KR20090039910A - Ultra wide band monopole internal antenna - Google Patents

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Abstract

An ultra wide band monopole internal antenna is provided to control a bandwidth of the antenna by controlling the width of a first stub. An ultra-wideband monopole built-in antenna includes a dielectric substrate(100), a ground unit(102), a feeding unit(104), a first stub(106), a radiator(108) and a second stub(110). The ground unit is formed in a partial domain of the dielectric substrate. The feeding unit is separated from the ground unit as much as the predetermined distance and is formed in the dielectric substrate. The first stub is combined in one end of the feeding unit. The first stub is perpendicularly formed in the dielectric substrate. The radiator is combined with the radiator. The radiator is formed in the dielectric substrate. The second stub is combined with the radiator. The second stub is perpendicularly formed in the dielectric substrate. The radiator has the shape of the rectangular plate. The width of the first stub is smaller than the width of the radiator.

Description

초광대역 모노폴 내장 안테나{Ultra Wide Band Monopole Internal Antenna} Ultra Wide Band Monopole Internal Antenna

본 발명은 안테나에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 초광대역 무선 통신에 사용되는 USB용 소형 모노폴 안테나에 관한 것이다. The present invention relates to an antenna, and more particularly to a small monopole antenna for USB used in ultra-wideband wireless communication.

초광대역(UWB) 시스템은 미국 연방통신위원회(FCC: Federal Communication Comission)의 정의에 따라 중심 주파수의 25% 이상의 점유 대역폭을 차지하는 시스템 혹은 500MHz 이상의 점유 대역폭을 차지하는 무선 전송 기술 시스템으로 2002년 2월 UWB(3.1GHz ~ 10.6GHz)의 상용 사용을 인가함으로써 미국의 군사용 무선 기술로 개발되어 오던 기술이 일반 통신에 개방된 것이다. The UWB system is a system that occupies over 25% of the bandwidth occupied by the Federal Communications Comission (FCC), or a wireless transmission technology system occupying over 500 MHz. (3.1 GHz to 10.6 GHz), the commercial use of the technology has been developed for the US military wireless technology has been open to general communications.

UWB 기술은 반송파를 이용하지 않고 펄스 변조한 신호를 그대로 공간에 복사한다. UWB는 기존의 무선 통신의 영역 이외에 거리의 계측이나 레이더 기술에도 응용이 가능하다. UWB technology copies a pulse-modulated signal into space without using a carrier wave. UWB can be applied to distance measurement and radar technology in addition to the existing wireless communication area.

UWB 시스템은 디지털 부호 정보를 나노 세컨드 이하의 매우 짧은 펄스 폭을 가지는 임펄스 신호로 변환해서 무선으로 전송함으로써 광 통신과 같은 100Mbps 이상의 초고속 통신이 가능하며, 매우 낮은 송신 전력을 사용하여 배터리가 기존 무선 통신 방식에 비해 수십 배 이상 오래 사용될 뿐만 아니라 송수신 장치도 소형화 할 수 있어 기존의 무선 통신 한계를 극복할 수 있는 기술로 기대되고 있다. The UWB system converts digital code information into an impulse signal with a very short pulse width less than nanoseconds and transmits it wirelessly, thereby enabling high-speed communication of 100 Mbps or more, such as optical communication, and using a very low transmission power so that a battery can be used in a conventional wireless communication. It is expected to be a technology capable of overcoming the limitations of existing wireless communication because it can be used for several times longer than the method and can also reduce the size of the transceiver.

UWB 시스템의 신호는 넓은 주파수 대역을 사용할 수 있으므로 주파수 영역에서의 전력 밀도 값을 아주 작은 값으로 할 수 있어 다른 통신 신호가 존재하는 주파수에 중첩되어 사용하더라도 간섭을 거의 주지 않을 수 있다는 점에 착안하고 있다. Since the signals of UWB systems can use a wide frequency band, the power density value in the frequency domain can be set to a very small value, so that even if it is superimposed on a frequency where other communication signals exist, it can give little interference. have.

초기에 제안된 UWB 통신 신호는 아주 짧은 신호 펄스를 사용함으로써 넓은 주파수 대역을 얻었으나 현재는 CDMA, OFDM 등의 여러 가지 변형된 형태의 UWB 방식이 제안되었다. Initially, the UWB communication signal has obtained a wide frequency band by using a very short signal pulse, but now various modified UWB methods such as CDMA and OFDM have been proposed.

