KR20100013222A - 광대역 안테나 - Google Patents

Abstract

본 출원서는 급전부로부터 전기적 신호를 전달받는 도체부와; 상기 도체부에 끝단에 형성된 유전체와; 상기 유전체의 외면 상에 상기 도체부의 끝단부터 상기 유전체의 장방향으로 형성되되, 상기 유전체의 외면을 따라 나선형으로 감싸도록 형성된 저항체패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 안테나를 제공한다.

Description

광대역 안테나{WIDEBAND ANTENNA}

본 발명은 광대역 안테나에 관한 것이다.

무선 통신은 꾸준히 진화 발전하고 있으며, 무선 통신을 이용하는 사용자 수는 나날이 증가하고 있다. 또한, 기존에는 소용량의 데이터를 전송하는 것에 그치는데 반해서, 근래에는 점차 대용량의 데이터를 전송하는데에 초점이 맞춰지고 있다.

특히, 이동통신과 같은 분야에서는 음성 통신과 같이 소용량의 데이터를 전송하는 것에 초점을 맞추어 서비스되었으나, 시대의 변화와 기술의 발전을 바탕으로 소비자의 욕구는 점차 다양하고 방대한 서비스를 받길 원하게 되었으며, 유ㆍ무선의 구별없이 보다 다양한 서비스를 받길 원하게 되었다. 이에 따라, 무선을 통해 고속 대용량의 멀티미디어 서비스가 이루어지길 희망하고 있다.

또한, 가전기기에서와 같은 분야에서도 여러 가전 기기들의 상호 인터페이스가 유선에서 점차 무선으로 대체되고 있으며, 근래에는 고화질 방송을 위해 점차 대용량을 무선으로 전송하는 기술이 요구되고 있다.

이러한 욕구에 따라 사용되는 주파수 대역이 광대역(wideband)에서 초광대 역(Ultra-wideband: UWB라고도 함)으로 올라가고 있다.

이와 같은 초광대역을 실현하기 위해서는 초광대역 안테나의 기술 개발이 먼저 선행되어야 한다.

안테나를 초광대역화하는 기술로서는 대표적인 기법으로서 안테나의 표면 저항(surface resistance)을 장하(loading)하는 기법이 주로 이용되고 있다. 이하, 이러한 기법에 대하여 도1을 참고하여 설명하기로 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 안테나의 구조와 특성을 나타낸 예시도이다.

도 1을 참고하여 알 수 있는 바와 같이, 다이폴 안테나와 같은 안테나에서 송신기에 의한 급전이 중심에서 이루어지는 경우, 급전부에서 양단으로 멀어질 수록 저항을 점차 높임으로써 표면 저항을 장하(loading)하여, 광대역 특성을 확보한다.

이와 같이 양단으로 멀어지는 방향으로 저항을 높이면, 도 1의 우측에서 알 수 있는 바와 같이, 전류의 분포는 안테나의 급전부 부근에서 최대가 되며, 양단으로 멀어질 수 록 전류는 감소하여, 안테나의 양 끝점에서는 점차 0으로 수렴하도록 하였다.

한편, 저항을 점차 높이기 위해 종래에는 양단으로 멀어지는 방향으로 각기 서로 다른 저항값이 필요하였다. 즉, 도 1의 좌측에서 볼 수 있는 바와 같이, 서로 각기 다른 표면저항, 예컨대 저항#1, 저항#2, ..., 저항#N-2, 저항#N-1, 저항N을 사용하였다.

그러나, 이와 같이 양단으로 멀어지는 방향으로 다른 저항값을 사용할 경우, 설계/시뮬레이션에 있어서 많은 시간과 비용이 소모하였으며, 그 제작도 수월하지 않았다.

따라서, 본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다. 구체적으로, 안테나의 급전부에서 멀어지는 방향으로 저항값을 용이하게 달리할 수 있도록 하는 방안을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 출원서는 표면저항(surface resistence)을 특정한 패턴을 이용하여 쉽게 장하(loading)하는 것을 제시한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 출원서는 안테나의 폭과 길이와 관계없이 단일 표면 저항을 갖는 패턴으로 표면저항을 장하할 수 있도록 한다.

구체적으로, 본 출원서는 표면저항을 장하하기 위한 특정한 패턴을 제공하고, 상기 패턴의 길이와 폭, 감긴횟수를 이용하여 표면 저항을 상황에 따라 쉽게 달리할 수 있도록 한다.

더욱 구체적으로, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 출원서는 급전부로부터 전기적 신호를 전달받는 도체부와; 상기 도체부에 끝단에 형성된 유전체와; 상기 유전체의 외면 상에 상기 도체부의 끝단부터 상기 유전체의 장방향으로 형성되되, 상기 유전체의 외면을 따라 나선형으로 감싸도록 형성된 저항체패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 안테나를 제공한다.

또한, 상기 저항체 패턴은 일정한 저항값을 가질 수 있다. 또한, 상기 저항 체 패턴은 상기 도체부와 상기 유전체부의 폭과 길이에 따라 상기 나선형의 감싸짐 횟수가 달라질 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 출원서는 급전부로부터 전기적 신호를 전달받는 도체부와; 상기 도체부에 끝단에 형성된 유전체와; 상기 유전체의 외면 상에 상기 도체부의 끝단부터 상기 유전체의 장방향으로 형성되되, 상기 유전체의 장방향으로 갈수록 면적이 넓어지도록 형성된 저항체 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 안테나를 제공한다.

