KR20060101256A - Micro-strip antenna for satellite dmb terminal and terminal having the antenna - Google Patents

Micro-strip antenna for satellite dmb terminal and terminal having the antenna Download PDF

Info

Publication number
KR20060101256A
KR20060101256A KR1020060022240A KR20060022240A KR20060101256A KR 20060101256 A KR20060101256 A KR 20060101256A KR 1020060022240 A KR1020060022240 A KR 1020060022240A KR 20060022240 A KR20060022240 A KR 20060022240A KR 20060101256 A KR20060101256 A KR 20060101256A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
feed
radiators
length
antenna
copy
Prior art date
Application number
KR1020060022240A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
최재훈
추호성
정경호
Original Assignee
(주)모바일로직
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 (주)모바일로직 filed Critical (주)모바일로직
Publication of KR20060101256A publication Critical patent/KR20060101256A/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B35/00Stereoscopic photography
    • G03B35/18Stereoscopic photography by simultaneous viewing
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B27/00Photographic printing apparatus
    • G03B27/32Projection printing apparatus, e.g. enlarger, copying camera

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

본 발명은 네 개의 스트립 라인의 복사체가 나선형으로 형성된 원통형의 쿼드리필러(Quadrifilar) 헬릭스(Helix) 안테나에서 있어서, 급전부분에 접지면이 형성되고, 스트립 라인의 급전선의 길이 및 폭을 조절하여 인접 복사체들 간에 90도의 위상 차를 갖도록 함으로써, 외부회로를 사용하지 않고도 위상 차를 유지할 수 있고 단순한 구조로 제조가 용이한 위성 DMB용 마이크로 스트립 안테나 및 이를 구비한 단말기에 관한 것으로,According to the present invention, in a cylindrical quadrifilar helix antenna formed by spiraling four strip lines, a ground plane is formed at a feed portion, and the length and width of the feed line of the strip line are adjusted to be adjacent to each other. By having a phase difference of 90 degrees between the radiators, the present invention relates to a microstrip antenna for a satellite DMB and a terminal having the same, which can maintain the phase difference without using an external circuit and are easy to manufacture.

본 발명은 유전체 기판과, 상기 유전체 기판에 나선형으로 형성된 4개의 복사체와, 급전 부분을 포함하는 위성 DMB 단말기용 마이크로 스트립 안테나에 있어서, 인접 복사체들 간에 일정 간격을 가지는 상기 복사체 각각은 동일 길이와 폭을 가지는 스트립 라인을 포함하며, 상기 급전 부분은 상기 인접 복사체들 사이에 90도의 위상 차이가 나도록 신호를 급전하기 위해, 급전부와 제1 복사체 사이에 연결된 1/4 파장 변환 스트립 라인과, 상기 제1 복사체와 제2 복사체 사이에 연결된 제1 급전 경로와, 상기 제2 복사체와 제3 복사체 사이에 연결된 제2 급전 경로와, 상기 제3 복사체와 제4 복사체 사이에 연결된 제3 급전 경로를 포함하는데, 상기 1/4 파장 변환 스트립 라인과 상기 제1, 제2, 제3 급전 경로 각각이 그 길이와 폭이 상이하며, 상기 급전 부분에 형성된 접지면을 포함한다.The present invention relates to a microstrip antenna for a satellite DMB terminal including a dielectric substrate, four radiators spirally formed on the dielectric substrate, and a feeding part, wherein each of the radiators having a predetermined distance between adjacent radiators has the same length and width. A strip line having a quarter wave conversion strip line connected between a feeder and a first radiator, for feeding a signal such that there is a 90 degree phase difference between the adjacent radiators; A first feed path connected between the first copy and the second copy, a second feed path connected between the second copy and the third copy, and a third feed path connected between the third copy and the fourth copy; And the quarter wavelength conversion strip line and the first, second and third feed paths each have a length and a width different from each other. Includes a ground plane configured.

마이크로스트립, 헬릭스, 안테나, 위성, DMB, 쿼드리필러, 유전체 Microstrip, Helix, Antenna, Satellite, DMB, Quad Refiller, Dielectric

Description

위성 DMB 단말기용 마이크로 스트립 안테나 및 이를 구비한 단말기{Micro-Strip Antenna for Satellite DMB Terminal and Terminal Having The Antenna}Microstrip antenna for satellite DMB terminal and terminal having same {Micro-Strip Antenna for Satellite DMB Terminal and Terminal Having The Antenna}

도 1은 본 발명에 따른 위성 DMB 단말기용 마이크로 스트립 안테나의 사시도.1 is a perspective view of a microstrip antenna for satellite DMB terminal according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 도 1에 도시된 안테나의 전개도.2 is an exploded view of the antenna shown in FIG. 1 in accordance with the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 도 1에 도시된 안테나의 측면도. 3 is a side view of the antenna shown in FIG. 1 in accordance with the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 안테나의 주파수에 따른 반사 손실 특성을 나타낸 그래프.4 is a graph showing the return loss characteristics according to the frequency of the antenna according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 안테나의 2.638 GHz에서의 복사패턴 특성을 나타낸 그래프.5 is a graph showing the radiation pattern characteristics at 2.638 GHz of the antenna according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawing

11: 복사체 12: 유전체 기판11: copy 12: dielectric substrate

13: 접지면 21: 안테나 부분13: ground plane 21: antenna part

22: 급전 부분 23: 급전선 22: feed part 23: feed line

24: 1/4 파장 변환 경로 25, 26, 27: 급전 경로24: 1/4 wavelength conversion path 25, 26, 27: feed path

본 발명은 위성 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 단말기용 마이크로스트립 안테나에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 네 개의 스트립 라인의 복사체가 나선형으로 형성된 원통형의 쿼드리필러(Quadrifilar) 헬릭스(Helix) 안테나에서 있어서, 급전부분에 접지면이 형성되고, 스트립 라인의 급전선의 길이 및 폭을 조절하여 인접 복사체들 간에 90도의 위상 차를 갖도록 함으로써, 외부회로를 사용하지 않고도 위상 차를 유지할 수 있고 단순한 구조로 제조가 용이한 위성 DMB용 마이크로 스트립 안테나 및 이를 구비한 단말기에 관한 것이다.The present invention relates to a microstrip antenna for a satellite digital multimedia broadcasting (DMB) terminal, and more particularly, in a cylindrical quadrifilar helix antenna formed by spirally copying four strip lines. The ground plane is formed on the part, and the length and width of the feed line of the strip line are adjusted to have a phase difference of 90 degrees between adjacent radiators, so that the phase difference can be maintained without using an external circuit and the manufacturing is simple with a simple structure. The present invention relates to a microstrip antenna for satellite DMB and a terminal having the same.

지금까지 방송과 통신은 상이한 개념으로 이해되어 왔다. 전통적으로 방송은 전기통신설비를 이용하는 송신망을 구축하고, 이를 통해 불특정 다수에 대해 음성 및 영상이 포함된 방송 프로그램을 단방향적으로 전달하는 방식이었다. 이에 반해 통신이란 양방향의 통신망을 구축해 서비스 이용자 사이에 양방향적인 송수신이 이루어지는 것을 의미하며, 그 내용은 음성서비스가 주를 이루어 왔다. So far, broadcasting and communication have been understood as different concepts. Traditionally, broadcasting has established a transmission network using telecommunication facilities, and through this, unidirectional delivery of a broadcast program including voice and video to an unspecified number. On the other hand, communication means establishing a bidirectional communication network and performing bidirectional transmission and reception between service users, and the contents have mainly been voice services.

하지만 정보통신 기술의 발달, 서비스의 개발, 규제의 완화 및 경쟁의 활성화 등으로 기존의 방송과 통신의 경계가 허물어지고 있다. 이러한 방송과 통신의 융합 현상은 새로운 차세대 멀티미디어 서비스로 급부상하고 있는 DMB와 기존의 이 동통신을 결합하려고 하는 방향으로 발전하고 있으며, 불과 수년 후에는 이러한 결합을 통한 개인용 양방향 미디어의 탄생을 볼 수 있을 것이라 예상된다. 이러한 추세에 따라 DMB 서비스가 제공되는 이동통신용 단말기에 사용 가능한 안테나 개발이 요구되고 있다.However, the boundaries between broadcasting and telecommunications are being broken down by the development of information and communication technologies, the development of services, the deregulation of regulations and the promotion of competition. The convergence of broadcasting and communication is developing toward combining DMB, which is emerging as a new next-generation multimedia service, and existing mobile communication, and, in just a few years, a personal interactive media can be seen through such a combination. It is expected. Accordingly, there is a demand for developing an antenna that can be used for a mobile communication terminal provided with a DMB service.

안테나가 위성으로부터 양질의 서비스를 수신하기 위해서는 양질의 원형 편파 특성, 넓은 빔폭, 높은 F/B 비(front to back ratio), 그라운드 및 단말기 위치 및 형태에 따른 성능변화의 최소화 등 많은 요구 조건을 만족해야 한다. 이러한 조건들을 비교적 잘 충족시켜 많이 사용되는 위성 수신용으로 안테나로는 쿼드리필러 헬릭스(quadrifilar helix) 안테나, 비필러 코니컬 스프럴(bifilar conical spiral) 안테나, 쿼드리필러 코니컬(quadrifilar conical) 안테나 등이 있다.In order for the antenna to receive quality service from the satellite, it meets many requirements such as high quality circular polarization characteristics, wide beam width, high front to back ratio, and minimization of performance variation according to ground and terminal location and shape. Should be. The antennas used to satisfy these conditions relatively well are used as quadrifilar helix antennas, non-filler bifilar conical spiral antennas, and quadrifilar conical antennas. Etc.

이 중 본 발명은 쿼드리필러 헬릭스 안테나에 관한 것이다. 쿼드리필러 헬릭스 안테나는 C.C Kilgus에 의해 IEEE "Resonant Quadrifilar Helix", Voi. AP-17, May 1969, pp.349-351에서 처음 소개되었다.Among these, the present invention relates to a quad refiller helix antenna. Quad-refiller helix antennas are described by IEEE "Resonant Quadrifilar Helix", Voi. It was first introduced in AP-17, May 1969, pp. 349-351.

