KR20150046059A - 3 밴드 휩 안테나 - Google Patents

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Abstract

휩 안테나(1) 길이의 전체 또는 길이의 일부를 둘러싼 베이스(base)(4), 최저주파수 밴드 안테나 소자(8) 및 중간주파수 밴드 안테나 소자(10)를 가지며, 상기 중간주파수 밴드 안테나 소자(10)보다 베이스(4)에 더 가까운 위치에서 최고주파수 밴드 안테나(12)가 휩 안테나(1)에 포함되는 것을 특징으로 하는 3 밴드 휩 안테나(a three band whip antenna)(1).

Description

3 밴드 휩 안테나{THREE BAND WHIP ANTENNA}
3 밴드 휩 안테나가 제공된다. 더욱 상세하게는, 휩 안테나 길이 또는 그 길이의 일부를 둘러싼 베이스를 가지며, 최저주파수 밴드 안테나 소자 및 중간주파수 밴드 안테나 소자를 갖는 3 밴드 휩 안테나가 제공된다.
이하, 예시적 이유로, 다음의 세 밴드가 참조된다:
- 최저주파수: 30-88㎒ 범위를 포함하도록 보편적으로 인정되는 L-VHF;
- 중간주파수: 225-450㎒ 범위를 포함하도록 보편적으로 인정되는 UHF; 및
- 최고주파수: 1250-2000㎒ 범위를 포함하도록 보편적으로 인정되는 L 밴드.
다른 주파수 범위가 적용될 수 있으므로, 상기 밴드 주파수는 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
더 많은 데이터 신호가 라디오 시스템에 전송될지라도, L 밴드 안테나에 대한 요구는 증가되어 왔다.
L-VHF 및 UHF 밴드를 커버하는 2 밴드 안테나는 얼마간 유용하였다. 출원인의 안테나 VHF30450DB가 그러한 안테나이다.
동작에 있어서 또 다른 안테나를 가지는 것을 방지하기 위하여, 안테나 제조업체는 L-VHF 및 UHF 외에도 L 밴드 안테나를 포함하는 3 밴드 휩 안테나에 대한 관심을 겪었다.
휩 안테나에 L 밴드 안테나의 포함과 관련된 문제들은 다음을 포함할 수 있다:
- 추가된 L 밴드 안테나와 L-VHF UHF 안테나의 특성 유지;
- L 밴드 안테나에 대한 높은 이득(gain)과 좋은 전방향성 방사 패턴(omnidirectional radiation pattern) 획득; 및
- 휩에 대한 허용 직경 유지.
본 발명의 목적은 하나 이상의 종래 기술의 단점을 극복하거나 줄이는 것이다.
상기 목적은 이하의 설명 및 다음의 특허청구범위에서 개시되는 특징에 의한 본 발명에 따라 달성된다.
도 1은 본 발명에 따른 3 밴드 휩 안테나의 도면을 보여준다.
도 2는 도 1의 휩 안테나의 L 밴드 안테나의 사시도를 보여준다.
도 3은 도 1의 휩 안테나의 신호 흐름을 보여준다.
3 밴드 휩 안테나가 제공된다. 더욱 상세하게는, 휩 안테나 길이 또는 그 길이의 일부를 둘러싼 베이스를 가지며, 최저주파수 밴드 안테나 소자 및 중간주파수 밴드 안테나 소자를 갖는 3 밴드 휩 안테나가 제공된다.
이하, 예시적 이유로, 다음의 세 밴드가 참조된다:
- 최저주파수: 30-88㎒ 범위를 포함하도록 보편적으로 인정되는 L-VHF;
- 중간주파수: 225-450㎒ 범위를 포함하도록 보편적으로 인정되는 UHF; 및
- 최고주파수: 1250-2000㎒ 범위를 포함하도록 보편적으로 인정되는 L 밴드.
다른 주파수 범위가 적용될 수 있으므로, 상기 밴드 주파수는 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
더 많은 데이터 신호가 라디오 시스템에 전송될지라도, L 밴드 안테나에 대한 요구는 증가되어 왔다.
L-VHF 및 UHF 밴드를 커버하는 2 밴드 안테나는 얼마간 유용하였다. 출원인의 안테나 VHF30450DB가 그러한 안테나이다.
동작에 있어서 또 다른 안테나를 가지는 것을 방지하기 위하여, 안테나 제조업체는 L-VHF 및 UHF 외에도 L 밴드 안테나를 포함하는 3 밴드 휩 안테나에 대한 관심을 겪었다.
휩 안테나에 L 밴드 안테나의 포함과 관련된 문제들은 다음을 포함할 수 있다:
- 추가된 L 밴드 안테나와 L-VHF UHF 안테나의 특성 유지;
- L 밴드 안테나에 대한 높은 이득(gain)과 좋은 전방향성 방사 패턴(omnidirectional radiation pattern) 획득; 및
- 휩에 대한 허용 직경 유지.
본 발명의 목적은 하나 이상의 종래 기술의 단점을 극복하거나 줄이는 것이다.
상기 목적은 이하의 설명 및 다음의 특허청구범위에서 개시되는 특징에 의한 본 발명에 따라 달성된다.
휩 안테나 길이의 전체 또는 길이의 일부를 둘러싼 베이스(base), 최저주파수 밴드 안테나 소자 및 중간주파수 밴드 안테나 소자를 가지며, 상기 중간주파수 밴드 안테나 소자보다 베이스에 더 가까운 위치에서 최고주파수 밴드 안테나가 휩 안테나에 포함되는 것을 특징으로 하는 3 밴드 휩 안테나(a three band whip antenna)가 제공된다.
휩 안테나에서, 중간주파수 안테나 소자에 의해 최고주파수 안테나 소자로 피드 컨덕터를 통과하는 것보다 최고주파수 안테나 소자에 의해 중간주파수 안테나 소자로 피드 컨덕터(feed conductor)를 통과하는 것이 더 간단함이 기술적으로 입증되었다.
