KR20150001023U - Radiating element and antenna having the same - Google Patents
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Abstract
본 고안은 방사소자 어셈블리 및 이를 구비한 안테나에 관한 것이다. 본 고안에 따른 방사소자 어셈블리는 한 쌍 이상의 방사소자, 상기 방사소자를 지지 및 고정하며 상기 방사소자로 급전하는 급전프로브를 구비한 발룬 및 상기 방사소자는 중앙부에 중앙돌출부와 상기 중앙돌출부의 양측에 한 쌍의 보조돌출부를 구비하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a radiating element assembly and an antenna including the same. According to the present invention, there is provided a radiating element assembly comprising at least a pair of radiating elements, a balun having a feed probe for supporting and fixing the radiating element and feeding the radiating element, and a balun having a central protruding portion at both the center and a central protruding portion, And a pair of auxiliary protrusions.
Description
본 고안은 방사소자 어셈블리 및 이를 구비한 안테나에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 종래와 비교하여 단순한 구성에 의해 주파수의 임피던스 매칭을 용이하게 하고 안테나의 대역폭을 현저히 증가시킬 수 있는 방사소자 어셈블리 및 이를 구비한 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a radiating element assembly and an antenna including the radiating element assembly. More particularly, the present invention relates to a radiating element assembly that facilitates frequency impedance matching and significantly increases the bandwidth of an antenna by a simple structure Lt; / RTI > antenna.
현재의 모바일 통신은 통신 기능을 구비한 모바일 단말기와 기지국 안테나를 통해 통화 또는 데이터 통신이 가능하게 구성된다. 이 경우, 옥외에 설치되는 통신용 안테나는 일정한 예측을 통해 커버리지 또는 통신 부하를 예측하여 사업자별로 설치될 수 있다. 최근 이동통신 환경은 2G, 3G의 상용화 전개뿐만 아니라 차세대 4G LTE 시스템의 상용화가 진행되는 가운데, 통신 시스템 또는 통신 사업자 그리고 여러 국가에 따라 다양한 이동통신 서비스 주파수대역이 혼재되어 있고 기지국 환경도 그에 따라 다양화 되고 있다. 이러한 차세대 통신기술의 개발추세에 맞추어 종래와 비교하여 보다 넓은 광대역 주파수에서 서비스를 제공할 수 있는 광대역 안테나에 대한 기술개발이 요구되고 있다.Current mobile communication is configured to enable communication or data communication through a mobile terminal having a communication function and a base station antenna. In this case, the communication antenna installed outdoors can be installed for each operator by predicting the coverage or communication load through a certain prediction. In recent mobile communication environment, not only commercialization of 2G and 3G, but also the commercialization of next generation 4G LTE system, various communication service frequency bands are mixed according to communication system or communication service providers and various countries, . In accordance with the development trend of the next generation communication technology, development of a technology for a broadband antenna that can provide a service at a wider wide band frequency is required.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 종래에 비해 안테나의 주파수 임피던스 매칭을 보다 용이하게 할 수 있는 방사소자 어셈블리 및 이를 구비한 안테나를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a radiating element assembly and an antenna including the radiating element assembly that can more easily match frequency impedance matching of an antenna in order to solve the above problems.
또한, 본 고안은 종래에 비해 대역폭을 확장시킬 수 있는 방사소자 어셈블리 및 이를 구비한 안테나를 제공하는 것을 목적으로 한다. 특히, 본 고안은 단순한 구성에 의해 상기 안테나의 대역폭을 확장시킬 수 있는 방사소자 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a radiating element assembly and an antenna including the radiating element assembly that can expand the bandwidth compared with the conventional antenna. In particular, the present invention aims to provide a radiating element assembly that can expand the bandwidth of the antenna by a simple configuration.
