KR20090130521A - Dual band circularly polarized microstrip antenna using folded structure - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A dual band circular polarization microstrip antenna using a folded structure is provided to feed sudden electricity to only an upper antenna and generate resonance by coupling effect in a lower antenna, thereby obtaining the characteristic of dual band circular polarization in a transceiving band. CONSTITUTION: A grounding surface(GND) performs a grounding function. A second patch(200) is laminated on the top of a first patch(100). A dielectric has a predetermined dielectric constant. The dielectric is located between the first patch and the second patch. Sudden electricity is supplied to only the second patch. Resonance by coupling effect is generated in the first patch. The first patch comprises a flat plate portion and an external plate having a predetermined size.

Description

폴디드 구조를 이용한 2중 대역 원형편파 마이크로스트립 안테나{DUAL BAND CIRCULARLY POLARIZED MICROSTRIP ANTENNA USING FOLDED STRUCTURE}Dual band circularly polarized microstrip antenna using folded structure {DUAL BAND CIRCULARLY POLARIZED MICROSTRIP ANTENNA USING FOLDED STRUCTURE}

본 발명은 원형편파 마이크로스트립 안테나에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 2중 대역 원형편파 송수신 대역을 확보하기 위해 단일 대역 원형편파 안테나를 적층하되, 단일 급전을 사용하여 상단 부분 안테나에만 급전하고 하단 부분 안테나는 커플링 효과에 의한 공진이 일어나도록 함으로써, 송수신대역에 대해 2중 대역 원형편파 특성을 얻을 수 있는 안테나에 관한 것이다. The present invention relates to a circularly polarized microstrip antenna, and more particularly, to stack a single-band circularly polarized antenna in order to secure a dual-band circularly polarized transmit / receive band, using only a single feed to feed only the upper part antenna and the lower part antenna The present invention relates to an antenna capable of obtaining double band circular polarization characteristics for a transmission / reception band by causing resonance due to a coupling effect.

현대의 무선기기는 그 발달의 속도가 나날이 가속화되고 있으며, 특히 개인휴대 통신은 그 지역적 한계성을 벗어나 장소에 상관없이 통신 서비스를 원하고 있다. 이러한 서비스를 가능하게 하기 위해 인공위성을 매개체로 하는 통신서비스가 발달하고 있고, 이에 상응하는 위성통신용 개인 휴대 전화서비스가 대두되고 있으며, 휴대성을 위한 단말기의 소형화가 필요한 실정이다. The development of modern wireless devices is accelerating day by day, and personal mobile communication, in particular, wants to provide communication services regardless of location, beyond its local limitations. In order to enable such a service, a communication service using satellites has been developed, and a corresponding personal mobile phone service for satellite communication has emerged, and it is necessary to miniaturize a terminal for portability.

위성 휴대 단말기용 안테나는 이러한 실정에 부합되도록 구조상 소형화, 원형편파 및 넓은 빔폭과 고이득이 요구된다. 그러나 현재 상용중인 Quadrifilar Helix 같은 안테나가 사용되고 있으나 부피가 커서 휴대성이 용이하지 못한 문제점 이 있다. The antenna for the satellite portable terminal needs to be miniaturized, circularly polarized, wide beam width and high gain in order to meet this situation. However, although an antenna such as Quadrifilar Helix, which is currently commercially used, is used, there is a problem that the portability is not easy due to its large volume.

이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 저자세, 작은 부피, 경량 및 대량생산 가능 등의 특성을 갖고 있는 마이크로스트립 패치 안테나(Microstrip Patch Antenna)를 소형화시키고자 한다.In order to solve this problem, the present invention intends to miniaturize a microstrip patch antenna having a low profile, small volume, light weight, and mass production capability.

일반적으로, 마이크로스트립 패치 안테나의 크기는 중심주파수의 파장과 관계가 있으며, 안테나의 소형화를 위한 방법으로 고유전율의 유전체를 사용하는 방법과 구조적 변화를 주는 방법 등이 있으나, 고유전율 유전체를 이용할 경우 복사효율과 협대역 특성 등의 안테나 성능이 저하되는 문제가 있다.In general, the size of the microstrip patch antenna is related to the wavelength of the center frequency, and there are two methods of minimizing the antenna using a high dielectric constant and a method of making structural changes. There is a problem in that antenna performance such as radiation efficiency and narrow band characteristics is degraded.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 단일 급전을 사용하여 상단 부분 안테나에만 급전하고 하단 부분 안테나는 커플링 효과에 의한 공진이 일어나도록 함으로써, 송수신대역에 대해 2중 대역 원형편파 특성을 얻을 수 있는 안테나를 제공함에 그 특징적인 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and by using a single feed, only the upper portion of the antenna is fed and the lower portion of the antenna causes a resonance due to the coupling effect, so that the dual band circular polarization characteristics for the transmission and reception bands. Its characteristic purpose is to provide an antenna that can be obtained.

