KR20160000770A - Broadband Dual-polarized dipole antenna by multipath - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 다중경로에 의한 광대역 이중편파 다이폴 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다이폴 안테나의 복사소자에 미앤더(Meander)패턴을 형성하여 광대역통신이 가능하도록 함으로써, 하나의 안테나를 이용하여 다양한 주파수대역의 통신서비스를 모두 이용할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a multi-path wide band dual polarization dipole antenna, and more particularly, to a dipole antenna having a meander pattern formed in a radiation element of a dipole antenna to enable wideband communication, Band communication service.
특히, 본 발명은 복사소자에 형성된 미앤더패턴의 미앤더링 횟수에 따라 저주파대역의 공진주파수를 조절하고, 미앤더패턴이 형성된 직선길이에 따라 고주파대역의 공진주파수를 조절할 수 있도록 한 다중경로에 의한 광대역 이중편파 다이폴 안테나에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a method of adjusting the resonance frequency of a meander pattern by adjusting the resonance frequency of a low frequency band according to the number of times of meandering of a meander pattern formed on a radiating element and controlling the resonance frequency of a high frequency band according to a straight line length To a broadband dual polarization dipole antenna.
아날로그 방식의 1세대 통신방식에서 디지털 방식의 2세대 통신방식, 그리고 음성데이터와 비음성데이터를 전송할 수 있는 3세대 및 고속 이동시에도 초고속 데이터 전송을 할 수 있는 4세대 통신방식으로 무선통신기술이 발달함에 따라, 통신사들은 각 세대별 통신방식에 따라 서로 다른 주파수대역을 이용하여 무선통신서비스를 제공하고 있다.The development of wireless communication technology in the first-generation communication method of analog method, the second-generation communication method of digital method, and the fourth generation communication method capable of transmitting voice data and non-voice data at the third generation and high- Accordingly, communication companies provide wireless communication services using different frequency bands according to communication methods for each generation.
또한, 각 통신사들은 어느 한 세대의 통신방식을 이용한 무선통신서비스를 제공함에 있어서도, 서로 다른 주파수대역을 이용하는 경우도 있다.In addition, each communication company may use different frequency bands in providing a wireless communication service using a communication method of a certain generation.
예를 들어, 최근 이슈가 되는 LTE(Long Term Evolution)의 경우, 통신사별로 800MHz, 900MHz, 1.8GHz, 2.1GHz, 2.6GHz 등의 주파수 대역을 이용하고 있을 뿐만 아니라, 하나의 LTE 서비스를 제공하기 위하여 800MHz과 2.1GHz 또는 900MHz와 1.8GHz 등의 서로 다른 주파수 대역을 동시에 이용하는 경우도 있다.For example, LTE (Long Term Evolution), which is a recent issue, uses not only frequency bands of 800MHz, 900MHz, 1.8GHz, 2.1GHz, and 2.6GHz for each carrier, There are cases where different frequency bands such as 800 MHz and 2.1 GHz or 900 MHz and 1.8 GHz are used at the same time.
이에, 무선통신망을 관리 및 운용하는 각 통신사들은, 제공되는 무선통신서비스뿐만 아니라 주파수대역 별로 별도의 기지국을 설치하여 운용하거나, 기지국내 각 주파수대역 별로 별도의 통신설비들을 나누어 운영하고 있었다.Accordingly, each communication company that manages and operates the wireless communication network has installed and operated a separate base station for each frequency band in addition to the provided wireless communication service, or separately operated communication facilities for each frequency band of the base station.
한편, 무선통신서비스를 제공하기 위한 기지국의 경우, 기지국을 설치하기 위한 공간을 확보하는 것이 매우 어려울 뿐만 아니라, 확보하더라도 그 설치공간이 매우 협소하다는 문제점이 있다.On the other hand, in the case of a base station for providing a wireless communication service, it is very difficult to secure a space for installing a base station, and there is a problem that the installation space is very narrow even if secured.
이와 같은 문제점으로 인해, 각 통신사들은 통신서비스가 증가하게 되면, 통신서비스별로 통신망을 운용하기 위한 추가적인 기지국 설치에 어려움이 많을 수 밖에 없었다.Due to such a problem, when the communication service of each communication service provider increases, it is difficult to install an additional base station for operating a communication network for each communication service.
또한, 서비스하고자 하는 주파수대역이 변경되는 경우에도, 각 통신사들은 안테나를 포함하여 기지국의 설비를 모두 교체해야만 하는 문제점이 있다.Also, even when the frequency band to be served is changed, each communication company has to replace all the equipments of the base station including the antenna.
이러한 문제점들은 기지국의 관리 및 운용면에서 비용의 증가를 초래하게 되고, 이는 사용자들에게 통신요금의 부담을 줄 뿐만 아니라, 양질의 서비스를 제공하지 못하게 되는 문제점이 있다.These problems lead to an increase in cost in terms of management and operation of the base station, which not only burdens the communication charges to users but also fails to provide high quality services.
따라서, 통신사의 입장에서는 기지국의 설치 및 운용 등에 관련된 부담을 최소화하고, 사용자들 입장에서는 양질의 서비스를 부담 없이 이용할 수 있도록 하기 위한 방법이 필요하며, 가장 효율적인 방법으로 하나의 안테나를 이용하여 여러 대역의 통신서비스를 제공할 수 있는 광대역 안테나가 요구되고 있다.Therefore, there is a need for a method of minimizing the burden related to the installation and operation of the base station and allowing the users to use high-quality services freely in the viewpoint of the communication company. In the most efficient way, A broadband antenna capable of providing a communication service of a wideband antenna is required.
