KR20140138600A - 안테나 조립체 - Google Patents

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KR20140138600A
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Abstract

본 발명은 유전적으로 로딩된 안테나(10) 및 하우징(12)의 조합을 포함하는 안테나 조립체에 관한 것으로서, 하우징은 안테나를 호스트 장비에 결합하기 위한 커넥터(30)를 포함한다. 안테나는 외부 표면을 가지며 중심 축선을 규정하는 형상으로 되어 있는 절연 코어(16), 및 중심 축선(22) 상의 적층판을 포함하고, 적층판은 축선에 대해 횡방향으로 배향되는 근위 코어 표면 부분으로부터 기부로(proximally) 연장한다. 하우징은 적층판을 위한 중공의 전도성 쉴드를 형성하고 안테나 축선 상에 중심이 놓이는 하우징 본체(12B)를 포함하고, 하우징은 축선에 직교하는 단면 평면에서, 영역이 적어도 안테나의 상기 근위 부분의 단면적만큼 큰 상기 평면에 영역의 둘레를 규정하는 장착면을 제공하는 형상으로 되어 있다.

Description

안테나 조립체{An antenna assembly}
이 발명은 200MHz 이상의 주파수에서 동작하기 위한 안테나 조립체에 관한 것으로, 조립체는 유전적으로 로딩된 안테나 및 안테나를 호스트 장비에 결합하기 위한 커넥터를 구비한다.
이와 같은 조립체는 2010년 9월 21일에 출원된 영국 공개 특허 출원 제 GB2473676A 및 대응 미국 출원 제 12/887,220 호에 개시되어 있고, 이것의 개시내용은 참조로 본원에 포함된다. 이러한 알려진 조립체에서, 속이 찬(solid) 절연성 유전체 코어를 갖는 유전적으로 로딩된 나선형 안테나는 안테나의 중심 축선 상의 코어 내의 통로를 통과하는 동축 피더를 가진다. 코어의 외측 원통형 표면 상에는 4개의 안테나 요소들 및 발룬 슬리브가 도금된다. 발룬 슬리브에 인접한 코어의 끝면은 또한 도금되고 발룬 슬리브를 안테나의 베이스에서 피더의 외측 전도체에 접속하는 역할을 한다. 커넥터는 피더의 내측 전도체에 납땜된 중심 핀, 및 핀을 에워싸고 코어의 도금된 끝면에 납땜되어 핀 및 외측 접속 부재 모두가 안테나의 베이스로부터 돌출하는 중공의 외부 접속 부재를 포함한다. 절연성의 몰딩된 커버링은 안테나 및 커넥터를 감싼다.
공개된 국제 출원 번호 제 WO2011/092498 호에는 피더가 코어의 통로에 수용되는 길다란 적층판 형태로 되어 있는 백파이어 유전적으로 로딩된 쿼드러필러 나선형 안테나(backfire dielectrically loaded quadrifilar helical antenna)가 개시되어 있다.
통합된 낮은 노이즈 증폭기를 갖는 백파이어(backfire) 유전적으로 로딩된 나선형 안테나를 제공하는 것이 알려져 있다. 일 예에서, 안테나는 직사각형의 도금된 인클로저(rectangular plated enclosure)의 끝면 상에 장착되고, 증폭기는 인클로저에 수용되고, 하나의 에지에서, 안테나의 베이스로부터 돌출하는 동축 피더에, 그리고 대향 에지에서, 인클로저의 대향 단부 상에 장착되는 동축 커넥터에 결합되는 인쇄 회로 기판을 포함한다. 인클로저는 제거 가능한 전도성 리드(removable conductive lid)를 가진다. 이와 같은 조립체는 명칭이 "GeoHelix-HTM GPS antenna"이고 2003년 5월에 사란텔 리미티드(Sarantel Limited)에 의해 발행된 인쇄물에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 개선되고 더 다목적의 강인하게 생긴 안테나 조립체를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 200MHz 이상의 주파수에서 동작하기 위한 안테나 조립체는 유전적으로 로딩된 안테나 및 하우징의 조합을 포함하고, 하우징은 안테나를 호스트 장비를 결합하기 위한 커넥터를 포함하고, 안테나는 외부 표면을 가지며 중심 안테나 축선을 규정하도록 성형되는 절연 코어, 