쿼드리필러 헬릭스 안테나는 나선을 형성하기 위해 띠 모양의 4개의 복사체가 나선 형상으로 형성되어 있다. 나선 배열은 임의의 직경을 갖는 원통에 대하여 피치 각도가 P이고 길이가 L인 전기적으로 전도되는 스트립 라인을 포함한다. 안테나의 동작 특성은 나선의 기하학적인 속성, 전도성 전극들 사이의 상호 연결의 수 및 피드 배치에 의해 결정된다. 이와 같은 쿼드리필터 헬릭스 안테나에 대해 대한민국 등록실용신안공보 20-379405호에 제시되어 있다.Quad refiller helix antenna is formed by four stripe-shaped spirals to form a spiral. The helical arrangement includes electrically conducting strip lines of pitch angle P and length L for cylinders of any diameter. The operating characteristics of the antenna are determined by the geometrical properties of the helix, the number of interconnections between the conductive electrodes and the feed arrangement. Such quadrifilter helix antennas are presented in Korean Utility Model Publication No. 20-379405.

등록실용신안 20-379405호는 원통형의 유전체로 이루어진 메인 바디와, 상기 메인 바디의 원주면에 형성되는 4개의 복사소자와, 상기 메인바디의 제1 단면에 형성되며 상기 4개의 복사소자들 간에 90도의 위상 차를 갖는 신호를 제공하는 급전부와, 상기 메인바디의 제2 단면에 형성되며 상기 0도 및 180도의 위상차를 갖는 신호를 제공받는 복사소자와 상기 90도 및 270도의 위상차를 갖는 신호를 제공받는 복사소자를 각각 연결하는 연결부를 갖는 쿼드리필러 헬릭스 안테나에 관한 것이다.Utility Model Registration No. 20-379405 has a main body made of a cylindrical dielectric, four radiating elements formed on the circumferential surface of the main body, and formed on the first end surface of the main body and between the four radiating elements. A feeder for providing a signal having a phase difference of degrees, a radiation element formed at a second cross section of the main body, and receiving a signal having a phase difference of 0 degrees and 180 degrees, and a signal having a phase difference of 90 degrees and 270 degrees The present invention relates to a quad refiller helix antenna having a connection portion connecting the received radiating elements to each other.

상기 종래 기술에서 급전부는 4개의 복사소자에 90도의 위상차를 갖는 신호를 제공하기 위해, 일단이 급전선로와 연결되고 타단이 제1 복사소자와 연결되어, 상기 급전선로로부터 인가되는 제1 입력신호를 입력받는 제1 급전아암과, 상기 제1 급전아암의 타단 일측부에서 연장 형성되고 종단이 제2 복사소자와 연결되어, 상기 제1 입력신호와 90도 위상차를 갖는 신호를 상기 제2 복사소자에 인가시키도록 소정 길이로 형성되는 제1 미앤더라인으로 이루어지는 제1 급전소자와; 일단이 급전선로와 연결되고 타단이 제3 복사소자와 연결되어, 상기 급전선로로부터 인가되는 제2 입력신호를 입력받는 제2 급전아암과, 상기 제2 급전아암의 타단 일측부에서 연장 형성되고 종단이 제4 복사소자와 연결되어, 상기 제2 입력신호와 90도 위상차를 갖는 신호를 상기 제4 복사소자에 인가시키도록 소정 길이로 형성되는 제2 미앤더라인으로 이루어지는 제2 급전소자를 포함한다.In the prior art, the power supply unit has one end connected to the feed line and the other end connected to the first radiation element to provide a signal having a phase difference of 90 degrees to the four radiation elements, thereby receiving a first input signal applied from the feed line. A first feed arm that is input and an extension portion formed at one end of the other end of the first feed arm, and whose end is connected to a second radiation element, a signal having a phase difference of 90 degrees with the first input signal to the second radiation element; A first feeding element comprising a first meander line formed to a predetermined length to be applied; A second feed arm having one end connected to a feed line and the other end connected to a third radiation element, the second feed arm receiving a second input signal applied from the feed line, and extending from one side of the other end of the second feed arm and being terminated And a second feed element connected to the fourth radiation element, the second feed element having a second meander line having a predetermined length to apply a signal having a phase difference of 90 degrees with the second input signal to the fourth radiation element.