본 발명은 폴디드 구조를 이용한 2중 대역 원형편파 마이크로스트립 안테나에 관한 것으로서, 접지기능을 수행하는 접지면; 소정의 유전율을 갖으며, 접지면과 제 1 패치의 사이에, 그리고 제 1 패치와 제 2 패치의 사이에 위치하여 이들을 지지하는 유전체; 제 1 패치; 및 상기 제 1 패치의 상부에 적층되며, 그 일측에 급전점(FP)를 포함하는 제 2 패치; 로 구성되며, 상기 폴디드 구조를 이용한 2중 대역 원형편파 마이크로스트립 안테나는 단일급전을 사용하여, 상기 제 2 패치에만 급전하고 제 1 패치는 커플링 효과에 의한 공진이 일어나는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a dual band circularly polarized microstrip antenna using a folded structure, comprising: a ground plane performing a grounding function; A dielectric having a predetermined dielectric constant and positioned between and supporting the ground plane and the first patch, and between the first and second patches; First patch; And a second patch stacked on the first patch, the second patch including a feed point FP on one side thereof. The dual band circularly polarized microstrip antenna using the folded structure uses a single feed, and feeds only the second patch, and the first patch is characterized in that resonance occurs due to a coupling effect.

또한 상기 제 1 패치는, 소정의 크기를 갖는 평판부; 상기 평판부를 중심으로 서로 대항하는 네 개의 선단에서 접지판 방향으로 소정길이 연장되는 제 1 내지 제 4 외측 플레이트; 각 외측 플레이트의 단부에서 제 1 패치 내측 방향으로 상기 평판부와 평행하게 소정길이 연장되는 제 1 내지 제 4 접이부; 및 제 1 내지 제 3 접이부의 단부에서 상기 평판부 방향으로 소정길이 연장되는 제 1 내지 제 3 내측 플레이트; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the first patch, the flat plate having a predetermined size; First to fourth outer plates extending at a predetermined length in a direction of a ground plate from four front ends facing each other about the flat plate; First to fourth folds extending from the end of each outer plate in a first patch inward direction to extend a predetermined length in parallel with the flat plate; And first to third inner plates extending from the end portions of the first to third folding portions in a predetermined length toward the flat plate portion. Characterized in that it comprises a.

또한 상기 제 2 패치는, 소정의 크기를 갖는 평판부; 상기 평판부를 중심으로 서로 대항하는 네 개의 선단에서 접지판 방향으로 소정길이 연장되는 제 1 내지 제 4 외측 플레이트; 각 외측 플레이트의 단부에서 제 2 패치 내측 방향으로 상기 평판부와 평행하게 소정길이 연장되는 제 1 내지 제 4 접이부; 및 제 2 및 제 4 접이부의 단부에서 상기 평판부 방향으로 소정길이 연장되는 제 2 및 제 4 내측 플레이트; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the second patch, the flat plate having a predetermined size; First to fourth outer plates extending at a predetermined length in a direction of a ground plate from four front ends facing each other about the flat plate; First to fourth folding portions extending from the end of each outer plate in a second patch inward direction and extending a predetermined length in parallel with the flat plate portion; And second and fourth inner plates extending from the ends of the second and fourth folding portions in the direction of the flat portion. Characterized in that it comprises a.

또한 상기 평판부와 외측 플레이트는, 서로에 대해 수직하게 절곡되어 있는 것을 특징으로 하며, 상기 접이부는 외측 플레이트 및 내측 플레이트에 대해 수직하게 절곡되어 있는 것을 특징으로 한다. The flat plate and the outer plate may be bent perpendicularly to each other, and the folding portion may be bent perpendicularly to the outer plate and the inner plate.

