KR20110086776A

KR20110086776A - 다중대역 무지향성 안테나

Info

Publication number: KR20110086776A
Application number: KR1020117016755A
Authority: KR
Inventors: 미첼 지난티; 샨무간탄 수간탄
Original assignee: 센츄리온 와이어리스 테크놀러지스 인코퍼레이티드
Priority date: 2003-03-21
Filing date: 2004-03-10
Publication date: 2011-07-29
Also published as: EP1620917A4; WO2004086555A3; TWI294707B; KR20050111341A; KR101063785B1; US20040183728A1; TW200507340A; US6943734B2; WO2004086555A2; EP1620917A2

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판 무지향성 안테나를 제공한다. 무지향성 안테나는 파워 분산소자들을 포함한다. 파워 분산소자들은 무지향성 안테나의 방사패턴에 대하여 방사소자들에 대한 파워급전체가 갖는 영향력을 감소시킨다.

Description

다중대역 무지향성 안테나{MULTI-BAND OMNI DIRECTIONAL ANTENNA}

본 발명은 통신 및 데이터 전송용 안테나 디바이스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동축급전체의 외피에 흐르는 전류를 감소시킨 광대역 무지향성 안테나에 관한 것이다.

이 출원은 "다중대역 무지향성 안테나"로 명명된 것으로서 2003년 3월 21일 가출원되어, 본 명세서에 기준으로서 편입된 미국 특허출원 번호 제60/456,764호에 대하여 우선권을 주장한다.

무지향성 안테나는 방사패턴이 무선 송수신기로부터 양호한 송신 및 수신을 허용하기 때문에 각종 무선통신 디바이스에 대하여 유용하다. 현재, 인쇄회로기판 무지향성 안테나는 안테나 디바이스 내의 여러 가지 결함 때문에 널리 사용되지 않는다. 특히, 종래의 무지향성 안테나에 대한 케이블 파워급전체는 안테나 임피던스 및 방사패턴을 변경시키는 경향이 있는데, 이것은 무지향성 안테나가 갖는 장점들을 감소시킨다.

그러므로, 안테나 임피던스 또는 방사패턴을 크게 변경시키지 않는 파워급전체를 갖는 인쇄회로기판 무지향성 안테나 디바이스를 개발하는 것이 요구되고 있다.

본 발명의 장점을 달성하기 위해 그리고 본 발명의 목적에 따라, 본 명세서에 수록되어 광범위하게 설명된 바와 같이, 무지향성 안테나가 제공된다. 이 무지향성 안테나는 방사부 및 파워급전부를 포함한다. 방사부는 복수의 방사소자들을 포함한다. 파워급전부는 적어도 하나의 파워 분산소자를 포함한다. 적어도 하나의 파워 분산소자는 그라운드(접지)에 연결되어 파워급전체로부터의 안테나 방사패턴에 대한 영향력을 감소시킨다. 적어도 하나의 파워 분산소자는 3개의 파워 분산소자들을 포함하며, 복수의 방사소자들은, 파워 분산소자들과는 상이한 길이를 갖거나, 상이한 폭을 갖거나, 혹은 상이한 길이와 상이한 폭을 갖는 2개의 방사소자들을 포함한다.

본 발명의 상술한 특징 및 기타 특징, 유용성 및 장점은 첨부도면에 예시된 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예의 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

본 명세서에 편입되어 그 일부분을 구성하는 첨부도면들은 상세한 설명과 함께 본 발명의 실시예들을 예시하고, 그 원리를 설명하는 역할을 한다. 도면에 있어서 동일한 항목들은 동일한 참조번호를 사용하여 인용될 것이다.

본 발명에 의하면, 안테나 임피던스 또는 방사패턴을 크게 변경시키지 않는 파워급전체를 갖는 인쇄회로기판 무지향성 안테나 디바이스를 개발하는 것이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판 무지향성 안테나를 예시하는 도면.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판 무지향성 안테나를 예시하는 도면.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판 무지향성 안테나를 예시하는 도면.