UWB 시스템은 이미 다른 시스템이 사용하고 있는 주파수를 이용해 데이터를 송수신할 수 있고 또한 매우 낮은 전력으로 고속의 통신이 가능하며, 장애물 투과 특성이 우수한 장점이 있다. 이와 같은 장점으로 인해, UWB 시스템은 무선 홈 네트워크 등 차세대 개인 영역 무선 통신 분야에 널리 적용될 것으로 예상된다. UWB systems can transmit and receive data using frequencies already used by other systems, enable high-speed communication at very low power, and have excellent barrier transmission characteristics. Due to these advantages, the UWB system is expected to be widely applied to the next generation personal area wireless communication fields such as wireless home networks.

UWB 시스템은 3.1 내지 10.6 GHz의 상당히 넓은 주파수 대역을 사용하므로 UWB 안테나는 이에 상응하는 광대역 특성을 가질 필요가 있다. 이러한 안테나는 일반적인 협대역 안테나보다 큰 부피를 차지한다. 이러한 특성은 안테나가 영역이 부족한 휴대용 무선 장치에 적용된다는 측면에서 실용적인 애플리케이션 구현에 상당한 장애로 작용한다. Since UWB systems use a fairly wide frequency band of 3.1 to 10.6 GHz, UWB antennas need to have corresponding broadband characteristics. Such an antenna occupies a larger volume than a general narrowband antenna. This is a significant obstacle to practical application implementation in that the antenna is applied to a handheld wireless device with a lack of area.

현재, UWB 안테나로서 혼 안테나, 바이코니컬 안테나 등이 널리 알려져 있으나 이러한 안테나들은 안테나 영역이 부족한 소형의 휴대용 무선 장치에 적용되기에는 적절하지 않은 문제점이 있었다. Currently, horn antennas, biconical antennas, and the like are widely known as UWB antennas, but these antennas are not suitable to be applied to small portable wireless devices having insufficient antenna area.

한편, USB(Universal Serial Bus)는 새로운 기술로 계속 진화하여 무선 기술과 결합함으로써 무선 사설망(Wireless Personal Area Network)에서의 PC, 주변 기기, 가전 기기 및 이동통신 기기 등의 다양한 분야의 전자 장비에 적용될 전망이다. Universal Serial Bus (USB), meanwhile, continues to evolve into new technologies, combined with wireless technology, to be applied to electronic equipment in a variety of fields, including PCs, peripherals, consumer electronics, and mobile communications devices in the Wireless Personal Area Network. It is a prospect.

USB-IF(USB Implements Forum)에서 2004년 9월 규격을 개발하기 시작하여 2005년 5월 무선 USB 1.0 규격을 표준화하였으며, 무선 USB의 기본적인 전송 기술은 UWB 무선 플랫폼 기반으로서 표준화가 진행되고 있다. The USB Implements Forum (USB-IF) began developing the specification in September 2004 and standardized the Wireless USB 1.0 specification in May 2005. The basic transmission technology of Wireless USB is being standardized based on the UWB wireless platform.

기존에 제안된 UWB용 USB 안테나들은 소형의 장치에 적용되기에는 부피가 큰 문제점이 있었으며 복잡한 구조로 인하여 단가 상승의 문제점 및 대량 생산의 어려움이 있었다. Previously proposed USB antennas for UWB have a problem that is bulky to be applied to small devices, and there is a problem of price increase and difficulty of mass production due to the complicated structure.

본 발명에서는 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 소형의 무선 장비에 적용될 수 있도록 기판에서 안테나가 차지하는 면적을 최소화할 수 있는 소형의 초광대역 모노폴 내장 안테나를 제안하는 것이다. In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention proposes a small ultra-wideband monopole antenna that can minimize the area occupied by the antenna on the substrate so that it can be applied to the small wireless equipment.