그리고 상기 제 1 패치(100)는, 길이(length) 22mm × 폭(width) 44 mm 를 가지며, 상기 제 2 패치(200)는, 길이(length) 24mm × 폭(width) 46 mm 를 갖는 것을 특징으로 한다. The first patch 100 has a length of 22 mm × 44 mm in width, and the second patch 200 has a length of 24 mm × width of 46 mm. It is done.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 단일 급전을 사용하여 상단 부분 안테나에만 급전하고 하단 부분 안테나는 커플링 효과에 의한 공진이 일어나도록 함으로써, 송수신대역에 대해 2중 대역 원형편파 특성을 얻을 수 있는 효과가 있다. According to the present invention as described above, by feeding only the upper portion of the antenna using a single feed and the lower portion of the antenna is caused by the resonance effect of the coupling effect, it is possible to obtain the dual-band circular polarization characteristics for the transmission and reception bands have.

본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.Specific features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. In the meantime, when it is determined that the detailed description of the known function and the configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, it should be noted that the detailed description is omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

본 발명의 특징적인 일양상에 따른 폴디드 구조의 2중 대역 원형편파 마이크로스트립 안테나(A)는, 현재 상용화 중인 글로벌 스타의 개인 휴대 위성 통신 서비스에 사용 가능하도록, 2중 대역 원형편파 송수신 대역을 확보하기 위해 단일 대역 원형편파 안테나를 적층하여 설계하였다. 각각의 안테나는 송신 및 수신에 해당하는 공진 모드를 갖게 된다. The folded dual-band circularly polarized microstrip antenna (A) according to an aspect of the present invention provides a dual-band circularly polarized transmit / receive band so that it can be used for commercial mobile communication of a global star. In order to secure, a single band circularly polarized antenna was stacked and designed. Each antenna will have a resonance mode corresponding to transmission and reception.

급전은 단일 급전을 사용하여 상단 부분인 제 2 패치(200)(송신대역)에만 급전하고, 하단 부분인 제 1 패치(100)(수신대역)는 커플링 효과에 의한 공진이 일어나도록 하였다. 안테나 수신대역(1.610∼1.6265GHz) 및 송신대역(2.4835∼2.500GHz)을 갖도록 설계, 제작하고 그 특성을 측정하였다. The feed was fed only to the second patch 200 (transmission band), which is the upper portion, by using a single feed, and the first patch 100 (reception band), which is the lower portion, caused resonance due to the coupling effect. The antennas were designed, fabricated, and measured to have antenna reception bands (1.610 to 1.6265 GHz) and transmission bands (2.4835 to 2.500 GHz).

2중 대역을 만들기 위해, 유전체로 1.4mm 높이의 foam(εr=1.06)을 사용하였으며, 접지면 300mm × 300mm에 도 1a 내지 도 1c 에 도시된 바와 같이, 제 1 패치(100)가 하부에 적층되고, 제 2 패치(200)가 상부에 적층되는 상·하부 2단의 적층형 구조를 사용하도록 한다. To make a dual band, a 1.4 mm high foam (ε r = 1.06) was used as the dielectric, and the first patch 100 was placed at the bottom, as shown in FIGS. The upper and lower two-stage stacked structure in which the second patch 200 is stacked on top of each other is stacked.

본 발명의 특징적인 일양상에 따른 폴디드 구조를 이용한 2중 대역 원형편파 마이크로스트립 안테나(A)는 유전체, 접지면(GND), 제 1 패치(100) 및 제 2 패치(200)를 포함한다. The dual band circularly polarized microstrip antenna A using the folded structure according to one aspect of the present invention includes a dielectric, a ground plane GND, a first patch 100 and a second patch 200. .

소정의 유전율을 갖는 유전체(미도시)는, 접지면(GND)과 제 1 패치(100)의 사이에, 그리고 제 1 패치(100)와 제 2 패치(200)의 사이에 위치하여 이들을 지지하는 기능을 수행한다. A dielectric having a predetermined dielectric constant (not shown) is located between the ground plane GND and the first patch 100 and between the first patch 100 and the second patch 200 to support them. Perform the function.

접지면(GND)은 금속재질로서 통상의 접지(GND) 기능을 제공한다. 본 실시예에서 유전체의 유전율 및 그 형상은 다양하게 설정될 수 있는 바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 접지면은 다양한 형상으로 설정될 수 있는 바, 본 발명이 그 형상에 한정되는 것은 아니다. The ground plane GND is a metal material and provides a normal ground (GND) function. In this embodiment, the dielectric constant and shape of the dielectric may be set in various ways, but the present invention is not limited thereto. In addition, the ground plane may be set in various shapes, the present invention is not limited to the shape.