코어 외부 표면 상에 또는 코어 외부 표면에 인접한 적어도 하나의 전도성 요소, 및 중심 축선 상의 적층판을 포함하고, 코어의 외부 표면은 축선에 대해 횡방향으로 배향되는 근위 및 원위 표면 부분들 및 축선을 둘러싸고 근위 및 원위 표면 부분들 사이에서 연장하는 측면을 구비하고, 적층판은 근위 코어 표면 부분으로부터 기부로 연장하고; 하우징은 적층판을 위한 중공의 전도성 쉴드를 형성하고 안테나 축선 상에 중심이 있는 하우징 본체를 포함하고, 하우징 본체는 원위 하우징 림에 의해 속박되고 안테나 측면 부분을 둘러싸고 결합하는 원위 림을 갖는 안테나 근위 부분을 수용하도록 성형 및 치수로 되어 있는 원위 리세스, 축선을 둘러싸도록 하우징 림으로부터 기부로 연장하여 적층판을 포함하는 내부 공간을 둘러싸는 측벽, 및 전도성 쉴드로부터 절연되고 적층판의 신호 전도체에 접속되는 신호 접점을 수용하는 근위 커넥터 부분 하우징을 가지며, 하우징은 축선에 직교하는 단면 평면에서, 영역이 적어도 안테나의 상기 근위 부분의 단면적만큼 넓은 상기 평면에서 영역의 둘레를 규정하는 장착면을 제공하도록 성형된다. 본 발명에 따른 바람직한 안테나 조립체에서, 안테나는 솔리드 코어를 가지며, 코어 외부 표면은 안테나 체적을 규정하고, 그것의 주요 부분은 코어의 고체 유전체 재료에 의해 점유된다. 이러한 바람직한 조립체에서, 안테나 코어는 원통형 표면 상에 도금되는 다수의 나선형 안테나 요소들을 가진다. 코어의 재료는 세라믹일 수 있고 그것은 바람직하게는 적어도 5의 상대 유전 상수를 가진다. 코어는 코어 원위면 부분으로부터 근위면 부분으로 연장하는 축방향 통로를 가진다. 본 발명의 이러한 실시예에서, 코어는 일정한 단면을 가지며 비록 다른 단면들이 가능하지만 원통형이다. 적층판은 코어 원위면 부분에서의 피드 접속부로부터 하우징 커넥터의 신호 접점과의 위에서 언급한 접속부로 통로를 통해 연장하는 길다란 피더 구조를 구성하는 것이 바람직하다. 나선형 안테나 요소들에 피더 구조를 접속하는 역할을 하는 작은 디스크-형상 횡방향 적층판 부분은 코어의 원위면 부분 상의 면 대 면으로 놓인다. 적층판은, 이 경우에, 코어 통로의 길다란 전송 라인 섹션 및 근위 부분을 포함하고, 판은 중심 축선을 포함하는 평면에 놓인다. 판이 코어의 근위 끝면 부분으로부터 돌출하는 경우, 그것의 횡방향 길이는 전송 라인 섹션의 것보다 길다. 피더 구조를 안테나 요소들에 결합하는 적층판 부분은 축선과 직교하고 길다란 적층판의 평면과 직교한다.
하우징은 전형적으로 안테나 및 하우징 본체를 둘러싸고 캡슐화하는, 절연 커버, 바람직하게는 몰딩된 열가소성 커버를 포함한다. 하우징의 위에서 언급한 장착면은 커버 상에 있을 수 있고 또는 그것은 하우징 본체 상에 있을 수 있다. 양자의 경우에, 표면은 바람직하게는 환형이고 안테나 축선 상에 중심이 있다. 장착면은 예를 들어 장비 하우징 상의 접합면에 결합하고 밀봉하기 위해 기부를 향하는 표면일 수 있고; 또는 그것은 예컨대 장비 하우징에서 리세스의 측면들을 결합하기 위해 반경방향으로 외측을 향하는 표면일 수 있다. 후자의 경우에, 장착면은 나사산이 형성될 수 있다. 장착면은 바람직하게는 그것이 하우징의 근위 부분 상에 위치된다는 점에서 근위 장착면이다.
절연 커버 상에 있는 장착면의 경우에, 그것은 커버의 내부 립 상에 기부를 향하는 표면으로서 형성될 수 있고, 하우징 본체는 내부 립의 원위면을 지탱하는 기부를 향하는 베어링면을 가지며, 그 결과 예를 들면 하우징 본체는 장비 하우징 상의 나사 형성 보스에 나사결합되고, 커버 립은 하우징 본체 베어링면과 장비 하우징 상의 환형 장착면 사이에서 압축된다.
일반적으로, 하우징 본체가 조립체를 호스트 장비를 고정하기 위한 환형의 나삿니 형성부를 가지는 것이 바람직하고, 나삿니 형성부는 안테나 축선 상에 중심이 있다.
바람직한 실시예에서, 하우징은 안테나 축선 상에 중심이 있고 하우징 림으로부터 근위 커넥터 부분으로 연장하는 대략 원통형의 외부 표면을 가지고, 이러한 장착면은 환형이고 둘레는 대략 원형이다. 장착면은 전형적으로 커넥터를 둘러싸는 기부로 지향되는 표면이다.