바람직하게는 상기 저항체 패턴은 삼각형 또는 다각형으로 형성될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 표면저항을 쉽게 장하할 수 있도록 함으로써, 광대역 특성을 확보할 수 있도록 한다. 또한, 본 발명에 의한 패턴은 단일 저항값을 갖되, 그 패턴의 형상에 따라 표면저항을 장하할 수 있도록 한다. 또한, 본 발명은 안테나의 폭과 길이에 관계없이 단일한 패턴으로 표면 저항을 장하할 수 있도록 하여, 설계/시뮬레이션/제작을 용이하게 한다.

본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도 하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구성된다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

도 2는 본 발명에 따른 안테나의 구조와 특성을 나타낸 예시도이다.

도 2를 참고하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 안테나의 구조는 예컨대 다이폴 안테나로서, 안테나의 유전체에 저항체 패턴이 형성되어, 안테나의 양단으로 갈수록 저항값이 크게 형성될 수 있다.

구체적으로, 본 발명에 따른 안테나는 송신부로부터 전기적 신호를 전달받는 급전부와, 상기 급전부로부터 전기적 신호를 전달받는 도체부와, 상기 도체부에 끝단에 형성된 유전체와, 상기 유전체의 외면 상에서 상기 유전체의 끝방향으로 갈수록 밀하게 형성된 저항체 패턴을 포함한다.

상기 도체부는 상기 안테나가 다이폴 안테나일 경우, 상기 급전부의 양방향으로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 유전체는 상기 도체부의 양 단에 형성될 수 있다.

상기 저항체 패턴은 상기 도체부의 끝단부터 상기 유전체의 장방향으로 형성된다. 이때, 상기 저항체 패턴은 그 저항값이 일정할 수 있다.

다만, 상기 안테나의 끝단으로 갈수록 저항값을 높이기 위해서, 본 발명은 상기 저항체 패턴을 상기 유전체의 끝방향으로 갈수록 밀하게 형성된다.

일 예로서, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 저항체 패턴은 상기 도체부의 끝단에서 시작하여 상기 유전체의 외면을 따라 나선형으로 감싸도록 형성될 수 있다. 이때, 상기 나선형은 안테나의 특성에 따라 오른쪽 또는 왼쪽 방향으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 안테나이 끝단으로 갈 수록 저항값을 높이기 위해서, 본 발명은 상기 나선형 저항체 패턴이 상기 유전체의 끝단으로 갈수록 상기 유전체를 촘촘하게 감싸도록 형성한다. 이는, 도 2의 우측에서 보는 바와 같이, 상기 급전부의 부근에서는 전류가 최대가 되고, 상기 유전체의 끝으로 갈 수록 전류가 점차 감소하여, 최종 상기 유전체의 끝부분에서는 전류가 0으로 수렴하도록 하기 위함이다.

한편, 상기 나선형 패턴의 폭과 재질은 상기 도체와 상기 유전체의 폭, 넓이, 유전율에 따라서 다르게 형성될 수 있다. 이상과 같이, 본 발명에 의하면 나선형 패턴 만으로 표면저항을 장하(loading)할 수 있기 때문에, 종래에 서로 다른 저항값을 가진 저항체를 사용하였던 기법의 문제점이였던 설계와 제작의 어려움을 해결하였다.

또 다른 예로서, 상기 저항체 패턴은 상기 유전체의 장방향으로 갈수록 면적이 변하도록 형성되는 삼각형 또는 다각형의 패턴일 수 있다. 즉, 상기 도체부로 갈수록 면적이 좁아지고, 상기 유전체로 갈수록 면적이 넓어지는 삼각형 또는 다각형일 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시 예에만 한정되는 것은 아니므로, 본 발명은 본 발명의 사상 및 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 안테나의 구조와 특성을 나타낸 예시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 안테나의 구조와 특성을 나타낸 예시도이다.

Claims (6)

1. 급전부로부터 전기적 신호를 전달받는 도체부와;

   상기 도체부에 끝단에 형성된 유전체와;

   상기 유전체의 외면 상에 상기 도체부의 끝단부터 상기 유전체의 장방향으로 형성되되, 상기 유전체의 외면을 따라 나선형으로 감싸도록 형성된 저항체패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 안테나.
2. 제1항에 있어서,

   상기 저항체 패턴은 상기 도체부로부터 멀어질수록 가변되어 형성되는 것을 특징으로 하는 광대역 안테나.
3. 제1항에 있어서,

   상기 저항체 패턴은 일정한 저항값을 갖는 것을 특징으로 하는 광대역 안테나.
4. 제1항에 있어서,

   상기 저항체 패턴은 상기 도체부와 상기 유전체부의 폭과 길이에 따라 상기 나선형의 감싸짐 횟수가 달라지는 것을 특징으로 하는 광대역 안테나.
5. 급전부로부터 전기적 신호를 전달받는 도체부와;

   상기 도체부에 끝단에 형성된 유전체와;

   상기 유전체의 외면 상에 상기 도체부의 끝단부터 상기 유전체의 장방향으로 형성되되, 상기 유전체의 장방향으로 갈수록 면적이 가변되도록 형성된 저항체 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 안테나.
6. 제5항에 있어서,

   상기 저항체 패턴은 삼각형 또는 다각형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광대역 안테나.

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