상기와 같은 본 고안의 목적은 한 쌍 이상의 방사소자, 상기 방사소자를 지지 및 고정하며 상기 방사소자로 급전하는 급전프로브를 구비한 발룬 및 상기 방사소자는 중앙부에 중앙돌출부와 상기 중앙돌출부의 양측에 한 쌍의 보조돌출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 방사소자 어셈블리에 의해 달성된다.It is an object of the present invention to provide a balun having a pair of radiating elements, a balun having a feeding probe for supporting and fixing the radiating element to feed the radiating element, and a balun having a central protruding portion at both sides of the center protruding portion, And a pair of auxiliary protrusions.
여기서, 상기 보조돌출부는 상기 중앙돌출부와 30도 내지 60도의 각도를 이루도록 구성될 수 있다.Here, the auxiliary protrusion may be configured to form an angle of 30 to 60 degrees with respect to the center protrusion.
나아가, 상기 방사소자는 상기 중앙돌출부의 내측에 제1 슬릿과 상기 보조돌출부의 내측에 제2 슬릿을 구비할 수 있으며, 상기 제1 슬릿과 제2 슬릿은 서로 연결될 수 있다.Furthermore, the radiating element may include a first slit on the inner side of the central protrusion and a second slit on the inner side of the auxiliary protrusion, and the first slit and the second slit may be connected to each other.
한편, 상기 급전프로브는 급전부와 연결되어 일측 방사소자로 급전하는 제1 연결부, 상기 제1 연결부에서 절곡되는 절곡부 및 타측 방사소자와 연결되어 급전하는 제2 연결부를 구비할 수 있다.The feed probe may include a first connection part connected to the feed part to feed the first radiation element, a bending part bent at the first connection part, and a second connection part connected to the second radiation element to supply power.
한편, 상기와 같은 본 고안의 목적은 전술한 방사소자 어셈블리를 적어도 1개 구비한 안테나에 의해 달성된다.The object of the present invention is achieved by an antenna having at least one radiating element assembly.
전술한 구성을 가지는 본 고안에 따르면 상기 방사소자의 구성을 중앙돌출부와 한 쌍의 보조돌출부로 구성하여 종래의 다각형 형상의 방사소자에 의해 그 단면적을 줄일 수 있게 되어 안테나의 소형화 및 경량화를 가능하게 한다.According to the present invention having the above-described configuration, the configuration of the radiating element can be constituted by the center protruding portion and the pair of auxiliary protruding portions, and the sectional area can be reduced by the conventional radiating element of the polygonal shape, do.
나아가, 상기 방사소자를 구성하는 급전프로브에서 절곡부 및 연결부의 형상을 조절하여 방사소자 어셈블리의 유도리액턴스와 용량리액턴스를 조절하여 원하는 주파수의 임피던스 매칭을 용이하게 수행하고, 또한 광대역 특성을 갖는 방사소자 어셈블리의 설계가 가능해진다.Further, by adjusting the shapes of the bent portions and the connecting portions of the power feeding probe constituting the radiating element, it is possible to easily perform impedance matching of a desired frequency by adjusting the inductive reactance and the capacitive reactance of the radiating element assembly, The design of the assembly becomes possible.
도 1은 일 실시예에 따른 방사소자 어셈블리를 도시한 상부 사시도,
도 2는 도 1의 하부 사시도,
도 3은 상기 도 1에서 내측의 급전프로브를 도시한 사시도,
도 4 및 도 5는 도 3에서 급전프로브를 도시한 측면도이다.1 is a top perspective view of a radiating element assembly according to one embodiment,
FIG. 2 is a bottom perspective view of FIG. 1,
FIG. 3 is a perspective view showing a power feeding probe on the inner side in FIG. 1,
Figs. 4 and 5 are side views showing the feed probe in Fig.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 고안은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 고안의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of this invention to those skilled in the art. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.