제 1 패치(100)는 중심주파수 1.542GHz로 제작된 기본형 선형편파 마이크로스트립이며, 좌선 원형편파의 폴디드 구조 및 플레이트 부착 마이크로스트립 안테나로 설계하였으며, 그 크기는 길이(length) 22mm × 폭(width) 44 mm를 갖는다. The first patch 100 is a basic linearly polarized microstrip fabricated at a center frequency of 1.542 GHz, and is designed with a folded structure of left-handed circular polarization and a plate-attached microstrip antenna. The size of the first patch 100 is 22 mm in length × width. ) 44 mm.

본 발명에 따른 제 1 패치(100)는, 소정의 크기를 갖는 평판부(110)와, 평판부(110)를 중심으로 서로 대항하는 네 개의 선단에서 접지판 방향으로 소정길이 연장되는 제 1 내지 제 4 외측 플레이트(120:121,122,123,124)와, 각 외측 플레이트(120:121,122,123,124)의 단부에서 제 1 패치(100) 내측 방향으로 상기 평판부(110)와 평행하게 소정길이 연장되는 제 1 내지 제 4 접이부(130:131,132,133,134), 및 제 1 내지 제 3 접이부(131,132,133)의 단부에서 평판부(110) 방향으로 소정길이 연장되는 제 1 내지 제 3 내측 플레이트(141,142,143)를 포함한다. The first patch 100 according to the present invention includes a flat portion 110 having a predetermined size and a first length extending in a direction of a ground plate at four ends facing each other about the flat portion 110. First to fourth folds extending from the fourth outer plate 120 (121: 122, 123, 124) and at an end of each outer plate (120: 121, 122, 123, 124) to a predetermined length in parallel with the flat plate 110 in the first patch 100 inward direction. The parts 130: 131, 132, 133, and 134, and the first to third inner plates 141, 142, and 143 extending a predetermined length from the ends of the first to third folding parts 131, 132, and 133 toward the flat plate part 110.

그리고, 제 2 패치(200)는 길이(length) 24mm × 폭(width) 46 mm를 가지며, 소정의 크기를 갖는 평판부(210)와, 평판부(210)를 중심으로 서로 대항하는 네 개의 선단에서 접지판 방향으로 소정길이 연장되는 제 1 내지 제 4 외측 플레이 트(220:221,222,223,224)와, 각 외측 플레이트(220:221,222,223,224)의 단부에서 제 2 패치(200) 내측 방향으로 상기 평판부(210)와 평행하게 소정길이 연장되는 제 1 내지 제 4 접이부(230:231,232,233,234), 및 제 2 및 제 4 접이부(232,234)의 단부에서 평판부(110) 방향으로 소정길이 연장되는 제 2 및 제 4 내측 플레이트(242,244)를 포함한다. In addition, the second patch 200 has a length of 24 mm × width of 46 mm, and includes four flat ends 210 having a predetermined size and four ends facing each other around the flat part 210. The first to the fourth outer plate (220: 221,222,223,224) extending a predetermined length in the direction of the ground plate, and at the end of each outer plate (220: 221,222,223,224), the flat portion 210 in the second patch 200 inward direction First to fourth folding portions 230: 231, 232, 233 and 234 extending in a predetermined length in parallel with the second and second and fourth extending lengths in a direction toward the flat plate portion 110 from the ends of the second and fourth folding portions 232 and 234. Inner plates 242 and 244.

또한, 제 2 패치(200)의 평판부(210)에는 도 1a 에 도시된 바와 같이 그 일측에 급전점(Feeding Point:FP)이 위치하고 있다. 앞서 서술한 바와 같이 급전은 간단한 구조인 단일 급전을 사용하여 상단 부분인 제 2 패치(200)에만 급전하고, 하단 부분인 제 1 패치(100)는 커플링 효과에 의한 공진이 일어나도록 하였다. In addition, a feeding point (FP) FP is located at one side of the flat plate 210 of the second patch 200 as shown in FIG. 1A. As described above, the power feed uses only a single feed, which is a simple structure, to feed only the second patch 200 as the upper portion, and the first patch 100 as the lower portion causes resonance due to the coupling effect.

