헬리컬안테나(540)를 전기적으로 절연하기 위하여 제1헬리컬안테나(520)와 제2헬리컬안테나(540) 사이에 동축방향으로 놓여지 는 원통형 스페이서수단(530)을 구비하고 상기 스페이서수단(530)은 제1헬리컬안테나(520)와 제2헬리컬안테나(540)에 견고하게 결합되기에 충분할 정도로 얇아서 제1헬리컬안테나(520)에 의해 나타내지는 주파수 응답을 높이는 것을 특징으로 하는 안테나이다.
상기 종래 안테나구조에 있어서 스페이서수단의 내측에 설치된 제1헬리컬안테나(520)나 외측에 설치된 제2헬리컬안테나(540) 사이에 설치되어 양자를 접지 시키는 접속수단으로 사용되는 구조는 실제적으로 일반적인 안테나에서 문제시되는 불평형 조건이 개선되지 않아 안테나의 효율이 떨어지는 문제점과 소형화 하는 문제점이 있다.
본 발명과 미국특허 제4,772,895호와의 차이점은 다이폴안테나를 구현하기 위한 접지 급전 방법의 차이로써 미국특허제4,772,895호는 제2헤리컬안테나(540)를 만들어서 일단부를 피드포드의 접지부에(550)에 결합하여 급전한 방법이고,
본 발명은 정합코일(440)에서 발생한 전자기적 신호를 원통 금속 부싱(460)에서 커플링하여 피드포인트의 접지부(450)에 결합하여 급전하는 방식으로 정합코일의 피치를 0으로 즉 붙여서 할 수 있으므로 소형화 하는데 더 유리한 방법이다.
신호 피드에서 급전한 전기적 길이는 정합코일(440) 상단부에서 대략 1/4파장이고 휩 또는 헤리컬안테나로 구현 된다.
[발명의 배경]
최근에 휴대용 무선기기들의 소형화가 급속히 이뤄지고 있고, 지상파DMB와 같은 VHF대역의 휴대용 단말기들이 속속 등장하고 있다
이러한 저 주파수(VHF) 활용 단말기 및 소형 단말기는 종래의 기술로는 접지(Ground)면적의 부족으로 임피던스 매칭이 어렵고, 안테나의 효율을 증대하기가 매우 어렵다
본 발명은 상기의 어려움을 개선하여 임피던스 매칭이 필요없는 사용하기 쉽고 안테나 효율을 증대시킬 수 있는 다이폴 안테나를 고안하게 됐다
본 발명은 종래 안테나구조에 있어서 문제시되는 불평형 조건을 개선하여 안테나의 효율이 향상되도록 하고, 여러 주파수를 만족할 수 있도록 하여 안테나의 여러가지 서비스(환경)로 인한 주파수의 이동에 즉시 대처할 수 있는 임피던스 매칭이 필요 없는 소형의 다이폴(DIPOLE)안테나를 제공하는데 있다.
첨부도면 도2에 도시된 바와 같이 주파수 응답을 넓혀주는 안테나에 관한 것으로 구조는 신호 피드부와 접지부를 포함하는 피드포트를 구비하고, 상기 휩안테나의 일반부는 정합코일(440)을 경유하여 피드포드의 신호피드부에(410) 결합된다.
정합코일(440)는 휩안테나(420)의 하단부를 동축방향으로 감겨지고 정합코일(440)의 하단부는 상기 피드포드의 신호피드부에(410) 결합되며, 상기 휩안테나의 금속선의 길이(L1)는 정합코일 동선의 길이(L2) 에 대략 근접한 길이로 한다.
상기 휩안테나(420)와 정합코일(440)부는 피드포드의 신호피드부에(410) 결합되고, 원통형부싱(460)을 피드포드의 접지부(450)에 동시에 결합하여 원통형부싱(460)은 정합코일(430)에서 신호를 전자기적으로 커플링하여 피드포트의 접지부 (450)에 급전시켜 종래 모노폴 안테나크기와 근접한 다이폴(DIPOLE)안테나가 구현된다.
상기 원통형부싱(460) 및 정합코일(440)를 전기적으로 절연 및 견고하게 결합되기 위하여 정합코일(440)과 원동형부싱 사이에 동축방향으로 놓여지는 원통형 스페이서수단(430)을 구비하고 있어 휩안테나(420)에 의해 나타내지는 주파수 응답을 높이는 것을 특징으로 하는 안테나이다.
이상에서 설명한 바와 같이 기존의 모노폴 안테나의 크기를 유사하게 유지하며 원통형부싱(460)을 피드포드의 접지부(450)에 결합고하고 정합코일(440)에서 발생하는 전자기적 커플링효과를 이용하여 모노폴 안테나의 크기로 다이폴(DIPOLE)안테나를 만들어서 밴드폭을 넓힘으로써 안테나의 효율이 향상되도록 하고, 여러 주파수를 만족할 수 있도록 하여 안테나의 여러 가지 서비스(환경)로 인한 주파수의 이동에 즉시 대처할 수 있는 임피던스 매칭이 필요없는 소형의 다이폴(DIPOLE)안테나를 제공하는데 있다.

Claims (2)

  1. 휴대용 무선기기의 본체하우징에 설치되어있는 상기 안테나는 내부에 상단에 휩안테나(420)와 하단에 정합코일(440)부는 피드포드의 신호피드부에(410) 결합되고, 원통형부싱(460)을 피드포드의 접지부(450) 동시에 결합되며 원통형부싱(460)과 정합코일(440)의 전기적으로 절연 및 견고하게 결합되기 위하여 정합코일(440)과 원동형부싱(460) 사이에 동축방향으로 놓여지는 원통형 스페이서수단(430)을 구비하고 있는 휴대용무선기기 안테나
  2. 휴대용 무선기기의 본체하우징에 설치되어있는 상기 안테나는 내부에 상단에 헬리컬안테나(770)와 하단에 정합코일(440)부는 피드포드의 신호피드부에(410) 결합되고, 원통형부싱(460)을 피드포드의 접지부(450) 동시에 결합되며 원통형 부싱(460)과 정합코일(440)의 전기적으로 절연 및 견고하게 결합되기 위하여 정합코일(440)과 원동형부싱(460) 사이에 동축방향으로 놓여지는 원통형 스페이서수단(430)을 구비하고 있는 휴대용무선기기 안테나
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8760357B2 (en) 2010-12-17 2014-06-24 Kt Corporation Wideband single resonance antenna
US9142875B2 (en) 2010-12-29 2015-09-22 Kt Corporation Antenna having linear array antenna unit

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