KR20090079048A - Ultra wide band antenna using double side radiator - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 안테나에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 초광대역 시스템에 사용되는 내장형 안테나에 관한 것이다. The present invention relates to antennas and, more particularly, to embedded antennas used in ultra-wideband systems.
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 무 선 통신 방식에 비해 수십 배 이상 오래 사용될 뿐만 아니라 송수신 장치도 소형화할 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 of less than nanoseconds and transmits it wirelessly, thereby enabling high-speed communication of 100 Mbps or more such as optical communication. It is expected to be used as a technology capable of overcoming the limitations of the existing wireless communication because it can be used tens of times longer than the communication 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 적용되기 에는 적절하지 않은 문제점이 있었다. Currently, horn antennas, biconical antennas, and the like are widely known as UWB antennas, but these antennas have problems that are not appropriate 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.
UWB 통신에 적합한 안테나로 평면형 모노폴 안테나가 직접화가 쉽고 제작이 용이한 이유로 널리 사용되고 있다. 평면형 모노폴 안테나는 급전 선로와 방사체가 유전체 위의 동일한 평면에 존재하며 급전 선로 아래 유한한 접지면 평면이 존재하는 구조이다. As a suitable antenna for UWB communication, a planar monopole antenna is widely used because it is easy to direct and easy to manufacture. The planar monopole antenna is a structure in which the feed line and the radiator exist in the same plane above the dielectric and the finite ground plane exists below the feed line.
평면형 모노폴 안테나는 방사체의 형태에 따라 이중대역 혹은 초광대역 특성을 나타내는데, 두 개의 T자형 스트립으로 구성된 방사체, 하나의 모노폴과 기생 패치로 구성된 방사체 및 높이가 다른 두 개의 모노폴로 구성된 방사체는 이중 대역 안테나의 특성을 가지고, 원, 타원 또는 테이프링한 특정한 형태의 방사체는 UWP 특성을 가진다. 또한, 급전 방식에 따라 마이크로스트립 라인으로 급전한 경우와 CPW로 급전한 경우가 있다. Planar monopole antennas have dual- or ultra-wideband characteristics, depending on the shape of the radiator. A radiator consisting of two T-shaped strips, a radiator consisting of one monopole and a parasitic patch, and two monopoles of different heights are dual band antennas. In the form of a circle, ellipse or taped particular type of emitter, it has UWP characteristics. In addition, depending on the power feeding method, there may be a case where a power is supplied by a microstrip line or a power is supplied by CPW.
그러나, 평면형 모노폴 안테나는 접지면 평면의 크기에 따라 안테나의 동작 주파수와 대역폭이 크게 달라지는 문제점이 있었으며, CPW 구조의 안테나도 방사체 주의의 접지면을 사용하여 실제 전자기기의 기판에 적용하기에는 어려움이 있었다. 따라서, 전자기기의 내장형 안테나로 사용하기 위해서는 유한한 접지면에 의해서 동작 주파수 및 대역폭이 변화하지 않는 광대역 특성을 갖는 내장형 안테나가 요구되고 있다. However, the planar monopole antenna has a problem in that the operating frequency and bandwidth of the antenna vary greatly according to the size of the ground plane, and it is difficult to apply the CPW structure antenna to the substrate of the actual electronic device using the ground plane of the radiator. . Therefore, in order to use the built-in antenna of the electronic device, there is a demand for a built-in antenna having a broadband characteristic that the operating frequency and bandwidth does not change by a finite ground plane.
본 발명에서는 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 보다 안정적으로 광대역 특성을 확보할 수 있는 양면 방사체를 이용한 초광대역 안테나를 제안하고자 한다. In the present invention, in order to solve the problems of the prior art as described above, an ultra-wideband antenna using a double-sided radiator that can secure the broadband characteristics more stably.