하기의 선행기술문헌인 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0088471호 '이동통신 기지국용 이중편파 안테나 및 이를 이용한 다중대역 안테나 시스템'은 삼중대역 안테나를 구현하는 기술에 관한 것으로, 각 대역별 안테나의 배치에 관한 것으로, 각 대역별로 통신서비스를 할 수 있는 서로 다른 기능의 안테나들을 한 영역에 배치한 것일 뿐이며, 하나의 안테나를 이용하여 여려 대역의 통신서비스를 이용할 수 있도록 하는 기술에 대해서는 나타나 있지 않다.
Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2012-0088471 'Dual Polarized Antenna for Mobile Communication Base Station and Multi-band Antenna System Using the Same' relates to a technology for implementing a triple-band antenna, The present invention is not limited to a technique of disposing antennas of different functions capable of performing communication services for respective bands in one area and using a single antenna to utilize communication services of the other band .
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 하나의 안테나를 이용하여 다양한 주파수 대역의 통신서비스를 이용할 수 있도록 한 다중경로에 의한 광대역 이중편파 다이폴 안테나를 제공하는데 목적이 있다.In order to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a multi-path wide-band dual polarization dipole antenna capable of using communication services of various frequency bands by using one antenna.
이를 위하여, 본 발명은 다이폴 안테나의 복사소자에 미앤더(Meander)패턴을 형성함으로써, 하나의 안테나를 이용하여 저주파대역의 통신서비스와 고주파대역의 통신서비스를 모두 이용할 수 있도록 한 다중경로에 의한 광대역 이중편파 다이폴 안테나를 제공하는데 목적이 있다.In order to achieve the above object, according to the present invention, a meander pattern is formed on a radiating element of a dipole antenna, so that a single antenna can be used for both a low-band communication service and a high- It is an object to provide a dual polarized dipole antenna.
구체적으로, 본 발명은 복사소자에 형성된 미앤더패턴의 미앤더링 횟수에 따라 저주파대역의 공진주파수를 조절하고, 미앤더패턴의 길이에 따라 고주파대역의 공진주파수를 조절할 수 있도록 한 다중경로에 의한 광대역 이중편파 다이폴 안테나를 제공하는데 목적이 있다.More particularly, the present invention relates to a method of adjusting the resonance frequency of a meander pattern by adjusting a resonance frequency of a low frequency band according to the number of meandering of a meander pattern formed on a radiating element and adjusting a resonance frequency of a high frequency band according to a length of a meander pattern, It is an object to provide a dual polarized dipole antenna.
특히, 본 발명은 기생소자 및 기생패치 등의 추가적인 구성을 요구하지 않고 미앤더패턴의 미앤더링 횟수 및 길이를 조절함으로써, 광대역 특성을 구현하여 복수의 통신서비스를 이용할 수 있도록 한 다중경로에 의한 광대역 이중편파 다이폴 안테나를 제공하는데 목적이 있다.
Particularly, the present invention provides a broadband wireless communication system that can realize a broadband characteristic by using a plurality of communication services by adjusting the number and length of meandering of a meander pattern without requiring additional configuration such as a parasitic element and a parasitic patch. It is an object to provide a dual polarized dipole antenna.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 다중경로에 의한 광대역 이중편파 다이폴 안테나는, 미앤더(Meander)패턴이 절곡형성된 상부패턴부; 및 상기 상부패턴부의 일측에서 하부방향으로 수직형성되며 상하방향으로 관통홀이 형성되는 하부몸체부를 포함하는 제1 단위복사소자 내지 제4 단위복사소자; 상기 제1 단위복사소자의 관통홀을 통해 상기 제3 단위복사소자와 연결되는 제1 급전선; 및 상기 제2 단위복사소자의 관통홀을 통해 상기 제4 단위복사소자와 연결되는 제2 급전선을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a multi-path broadband dual polarization dipole antenna including: an upper pattern portion having a meander pattern bent; A first unit radiation element to a fourth unit radiation element including a lower body part formed vertically downward from one side of the upper pattern part and having a through hole formed in a vertical direction; A first feed line connected to the third unit radiation element through the through hole of the first unit radiation element; And a second feed line connected to the fourth unit radiation element through the through hole of the second unit radiation element.
또한, 상기 상부패턴부는, 평면상에서 사각형상으로 형성되며 상기 사각형상 중 적어도 하나의 선분에 대하여 수평방향으로 미앤더패턴이 형성될 수 있다.In addition, the upper pattern portion may have a rectangular shape on a plane, and a meander pattern may be formed in a horizontal direction with respect to at least one line segment of the rectangular shape.
또한, 상기 상부패턴부는, 상기 미앤더패턴의 수직방향으로 패턴홈이 형성될 수 있다.The upper pattern portion may have a pattern groove formed in the vertical direction of the meander pattern.
또한, 상기 상부패턴부는, 상기 미앤더패턴의 수직방향으로 패턴홈이 상하방향으로 엇갈려 형성되는 것을 특징으로 하는 다중경로에 의한 광대역 이중편파 다이폴 안테나.Wherein the upper pattern portion is formed by staggering the pattern grooves in the vertical direction of the meander pattern in the vertical direction.
