KR20140031027A - Antenna with enhanced isolation - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 개선된 격리도를 갖는 안테나에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모노폴 타입(Monopole Type)의 안테나에 추가적인 그라운드(Ground, GND)를 구현하여 그라운드에서 루프(Loop) 전류를 발생시킴으로써, 다른 안테나와의 커플링을 방지하는 개선된 격리도를 갖는 안테나에 관한 것이다.
The present invention relates to an antenna having improved isolation, and more particularly, to implement an additional ground (GND) in a monopole type antenna to generate a loop current at the ground, so that it is different from other antennas. An antenna with improved isolation that prevents coupling of the present invention.
일반적으로 차량에는 카오디오 시스템이 구비되어 있으며, 카오디오 시스템 내의 라디오 수신감도를 높이기 위해서 차량 외부에 안테나가 구비되어 있다.In general, a vehicle is provided with a car audio system, and an antenna is provided outside the vehicle to increase the radio reception sensitivity of the car audio system.
안테나는 무선 통신에서 통신의 목적을 달성하기 위해 공간에 효율적으로 전파를 방사하거나 또는 전파에 의해 효율적으로 기전력을 유기시키기 위해 공중에 가설한 도선을 의미한다.Antenna refers to a conductor laid in the air to efficiently radiate radio waves in a space to achieve the purpose of communication in wireless communication or to efficiently dissipate electromotive force by radio waves.
안테나의 방사 패턴을 최적화하기 위해서 모든 안테나는 이론상으로 무한 그라운드를 가정하여 설계된다. 그러나 주파수가 낮을수록 파장(λ)이 길기 때문에 낮은 주파수의 신호를 송신하거나 수신하기 위해서는 충분한 그라운드 확보가 필요하다.In order to optimize the radiation pattern of the antenna, all antennas are theoretically designed with assuming infinite ground. However, since the lower the frequency, the longer the wavelength λ is, it is necessary to secure sufficient ground to transmit or receive a low frequency signal.
또한 안테나의 동작 주파수에 따라서 그라운드 사용 범위가 달라지기 때문에 사용하는 안테나에 적합한 그라운드를 확보할 필요가 있다.In addition, since the ground use range varies depending on the operating frequency of the antenna, it is necessary to secure a ground suitable for the antenna to be used.
그러나 모노폴(Monopole) 안테나는 그라운드에서 방사가 일어나기 때문에, 모노폴 안테나를 이용하여 MIMO(Multi In Multi Out) 또는 Diversity 안테나를 구현할 경우에는 그라운드에서 강한 커플링이 발생하여 Diversity 안테나 간의 격리도 특성을 확보할 수 없다는 문제가 있었다.However, since monopole antennas emit radiation in the ground, when implementing MIMO (Multi In Multi Out) or Diversity antennas using monopole antennas, strong coupling occurs in the ground to ensure isolation characteristics between the diversity antennas. There was a problem that could not.
즉, 도 1에 도시된 바와 같이 모노폴 타입의 제1안테나(10)가 발진기(11)를 통해서 신호를 발생시키고 그라운드(40) 상에서 방사시키면, 이 때 제1안테나(10)와 인접한 제2안테나(30)가 제1안테나(10)에서 발생시킨 신호를 흡수하게 되어, 제1안테나(10)에서 발생시킨 신호의 방사가 이루어지지 않아 통신 상태가 악화되는 커플링이 발생하는 문제가 있었다.
That is, as shown in FIG. 1, when the monopole type
본 발명과 관련된 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 10-2011-0083424 호(2011.07.20.공개, 발명의 명칭 : 자동차용 통합 안테나 시스템)가 있다.
Prior art related to the present invention is Republic of Korea Patent Publication No. 10-2011-0083424 (published Jul. 20, 2011, the name of the invention: integrated antenna system for automobiles).
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 모노폴 타입(Monopole Type)의 안테나에 추가적인 그라운드(Ground, GND)를 구현하여 그라운드에서 루프(Loop)를 형성하는 전류를 발생시킴으로써, 다른 안테나와의 커플링을 방지하는 개선된 격리도를 갖는 안테나를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention was devised to improve the above-mentioned problem, and implements an additional ground (GND) in a monopole type antenna to generate a current that forms a loop in the ground, thereby making it different from other antennas. It is an object of the present invention to provide an antenna having an improved degree of isolation which prevents the coupling of the antenna.