본 발명은 도면들을 참조하여 한층 더 설명될 것이다. 먼저, 도 1을 참조하면, 인쇄회로기판 무지향성 안테나(100)의 평면도가 도시되어 있다. 안테나(100)는 기판(130) 상에 탑재된 방사부(110) 및 파워급전부(120)를 갖는다. 기판(130)은 다수의 상이한 재료일 수도 있지만, 예컨대 쉘다힐 컴클래드 PCB(sheldahl comclad PCB) 재료, 노릴(noryl) 플라스틱 등과 같은 비도전성 인쇄회로기판인 것으로 알려져 있다. 기판(130)은 저손실 및 유전특성을 위해 선택될 것으로 예상된다. 기판(130)의 외면(132)은 평면을 형성한다. 방사부(110) 및 파워급전부(120)는 기판(130) 상에 탑재된다.

방사부(110)는 다수의 도전성 가지들(prong)을 구비하여 방사부(110)를 다중 대역에서 동작시킨다. 이 경우, 방사부는 방사소자(112) 및 방사소자(114)를 갖는다. 당업자는 이 개시물을 읽음에 따라, 동작 대역이 방사소자(112)의 길이(L), 방사소자(114)의 길이(L1), 또는 그 조합을 변화시킴으로써 동조될 수 있다는 것을 인지할 것이다. 2개의 방사소자들이 도시되어 있지만, 더 많거나 적을 수도 있다. 또한, 기판의 두께 및 유전율을 변화시키는 것이 주파수를 동조시키는데 이용될 수도 있다.

파워급전부(120)는 방사부(110)와 유사한 다수의 도전성 가지들을 구비한다. 이 경우, 파워급전부(120)는 파워 분산소자(122), 파워 분산소자(124) 및 파워 분산소자(126)를 갖는다. 파워 분산소자(122, 124 및 126)는 동일한 길이 또는 도시된 바와 같이 변화된 길이(L2, L3 및 L4)를 가질 수도 있다. 3개의 파워 분산소자들이 도시되어 있지만, 더 많거나 적을 수도 있다.

방사소자들(112 및 114)과 파워 분산소자들(122, 124 및 126)은 예컨대 구리, 은 및 금 등과 같은 금속재료로 구성될 수 있다. 또한, 방사소자들(112 및 124)과 파워 분산소자들(122, 124 및 126)은 동일재료 또는 상이한 재료로 구성될 수도 있다. 또, 방사소자(112)는 방사소자(114)와는 상이한 재료일 수도 있다. 마찬가지로, 파워 분산소자들(122, 124 및 126)은 동일재료, 상이한 재료, 또는 그 조합으로 구성될 수도 있다.

이 경우, 동축케이블 도전체(140)는 파워를 안테나(100)에 공급한다. 파워급전체가 동축케이블 도전체(140)로서 도시되어 있지만, 종래에 공지되어 있는 바와 같은 어떠한 유형의 파워급전체 구조물이라도 이용될 수 있다. 동축케이블 도전체(140)는 중심도전체(142) 및 그라운드인 외피(144)를 갖는다. 중심도전체(142)는 방사부(110)에 연결되어 파워를 방사소자들(112 및 114)에 공급한다. 그라운드인 외피(144)는 파워급전부(120)에 연결되며 파워를 상기 외피(144)로부터 분산시킨다. 선택적으로, 동축케이블 도전체(140)는 파워 분산소자(124)의 길이부분 또는 기판(130)에 직접적으로 부착되어 다소의 강도를 제공할 수 있다. 일반적으로, 접속은 땜납접속을 사용하여 달성되지만, 예컨대 스냅(snap)접속, 가압 끼워맞춤 접속 등과 같은 다른 유형의 접속이 있을 수 있다.

본 발명의 다른 실시예가 도 2에 도시되어 있다. 도 2는 본 발명에 따른 안테나(200)의 사시도이다. 안테나(100)와 유사하게, 안테나(200)는 방사부(110) 및 파워급전부(120)를 구비한다. 안테나(100)와 다르게, 안테나(200)는 기판(130)을 구비하지 않고 상이한 형상을 갖는다. 특히, 방사부(110)는 대면하거나 측면을 마주보게 하는 형상으로 배열된 방사소자(202) 및 방사소자(204)를 포함한다(즉, 각각의 방사소자의 측면은 상이하면서도 실질적으로 평행한 면이다). 유사하게, 파워급전부(120)는 측면을 마주보게 하는 형상으로 배열된 파워 분산소자들(206 및 208)을 포함한다. 식별할 수 있는 바와 같이, 방사소자들(202 및 204)은 거리 d 만큼 분리되어 있다. 거리 d를 변경하는 것은 안테나(200)를 동조시키는데 도움을 줄 수 있다. 방사소자들(202 및 204)은 서로 향하거나 이격되게 각도를 맞출 수 있음과 동시에 여전히 대면하지만 평행하지 않은 형상일 수 있다.

동축케이블 파워급전부(140)는 안테나(200)에 부착된다. 동축케이블 파워급전부(140)는 중심도전체(142) 및 외피(144)를 포함한다. 상술한 바와 유사하게, 중심도전체는 방사부(110)에 부착되고, 외피(144)는 파워급전부(120)에 부착된다.

이 경우, 도전체(142)는 방사부(110)와 파워급전부(120)를 서로 연결하는 부가적인 목적을 만족시킨다. 절연은 외피(144)에 의해 방사부(110)와 파워급전부(120) 사이에 제공된다. 동축케이블을 사용하는 대신, 비도전성 포스트(210)들이 사용될 수도 있다.

이제, 도 3을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예와 일치하는 안테나(300)가 도시되어 있다. 안테나(300)는 안테나(100)와 동일한 구성요소들을 갖는데, 이 구성요소들은 여기에서 재설명되지 않을 것이다. 안테나(100)와 다르게, 안테나(300)는 평평하지 않은 기판(302)을 갖는다. 도시된 바와 같이, 기판(302)은 예컨대 사출몰드와 같은 제조기술을 사용하여 다른 모양으로 형성된 가요성 기판 또는 비가요성 기판이다. 물결 모양으로 나타내었지만, 기판(302)은 예컨대 V형, 아크형, U형, 골(trough)형 및 타원형 등과 같은 다른 형상들을 취할 수 있다. 이 형상에서, 기판(302)의 모양은 상기에서 확인된 다른 동조 요소뿐만 아니라 주파수 대역에도 영향을 줄 것이다.

본 발명은 그 실시예들을 참조하여 상세히 도시 및 설명되어 있지만, 형상 및 세부에 있어서 다양한 다른 변형이 본 발명의 취지 및 범주에서 벗어남 없이 만들어질 수 있다는 것은 당업자에는 물론이다.

100: 무지향성 안테나 110: 방사부
120: 파워급전부 130: 기판
140: 동축케이블 도전체

Claims

방사부 및 파워급전부를 구비하는 기판;
상기 기판의 방사부에 연결되며, 서로 상이한 파장 대역에서 동조되는 복수의 방사소자들;
상기 기판의 파워급전부에 연결된 적어도 하나의 파워 분산소자;
상기 복수의 방사소자들에 연결된 파워급전체; 및
상기 적어도 하나의 파워 분산소자가 무지향성 안테나의 방사패턴에 대한 파워급전체의 영향을 감소시키도록, 상기 적어도 하나의 파워 분산소자에 연결되어 파워를 분산시키는 그라운드를 포함하되,
상기 복수의 방사소자들과 상기 적어도 하나의 파워 분산소자는 상기 기판의 동일한 외면에 부착되는 것을 특징으로 하는 무지향성 안테나.