본 실시예에서, 제 2 패치(200)에 급전점이 존재하는 것으로 설정하겠으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아닌 바, 제 1 패치(100) 및 제 2 패치(200)에 각각 급전점이 위치하는 경우, 제 1 패치(100)에만 급전점이 위치하는 경우, 또는 제 1 패치(100)에 급전점이 위치하고 상단 부분인 제 2 패치(200)는 커플링 효과에 의한 공진이 일어나도록 하는 경우 등으로 다양하게 설정할 수 있다.In this embodiment, the feed point is set to exist in the second patch 200, but the present invention is not limited to this, when the feed point is located in the first patch 100 and the second patch 200, respectively In this case, the feed point is located only in the first patch 100, or the feed point is located in the first patch 100 and the second patch 200, which is the upper portion, causes resonance due to a coupling effect. Can be set.

이때, 상술한 제 1 패치(100) 및 제 2 패치(200)의 평판부, 외측 플레이트, 접이부 및 내측 플레이트는 그 각각이 개별적으로 결합되어 있는 것이 아니며, 일체로 형성된 상태에서, 평판부와 외측 플레이트가 서로에 대해 수직하게 절곡되어 있으며, 접이부는 외측 플레이트 및 내측 플레이트에 대해 수직하게 절곡되어 있으로 이해하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서 외측 플레이트는 평판부에 대하여 접지판 방향으로 수직하게 절곡되어 있으며, 접이부는 외측 플레이트에 대하여 패치 내부 방향으로 수직하게 절곡되어 있으며, 내측 플레이트는 접이부에 대하여 패치 평판부 방향으로 수직하게 절곡되어 있는 것으로 설정하겠으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. At this time, the flat plate portion, the outer plate, the folding portion and the inner plate of the first patch 100 and the second patch 200 are not individually coupled to each other, and are formed integrally with the flat plate portion. It is desirable to understand that the outer plates are bent perpendicularly to each other and the folds are bent perpendicularly to the outer and inner plates. In the present embodiment, the outer plate is bent vertically in the direction of the ground plate with respect to the plate portion, the folding portion is bent vertically in the patch inner direction with respect to the outer plate, the inner plate is perpendicular to the patch plate portion with respect to the folding portion It will be set to be bent, but the present invention is not limited thereto.

이때의, 반사손실 특성을 도 2a 를 통해 나타내었으며 2중 대역에 원형편파가 나타남을 확인할 수 있었다. 또한, 도 2b 및 도 2c 에 도시된 바와 같이 수신대역 -10dB 대역폭은 1.600∼1.655GHz로 55MHz(3.3%)이고, 송신대역 -10dB 대역폭은 2.385∼2.535GHz로 150MHz(6%)을 얻었으며, 이는 상단부의 안테나 높이가 높아짐으로써 프린징 효과가 커져 대역폭이 넓어지게 된 것이다. 축비 3.5dB 이하의 대역폭은 수신대역에 있어서 1.627∼1.642GHz (16MHz)의 대역폭을 얻었으며, 송신대역에 있어서는 2.447∼2.468 GHz(22MHz)의 대역 특성을 얻었다. At this time, the reflection loss characteristics are shown through FIG. 2A and it can be seen that circular polarization appears in the dual band. Also, as shown in FIGS. 2B and 2C, the reception band -10dB bandwidth is 1.600 to 1.655 GHz, 55 MHz (3.3%), and the transmission band -10 dB bandwidth is 2.385 to 2.535 GHz, 150 MHz (6%). This is because the height of the antenna at the top increases the fringing effect, thereby increasing the bandwidth. The bandwidth of less than 3.5dB of axial ratio obtained 1.627 ~ 1.642GHz (16MHz) in the reception band and 2.447∼2.468 GHz (22MHz) in the transmission band.

