KR20100137686A - Radiator having air (or dielectric material) feeding structure in an antenna and power divider connected electrically to the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 안테나에 사용되는 방사체 및 이에 전기적으로 연결된 전력 분배기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공기 또는 유전체로 채워진 제 1 급전 라인의 홈에 도체인 제 2 급전 라인을 선택적으로 배열시켜 원하는 입력 임피던스를 구현하는 방사체 및 이에 전기적으로 연결된 전력 분배기에 관한 것이다. The present invention relates to a radiator for use in an antenna and a power divider electrically connected thereto, and more particularly, to a desired input impedance by selectively arranging a second feed line conductor in a groove of a first feed line filled with air or a dielectric. A radiator embodying and a power divider electrically connected thereto.
안테나는 소정 방사 패턴을 출력하여 전자기파를 송수신하는 소자로서, 예를 들어 아래의 도 1에 도시된 바와 같은 구조를 가진다. An antenna is a device that transmits and receives electromagnetic waves by outputting a predetermined radiation pattern. For example, the antenna has a structure as shown in FIG. 1 below.
도 1은 종래의 안테나의 구조를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 A 부분(방사체)을 확대하여 개략적으로 도시한 사시도이다. 1 is a view showing the structure of a conventional antenna, Figure 2 is a perspective view schematically showing an enlarged portion A (radiator) of FIG.
도 1을 참조하면, 안테나는 반사판(100) 및 복수의 방사체들(102)을 포함한다. Referring to FIG. 1, the antenna includes a
방사체들(102)은 반사판(100)의 일면 위에 형성되며, 소정 전력이 급전되면 특정 방사 패턴을 출력시킨다. The
이러한 방사체(102)는 도 2에 도시된 바와 같이 급전부(200) 및 다이폴 부재들(202 및 204)로 이루어진다. This
급전부(200)는 제 1 급전 라인(210), 제 2 급전 라인(212) 및 발룬 부재(214)로 이루어진다. The
제 2 급전 라인(212)은 도 2에 도시된 바와 같이 제 1 급전 라인(210)의 홈 내에 위치하고, 케이블로 이루어지며, 제 2 다이폴 부재(204)와 연결된다. 여기서, 소정 전력이 제 2 급전 라인(212)을 통하여 공급되면, (-) 전류가 제 1 다이폴 부재(202)로 흐르고 (+) 전류가 제 2 다이폴 부재(204)로 흐르게 되며, 그 결과 방사체(102)로부터 특정 방사 패턴이 출력된다. The
이러한 안테나의 구조에서 방사체(102)의 입력 임피던스를 원하는 값으로 설계할 때, 케이블(212)이 기설정된 임피던스만(예를 들어, 50Ω 또는 75Ω)을 가지므로 원하는 입력 임피던스를 구현하기가 용이하지 않았다. When designing the input impedance of the
본 발명의 목적은 간단한 구조를 가지면서 그의 입력 임피던스를 용이하게 가변시킬 수 있는 방사체 및 이에 전력을 분배시키는 전력 분배기를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a radiator having a simple structure and capable of easily varying its input impedance and a power divider for distributing power thereto.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나에 있어서 방사체는 방사 부재들; 상기 방사 부재들 중 제 1 방사 부재와 전기적으로 연결된 제 1 급전 라인; 및 도전체인 제 2 급전 라인을 포함한다. 여기서, 상기 제 1 급전 라인에는 길이 방향으로 홈이 형성되고, 상기 제 2 급전 라인은 상기 제 1 급전 라인의 홈 내에 위치하며, 상기 홈은 공기 또는 유전체로 채워진다. In order to achieve the object as described above, the radiator in the antenna according to an embodiment of the present invention; A first feed line electrically connected to a first radiating member of the radiating members; And a second feed line that is a conductor. Here, the first feed line is formed with a groove in the longitudinal direction, the second feed line is located in the groove of the first feed line, the groove is filled with air or dielectric.
본 발명의 다른 실시예에 따른 방사체는 방사 부재들; 상기 방사 부재들 중 제 1 방사 부재와 전기적으로 연결된 제 1 급전 라인; 및 도전체인 제 2 급전 라인을 포함한다. 여기서, 상기 제 1 급전 라인에는 길이 방향으로 홈이 형성되고, 상기 제 2 급전 라인은 상기 제 1 급전 라인의 홈 내에 위치하며, 상기 제 2 급전 라인의 사이즈에 따라 상기 방사체의 입력 임피던스가 달라진다. According to another embodiment of the present invention, the radiator includes: radiating members; A first feed line electrically connected to a first radiating member of the radiating members; And a second feed line that is a conductor. Here, the first feed line is formed with a groove in the longitudinal direction, the second feed line is located in the groove of the first feed line, the input impedance of the radiator varies according to the size of the second feed line.
본 발명의 일 실시예에 따른 각기 제 1 급전 라인 및 상기 제 1 급전 라인의 홈 내에 위치하는 제 2 급전 라인을 포함하는 서브 방사체들로 전력을 분배하는 전력 분배기는 기판; 상기 기판 위에 배열된 제 1 급전점; 상기 기판 위에 배열된 제 2 급전점; 상기 제 1 급전점과 전기적으로 연결된 제 1 연결점 및 제 3 연결점; 및 상기 제 2 급전점과 전기적으로 연결된 제 2 연결점 및 제 4 연결점을 포함한다. 여기서, 상기 제 1 연결점, 상기 제 2 연결점, 상기 제 3 연결점 및 상기 제 4 연결점은 제 1 방사체에 포함된 서브 방사체들의 제 2 급전 라인들과 각기 전기적으로 연결된다.According to an embodiment of the present invention, a power distributor for distributing power to sub radiators including a first feed line and a second feed line positioned in a groove of the first feed line may include a substrate; A first feed point arranged on the substrate; A second feed point arranged on the substrate; First and third connection points electrically connected to the first feed point; And a second connection point and a fourth connection point electrically connected to the second feed point. Here, the first connection point, the second connection point, the third connection point and the fourth connection point are electrically connected to second feed lines of the sub radiators included in the first radiator, respectively.
본 발명에 따른 안테나의 방사체에서, 공기 또는 유전체로 채워진 제 1 급전 라인의 홈 내에 제 2 급전 라인이 배열된다. 이 경우, 상기 방사체의 입력 임피던스는 상기 제 2 급전 라인의 사이즈에 따라 달라지므로, 특정 사이즈의 제 2 급전 라인을 선택적으로 사용하여 원하는 입력 임피던스를 용이하게 구현할 수 있는 장점이 있다. In the radiator of the antenna according to the invention, a second feed line is arranged in the groove of the first feed line filled with air or dielectric. In this case, since the input impedance of the radiator varies according to the size of the second feed line, there is an advantage that the desired input impedance can be easily implemented by selectively using a second feed line of a specific size.
또한, 상기 제 2 급전 라인을 발룬 부재에 솔더링(Soldering) 방법을 통하여 결합시키므로, 상기 제 2 급전 라인의 교체가 용이할 수 있다. In addition, since the second feed line is coupled to the balun member through a soldering method, the second feed line may be easily replaced.
본 발명에 따른 방사체와 전기적으로 연결된 전력 분배기는 케이블을 사용함이 없이 도체인 분배 라인들을 사용하여 소정 전력을 상기 방사체로 급전시키므로, 상기 전력 분배기의 구조가 간결하고 간단하여질 수 있으며, 그 결과 조립 편차가 감소할 수 있다. 특히, 상기 전력 분배기에 포함된 기판의 전면과 후면으로 분리하여 분배 라인 등을 형성하므로, 상기 전력 분배기의 구조가 더 간결하여질 수 있다. The power divider electrically connected to the radiator according to the present invention feeds predetermined power to the radiator using conductor distribution lines without using a cable, so that the structure of the power divider can be simplified and simplified, resulting in assembly Deviation can be reduced. In particular, since the distribution line is formed by separating the front and rear of the substrate included in the power divider, the structure of the power divider can be more concise.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 자세히 설명하 도록 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 방사체의 외측면 구조를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사체의 내측면 구조를 도시한 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사체의 구조 및 결합 형태를 개략적으로 도시한 도면이다. 3 is a view showing the outer surface structure of the radiator of the antenna according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a view showing the inner surface structure of the radiator according to an embodiment of the present invention. 5 is a view schematically showing the structure and coupling form of the radiator according to an embodiment of the present invention.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예의 안테나는 특정 방사 패턴을 출력하는 적어도 하나의 방사체를 포함한다. 바람직하게는, 복수의 방사체들이 반사판(미도시)의 일면 위에 순차적으로 배열되어 특정 방사 패턴을 구현한다. 3 and 4, the antenna of the present embodiment includes at least one radiator for outputting a specific radiation pattern. Preferably, a plurality of radiators are sequentially arranged on one surface of a reflector (not shown) to implement a specific radiation pattern.
상기 방사체는 서브 방사체들로 이루어지며, 상기 각 서브 방사체는 하나 이상의 급전 라인 및 적어도 하나의 방사 부재, 예를 들어 다이폴 부재를 포함한다. The radiator consists of sub radiators, each sub radiator comprising one or more feed lines and at least one radiating member, for example a dipole member.