본 발명의 다른 목적은 내장형 안테나의 높이의 제약을 극복하고 소형화가 가능한 양면 방사체를 이용한 초광대역 안테나를 제안하는 것이다. Another object of the present invention is to propose an ultra-wideband antenna using a double-sided radiator capable of miniaturizing and overcoming the height constraint of the built-in antenna.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 기판; 상기 기판상에 형성되는 접지부; 상기 기판상에 형성되는 제1 방사체; 상기 제1 방사체와 전기적으로 결합되어 RF 신호를 급전하는 급전부; 상기 제1 방사체상에 형성되는 비아홀; 및 상기 기판의 하부에 형성되며 상기 비아홀을 통해 RF 신호를 급전받는 제2 방사체를 포함하는 양면 방사체를 이용한 초광대역 안테나가 제공된다. In order to achieve the above object, according to an aspect of the present invention, a substrate; A ground part formed on the substrate; A first radiator formed on the substrate; A feeding unit electrically coupled to the first radiator to feed an RF signal; A via hole formed on the first radiator; And a second radiator formed below the substrate and including a second radiator configured to receive an RF signal through the via hole.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 안테나는 접지부에서 연장되며 상기 제1 방사체와 소정 거리 이격되어 상기 기판상에 형성되는 확장 접지부를 더 포함한다. According to an embodiment of the present invention, the antenna further includes an extended ground portion extending from the ground portion and spaced apart from the first radiator by a predetermined distance and formed on the substrate.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 안테나는 상기 접지부 및 상기 제1 방사체와 소정 거리 이격되어 상기 기판상에 형성되는 확장 접지부를 더 포함한다. According to another embodiment of the present invention, the antenna further includes an extension ground portion formed on the substrate spaced apart from the ground portion and the first radiator by a predetermined distance.
상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체는 상기 급전부를 기준으로 대칭적으로 형성되는 것이 바람직하다. Preferably, the first radiator and the second radiator are formed symmetrically with respect to the feed part.
상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체의 일부 영역에는 슬릿이 각각 형성되며, 상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체의 슬릿은 대칭적으로 형성되는 것이 바람직하다. Preferably, slits are formed in some regions of the first radiator and the second radiator, and slits of the first radiator and the second radiator are symmetrically formed.
상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체는 직사각형 형태이며 일부 영역이 커팅된 노치가 각각 형성되고 상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체에 형성되는 노치는 대칭적인 것이 바람직하다. Preferably, the first radiator and the second radiator have a rectangular shape, and a notch formed by cutting a portion of the first radiator and the second radiator, respectively, is formed, and the notch formed on the first radiator and the second radiator is symmetrical.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판; 상기 기판상에 형성되는 접지부; 상기 기판상에 형성되는 제1 방사체; 상기 제1 방사체와 전기적으로 결합되어 RF 신호를 급전하는 급전부; 상기 기판의 하부에 형성되며 상기 제1 방사체와 상기 급전부를 중심으로 대칭적으로 형성되는 제2 방사체를 포함하는 양면 방사체를 이용한 초광대역 안테나가 제공된다. According to another aspect of the invention, the substrate; A ground part formed on the substrate; A first radiator formed on the substrate; A feeding unit electrically coupled to the first radiator to feed an RF signal; An ultra-wideband antenna using a double-sided radiator formed under the substrate and including a second radiator symmetrically formed around the first radiator and the power supply unit is provided.
본 발명에 의하면, 양면 방사체 구조를 통해 보다 안정적으로 광대역 특성을 확보할 수 있으며 내장형 안테나의 높이의 제약을 극복하고 소형화가 가능한 장점이 있다. According to the present invention, through the double-sided radiator structure, it is possible to more stably secure the broadband characteristics, and overcome the limitation of the height of the built-in antenna, there is an advantage that can be miniaturized.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 양면 방사체를 이용한 초광대역 안테나의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the ultra-wideband antenna using a double-sided radiator according to the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 방사체를 이용한 초광대역 안테나 의 구조를 도시한 사시도이다. 1 is a perspective view showing the structure of an ultra-wideband antenna using a double-sided radiator according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 방사체를 이용한 초광대역 안테나는 기판(100), 접지부(102), 확장 접지부(104), 급전부(106), 제1 방사체(108) 및 제2 방사체(110)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, an ultra-wideband antenna using a double-sided radiator according to an exemplary embodiment of the present invention may include a
도 1에서, 기판(100)은 유전체 재질로 이루어지며 다른 구셩 요소들이 결합되는 안테나 몸체로서의 기능을 한다. In FIG. 1, the
다양한 유전체 재질이 기판(100)에 적용될 수 있으며, 범용적으로 사용되는 FR4 기판을 사용하여 제작이 용이하고 생산 비용을 낮추는 것이 바람직하다. 기판의 형태 및 사이즈는 안테나가 사용되는 환경에 따라 다양하게 설정될 수 있다. Various dielectric materials may be applied to the