도 2d 및 도 2e 에는 수신대역 방사패턴을 나타내었다. 수신대역의 경우 x-axis pol.의 이득은 -0.61dBd을 얻었으며, E·H면에서 HPBW는 각각 68°와 88°얻어졌다. y-axis pol.의 이득은 0.61dBd 얻었으며, E·H면에서 HPBW는 각각 101°와 92°로 얻어졌다. E면의 경우 330°방향에서 최대가 되는 것은 안테나의 폭이 좁아 급전점에서 전류 분포 경향이 상대적으로 크기 때문이다. 2D and 2E show reception band radiation patterns. For the reception band, the gain of x-axis pol. Was -0.61dBd, and HPBW was obtained 68 ° and 88 ° in E · H, respectively. The gain of y-axis pol. was 0.61dBd, and HPBW was obtained at 101 ° and 92 °, respectively. In the case of the E plane, the maximum in the 330 ° direction is because the antenna is narrow and the current distribution tends to be relatively large at the feed point.

도 2f 및 도 2g 에는 송신대역 방사패턴을 나타내었다. 송신대역의 경우 x-axis pol의 이득은 -0.19dBd, E·H면에서 HPBW는 각각 101°와 76°를 얻었다. y-axis pol.의 이득은 2.11dBd로 비교적 높은 값을 얻었으며, E·H면에서 HPBW는 각각 71°와 90°등의 양호한 특성을 얻었다. 여기서도 급전점이 x방향으로 옵셋되어 있고, 안테나의 크기가 역시 파장에 비해 상당히 작아 E-plane의 340°방향에서 최 대 지향 특성이 나타났기 때문이다. 2F and 2G show transmission band radiation patterns. In the transmission band, the gain of the x-axis pol is -0.19dBd, and the HPBW has obtained 101 ° and 76 ° in terms of E · H, respectively. The gain of y-axis pol. is 2.11dBd, which is relatively high, and HPBW has good characteristics such as 71 ° and 90 ° in the E · H plane, respectively. Here too, the feed point is offset in the x direction, and the size of the antenna is also considerably smaller than the wavelength, resulting in maximum directivity in the 340 ° direction of the E-plane.

본 발명에서는, 마이크로스트립 패치 안테나를 위성 통신용 휴대 단말기의 송수신 안테나로 적용하기 위해 3차원 구조적 변형 방법인 폴디드 구조와 플레이트 구조를 사용하여 소형화 하였으며, 2중 대역에서 사용하기 위해 적층형으로 제작하였다. 급전 방식은 송신대역 안테나에 단일 급전방식을 적용하였고, 수신대역은 커플링 급전시켰다. 본 발명을 통해 적층형 구조의 소형화 안테나를 2중 대역 원형편파 안테나로서 사용할 수 있는 가능성이 충분히 확인되었다.In the present invention, the microstrip patch antenna is miniaturized using a folded structure and a plate structure, which are three-dimensional structural deformation methods, to be applied as a transmission / reception antenna of a mobile terminal for satellite communication. In the feeding method, a single feeding method is applied to the transmission band antenna, and the receiving band is coupled feeding. Through the present invention, it has been sufficiently confirmed that the miniaturized antenna of the stacked structure can be used as a dual band circular polarized antenna.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다. As described above and described with reference to a preferred embodiment for illustrating the technical idea of the present invention, the present invention is not limited to the configuration and operation as shown and described as described above, it is a deviation from the scope of the technical idea It will be understood by those skilled in the art that many modifications and variations can be made to the invention without departing from the scope of the invention. Accordingly, all such suitable changes and modifications and equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.

도 1a 는 본 발명에 따른 폴디드 구조를 이용한 2중 대역 원형편파 마이크로스트립 안테나의 제 1 패치 및 제 2 패치가 적층된 모습을 보여주는 구성도. 1A is a block diagram showing a first patch and a second patch of a dual band circularly polarized microstrip antenna using a folded structure according to the present invention.

도 1b 는 본 발명에 따른 폴디드 구조를 이용한 2중 대역 원형편파 마이크로스트립 안테나의 제 1 패치 및 제 2 패치가 적층결합되는 모습을 보여주는 구성도.1B is a block diagram showing the first and second patches of the dual band circularly polarized microstrip antenna using the folded structure according to the present invention are stacked and coupled.

도 1c 는 본 발명에 따른 폴디드 구조를 이용한 2중 대역 원형편파 마이크로스트립 안테나의 측면도. 1C is a side view of a dual band circularly polarized microstrip antenna using a folded structure in accordance with the present invention.

도 2a 는 본 발명에 따른 폴디드 구조를 이용한 2중 대역 원형편파 마이크로스트립 안테나의 반사손실을 나타내는 그래프.Figure 2a is a graph showing the return loss of the dual band circularly polarized microstrip antenna using a folded structure according to the present invention.