본 발명의 일 측면에 따른 개선된 격리도를 갖는 안테나는 일측이 그라운드(Ground)에 접속되며, 전기적 신호의 송수신을 담당하는 제1안테나; 및 일측이 상기 그라운드에 접속되며, 상기 제1안테나와 이격되어 설치되고, 상기 그라운드에 접속되지 않은 타측이 상기 그라운드에 접속되지 않은 상기 제1안테나의 타측과 페어링을 이루도록 구성되는 더미 안테나를 포함한다.An antenna having improved isolation according to an aspect of the present invention includes a first antenna having one side connected to ground and responsible for transmitting and receiving electrical signals; And a dummy antenna having one side connected to the ground, spaced apart from the first antenna, and the other side not connected to the ground configured to be paired with the other side of the first antenna not connected to the ground. .
본 발명에서 상기 더미 안테나의 타측은 개방된 다각형 또는 타원 형상으로 형성되고, 상기 제1안테나의 타측은 상기 더미 안테나의 타측과의 페어링 구간의 외측을 감싸며 상기 더미 안테나의 타측의 형상에 대응되는 다각형 또는 타원 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the other side of the dummy antenna is formed in an open polygon or oval shape, and the other side of the first antenna surrounds the outside of a pairing section with the other side of the dummy antenna and corresponds to the shape of the other side of the dummy antenna. Or it is characterized in that it is formed in an elliptic shape.
본 발명에서 상기 제1안테나와 상기 더미 안테나의 페어링 구간은 기설정된 기준거리만큼 이격되어 형성되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the pairing period of the first antenna and the dummy antenna may be formed spaced apart by a predetermined reference distance.
본 발명은 상기 페어링 구간의 길이 또는 상기 기준거리 중 적어도 하나를 변경하여 상기 제1안테나의 동작 주파수를 제어하는 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that the operating frequency of the first antenna is controlled by changing at least one of the length of the pairing section or the reference distance.
본 발명에서 상기 더미 안테나에는 별도의 발진기가 결여되어 있는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the dummy antenna is characterized by a lack of a separate oscillator.
본 발명에서 상기 제1안테나는 모노폴(Monopole) 타입의 안테나인 것을 특징으로 한다.
In the present invention, the first antenna is characterized in that the monopole type antenna.
본 발명에 따르면, 모노폴 타입(Monopole Type)의 안테나에 추가적인 그라운드(Ground, GND)를 구현하여 그라운드에서 루프(Loop)를 형성하는 전류를 발생시킴으로써, 다른 안테나와의 격리도를 개선할 수 있다.According to the present invention, an additional ground (GND) is implemented in a monopole type antenna to generate a current to form a loop at ground, thereby improving isolation from other antennas.
또한 본 발명은 제1안테나와 더미 안테나의 페어링 지점의 간격을 조절하여 원하는 대역의 안테나를 구현할 수 있다.
In addition, the present invention can implement the antenna of the desired band by adjusting the interval between the pairing point of the first antenna and the dummy antenna.
도 1은 종래의 모노폴 안테나의 신호를 그라운드에서 방사시킬 때 안테나 간에 발생하는 커플링을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 확장된 그라운드 역할을 하는 더미 안테나를 포함하는 개선된 격리도를 갖는 안테나를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 개선된 격리도를 갖는 안테나와 다른 안테나 간에 방지된 커플링을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating coupling occurring between antennas when a signal of a conventional monopole antenna is radiated to ground.
2 is a diagram illustrating an antenna having improved isolation including a dummy antenna serving as an extended ground according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a prevented coupling between an antenna having an improved isolation degree and another antenna according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 개선된 격리도를 갖는 안테나를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
Hereinafter, an antenna having improved isolation according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or convention of a user or an operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 확장된 그라운드 역할을 하는 더미 안테나를 포함하는 개선된 격리도를 갖는 안테나를 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating an antenna having improved isolation including a dummy antenna serving as an extended ground according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 개선된 격리도를 갖는 안테나와 다른 안테나 간에 방지된 커플링을 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a prevented coupling between an antenna having an improved isolation degree and another antenna according to an embodiment of the present invention.