이하, 설명의 편의를 위하여 상기 방사체가 도 3에 도시된 바와 같이 4개의 서브 방사체들(300a, 300b, 300c 및 300d)을 포함하는 것으로 가정한다. Hereinafter, for convenience of explanation, it is assumed that the radiator includes four
제 1 서브 방사체(300a)는 제 1 급전 라인(302a), 제 2 급전 라인(400a), 발룬 부재(balun member, 304a), 제 1 방사 부재(310a) 및 제 2 방사 부재(312a)를 포함한다. The
제 2 서브 방사체(300b)는 제 1 급전 라인(302b), 제 2 급전 라인(400b), 발룬 부재(304b), 제 1 방사 부재(310b) 및 제 2 방사 부재(312b)를 포함한다. The
제 3 서브 방사체(300c)는 제 1 급전 라인(302c), 제 2 급전 라인(400c), 발룬 부재(304c), 제 1 방사 부재(310c) 및 제 2 방사 부재(312c)를 포함한다. The
제 4 서브 방사체(300d)는 제 1 급전 라인(302d), 제 2 급전 라인(400d), 발 룬 부재(304d), 제 1 방사 부재(310d) 및 제 2 방사 부재(312d)를 포함한다. The
각 서브 방사체들(300a, 300b, 300c 및 300d)의 구조는 동일하므로, 이하 제 1 서브 방사체(300a)의 구조만을 참조하여 서브 방사체들(300a, 300b, 300c 및 300d)의 구조 및 기능을 살펴보겠다. Since the
제 1 급전 라인(302a)은 제 1 방사 부재(310a)와 전기적으로 연결되며, 도시하지는 않았지만 후술하는 전력 분배기의 (-) 단자, 바람직하게는 접지(ground)에 연결된다. The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 1 급전 라인(302a)에는 도 4에 도시된 바와 같이 길이 방향으로 소정 깊이의 홈(home)이 형성된다. 여기서, 제 1 급전 라인(302a)의 홈은 공기로 채워지거나 특정 유전 상수를 가지는 유전체로 채워질 수 있다. 다만, 후술하는 바와 같이 제 1 서브 방사체(300a)의 입력 임피던스를 고려하면 유전체 보다는 공기로 채워지는 것이 바람직하다. According to one embodiment of the present invention, a groove of a predetermined depth is formed in the
제 2 급전 라인(400a)은 도체이며, 도 4에 도시된 바와 같이 예를 들어 막대 형상을 가지면서 제 1 급전 라인(302a)의 홈 내에 배열된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 2 급전 라인(400a)은 도 4에 도시된 바와 같이 발룬 부재(304a) 및 제 2 방사 부재(312a)에 전기적으로 연결된다. The
발룬 부재(304a)는 제 1 급전 라인(302a)과 동일하거나 유사한 구조를 가지며, 즉 그의 내부에 길이 방향으로 홈이 형성될 수 있다. 다만, 발룬 부재(304a)에는 특정 급전 라인이 배열되지는 않는다. The
또한, 발룬 부재(304a)는 제 2 급전 라인(400a)과 전기적으로 연결된다. 예 를 들어, 발룬 부재(304a)로부터 도체인 돌출 부재(402)가 돌출되고, 제 2 급전 라인(400a)은 예를 들어 솔더링(soldering) 방법을 통하여 돌출 부재(402)와 결합된다. In addition, the
제 1 방사 부재(310a)는 도 4에 도시된 바와 같이 제 1 급전 라인(302a)과 전기적으로 연결된다. The first radiating
제 2 방사 부재(310b)는 제 2 급전 라인(400a) 및 발룬 부재(304a)와 전기적으로 연결된다. The second radiating
이러한 구조의 제 1 서브 방사체(300a)에서, 후술하는 전력 분배기로부터 제 2 급전 라인(400a)으로 소정 전력이 급전(feeding)되면, (-) 전류가 제 1 방사 부재(310a)로 흐르고 (+) 전류가 제 2 방사 부재(312a)로 흐른다. 결과적으로, 제 1 서브 방사체(300a)로부터 특정 방사 패턴이 출력된다. In the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 1 급전 라인(302a)과 발룬 부재(304)는 각기 상기 전력 분배기 상의 접지와 전기적으로 연결되고, 상호 단락(short)되어 있다. 결과적으로, 제 1 서브 방사체(300a)의 방사 패턴이 균일하게 출력될 수 있다. 상세하게는, 급전시 (-) 전류 중 일부가 제 1 급전 라인(302a)을 통하여 흐르게 된다. 이 경우, 발룬 부재(304a)가 없으면 제 1 급전 라인(302a)으로 흐르는 (-) 전류에 의해 제 1 서브 방사체(300a)로부터 출력되는 방사 패턴이 찌그러지게 된다. 따라서, 본 발명의 제 1 서브 방사체(300a)는 제 1 급전 라인(302a)과 단락된 발룬 부재(304a)를 사용하여 (-) 전류를 상쇄시키며, 그 결과 방사 패턴이 균일하게 출력될 수 있다. 여기서, 발룬 부재(304a)는 λ/4 (λ는 상기 안테나의 주파 수에 해당하는 파장임) 길이로 구현될 수 있다. According to one embodiment of the invention, the
위에 설명하지는 않았지만, 제 1 서브 방사체(300a)와 유사한 과정을 통하여 제 3 서브 방사체(300c)로부터 소정 방사 패턴이 출력된다. Although not described above, a predetermined radiation pattern is output from the
제 1 서브 방사체(300a)로부터 발생된 방사 패턴과 제 3 서브 방사체(300c)로부터 발생된 방사 패턴이 합성되어 예를 들어 +45도 편파를 발생시킬 수 있다. The radiation pattern generated from the
물론, 제 2 서브 방사체(300b) 및 제 4 서브 방사체(300d)로부터도 각기 방사 패턴이 발생되고, 상기 방사 패턴들이 합성되어 -45도 편파를 발생시킬 수 있다. Of course, a radiation pattern may be generated from the
즉, 본 실시예의 안테나의 방사체는 4개의 서브 방사체들(300a, 300b, 300c 및 300d)을 이용하여 ±45도 편파를 발생시킬 수 있다. That is, the radiator of the antenna of the present embodiment may generate ± 45 degree polarization using four
요컨대, 본 실시예의 안테나에서 서브 방사체들(300a, 300b, 300c 및 300d)의 제 1 급전 라인들(302a, 302b, 302c 및 302d)에는 각기 홈이 형성되어 있고, 상기 홈들 내에 예를 들어 막대 형상의 제 2 급전 라인들(400a, 400b, 400c 및 400d)이 배열된다. 이 경우, 상기 각 홈들은 공기 또는 유전체로 채워져 있다. In short, grooves are formed in the
종래 기술에서는, 급전 라인의 홈 내에 특정 임피던스만을 가지는 케이블이 배열되었으며, 상기 케이블의 한계로 인하여 원하는 입력 임피던스를 구현하기가 어려운 단점이 있었다. In the prior art, a cable having only a specific impedance is arranged in a groove of a feed line, and it is difficult to implement a desired input impedance due to the limitation of the cable.
그러나, 본 발명의 안테나에서는, 제 1 급전 라인들(302a, 302b, 302c 및 302d)의 홈들 내에 막대 형상의 제 2 급전 라인들(400a, 400b, 400c 및 400d)이 배열된다. 여기서, 제 2 급전 라인들(400a, 400b, 400c 및 400d)의 사이즈, 예를 들 어 폭 및 두께에 따라 해당 서브 방사체(300a, 300b, 300c 및 300d)의 입력 임피던스가 달라질 수 있다. 따라서, 사용자가 특정 입력 임피던스를 구현하고자 경우, 상기 입력 임피던스에 맞는 사이즈를 가지는 제 2 급전 라인을 선택하고, 상기 선택된 제 2 급전 라인을 해당 돌출 부재에 솔더링시켜서 구현할 수 있다. 이러한 공정 과정이 용이할 뿐만 아니라 제 2 급전 라인의 사이즈 또한 다양하게 선택될 수 있으므로, 입력 임피던스를 세밀하게 조정할 수 있을 뿐만 아니라 용이하게 구현할 수 있다. However, in the antenna of the present invention, rod-shaped
다른 관점에서 살펴보면, 제 1 급전 라인과 그의 내부에 배열된 제 2 급전 라인 사이의 간격을 변화시켜서 해당 서브 방사체의 입력 임피던스를 가변시킬 수도 있다. In another aspect, the input impedance of the corresponding sub-radiator may be varied by changing the distance between the first feed line and the second feed line arranged therein.
위에서, 제 1 급전 라인(302a, 302b, 302c 또는 302d)의 홈이 공기 또는 유전체로 채워질 수 있다고 하였으나, 유전체로 채워질 경우 해당 서브 방사체(300a, 300b, 300c 또는 300d)의 입력 임피던스가 공기로 채워질 때보다 낮아진다. 여기서, 상기 입력 임피던스가 높을 수록 상기 안테나의 대역폭이 증가되므로, 광대역을 고려할 때 제 1 급전 라인(302a, 302b, 302c 또는 302d)의 홈은 유전체 보다는 공기로 채워지는 것이 바람직하다. Above, the grooves of the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 서브 방사체(300a, 300b, 300c 또는 300d)는 제 1 급전 라인(302a, 302b, 302c 또는 302d)의 홈 내에는 제 2 급전 라인(400a, 400b, 400c 또는 400d)이 안정적으로 고정되도록 지지하는 적어도 하나의 지지 부재(404)를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the
지지 부재들(404) 중 일부는 도 5에 도시된 바와 같이 해당 제 2 급전 라인(400a, 400b, 400c 또는 400d)을 안정적으로 고정시킬 수 있는 구조를 가질 수도 있다. Some of the
이러한 지지 부재들(404)은 소정 수지로 이루어지며, 상기 수지는 제 1 급전 라인(302a, 302b, 302c 또는 302d)의 외부면에 형성된 홀(500)을 통하여 내부면으로 주입될 수 있다. The
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 특성 그래프를 도시한 도면이다. 다만, 제 1 서브 방사체(300a)의 제 1 급전 라인(302a)의 홈은 공기로 채워진 것으로 가정한다. 6 is a diagram illustrating a characteristic graph of an antenna according to an embodiment of the present invention. However, it is assumed that the groove of the
도 6(A)에 도시된 바와 같이, 제 1 급전 라인(302a)의 외부 폭(a), 내부 폭들(b 및 d), 홈의 바닥면과 제 2 급전 라인(400a) 사이의 거리(c), 제 2 급전 라인(400a)의 폭(e) 및 두께(f)를 차례로 9㎜, 6㎜, 6.77㎜, 3㎜, 2㎜ 및 2㎜로 설정하였다. 이 경우, 도 6(B)에 도시된 바와 같은 S21 파라미터와 도 6(C)에 도시된 바와 같은 S11 파라미터가 구현되었다. As shown in FIG. 6A, the outer width a of the
이러한 구조에서, 제 1 서브 방사체(300a)의 입력 임피던스는 b, c, d, e 및 f가 변화되면 가변된다. 여기서, 다른 사이즈를 가지는 제 2 급전 라인을 선택하면, b, c, d, e 및 f 중 적어도 하나는 변화되며, 그 결과 제 1 서브 방사체(300a)의 입력 임피던스가 달라진다. 물론, 다른 사이즈를 가지는 제 2 급전 라인의 선택적 사용 외에 제 1 급전 라인(302a)의 구조를 변화시키는 등의 다양한 방법을 통하여 제 1 서브 방사체(300a)의 입력 임피던스를 가변시킬 수 있다. 그러나, 설계의 편의를 고려하면, 다른 폭(e) 및 두께(f)를 가지는 새로운 제 2 급전 라인을 선택하여 원하는 입력 임피던스를 구현하는 것이 바람직하다. In this structure, the input impedance of the
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사체를 도시한 도면이다. 7 is a view showing a radiator according to another embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 실시예의 방사체는 예를 들어 4개의 서브 방사체들을 포함한다. Referring to FIG. 7, the radiator of the present embodiment includes four sub radiators, for example.