도 1은 안테나 등에 구비되는 방사소자 어셈블리(100)의 일 실시예에 따른 구성을 도시한 상부 사시도이고, 도 2는 하부 사시도이다.FIG. 1 is a top perspective view showing a configuration of a
도 1 및 도 2를 참조하면, 방사소자 어셈블리(100)는 한 쌍 이상의 방사소자(110)와, 상기 방사소자(110)를 지지 및 고정하며 급전홀(122)을 구비한 발룬(120)을 구비한다. 또한, 상기 방사소자 어셈블리(100)는 상기 급전홀(122)을 관통하여 상기 방사소자(110)로 급전하는 급전프로브(130)를 더 구비한다.1 and 2, the
상기 방사소자(110)는 안테나에 요구되는 성능, 예를 들어 이득이나 수평 또는 수직 빔폭에 따라 다양한 형상, 사각형, 사각링형, 원형 등의 형상을 가질 수 있다. 본 실시예에서 상기 방사소자(110A, 110B, 110C, 110D)는 중앙부에 중앙돌출부(1100)와 상기 중앙돌출부(1100)의 양측에 한 쌍의 보조돌출부(1200A, 1200B)를 구비한 소위 '삼지창(three-pronged spear)'형태를 가지는 것으로 도시된다.The radiating element 110 may have various shapes such as a shape, a square, a rectangular ring shape, a circular shape, etc., depending on the performance required for the antenna, for example, gain or horizontal or vertical beam width. The
구체적으로, 상기 방사소자(110)는 전도성 도체로 구성될 수 있다. 즉, 상기 방사소자(110)는 특정 주파수대역에서 동작하는 두 개의 방사소자가 하나의 쌍(110A, 110C; 110B, 110D)을 이루게 된다. 상기 방사소자(110)는 무선전파신호를 수신하거나 송신하기 위하여 구성되며, 서로 대각 방향으로 배치되는 한 쌍의 방사소자(110A, 110C; 110B, 110D)가 쌍을 이루어 하나의 편파성분을 방사하게 된다. 따라서, 이중 편파의 경우에 두 쌍의 방사소자를 필요로 하며, 서로 대각방향으로 배치된 각 쌍의 방사소자(110A, 110C; 110B, 110D)가 각각 편파성분을 방사하여 이중 편파를 형성하게 된다.Specifically, the radiating element 110 may be formed of a conductive conductor. That is, the radiating element 110 includes a pair of
한편, 상기 방사소자 중에 어느 하나의 방사소자(110A)를 살펴보면, 전술한 바와 같이 중앙부에 중앙돌출부(1100)와 상기 중앙돌출부(1100)의 양측에 한 쌍의 보조돌출부(1200A, 1200B)를 구비할 수 있다. 이 경우, 상기 보조돌출부(1200A, 1200B)는 상기 중앙돌출부(1100)와 대략 30도 내지 60도의 각도를 이루도록 구성될 수 있다. 즉, 중앙돌출부(1100)를 중심으로 보조돌출부가(1200A, 1200B)가 양측으로 벌어져서 배치된다.As described above, the
상기 방사소자(110A)는 상기 중앙돌출부(1100)의 내측에 제1 슬릿(1110)과 상기 보조돌출부(1200A, 1200B)의 내측에 각각 제2 슬릿(1210A, 1210B)을 구비할 수 있다. 상기 제1 슬릿(1110)은 대략 상기 중앙돌출부(1100)의 형상에 대응하여 상기 중앙돌출부(1100)의 내측에 형성된다. 또한, 상기 제2 슬릿(1210A, 1210B)은 마찬가지로 상기 보조돌출부(1200A, 1200B)의 형상에 대응하여 상기 보조돌출부(1200A, 1200B)의 내측에 형성된다. 이 경우, 상기 제1 슬릿(1110)과 제2 슬릿(1210A, 1210B)은 도면에 도시된 바와 같이 서로 연결될 수 있다The radiating
한편, 상기와 같은 방사소자(110)의 하부에는 상기 방사소자(110)를 지지 및 고정하며 나아가 상기 방사소자(110)에 급전을 하는 급전프로브(130)를 구비하는 발룬(balun)(120)을 구비한다.A
상기 발룬(120)은 실직적으로 안테나의 반사판에 구비되어 상기 방사소자(110)를 상기 반사판에 연결하는 역할을 하게 된다. 상기 발룬(120)은 도면에 도시된 바와 같이 상기 방사소자(110)의 하부에서 수직하게 연장된 마운트 또는 기둥 형상을 가지게 되며, 그 내부에 후술하는 급전프로브(130)가 관통하는 급전홀(122)을 구비한다.The
상기 발룬(120)은 널리 알려진 바와 같이 다이폴 안테나와 같이 평형 안테나에 동축케이블과 같은 불평형 급전선을 통하여 급전을 하는 경우에 사용하는 트랜스포머(transformer)로 정의될 수 있다. 상기 발룬(120)은 전술한 방사소자(110)가 동작하는 공진주파수의 'λ/4'의 길이를 갖는 전도성 도체로 이루어진다. 예를 들어, 상기 발룬(120)은 알루미늄으로 구성될 수 있다.The