하지만, 이와 같은 종래의 쿼드러필러 헬릭스 안테나는, 급전부가 원통형 유전체의 상부면 또는 하부면에 형성되어 있고, 접지를 위한 별도의 구조가 필요하기 때문에, 전체적으로 원통형 유전체의 직경이 크게 되는 단점이 있으며, 안테나의 이득이 떨어져 안테나의 성능이 좋지 않은 단점이 있다.However, such a conventional quadruple filler helix antenna has a disadvantage that the feeder is formed on the upper surface or the lower surface of the cylindrical dielectric, and the diameter of the cylindrical dielectric is large as a whole because a separate structure for grounding is required. However, there is a disadvantage that the performance of the antenna is not good because the gain of the antenna is low.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명은 네 개의 스트립 라인의 복사체가 나선형으로 형성된 원통형의 쿼드리필러(Quadrifilar) 헬릭스(Helix) 안테나에서 있어서, 급전부분에 접지면이 형성되고, 스트립 라인의 급전선의 길이 및 폭을 조절하여 인접 복사체들 간에 90도의 위상 차를 갖도록 함으로써, 외부회로를 사용하지 않고도 위상 차를 유지할 수 있고 단순한 구조로 제조가 용이한 위성 DMB용 마이크로 스트립 안테나 및 이를 구비한 단말기를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the problems of the prior art as described above, and the present invention provides a cylindrical quadrifilar helix antenna in which spirals of four strip lines are spirally formed. A ground plane is formed, and the length and width of the feed line of the strip line are adjusted to have a 90 degree phase difference between adjacent radiators, so that the phase difference can be maintained without using an external circuit and the satellite DMB is easy to manufacture with a simple structure. An object of the present invention is to provide a microstrip antenna and a terminal having the same.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시 예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 유전체 기판과, 상기 유전체 기판에 나선형으로 형성된 4개의 복사체와, 급전 부분을 포함하는 위성 DMB 단말기용 마이크로 스트립 안테나에 있어서, 인접 복사체들 간에 일정 간격을 가지는 상기 복사체 각각은 동일 길이와 폭을 가지는 스트립 라인을 포함하며, 상기 급전 부분 은 상기 인접 복사체들 사이에 90도의 위상 차이가 나도록 신호를 급전하기 위해, 급전부와 제1 복사체 사이에 연결된 1/4 파장 변환 스트립 라인과, 상기 제1 복사체와 제2 복사체 사이에 연결된 제1 급전 경로와, 상기 제2 복사체와 제3 복사체 사이에 연결된 제2 급전 경로와, 상기 제3 복사체와 제4 복사체 사이에 연결된 제3 급전 경로를 포함하는데, 상기 1/4 파장 변환 스트립 라인과 상기 제1, 제2, 제3 급전 경로 각각이 그 길이와 폭이 상이하며, 상기 급전 부분에 형성된 접지면을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a microstrip antenna for a satellite DMB terminal including a dielectric substrate, four radiators spirally formed on the dielectric substrate, and a feeding portion, wherein the dielectric strips have a predetermined distance between adjacent radiators. Each of the radiators includes strip lines having the same length and width, wherein the feeding portion is a quarter wavelength connected between the feeding portion and the first radiator for feeding a signal such that there is a 90 degree phase difference between the adjacent radiators. A conversion strip line, a first feed path connected between the first copy and the second copy, a second feed path connected between the second copy and the third copy, and connected between the third copy and the fourth copy And a third feed path, wherein the quarter wavelength conversion strip line and each of the first, second, and third feed paths are of a length and width. It is different, characterized in that it comprises a ground plane formed on the feed portion.

또한, 본 발명에 따른 단말기는, 안테나와, 위성 DMB 신호를 수신하는 수신 모듈을 포함하는 위성 DMB 단말기에 있어서, 상기 안테나는, 유전체 기판; 상기 유전체 기판에 나선형으로 패턴 형성되고, 일정 간격으로 떨어져 있고, 각각이 동일 길이와 폭을 가지는 스트립 라인을 포함하는 4개의 복사체; 및 상기 인접 복사체들 사이에 90도의 위상 차이가 나도록 신호를 급전하는 급전 부분을 포함하되, 상기 급전 부분은 급전부와 제1 복사체 사이에 연결된 1/4 파장 변환 스트립 라인과, 상기 제1 복사체와 제2 복사체 사이에 연결된 제1 급전 경로와, 상기 제2 복사체와 제3 복사체 사이에 연결된 제2 급전 경로와, 상기 제3 복사체와 제4 복사체 사이에 연결된 제3 급전 경로를 포함하는데, 상기 1/4 파장 변환 스트립 라인과 상기 제1, 제2, 제3 급전 경로 각각이 그 길이와 폭이 상이하며, 상기 유전체 기판의 상부면 및/또는 하부면에 상기 급전 부분과 동일한 위치에 형성된 접지면을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, a terminal according to the present invention, a satellite DMB terminal comprising an antenna and a receiving module for receiving a satellite DMB signal, the antenna comprising: a dielectric substrate; Four radiators that are spirally patterned on the dielectric substrate and spaced at regular intervals, each of the four radiators including strip lines having the same length and width; And a feeding portion for feeding a signal such that there is a phase difference of 90 degrees between the adjacent radiators, wherein the feeding portion comprises a quarter wavelength conversion strip line connected between the feeding portion and the first radiator, and the first radiator; A first feed path connected between a second copy, a second feed path connected between the second copy and the third copy, and a third feed path connected between the third copy and the fourth copy, wherein 1 A ground plane formed at the same position as the feeding portion on the upper and / or lower surfaces of the / 4 wavelength conversion strip line and the first, second and third feeding paths, respectively, having different lengths and widths; Characterized in that it comprises a.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시 예를 상세히 설명하기로 한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, whereby those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. There will be. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

우선, 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음을 유의하여야 한다. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used to refer to the same components, even if displayed on different drawings.

도 1은 본 발명에 따른 위성 DMB 단말기용 마이크로 스트립 안테나의 전체 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 도 1에 도시된 안테나의 전개도이며, 도 3은 본 발명에 따른 도 1에 도시된 안테나의 측면도이다.1 is an overall perspective view of a microstrip antenna for a satellite DMB terminal according to the present invention, Figure 2 is an exploded view of the antenna shown in Figure 1 according to the present invention, Figure 3 is a view of the antenna shown in Figure 1 according to the present invention Side view.