이하, 상기 서브 방사체들의 구조가 도 3의 서브 방사체들(300a, 300b, 300c 및 300d)과 유사하므로, 상기 서브 방사체들의 구조에 대한 설명은 생략하고 도 3의 도면 부호들을 사용하겠다. Hereinafter, since the structure of the sub radiators is similar to the
도 7을 참조하면, 서브 방사체들(300a, 300b, 300c 및 300d)에 제 1 유전체 부재(700) 및 제 2 유전체 부재(702)가 결합될 수 있다. Referring to FIG. 7, the
제 1 유전체 부재(700)는 (-) 전류를 위한 제 2 서브 방사체(300b)의 제 1 방사 부재(310b)의 종단과 (+) 전류를 위한 제 3 방사 부재(300c)의 제 2 방사 부재(312c)의 종단에 결합될 수 있다. 이 경우, 제 2 서브 방사체(300b)의 제 1 방사 부재(310b)와 제 3 방사 부재(300c)의 제 2 방사 부재(312c)의 전기적 길이가 각기 증가된다. The
제 2 유전체 부재(702)는 (+) 전류를 위한 제 4 서브 방사체(300d)의 제 2 방사 부재(312d)의 종단과 (-) 전류를 위한 제 1 방사 부재(300a)의 제 1 방사 부재(310a)의 종단에 결합될 수 있다. 이 경우, 제 4 서브 방사체(300d)의 제 2 방사 부재(312d)와 제 1 방사 부재(300a)의 제 1 방사 부재(310a)의 전기적 길이가 각기 증가된다.The
위와 같이 유전체 부재들(700 및 702)을 서브 방사체들(300a, 300b, 300c 및 300d)에 결합시키면, 상기 안테나의 주빔의 움직임 에러(빔 포인팅 에러)가 감소될 수 있다. When the
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 서브 방사체들(300a, 300b, 300c 및 300d)에 각기 유전체 부재가 독립적으로 결합될 수도 있다. 다만, +45도 편파를 기준으로 할 때, 특정 유전체 부재가 제 1 서브 방사체(300a)에서 (-) 전류가 흐르는 제 1 방사 부재(310a)에 결합되면 다른 유전체 부재는 제 3 서브 방사체(300c)에서 (+) 전류가 흐르는 제 2 방사 부재(312c)에 결합된다. 또한, -45도 편파를 기준으로 할 때, 특정 유전체 부재가 제 2 서브 방사체(300b)에서 (-) 전류가 흐르는 제 1 방사 부재(310b)에 결합되면 다른 유전체 부재는 제 4 서브 방사체(300d)에서 (+) 전류가 흐르는 제 2 방사 부재(312d)에 결합된다. 즉, 특정 편파를 위하여 (+) 전류가 흐르는 방사 부재와 (-) 전류가 흐르는 방사 부재에 각기 유전체 부재가 결합될 수 있으며, 이러한 조건인 한 유전체 부재들의 결합 구조 및 방법은 다양하게 변형될 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the dielectric member may be independently coupled to the
요컨대, 본 실시예의 안테나의 방사체에 포함된 서브 방사체는 입력 임피던스 매칭을 위하여 공기 또는 유전체로 채워진 제 1 급전 라인의 홈에 제 2 급전 라인을 배열시키며, 빔 포인팅 에러 개선을 위하여 상기 서브 방사체의 일부에 해당 유전체 부재를 결합시키는 구조를 가진다. In short, the sub radiator included in the radiator of the antenna of the present embodiment arranges the second feed line in the groove of the first feed line filled with air or dielectric for input impedance matching, and part of the sub radiator for improving beam pointing error. It has a structure for joining the dielectric member.