커넥터는 바람직하게는 하우징 본체에 의해 형성되는 전도성 쉴드를 형성하는 재료에 전기적으로 접속되는 슬리브 접점 및 신호 접점을 형성하는 축방향 핀의 동축 조합을 포함한다. 유리하게는, 양 접점들은 기부로 지향되는 장착면에 관해 기부로(proximally) 돌출한다.
내부로, 바람직한 실시예의 하우징은 적층판의 근위 에지를 위치시키는 그루브를 가지며, 유사하게, 안테나 코어는 적층판의 반경방향으로 연장하는 원위로 지향되는 에지들을 수용하고 위치시키는 그것의 근위면 부분에 리세스들을 가진다.
하우징의 내부 공간은 안테나 요소 또는 요소들을 커넥터 신호 접점을 결합하는 증폭기 회로 또는 필터를 가지는 적층판을 수용할 수 있을 만큼 충분히 클 수 있다.
구조적 강도를 돕기 위해, 안테나 코어는 후자의 원위 리세스에서 하우징 본체에 접합될 수 있다. 하우징 본체는 조립체의 고체 금속 구성요소를 구성하고 안테나가 금속화 코팅을 갖는 근위 부분, 예컨대 위에 기재한 발룬 슬리브를 가지는 경우에, 코어는 은-함유 에폭시 수지(silver-loaded epoxy resin)와 같은 전도성 글루(conductive glue)를 이용하거나 또는 납땜하여 하우징에 접합된다. 대안으로, 하우징 본체는 조립체의 전도성으로 도금된 플라스틱들 구성요소일 수 있다. 또, 하우징 본체는 이후 코어 상의 전도층에 전도성으로 접합될 수 있다. 하우징 본체는 단일의 일체의 구성요소인 것이 바람직하다.
본 발명은 바람직하게는 조립체로 구현될 수 있고 여기서 안테나는 코어의 측면 부분 상에 도금되고 접속부로부터 코어 원위면 부분에서의 축방향 차폐 피더로 코어 측면 부분의 근위 부분 상에 도금되는 전도성 발룬 슬리브로 연장하는 복수의 나선형 요소들을 가지는 원통형 백파이어 안테나를 포함하고, 슬리브는 원위 하우징 림에 인접한 하우징 본체와 안테나 코어 사이의 환형 계면 주위에서 하우징 본체에 전도성으로 결합된다. 보호를 위해, 안테나 및 하우징의 측면을 둘러싸는 몰딩된 절연 커버가 제공되고, 하우징은 안테나 및 하우징의 조합시 커버의 축방향 및 회전에서 커버의 제거를 막기 위한 적어도 하나의 주요 특징을 가진다.
본 발명의 실시예들은 강인성(robustness), 호스트 장비에 대한 접속의 용이성 및 생산 경제(production economy)를 결합한다.
본 발명이 도면들을 참조하여 예로서 기재될 것이다.
도 1은 보호 커버를 구비하는, 본 발명에 따른 안테나 조립체의 컷-어웨이 사시도이고;
도 2는 커버가 제거된, 도 1의 안테나 조립체의 컷-어웨이 사시도이고;
도 3은 도 1 및 2의 안테나 조립체의 분해도이다.
도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명에 따른 안테나 조립체는 200MHz 이상의 2개의 주파수들, 이 경우에 GPS L1 및 L2 주파수들(1575MHz 및 1228MHz)에서 동작하기 위한 이중 대역의 유전적으로 로딩된 안테나(10)를 가진다. 안테나(10)는 안테나를 호스트 장비에 결합하기 위한 커넥터(14)를 포함하는 하우징(12)에 수용된다. 본 발명의 이러한 실시예에서, WO2010/103264에 개시된 것과 같이 - 이것의 개시 내용은 참조로 본 출원에 포함됨 - 안테나는, 도 2에 나타낸 것과 같은, 원통형 유전체 코어(16)의 원통형 측면 부분(16S) 상에 도금되는 나선형 전도성 안테나 요소들(10A - 10F; 11A - 11D)(이들 모두는 도 2에서 볼 수 없음)의 2개의 그룹들을 가지는 이중 대역 멀티필러 안테나이다. 제 1 그룹의 안테나 요소들(10A - 10F)은 코어의 원위 끝면 부분(16D) 상의 방사상 연결 트랙들을 통해, 원위 끝면 부분(16D) 상의 피드 접속 노드들(18K, 18L)로부터 코어 측면 부분(16S)의 근위 끝 부분 상에 도금된 전도성 슬리브(20)의 림(20U)으로 이들이 연장하는 한 폐회로 나선형 전도성 트랙들을 포함한다. 제 2 그룹(11A - 11D)의 안테나 요소들은 이들이 피드 접속 노드들(18K, 18L)로부터 슬리브(20)의 림(20U)으로부터 이격된 개회로 단부들로 연장하는 한 개회로이다.