본 발명에 따른 위성 DMB 단말기용 마이크로 스트립 안테나는 DMB 방송 수신에 필수적인 양질의 원형 편파를 발생시키기 위하여 쿼드리필러 헬릭스(quadrifilar helix) 안테나를 이용하고, 전체 안테나 시스템의 소형화를 이루기 위해서 급전 구조로는 1/4 파장 변환 방식을 이용한 마이크로 스트립 라인 급전 구조를 사용한다. 마이크로스트립 급전 구조는 임피던스 계산 및 정합이 용이하고, 비교적 큰 접지면을 가지고 있기 때문에, 안테나가 휴대용 단말기에 근접하여 위치하는 경우에도 외부 영향을 적게 받는 장점이 있다. 또한 본 발명에 따른 급전 구조는 굴절이 가능한 유전체 기판 위에 구현이 가능하고, 안테나 시스템의 크기 및 무게를 줄일 수 있어, 결과적으로 휴대용 단말기에 적용이 용이한 장점을 갖는다.The microstrip antenna for satellite DMB terminal according to the present invention uses a quadrifilar helix antenna to generate a high quality circular polarization essential for DMB broadcasting reception, and to provide a miniaturization of the entire antenna system, A micro strip line feeding structure using a quarter wavelength conversion method is used. Since the microstrip feeding structure is easy to calculate impedance and match and has a relatively large ground plane, the microstrip feeding structure has an advantage of being less externally affected even when the antenna is located close to the portable terminal. In addition, the feeding structure according to the present invention can be implemented on the dielectric substrate that can be refracted, and the size and weight of the antenna system can be reduced, resulting in easy application to a portable terminal.

도 2에서 본 발명에 따른 안테나는 크게 안테나 부분(21)과 마이크로스트립으로 이루어진 급전 부분(22)으로 구성된다. 안테나 부분(21)은 유전체 기판(12)과, 상기 유전체 기판(12)에 형성된 4개의 도전성 스트립 라인의 복사체(11)를 포함한다. In FIG. 2, the antenna according to the present invention is largely composed of a feed portion 22 consisting of an antenna portion 21 and a microstrip. The antenna portion 21 comprises a dielectric substrate 12 and a copy 11 of four conductive strip lines formed on the dielectric substrate 12.

본 발명에 따른 안테나는 원통형 형상을 가지며, 상기 원통형 형상의 유전체 기판(12)에는 도전성의 마이크로 스트립 라인의 4개의 복사체(11)가 나선형으로 패턴 형성되어 있다. 유전체 기판(12)에 마이크로 스트립 라인을 패턴 형성하는 것은 기 공지된 기술로 여기에서는 상세한 설명을 생략하기로 한다. The antenna according to the present invention has a cylindrical shape, and four cylindrical bodies 11 of conductive microstrip lines are helically patterned on the cylindrical dielectric substrate 12. Patterning the micro strip line on the dielectric substrate 12 is a well-known technique and a detailed description thereof will be omitted.

본 발명에 따른 유전체 기판(12)은 두께가 0.05 mm인 polyimide laminate 기판이며, 유전체 기판(12)의 유전율은 4.0이다. 또한, 상기 4개의 복사체(11) 각각은 그 폭 및 길이가 각각 1 mm와 48.87 mm이고, 각 복사체(11) 사이의 간격이 7 mm 로, 각 복사체는 동일한 길이, 폭 및 간격을 갖는다. 또한, 각 복사체(11)는 동일한 피치 각도를 갖는다. 더욱이 본 발명에 따른 안테나는 각 복사체의 말단이 개방된 형태를 갖는데, 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 급전 부분(22)의 반대 방향의 복사체 말단이 마이크로 스트립 라인에 의해 모두 연결된 구조를 갖는다.The dielectric substrate 12 according to the present invention is a polyimide laminate substrate having a thickness of 0.05 mm, and the dielectric constant of the dielectric substrate 12 is 4.0. Further, each of the four copies 11 has a width and a length of 1 mm and 48.87 mm, respectively, and an interval between each copy 11 is 7 mm, and each copy has the same length, width and spacing. Further, each copy 11 has the same pitch angle. Furthermore, the antenna according to the present invention has a form in which the ends of each radiator are open, and as shown in FIGS. 1 and 2, the radiant ends in the opposite directions of the feeding portion 22 are all connected by a micro strip line. .