본 발명의 다른 목적은 제조 원가를 줄일 수 있도록 단순한 구조의 초광대역 모노폴 내장 안테나를 제안하는 것이다. Another object of the present invention is to propose an ultra-wideband monopole internal antenna having a simple structure in order to reduce manufacturing costs.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 유전체 기판; 상기 유전체 기판상의 일부 영역에 형성되는 접지부; 상기 유전체 기판상에 상기 접지부와 소정거리 이격되어 상기 접지부와 동일평면에 결합되는 급전부; 상기 급전부의 일단에 결합되며 상기 유전체 기판상에 수직으로 형성되는 제1 스터브; 상기 제1 스터브와 결합되며 상기 유전체 기판상에 소정 거리 이격되어 위치되는 복사체; 및 상기 복사체와 결합되며 상기 유전체 기판에 수직으로 형성되는 제2 스터브를 포함하는 초광대역 모노폴 내장 안테나가 제공된다. In order to achieve the above object, according to an aspect of the present invention, a dielectric substrate; A ground portion formed in a portion of the dielectric substrate; A feeding part spaced apart from the ground part by a predetermined distance on the dielectric substrate and coupled to the same plane as the ground part; A first stub coupled to one end of the feeding part and formed vertically on the dielectric substrate; A radiator coupled to the first stub and spaced apart from the dielectric substrate by a predetermined distance; And a second stub coupled to the radiator and formed perpendicular to the dielectric substrate.

상기 방사체는 직사각형 판의 형태일 수 있다. The radiator may be in the form of a rectangular plate.

상기 제1 스터브의 폭은 상기 방사체에 비해 좁은 것이 바람직하다. The width of the first stub is preferably narrower than the radiator.

상기 제1 스터브의 폭을 조절함으로써 임피던스 매칭 및 대역폭 조절이 수행된다. Impedance matching and bandwidth adjustment are performed by adjusting the width of the first stub.

상기 방사체와 수직으로 결합되는 상기 제2 스터브에 의해 대역폭이 확장된 다. Bandwidth is extended by the second stub, which is coupled perpendicularly to the radiator.

상기 급전부는 직사각형 형태의 금속판을 포함하며, 상기 제1 스터브보다 폭이 좁은 것이 바람직하다. The feeder includes a rectangular metal plate, and preferably has a narrower width than the first stub.

상기 급전부는 기판에 프린팅될 수 있다. The feed part may be printed on a substrate.

상기 제1 스터브는 상기 급전부에 납땜 방식으로 결합되며, 상기 제1 스터브, 상기 방사체 및 상기 제2 스터브는 일체형으로 형성될 수 있다. The first stub may be coupled to the feeder in a soldering manner, and the first stub, the radiator, and the second stub may be integrally formed.

상기 급전부, 제1 스터브, 방사체 및 제2 스터브는 일체형으로 형성될 수 있다. The feeder, the first stub, the radiator, and the second stub may be integrally formed.

본 발명에 의하면, 소형의 무선 장비에 적용될 수 있도록 기판에서 안테나가 차지하는 면적을 최소화할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, there is an advantage that can minimize the area occupied by the antenna on the substrate to be applied to small wireless equipment.

또한, 본 발명에 의하면, 제조 원가를 줄일 수 있도록 단순한 구조로 구현이 가능한 장점이 있다. In addition, according to the present invention, there is an advantage that can be implemented in a simple structure to reduce the manufacturing cost.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 초광대역 모노폴 내장 안테나의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the ultra-wideband monopole antenna according to the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초광대역 모노폴 내장 안테나의 사시도를 도시한 도면이다. 1 is a perspective view of an ultra-wideband monopole internal antenna according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 초광대역 모노폴 내장 안테나는 기판(100), 접지부(102), 급전부(104), 제1 스터브(106), 복사체(108), 제2 스 터브(110)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, an ultra-wideband monopole internal antenna according to an exemplary embodiment of the present invention may include a substrate 100, a ground part 102, a power supply part 104, a first stub 106, a radiator 108, and a first antenna. It may include two stubs (110).

도 1에서, 기판(100)은 유전체 재질로 이루어지며 다른 구성 요소들이 결합되는 안테나의 몸체로서의 기능을 한다. In FIG. 1, the substrate 100 is made of a dielectric material and functions as the body of the antenna to which other components are coupled.