또한, 상기 상부패턴부는, 평면상에서 부채꼴형상으로 형성되며 상기 부채꼴형상의 호에 대하여 수평방향로 미앤더패턴이 형성될 수 있다.In addition, the upper pattern portion may be formed in a fan shape on a plane, and a meander pattern may be formed in a horizontal direction with respect to the arc shape of the fan shape.
또한, 상기 상부패턴부는, 평면상에서 부채꼴형상으로 형성되며 상기 부채꼴형상의 호에 대하여 수직방향로 미앤더패턴이 형성될 수 있다.In addition, the upper pattern portion may be formed in a fan shape on a plane, and a meander pattern may be formed in a direction perpendicular to the arc of the fan shape.
또한, 상기 상부패턴부는, 저주파대역의 공진주파수에 대응하여 결정된 미앤더링 횟수에 따라 상기 미앤더패턴이 형성될 수 있다.In addition, the upper pattern portion may have the meander pattern according to the number of meandering determined according to the resonance frequency of the low frequency band.
또한, 상기 상부패턴부는, 고주파대역의 공진주파수에 대응하여 결정된 길이에 상기 미앤더패턴이 형성될 수 있다.In the upper pattern portion, the meander pattern may be formed in a length determined corresponding to the resonance frequency in the high frequency band.
또한, 상기 제1 급전선은, 상기 제1 단위복사소자의 관통홀 하부에서 상기 관통홀 상부로 이어져 상기 제3 단위복사소자의 상부와 연결되고, 상기 제2 급전선은, 상기 제2 단위복사소자의 관통홀 하부에서 상기 관통홀 상부로 이어져 상기 제4 단위복사소자의 상부와 연결되며, 상기 제1 급전선의 상부와 제2 급전선의 상부가 상하방향으로 이격되어 수평면상에서 직교할 수 있다.The first feeder line is connected to the upper portion of the third unit radiation element and extends from the lower portion of the through hole of the first unit radiation element to the upper portion of the through hole, And the upper portion of the first feeder line and the upper portion of the second feeder line are vertically spaced apart from each other and can be orthogonal on a horizontal plane.
또한, 상기 제1 단위복사소자의 관통홀 및 제2 단위복사소자의 관통홀 중 적어도 하나에는, 상기 제1 급전선 및 제2 급전선 중 적어도 하나를 지지하는 적어도 하나의 급전선지지부가 구성될 수 있다.
In at least one of the through hole of the first unit radiation element and the through hole of the second unit radiation element, at least one feeder line supporting part for supporting at least one of the first feeder line and the second feeder line may be formed.
상기와 같은 해결수단에 의해, 본 발명은 다이폴 안테나의 복사소자에 미앤더(Meander)패턴을 형성함으로써, 하나의 안테나를 이용하여 다양한 주파수 대역의 통신서비스를 이용할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, by forming a meander pattern on the radiation element of the dipole antenna, communication service of various frequency bands can be utilized by using one antenna.
따라서, 본 발명의 다이폴 안테나가 구성된 기지국의 경우, 사용자들에게 제공하는 무선통신서비스의 주파수대역이 변경되더라도, 기지국의 설비 및 안테나 등을 변경하거나 추가로 설치하지 않고서도 충분히 대응할 수 있는 장점이 있다.Therefore, even if the frequency band of the wireless communication service to be provided to the users is changed, it is possible to sufficiently cope with the change without installing the equipment or the antenna of the base station in the base station configured with the dipole antenna of the present invention .
또한, 본 발명은 복사소자에 형성된 미앤더패턴의 미앤더링 횟수에 따라 저주파대역의 공진주파수를 조절하고, 미앤더패턴의 길이에 따라 고주파대역의 공진주파수를 조절할 수 있도록 함으로써, 다양한 주파수대역을 이용할 수 있는 장점이 있다.Further, according to the present invention, the resonance frequency of the low frequency band is adjusted according to the number of times of meandering of the meander pattern formed on the radiation element, and the resonance frequency of the high frequency band is adjusted according to the length of the meander pattern. There are advantages to be able to.
특히, 본 발명은 다이폴 안테나의 크기를 증가시키지 않고, 물리적으로 한정된 크기의 복사소자에 미앤더패턴을 형성하여 광대역특성을 얻을 수 있도록 함으로써, 다이폴 안테나의 소형화 및 광대역특성을 모두 만족시킬 수 있는 장점이 있다.Particularly, the present invention can provide a broadband characteristic by forming a meander pattern on a physically defined radiation element without increasing the size of the dipole antenna, thereby achieving miniaturization of the dipole antenna and satisfying all of the broadband characteristics .
또한, 본 발명은 기생소자 및 기생패치 등의 추가적인 구성을 요구하지 않고 미앤더패턴의 미앤더링 횟수 및 길이를 조절하여 광대역 특성을 구현함으로써, 다이폴 안테나 제조의 용이성을 향상시키고 제조비용을 최소화할 수 있는 효과가 있다.Further, the present invention implements broadband characteristics by adjusting the number and length of meandering of the meander pattern without requiring additional configuration such as a parasitic element and a parasitic patch, thereby improving the easiness of manufacturing the dipole antenna and minimizing the manufacturing cost There is an effect.
따라서, 무선통신용 안테나 분야, 특히 무선통신용 다이폴 안테나 분야는 물론 이를 이용한 기지국용 안테나 분야, 무선통신분야 및 이와 유사 내지 연관된 분야에서 신뢰성 및 경쟁력을 향상시킬 수 있다.
Accordingly, reliability and competitiveness can be improved in the field of antennas for wireless communication, in particular, dipole antennas for wireless communication, base station antennas using them, wireless communication fields and the like or related fields.
도 1은 본 발명에 의한 다중경로에 의한 광대역 이중편파 다이폴 안테나의 일 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 제1 상부패턴부를 상세하게 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 1에서 한 쌍의 +45 편파 다이폴을 나타내는 부분절개 사시도이다.
도 4는 도 1에서 한 쌍의 -45 편파 다이폴을 나타내는 부분절개 사시도이다.
도 5는 도 1의 다이폴 안테나에 대하여 저주파대역의 +45 편파를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 1의 다이폴 안테나에 대하여 저주파대역의 -45 편파를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 1의 다이폴 안테나에 대하여 고주파대역의 +45 편파를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 1의 다이폴 안테나에 대하여 고주파대역의 -45 편파를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다중경로에 의한 광대역 이중편파 다이폴 안테나에 형성되는 광대역 복사소자 패턴의 다른 일 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 10은 본 발명의 다중경로에 의한 광대역 이중편파 다이폴 안테나에 형성되는 광대역 복사소자 패턴의 또 다른 일 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 11는 본 발명의 다중경로에 의한 광대역 이중편파 다이폴 안테나에 형성되는 광대역 복사소자 패턴의 또 다른 일 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 12는 도 1의 다이폴 안테나에 의한 광대역 복사소자의 VSWR 및 Isolation 측정값을 나타낸 그래프이다.
도 13은 도 1의 다이폴 안테나에 의한 광대역 복사소자의 수평 반치각 측정값을 나타낸 그래프이다.1 is a perspective view illustrating an embodiment of a multi-path wide-band dual polarization dipole antenna according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing the first upper pattern portion of FIG. 1 in detail.
3 is a partially cutaway perspective view showing a pair of +45 polarized dipoles in FIG.
4 is a partial cutaway perspective view showing a pair of -45 polarization dipoles in FIG.
FIG. 5 is a view for explaining +45 polarized waves in the low frequency band for the dipole antenna of FIG. 1;
FIG. 6 is a diagram for explaining -45 polarized waves in a low frequency band for the dipole antenna of FIG. 1;
FIG. 7 is a view for explaining the +45 polarized wave in the high frequency band with respect to the dipole antenna of FIG. 1;
Fig. 8 is a view for explaining -45 polarized waves in the high frequency band with respect to the dipole antenna of Fig. 1. Fig.
9 is a perspective view illustrating another embodiment of a broadband radiation element pattern formed on a wide-band dual polarization dipole antenna according to the present invention.
10 is a perspective view illustrating another embodiment of a broadband radiation element pattern formed in a wideband dual polarization dipole antenna according to the present invention.
11 is a perspective view showing another embodiment of a broadband radiation element pattern formed in a wideband dual polarization dipole antenna according to the present invention.
12 is a graph showing VSWR and isolation measurement values of the broadband radiation device by the dipole antenna of FIG.
FIG. 13 is a graph showing measured horizontal angle values of a broadband radiation device by the dipole antenna of FIG. 1;
본 발명에 따른 다중경로에 의한 광대역 이중편파 다이폴 안테나에 대한 예는 다양하게 적용할 수 있으며, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 가장 바람직한 실시 예에 대해 설명하기로 한다.An example of a multi-path wide-band dual polarization dipole antenna according to the present invention can be variously applied, and a most preferred embodiment will be described below with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 의한 다중경로에 의한 광대역 이중편파 다이폴 안테나의 일 실시예를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 제1 상부패턴부를 상세하게 나타내는 사시도이며, 도 3은 도 1에서 한 쌍의 +45 편파 다이폴을 나타내는 부분절개 사시도이고, 도 4는 도 1에서 한 쌍의 -45 편파 다이폴을 나타내는 부분절개 사시도이다.FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a wide-band dual polarization dipole antenna according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing in detail the first upper pattern part of FIG. 1, 4 is a partial cutaway perspective view showing a pair of -45 polarization dipoles in FIG. 1; FIG.
도 1을 참조하면, 다중경로에 의한 광대역 이중편파 다이폴 안테나(A)는 제1 단위복사소자(100) 내지 제4 단위복사소자(400)가 베이스(600)의 상부에 구성되고, 베이스(600)의 하부에 연결되는 동축케이블(700)의 RF신호가 제1 급전선(510) 및 제2 급전선(520)으로 공급되어, 제1 단위복사소자(100) 내지 제4 단위복사소자(400)로 RF신호를 공급한다.Referring to FIG. 1, a wideband dual polarized dipole antenna A according to a multipath includes a first
제1 단위복사소자(100)는 미앤더(Meander)패턴(111)으로 절곡형성된 제1 상부패턴부(110)와, 상부패턴부(110)의 일측에서 하부방향으로 수직형성되며 베이스(600)의 상부에 고정되는 제1 하부몸체부(120)를 포함하여 구성된다.The first
또한, 제1 하부몸체부(120)는 도 2에 나타난 바와 같이, 상하방향으로 관통홀(121)이 형성된다.2, the first
제2 단위복사소자(200) 내지 제4 단위복사소자(400)의 경우에도 제1 단위복사소자(100)와 동일하게, 각각 미앤더패턴(211 내지 411)으로 절곡형성된 제2 상부패턴부(210) 내지 제4 상부패턴부(410)와 제2 하부몸체부(220) 내지 제4 하부몸체부(420)를 포함하여 구성되며, 제2 하부몸체부(220) 내지 제4 하부몸체부(420)에는 각각 상하방향으로 관통홀(221 내지 421)이 형성된다.Similarly to the first
그리고, 일측이 베이스(600)의 하부에서 어느 하나의 동축케이블(700)과 연결되는 제1 급전선(510)은, 제1 단위복사소자(100)의 관통홀(121)을 통해 제3 단위복사소자(300)와 연결된다.The
또한, 일측이 베이스(600)의 하부에서 다른 하나의 동축케이블(700)과 연결되는 제2 급전선(520)은, 제2 단위복사소자(200)의 관통홀(221)을 통해 제4 단위복사소자(400)와 연결된다.The
이때, 제1 급전선(510)은 도 3에 나타난 바와 같이, 제1 단위복사소자(100)의 관통홀(121) 하부에서 상부로 이어져 제3 단위복사소자(300)의 상부와 연결될 수 있다.3, the
또한, 제2 급전선(520)은 도 4에 나타난 바와 같이, 제2 단위복사소자(200)의 관통홀(221) 하부에서 상부로 이어져 제4 단위복사소자(400)의 상부와 연결될 수 있다.4, the
한편, 본 발명의 다이폴 안테나가 이중편파를 발생시키기 위해서는 도 1에 나타난 바와 같이, 제1 단위복사소자(100)와 제3 단위복사소자(300)의 배치방향 및 제2 단위복사소자(200)와 제4 단위복사소자(400)의 배치방향이 서로 직교하는 방향으로 배치되어야 한다.1, the dipole antenna according to the present invention may be arranged such that the arrangement direction of the first
따라서, 제1 단위복사소자(100)에서 제3 단위복사소자(300)로 연결되는 제1 급전선(510) 및 제2 단위복사소자(200)에서 제4 단위복사소자(400)로 연결되는 제2 급전선(520)은 수평면상에서 서로 직교하도록 배치될 수 있다.Accordingly, the
이때, 제1 급전선(510) 및 제2 급전선(520)의 상부는 전기적으로 접촉되지 않도록 하기 위하여, 상하방향으로 서로 이격되어 구성됨이 바람직하다.At this time, the upper portions of the
도 3에서, 제1 단위복사소자(100)의 관통홀(121)을 통과하는 제1 급전선(510)은, 적어도 하나의 급전선지지부(530)에 의해 지지되어 제1 단위복사소자(100)의 제1 하부몸체부(120)와 전기적으로 접촉되지 않도록 구성될 수 있다.3, the
이와 동일하게, 제2 단위복사소자(200)의 관통홀(221)을 통과하는 제2 급전선(520)은, 도 4에 나타난 바와 같이 적어도 하나의 급전선지지부(530)에 의해 지지되어 제2 단위복사소자(200)의 제2 하부몸체부(220)와 전기적으로 접촉되지 않도록 구성될 수 있다.Similarly, the
제1 단위복사소자(100) 내지 제4 단위복사소자(400)의 제1 상부패턴부(110) 내지 제4 상부패턴부(410)는, 평면상에서 사각형상으로 형성되며 사각형상 중 적어도 하나의 선분에 대하여 수평방향으로 미앤더패턴(111 내지 411)이 형성될 수 있다.The first to fourth
한편, 제1 상부패턴부(110) 내지 제4 상부패턴부(410)에 형성되는 미앤더패턴(111 내지 411)은, 미앤더링 횟수와 미앤더패턴의 길이에 따라 저주파대역의 공진주파수와 고주파대역의 공진주파수를 조절할 수 있으며, 이에 대하여 하기에서 상세히 설명하기로 한다.Meanwhile, the
도 5는 도 1의 다이폴 안테나에 대하여 저주파대역의 +45 편파를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 5 is a view for explaining +45 polarized waves in the low frequency band for the dipole antenna of FIG. 1;
도 5에서, 저주파대역(예를 들어, 1710~2170MHz)에서의 공진주파수가 +45 편파를 급전하는 제1 급전선(510)으로 공급되면, 제1 단위복사소자(100) 및 제3 단위복사소자(300)의 표면에는 미앤더패턴을 따라 전류(I1)가 흐르게 된다.5, when the resonance frequency in the low frequency band (for example, 1710 to 2170 MHz) is supplied to the
이러한 전류(I1)의 흐름에 의해 우측 및 하부 방향으로 전계(EF1)가 형성되며, 전계(EF1)방향의 벡터합인 우측하부방향으로 +45 편파(P1)가 발생될 수 있다.The electric field EF1 is formed in the right and the lower direction by the flow of the current I1 and the +45 polarized wave P1 can be generated in the lower right direction which is the vector sum of the electric field EF1 direction.
도 6은 도 1의 다이폴 안테나에 대하여 저주파대역의 -45 편파를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 6 is a diagram for explaining -45 polarized waves in a low frequency band for the dipole antenna of FIG. 1;
도 6에서, 저주파대역(예를 들어, 1710~2170MHz)에서의 공진주파수가 -45 편파를 급전하는 제2 급전선(520)으로 공급되면, 제2 단위복사소자(200) 및 제4 단위복사소자(400)의 표면에는 미앤더패턴을 따라 전류(I2)가 흐르게 된다.6, when the resonance frequency at a low frequency band (for example, 1710 to 2170 MHz) is supplied to the
이러한 전류(I2)의 흐름에 의해 좌측 및 하부 방향으로 전계(EF2)가 형성되며, 전계(EF2)방향의 벡터합인 좌측하부방향으로 -45 편파(P2)가 발생될 수 있다.The electric field EF2 is formed in the left and lower directions by the flow of the current I2 and -45 polarized waves P2 can be generated in the lower left direction which is a vector sum in the electric field EF2 direction.
도 5 및 도 6에서와 같이, 저주파대역에서의 공진주파수는 미앤더링패턴에 의해 결정될 수 있다. 따라서, 제1 단위복사소자(100) 내지 제4 단위복사소자(400)의 미앤더패턴(111 내지 411)은 저주파대역의 공진주파수에 대응하여 결정된 미앤더링 횟수에 따라 형성될 수 있다.5 and 6, the resonance frequency in the low frequency band can be determined by the mining pattern. Therefore, the
도 7은 도 1의 다이폴 안테나에 대하여 고주파대역의 +45 편파를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 7 is a view for explaining the +45 polarized wave in the high frequency band with respect to the dipole antenna of FIG. 1;
도 7에서, 고주파대역(예를 들어, 2300~2690MHz)에서의 공진주파수가 +45 편파를 급전하는 제1 급전선(510)으로 공급되면, 제1 단위복사소자(100) 및 제3 단위복사소자(300)에는 미앤더패턴을 통과하는 전류(I3)가 흐르게 된다.7, when the resonance frequency in the high frequency band (for example, 2300 to 2690 MHz) is supplied to the
이러한 전류(I3)의 흐름에 의해 우측 및 하부 방향으로 전계(EF3)가 형성되며, 전계(EF3)방향의 벡터합인 우측하부방향으로 +45 편파(P3)가 발생될 수 있다.The electric field EF3 is formed in the right and the lower direction by the flow of the current I3 and the +45 polarized wave P3 can be generated in the lower right direction which is the vector sum in the electric field EF3 direction.
도 8은 도 1의 다이폴 안테나에 대하여 고주파대역의 -45 편파를 설명하기 위한 도면이다.Fig. 8 is a view for explaining -45 polarized waves in the high frequency band with respect to the dipole antenna of Fig. 1. Fig.
도 8에서, 고주파대역(예를 들어, 2300~2690MHz)에서의 공진주파수가 -45 편파를 급전하는 제2 급전선(520)으로 공급되면, 제2 단위복사소자(200) 및 제4 단위복사소자(400)에는 미앤더패턴을 통과하는 전류(I4)가 흐르게 된다.8, when the resonance frequency in a high frequency band (for example, 2300 to 2690 MHz) is supplied to the
이러한 전류(I4)의 흐름에 의해 우측 및 하부 방향으로 전계(EF4)가 형성되며, 전계(EF4)방향의 벡터합인 우측하부방향으로 -45 편파(P4)가 발생될 수 있다.The electric field EF4 is formed in the right and lower directions by the flow of the current I4 and -45 polarized waves P4 can be generated in the lower right direction which is the vector sum in the electric field EF4 direction.
다시 말해, 도 7 및 도 8에서와 같이 고주파대역에서는 미앤더패턴이 형성된 길이(L)에 따라 공진주파수가 결정될 수 있다. 따라서, 제1 단위복사소자(100) 내지 제4 단위복사소자(400)의 미앤더패턴(111 내지 411)은 고주파대역의 공진주파수에 대응하여 결정된 미앤더패턴 길이에 따라 형성될 수 있다.In other words, as shown in FIGS. 7 and 8, the resonance frequency can be determined according to the length L of the meander pattern in the high frequency band. Therefore, the
도 5 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 다중경로에 의한 광대역 이중편파 다이폴 안테나(A)는, 제1 단위복사소자(100) 내지 제4 단위복사소자(400)는 미앤더패턴의 미앤더링 횟수 및 패턴의 형성길이에 대응하는 서로 다른 공진주파수에 의해 무선통신을 함으로써, 1710~2170MHz의 주파수대역과 2300~2690MHz 주파수대역을 동시에 이용할 수 있도록 통합하여 1710~2690MHz 주파수대역을 사용하는 복수의 통신서비스를 이용할 수 있는 장점이 있다.5 to 8, the multi-path wide-band dual polarization dipole antenna A of the present invention has a structure in which the first
도 9는 본 발명의 다중경로에 의한 광대역 이중편파 다이폴 안테나에 형성되는 광대역 복사소자 패턴의 다른 일 실시예를 나타내는 사시도이다.9 is a perspective view illustrating another embodiment of a broadband radiation element pattern formed on a wide-band dual polarization dipole antenna according to the present invention.
도 9를 참조하면, 제1 상부패턴부(110) 내지 제4 상부패턴부(410)에 형성된 미앤더패턴(111 내지 411)의 수직방향으로 패턴홈(111a 내지 411a)을 형성함으로써, 도 1에 비하여 보다 낮은 저주파대역의 공진주파수를 이용할 수 있도록 조절할 수 있다.9, by forming the
또한, 제1 상부패턴부(110) 내지 제4 상부패턴부(410)에 형성된 미앤더패턴(111 내지 411)의 수직방향에 대하여, 상부로 개방되는 패턴홈(111a 내지 411a)과 하부로 개방되는 패턴홈(111b 내지 411b)을 엇갈려 형성하여, 보다 더 낮은 저주파대역의 공진주파수를 이용할 수 있도록 조절할 수 있다.In addition, with respect to the vertical direction of the
도 10은 본 발명의 다중경로에 의한 광대역 이중편파 다이폴 안테나에 형성되는 광대역 복사소자 패턴의 또 다른 일 실시예를 나타내는 사시도이다.10 is a perspective view illustrating another embodiment of a broadband radiation element pattern formed in a wideband dual polarization dipole antenna according to the present invention.