코어(16)에 관해, 이것은 세라믹 재료로 만들어지고, 이러한 실시예에서, 21의 영역에서 상대 유전 상수(relative dielectric constant)를 가지는 칼륨-마그네슘-티탄산염 재료이다. 코어는 안테나의 중심 축선(22) 상에 중심이 있는 보어(16B)를 제외하고 속이 차있고(solid) 그 결과 코어의 속이 꽉 찬 재료는 코어 외부 표면에 의해 규정되는 내부 체적의 대부분을 점유한다.
코어 원위면 부분(16D)은 축선(22)과 직교한다. 코어(16)는 축선과 또한 직교하는 반대로 지향되는 근위면 부분(16P), 및 원위면 부분(16D)으로부터 근위면 부분(16P)으로 관통하는 보어(16B)를 가진다. 직경 상에서 그리고 보어(16B)의 대향 측면들 상에서 연장하는, 원위면 부분(16D)은 직경 상에 중심이 있는 한쌍의 그루브들(24)을 가진다. 원위면 부분(16D) 및 그루브들(24) 모두는 도금되고, 도금된 전도층은 슬리브(20)와 전기적으로 연속한다. 안테나의 피더 구조(feeder structure) 부분을 형성하는 적층판(26)은 축방향 보어(16B)에 수용된다. 적층판의 원위 피드 접속 부분(26D)은 짧은 거리만큼 코어의 원위면 부분(16D)으로부터 돌출한다. 적층판(26)은 원위 접속 부분(26D)에 접속되고, 피더 구조의 전송 라인 섹션을 형성하는 길다란 중간 부분(26I)을 가진다. 중간 부분(16I)의 근위 단부에서, 근위 코어 그루브들(24)의 기부(base) 또는 바닥들에서, 판(26)은 전자의 양 측면들 상의 중간(26I)보다 넓고 코어(16)의 근위 끝면 부분(16P)을 넘어 돌출하는 근위 끝 부분(26P)을 가진다. 본 발명의 이러한 실시예에서, 판(26)의 근위 끝 부분(26P)은 판 중간 부분(26I)의 전송 라인 섹션에 접속되는 입력 및 축선(22) 상에 위치되는 포크형 접촉 핀(forked contact pin; 30)에 접속되는 출력을 갖는 전단 RF 증폭기(28)를 보유한다. 2011년 11월 25일 및 2011년 11월 28일에 출원된 공동 영국 출원 번호 제 1120466.6 호 및 미국 출원 번호 제 61/564,227 호 - 이들의 내용들은 참조로 본원에 포함됨 - 에 개시된 것과 같이, 중간 부분(26I)보다 더 넓은, 판의 근위 끝 부분(26P)은 안테나 요소들(10A-10F; 11A-11D)에 대한 판(26)의 축방향 위치 및 그것의 회전 위치 모두를 규정하기 위해 코어에 있는 그루브들(24)에 설치된 말단에 있는 에지들(26PD) 및 코어 원위 끝면 부분(16D) 상에 도금되는 관련 전도체들을 가진다. 판(26)은 중간 섹션(16I)에서, 유사-동축 차폐 전송 라인을 형성하는 3개의 전도층들을 가지며, 전송 라인의 쉴드는 그루브들(24)에 위치된 말단에 있는 에지들(26PD)에 인접한 전도체 영역들(26C)(도 2)에 판 위에서 연결되고 여기서 땜납 접속들(solder connections)을 통해, 이들은 각각의 그루브(24)의 기부에서 코어의 근위 끝 부분 상의 전도층에 연결된다. 따라서, 안테나의 슬리브(20)는 규정된 쉴드와 슬리브 림(20U) 사이에서 최소 경로 길이를 갖는 판 중간 섹션(16I)에 의해, 그 중에서도, 그루브들(24)의 기부들의 축방향 위치에 의해 형성되는 전송 라인의 쉴드에 접속되고, 그럼으로써, 슬리브 발룬(sleeve balun)을 규정한다. 본 발명의 다른 변형예들에서, 그루브들(24)은 생략될 수 있다.