다양한 유전체 재질이 기판(100)에 적용될 수 있으며, 범용적으로 사용되는 FR4 기판을 사용하여 제작이 용이하고 생산 비용을 낮추는 것이 바람직하다. 도 1에는 직사각형의 기판이 도시되어 있으나, 기판의 형태 및 사이즈는 안테나 환경에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판은 약 0.8 mm의 두께를 가질 수 있다. Various dielectric materials may be applied to the substrate 100, and it is preferable to use the FR4 substrate which is used for general purposes and to reduce the production cost. Although a rectangular substrate is shown in FIG. 1, the shape and size of the substrate may be variously set according to the antenna environment. According to one embodiment of the invention, the substrate may have a thickness of about 0.8 mm.

접지부(102)는 접지 전압을 제공하며 기판(100)의 상부에 결합된다. 접지부(102)는 일반적인 금속체를 이용하여 구현될 수 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이 기판 상부의 일부 영역에 구현되고 일정 길이와 넓이를 가지는 직사각형의 형태로 구현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. The ground portion 102 provides a ground voltage and is coupled to the top of the substrate 100. The grounding unit 102 may be implemented using a general metal body, and may be implemented in a rectangular shape having a predetermined length and a width, as shown in FIG. 1, but being limited thereto. no.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 접지부(102)의 세로 길이는 27.5mm, 접지부(102)의 가로 길이는 18mm로 설정될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the longitudinal length of the ground portion 102 may be set to 27.5mm, the horizontal length of the ground portion 102 to 18mm.

급전부(104)는 RF 신호의 급전을 수행하며 기판(100)의 상부에 결합된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 급전부(104)는 직사각형 형태의 금속판으로 구현될 수 있다. 급전부는 접지부와 소정 거리 이격되어 접지부와 동일 평면인 기판의 상부에 형성된다. The power supply unit 104 performs power feeding of the RF signal and is coupled to the upper portion of the substrate 100. As shown in FIG. 1, the feeder 104 may be implemented by a metal plate having a rectangular shape. The feeding part is formed on the substrate which is spaced apart from the ground part by a predetermined distance and coplanar with the ground part.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판 상부의 급전부에는 RF 전송 선로 중 동축 케이블의 내부 도체가 전기적으로 결합되어 급전이 이루어질 수 있다. 한편, 동축 케이블의 외부 도체는 접지부(102)와 전기적으로 결합될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the power supply unit on the substrate may be electrically connected to the inner conductor of the coaxial cable of the RF transmission line. On the other hand, the outer conductor of the coaxial cable may be electrically coupled with the ground portion 102.

방사체(108)는 UWB 방식을 사용하는 RF 신호의 송수신을 수행한다. 방사체(108)는 기판(100)으로부터 소정 거리 이격되어 위치하며, 제1 스터브(106) 및 제2 스터브(110)가 방사체(108)가 기판(100)로부터 소정 거리로 이격되어 위치할 수 있도록 지지부로서의 기능을 한다. The radiator 108 performs transmission and reception of an RF signal using the UWB scheme. The radiator 108 is positioned a predetermined distance away from the substrate 100, the first stub 106 and the second stub 110 so that the radiator 108 is positioned a predetermined distance away from the substrate 100. It functions as a support.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 방사체(108)는 기판 영역 중 접지부(100)가 형성되지 않은 영역에서 소정 거리 이격되어 위치하는 것이 바람직하다. 방사체 하부에 접지부를 형성하지 않는 구조를 통해 전자기파의 방사 공간을 확장함으로써 광대역 신호의 송수신에 적합하게 동작하도록 하는 것이 바람직하다. According to a preferred embodiment of the present invention, it is preferable that the radiator 108 is positioned at a predetermined distance from a region where the ground portion 100 is not formed in the substrate region. It is preferable to expand the radiation space of the electromagnetic wave through a structure that does not form a grounding portion under the radiator so as to operate properly for transmission and reception of a wideband signal.