도 8은 방사체로 전력을 분배하는 전력 분배기들을 도시한 도면이다. 상세하게는, 도 8(A)는 종래의 안테나에 사용되는 전력 분배기의 개념을 도시하였고, 도 8(B)는 본 발명의 안테나에 사용되는 전력 분배기의 개념을 도시하였으며, 도 8(C)는 본 발명의 안테나에 사용되는 실제 구현된 전력 분배기를 도시하였다. 여기서, 설명의 편의를 위하여 각 안테나의 방사체는 4개의 서브 방사체들을 포함하는 것으로 가정한다. 8 shows power dividers distributing power to a radiator. Specifically, FIG. 8 (A) illustrates the concept of a power divider used in a conventional antenna, and FIG. 8 (B) illustrates the concept of a power divider used in an antenna of the present invention, and FIG. 8 (C). Shows the actual implemented power divider used in the antenna of the present invention. Here, for the convenience of description, it is assumed that the radiator of each antenna includes four sub radiators.
도 8(A)를 참조하면, 종래의 안테나에 사용되는 전력 분배기(Power divider)는 2개의 방사체들에 전력을 공급하기 위하여 기판(800) 및 결합기들(Combiner, 804a, 804b, 804c 및 804d)을 포함한다. Referring to FIG. 8A, a power divider used in a conventional antenna includes a
기판(800) 위에는 +45도 편파를 위한 제 1 연결점(802a) 및 -45도 편파를 위한 제 2 연결점(802b)이 형성된다. A
제 1 연결점(802a)과 제 1 결합기(804a)는 제 1-1 케이블(806a)을 통하여 연결되고, 제 1 연결점(802a)과 제 2 결합기(804b)는 제 1-2 케이블(806b)을 통하여 연결된다. 또한, 제 2 연결점(802b)과 제 3 결합기(804c)는 제 1-3 케이블(806c)을 통하여 연결되고, 제 2 연결점(802b)과 제 4 결합기(804d)는 제 1-4 케이블(806d)을 통하여 연결된다. 여기서, 제 1 케이블들(806a, 806b, 806c 및 806d)은 일반적으로 각기 50Ω의 임피던스를 가진다. The
제 1 결합기(804a)는 제 1-1 케이블(806a)을 통하여 공급된 전력을 2개로 분기한 후 제 1 방사체의 제 1 방사 부재(808a) 및 제 2 방사 부재(808b)로 제공한다. 이 경우, 제 1 결합기(804a)와 각 방사 부재들(808a 및 808b)은 제 2 케이블들(810a 및 810b)을 통하여 연결된다. 여기서, 제 2 케이블들(810a 및 810b)은 광대역을 구현하기 위하여 제 1-1 케이블(806a)보다 높은 임피던스, 예를 들어 75Ω 또는 100Ω을 가진다. The
제 2 결합기(804b)는 제 1-2 케이블(806b)을 통하여 공급된 전력을 2개로 분기한 후 제 2 방사체의 제 1 방사 부재(808c) 및 제 2 방사 부재(808d)로 제공한다. 이 경우, 제 2 결합기(804b)와 각 방사 부재들(808c 및 808d)은 제 2 케이블들(810c 및 810d)을 통하여 연결된다. 여기서, 제 2 케이블들(810c 및 810d)은 제 1-2 케이블(806b)보다 높은 임피던스, 예를 들어 75Ω 또는 100Ω을 가진다. The
위와 같이 전력이 급전되면, 상기 제 1 방사체와 상기 제 2 방사체는 각기 전기장을 발생시키고, 상기 전기장들이 합성되어 +45도 편파를 발생시킨다. When power is supplied as described above, the first radiator and the second radiator respectively generate an electric field, and the electric fields are synthesized to generate +45 degree polarization.
제 3 결합기(804c)는 제 1-3 케이블(806c)을 통하여 공급된 전력을 2개로 분기한 후 제 3 방사체의 제 1 방사 부재(808e) 및 제 2 방사 부재(808f)로 제공한다. 이 경우, 제 3 결합기(804c)와 각 방사 부재들(808e 및 808f)은 제 2 케이블들(810e 및 810f)을 통하여 연결된다. 여기서, 제 2 케이블들(810e 및 810f)은 제 1-3 케이블(806c)보다 높은 임피던스, 예를 들어 75Ω 또는 100Ω을 가진다. The
제 4 결합기(804d)는 제 1-4 케이블(806d)을 통하여 공급된 전력을 2개로 분기한 후 제 4 방사체의 제 1 방사 부재(808g) 및 제 2 방사 부재(808h)로 제공한다. 이 경우, 제 4 결합기(804d)와 각 방사 부재들(808g 및 808h)은 제 2 케이블들(810g 및 810h)을 통하여 연결된다. 여기서, 제 2 케이블들(810g 및 810h)은 제 1-4 케이블(806d)보다 높은 임피던스, 예를 들어 75Ω 또는 100Ω을 가진다. The
위와 같이 전력이 급전되면, 상기 제 3 방사체와 상기 제 4 방사체는 각기 전기장을 발생시키고, 상기 전기장들이 합성되어 -45도 편파를 발생시킨다. When power is supplied as above, the third radiator and the fourth radiator respectively generate an electric field, and the electric fields are synthesized to generate a -45 degree polarization.