상기 발룬(120)은 대략 기둥 형상을 가질 수 있으며, 그 내부에 후술하는 급전프로브(130)가 관통하는 급전홀(122)을 가질 수 있다.The
상기 급전프로브(130)는 일단이 급전부(미도시)와 연결되고 타단은 상기 방사소자(110)와 연결된다. 구체적으로, 급전프로브(130)는 제1 급전프로브(130A)와 제2 급전프로브(130B)를 구비한다.One end of the power feeding probe 130 is connected to a feeding part (not shown) and the other end is connected to the radiating element 110. Specifically, the power feeding probe 130 includes a
도 3은 상기 제1 급전프로브(130A)와 제2 급전프로브(130B)의 구성을 도시하는 사시도이며, 도 4 및 도 5는 급전프로브의 측면을 도시한다. 도 4는 상기 제1 급전프로브(130A)의 측면도이고, 도 5는 상기 제2 급전프로브(130B)의 측면도이다.FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 제1 급전프로브(130A)는 상기 급전홀(122)의 하단부에서 상기 급전부와 연결되며, 상기 급전홀(122)을 관통하여 대략 'Γ' 형태로 절곡된 형상을 가지게 된다. 예를 들어, 상기 제1 급전프로브(130A)는 급전부와 연결되어 일측 방사소자로 급전하는 제1 연결부(1300A), 상기 제1 연결부(1300A)에서 절곡되는 절곡부(1310A) 및 타측 방사소자와 연결되어 급전하는 제2 연결부(1330A)를 구비할 수 있다.3 and 4, the
상기 제1 연결부(1300A)는 그 일단부가 급전부에 연결되며, 상기 급전홀(122)을 따라 연장된다. 이 경우, 상기 급전홀(122)의 내부에서 상기 급전프로브를 진동없이 고정하도록 고정용링(140, 142)을 적어도 하나 이상 구비할 수 있다. 상기 제1 연결부(1300A)의 타단부는 상기 급전홀(122)에서 돌출하여 일측 방사소자(110D)로 급전을 하게 된다.One end of the
한편, 상기 제1 연결부(1300A)의 타단부에서 절곡부(1310A)가 절곡되어 연결된다. 상기 절곡부(1310A)에는 제2 급전프로브(130B)과 간섭을 방지하기 위한 제1 회피부(1312)를 구비할 수 있다. 여기서, 상기 제1 회피부(1312)는 예를 들어 오목부 형태, 즉 하부를 향해 돌출한 형태로 이루어질 수 있다. 이는 후술하는 바와 같이 제1 급전프로브(130A)와 제2 급전프로브(130B)의 간섭을 방지하기 위한 것으로서 이에 대해서는 이후에 살펴본다.The
상기 절곡부(1310A)의 단부에서 제2 연결부(1330A)가 절곡되어 형성되며, 상기 일측 방사소자(110D)와 한 쌍을 이루는 타측 방사소자(110B)로 급전을 하게 된다. 상기 제2 연결부(1330A)에도 진동없이 상기 제2 연결부(1330A)를 고정하기 위한 고정용링(144)을 구비할 수 있다.The
상기와 같은 구성을 가지는 급전프로브에서 상기 절곡부(1310A)와 상기 제2 연결부(1330A)의 형상을 변화시켜 상기 방사소자 어셈블리의 유도리액턴스와 용량리액턴스를 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 절곡부(1310A)의 길이 및/또는 두께를 조절하여 상기 방사소자 어셈블리의 유도리액턴스를 조절할 수 있으며, 나아가 상기 제2 연결부(1330A)의 길이 및/또는 두께를 조절하여 상기 방사소자 어셈블리의 용량리액턴스를 조절할 수 있다.In the power feed probe having the above-described configuration, the shape of the
한편, 도 5에 도시된 바와 같이 제2 급전프로브(130B)는 전술한 제1 급전프로브(130A)와 대략 유사하게 급전부와 연결되어 일측 방사소자로 급전하는 제1 연결부(1300B), 상기 제1 연결부(1300B)에서 절곡되는 절곡부(1310B) 및 타측 방사소자와 연결되어 급전하는 제2 연결부(1330B)를 구비할 수 있다. 다만, 제2 급전프로브(130B)가 상기 발룬(120)의 급전홀(122)을 통과하여 방사소자로 급전을 하는 경우에 상기 제1 급전프로브(130A)와 간섭을 피하기 위하여 제2 급전프로브(130B)는 제2 회피부(1314)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 회피부(1314)는 상부를 향해 돌출한 형태를 가질 수 있으며, 하부를 향해 돌출한 형태를 가지는 제1 급전프로브(130A)의 제1 회피부(1312)와 간섭 없이 서로 엇갈려서 배치가 가능하다.As shown in FIG. 5, the