도 1에는 방사체(108)가 직사각형 형태인 경우가 도시되어 있으나 공지된 다양한 형태의 방사체가 적용될 수 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다. 예를 들어, 라인 형태의 방사체, 역 L 형태의 방사체 및 미앤더 형태의 방사체 등 다양한 형태의 방사체가 사용될 수 있다.Although FIG. 1 illustrates a case in which the radiator 108 has a rectangular shape, it will be apparent to those skilled in the art that various types of radiators known in the art may be applied. For example, various types of emitters may be used, such as line-shaped emitters, inverse L-shaped emitters, and meander shaped emitters.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 초광대역 신호의 송수신을 위해 방사체의 가로 길이는 16mm, 세로 길이는 11mm로 설정될 수 있다. According to one embodiment of the invention, the transverse length of the radiator may be set to 16mm, the vertical length of 11mm for the transmission and reception of the ultra-wideband signal.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 급전부, 제1 스터브, 방사체 및 제2 스터브를 펼친 전개도를 도시한 도면이다. FIG. 2 is an exploded view showing the power supply unit, the first stub, the radiator, and the second stub according to the embodiment of the present invention. FIG.

도 2를 참조하면, 급전부(104), 제1 스터브(106), 방사체(108) 및 제2 스터브(110)는 순차적으로 결합된 상태이다. Referring to FIG. 2, the feeder 104, the first stub 106, the radiator 108, and the second stub 110 are sequentially coupled.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 급전부(104)는 기판상에 프링팅되며, 제1 스 터브(106)가 납땜 등의 방식에 의해 제1 스터브(106)가 급전부(104)와 결합하되 제1 스터브(106), 방사체(108) 및 제2 스터브(110)는 일체형으로 형성될 수 있다. According to one embodiment of the invention, the feed section 104 is printed on the substrate, the first stub 106 is coupled to the feed section 104 by a method such as soldering the first stub 106. However, the first stub 106, the radiator 108 and the second stub 110 may be integrally formed.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 급전부(104), 제1 스터브(106), 방사체(108) 및 제2 스터브(110) 모두가 일체형으로 형성될 수도 있을 것이다. According to another embodiment of the present invention, all of the feed section 104, the first stub 106, the radiator 108 and the second stub 110 may be integrally formed.

보다 안정적인 지지 구조를 위해서는 급전부(104)가 기판에 프린팅되는 구조가 바람직하다. For a more stable support structure, a structure in which the feed part 104 is printed on a substrate is preferable.

도 1 및 도 2를 참조하면, 방사체(108)의 일 측면에는 제1 스터브(104)가 결합된다. 또한, 제1 스터브(104)는 기판의 상부에 결합되는 급전부(102)의 끝단에 기판과 수직 방향으로 결합된다.  1 and 2, a first stub 104 is coupled to one side of the radiator 108. In addition, the first stub 104 is coupled to the substrate in the vertical direction at the end of the feed section 102 coupled to the upper portion of the substrate.

제1 스터브(106)는 구조적으로 방사체(108)가 기판과 소정 거리 이격되어 위치하도록 지지부로서의 기능을 함과 동시에 임피던스 매칭 소자로서의 기능을 한다. The first stub 106 structurally functions as a support portion such that the radiator 108 is spaced apart from the substrate by a predetermined distance, and also functions as an impedance matching element.

본 발명에서, 급전부(104)와 제1 스터브(106)는 결합된 구조를 가지고 있으며, 급전부(102)와 기판에 수직으로 위치하는 제1 스터브(106)를 구비함으로써 용이한 임피던스 매칭이 가능하도록 한다. 임피던스의 매칭은 제1 스터브(106)의 폭 및 길이를 조절함으로써 이루어질 수 있다. In the present invention, the feed section 104 and the first stub 106 has a combined structure, and having the feed section 102 and the first stub 106 located perpendicular to the substrate facilitates impedance matching. Make it possible. Matching the impedance may be accomplished by adjusting the width and length of the first stub 106.

또한, 제1 스터브(106)는 안테나의 대역폭을 조절하는 특성을 갖는다. 제1 스터브(104)의 폭은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 대역폭과 연관되며, 이 폭을 조절함으로써 안테나의 대역폭을 조절할 수 있다. In addition, the first stub 106 has a characteristic of adjusting the bandwidth of the antenna. The width of the first stub 104 is related to the bandwidth of the antenna according to an embodiment of the present invention, and by adjusting the width, the bandwidth of the antenna can be adjusted.