본 발명에 따른 안테나는 50 Ω의 마이크로 스트립 급전부(23)를 사용하고, 급전 부분은 가로 및 세로가 각각 28 mm와 9 mm 인 접지면(13)을 포함한다. 즉, 본 발명에서는 접지면(13)이 안테나의 급전 부분에 함께 마련되는데, 상기 접지면(13)은 유전체 기판의 전개된 가로 길이(28 mm)와 동일하게 형성될 수 있으며, 유전체 기판의 상면 또는/및 하면에 형성될 수 있다. 더욱이 상기 접지면(13)은 상기 급전선과 상이한 물질로, 접지 역할을 하면서도 동시에 신호가 통하지 않는 물질을 이용해 형성된다. 즉, 상기 접지면(13)이 도전성 물질인 경우에는 급전선으로 유입된 신호가 접지면(13)으로 흐르게 되어 신호가 흐르지 않게 되므로, 이를 방지하기 위해 접지면을 급전선과 다른 물질을 이용해 제작한다.The antenna according to the present invention uses a 50 Ω microstrip feeder 23, and the feeder part comprises a ground plane 13 having a width of 28 mm and a length of 9 mm, respectively. That is, in the present invention, the ground plane 13 is provided together with the feeding portion of the antenna, and the ground plane 13 may be formed to be equal to the developed horizontal length (28 mm) of the dielectric substrate, and the upper surface of the dielectric substrate. And / or on the bottom surface. In addition, the ground plane 13 is formed of a material different from the feed line, and is made of a material that serves as a ground and does not pass through a signal. That is, when the ground plane 13 is a conductive material, the signal flowing into the feed line flows to the ground plane 13 so that the signal does not flow. Thus, the ground plane is manufactured by using a material different from the feed line to prevent this.

본 발명에서 급전부(23)로부터 제1 복사체까지는 1/4 파장 변환(quarter wave transformer) 스트립 라인(24)을 이용하여 정합시킨다. 또한, 안테나의 각 복사체에 동일 크기를 가지며, 위상이 90 도 차이가 나도록 급전하기 위해서, 제1 복사체로부터 제4 복사체까지의 급전 경로(25 내지 27)의 길이 및 폭을 상이하게 조절한다. 상기 1/4 파장 변환 스트립 라인(24)으로부터 제3 급전 경로(27)까지는 연속해서 연결되어 있다. 본 발명의 바람직한 실시 예에서, 1/4 파장 변환 스트립 라인(24)은 15.38 mm의 길이와 0.435 mm의 폭을 가지며, 제1 급전 경로(25)는 14.75 mm의 길이와 1.19 mm의 폭을 가진다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에서, 제 급전 경로(26)은 15.06 mm의 길이와 0.69 mm의 폭을 가지며, 제3 급전 경로(27)는 15.97 mm의 길이와 0.22 mm의 폭을 갖는다.In the present invention, the feed from the power supply 23 to the first copy is matched using a quarter wave transformer strip line 24. In addition, in order to feed each radiator of the antenna with the same size and to have a phase difference of 90 degrees, the lengths and widths of the feed paths 25 to 27 from the first radiator to the fourth radiator are adjusted differently. The quarter wavelength conversion strip line 24 is continuously connected to the third feed path 27. In a preferred embodiment of the present invention, the quarter wavelength converting strip line 24 has a length of 15.38 mm and a width of 0.435 mm, and the first feed path 25 has a length of 14.75 mm and a width of 1.19 mm. . In addition, in a preferred embodiment of the present invention, the first feed path 26 has a length of 15.06 mm and a width of 0.69 mm, and the third feed path 27 has a length of 15.97 mm and a width of 0.22 mm.

본 발명은 이와 같이 각 복사체에 신호를 전달하는 급전 경로의 길이와 폭을 각각 상이하게 조절하여, 인접하는 복사체들 간에 90도의 위상 차이를 갖는 신호가 전달될 수 있도록 함으로써, 별도의 외부 회로를 사용하지 않고서도 90도의 위상 차를 유지할 수 있다. 더욱이 본 발명에서는 급전 부분에 접지면(13)을 함께 마련함으로써, 안테나를 더욱 소형으로 제작하면서도 이득을 향상시킬 수 있다. 이상과 같은 본 발명에 따른 안테나는 위성 DMB 수신용 단말기에 탑재된다.The present invention uses a separate external circuit by adjusting a length and a width of a feed path that transmits a signal to each radiator differently, so that a signal having a phase difference of 90 degrees can be transmitted between adjacent radiators. It is possible to maintain a phase difference of 90 degrees without doing so. Furthermore, in the present invention, by providing the ground plane 13 in the feed portion, the gain can be improved while making the antenna more compact. The antenna according to the present invention as described above is mounted on the satellite DMB receiving terminal.

도 4는 본 발명에 따른 안테나의 반사손실 특성을 나타낸 그래프이다. 4 is a graph showing the return loss characteristics of the antenna according to the present invention.

본 발명에 따른 쿼드리필러 헬릭스 안테나는 2.638 GHz에서 공진하도록 설계되었다.The quad refiller helix antenna according to the present invention is designed to resonate at 2.638 GHz.

안테나의 원형 편파 특성과 반구 모양 패턴 특성은 급전 부분에서 4 개의 복사체 사이의 급전 경로 길이 및 폭의 변화에 의해서 이루어지고, 임피던스 매칭을 위해서 1/4 파장 변환 스트립 라인이 사용된다.The circular polarization characteristics and the hemispherical pattern characteristics of the antenna are made by changing the feed path length and width between the four radiators in the feed portion, and a quarter wave conversion strip line is used for impedance matching.

도 5는 이와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 안테나의 복사 패턴을 나타낸다. 측정된 복사패턴은 반구 형태의 복사 특성을 보이며, 90 이상의 반전력 빔폭을 가짐을 알 수 있다.5 shows a radiation pattern of an antenna according to the present invention having such a feature. The measured radiation pattern shows hemispherical radiation characteristics and has a half-power beamwidth of 90 or more.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.