본 명세서는 본 고안의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 실용신안등록청구범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 고안의 실용신안등록청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 고안의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the appended claims And changes may be made. It is therefore to be understood that the modified embodiment basically includes all of the components of the utility model registration claims of the present invention, all of which are included in the technical category of the present invention.
100..방사소자 어셈블리
110..방사소자
120..발룬
122..급전홀
130..급전프로브100 .. Radiation element assembly
110 .. Radial element
120 .. Balun
122. Feeding hole
130 .. Power supply probe
Claims (6)
상기 방사소자를 지지 및 고정하며 상기 방사소자로 급전하는 급전프로브를 구비한 발룬; 및
상기 방사소자는 중앙부에 중앙돌출부와 상기 중앙돌출부의 양측에 한 쌍의 보조돌출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 방사소자 어셈블리.A pair of radiating elements;
A balun having a feed probe for supporting and fixing the radiating element and feeding the radiating element; And
Wherein the radiating element has a central protrusion at a central portion and a pair of auxiliary protrusions at opposite sides of the central protrusion.
상기 보조돌출부는 상기 중앙돌출부와 30도 내지 60도의 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 방사소자 어셈블리.The method according to claim 1,
Wherein the auxiliary protrusion is at an angle of 30 to 60 degrees with the center protrusion.
상기 방사소자는 상기 중앙돌출부의 내측에 제1 슬릿과 상기 보조돌출부의 내측에 제2 슬릿을 구비하는 것을 특징으로 하는 방사소자 어셈블리.The method according to claim 1,
Wherein the radiating element has a first slit inside the central protrusion and a second slit inside the auxiliary protrusion.
상기 제1 슬릿과 제2 슬릿은 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 방사소자 어셈블리.The method of claim 3,
And the first slit and the second slit are connected to each other.
상기 급전프로브는 급전부와 연결되어 일측 방사소자로 급전하는 제1 연결부, 상기 제1 연결부에서 절곡되는 절곡부 및 타측 방사소자와 연결되어 급전하는 제2 연결부를 구비하는 것을 특징으로 하는 방사소자 어셈블리.The method according to claim 1,
Wherein the feed probe includes a first connection part connected to the feed part and feeding the first radiation element, a bending part bent at the first connection part, and a second connection part connected to the second radiation element to supply power. .
An antenna comprising at least one radiating element assembly according to any one of claims 1 to 5.
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KR101859762B1 (en) * | 2017-03-27 | 2018-06-28 | 주식회사 에이티앤에스 | Dual-polarized dipole antenna |
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2013
- 2013-08-29 KR KR2020130007263U patent/KR20150001023U/en not_active Application Discontinuation
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