도 2에 나타낸 것과 같이, 코어(16)의 원위면 부분(16D) 상에, 축선(22) 상의 적층판(26)의 돌출하는 원위 끝 부분(26D)을 수용하는 중심 슬롯(32S)을 갖는 디스크 형상의 횡방향 적층판 부분(32)이 면 대 면(face-to-face) 고정된다. 위에서 언급한 영국 출원 번호 제 1120466.6 호에 개시된 것과 같이, 적층판(26)의 전도층들과 횡방향 적층판 부분(32)의 것 사이 및 후자와 코어 원위면 부분(26D) 상의 피드 접속 노드들(18K, 18L) 사이의 전기 접속들은 임피던스 정합 네트워크(26Z)를 통해 적층판 중간 부분(26I)의 전송 라인을 안테나 요소들에 결합시킨다. 이 경우에, 정합 네트워크는 양 동작 주파수들에서 전송 라인에 안테나 요소들(10A-10F, 11A-11D)을 정합시키도록 동작 가능하다.
도금된 코어, 축방향으로 배향된 적층판(26) 및 횡방향 적층판 부분(32)을 포함하는 안테나(10)는 도 1 및 2에 나타낸 것과 같이, 하우징(12)의 리세스(12R)로서 형성되는 리셉터클(receptacle)에 고정된다. 하우징(12)은 단일의 일체로 형성되는 모놀리식 구성요소(monolithic component)인 고체 금속성 하우징 본체(12B)를 포함한다. 하우징 본체(12B)는 외측 원통형 표면을 갖는 측벽(12S)을 가지며, 그것의 직경은 안테나 코어(16)의 것보다 크며, 측벽(12S)은 내부 숄더(internal shoulder; 12A)와 조합되어 리세스(12R)를 규정하는 원위 림(12U)을 가진다. 본 발명의 이러한 실시예에서, 하우징 본체(12)의 림(12U)은 연속적이다. 대안으로서, 림은 복수의 캐스터레이션들(castellations)을 대신 포함할 수 있고, 그것의 목적은 하우징 본체(12B) 상에 안테나(10)를 위치시키는 것이다. 숄더(12A) 아래에서, 하우징 본체 측벽(12S)의 두께는 하우징 본체가 적층판(26)의 근위 부분(26P)을 포함하는 내부 공간을 규정하도록 되어 있다. 이러한 공간은 커넥터(14)의 접촉 핀(contact pin; 30)을 위한 중심 구멍을 가지는 하우징 본체의 근위 커넥터 부분(12CP)의 근위 베이스 벽(12BB)에 의해 기부가(proximally) 폐쇄된다. 본 발명의 이러한 실시예에서, 접촉 핀(30)은 베이스 벽(12BB)에 중심 구멍을 위한 플러그를 형성하는 플라스틱 절연체(121)에 설치되고, 절연체(121)는 구멍에 핀(30)을 둘러싸는 중앙 보스(central boss)를 가지며 베이스 벽(12BB)의 내측 표면 위에 놓이는 큰 직경의 플랜지 부분을 가진다.
접촉 핀(30)은 적층판(26)의 근위 에지를 수용하는 원위 슬롯을 가지고 포크형으로 되어 있어, 핀(30) 및 판(26) 모두는 축선(22) 상에 놓일 수 있다. 핀(30)은 후자에 적층판 근위 부분(26P)의 마주하는 주면들 상의 전도층에 땜납 접속에 의해 고정된다. 절연체(121)에 그루브(12IG)(도 2 및 3) 형태의 정반대의 리세스는 적층판(26)의 근위 에지를 지지한다.
축선 상에 중심이 있고 하우징 본체의 근위 커넥터 부분(12CP)의 베이스 벽(12BB)으로부터 돌출하며 내부에 나사산이 형성된 전도성 커넥터 슬리브(34)는 전도성 하우징 본체(12B)의 부분이고, 슬리브 접점을 형성한다. 이러한 슬리브 접점 및 축방향 핀(30)은 본 발명의 이러한 실시예에서 SMA 커넥터를 구성한다. 대안의 표준 커넥터 포맷들은 다른 실시예들에서 사용될 수 있다.
하우징 본체(12B)는 리세스(12R)에, 즉 하우징 본체 림(12U)의 내측 표면과 안테나 코어(16)의 근위 부분 상의 도금된 표면들, 특히 슬리브(20)와 도금된 근위 표면(16P) 사이에 땜납 접속에 의해 안테나(10)에 고정된다. 도 3에서 가장 잘 알 수 있는 것과 같이, 안테나(10), 하우징(12) 및 축방향 접촉 핀(30)의 조립체는 안테나 구성요소들을 조립하고 접촉 핀(30)을 적층판 근위 부분(26P)에 끼워맞추고 나서, 절연체(121)를 하우징 본체(12B)의 내부 공간에 삽입하고 난 다음 접촉 핀(30)을 갖는 안테나(10)를 하우징 본체(12P)에 삽입하여 핀(30)이 커넥터(14)의 슬리브 접점(34)과 일치시켜고 절연체(121)의 중심으로부터 기부로(proximally) 돌출시키는 예비 단계를 포함한다. 끝으로, 납땜 이음 또는 대안의 전도성 접합이 리세스(12R)의 하우징 본체(12B)의 재료와 안테나(10)의 도금된 근위 부분 사이에 형성된다.
안테나 하우징은 몰딩된 보호 열가소성 커버(36)(도 1 참조)를 구비한다. 이러한 커버는 프로파일과 캡슐화 모두가 매칭하도록 안테나(10) 및 하우징 본체(12B) 위에 원 위치에서 몰딩된다. 본 발명의 이러한 실시예에서, 커버(36)는 하우징 본체(12B)의 근위 커넥터 부분(12CP)을 둘러싸는 근위 끝 부분(36P)을 가지며, 이러한 근위 커버 부분(36P)은 호스트 장비 상에서 접합면(mating surface)을 결합시키도록 위치된 장착면(12P)에서 종결한다. 장착면(12P)은 환형이고 동축 커넥터(14)의 슬리브 접점(34)을 에워싸도록 축선(22) 상에 중심을 두고 기부로 지향된다. 커버 근위 부분(36P)은 내부 립(36PL)의 원위면을 지탱하는 하우징 본체(12B) 상의 기부를 향하는 환형 베어링면(12BA)을 결합하는 내부 환형 립(36PL)을 가진다. 근위 장착면(12P)은 내부 립(36PL) 상에 형성된다. 따라서, 조립체가 커넥터(14)를 호스트 장비 상의 메이팅 커넥터 부분(mating connector part)에 나사결합하여 호스트 장비에 끼워맞춰질 때, 하우징 본체 원위면(12BA)은 호스트 장비에 근위 장착면(12P)을 가압하기 위해 커버(36)의 내부 립(36PL)을 지탱한다.
근위 장착면(12P)은 안테나 코어의 단면적보다 넓은 축선(22)에 직교하는 평면의 한 영역을 둘러싸는 원형 둘레를 가지므로, 본 발명의 이러한 바람직한 실시예에서 근위 장착면(12P)의 인접면(abutment surface)은 적어도 안테나 코어(16)의 것만큼 큰 직경을 가진다. 이것은 안테나 조립체 전체가 호스트 장비 상의 적합한 접합면에 견고하고 강하게 장착될 수 있다는 것을 의미한다. 조립체의 장착은 예를 들어 횡방향 타격들(lateral blows) 또는 횡방향 압력에 의해 야기되는 조립체의 측면들에 횡방향으로 작용하는 힘들에 의해 생성되는 조립체 축선(22)과 직교하는 축선들에 대한 모멘트와 상관 없이 동축 커넥터(14)의 저항에 의존하지 않는다. 구조에 의해 생성되는 얻어진 더 긴 레버 및 차폐된 근위 적층판 부분(26P)에 의해 안테나(10)에 부가된 길이에도 불구하고, 안테나가 호스트 표면 위에 직접 장착되도록 구성되는 것에 비해 환형 근위 장착면(12P)의 존재는 커넥터(14)의 접점들(30, 34)을 잠재적으로 손상시키는 변형을 경감시킨다. 하우징 본체(12B)는 축방향에서 하우징 상에 커버(36)를 고정하도록 할뿐만 아니라 축선(22)에 대해 하우징 본체(12B)에 대한 커버(36)의 회전을 방지하도록 성형된 주요 특징들로서 리세스들을 형성하는 평평한 면들(flats; 12K)(이들 중 하나는 그것의 외부 표면 위에 있는 것으로 도 2에 나타냄)을 가진다는 것이 주목될 것이다.
호스트 장비의 접합면에 대한 향상된 밀봉을 위한 장착면(12P)의 부분으로서 탄성 0-링(40)을 수용하기 위해 사용될 수 있는 환형 그루브(38)는 근위 장착면(12P) 내로 파인다.
위에 기재한 실시예에서, 도 1에 나타낸 것과 같이, 커버(36)는 하우징 본체(12B)와 안테나(10)의 조합 위에서 제 위치에서 몰딩된다. 대안으로서, 커버(36)는 개별적으로 몰딩될 수 있고 그 후 안테나 및 하우징 본체 위에 스냅(snap)될 수 있다.
위에 기재되고 도면들에 나타낸 안테나 조립체는 호스트 장비 상에 접합면을 구성하는 SMA 커넥터에 끼워맞춰지도록 구성된다. 이러한 이유때문에, 커넥터(14)는 커버(36)의 근위 부분(36P) 내에서 오목하게 된다. 대안의 실시예에서, 커넥터(14)는 호스트 장비 접합면에 대해 전체적으로 또는 부분적으로 오목하게 되어 있는 커넥터를 결합하기 위해 커버(14)의 근위 에지에 대해 기부로 돌출한다. 실제로, 근위 장착면(12P)은 커버(36)에보다는 하우징 본체(12B) 상에 형성될 수 있고, 장착면(12P)에 의해 규정되는 둘레를 제공하는 것은 위에서 언급한 장착 강도(mounting rigidity)를 유지하기 위해 안테나 코어(16)의 단면적보다 큰 면적을 둘러싼다. 이 경우에도, 호스트 장비 상의 접합면에 대한 장착면(12P)의 맞닿음(abutment)은 호스트 장비의 나삿니 형성부에 조립체를 조인 결과이고, 장착면은 호스트 장비 접합면과 밀봉 접촉하게 된다. 기술되고 도시된 실시예의 커넥터(14)는 암나사(internal thread)를 가진다. 대신 하우징 본체(12B)의 외부 표면 상에 고정 나사산(securing thread)이 제공되는 것이 가능하다. 실제로, 나사산 형성면(threaded surface) 자체는 요구 강도를 제공하기 위해 근위 장착면을 형성할 수 있다. 다른 고정 수단이, 즉 조립 축선 상에 중심이 있는 나사산 형성 접속 이외의 것에 제공될 수 있다.
위에 기재되고 도면들에 나타낸 바람직한 실시예는 10개의 나선형 안테나 요소들(10A-10F, 11A-11D)을 가지는 이중 대역 안테나를 포함한다. 다른 안테나 배열들이 예를 들어 쿼드러필러(octafilar) 또는 옥타필러(octafilar) 안테나들을 구비하는 다른 안테나 배열들이 가능하다. 이와 같은 조립체에 기초하여 형성할 수 있는 쿼드러필러 안테나는 위에서 언급한 WO2011/092498에 개시되어 있다. 그 경우에, 안테나는 단일 주파수에서, 또는 주파수들의 단일 대역 내에서 동작하도록 의도되고, 정합 네트워크가 그에 맞춰 구성된다.

Claims (27)

  1. 유전적으로 로딩된 안테나(dielectric loading antenna) 및 하우징의 조합을 포함하는, 200MHz 이상의 주파수에서 동작하기 위한 안테나 조립체로서, 상기 하우징은 상기 안테나를 호스트 장비(host equipment)에 결합하기 위한 커넥터를 포함하고,
    상기 안테나는 외부 표면을 가지며 중심 안테나 축선을 규정하도록 성형되는(shaped) 절연 코어(insulative core), 상기 코어 외부 표면 상의 또는 상기 코어 외부 표면에 인접한 적어도 하나의 전도성 요소, 및 상기 중심 축선 상의 적층판(laminate board)을 포함하고, 상기 코어의 상기 외부 표면은 상기 축선에 대해 횡방으로 배향되는 근위 및 원위 표면 부분들(proximal and distal surface portions) 및 상기 축선을 둘러싸고 상기 근위 및 원위 표면 부분들 사이에서 연장하는 측면 부분을 포함하고, 상기 적층판은 상기 근위 코어 표면 부분으로부터 기부로 연장하고,
    상기 하우징은 상기 적층판을 위한 중공의 전도성 쉴드(hollow conductive shield)를 형성하는 하우징 본체를 포함하고, 상기 안테나 축선에 중심이 있고, 상기 하우징 본체는 원위 하우징 림(distal housing rim)에 의해 속박되고(bounded) 상기 안테나 측면 부분을 둘러싸고 결합하는 상기 원위 림을 갖는 상기 안테나의 근위 부분을 수용할 수 있도록 성형되고 수용할 수 있는 치수로 되어 있는 원위 리세스(distal recess), 및 상기 축선을 둘러싸서 상기 적층판을 포함하는 내부 공간을 에워싸는 상기 하우징 림으로부터 기부로 연장하는 측벽, 및 상기 전도성 쉴드로부터 절연되고 상기 적층판의 신호 전도체(signal conductor)에 접속되는 신호 접점을 수용하는 근위 커넥터 부분을 포함하고,
    상기 하우징은 상기 축선과 직교하는 단면 평면에서, 영역이 적어도 상기 안테나의 상기 근위 부분의 단면적만큼 큰 상기 평면에서 상기 영역의 둘레(periphery)를 규정하는 장착면을 제공하도록 성형되어 있는, 안테나 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 안테나 및 상기 하우징 본체를 둘러싸는 절연 커버를 구비하는, 안테나 조립체.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 장착면은 상기 커버 상에 있는, 안테나 조립체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 장착면은 상기 하우징 본체 상에 있는, 안테나 조립체.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장착면은 환형(annular)이고 상기 안테나 축선 상에 중심이 있는, 안테나 조립체.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장착면은 기부를 향하는 표면(proximally facing surface)인, 안테나 조립체.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 장착면은 상기 커버 상의 내부 립 상의 기부를 향하는 표면이고, 상기 하우징 본체는 상기 내부 립의 원위면(distal surface)을 지탱하는 기부를 향하는 베어링면(proximally facing bearing surface)을 가지는, 안테나 조립체.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장착면은 상기 기 하우징 상에서 기부를 향해 위치되는, 안테나 조립체.