도 2 및 도 3을 참조하면 개선된 격리도를 갖는 안테나는 제1안테나(10) 및 더미 안테나(20)를 포함한다.2 and 3, an antenna having improved isolation includes a
제1안테나(10)는 일측이 그라운드(Ground)(40)에 접속되며, 전기적 신호의 송수신을 담당하는 장치로서, 본 실시예에서 제1안테나(10)는 파장의 1/4만큼의 길이로 형성하면 되므로 구현이 용이한 모노폴(Monopole) 타입의 안테나인 것으로 설정하며, 신호를 발생시키는 발진부(11)를 포함한다.One side of the
더미 안테나(20)는 일측이 그라운드(40)에 접속되며, 제1안테나(10)와 이격되어 설치되고, 그라운드(40)에 접속되지 않은 타측이 그라운드(40)에 접속되지 않은 제1안테나(10)의 타측과 기설정된 기준거리만큼 이격되어 페어링을 이루도록 구성된다.The
이 때 기준거리란 제1안테나(10)의 동작 주파수 범위를 만족시킬 수 있을 정도의 거리를 의미한다. 즉, 후술하는 제1안테나(10)와 더미 안테나(20)의 페어링 구간의 길이 및 간격에 따라서 제1안테나(10)의 동작 주파수를 제어할 수 있으므로, 기준거리는 원하는 동작 주파수로 설정하기 위한 이격거리가 된다.In this case, the reference distance means a distance enough to satisfy the operating frequency range of the
따라서 기준거리는 고정된 값이 아니라 제1안테나(10)의 동작 주파수에 대응되도록 이격된 제1안테나(10)와 더미 안테나(20)의 페어링 구간의 간격으로 다르게 설정 가능하다.Therefore, the reference distance may be differently set by the interval between the pairing periods of the
이 때 더미 안테나(20)의 그라운드(40)와 접속되지 않은 타측은 개방된 다각형 또는 타원 형상으로 형성되고, 제1안테나(10)의 그라운드(40)와 접속되지 않은 타측이 더미 안테나(20)의 타측과의 페어링 구간의 외측을 감싸며 더미 안테나의 타측의 형상에 대응되는 동일한 다각형 또는 타원 형상으로 형성된다.At this time, the other side not connected to the
특히 본 실시예에서 더미 안테나(20)는 제1안테나(10)의 발진기(11)와 같은 별도의 발진기를 포함하지 않아 신호를 발생시키지 않으므로 제1안테나(10)와 커플링이 발생하지 않고, 제1안테나(10)의 신호만을 흡수하는 역할을 한다.In particular, in the present embodiment, since the
본 실시예에 따른 제1안테나(10)와 더미 안테나(20)가 커플링을 이루며 구성된 일례를 살펴보면 도 2에 도시된 바와 같이 더미 안테나(20)는 일측이 그라운드(40)에 접속되며, 그라운드(40)와 접속되지 않은 더미 안테나(20)의 타측은 개방된 사각형 형상을 띄고, 제1안테나(10)는 일측이 그라운드(40)에 접속되며, 그라운드(40)와 접속되지 않은 제1안테나(10)의 타측은 더미 안테나(20)의 사각형 형상 부위의 외측을 감싸며 기준거리만큼 이격되어 형성된다.Looking at an example in which the
본 발명의 제1안테나(10) 및 더미 안테나(20)의 형상은 사각형 형상에 한정되지 않고 동일한 형상으로 페어링을 이루도록 구성하면 된다. 더불어 제1안테나(10)와 더미 안테나(20)의 위치 또한 고정된 것이 아니므로, 공간상에 위치할 수도 있고 차량의 글라스 안테나와 같은 패턴 형태로 기판에 위치하는 것도 가능하다.
The shape of the
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 개선된 격리도를 갖는 안테나의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the antenna having an improved isolation according to an embodiment of the present invention having the above structure as follows.
제1안테나(10)와 더미 안테나(20)만이 그라운드(40)에 접속된 경우에는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1안테나(10)는 모노폴 안테나이기 때문에 신호를 그라운드(40)에서 방사시킨다.When only the
그런데 본 실시예에는 일측이 그라운드(40)에 접속되는 더미 안테나(20)가 추가되어 있으므로, 더미 안테나(20)가 확장된 그라운드 역할을 한다. 따라서, 도 2에 도시된 바와 같이 제1안테나(10)로부터 그라운드(40)로 방사된 신호는 확장된 그라운드인 더미 안테나(20)로 흡수된다.However, since the
그리고 제1안테나(10) 및 더미 안테나(20)의 페어링 구간은 기준거리만큼 이격되어 형성되어 있고, 제1안테나(10)가 방사한 신호는 주파수를 갖기 때문에 제1안테나(10)와 더미 안테나(20)의 페어링 구간은 커패시터와 같은 역할을 하여 신호 이동이 가능하다.In addition, the pairing sections of the
즉, 제1안테나(10) 및 더미 안테나(20)는 그라운드(40)를 사이에 두고 루프 형태의 신호 경로를 형성한다. 따라서 제1안테나(10)의 신호가 더미 안테나(20)를 통해 방사되는 경로는 도 3에 도시된 바와 같이 제2안테나(30)와 Orthogonal하게 되어 서로간의 그라운드(40)에서의 커플링을 줄일 수 있다.That is, the
도 3에 도시된 바와 같이 제2안테나(30)가 발진부(31)를 통해서 신호를 수신하는 경로는 제1안테나(10)가 발진부(11)를 통해서 발생시키는 신호의 경로와 Orthogonal함을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 3, the path through which the
이 때 도 2에 도시된 제1안테나(10)와 더미 안테나(20)의 페어링 구간의 길이 또는 간격 중 적어도 하나를 변경함으로써, 제1안테나(10)의 동작 주파수를 제어할 수 있다. 즉, 전술한 대로 페어링 구간은 커패시터와 같은 역할을 하므로 커패시터의 폭 또는 길이를 변경하는 것과 동일한 효과를 얻을 수 있다.In this case, the operating frequency of the