도 10을 참조하면, 제1 상부패턴부(110) 내지 제4 상부패턴부(410)는, 평면상에서 부채꼴형상으로 형성되며, 부채꼴형상의 호에 대하여 수평방향로 미앤더패턴(111 내지 411)이 형성될 수 있다.Referring to FIG. 10, the first to fourth
도 11는 본 발명의 다중경로에 의한 광대역 이중편파 다이폴 안테나에 형성되는 광대역 복사소자 패턴의 또 다른 일 실시예를 나타내는 사시도이다.11 is a perspective view showing another embodiment of a broadband radiation element pattern formed in a wideband dual polarization dipole antenna according to the present invention.
도 11을 참조하면, 제1 상부패턴부(110) 내지 제4 상부패턴부(410)는, 평면상에서 부채꼴형상으로 형성되며, 부채꼴형상의 호에 대하여 수직방향로 미앤더패턴(111 내지 411)이 형성될 수 있다.Referring to FIG. 11, the first to fourth
도 12는 도 1의 다이폴 안테나에 의한 광대역 복사소자의 VSWR 및 Isolation 측정값을 나타낸 그래프이다.12 is a graph showing VSWR and isolation measurement values of the broadband radiation device by the dipole antenna of FIG.
도 12를 참조하면, 본 발명에 의한 광대역 이중편파 다이폴 안테나(A)는, 1710~2690MHz 주파수대역에서 VSWR(voltage standing wave ratio) 1.36:1이하, 단자간분리도 -28dB이하의 특성을 얻을 수 있다.12, the broadband dual polarized dipole antenna A according to the present invention has a VSWR (voltage standing wave ratio) of 1.36: 1 or less and a terminal separation of -28 dB or less at frequencies of 1710 to 2690 MHz have.
VSWR은 반사파의 값을 standing wave의 비율로 표시하는 것으로, 일반적으로 1.5:1이면 양호한 것으로 판단할 수 있다.VSWR indicates the value of the reflected wave as a ratio of the standing wave. It is generally considered to be good when the ratio is 1.5: 1.
따라서, VSWR의 특성이 1.36:1인 본 발명의 광대역 이중편파 다이폴 안테나(A)는, VSWR의 특성면에서 크게 향상되었음을 알 수 있다.Therefore, it can be seen that the broadband dual polarized dipole antenna (A) of the present invention having a VSWR characteristic of 1.36: 1 is greatly improved in VSWR characteristics.
도 13은 도 1의 다이폴 안테나에 의한 광대역 복사소자의 수평 반치각 측정값을 나타낸 그래프이다.FIG. 13 is a graph showing measured horizontal angle values of a broadband radiation device by the dipole antenna of FIG. 1;
도 13을 참조하면, 본 발명에 의한 광대역 이중편파 다이폴 안테나(A)는, 1710~2690MHz 주파수대역에서 약 64°~69°의 수평 반치각(Half power beamwidth) 특성을 얻을 수 있다.Referring to FIG. 13, the wideband dual polarization dipole antenna A according to the present invention can obtain a half power beamwidth characteristic of about 64 ° to 69 ° in the 1710 to 2690 MHz frequency band.
다시 말해, 본 발명에 의한 광대역 이중편파 다이폴 안테나(A)는, 대역별 공진주파수에 의한 수평 반치각의 편차가 6°이내로, 수평 빔폭의 편차가 매우 작다는 것을 알 수 있다.In other words, it can be seen that, in the wide-band dual polarization dipole antenna A according to the present invention, the deviation of the horizontal half angle due to the resonance frequency of each band is within 6 占 and the deviation of the horizontal beam width is very small.
따라서, 본 발명에 의한 광대역 이중편파 다이폴 안테나(A)는, 하나의 안테나를 이용하여 다양한 주파수 대역의 통신서비스를 제공함에 있어서, 기지국용 안테나의 설계면에서 신뢰성을 확보할 수 있으며, 광대역 무선통신서비스를 적용하기에 매우 적합함을 알 수 있다.Therefore, the wideband dual polarization dipole antenna A according to the present invention can secure reliability in the design of an antenna for a base station in providing communication services in various frequency bands by using one antenna, It is well suited to apply services.
이상에서 본 발명에 의한 다중경로에 의한 광대역 이중편파 다이폴 안테나에 대하여 설명하였다. 이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.The wideband dual polarization dipole antenna according to the present invention has been described above. It will be understood by those skilled in the art that the technical features of the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다.
It is to be understood, therefore, that the embodiments described above are in all respects illustrative and not restrictive.