제2 스터브(110)는 구조적으로 제1 스터브(106)와 같이 구조적으로 방사 체(108)가 기판과 소정 거리 이격되어 위치하도록 지지부서로서의 기능을 수행한다. 제2 스터브(110)는 방사체의 타측면에 결합되어 기판(110)과 수직으로 결합함으로써 제1 스터브(106)와 제2 스터브(110)는 별도의 지지를 위한 구성 요소 없이 방사체(108)가 접지가 형성되지 않은 기판 위에 안정적으로 위치할 수 있도록 한다. The second stub 110 functions as a supporting unit such that the radiator 108 is structurally positioned like a first stub 106 and spaced apart from the substrate by a predetermined distance. The second stub 110 is coupled to the other side of the radiator to be vertically coupled to the substrate 110, so that the first stub 106 and the second stub 110 have the radiator 108 without a component for separate support. Ensure stable positioning on a substrate with no ground.

제2 스터브(110)는 확장된 방사체로서의 기능을 수행한다. 방사체(108)뿐만 아니라 이와 수직으로 결합되는 제2 스터브(110)가 확장 방사체로서의 기능을 수행함으로써 기판과 이격되어 평행하게 위치되는 방사체(108)의 사이즈를 보다 소형으로 구현할 수 있다. 제2 스터브(110)가 확장된 방사체로 동작함으로써 방사체(108)만 존재하는 경우에 비해 대역폭이 실절적으로 확장될 수 있다. The second stub 110 functions as an extended radiator. Not only the radiator 108 but also the second stub 110 vertically coupled to the radiator 108 may function as an extended radiator, thereby enabling a smaller size of the radiator 108 spaced apart from the substrate to be parallel to the substrate. As the second stub 110 operates as an extended radiator, the bandwidth may be substantially expanded as compared with the case where only the radiator 108 exists.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초광대역 모노폴 내장 안테나의 반사 손실을 도시한 도면이다. 3 is a diagram illustrating the reflection loss of the ultra-wideband monopole antenna according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, -10dB를 임계값으로 설정할 때 박스로 표시된 3.1GHz ~ 10.6GHz의 대역에서 적절한 방사가 이루어짐을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 3, it can be seen that when the -10dB is set as the threshold value, appropriate radiation is made in the band of 3.1 GHz to 10.6 GHz indicated by a box.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 스터브의 폭이 조절될 때 반사 손실을 도시한 도면이다. 4 is a diagram illustrating a return loss when the width of the first stub is adjusted according to an embodiment of the present invention.

도 4에는 제1 스터브의 폭이 6mm. 7mm 및 8mm인 경우의 반사 손실의 변화가 도시되어 있다. 4, the width of the first stub is 6mm. The change in return loss in the case of 7 mm and 8 mm is shown.

도 4를 참조하면, 스터브 폭에 따라 -10dB를 임계값으로 설정한 대역폭이 가변되는 것을 확인할 수 있는 바 제1 스터브의 폭을 조절함으로써 안테나의 대역을 조절할 수 있다. Referring to FIG. 4, it can be seen that the bandwidth in which -10 dB is set to a threshold value varies according to the stub width, so that the band of the antenna can be adjusted by adjusting the width of the first stub.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 초광대역 모노폴 내장 안테나의 방사 패턴을 도시한 도면이다. 5 is a diagram illustrating a radiation pattern of an ultra-wideband monopole antenna according to an embodiment of the present invention.

도 5에서, (a)는 중심 주파수가 3GHz인 경우의 방사 패턴을 도시한 것이고, (b)는 중심 주파수가 6GHz인 경우의 방사 패턴을 도시한 것이며, (c)는 중심 주파수가 9GHz인 경우의 방사 패턴을 도시한 것이다. In FIG. 5, (a) shows a radiation pattern when the center frequency is 3 GHz, (b) shows a radiation pattern when the center frequency is 6 GHz, and (c) shows a case where the center frequency is 9 GHz. The radiation pattern of is shown.

초광대역 시스템의 USB에 장착되는 안테나는 소형일뿐만 아니라 방사 패턴이 전방향성을 가질 것이 요구된다. Antennas mounted on USB in ultra-wideband systems are not only compact but also require that the radiation pattern be omnidirectional.