전술한 바와 같은 본 발명에 따른 안테나는 급전 부분에서 4 개의 복사체 사이의 급전 경로 길이 및 폭의 조절을 통해 인접 복사체 간 90도의 위상 차를 갖도록 하고, 1/4 파장 변환 스트립 라인을 이용해 급전하기 때문에 임피던스 정합이 용이하고, 급전 부분에 비교적 큰 접지면을 형성하기 때문에, 안테나가 휴대용 단 말기에 근접하여 위치하는 경우에도 외부 영향을 적게 받는다. 또한 본 발명은 굴절이 가능한 유전체 기판 위에 구현이 가능하고 안테나 시스템의 크기 및 무게를 줄일 수 있어, 결과적으로 휴대용 단말기에 적용이 용이한 장점을 갖는다. As described above, the antenna according to the present invention has a phase difference of 90 degrees between adjacent radiators by adjusting the feeding path length and width between four radiators in the feeding portion, and feeds using a quarter wavelength conversion strip line. Since impedance matching is easy and a relatively large ground plane is formed at the feed portion, external influence is less affected even when the antenna is located close to the portable terminal. In addition, the present invention can be implemented on a dielectric substrate that can be refracted and the size and weight of the antenna system can be reduced, resulting in easy application to a portable terminal.

Claims (11)

유전체 기판과, 상기 유전체 기판에 나선형으로 형성된 4개의 복사체와, 급전 부분을 포함하는 위성 DMB 단말기용 마이크로 스트립 안테나에 있어서,A microstrip antenna for a satellite DMB terminal comprising a dielectric substrate, four radiators spirally formed on the dielectric substrate, and a feeding part. 인접 복사체들 간에 일정 간격을 가지는 상기 복사체 각각은 동일 길이와 폭을 가지는 스트립 라인을 포함하며,Each of said copies having a constant spacing between adjacent copies comprises strip lines of equal length and width, 상기 급전 부분은 상기 인접 복사체들 사이에 90도의 위상 차이가 나도록 신호를 급전하기 위해, 급전부와 제1 복사체 사이에 연결된 1/4 파장 변환 스트립 라인과, 상기 제1 복사체와 제2 복사체 사이에 연결된 제1 급전 경로와, 상기 제2 복사체와 제3 복사체 사이에 연결된 제2 급전 경로와, 상기 제3 복사체와 제4 복사체 사이에 연결된 제3 급전 경로를 포함하는데, 상기 1/4 파장 변환 스트립 라인과 상기 제1, 제2, 제3 급전 경로 각각이 그 길이와 폭이 상이하며,The feed portion is a quarter wavelength conversion strip line connected between the feed portion and the first radiation, and between the first radiation and the second radiation to feed a signal such that there is a 90 degree phase difference between the adjacent radiations. A first feed path connected, a second feed path connected between the second and third radiators, and a third feed path connected between the third and fourth radiators, wherein the quarter-wave conversion strip A line and each of the first, second, and third feed paths have different lengths and widths, 상기 급전 부분에 형성된 접지면을 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 DMB 단말기용 마이크로 스트립 안테나.And a ground plane formed on the feed portion. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 접지면은 상기 유전체 기판의 상부면 및/또는 하부면에 형성된 것을 특징으로 하는 위성 DMB 단말기용 마이크로 스트립 안테나.And the ground plane is formed on the top surface and / or the bottom surface of the dielectric substrate. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 접지면은 상기 급전 부분의 스트립 라인과는 상이한 신호가 전달되지 않는 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 위성 DMB 단말기용 마이크로 스트립 안테나.And the ground plane is formed of a material that does not transmit a signal different from that of the strip line of the feed portion. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 급전 부분과 반대 방향의 상기 각 복사체의 말단은 스트립 라인에 의해 모두 연결된 것을 특징으로 하는 위성 DMB 단말기용 마이크로 스트립 안테나.And the ends of each of the radiators in the opposite directions to the feed portion are all connected by strip lines. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 각 복사체는 1 mm의 폭과 48.87 mm의 길이를 가지며, 상기 각 복사체간 간격이 7 mm 인 것을 특징으로 하는 위성 DMB 단말기용 마이크로 스트립 안테나.Wherein each of the radiators has a width of 1 mm and a length of 48.87 mm, and the spacing between the radiators is 7 mm. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 접지면은 상기 유전체 기판의 가로 길이와 동일한 가로 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 위성 DMB 단말기용 마이크로 스트립 안테나.And the ground plane has the same horizontal length as the horizontal length of the dielectric substrate. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 1/4 파장 변환 스트립 라인은, 15.38 mm의 길이와, 0.435 mm의 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 위성 DMB 단말기용 마이크로 스트립 안테나.And said quarter-wave conversion strip line has a length of 15.38 mm and a width of 0.435 mm. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 제1 급전 경로는, 14.75 mm의 길이와, 1.19 mm의 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 위성 DMB 단말기용 마이크로 스트립 안테나.And the first feed path has a length of 14.75 mm and a width of 1.19 mm. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 제2 급전 경로는, 15.06 mm의 길이와, 0.69 mm의 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 위성 DMB 단말기용 마이크로 스트립 안테나.And the second feed path has a length of 15.06 mm and a width of 0.69 mm. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제3 급전 경로는 15.97 mm의 길이와, 0.22 mm의 폭을 갖는 것을 특징으 로 하는 위성 DMB 단말기용 마이크로 스트립 안테나.And said third feed path has a length of 15.97 mm and a width of 0.22 mm. 안테나와, 위성 DMB 신호를 수신하는 수신 모듈을 포함하는 위성 DMB 단말기에 있어서,In the satellite DMB terminal comprising an antenna and a receiving module for receiving a satellite DMB signal, 상기 안테나는,The antenna, 유전체 기판;Dielectric substrates; 상기 유전체 기판에 나선형으로 패턴 형성되고, 일정 간격으로 떨어져 있고, 각각이 동일 길이와 폭을 가지는 스트립 라인을 포함하는 4개의 복사체; 및Four radiators that are spirally patterned on the dielectric substrate and spaced at regular intervals, each of the four radiators including strip lines having the same length and width; And 상기 인접 복사체들 사이에 90도의 위상 차이가 나도록 신호를 급전하는 급전 부분을 포함하되,A feeding part for feeding a signal such that there is a 90 degree phase difference between the adjacent radiators, 상기 급전 부분은 급전부와 제1 복사체 사이에 연결된 1/4 파장 변환 스트립 라인과, 상기 제1 복사체와 제2 복사체 사이에 연결된 제1 급전 경로와, 상기 제2 복사체와 제3 복사체 사이에 연결된 제2 급전 경로와, 상기 제3 복사체와 제4 복사체 사이에 연결된 제3 급전 경로를 포함하는데, 상기 1/4 파장 변환 스트립 라인과 상기 제1, 제2, 제3 급전 경로 각각이 그 길이와 폭이 상이하며,The feed portion may comprise a quarter wavelength conversion strip line connected between a feed portion and a first copy, a first feed path connected between the first copy and a second copy, and connected between the second copy and the third copy. A second feed path and a third feed path connected between the third and fourth radiators, wherein the quarter wavelength conversion strip line and the first, second, and third feed paths each have a length and a length; Different widths, 상기 유전체 기판의 상부면 및/또는 하부면에 상기 급전 부분과 동일한 위치에 형성된 접지면을 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 DMB 단말기.And a ground plane formed on a top surface and / or a bottom surface of the dielectric substrate at the same position as the power feeding portion.
KR1020060022240A 2005-03-18 2006-03-09 Micro-strip antenna for satellite dmb terminal and terminal having the antenna KR20060101256A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20050022735 2005-03-18
KR1020050022735 2005-03-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20060101256A true KR20060101256A (en) 2006-09-22