A : 다이폴 안테나
100 : 제1 단위복사소자
110 : 제1 상부패턴부
111 : 미앤더패턴
111a, 111b : 패턴홈
120 : 제1 하부몸체부
200 : 제2 단위복사소자
210 : 제2 상부패턴부
211 : 미앤더패턴
211a, 211b : 패턴홈
220 : 제2 하부몸체부
300 : 제3 단위복사소자
310 : 제3 상부패턴부
311 : 미앤더패턴
311a, 311b : 패턴홈
320 : 제3 하부몸체부
400 : 제4 단위복사소자
410 : 제4 상부패턴부
411 : 미앤더패턴
411a, 411b : 패턴홈
420 : 제4 하부몸체부
510 : 제1 급전선
520 : 제2 급전선
530 : 급전선지지부A: dipole antenna
100: first unit radiation element 110: first upper pattern part
111:
120: a first lower body part
200: second unit radiation element 210: second upper pattern part
211:
220: second lower body part
300: third unit radiation element 310: third upper pattern part
311:
320: third lower body part
400: fourth unit radiation element 410: fourth upper pattern part
411:
420: fourth lower body part
510: first feeder line 520: second feeder line
530: Feeder support
Claims (10)
상기 상부패턴부의 일측에서 하부방향으로 수직형성되며 상하방향으로 관통홀이 형성되는 하부몸체부를 포함하는 제1 단위복사소자 내지 제4 단위복사소자;
상기 제1 단위복사소자의 관통홀을 통해 상기 제3 단위복사소자와 연결되는 제1 급전선; 및
상기 제2 단위복사소자의 관통홀을 통해 상기 제4 단위복사소자와 연결되는 제2 급전선을 포함하는 다중경로에 의한 광대역 이중편파 다이폴 안테나.
An upper pattern portion in which a meander pattern is bent; And
A first unit radiation element to a fourth unit radiation element including a lower body part formed vertically downward from one side of the upper pattern part and having a through hole formed in a vertical direction;
A first feed line connected to the third unit radiation element through the through hole of the first unit radiation element; And
And a second feed line connected to the fourth unit radiation element through the through hole of the second unit radiation element.
상기 상부패턴부는,
평면상에서 사각형상으로 형성되며 상기 사각형상 중 적어도 하나의 선분에 대하여 수평방향으로 미앤더패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 다중경로에 의한 광대역 이중편파 다이폴 안테나.
The method according to claim 1,
Wherein the upper pattern portion comprises:
And a meander pattern is formed in a horizontal direction with respect to at least one line segment of the rectangular shape.
상기 상부패턴부는,
상기 미앤더패턴의 수직방향으로 패턴홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 다중경로에 의한 광대역 이중편파 다이폴 안테나.
3. The method of claim 2,
Wherein the upper pattern portion comprises:
And a pattern groove is formed in the vertical direction of the meander pattern.
상기 상부패턴부는,
상기 미앤더패턴의 수직방향으로 패턴홈이 상하방향으로 엇갈려 형성되는 것을 특징으로 하는 다중경로에 의한 광대역 이중편파 다이폴 안테나.
The method of claim 3,
Wherein the upper pattern portion comprises:
Wherein a pattern groove is formed in a vertical direction of the meander pattern so as to be staggered in the vertical direction.
상기 상부패턴부는,
평면상에서 부채꼴형상으로 형성되며 상기 부채꼴형상의 호에 대하여 수평방향로 미앤더패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 다중경로에 의한 광대역 이중편파 다이폴 안테나.
The method according to claim 1,
Wherein the upper pattern portion comprises:
And a meander pattern is formed in a horizontal direction with respect to the fan-shaped arc.
상기 상부패턴부는,
평면상에서 부채꼴형상으로 형성되며 상기 부채꼴형상의 호에 대하여 수직방향로 미앤더패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 다중경로에 의한 광대역 이중편파 다이폴 안테나.
The method according to claim 1,
Wherein the upper pattern portion comprises:
And a meander pattern is formed in a direction perpendicular to the arc of the fan shape.
상기 상부패턴부는,
저주파대역의 공진주파수에 대응하여 결정된 미앤더링 횟수에 따라 상기 미앤더패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 다중경로에 의한 광대역 이중편파 다이폴 안테나.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the upper pattern portion comprises:
Wherein the meander pattern is formed according to a number of meandering determined corresponding to a resonance frequency of a low frequency band.
상기 상부패턴부는,
고주파대역의 공진주파수에 대응하여 결정된 길이에 상기 미앤더패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 다중경로에 의한 광대역 이중편파 다이폴 안테나.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the upper pattern portion comprises:
Wherein the meander pattern is formed at a length determined corresponding to the resonance frequency of the high frequency band.
상기 제1 급전선은,
상기 제1 단위복사소자의 관통홀 하부에서 상기 관통홀 상부로 이어져 상기 제3 단위복사소자의 상부와 연결되고,
상기 제2 급전선은,
상기 제2 단위복사소자의 관통홀 하부에서 상기 관통홀 상부로 이어져 상기 제4 단위복사소자의 상부와 연결되며,
상기 제1 급전선의 상부와 제2 급전선의 상부가 상하방향으로 이격되어 수평면상에서 직교하는 것을 특징으로 하는 다중경로에 의한 광대역 이중편파 다이폴 안테나.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
The first feeder line,
The first unit radiation element is connected to an upper portion of the third unit radiation element,
And the second feeder line,
The second unit radiation element is connected to an upper portion of the fourth unit radiation element and extends from the lower portion of the through hole to the upper portion of the through hole,
Wherein the upper part of the first feeder line and the upper part of the second feeder line are vertically spaced apart and orthogonal on a horizontal plane.
상기 제1 단위복사소자의 관통홀 및 제2 단위복사소자의 관통홀 중 적어도 하나에는,
상기 제1 급전선 및 제2 급전선 중 적어도 하나를 지지하는 적어도 하나의 급전선지지부가 구성되는 것을 특징으로 하는 다중경로에 의한 광대역 이중편파 다이폴 안테나.10. The method of claim 9,
At least one of the through hole of the first unit radiation element and the through hole of the second unit radiation element,
Wherein at least one feeder supporting part for supporting at least one of the first feeder line and the second feeder line is constituted.
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