도 5를 참조하면, 초광대역(UWB) 통신 서비스 대역에서 방사 패턴이 전방향성을 가지는 것을 확인할 수 있으며, 방사 패턴이 일반적인 모노폴 안테나의 방사패턴과 유사한 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 5, it can be seen that the radiation pattern has omni-directionality in the UWB communication service band, and the radiation pattern is similar to that of the general monopole antenna.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초광대역 모노폴 내장 안테나의 사시도를 도시한 도면.1 is a perspective view of an ultra-wideband monopole internal antenna according to an embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 급전부, 제1 스터브, 방사체 및 제2 스터브를 펼친 전개도를 도시한 도면.2 is an exploded view showing the feeder, the first stub, the radiator, and the second stub according to the embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초광대역 모노폴 내장 안테나의 반사 손실을 도시한 도면.3 is a diagram illustrating return loss of an ultra-wideband monopole antenna according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 스터브의 폭이 조절될 때 반사 손실을 도시한 도면.4 illustrates return loss when the width of the first stub is adjusted in accordance with one embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 초광대역 모노폴 내장 안테나의 방사 패턴을 도시한 도면.5 is a diagram showing a radiation pattern of the ultra-wideband monopole antenna according to an embodiment of the present invention.

Claims (9)

유전체 기판;Dielectric substrates; 상기 유전체 기판상의 일부 영역에 형성되는 접지부;A ground portion formed in a portion of the dielectric substrate; 상기 유전체 기판상에 상기 접지부와 소정거리 이격되어 상기 접지부와 동일평면에 결합되는 급전부;A feeding part spaced apart from the ground part by a predetermined distance on the dielectric substrate and coupled to the same plane as the ground part; 상기 급전부의 일단에 결합되며 상기 유전체 기판상에 수직으로 형성되는 제1 스터브;A first stub coupled to one end of the feeding part and formed vertically on the dielectric substrate; 상기 제1 스터브와 결합되며 상기 유전체 기판상에 소정 거리 이격되어 위치되는 복사체; 및A radiator coupled to the first stub and spaced apart from the dielectric substrate by a predetermined distance; And 상기 복사체와 결합되며 상기 유전체 기판에 수직으로 형성되는 제2 스터브를 포함하는 것을 특징으로 하는 초광대역 모노폴 내장 안테나. And a second stub coupled to the radiator and formed perpendicular to the dielectric substrate. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 방사체는 직사각형 판의 형태인 것을 특징으로 하는 초광대역 모노폴 내장 안테나. And the radiator is in the form of a rectangular plate. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1 스터브의 폭은 상기 방사체에 비해 좁은 것을 특징으로 하는 초광대역 모노폴 내장 안테나. The width of the first stub is ultra-wideband monopole antenna, characterized in that narrower than the radiator. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 제1 스터브의 폭을 조절함으로써 임피던스 매칭 및 대역폭 조절이 수행되는 것을 특징으로 하는 초광대역 모노폴 내장 안테나. The ultra wideband monopole antenna of claim 1, wherein impedance matching and bandwidth adjustment are performed by adjusting the width of the first stub. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 방사체와 수직으로 결합되는 상기 제2 스터브에 의해 대역폭이 확장되는 것을 특징으로 하는 초광대역 모노폴 내장 안테나. An ultra wideband monopole antenna, characterized in that the bandwidth is extended by the second stub coupled perpendicularly to the radiator. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 급전부는 직사각형 형태의 금속판을 포함하며, 상기 제1 스터브보다 폭이 좁은 것을 특징으로 하는 초광대역 모노폴 내장 안테나. The feeder comprises a rectangular metal plate, ultra-wideband monopole antenna, characterized in that the width is narrower than the first stub. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 급전부는 기판에 프린팅되는 것을 특징으로 하는 초광대역 모노폴 내장 안테나. The feeder is printed on a substrate, the ultra wideband monopole antenna. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제1 스터브는 상기 급전부에 납땜 방식으로 결합되며, 상기 제1 스터브, 상기 방사체 및 상기 제2 스터브는 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 초광대역 모노폴 내장 안테나. The first stub is coupled to the feed portion in a soldering manner, the first stub, the radiator and the second stub is an ultra-wideband monopole built-in antenna, characterized in that formed integrally. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 급전부, 제1 스터브, 방사체 및 제2 스터브는 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 초광대역 모노폴 내장 안테나. The feeder, the first stub, the radiator and the second stub is an ultra-wideband monopole internal antenna, characterized in that formed integrally.
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