따라서 본 발명에 따른 상기 안테나의 구조는 더 간단하고 저렴한 필터 및 안테나 매칭 유닛(antenna matching units)이 이용되도록 한다.
최고주파수 밴드 안테나는 두 개 이상의 안테나 소자를 가질 수 있다. 두 개 이상의 최고주파수 밴드 안테나 소자는 휩 일부를 따라 이격될 수 있다.
상기 최고주파수 밴드 안테나 소자는 피드 컨덕터의 정반대에 위치할 수 있다. 이러한 레이아웃은 안테나 소자와 피드 컨덕터 사이의 거리를 최대화할 것이다.
상기 최고주파수 밴드 안테나 소자는 휩 안테나의 상대적인 공급 위치(feed position)를 따라 대칭으로 배치될 수 있다.
상기 최고주파수 밴드 안테나 소자는 원(circle)의 아치형(arch)으로 형성될 수 있다. 상기 최고주파수 밴드 안테나 소자는 피드 컨덕터에 대하여 오목한 것일 수 있다. 다시 말해, 이 레이아웃의 목적은 휩 안테나의 공간을 이용하기 위한 것이다.
두 개 이상의 최저주파수, 중간주파수 또는 최고주파수 밴드 신호는 상기 베이스 이전에 또는 상기 베이스에서 결합될 수 있다.
두 개 이상의 최저주파수, 중간주파수 또는 최고주파수 밴드 신호는 해당 안테나 소자의 공급(feeding) 전에 나뉠 수 있다.
모든 3 밴드 안테나의 신호는 단일 동축 케이블(coaxial cable)을 통해 전달될 수 있다.
일실시예에서, 상기 동축 케이블의 차폐부(shield)는 급전 단부(end feed) 저주파수 안테나의 안테나 소자를 구성한다.
주파수 필터와 안테나 매칭 유닛은 통상의 기술자에게 공지된 것으로 여기서 설명하지 않는다.
본 발명에 따른 3 밴드 휩 안테나는 제조에 적합한 비교적 간단한 구조로 우수한 최고주파수 밴드 안테나 성능의 고성능 안테나를 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 장치의 실시예가 설명된다:
도 1은 본 발명에 따른 3 밴드 휩 안테나의 도면을 보여준다;
도 2는 도 1의 휩 안테나의 L 밴드 안테나의 사시도를 보여준다; 그리고
도 3은 도 1의 휩 안테나의 신호 흐름을 보여준다.
도면에서 도면부호 1은 절연 튜브 형태의 휩(2)을 가지는 표시된 휩 안테나 아래 3 밴드 휩 안테나를 나타내며, 이는 스프링(6)을 통해 베이스(4)와 연결된다.
상기 휩 안테나(1)는 여기에서 L-VHF 밴드에 해당하는 급전 단부(end feed) 저주파수 밴드 안테나 소자(8), 그 상단부에 UHF 밴드에 해당하는 다이폴(dipole) 중간주파수 밴드 안테나 소자(10) 및 중간주파수 안테나 소자(10)보다 베이스(4)에 더 가깝게 위치하는 여기서의 L 밴드에 해당하는 최고주파수 밴드 안테나(12)를 가진다.
상기 최고주파수 밴드 안테나(12)는 최고주파수 밴드 소자 피드 컨덕터(16)의 길이가 모든 최고주파수 밴드 안테나 소자(14)와 같도록 상대적으로 그들의 피드 위치가 대칭적으로 이격된 네 개의 다이폴 최고주파수 밴드 안테나 소자(14)를 포함한다.
허용 가능한 이득을 달성하기 위하여, 두 개 이상의 최고주파수 안테나 소자(14)를 가질 필요가 있다. 네 개의 최고주파수 안테나 소자(14)는 우수한 최고주파수 밴드 안테나 성능을 제공한다.
최고주파수 밴드 안테나(12)의 실용적 디자인이 도 2에 보여진다. 여기서 최고주파수 밴드 소자 피드 컨덕터(16)는 기판(18) 상에 인쇄된 회로의 형태를 갖는다.
상기 최고주파수 밴드 소자(14)는 전도성 플레이트(conductive plated)에서 만들어지며, 원형의 아치 형태를 가진다.
휩 안테나 피드 컨덕터(20)는 최고주파수 밴드 안테나 소자(14)에 대하여 기판(18)의 반대측에 위치한다. 상기 최고주파수 밴드 안테나 소자(14)는 안테나 피드 컨덕터(20)에 대하여 오목하다.
이 바람직한 실시예에서, 안테나의 세 밴드 신호들은 피드 케이블(feed cable)(22)을 통한 휩 안테나(1)로의 공급 이전에 결합된다. 도 3에 보이듯이, 상기 베이스(4)에서, 급전 단부 최저주파수 안테나 소자(8)를 위한 저주파수 로우 패스 필터(low pass filter)(26)와 함께 저주파수 밴드 안테나 매칭 유닛(24)이 배치된다.
이 실시예에서 상기 피드 컨덕터(20)는 중심 도체(centre conductor)와 실드(shield)를 포함하는 동축 케이블로 구성된다. 상기 피드 컨덕터(20)의 실드는 스프링(6)과 금속 튜브(28), 상기 최저주파수 안테나 소자(8)와 함께 구성된다. 상기 피드 컨덕터(20)의 실드는 방사(radiation)의 향상을 위해 스프링(6)과 금속 튜브(28)에 전기적으로 연결된다.
중간주파수 로우 패스 필터 및 최고주파수 하이 패스 필터(high pass filter)를 포함하는 다이플렉서(30)는 상기 최고주파수 밴드 안테나(12)의 공급 위치(feed position)(32)에 위치한다. 상기 다이플렉서(30)는 또한 동축 케이블의 형태로 최고주파수 안테나 피드 컨덕터(16) 및 피드 컨덕터(34)에 연결된다.
상기 피드 컨덕터(34)는 중간주파수 하이 패스 필터(36)를 통해 중간주파수 밴드 안테나 소자(10)에 공급한다.
상기 피드 컨덕터(20, 34)의 실드는 중간주파수 및 최고주파수 안테나 소자(10, 12)를 위한 어스(earth)로 구성된다.