도 2b 는 본 발명에 따른 폴디드 구조를 이용한 2중 대역 원형편파 마이크로스트립 안테나의 수신대역 축비를 나타내는 그래프.2b is a graph showing the reception band axial ratio of a dual band circularly polarized microstrip antenna using a folded structure according to the present invention;

도 2c 는 본 발명에 따른 폴디드 구조를 이용한 2중 대역 원형편파 마이크로스트립 안테나의 송신대역 축비를 나타내는 그래프.Figure 2c is a graph showing the transmission band axis ratio of the dual band circular polarization microstrip antenna using the folded structure according to the present invention.

도 2d 는 본 발명에 따른 폴디드 구조를 이용한 2중 대역 원형편파 마이크로스트립 안테나의 x-axis pol.의 수신대역 방사패턴을 나타내는 그래프.FIG. 2D is a graph showing a reception band radiation pattern of an x-axis pol. Of a dual band circularly polarized microstrip antenna using a folded structure according to the present invention. FIG.

도 2e 는 본 발명에 따른 폴디드 구조를 이용한 2중 대역 원형편파 마이크로스트립 안테나의 y-axis pol.의 수신대역 방사패턴을 나타내는 그래프.2E is a graph showing a reception band radiation pattern of the y-axis pol. Of a dual band circularly polarized microstrip antenna using a folded structure according to the present invention.

도 2f 는 본 발명에 따른 폴디드 구조를 이용한 2중 대역 원형편파 마이크로스트립 안테나의 x-axis pol.의 송신대역 방사패턴을 나타내는 그래프.Figure 2f is a graph showing the transmission band radiation pattern of the x-axis pol. Of a dual band circularly polarized microstrip antenna using a folded structure according to the present invention.

도 2g 는 본 발명에 따른 폴디드 구조를 이용한 2중 대역 원형편파 마이크로 스트립 안테나의 y-axis pol.의 송신대역 방사패턴을 나타내는 그래프.FIG. 2G is a graph showing a transmission band radiation pattern of y-axis pol. Of a dual band circularly polarized microstrip antenna using a folded structure according to the present invention. FIG.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **

A: 폴디드 구조를 이용한 2중 대역 원형편파 마이크로스트립 안테나A: dual band circularly polarized microstrip antenna using folded structure

100: 제 1 패치 110: 평판부100: first patch 110: flat plate

120: 외측 플레이트 130: 접이부120: outer plate 130: folding part

140: 내측 플레이트 200: 제 2 패치140: inner plate 200: second patch

210: 평판부 220: 외측 플레이트210: plate portion 220: outer plate

230: 접이부 240: 내측 플레이트230: folding portion 240: inner plate

Claims (7)

폴디드 구조를 이용한 2중 대역 원형편파 마이크로스트립 안테나에 있어서,In the dual band circularly polarized microstrip antenna using a folded structure, 접지기능을 수행하는 접지면;A ground plane performing a grounding function; 소정의 유전율을 갖으며, 접지면과 제 1 패치(100)의 사이에, 그리고 제 1 패치(100)와 제 2 패치(200)의 사이에 위치하여 이들을 지지하는 유전체; A dielectric having a predetermined dielectric constant and positioned between the ground plane and the first patch 100 and between the first patch 100 and the second patch 200 to support them; 제 1 패치(100); 및 First patch 100; And 상기 제 1 패치(100)의 상부에 적층되며, 그 일측에 급전점(FP)를 포함하는 제 2 패치(200); 로 구성되며, A second patch 200 stacked on top of the first patch 100 and including a feed point FP on one side thereof; Consists of, 상기 폴디드 구조를 이용한 2중 대역 원형편파 마이크로스트립 안테나는 단일급전을 사용하여, 상기 제 2 패치(200)에만 급전하고 제 1 패치(100)는 커플링 효과에 의한 공진이 일어나는 것을 특징으로 하는 폴디드 구조를 이용한 2중 대역 원형편파 마이크로스트립 안테나.The dual band circularly polarized microstrip antenna using the folded structure uses only a single feed, and feeds only the second patch 200, and the first patch 100 has resonance due to a coupling effect. Dual band circularly polarized microstrip antenna using folded structure. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 패치(100)는, The first patch 100, 소정의 크기를 갖는 평판부(110);A flat plate unit 110 having a predetermined size; 상기 평판부(110)를 중심으로 서로 대항하는 네 개의 선단에서 접지판 방향으로 소정길이 연장되는 제 1 내지 제 4 외측 플레이트(120:121,122,123,124);First to fourth outer plates 120: 121, 122, 123, and 124 extending a predetermined length in the direction of a ground plate from four front ends of the flat plate 110 opposite to each other; 각 외측 플레이트(120:121,122,123,124)의 단부에서 제 1 패치(100) 내측 방향으로 상기 평판부(110)와 평행하게 소정길이 연장되는 제 1 내지 제 4 접이부(130:131,132,133,134); 및 First to fourth folding portions 130 (131, 131, 132, 133, and 134) extending from the end portions of the outer plates (120: 121, 122, 123, and 124) to a predetermined length in parallel with the flat plate (110) in the direction toward the first patch (100); And 제 1 내지 제 3 접이부(131,132,133)의 단부에서 상기 평판부(110) 방향으로 소정길이 연장되는 제 1 내지 제 3 내측 플레이트(141,142,143); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴디드 구조를 이용한 2중 대역 원형편파 마이크로스트립 안테나.First to third inner plates 141, 142 and 143 extending a predetermined length from the ends of the first to third folding portions 131, 132 and 133 toward the flat plate 110; Dual band circularly polarized microstrip antenna using a folded structure, characterized in that it comprises a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 패치(200)는, The second patch 200, 소정의 크기를 갖는 평판부(210);A flat plate portion 210 having a predetermined size; 상기 평판부(210)를 중심으로 서로 대항하는 네 개의 선단에서 접지판 방향으로 소정길이 연장되는 제 1 내지 제 4 외측 플레이트(220:221,222,223,224);First to fourth outer plates 220: 221, 222, 223, and 224 extending a predetermined length in a direction of a ground plate from four front ends of the flat plate portion 210 facing each other; 각 외측 플레이트(220:221,222,223,224)의 단부에서 제 2 패치(200) 내측 방향으로 상기 평판부(210)와 평행하게 소정길이 연장되는 제 1 내지 제 4 접이부(230:231,232,233,234); 및 First to fourth folds 230: 231, 232, 233, 234 extending a predetermined length in parallel with the flat plate 210 in the second patch 200 inward direction at the end of each outer plate 220: 221, 222, 223, 224; And 제 2 및 제 4 접이부(232,234)의 단부에서 상기 평판부(110) 방향으로 소정길이 연장되는 제 2 및 제 4 내측 플레이트(242,244); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴디드 구조를 이용한 2중 대역 원형편파 마이크로스트립 안테나.Second and fourth inner plates 242 and 244 extending a predetermined length from the end portions of the second and fourth folding portions 232 and 234 toward the flat plate portion 110; Dual band circularly polarized microstrip antenna using a folded structure, characterized in that it comprises a. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,The method of claim 2 or 3, 상기 평판부와 외측 플레이트는,The flat plate portion and the outer plate, 서로에 대해 수직하게 절곡되어 있는 것을 특징으로 하는 폴디드 구조를 이용한 2중 대역 원형편파 마이크로스트립 안테나.A dual band circularly polarized microstrip antenna using a folded structure, which is bent perpendicularly to each other. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,The method of claim 2 or 3, 상기 접이부는 외측 플레이트 및 내측 플레이트에 대해 수직하게 절곡되어 있는 것을 특징으로 하는 폴디드 구조를 이용한 2중 대역 원형편파 마이크로스트립 안테나.The folding portion is a dual band circularly polarized microstrip antenna using a folded structure, characterized in that bent perpendicularly to the outer plate and the inner plate. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제 1 패치(100)는, 길이(length) 22mm × 폭(width) 44 mm 를 갖는 것을 특징으로 하는 폴디드 구조를 이용한 2중 대역 원형편파 마이크로스트립 안테나.The first patch (100) is a dual band circularly polarized microstrip antenna using a folded structure, characterized in that it has a length of 22mm × 44mm in width. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제 2 패치(200)는, 길이(length) 24mm × 폭(width) 46 mm 를 갖는 것을 특징으로 하는 폴디드 구조를 이용한 2중 대역 원형편파 마이크로스트립 안테나.The second patch 200 is a dual band circularly polarized microstrip antenna using a folded structure, characterized in that it has a length of 24mm × width 46mm.
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