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 형성되고 일정 길이와 폭을 가지는 직사각형의 형태로 구현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 접지부(102)의 세로 길이는 50mm 가로 길이는 30mm로 설정될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the vertical length of the
확장 접지부(104)는 직사각형 형태의 접지부(102)에서 연장되어 형성된다. 확장 접지부(104)는 접지부(102)와 일체형으로 형성되는 것이 바람직하며 확장 접지부(104)가 연장되어 형성되는 것은 저주파 대역에서의 공진 주파수 매칭을 위한 것이다. The
급전부(106)는 RF 신호의 급전을 수행하며 기판(100)의 상부에 결합된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 급전부(104)는 직사각형 형태의 금속판으로 구현될 수 있다. The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판 상부의 급전부(106)에는 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 one embodiment of the present invention, the
제1 방사체(108) 및 제2 방사체(110)는 RF 신호의 방사를 위한 구성 요소이다. 안테나의 대역폭은 방사체의 길이 및 폭에 의해 결정되며, 초광대역에 적용하기 위한 본 발명의 제1 방사체(108) 및 제2 방사체(110)는 직사각형의 형상을 가질 수 있다. 그러나, 방사체의 형상이 직사각형에 한정되는 것은 아니며 초광대역을 만족시킬 수 있는 다양한 형태의 방사체가 사용될 수 있음은 당업자에게 있어 자명할 것이다. The
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제1 방사체(108)는 기판의 상부에 형성되며, 제2 방사체(110)는 기판의 하부에 형성된다. 종래의 UWB 안테나는 기판의 상부의 동일 평면에 복수의 방사체가 구비되거나 방사체가 상하로 소정 거리 이격되어 구비되는 것이 일반적이었으나, 본 발명에서는 기판의 양면에 방사체가 각각 구비되는 구조가 제안된다. According to a preferred embodiment of the present invention, the
방사체를 동일 평면에 구비하지 않고 양면에 구비하는 구조는 넓은 대역폭을 유지하는데 유리한 장점이 있으며, 구조적으로 볼 때 내장형 안테나의 높이의 제약을 제거하는 장점이 있다. The structure having the radiator on both sides instead of the same plane has an advantage in maintaining a wide bandwidth, and in terms of structure, there is an advantage of removing the constraint of the height of the built-in antenna.
도 2는 방사체가 기판의 상면에만 구비되는 경우, 기판의 하면에만 구비되는 경우 및 두 개의 방사체가 기판의 양면에 구비되는 경우의 S11 파라미터를 도시한 도면이다. FIG. 2 is a diagram illustrating S11 parameters when the radiator is provided only on the upper surface of the substrate, when the radiator is provided only on the lower surface of the substrate, and when two radiators are provided on both sides of the substrate.
도 2를 참조하면, 기판의 상면에만 방사체가 구비될 경우 6 ~ 12GHz 대역에서 임피던스 대역폭을 만족시키며, 기판의 상면에만 방사체가 구비될 경우 3.5 ~ 9GHz 대역의 임피던스 대역폭을 만족시키나, 기판의 상하면에 모두 복사체가 구비될 경우 UWB 대역의 전 영역에서 고르게 임피던스 매칭이 수행되는 것을 확인할 수 있다. 2, when the radiator is provided only on the upper surface of the substrate, the impedance bandwidth is satisfied in the 6 to 12 GHz band. When the radiator is provided only on the upper surface of the substrate, the impedance bandwidth of the 3.5 to 9 GHz band is satisfied, but the upper and lower surfaces of the substrate are satisfied. When all the radiators are provided, it can be seen that impedance matching is uniformly performed in all regions of the UWB band.
제1 방사체 및 제2 방사체의 구조를 보다 상세히 살펴보기 위해 도2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 안테나를 설명한다. In order to look at the structure of the first radiator and the second radiator in more detail with reference to Figs.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 방사체를 이용한 초광대역 안테나의 상부 평면도를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 방사체를 이용한 초광대역 안테나의 하부 평면도를 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 방사체를 이용한 초광대역 안테나의 제1 방사체 및 제2 방사체를 동일 평면상에 도시한 도면이다. 3 is a top plan view of an ultra-wideband antenna using a double-sided radiator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a bottom plan view of the ultra-wideband antenna using a double-sided radiator according to an embodiment of the present invention. 5 is a diagram illustrating a first radiator and a second radiator of an ultra-wide band antenna using a double-sided radiator according to an embodiment of the present invention on the same plane.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 제1 방사체 및 제2 방사체는 급전부(106)를 중심으로 하여 대칭적인 구조로 형성되는 것이 바람직하다. 3 to 5, the first radiator and the second radiator are preferably formed in a symmetrical structure with respect to the
도 5에 도시된 바와 같이, 급전부(106)를 중심으로 하여 좌측에는 제1 방사체(108)가 형성되며, 우측의 기판 하부에는 제2 방사체(110)가 형성된다. 도 5에서, A 영역은 제1 방사체 및 제2 방사체가 상하로 겹치는 영역이다. As shown in FIG. 5, the
제1 방사체(106) 및 제2 방사체(108)를 대칭적으로 형성할 경우 방사 패턴에 서 전방향성 특성을 얻을 수 있는 장점이 있다. When the
제1 방사체(108) 및 제2 방사체(110)가 상하로 겹치는 A 영역에는 비아홀(112)이 형성된다. 비아홀은 제2 방사체(110)에 신호를 급전하기 위한 구성 요소이다. The via
제1 방사체(108)는 급전부(106)를 통해 신호가 직접적으로 급전되며, 제2 방사체(110)로는 비아홀(112)을 통해 신호의 급전이 이루어진다. The signal is fed directly to the
도 1 내지 도 5에는 하나의 비아홀이 구비되는 경우가 도시되어 있으나, 비아홀이 복수개 구비될 수 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다. Although one via hole is illustrated in FIGS. 1 to 5, it will be apparent to those skilled in the art that a plurality of via holes may be provided.
비아홀(110)은 신호의 급전에 이용될 뿐만 아니라 방사 특성에도 영향을 줄 수 있다. 비아홀(110)의 위치, 크기 및 개수를 조절함으로써 원하는 방사 특성에 대한 튜닝이 가능하다. The via
도 1 내지 도 5에 도시된 확장 접지부(104)은 초광대역 주파수 대역 중 특히 3.1GHz의 저주파 대역에서의 방사 특성을 만족시키기 위해 형성된다. 확장된 접지부(104)는 기본적으로 사각형 형태일 수 있으며, 접지부와 동일 평면상에 돌출되어 형성되며, 전술한 바와 같이 접지부와 일체형으로 형성되는 것이 바람직하다. 그러나, 확장 접지부(104)가 접지부(100)가 일체형으로 형성되는 것에 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 확장 접지부(104)는 접지부(100)와 소정 거리 이격되어 독립적으로 형성될 수도 있을 것이다. The
확장 접지부(104)는 제1 방사체(108)와 소정 거리 이격되어 형성되며, 확장 접지부의 폭, 길이 및 제1 방사체(108)와이 이격 거리는 방사 특성을 조절하는 튜 닝 요소로 작용할 수 있다.The
본 발명의 실시예에 따른 안테나의 방사체는 다양항 형태로 변형 가능하다. 이하에서는 본 발명의 안테나의 변형 가능한 실시예에 대해 살펴보기로 한다. The radiator of the antenna according to the embodiment of the present invention can be modified in various forms. Hereinafter, a deformable embodiment of the antenna of the present invention will be described.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 방사체 및 제2 방사체의 형태를 도시한 도면이다. FIG. 6 is a diagram illustrating shapes of a first radiator and a second radiator according to another embodiment of the present invention. FIG.
설명의 편의를 위해, 도 6에서는 제1 방사체 및 제2 방사체를 동일 평면상에 도시하였으며, 실제로 제2 방사체는 도 1과 같은 구조로 기판의 하부에 형성된다. For convenience of description, the first radiator and the second radiator are illustrated on the same plane in FIG. 6, and the second radiator is actually formed on the lower portion of the substrate in the same structure as in FIG. 1.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 방사체 및 제2 방사체의 일부 영역에는 슬릿(600)이 형성될 수 있다. 제1 방사체 및 제2 방사체는 대칭적인 형상인 것이 바람직하므로 슬릿 형상 역시, 도 6에 도시된 바와 같이, 대칭적으로 형성되는 것이 바람직하다. Referring to FIG. 6, slits 600 may be formed in some regions of the first radiator and the second radiator according to the exemplary embodiment of the present invention. Since the first radiator and the second radiator are preferably symmetrical, the slit shape is also preferably formed symmetrically, as shown in FIG. 6.
초광대역용 안테나와 같이 넓은 대역의 주파수를 수용할 수 있는 안테나의 경우 특정 대역에서 밴드 저지(stop) 특성을 가질 수 있다. 슬릿(600)은 이와 같은 밴드 저지 특성을 보완하기 위해 형성될 수 있다. An antenna that can accommodate a wide band of frequencies, such as an ultra wide band antenna, may have a band stop characteristic in a specific band. The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 및 제2 방사체에 형성되는 슬릿의 길이는 1mm일 수 있으며 폭은 1.5mm일 수 있다. 이와 같은 슬릿(600)에 의해 특히 5 ~ 6GHz에서 발생하는 밴드 저지 특성을 보완할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the length of the slits formed in the first and second radiators may be 1 mm and the width may be 1.5 mm. By such a
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 방사체 및 제2 방사체의 형태를 도시한 도면이다. 7 is a diagram illustrating the shape of a first radiator and a second radiator according to another embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 제1 방사체 및 제2 방사체에는 노치(700, 702)가 형성될 수 있다. 도 7 역시 설명의 편의를 위해 제1 방사체 및 제2 방사체를 동일 평면상에 도시하였으며, 제2 방사체는 기판의 하부의 구비된다.Referring to FIG. 7,
노치(700, 702)는 고주파 대역에서의 용이한 임피던스 매칭을 위해 형성될 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 노치(700, 702)의 폭은 2mm 길이는 1mm일 수 있다. The
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1 방사체 및 제2 방사체의 형태를 도시한 도면이다. 8 is a diagram illustrating the shape of a first radiator and a second radiator according to another embodiment of the present invention.
도 8은 도 6의 슬릿 및 도 7의 노치를 모두 구비한 경우로서, 바람직하게는 특정 대역에서의 밴드 저지 현상 및 고주파 대역에서의 임피던스 매칭을 위해 노치 및 슬릿이 모두 형성된다. FIG. 8 illustrates a case in which both the slits of FIG. 6 and the notches of FIG. 7 are provided. Preferably, notches and slits are formed for band blocking in a specific band and impedance matching in a high frequency band.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 방사체를 이용한 초광대역 안테나의 S11 파라미터를 도시한 도면이다. FIG. 9 is a diagram illustrating S11 parameters of an ultra-wide band antenna using a double-sided radiator according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 초광대역 시스템의 주파수 대역인 3GHz 내지 10GHz 대역에서 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나는 10dB 이하의 반사 손실을 가짐을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 9, it can be seen that an antenna according to an embodiment of the present invention has a return loss of 10 dB or less in a frequency band of 3 GHz to 10 GHz of an ultra-wideband system.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 방사체를 이용한 초광대역 안테나의 방사 패턴을 도시한 도면이다. 10 is a diagram illustrating a radiation pattern of an ultra-wide band antenna using a double-sided radiator according to an embodiment of the present invention.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 안테나는 전방향성의 방사 패턴을 가지고 있으며, 전술한 바와 같이, 방사 패턴의 전방향성을 제1 및 제2 복사체가 대칭적일 경우 향상될 수 있다. As shown in FIG. 10, the antenna according to the embodiment of the present invention has an omnidirectional radiation pattern, and as described above, omnidirectionality of the radiation pattern may be improved when the first and second radiators are symmetrical. have.
상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다. The above-described embodiments of the present invention are disclosed for the purpose of illustration, and those skilled in the art can make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention. Additions should be considered to be within the scope of the following claims.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 방사체를 이용한 초광대역 안테나의 구조를 도시한 사시도.1 is a perspective view showing the structure of an ultra-wideband antenna using a double-sided radiator according to an embodiment of the present invention.
도 2는 방사체가 기판의 상면에만 구비되는 경우, 기판의 하면에만 구비되는 경우 및 두 개의 방사체가 기판의 양면에 구비되는 경우의 S11 파라미터를 도시한 도면.FIG. 2 illustrates S11 parameters when the radiator is provided only on the upper surface of the substrate, when the radiator is provided only on the lower surface of the substrate, and when two radiators are provided on both sides of the substrate. FIG.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 방사체를 이용한 초광대역 안테나의 상부 평면도를 도시한 도면.3 is a top plan view of an ultra-wideband antenna using a double-sided radiator according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 방사체를 이용한 초광대역 안테나의 하부 평면도를 도시한 도면.4 is a bottom plan view of the ultra-wideband antenna using a double-sided radiator according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 방사체를 이용한 초광대역 안테나의 제1 방사체 및 제2 방사체를 동일 평면상에 도시한 도면.5 is a diagram illustrating a first radiator and a second radiator of an ultra-wideband antenna using a double-sided radiator according to an embodiment of the present invention on the same plane.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 방사체 및 제2 방사체의 형태를 도시한 도면.6 is a view showing the shape of the first radiator and the second radiator according to another embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 방사체 및 제2 방사체의 형태를 도시한 도면.FIG. 7 is a diagram illustrating the shape of a first radiator and a second radiator according to another embodiment of the present invention; FIG.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1 방사체 및 제2 방사체의 형태를 도시한 도면.8 is a view showing the shape of the first radiator and the second radiator according to another embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 방사체를 이용한 초광대역 안테나의 S11 파라미터를 도시한 도면.FIG. 9 illustrates S11 parameters of an ultra-wideband antenna using a double-sided radiator according to an embodiment of the present invention. FIG.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 방사체를 이용한 초광대역 안테나의 방사 패턴을 도시한 도면.10 is a diagram showing a radiation pattern of the ultra-wideband antenna using the double-sided radiator according to an embodiment of the present invention.
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