Family

ID=37632513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060022240A KR20060101256A (en) 2005-03-18 2006-03-09 Micro-strip antenna for satellite dmb terminal and terminal having the antenna

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20060101256A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100788801B1 (en) * 2006-03-07 2008-01-02 (주)에이치피텔레콤 Antenna for receiving ground wave multimedia broadcasting
KR100878136B1 (en) * 2007-07-27 2009-01-14 케이. 에이. 이 (주) Quadrifilar helical antenna

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100788801B1 (en) * 2006-03-07 2008-01-02 (주)에이치피텔레콤 Antenna for receiving ground wave multimedia broadcasting
KR100878136B1 (en) * 2007-07-27 2009-01-14 케이. 에이. 이 (주) Quadrifilar helical antenna

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3662591B2 (en) Combined multi-segment helical antenna
KR100954379B1 (en) Loop Antenna
US6961028B2 (en) Low profile dual frequency dipole antenna structure
Chen et al. 2–18 GHz conformal low-profile log-periodic array on a cylindrical conductor
US7339543B2 (en) Array antenna with low profile
US7173566B2 (en) Low-sidelobe dual-band and broadband flat endfire antenna
AU734079B2 (en) Bent-segment helical antenna
JP4990787B2 (en) Dielectric loaded antenna
JP4101459B2 (en) Quad refiner antenna
US8717245B1 (en) Planar multilayer high-gain ultra-wideband antenna
TWI508369B (en) A dielectrically loaded antenna
WO1998005090A9 (en) Bent-segment helical antenna
KR100863573B1 (en) Structure of a Quadrifilar Helical or Spiral Antenna
US7071877B2 (en) Antenna and dielectric substrate for antenna
US20100149049A1 (en) Broadband antenna of dual resonance
KR20060101256A (en) Micro-strip antenna for satellite dmb terminal and terminal having the antenna
KR100643543B1 (en) Multi-band monopole antenna
KR100886511B1 (en) QHA feeder using wilkinson power divider with 90 degree shifted phase
JP4893889B2 (en) Double loop antenna
KR100896441B1 (en) Broad Band Antenna
KR100768788B1 (en) PHASE COMPENSATED QHA FEEDER USING lambda;/4 SHORT STUBS
JP2006086739A (en) Antenna
US7990322B1 (en) Shortened HF and VHF antennas made with concentric ceramic cylinders
KR100895851B1 (en) Circuit for QHA feeder to measure the antenna impedance
CN206422233U (en) A kind of logarithm period monopole antenna

Legal Events

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