요컨대, 종래의 전력 분배기는 다수의 결합기들 및 다수의 케이블들로 이루어지며, 따라서 구성이 복잡하여 조립하기도 힘들고 조립 후에도 조립 편차가 심한 단점이 있었다. In short, the conventional power divider is composed of a plurality of couplers and a plurality of cables, and thus has a disadvantage in that the configuration is complicated and difficult to assemble and the assembly variation is severe even after assembly.
따라서, 본 발명의 안테나는 도 8(B) 및 도 8(C)에 도시된 구조의 전력 분배기를 사용한다. 여기서, 도 8(B)에서는 접지들을 생략하였고, 도 8(C)에서는 접지들 중 일부만을 생략하였다. Therefore, the antenna of the present invention uses a power divider having the structure shown in Figs. 8B and 8C. Here, in FIG. 8B, the grounds are omitted, and in FIG. 8C, only some of the grounds are omitted.
도 8(B) 및 도 8(C)를 참조하면, 본 실시예의 전력 분배기는 예를 들어 2개의 방사체들로 전력을 공급하며, 기판(820), 급전점들(822a 및 822b), 분배 라인들(824a, 824b, 824c 및 824d) 및 연결점들(826 및 828)을 포함한다. 8B and 8C, the power divider of this embodiment supplies power to two radiators, for example, the
제 1 급전점(822a)은 기판(820)의 제 1 면 위에 배열되며, +45도 편파를 위한 전력을 반사판(840)의 타면에 위치하는 페이즈 쉬프터(Phase Shifter, 미도시)로부터 급전받는 지점이다. The
제 1 분배 라인(824a)과 제 3 분배 라인(824c)은 기판(820)의 제 1 면 위에 배열되고, 도 8(B) 및 도 8(C)에 도시된 바와 같이 제 1 급전점(822a)로부터 대칭적으로 배열된다. 따라서, 제 1 급전점(822a)으로 공급된 전력은 분배 라인들(824a 및 824c)을 통하여 연결점들(826a, 826c, 828a 및 828c)로 제공된다. The
또한, 제 2 분배 라인(824b)과 제 4 분배 라인(824d)은 기판(820)의 제 1 면 또는 제 2 면(후면) 위에 배열되고, 도 8(B) 및 도 8(C)에 도시된 바와 같이 제 2 급전점(822b)로부터 대칭적으로 배열된다. 따라서, 제 2 급전점(822b)으로 공급된 전력은 분배 라인들(824b 및 824d)을 통하여 연결점들(826b, 826d, 828b 및 828d) 로 제공된다. In addition, the
연결점(826a)은 제 1 방사체에 포함된 제 1 서브 방사체(300a)의 제 2 급전 라인(400a)과 전기적으로 연결되며, 연결점(826c)은 제 3 서브 방사체(300c)의 제 2 급전 라인(400c)과 전기적으로 연결된다. 결과적으로, 급전시 제 1 서브 방사체(300a)와 제 3 서브 방사체(300c)로부터 출력된 방사 패턴들의 조합에 의해 +45도 편파가 발생할 수 있다. The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 1 서브 방사체(300a)의 입력 임피던스와 제 3 서브 방사체(300c)의 입력 임피던스는 광대역을 위하여 제 1 급전점(822a)과 상기 페이즈 쉬프터 사이를 연결하는 케이블의 임피던스보다 큰 값을 가지도록 구현될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the input impedance of the first sub-radiator 300a and the input impedance of the third sub-radiator 300c are connected between the
연결점(826b)은 상기 제 1 방사체에 포함된 제 2 서브 방사체(300b)의 제 2 급전 라인(400b)과 전기적으로 연결되며, 연결점(826d)은 제 4 서브 방사체(300d)의 제 2 급전 라인(400d)과 전기적으로 연결된다. 결과적으로, 급전시 제 2 서브 방사체(300b)와 제 4 서브 방사체(300d)로부터 출력된 방사 패턴들의 조합에 의해 -45도 편파가 발생할 수 있다. The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 2 서브 방사체(300b)의 입력 임피던스와 제 4 서브 방사체(300d)의 입력 임피던스는 광대역을 위하여 제 2 급전점(822b)과 상기 페이즈 쉬프터 사이를 연결하는 케이블의 임피던스보다 큰 값을 가지도록 구현될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, an input impedance of the second sub-radiator 300b and an input impedance of the fourth sub-radiator 300d are connected between the
즉, 연결점들(826a, 826b, 826c 및 826d)은 제 1 방사체에 포함된 서브 방사 체들(300a, 300b, 300c 및 300d)의 제 2 급전 라인들(400a, 400b, 400c 및 400d)과 전기적으로 연결된다. That is, the
위 연결점들(826a, 826b, 826c 및 826d)과 유사하게, 연결점들(828a, 828b, 828c 및 828d)은 제 2 방사체에 포함된 서브 방사체들의 제 2 급전 라인들과 전기적으로 연결된다. Similar to the
도 8(B)에서는 +45도 편파 및 -45도 편파를 위한 모든 구성 요소들이 기판(820)의 제 1 면 위에 배열되는 것으로 도시하였다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 8(C)에 도시된 바와 같이 +45도 편파를 위한 구성 요소들은 기판(820)의 제 1 면 위에 배열되고 -45도 편파를 위한 구성 요소들은 기판(820)의 제 1 면과 반대되는 제 2 면 위에 배열될 수 있다. In FIG. 8B, all the components for +45 degree polarization and -45 degree polarization are shown arranged on the first surface of the
상세하게는, 도 8(C)에 도시된 바와 같이 +45도 편파를 위한 급전점(822a), 분배 라인들(824a 및 824c), 연결점들(826a, 826c, 828a 및 828c) 및 접지들(830a, 832a 등)이 기판(820)의 제 1 면 위에 형성된다. 여기서, 접지들(830a, 832a 등)은 각 연결점들(826a, 826c, 828a 및 828c) 주변에 각기 2개씩 배열되며, 해당 서브 방사체의 제 1 급전 라인 및 발룬 부재에 전기적으로 연결된다. 다만, 도면의 간략화를 위해서 접지들에 대한 도면 부호는 연결점(826a) 주변의 접지들(830a 및 830b)에만 표시하고 나머지 접지들에 대하여는 도면 부호를 표시하지 않았다. Specifically, feed
또한, -45도 편파를 위한 급전점(822b), 분배 라인들(824b 및 824d), 연결점들(826b, 826d, 828b 및 828d) 및 접지들이 기판(820)의 제 2 면 위에 형성된다. 다만, 도면의 간략화를 위해서 도 8(C)에서는 연결점들(826b, 826d, 828b 및 828d) 을 제외한 나머지 구성 요소들(분배 라인들 및 접지들)은 생략하였다. Also, feed
요컨대, 다수의 케이블들을 사용하는 종래의 전력 분배기와 달리, 본 실시예의 전력 분배기는 케이블 사용없이 기판(820) 위에 분배 라인들(824a, 824b, 824c 및 824d)과 연결점들(826a, 826b, 826c, 826d, 828a, 828b, 828c 및 828d)을 이용하여 소정 전력을 2개의 방사체들로 급전한다. In short, unlike a conventional power divider that uses multiple cables, the power divider of this embodiment has
도 8(B) 및 도 8(C)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전력 분배기의 구조는 간결하여서 조립 편차가 감소할 수 있고, 조립하기도 용이하여 상기 전력 분배기의 생산성이 향상될 수 있다. As shown in Figs. 8B and 8C, the structure of the power divider of the present invention can be concise and assembly deviation can be reduced, and it is easy to assemble, so that the productivity of the power divider can be improved.
특히, 도 8(C)에 도시된 바와 같이, 기판(820)의 양면을 모두 사용하면, 즉, 분배 라인들(824a 및 824c) 및 관련 소자들을 기판(820)의 일면 위에 배열시키고 분배 라인들(824b 및 824d) 및 관련 소자들을 기판(820)의 타면에 배열시키면, 상기 전력 분배기의 구조가 더 간결해질 수 있다. In particular, as shown in FIG. 8C, when both sides of the
상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다. The embodiments of the present invention described above are disclosed for purposes of illustration, and those skilled in the art having ordinary knowledge of the present invention may make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention. Should be considered to be within the scope of the following claims.
도 1은 종래의 안테나의 구조를 도시한 도면이다.1 is a view showing the structure of a conventional antenna.
도 2는 도 1의 A 부분(방사체)을 확대하여 개략적으로 도시한 사시도이다. FIG. 2 is a perspective view schematically showing an enlarged portion A (radiator) of FIG. 1.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 방사체의 외측면 구조를 도시한 도면이다.3 is a view showing the outer surface structure of the radiator of the antenna according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사체의 내측면 구조를 도시한 도면이다. 4 is a view showing the inner surface structure of the radiator according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 방사체의 구조 및 결합 형태를 개략적으로 도시한 도면이다.5 is a view schematically showing the structure and coupling form of the sub-radiator according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 특성 그래프를 도시한 도면이다.6 is a diagram illustrating a characteristic graph of an antenna according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사체를 도시한 도면이다. 7 is a view showing a radiator according to another embodiment of the present invention.
도 8은 방사체로 전력을 분배하는 전력 분배기들을 도시한 도면이다. 8 shows power dividers distributing power to a radiator.
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US6597324B2 (en) * | 2001-05-03 | 2003-07-22 | Radiovector U.S.A. Llc | Single piece element for a dual polarized antenna |
DE102005047975B4 (en) * | 2005-10-06 | 2012-03-22 | Kathrein-Werke Kg | Antenna with at least one radiator and a feed network |
DE102006037517A1 (en) * | 2006-08-10 | 2008-02-21 | Kathrein-Werke Kg | Antenna arrangement, in particular for a mobile radio base station |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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