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징 본체는 호스트 장비에 상기 조립체를 고정하기 위한 환형의 나사 형성부(annular threaded portion)를 가지며, 상기 나사 형성부는 상기 안테나 축선에 중심이 있는, 안테나 조립체.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 안테나 축선 상에 중심이 있고 상기 림으로부터 상기 근위 커넥터 부분으로 연장하는 대략 원통형의 외부 표면을 가지는, 안테나 조립체.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장착면은 환형이고 대략 원형의 둘레(generally circular periphery)를 가지는, 안테나 조립체.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커넥터는 상기 전도성 쉴드를 형성하는 재료에 전기적으로 접속되는 슬리브 접점(sleeve contact) 및 상기 신호 접점을 형성하는 축방향 핀(axial pin)의 동축 조합(coaxial combination)을 포함하고, 양 접점들은 상기 하우징 본체에 대해 기부로 돌출하는, 안테나 조립체.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 장착면은 환형의 기부로 지향되는 표면이고 상기 커넥터 접점들은 상기 장착면으로부터 기부로 돌출하는, 안테나 조립체.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징의 상기 본체는 상기 적층판의 에지를 위치시키는 그루브(groove)를 구비하는, 안테나 조립체.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층판은 반경방향으로 연장되고 원위로 지향되는 에지를 가지며 상기 코어는 상기 적층판의 상기 원위로 지향되는 에지를 수용하고 위치시키는 상기 코어의 근위 표면 부분에 리세스를 가지는, 안테나 조립체.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안테나 코어는 그것을 통해 연장하는 축방향 통로를 가지며 상기 적층판은 상기 코어 원위면에 있는 피드 접속부로부터 상기 통로를 통해 상기 하우징 커넥터의 상기 신호 접점을 갖는 상기 접속부로 연장하는 길다란 피더 구조(elongate feeder structure)를 구성하는, 안테나 조립체.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 적층판은 상기 코어 통로의 길다란 전송 라인 섹션 및 상기 하우징 내부 공간의 근위 부분을 포함하고, 상기 근위 부분의 횡방향 길이(lateral extent)는 상기 전송 라인 섹션의 횡방향 길이보다 긴, 안테나 조립체.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징의 상기 내부 공간에서, 상기 적층판은 상기 안테나 요소를 상기 커넥터 신호 접점에 결합시키는 필터 또는 증폭기 회로를 가지는, 안테나 조립체.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안테나 코어는 그것의 상기 원위 리세스에서 상기 하우징 본체에 접합되는, 안테나 조립체.
  20. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징 본체는 상기 조립체의 고체 금속 구성요소인, 안테나 조립체.
  21. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징 본체는 상기 조립체의 전도성 도금 플라스틱들 구성요소(conductively plated plastics component)인, 안테나 조립체.
  22. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 하우징 본체는 일체의 일부품 구성요소인, 안테나 조립체.
  23. 제 20 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안테나 근위 부분은 상기 리세스에서 상기 하우징 본체에 전도성으로 결합되는 금속화 코팅(metallised coating)을 가지는, 안테나 조립체.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 안테나는 상기 코어의 상기 측면 부분 상에 도금되는 복수의 나선형 안테나 요소들을 가지며, 상기 코어 원위면 부분에 있는 축방향 차폐 피더(axial shielded feeder) 접속부로부터 상기 코어 측면 부분의 근위 부분 상에 도금되는 전도성 발룬 슬리브(conductive balun sleeve)로 연장하는 원통형 백파이어 안테나를 포함하고, 상기 슬리브는 상기 원위 하우징 림에 인접한 상기 하우징 본체와 상기 안테나 코어 사이의 환형 계면 주위에서 상기 하우징 본체에 전도성으로 접합되는, 안테나 조립체.
  25. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 절연 커버는 상기 안테나를 에워싸고 상기 하우징의 상기 측벽에 고정되는 몰딩된 커버인, 안테나 조립체.
  26. 제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안테나 코어 및 상기 하우징 본체는 상기 안테나 코어에 대해 상기 축선을 중심으로 회전 가능하게 상기 하우징 본체를 위치시키는 형상 특징들(shape features)을 가지는, 안테나 조립체.
  27. 본원에 기재되고 도면들에 도시된 것과 같이 실질적으로 구성되고 배열되는 안테나 조립체.
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