Claims (10)

  1. 휩 안테나(1) 길이의 전체 또는 길이의 일부를 둘러싼 베이스(base)(4),
    최저주파수 밴드 안테나 소자(8) 및 중간주파수 밴드 안테나 소자(10)를 가지며,
    상기 중간주파수 밴드 안테나 소자(10)보다 베이스(4)에 더 가까운 위치에서 최고주파수 밴드 안테나(12)가 휩 안테나(1)에 포함되는 것을 특징으로 하는 3 밴드 휩 안테나(a three band whip antenna)(1).
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 최고주파수 밴드 안테나(12)는 두 개 이상의 안테나 소자(14)를 가지는 것을 특징으로 하는 3 밴드 휩 안테나(1).
  3. 제 2항에 있어서,
    두 개 이상의 최고주파수 밴드 안테나 소자(14)는 휩 안테나(1)의 일부를 따라 이격되는 것을 특징으로 하는 3 밴드 휩 안테나(1).
  4. 제 2항에 있어서,
    최고주파수 밴드 안테나 소자(14)는 피드 컨덕터(feed conductor)(20, 34)의 정반대(diametrically opposite)에 위치하는 것을 특징으로 하는 3 밴드 휩 안테나(1).
  5. 제 2항에 있어서,
    최고주파수 밴드 안테나 소자(14)는 휩 안테나(1)의 상대적인 공급 위치(feed position)(32)를 따라 대칭으로 배치되는 것을 특징으로 하는 3 밴드 휩 안테나(1).
  6. 제 2항에 있어서,
    최고주파수 밴드 안테나 소자(14)는 원(circle)의 아치형(arch)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 3 밴드 휩 안테나(1).
  7. 제 2항에 있어서,
    최고주파수 밴드 안테나 소자(14)는 피드 컨덕터(20, 34)에 대하여 오목한 것(concave)을 특징으로 하는 3 밴드 휩 안테나(1).
  8. 제 1항에 있어서,
    두 개 이상의 최저주파수, 중간주파수 또는 최고주파수 밴드 신호는 상기 베이스 이전에 또는 상기 베이스에서 결합되는 것을 특징으로 하는 3 밴드 휩 안테나(1).
  9. 제 1항에 있어서,
    두 개 이상의 최저주파수, 중간주파수 또는 최고주파수 밴드 신호는 해당 안테나 소자(8, 10, 12)의 공급(feeding) 전에 나뉘는 것을 특징으로 하는 3 밴드 휩 안테나(1).
  10. 제 1항에 있어서,
    모든 3 밴드 안테나의 신호는 단일 동축 케이블(coaxial cable)(20)을 통해 전달되는 것을 특징으로 하는 3 밴드 휩 안테나(1).
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