따라서 제1안테나(10)와 더미 안테나(20)의 페어링 구간의 길이를 확장하거나 간격을 넓힘으로써, 제1안테나(10)의 동작 주파수를 올릴 수 있고, 제1안테나(10)와 더미 안테나(20)의 페어링 구간의 길이를 축소하거나 간격을 좁힘으로써, 제1안테나(10)의 동작 주파수를 낮출 수 있다.Therefore, by extending or increasing the length of the pairing section of the
본 실시예에 따르면, 모노폴 타입(Monopole Type)의 안테나에 더미 안테나(20)를 통해 추가적인 그라운드(Ground, GND)를 구현하여 그라운드(40)에서 루프(Loop)를 형성하는 전류를 발생시킴으로써, 다른 안테나와의 격리도를 개선할 수 있다.According to the present embodiment, an additional ground (GND) is implemented in the monopole type antenna through the
또한 본 실시예는 제1안테나(10)와 더미 안테나(20)의 페어링 지점의 길이 또는 간격을 조절하여 원하는 동작 주파수를 갖는 안테나를 구현할 수 있다.
In addition, the present embodiment may implement an antenna having a desired operating frequency by adjusting the length or interval of the pairing point of the
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, I will understand. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.
10: 제1안테나 11: 발진기
20: 더미 안테나 30: 제2안테나
31: 발진기 40: 그라운드10: first antenna 11: oscillator
20: dummy antenna 30: second antenna
31: oscillator 40: ground
Claims (6)
일측이 상기 그라운드에 접속되며, 상기 제1안테나와 이격되어 설치되고, 상기 그라운드에 접속되지 않은 타측이 상기 그라운드에 접속되지 않은 상기 제1안테나의 타측과 페어링을 이루도록 구성되는 더미 안테나
를 포함하는 개선된 격리도를 갖는 안테나.
A first antenna having one side connected to a ground and responsible for transmitting and receiving an electrical signal; And
A dummy antenna having one side connected to the ground and spaced apart from the first antenna, and the other side not connected to the ground is configured to be paired with the other side of the first antenna not connected to the ground.
Antenna with improved isolation comprising a.
상기 더미 안테나의 타측은 개방된 다각형 또는 타원 형상으로 형성되고,
상기 제1안테나의 타측은 상기 더미 안테나의 타측과의 페어링 구간의 외측을 감싸며 상기 더미 안테나의 타측의 형상에 대응되는 다각형 또는 타원 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 개선된 격리도를 갖는 안테나.
The method of claim 1,
The other side of the dummy antenna is formed in an open polygon or ellipse shape,
The other side of the first antenna surrounds the outer side of the pairing section with the other side of the dummy antenna and has an improved isolation, characterized in that formed in a polygonal or oval shape corresponding to the shape of the other side of the dummy antenna.
상기 제1안테나와 상기 더미 안테나의 페어링 구간은 기설정된 기준거리만큼 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 개선된 격리도를 갖는 안테나.
3. The method of claim 2,
The pairing period between the first antenna and the dummy antenna is formed to be spaced apart by a predetermined reference distance is an antenna having improved isolation.
상기 페어링 구간의 길이 또는 상기 기준거리 중 적어도 하나를 변경하여 상기 제1안테나의 동작 주파수를 제어하는 것을 특징으로 하는 개선된 격리도를 갖는 안테나.
The method of claim 3, wherein
And controlling an operating frequency of the first antenna by changing at least one of the length of the pairing section or the reference distance.
상기 더미 안테나에는 별도의 발진기가 결여되어 있는 것을 특징으로 하는 개선된 격리도를 갖는 안테나.
The method of claim 1,
And said dummy antenna lacks a separate oscillator.
상기 제1안테나는 모노폴(Monopole) 타입의 안테나인 것을 특징으로 하는 개선된 격리도를 갖는 안테나.The method of claim 1,
And the first antenna is a monopole type antenna.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |