KR20170062354A - Manhole cover type omni directional antenna - Google Patents

Manhole cover type omni directional antenna Download PDF

Info

Publication number
KR20170062354A
KR20170062354A KR1020160041101A KR20160041101A KR20170062354A KR 20170062354 A KR20170062354 A KR 20170062354A KR 1020160041101 A KR1020160041101 A KR 1020160041101A KR 20160041101 A KR20160041101 A KR 20160041101A KR 20170062354 A KR20170062354 A KR 20170062354A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
manhole cover
main body
plate
shorting
omnidirectional antenna
Prior art date
Application number
KR1020160041101A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102440231B1 (en
Inventor
김은희
박주덕
이인환
강호용
이재흠
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to US15/361,098 priority Critical patent/US10309077B2/en
Publication of KR20170062354A publication Critical patent/KR20170062354A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102440231B1 publication Critical patent/KR102440231B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D29/00Independent underground or underwater structures; Retaining walls
    • E02D29/12Manhole shafts; Other inspection or access chambers; Accessories therefor
    • E02D29/14Covers for manholes or the like; Frames for covers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H01Q1/3208Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the application wherein the antenna is used
    • H01Q1/3225Cooperation with the rails or the road
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/42Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/06Details
    • H01Q9/065Microstrip dipole antennas
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00Network topologies
    • H04W84/18Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)

Abstract

본 발명은 주 방사방향과 지표면 사이의 각이 상대적으로 작고 전방향성 특성을 나타낼 수 있음에 따라 장거리 통신이 가능한 맨홀 커버형 전방향성 안테나에 관한 것으로, 지표면의 맨홀에 설치된 맨홀 커버; 상기 맨홀 커버의 상면의 홈에 설치되며, 상기 맨홀 커버로부터 떨어져 있는 게이트웨이와 무선 통신하도록, 전기적 신호를 전자기파로 변환시키는 본체; 상기 본체를 덮도록 상기 홈에 끼워지고, 상기 맨홀 커버의 상면과 동일한 레벨을 유지하는 레이돔; 및 상기 본체와 무선전송장치를 서로 전기적으로 연결하는 케이블에 접속된 커넥터;를 포함하고, 상기 본체는 짧은 모노폴 형태로서 지표면과 주방사 방향이 작은 안테나 성능을 발휘하도록, 단락 스트립으로 임피던스 정합을 이루고, 슬롯이 상기 단락 스트립의 배치 방향과 직교하는 방향을 따라 대칭으로 배치되어서, 수평면에서 전방향성 특성을 나타낸다.The present invention relates to a manhole cover type omnidirectional antenna capable of long distance communication because an angle between a main radiation direction and an earth surface is relatively small and can exhibit an omnidirectional characteristic. A main body installed in the groove of the upper surface of the manhole cover and adapted to convert an electrical signal into an electromagnetic wave to wirelessly communicate with a gateway remote from the manhole cover; A radome fitted in the groove to cover the main body and maintaining the same level as the upper surface of the manhole cover; And a connector connected to a cable that electrically connects the body and the wireless transmission device to each other, wherein the body has a short monopole shape and impedance matching to the shorting strip so that the surface and the kitchen yarn directions exhibit small antenna performance , And the slots are arranged symmetrically along the direction orthogonal to the arrangement direction of the shorting strips, and exhibit omnidirectional characteristics in the horizontal plane.

Description

맨홀 커버형 전방향성 안테나{Manhole cover type omni directional antenna}[0001] The present invention relates to a manhole cover type omni directional antenna,

본 발명은 맨홀 커버형 전방향성 안테나에 관한 것으로서, 특히 지하의 다양한 센싱 정보를 원격으로 수집하고 관리하기 위하여 지표면에 대응하게 수평하게 배치된 맨홀용 맨홀 커버의 내부에 장착되어서, 지상의 게이트웨이와 통신이 가능하도록 무선 센서 네트워크 또는 광역 무선통신 네트워크로 구성될 수 있는 맨홀 커버형 전방향성 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a manhole cover type omnidirectional antenna, and more particularly to a manhole cover type omnidirectional antenna which is installed inside a manhole cover for a manhole arranged horizontally in correspondence with an earth surface in order to remotely collect and manage various sensing information underground, To a manhole cover type omnidirectional antenna that can be configured as a wireless sensor network or a wide area wireless communication network.

일반적으로, 지표면에 설치되어 있는 맨홀 커버는 철과 아연 등 금속매질로 설치되어 있는 것이 일반적이고 맨홀 커버에 안테나를 장착하고자 할 때 외부환경에 의한 파손, 성능 저하 등을 방지하기 위하여 지표면으로 돌출되지 않는 구조이어야 한다.Generally, it is common that the manhole cover installed on the surface of the earth is made of metal such as iron and zinc. When the antenna is mounted on the manhole cover, it is not protruded to the ground surface in order to prevent damage or performance degradation due to the external environment It should be a non-structure.

맨홀 커버에 적용 가능한 안테나의 종류에는 평면형 구조의 패치안테나 또는 크기가 작은 유전체 안테나 등이 있다.Types of antennas applicable to manhole covers include planar patch antennas or small-sized dielectric antennas.

또한, 이러한 일반적인 안테나를 적용하여 시스템을 구축한 기술로서, 예컨대, 미국공개특허 US2001/0011009호에 개시된 바와 같은 지하 정보 통신 시스템 및 그의 맨홀 커버의 기술이 있다.As a technique for constructing the system by applying such a general antenna, there is a technology of an underground information communication system and a manhole cover of the same, for example, as disclosed in US2001 / 0011009.

그러나, 임의의 위치에 설치되는 다수의 맨홀 커버 안테나가 지상의 게이트웨이와 무선 통신이 가능하여야 하므로 수평면(horizontal plane)에서 전방향성(omni directional) 특성을 나타내어야 한다. 이때, 수직면(vertical plane)에서 주 방사방향(main beam direction)이 지표면과 이루는 각이 작을수록 보다 장거리 통신이 가능하다.However, since a plurality of manhole cover antennas installed in an arbitrary position must be capable of wireless communication with a gateway on the ground, omni directional characteristics should be displayed on a horizontal plane. At this time, as the angle formed between the main beam direction and the ground surface in the vertical plane is smaller, longer distance communication is possible.

만일, 맨홀 상면에 돌출된 부분이 없이 내부에 안테나 본체가 맨홀 기구물에 장착될 경우에는 금속으로 제작된 맨홀 기구물이 안테나 본체의 설계된 방사 특성 및 방사 이득에 영향을 주게 되어, 지표면과 이루는 방사각이 작으면서 고성능인 안테나를 구현하기가 매우 어렵다.In the case where the antenna main body is mounted on the manhole structure without the protruding portion on the upper surface of the manhole, the manhole structure made of metal affects the designed radiation property and radiation gain of the antenna main body, It is very difficult to implement a small, high-performance antenna.

도 1은 종래 기술에 따른 주 방사방향의 차이에 따른 통신 가능 여부를 보여주고 있다.FIG. 1 shows whether or not communication is possible according to the difference of the main radiation direction according to the related art.

도 1을 참조하면, 지표면(S)을 기준으로 지하공간(U)에는 제 1 센서노드(10)과 제 2 센서노드(20)가 있다. 이들은 각각 전기적으로 맨홀 커버(11, 21)의 내부에 설치된 내부 안테나(13, 23)에 각각 접속되어 있다.Referring to FIG. 1, the first sensor node 10 and the second sensor node 20 are located in the underground space U based on the ground surface S, respectively. Which are respectively electrically connected to internal antennas 13 and 23 provided inside the manhole covers 11 and 21, respectively.

제 1 센서노드(10) 또는 제 2 센서노드(20)와 무선 통신하기 위한 게이트웨이(30) 및 게이트웨이 안테나(31)는 다수의 맨홀 커버(11, 21)가 위치한 지역 내에서 미리 정한 위치에 설치되어 있다. 특히, 게이트웨이 안테나(31)는 지표면(S)로부터 미리 정한 높이(h) 상에 위치되어 있다.The gateway 30 and the gateway antenna 31 for wireless communication with the first sensor node 10 or the second sensor node 20 are installed at predetermined positions in the area where the plurality of the manhole covers 11 and 21 are located . Particularly, the gateway antenna 31 is positioned on the ground surface S at a predetermined height h.

반면, 제 1 센서노드(10) 또는 제 2 센서노드(20)용 내부 안테나(13, 23)가 맨홀 커버(11, 21)의 내부에 장착되는 경우, 지표면(S)에 놓이게 되고, 게이트웨이(30) 또는 게이트웨이 안테나(31)가 위치한 높이(h)로 인하여, 전방향성 특성을 갖지 못하는 어려움이 있다.On the other hand, when the internal antennas 13 and 23 for the first sensor node 10 or the second sensor node 20 are mounted inside the manhole covers 11 and 21, they are placed on the ground surface S, 30 or the height h of the gateway antenna 31, the omnidirectional characteristic can not be obtained.

제 2 센서노드(20)에 연결된 맨홀 커버(21)의 내부 안테나(23)에 의한 방사(22)는 지표면(S)과 수직인 방향(예: 직각)을 따라 이루어지고 있다.The radiation 22 from the inner antenna 23 of the manhole cover 21 connected to the second sensor node 20 is made along a direction perpendicular to the ground surface S (e.g., a right angle).

비교예로서, 제 1 센서노드(10)에 연결된 맨홀 커버(11)의 내부 안테나(13)의 방사(12)는 지표면(S)을 기준으로 직각 보다 상대적으로 작은 경사각에 대응하는 방향을 따라 이루어질 수 있다.As a comparative example, the radiation 12 of the inner antenna 13 of the manhole cover 11 connected to the first sensor node 10 is made along a direction corresponding to a relatively small inclination angle with respect to the ground surface S .

이때, 제 1 센서노드(10)와 게이트웨이(30) 사이 또는 제 2 센서노드(20)와 게이트웨이(30) 사이의 거리(g)는 서로 같지만, 방사(12, 22)의 방향 또는 각에 따라 실제 통신 가능거리(L1, L2)가 달라질 수 있다.At this time, the distances g between the first sensor node 10 and the gateway 30 or between the second sensor node 20 and the gateway 30 are equal to each other, The actual communicable distances L1 and L2 may be different.

그러나, 종래 기술로서 전방향성 안테나의 가장 대표적인 안테나는 모노폴 안테나가 있다. 모노폴 안테나는 지표면과 수직으로 설치되는 것이 일반적이므로 금속으로 이루어진 맨홀 커버 내부에 장착하여 동작하기 어렵다.However, as a conventional art, a monopole antenna is the most typical antenna of an omnidirectional antenna. Since the monopole antenna is generally installed perpendicular to the ground surface, it is difficult to mount the antenna in a manhole cover made of metal.

또한, 맨홀 커버에 장착이 용이한 패치안테나 등의 평면형 안테나 또는 소형의 유전체 안테나는 맨홀 커버 또는 맨홀 내부에 장착될 경우, 전방향성 특성을 갖지 못하는 어려움이 있고, 안테나의 방사 특성을 개선하면서도 맨홀 커버에 적용하기 쉬운 구조를 갖는 안테나의 개발이 필요한 실정이다.In addition, when a planar antenna or a small-sized dielectric antenna such as a patch antenna that is easily mounted on a manhole cover is mounted inside a manhole cover or a manhole, it is difficult to have omnidirectional characteristics, It is necessary to develop an antenna having a structure that is easy to apply to the antenna.

본 발명의 목적은, 상기와 같은 실정을 감안하여 제안된 것으로, 지표면과 대등하게 맨홀 커버의 내부에서 수평하게 장착될 수 있는 평면형 다중 판 구조물로서, 주 방사방향과 지표면 사이의 각이 상대적으로 작고 전방향성 특성을 나타낼 수 있음에 따라 장거리 통신이 가능할 수 있는 맨홀 커버형 전방향성 안테나를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a planar multi-plate structure which can be mounted horizontally in the inside of a manhole cover in parallel with an earth surface, wherein an angle between the main radiation direction and the earth surface is relatively small So that it is possible to perform long-range communication in accordance with the omni-directional characteristic.

본 발명의 다른 목적은, 후술되는 구조의 안테나인 본체를 통해서 맨홀에 매립하는 경우에 지표면과 이루는 방사각을 상대적으로 작게 구현할 수 있고, 기존의 단일 기판의 안테나에 비해 광역 무선통신 네트워크를 구축하기 용이한 맨홀 커버형 전방향성 안테나를 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a radio communication apparatus and a radio communication method which can realize a relatively small radiation angle with the ground surface when the radio wave is buried in a manhole through a main body which is an antenna of a structure described later, And it is an object of the present invention to provide an omnidirectional manhole cover type omni-directional antenna.

상기의 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 의한 맨홀 커버형 전방향성 안테나는, 지표면의 맨홀에 설치된 맨홀 커버; 상기 맨홀 커버의 상면의 홈에 설치되며, 상기 맨홀 커버로부터 떨어져 있는 게이트웨이와 무선 통신하도록, 전기적 신호를 전자기파로 변환시키는 본체; 상기 본체를 덮도록 상기 홈에 끼워지고, 상기 맨홀 커버의 상면과 동일한 레벨을 유지하는 레이돔; 및 상기 본체와 무선전송장치를 서로 전기적으로 연결하는 케이블에 접속된 커넥터;를 포함하고, 상기 본체는 짧은 모노폴 형태로서 지표면과 주방사 방향이 작은 안테나 성능을 발휘하도록, 단락 스트립으로 임피던스 정합을 이루고, 슬롯이 상기 단락 스트립의 배치 방향과 직교하는 방향을 따라 대칭으로 배치되어서, 수평면에서 전방향성 특성을 나타낸다.To achieve these and other advantages and in accordance with the purpose of the present invention, as embodied and broadly described herein, there is provided a manhole cover type omni-directional antenna comprising: a manhole cover provided on a manhole of an earth surface; A main body installed in the groove of the upper surface of the manhole cover and adapted to convert an electrical signal into an electromagnetic wave to wirelessly communicate with a gateway remote from the manhole cover; A radome fitted in the groove to cover the main body and maintaining the same level as the upper surface of the manhole cover; And a connector connected to a cable that electrically connects the body and the wireless transmission device to each other, wherein the body has a short monopole shape and impedance matching to the shorting strip so that the surface and the kitchen yarn directions exhibit small antenna performance , And the slots are arranged symmetrically along the direction orthogonal to the arrangement direction of the shorting strips, and exhibit omnidirectional characteristics in the horizontal plane.

상기 무선전송장치는, 상기 맨홀의 내부에 배치된 다수의 센서와 접속되고, 상기 센서로부터 입력된 센싱 정보에 대응한 상기 전기적 신호를 상기 케이블 및 상기 커넥터를 통해 상기 본체에 제공한다.The wireless transmission device is connected to a plurality of sensors disposed inside the manhole and provides the electrical signal corresponding to the sensing information input from the sensor to the main body through the cable and the connector.

상기 홈은, 상기 맨홀 커버에 배치되며, 상기 맨홀 커버보다 작지만 상기 본체보다 큰 홈 직경을 갖는 원형의 측면과, 상기 맨홀 커버의 두께보다 작은 깊이에서 상기 측면에 수평하게 연결되는 바닥면, 및 상기 커넥터가 삽입되거나, 상기 케이블이 통과하는 케이블 홀을 포함한다.Wherein the groove has a circular side which is disposed on the manhole cover and is smaller than the manhole cover but has a groove diameter larger than that of the main body, a bottom surface horizontally connected to the side surface at a depth smaller than the thickness of the manhole cover, And a cable hole through which the connector is inserted or through which the cable passes.

상기 본체는, 상기 홈 직경보다 작게 형성된 본체 직경을 가지고 있다.The body has a body diameter smaller than the groove diameter.

상기 본체는, 상기 커넥터가 삽입되는 맨홀 커버의 케이블 홀을 기준으로 맨홀 커버의 홈의 바닥면에 배치되며 접지면으로서의 역할을 하는 하부 판과, 상기 커넥터로부터 연장되며, 상기 하부 판을 관통하여 판 사이 간격에 대응하는 높이까지 수직 방향으로 연장된 금속 폴과, 상기 금속 폴의 상부 끝단과 연결되며, 상기 하부 판과 평행을 유지하고, 상기 하부 판과 동일한 본체 직경을 가지고, 방사체로서의 역할을 하는 상부 판과, 상기 금속 폴로부터 이격된 위치에서 상기 상부 판과 상기 하부 판을 서로 연결하는 단락 스트립, 및 상기 단락 스트립과 겹치지 않은 곳을 기준으로, 상기 금속 폴로부터 이격되도록, 상기 상부 판에 형성되어 있는 슬롯을 포함한다.The main body includes a lower plate disposed on a bottom surface of a groove of the manhole cover with respect to a cable hole of the manhole cover into which the connector is inserted and serving as a ground plane, A metal pole extending in a vertical direction up to a height corresponding to an interval between the metal pawl and the metal pole; a metal pole connected to the upper end of the metal pole and kept parallel to the lower plate, A shorting strip for connecting the top plate and the bottom plate to each other at a position spaced from the metal poles and a shorting strip formed on the top plate so as to be spaced apart from the metal pole, Lt; / RTI >

상기 상부 판은, 상기 상부 판과 상기 금속 폴의 상부 끝단이 서로 연결되는 지점을 급전점(feeding point)으로 사용한다.The upper plate uses a point where the upper end of the upper plate and the upper end of the metal pole are connected to each other as a feeding point.

상기 상부 판은, 상기 하부 판에 대하여 상기 단락 스트립을 통해 단락되어 있다.The upper plate is short-circuited to the lower plate through the shorting strip.

상기 본체는, 상기 금속 폴 및 단락 스트립을 사이에 두고, 서로 평행을 이루는 상기 상부 판과 상기 하부 판에 의해 평면형 다중 판 구조물로 이루어져 있다.The main body comprises a planar multi-plate structure by the upper plate and the lower plate parallel to each other with the metal pole and the shorting strip interposed therebetween.

상기 본체는, 상기 커넥터를 통해 공급받은 상기 전기적 신호를 상기 평면형 다중 판 구조물의 형상에 상응한 상기 전자기파로 변환하여, 상기 전자기파의 주 방사방향과 지표면 사이의 각이 작고 전방향성 특성을 갖는다.The main body converts the electrical signal received through the connector into electromagnetic waves corresponding to the shape of the planar multi-plate structure, and the angle between the main radiation direction and the ground surface of the electromagnetic wave is small and omnidirectional.

상기 본체는, 네트워크에서 대규모 지역의 정보망을 형성한다.The main body forms a large area information network in the network.

상기 단락 스트립은, 상기 단락 스트립의 상단부가 상기 상부 판의 상부 연결구멍에 끼워지고, 상기 단락 스트립의 하단부가 상기 하부 판의 하부 연결구멍에 끼워지고, 용접에 의해 고정되어 있다.In the shorting strip, an upper end of the shorting strip is fitted into an upper connecting hole of the upper plate, a lower end of the shorting strip is fitted into a lower connecting hole of the lower plate, and is fixed by welding.

본 발명의 다른 측면에 따른 맨홀 커버형 전방향성 안테나는, 맨홀 커버의 상면의 홈에 설치된 하부 판; 상기 하부 판에 배치되며, 무선전송장치용 케이블과 접속된 커넥터; 상기 커넥터에 하부 끝단이 연결되며, 상기 하부 판을 관통하여 판 사이 간격에 대응하는 높이까지 수직 방향으로 연장된 금속 폴; 상기 상부 끝단과 연결되며, 상기 하부 판과 평행을 유지하고, 방사체로서의 역할을 하는 상부 판; 상기 금속 폴로부터 이격된 위치에서 상기 상부 판과 상기 하부 판을 서로 연결하는 단락 스트립; 및 상기 본체를 덮도록 상기 홈에 끼워지고, 상기 맨홀 커버의 상면과 동일한 레벨을 유지하는 레이돔;을 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a manhole cover type omni-directional antenna comprising: a lower plate provided in a groove on an upper surface of a manhole cover; A connector disposed on the lower plate and connected to a cable for a wireless transmission device; A metal pole connected to the lower end of the connector and extending vertically through the lower plate to a height corresponding to a distance between the plates; An upper plate connected to the upper end and being parallel to the lower plate and serving as a radiator; A shorting strip connecting the top plate and the bottom plate to each other at a position spaced from the metal pole; And a radome fitted in the groove to cover the main body and maintaining the same level as the upper surface of the manhole cover.

상기 레이돔은, 상기 홈에 대응한 직경과 두께를 가지고 있고, 상기 상부 판, 상기 하부 판, 상기 금속 폴, 상기 단락 스트립을 수용하도록 상기 레이돔에 형성된 결합홈부를 더 포함한다.The radome has a diameter and a thickness corresponding to the groove, and further includes a coupling groove formed in the radome to receive the top plate, the bottom plate, the metal pole, and the shorting strip.

상기 상부 판은, 상기 단락 스트립과 겹치지 않은 곳을 기준으로, 상기 금속 폴로부터 이격되도록, 상기 상부 판에 형성되어 있는 슬롯을 포함한다.The top plate includes a slot formed in the top plate so as to be spaced from the metal pole with respect to a position not overlapping the shorting strip.

상기 단락 스트립은, 상기 상부 판과 상기 하부 판을 서로 단락 시키는 단락부; 상기 상부 판의 저면 또는 상면과 상기 하부 판의 저면 또는 상면에 접촉하고, 상기 하부 판을 기준으로 상기 상부 판을 지지하는 기둥부로 이루어져 있다.Wherein the shorting strip includes: a shorting portion for shorting the upper plate and the lower plate to each other; And a column portion that contacts the bottom or top surface of the top plate and the bottom or top surface of the bottom plate and supports the top plate with respect to the bottom plate.

상기 상부 판은, 상기 단락 스트립에 의해 지지되며 원형으로 형성되며, 유전체로서의 역할을 수행하는 제 1 기판과, 상기 제 1 기판의 상면에 부착되며, 상기 금속 폴에 연결된 급전패턴과 상기 급전패턴에 접속되어 전기적 신호를 전자기파로 변환시키는 방사패턴을 갖는 원형 패치부로 이루어져 있다.The upper plate includes a first substrate supported by the shorting strip and formed in a circular shape and serving as a dielectric, a second substrate attached to the upper surface of the first substrate, and a feed pattern connected to the metal pole, And a circular patch portion having a radiation pattern which is connected and converts an electric signal into an electromagnetic wave.

상기 하부 판은, 상기 상부 판의 아래쪽에서 상기 단락 스트립에 의해 이격 배치된 제 2 기판과, 상기 제 2 기판의 저면 또는 상면에 부착되며, 상기 단락 스트립의 상기 단락부에 전기적으로 접속되어 있는 접지면으로 이루어져 있다.Wherein the lower plate comprises a second substrate spaced apart from the lower plate by the shorting strip and a grounding member attached to the bottom or upper surface of the second substrate and electrically connected to the shorting portion of the shorting strip, It is made of cotton.

본 발명에 의한 맨홀 커버형 전방향성 안테나는, 금속 폴 및 단락 스트립을 사이에 두고, 서로 평행을 이루는 상부 판과 하부 판을 구비한 평면형 다중 판 구조물로서 맨홀 커버에 적용됨에 따라서, 맨홀로부터 장거리의 지상 위치까지 무선 통신이 가능하고, 이때 장거리에서 맨홀 내부의 다수의 센서에 의해 수집된 센싱 정보에 관한 무선 센서 네트워크 또는 광역 무선통신 네트워크를 형성하여 수집, 관리 할 수 있게 도움을 줄 수 있다.The manhole cover type omnidirectional antenna according to the present invention is applied to a manhole cover as a planar multi-plate structure having an upper plate and a lower plate parallel to each other with a metal pole and a shorting strip interposed therebetween, Wireless communication is possible up to the ground position and it can help collecting and managing the wireless sensor network or the wide area wireless communication network related to the sensing information collected by the plurality of sensors inside the manhole at a long distance.

본 발명에 의한 맨홀 커버형 전방향성 안테나는, 주 방사방향과 지표면 사이의 각이 작고 전방향성 특성을 가지기 때문에, 본체와 게이트웨이 사이의 거리 대비 실제 통신 가능거리를 상대적으로 증대시킬 수 있고, 이에 따라 소출력으로 운영하는 무선 센서 네트워크 또는 광역 무선통신 네트워크를 포함한 네트워크에서 대규모 지역의 정보망을 형성할 수 있게 하는 효과가 있다.Since the manhole cover type omnidirectional antenna according to the present invention has small omnidirectional characteristics between the main radiation direction and the ground surface, it is possible to relatively increase the actual communicable distance with respect to the distance between the main body and the gateway, It is possible to form a large area information network in a network including a wireless sensor network or a wide area wireless communication network operated with a small power.

본 발명에 의한 맨홀 커버형 전방향성 안테나는, 도심 지역에서 도로 위 등 근접이 용이하지 않은 위치의 맨홀에 근접하지 않고도 무선으로 정보를 취득할 수 있어 안전상 장점이 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The manhole cover type omnidirectional antenna according to the present invention can securely acquire information wirelessly without being close to a manhole at a location where it is not easy to approach such as on a road in an urban area.

본 발명에 의한 맨홀 커버형 전방향성 안테나는, 본체가 지표면과 대등한 레벨의 맨홀 커버의 내부에 설치되고, 원활한 통신이 가능한 주파수 및 대역폭을 가지면서, 기존에 비하여 지표면과 이루는 방사각이 상대적으로 작고, 지하공간의 센서에 접속된 무선전송장치와 지상의 게이트웨이 사이에서 전기적 신호를 전자기파로 안정되게 변환시킬 수 있음에 따라서, 지하공간과 지상공간을 무선 센서 네트워크 또는 광역 무선통신 네트워크로 구성하기 매우 적합한 장점이 있다.The manhole cover type omnidirectional antenna according to the present invention has a manhole cover type omnidirectional antenna which is installed inside a manhole cover at a level equal to that of the ground surface and has a frequency and bandwidth capable of smooth communication and has a radiation angle relative to the ground surface Since the electric signals can be stably converted into electromagnetic waves between the wireless transmission device connected to the sensor of the small space and the ground, the underground space and the ground space can be configured as a wireless sensor network or a wide area wireless communication network There is a good advantage.

본 발명에 의한 맨홀 커버형 전방향성 안테나는, 맨홀 커버의 홈(cavity) 내부에 수평하게 안치되고, 홈에 끼워져서 맨홀 커버의 상면과 동일한 레벨을 갖는 레이돔(radome)으로 보호됨으로써, 금속으로 이루어진 맨홀 커버의 내부에서 원활하게 동작되어서, 실제 통신 가능거리가 상대적으로 길거나 또는 안테나 이득이 큰 제품으로 사용될 수 있는 장점이 있다.The manhole cover type omnidirectional antenna according to the present invention is horizontally placed in the cavity of the manhole cover and is protected by a radome having the same level as the upper surface of the manhole cover, It is advantageous that the antenna can be used as a product having a relatively long communication distance or a large antenna gain because it operates smoothly inside the manhole cover.

본 발명에 의한 맨홀 커버형 전방향성 안테나는, 맨홀 커버의 홈에 장착 및 조립에 되어 전방향성 특성을 가지고 있어서, 임의의 위치에 설치되는 맨홀 커버로부터 이격 위치에 설치되는 게이트웨이의 설치 높이가 거의 지표면에 가깝게 있더라도, 주 방사방향이 지표면과 이루는 각이 기존의 제품에 비하여 상대적으로 작을 뿐만 아니라, 일반적인 맨홀 커버의 직경에 비해 상대적으로 작은 본체 직경 및 두께를 가지기 때문에 적용성 및 활용성이 뛰어난 장점이 있다.The manhole cover type omnidirectional antenna according to the present invention is mounted and assembled in the groove of the manhole cover and has an omnidirectional characteristic so that the installation height of the gateway installed at a spaced position from the manhole cover installed at an arbitrary position is almost the same as the surface height The angle formed between the main radiation direction and the surface of the ground is relatively small as compared with the conventional product and the main body diameter and thickness are relatively small compared to the diameter of a typical manhole cover. have.

도 1은 종래 기술에 따른 주 방사방향의 차이에 따른 통신 가능 여부를 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 맨홀 커버형 전방향성 안테나를 이용한 무선 센서 네트워크 구성도.
도 3은 도 2에 도시된 맨홀 커버형 전방향성 안테나의 본체의 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 선 A-A를 따라 절단한 단면도.
도 5는 도 3에 도시된 선 B-B를 따라 절단한 단면도.
도 6은 도 2에 도시된 본체와 맨홀 커버 및 레이돔과의 결합 관계를 설명하기 위한 분해 사시도.
도 7은 본체와 맨홀 커버 및 레이돔이 서고 결합된 상태에서 도 6에 도시된 선 C-C를 따라 절단한 단면도.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 맨홀 커버형 전방향성 안테나의 본체의 분해 사시도.
도 9는 도 8에 도시된 본체의 단면도.
도 10은 도 8에 도시된 본체를 맨홀 커버에 적용한 경우의 안테나의 주파수 특성을 보여주고 있는 그래프.
도 11 내지 도 14는 맨홀 직경별 맨홀 커버형 전방향성 안테나의 안테나 이득과 방사패턴에 관련된 방사 특성을 나타낸 그래프.
도 15는 본 발명의 비교예에 따른 종래 안테나의 방사패턴의 형성 모양을 설명하기 위한 그래프.
도 16은 맨홀 커버형 전방향성 안테나의 방사패턴의 형성 모양을 설명하기 위한 그래프.
도 17은 맨홀 커버형 전방향성 안테나를 맨홀 커버에 장착하여 방사 특성을 실험한 3차원 그래프.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing the communication availability according to the difference in the main radiation direction according to the prior art. FIG.
2 is a block diagram of a wireless sensor network using a manhole cover type omni-directional antenna according to a first embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of the main body of the manhole cover type omni-directional antenna shown in Fig.
4 is a cross-sectional view taken along the line AA shown in Fig. 3; Fig.
5 is a cross-sectional view taken along the line BB shown in Fig. 3; Fig.
FIG. 6 is an exploded perspective view for explaining a coupling relationship between the main body shown in FIG. 2, the manhole cover, and the radome.
7 is a sectional view taken along the line CC shown in Fig. 6 in a state where the main body, the manhole cover and the radome are assembled together.
FIG. 8 is an exploded perspective view of a main body of a manhole cover type omni-directional antenna according to a second embodiment of the present invention. FIG.
9 is a sectional view of the body shown in Fig.
FIG. 10 is a graph showing frequency characteristics of an antenna when the body shown in FIG. 8 is applied to a manhole cover.
11 to 14 are graphs showing radiation characteristics related to antenna gain and radiation pattern of a manhole cover type omnidirectional antenna for each manhole diameter.
15 is a graph for explaining a formation pattern of a radiation pattern of a conventional antenna according to a comparative example of the present invention.
FIG. 16 is a graph for explaining a formation pattern of a radiation pattern of a manhole cover type omnidirectional antenna. FIG.
FIG. 17 is a three-dimensional graph showing the radiation characteristics of a manhole cover type omni-directional antenna mounted on a manhole cover.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 제 1 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be implemented in various other forms, and only the first embodiments are intended to be illustrative of the present invention, To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is defined by the claims.

한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자에 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가함을 배제하지 않는다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. &Quot; comprises " and / or "comprising" when used in this specification is taken to specify the presence or absence of one or more other components, steps, operations and / Or add-ons. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제 11st 실시예Example

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 맨홀 커버형 전방향성 안테나를 이용한 무선 센서 네트워크 구성도이다. 부연 설명하면, 도 2는 지표면(S)에 설치된 맨홀 커버(100)에 안테나인 본체(200)를 설치한 무선 센서 네트워크 구성을 보여주고 있다. 여기서, 무선 센서 네트워크는 광역 무선통신 네트워크를 포함할 수 있다.2 is a block diagram of a wireless sensor network using a manhole cover type omni-directional antenna according to a first embodiment of the present invention. 2 shows a wireless sensor network configuration in which a main body 200, which is an antenna, is installed in a manhole cover 100 provided on an earth surface S, Here, the wireless sensor network may include a wide area wireless communication network.

도 2를 참조하면, 제 1 실시예는 맨홀 커버(100), 본체(200), 레이돔(300), 커넥터(400)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the first embodiment includes a manhole cover 100, a main body 200, a radome 300, and a connector 400.

맨홀 커버(100)는 지표면(S)의 맨홀(40)에 설치되며, 맨홀(40)의 상부 개방 구멍을 덮거나, 개방 가능하도록, 맨홀(40)의 상부 개방 구멍 테두리의 단턱에 배치될 수 있다.The manhole cover 100 is installed in the manhole 40 of the ground surface S and can be disposed at the edge of the upper opening hole edge of the manhole 40 so as to cover or open the upper opening hole of the manhole 40 have.

본체(200)는 제 1 실시예에 따른 맨홀 커버형 전방향성 안테나를 지칭한다.The main body 200 refers to the manhole cover type omni-directional antenna according to the first embodiment.

즉, 본체(200)는 짧은 모노폴 형태로서 지표면과 주방사 방향이 작은 안테나 성능을 발휘한다.In other words, the main body 200 exhibits a short monopole shape and an antenna performance in which the surface of the main surface 200 and the direction of the main surface are small.

본체(200)는 맨홀 커버(100)의 상면의 홈(110)에 장착 또는 설치된다. 본체(200)는 맨홀 커버(100)로부터 떨어져 있는 게이트웨이(500)와 무선 통신하도록, 전기적 신호를 전자기파로 변환시키는 역할을 담당한다. 여기서, 게이트웨이 안테나(510)는 게이트웨이(500)의 상부 또는 그 주변으로 지상에 설치될 수 있다.The main body 200 is mounted or installed in the groove 110 on the upper surface of the manhole cover 100. The main body 200 plays a role of converting electrical signals into electromagnetic waves so as to wirelessly communicate with the gateway 500 remote from the manhole cover 100. Here, the gateway antenna 510 may be installed on the ground above or around the gateway 500.

본체(200)는 하기에 상세히 설명할 구성품, 구조 및 연결관계를 통해서 주 방사방향(F)과 지표면(S) 사이의 각(Q)(예: 방사각)이 기존의 안테나 제품에 비해 상대적으로 작고 전방향성 특성을 나타낼 수 있다.The main body 200 has a structure in which the angle Q between the main radiation direction F and the ground surface S (for example, the radiation angle) is relatively higher than that of the conventional antenna product It can exhibit small omni-directional characteristics.

이런 본체(200)에 의해서, 게이트웨이(500)도 지표면(S) 등과 같이 비교적 낮은 높이의 위치에 설치되더라도 본체(200)와의 원활한 통신이 가능할 수 있다.Such a main body 200 makes it possible to smoothly communicate with the main body 200 even if the gateway 500 is installed at a relatively low height such as the ground surface S or the like.

레이돔(300)은 본체(200)를 덮도록 상기 홈(110)에 끼워지거나, 또는 채워질 수 있고, 이때 맨홀 커버(100)의 상면과 동일한 레벨을 유지할 수 있다. 여기서, 안테나의 역할을 하는 본체(200)는 레이돔(300)으로 덮여 있다.The radome 300 may be fitted or filled in the groove 110 to cover the main body 200 and may maintain the same level as the upper surface of the manhole cover 100. Here, the main body 200 serving as an antenna is covered with the radome 300.

레이돔(300)은 비금속 물질의 견고한 유전체로 이루어질 수 있다. 여기서 유전체는 공기의 유전율보다 높은 유전율을 갖는 부도체로서, 유전율이 높을수록 RF(Radio Frequency) 신호에 대한 분극이 잘 일어나는 특성이 있으며, 이와 같은 유전체의 재질로는 폴리카보네이트, 아크릴, 세라믹, PWB(Printed Writing Board) 또는 테프론이 사용될 수 있다.The radome 300 may be made of a rigid dielectric of a non-metallic material. The dielectric material is a non-conductive material having a dielectric constant higher than that of air. The higher the dielectric constant, the better the polarization to RF (Radio Frequency) signals occurs. Examples of such dielectric materials include polycarbonate, acrylic, ceramic, PWB Printed Writing Board) or Teflon may be used.

커넥터(400)는 설계에 따라 본체(200)의 하부 중심 위치에 배치되는 것 뿐만 아니라, 본체(200)에 연결될 수 있는 방향을 고려하여서, 하부 중심 위치 또는 하부 방향 이외의 다른 위치 또는 다른 방향으로도 본체(200)에 연결되도록 구성될 수 있다.The connector 400 is not only disposed at the lower center position of the main body 200 according to the design but also at a position other than the lower center position or the lower side in consideration of the direction that can be connected to the main body 200, May also be connected to the main body 200.

무선전송장치(600)는 중공형 구조물과 같은 맨홀(40)의 내부의 지하공간(41)에 위치한다. The wireless transmission device 600 is located in an underground space 41 inside a manhole 40, such as a hollow structure.

무선전송장치(600)는 맨홀(40)의 내부 또는 지하공간(41)에 배치된 다수의 센서(700)와 접속될 수 있다. 무선전송장치(600)는 센서(700)로부터 입력된 센싱 정보에 대응한 전기적 신호를 케이블(800) 및 커넥터(400)를 통해 상기 본체에 제공할 수 있다. 여기서, 커넥터(400)는 맨홀 커버(100)의 케이블 홀(120)에 삽입되고, 케이블(800)과 접속된 후, 접착제 또는 몰딩제 등에 의해 고정될 수 있다.The wireless transmission device 600 may be connected to a plurality of sensors 700 disposed in the manhole 40 or in the underground space 41. [ The wireless transmission apparatus 600 may provide an electrical signal corresponding to the sensing information input from the sensor 700 to the main body through the cable 800 and the connector 400. Here, the connector 400 may be inserted into the cable hole 120 of the manhole cover 100, connected to the cable 800, and then fixed with an adhesive or a molding agent.

센서(700)는 다수의 센서노드를 지칭하고, 지하공간(41)에 기 설치된 센싱 대상물(미 도시)에 각각 구비될 수 있다. 센서(700)는 유선 또는 무선으로 무선전송장치(600)에 접속되고, 해당 센싱 대상물에 대한 센싱 정보를 수집하여 무선전송장치(600)에 전송한다.The sensor 700 refers to a plurality of sensor nodes and may be provided in a sensing object (not shown) installed in the underground space 41, respectively. The sensor 700 is connected to the wireless transmission device 600 by wire or wireless, and collects sensing information about the sensing object and transmits the sensing information to the wireless transmission device 600.

무선전송장치(600)는 RF 선로인 케이블(800)을 통해 본체(200)의 커넥터(400)와 연결되어 있다. 여기서, 커넥터(400)는 맨홀 커버(100)의 홈(110)에 장착된 본체(200)와 연결되어 있다. 예컨대, 커넥터(400)는 본체(200)와 무선전송장치(600)를 서로 전기적으로 연결하는 케이블(800)과 접속하기 위하여, 본체(200)의 저부에 배치되며, 하향으로 돌출되어 있다.The wireless transmission apparatus 600 is connected to the connector 400 of the main body 200 through a cable 800 which is an RF line. Here, the connector 400 is connected to the main body 200 mounted on the groove 110 of the manhole cover 100. For example, the connector 400 is disposed at the bottom of the main body 200 and protrudes downward to connect the main body 200 with the cable 800 that electrically connects the radio transmission device 600 to each other.

무선전송장치(600)는 케이블(800), 커넥터(400) 및 본체(200)를 통해서, 센싱 정보를 무선으로 지상의 게이트웨이(500)에 전달하거나, 게이트웨이(500)로부터 신호를 수신할 수 있다.The wireless transmission device 600 can wirelessly transmit sensing information to the gateway 500 on the ground or receive signals from the gateway 500 through the cable 800, the connector 400 and the main body 200 .

이렇게 도 2와 같은 예시적인 무선 센서 네트워크 또는 광역 무선통신 네트워크를 위하여, 본체(200)는 평면형 금속 구조의 맨홀 커버(100)에 용이하게 장착될 수 있다.Thus, for the exemplary wireless sensor network or wide area wireless communication network as shown in FIG. 2, the main body 200 can be easily mounted on the manhole cover 100 of the planar metal structure.

또한, 도 1에 도시된 예시적인 방사(22)에 비하여, 주 방사 방향(F)에 따른 지표면(S)과 이루는 각(Q)은 도 1에 도시된 예시적인 다른 방사(12)에 비하여 유사하거나 상대적으로 작고, 전방향성 안테나 특성을 나타내도록 설계되어 있다.In addition, compared to the exemplary radiation 22 shown in FIG. 1, the angle Q with the ground surface S along the main radiation direction F is similar to that of the exemplary radiation 12 shown in FIG. 1 Or relatively small, omni-directional antenna characteristics.

도 3은 도 2에 도시된 맨홀 커버형 전방향성 안테나의 본체의 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 선 A-A를 따라 절단한 단면도이고, 도 5는 도 3에 도시된 선 B-B를 따라 절단한 단면도이다.FIG. 3 is a perspective view of the main body of the manhole cover type omnidirectional antenna shown in FIG. 2, FIG. 4 is a sectional view taken along the line AA shown in FIG. 3, Fig.

도 3 내지 도 4를 참조하면, 본체(200)는 하부 판(210), 금속 폴(220), 상부 판(230), 단락 스트립(240)을 포함하여 구성될 수 있다.3 to 4, the main body 200 may include a lower plate 210, a metal pole 220, a top plate 230, and a shorting strip 240.

본체(200)의 구성 요소로서, 하부 판(210), 금속 폴(220), 상부 판(230), 단락 스트립(240)은 표면 전류가 흐르는 금속부분에 해당 될 수 있다.The lower plate 210, the metal pole 220, the upper plate 230, and the shorting strip 240 may correspond to a metal portion through which a surface current flows, as components of the main body 200.

하부 판(210) 또는 상부 판(230)은 원형으로 형성될 수 있으나, 설계에 따라 사각형, 육각형, 다각형 등과 같이 다양한 형상 중 어느 하나의 형상으로 형성될 수 있고, 특별한 형상으로 한정되지 않을 수 있다.The lower plate 210 or the upper plate 230 may be formed in a circular shape, but may be formed in any shape, such as a square shape, a hexagonal shape, a polygonal shape, and the like, depending on the design, .

단락 스트립(240)은 도면과 같이 한 쌍으로 구성될 수도 있고, 설계에 따라 다수개로 구성될 수도 있다.The shorting strips 240 may be formed as a pair as shown in FIG.

단락 스트립(240)의 높이(p), 또는 하부 판(210)과 상부판(230)의 이격 간격은 임피던스 정합에 대응하게 정해질 수 있다.The height p of the shorting strip 240 or the spacing distance between the bottom plate 210 and the top plate 230 may be determined to correspond to the impedance matching.

상부 판(230)은 방사체로서 한 쌍 또는 1개 이상의 슬롯(231)이 대칭 또는 비 대칭으로 위치하고 상부 판(230)에 급전점(221)(feeding point)이 위치하고 있다. 여기서, 슬롯(231)은 도 3에는 미도시 하였지만, 설계에 따라 형태, 형상 및 개수가 달라질 수 있고, 도 3에서는 예를 들어 한 쌍의 형태를 취하고 있지만, 다수개, 다수 위치, 비 대칭 배치 구조로 이루어질 수도 있다.The top plate 230 has a pair of radiators or one or more slots 231 symmetrically or non-symmetrically positioned with a feeding point 221 disposed on the top plate 230. Although the slot 231 is not shown in FIG. 3, the shape, the shape, and the number may vary according to the design. In FIG. 3, for example, a pair of the slots 231 is used. However, Structure.

방사체인 상부 판(230)과 하부 판(210)의 사이에서 단락 스트립(240)도 대칭 또는 비 대칭적으로 배치된다. 상부 판(230)에 대한 급전은 커넥터(400)의 코어인 금속 폴(220)을 통해 이루어질 수 있다.The shorting strips 240 are also disposed symmetrically or asymmetrically between the top plate 230 and the bottom plate 210, which are emitters. The power supply to the top plate 230 can be performed through the metal pole 220, which is the core of the connector 400.

하부 판(210)은 도 2에 도시된 맨홀 커버(100)의 케이블 홀(120)을 기준으로 맨홀 커버(100)의 홈(110)의 바닥면에 배치되며 접지면으로서의 역할을 한다.The lower plate 210 is disposed on the bottom surface of the groove 110 of the manhole cover 100 and functions as a ground plane with reference to the cable hole 120 of the manhole cover 100 shown in FIG.

금속 폴(220)은 앞서 언급한 바와 같이 커넥터(400)의 코어로서, 급전 프로브(feeding probe)일 수 있다. 금속 폴(220)의 하부 끝단은 커넥터(400)로부터 연장된다. 여기서, 커넥터(400)는 커넥터(400)의 몸체 내부에 구비된 절연체(410)와, 절연체(410)의 내측에 배치된 금속 폴(220)을 포함하여 구성될 수 있다.The metal pole 220 may be a core of the connector 400 as described above, and may be a feeding probe. The lower end of the metal pole 220 extends from the connector 400. The connector 400 may include an insulator 410 provided inside the body of the connector 400 and a metal pole 220 disposed inside the insulator 410.

금속 폴(220)의 위치는 설계에 따라 하부 판(210)과 상부 판(230)을 서로 연결 시킬 수 있는 위치라면, 반드시 하부 판(210)과 상부 판(230)의 중심 위치가 아니라도 금속 폴(220)의 급전 역할을 수행할 수 있다.The position of the metal pawl 220 is not necessarily the center position of the lower plate 210 and the upper plate 230 as long as the lower plate 210 and the upper plate 230 can be connected to each other, It is possible to perform the feeding function of the pawl 220.

코어부(410)는 금속 폴(220)을 물리적으로 지지하는 역할과 전기적으로 통전시키는 역할을 담당할 수 있다. 커넥터(400)의 코어부(410)의 바깥쪽에 형성된 나사산부는 케이블 연결부에 결합되어 전기적으로 통전 가능한 상태가 될 수 있다.The core 410 can physically support the metal pole 220 and electrically conduct the metal pole 220. The threaded portion formed on the outer side of the core portion 410 of the connector 400 may be coupled to the cable connection portion so as to be electrically conductive.

금속 폴(220)은 하부 판(210)을 관통하여 판 사이 간격에 대응하는 높이의 상부 끝단까지 수직 방향으로 연장되어 있다.The metal pole 220 penetrates through the lower plate 210 and extends in the vertical direction to the upper end of the height corresponding to the interval between the plates.

상부 판(230)은 금속 폴(220)의 상부 끝단과 연결되며, 하부 판(210)과 평행을 유지하고, 방사체로서의 역할을 한다.The upper plate 230 is connected to the upper end of the metal pole 220, and is parallel to the lower plate 210, and serves as a radiator.

상부 판(230)은 하부 판(210)과 동일한 본체 직경(D)을 가지거나, 하부 판(210)에 비하여 서로 다른 사이즈로 제작될 수도 있다.The upper plate 230 may have the same body diameter D as the lower plate 210 or may have different sizes as compared with the lower plate 210.

상부 판(230)과 금속 폴(220)의 상부 끝단이 서로 연결되는 지점은 급전점(221)으로 사용된다.A point where the upper end of the upper plate 230 and the upper end of the metal pole 220 are connected to each other is used as a feed point 221.

예시적으로, 본체 직경(D)은 본체(200)의 직경 또는 상부 판(230)의 직경을 의미하고, 도 6에 도시된 맨홀 커버(100)의 홈(110)의 홈 직경보다 작게 형성되어 있다. 예컨대, 본체 직경(D)은 6 ~ 30Cm의 수치 범위 내에서 선택된 어느 하나의 사이즈에 해당할 수 있다.Illustratively, the main body diameter D means the diameter of the main body 200 or the diameter of the top plate 230 and is smaller than the groove diameter of the groove 110 of the manhole cover 100 shown in FIG. 6 have. For example, the body diameter D may correspond to any one size selected within a numerical range of 6 to 30 cm.

다만, 본체 직경(D) 또는 크기와 같은 수치는 특정 수치로 한정되지 않을 수 있다. 즉, 안테나를 사용하는 주파수의 파장을 고려하여 설정될 수 있다. 부연 설명하녀, 상기 수치 범위의 최소 직경 크기가 6Cm로만 설정되는 것은 아닐 수 있다. 즉, 주파수와 파장은 반비례하므로, 예를 들어 적용 주파수 대역이 2.4GHz 대역으로 올라가게 되면 더 작은 사이즈로 본체(200)의 제작이 가능할 수 있다.However, numerical values such as body diameter (D) or size may not be limited to specific numerical values. That is, it can be set in consideration of the wavelength of the frequency using the antenna. In addition, the minimum diameter size of the numerical range may not be set to 6 cm. That is, since the frequency and the wavelength are in inverse proportion to each other, for example, when the applied frequency band rises to the 2.4 GHz band, the body 200 can be manufactured in a smaller size.

또한, 상기 수치 범위의 최대 직경 크기는 맨홀의 직경보다 작거나 같아야 하기 때문이므로, 역시 30Cm로 한정되지 않을 수 있다.Also, the maximum diameter size in the numerical range should be smaller than or equal to the diameter of the manhole, so it may not be limited to 30 cm.

단락 스트립(240)은 상부 판(230)과 하부 판(210)의 사이에 배치되되, 금속 폴(220)로부터 이격된 위치에서 상부 판(230)과 하부 판(210)을 서로 연결한다.The shorting strip 240 is disposed between the top plate 230 and the bottom plate 210 and connects the top plate 230 and the bottom plate 210 to each other at a position spaced apart from the metal pole 220.

단락 스트립(240)은 도전성 물질 또는 재질로 이루어져 있으며, 납땜 등을 통해 전기적으로 통전 가능하게 상부 판(230) 및 하부 판(210)에 연결되어 있다.The shorting strip 240 is made of a conductive material or a material and is connected to the top plate 230 and the bottom plate 210 so as to be electrically conductive through soldering or the like.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 실시예에 따른 안테나는 원형 패치(미 도시) 또는 상부 판(230)의 중심에 금속 폴(220)이 위치하고, 급전점(221)을 통해 급전이 이루어지고, 임피던스의 정합을 위하여 단락 스트립(240)이 마련되어 있다.3, the antenna according to the first embodiment includes a metal pole 220 positioned at the center of a circular patch (not shown) or the top plate 230, And a shorting strip 240 is provided for impedance matching.

종래 기술의 평면형 안테나는 통상적으로 임피던스의 정합을 위하여 별도의 배치 규칙 없이 한 개 이상의 단락 스트립(또는 단락 핀)을 단순히 사용하고, 이때, 종래 기술의 평면형 안테나의 폴에 의해 전파가 인가되면, 종래 기술의 평면형 안테나의 원반의 상부 방사부에 표면전류가 형성되고, 표면전류의 분포에 따라 방사모양이 결정된다.Conventional planar antennas typically use one or more shorting strips (or shorting pins) simply for the purpose of matching impedances without separate arrangement rules, and when a radio wave is applied by a pole of a conventional planar antenna, A surface current is formed in the upper radiation portion of the disk of the planar antenna of the technology, and the radiation pattern is determined according to the distribution of the surface current.

제 1 실시예에서는, 전방향성의 특성을 나타내는 방사 구조를 실현하기 위하여, 우선 방사부인 상부 판(230)과 접지면인 하부 판(210)을 이어주는 단락 스트립(240)이 금속 폴(220) 또는 급전점(221)을 기준으로 대칭으로 이격 배치되어 있다.The shorting strip 240 connecting the upper plate 230, which is a radiation part, and the lower plate 210, which is a ground plane, is connected to the metal pole 220 or Are spaced apart symmetrically with respect to the feed point 221.

이때, 단락 스트립(240)의 길이(k1)와 금속 폴(220) 또는 급전점(221)으로부터 단락 스트립(240)까지 이격거리(n1)에 따라 임피던스 정합이 이루어진다. 즉, 대칭으로 배치된 단락 스트립(240)의 길이(k1), 및 급전전(211)과 단락 스트립(240) 사이의 이격거리(n1)를 조정하면서 임피던스 정합이 실현된다.Impedance matching is performed according to the distance k1 of the shorting strip 240 and the separation distance n1 from the metal pole 220 or the feeding point 221 to the shorting strip 240. That is, the impedance matching is realized while adjusting the length k1 of the symmetrically arranged shorting strip 240 and the separation distance n1 between the feeding end 211 and the shorting strip 240.

이렇게 제 1 실시예는 짧은 형태의 모노폴 안테나의 특성과 같은 임피던스 정합을 실현함으로써, 방사방향과 지표면 사이의 각(예: 방사각)이 매우 작아 지게 될 수 있다.Thus, the first embodiment realizes impedance matching such as the characteristics of the short-type monopole antenna, so that the angle between the radiation direction and the ground surface (for example, the radiation angle) can become very small.

하지만, 여기까지 구조만으로는 도 15에서와 같은 수평면(예: X-Y평면)의 방사모양과 같이, 8자 모양으로서 전방향 특성을 나타내지 못한다. 즉, 주 방사모양(54)은 그의 주 방사방향이 종래 기술의 단락 스트립(53)의 배치 방향과 직교하는 양 방향을 따라서 형성되고, 이러한 종래 기술의 주 방사모양(54)은 전방향성 특성을 나타내지 못한다.However, only the structure up to this point does not show the omnidirectional characteristic as an eight-letter shape like the radiation pattern of the horizontal plane (for example, X-Y plane) as shown in Fig. That is, the main emission 54 is formed along both directions whose main emission direction is orthogonal to the arrangement direction of the shorting strip 53 of the prior art, and this prior art main emission 54 has omni- I can not show.

이를 보완하기 위하여 제 1 실시예에서는 하기에 설명할 바와 같이, 단락 스트립(240)의 배치 방향과 직교하는 방향으로 슬롯(231)들이 대칭적으로 배치된다.In order to compensate for this, as described later in the first embodiment, the slots 231 are symmetrically arranged in a direction orthogonal to the arrangement direction of the shorting strips 240.

여기서, 상부 판(230)의 중심부에 해당하는 금속 폴(220) 또는 급전점(221)으로부터 슬롯(231)까지의 이격거리(n2)와 슬롯(231)의 길이(k2)를 조정하면 수평면(지표면 또는 X-Y평면)에서 전방향성 특성이 나타나게 설계될 수 있다.Adjusting the distance n2 between the metal pole 220 or the feed point 221 to the slot 231 and the length k2 of the slot 231 corresponding to the central portion of the top plate 230, The ground surface or the XY plane).

도 3 또는 도 4에 보이듯이, 단락 스트립(240)의 상단부는 상부 판(230)의 상부 연결구멍(232)에 끼워지거나 연결된다. 단락 스트립(240)의 하단부는 하부 판(210)의 하부 연결구멍(212)에 끼워지거나 연결된다. 여기서, 연결은, 용접 또는 기타 전기적 통전을 유지하면서 물리적으로 연결될 수 있는 접속 방법에 의해 고정이 사용될 수 있고, 그 결과 전기적으로 통전 가능한 상태가 될 수 있다.3 or 4, the upper end of the shorting strip 240 is fitted or connected to the upper connection hole 232 of the upper plate 230. As shown in FIG. The lower end of the shorting strip 240 is fitted or connected to the lower connection hole 212 of the lower plate 210. Here, the connection can be fixed by a connection method that can be physically connected while maintaining welding or other electrical energization, resulting in an electrically energizable state.

상부 연결구멍(232) 및 하부 연결구멍(212)의 배치 방향은 슬롯(231)의 배치 방향과 서로 직교될 수 있다.The arrangement direction of the upper connection hole 232 and the lower connection hole 212 may be orthogonal to the arrangement direction of the slot 231. [

상부 판(230)은 하부 판(210)에 대하여 단락 스트립(240)을 통해 단락되어 있는 것이다.The upper plate 230 is short-circuited to the lower plate 210 through the shorting strip 240.

또한, 슬롯(231)은 단락 스트립(240)이 배치된 방향에 수직한 방향을 따라서, 또는 단락 스트립(240)과 겹치지 않는 곳을 기준으로 금속 폴(220)로부터 이격되도록, 상부 판(230)에 형성되어 있다.The slots 231 are also spaced apart from the metal pawls 220 with respect to a direction perpendicular to the direction in which the shorting strips 240 are disposed or not overlapping with the shorting strips 240. [ As shown in Fig.

각 슬롯(231)은 상부 판(230)에 형성되어 있다.Each slot 231 is formed in the top plate 230.

각 슬롯(231)은 슬롯(231)의 폭이 상대적으로 좁고, 슬롯(231)의 길이가 슬롯(231)의 폭에 대하여 25 ~ 30배의 비율을 갖는다.Each slot 231 has a relatively narrow width of the slot 231 and a length of the slot 231 of 25 to 30 times the width of the slot 231.

이때, 본체(200)는 금속 폴(220) 및 단락 스트립(240)을 사이에 두고, 서로 평행을 이루는 상부 판(230)과 하부 판(210)에 의해 평면형 다중 판 구조물로 이루어져 있다.At this time, the main body 200 is formed of a planar multi-plate structure by the upper plate 230 and the lower plate 210 which are parallel to each other with the metal pole 220 and the shorting strip 240 interposed therebetween.

이러한 다중 판 구조물 및 상기 슬롯(231)의 배치 방향 또는 형상적 특징을 갖는 본체(200)는 커넥터(400)를 통해 공급받은 전기적 신호를 평면형 다중 판 구조물의 형상에 상응한 전자기파로 변환하여, 전자기파의 주 방사방향과 지표면 사이의 각이 작고 전방향성 특성을 발휘하게 된다.The main body 200 having the multi-plate structure and the slot 231 in the direction or shape has an electrical signal supplied through the connector 400, which is converted into an electromagnetic wave corresponding to the shape of the planar multi- The angle between the main radiation direction and the ground surface is small and omnidirectional characteristics are exhibited.

따라서, 본체(200)는 소출력으로 운영하는 무선 센서 네트워크 또는 광역 무선통신 네트워크에서 대규모 지역의 정보망을 형성할 수 있다.Accordingly, the main body 200 can form a large area information network in a wireless sensor network or a wide area wireless communication network operating with a small power.

도 6은 도 2에 도시된 본체와 맨홀 커버 및 레이돔과의 결합 관계를 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 7은 본체와 맨홀 커버 및 레이돔이 서로 결합된 상태에서 도 6에 도시된 선 C-C를 따라 절단한 단면도이다.Fig. 6 is an exploded perspective view for explaining the coupling relation between the main body, the manhole cover and the radome shown in Fig. 2, Fig. 7 is a perspective view of the main body, the manhole cover and the radome along the line CC shown in Fig. Fig.

도 6 또는 도 7을 참조하면, 본체(200)는 맨홀 커버(100)에 장착될 수 있다. 이때, 본체(200)는 유전체인 레이돔(300)의 저면의 결합홈부(310)에 끼워진다. 또한, 본체(200)를 갖는 레이돔(300)은 맨홀 커버(100)의 홈(110)(cavity) 내부에 끼워져서, 레이돔(300)과 맨홀 커버(100)간 상면 레벨이 수평하게 유지될 수 있다. 또한, 본체(200)의 접지 부분은 맨홀 커버(100)의 금속 부분과 접속되어 단락될 수 있다.Referring to FIG. 6 or 7, the main body 200 may be mounted on the manhole cover 100. At this time, the main body 200 is fitted into the coupling groove 310 of the bottom of the radome 300, which is a dielectric. The radome 300 having the main body 200 is fitted into the cavity 110 of the manhole cover 100 so that the level of the top surface between the radome 300 and the manhole cover 100 can be kept horizontal have. Further, the ground portion of the main body 200 may be connected to the metal portion of the manhole cover 100 to be short-circuited.

맨홀 커버(100)의 홈(110)은 맨홀 커버(100)에 배치된다. 여기서, 홈(110)은 반드시 맨홀 커버(100)의 중심이 아닐 수도 있고, 맨홀 커버(100)의 상부 평면 중 어느 하나의 위치에 형성될 수 있다.The grooves 110 of the manhole cover 100 are disposed in the manhole cover 100. Here, the groove 110 may not be the center of the manhole cover 100, or may be formed at any one of the upper planes of the manhole cover 100.

또한, 맨홀 커버(100)의 홈(110)은 맨홀 직경 또는 맨홀 커버(100)보다 작지만 본체(200)보다 큰 홈 직경을 갖는 원형의 측면(111)과, 상기 맨홀 커버(100)의 두께보다 작은 깊이에서 상기 측면(111)에 수평하게 연결되는 바닥면(112)을 포함한다. 또한, 맨홀 커버(100)의 홈(110)은 앞서 설명한 커넥터(400)가 삽입되거나, 앞서 설명한 케이블(800)이 통과하는 케이블 홀(120)을 포함할 수 있다.The groove 110 of the manhole cover 100 has a circular side surface 111 having a manhole diameter or a groove diameter smaller than that of the manhole cover 100 but larger than that of the main body 200, And a bottom surface 112 connected horizontally to the side surface 111 at a small depth. The groove 110 of the manhole cover 100 may include a cable hole 120 into which the connector 400 described above is inserted or the cable 800 described above is inserted.

여기서, 레이돔(300)은 홈(110)에 대응한 직경과 두께를 가지고 있고, 본체(200)의 상부 판, 하부 판, 금속 폴, 단락 스트립을 수용하도록 레이돔(300)에 형성된 결합홈부(310)를 더 포함할 수 있다.The radome 300 has a diameter and a thickness corresponding to the grooves 110 and is formed in the coupling groove portion 310 formed in the radome 300 to accommodate the upper plate, the lower plate, the metal pole, ).

이러한 구조 및 배치적 특징에 따라서, 맨홀 커버(100)의 본체(200) 및 레이돔(300)은 맨홀 커버(100)의 상면으로 돌출되지 않게 형성되면서도 지하공간과 지상공간을 무선 센서 네트워크 또는 광역 무선통신 네트워크의 구성 요소로서, 도심 지역에서 도로 위 등 근접이 용이하지 않은 위치의 맨홀에 사용자가 직접 근접하지 않고도 무선으로 정보를 취득할 수 있어 안전상 장점이 있다.The main body 200 and the radome 300 of the manhole cover 100 are formed so as not to protrude from the upper surface of the manhole cover 100 and can also transmit the underground space and the ground space to a wireless sensor network or a wide area wireless As a component of a communication network, it is possible to wirelessly acquire information from a manhole in a city area, such as on a road, where the proximity thereof is not easy, without requiring the user to directly approach the station.

제 2Second 실시예Example

이 실시예에서 설명하는 본 발명의 맨홀 커버형 전방향성 안테나는 단락 스트립의 구조적 형상에 의해 평면형 다중 판 구조물인 본체의 내구성 및 강성을 증대시킬 수 있는 것을 제외하고 제 1 실시예와 동일하거나 매우 유사할 수 있다. 그러하므로, 도 2 내지 도 17에서 동일하거나 대응하는 구성요소에 대해서는 동일하거나 유사한 도면부호가 부여될 것이며, 이것들에 대한 설명은 여기에서 생략될 것이다.The manhole cover type omnidirectional antenna of the present invention described in this embodiment is the same as or very similar to the first embodiment except that it can increase the durability and rigidity of the body which is a planar multi-plate structure by the structural shape of the shorting strip can do. Therefore, the same or corresponding elements in FIGS. 2 to 17 will be given the same or similar reference numerals, and a description thereof will be omitted here.

도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 맨홀 커버형 전방향성 안테나의 본체의 분해 사시도이고, 도 9는 도 8에 도시된 본체의 단면도이다.FIG. 8 is an exploded perspective view of a main body of a manhole cover type omni-directional antenna according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a sectional view of the main body shown in FIG.

도 8 또는 도 9를 참조하면, 제 2 실시예는 안테나 역할을 수행하는 본체(200a)를 제공하되, 본체(200a)는 맨홀 커버의 상면의 홈에 설치되며, 상기 맨홀 커버로부터 떨어져 있는 게이트웨이와 무선 통신하도록, 상기 홈의 바닥면에 배치된 하부 판(210a)을 포함한다.8 or 9, the second embodiment provides a main body 200a serving as an antenna. The main body 200a is installed in the groove of the upper surface of the manhole cover, And a lower plate 210a disposed on the bottom surface of the groove for wireless communication.

본체(200a)는 하부 판(210a)의 하향으로 돌출되거나, 하부 판(210a)에 배치되며, 무선전송장치용 케이블과 접속된 커넥터(400)와, 상기 커넥터(400)에 금속 폴(220)의 하부 끝단이 연결되며, 상기 하부 판(210a)을 관통하여 판 사이 간격에 대응하는 높이까지 수직 방향으로 연장된 금속 폴(220)과, 상기 금속 폴(220)의 상부 끝단과 연결되며, 상기 하부 판(210a)과 평행을 유지하고, 방사체로서의 역할을 하는 상부 판(230a)을 포함한다.The main body 200a includes a connector 400 connected to a cable for a wireless transmission device and a metal pole 220 disposed on the connector 400. The connector 400 is connected to a cable for a wireless transmission device, A metal pole 220 connected to a lower end of the metal pole 220 and vertically extending through the lower plate 210a to a height corresponding to a distance between the plates and connected to an upper end of the metal pole 220, And an upper plate 230a which is parallel to the lower plate 210a and serves as a radiator.

본체(200a)는 금속 폴(220)로부터 이격된 위치에서 상기 상부 판(230a)과 상기 하부 판(210a)을 서로 연결하는 1개 이상의 단락 스트립(240a)을 포함할 수 있다.The main body 200a may include at least one shorting strip 240a connecting the top plate 230a and the bottom plate 210a to each other at a position spaced from the metal pole 220. [

제 2 실시예의 본체(200a)도 본체(200a)를 덮도록 상기 홈에 끼워지고, 상기 맨홀 커버의 상면과 동일한 레벨을 유지하는 레이돔을 포함할 수 있다.The main body 200a of the second embodiment may also include a radome that is fitted in the groove to cover the main body 200a and maintains the same level as the upper surface of the manhole cover.

상부 판(230a)은 단락 스트립(240a)과 겹치지 않은 곳을 기준으로, 상기 금속 폴(220)로부터 이격되도록, 상기 상부 판(230a)에 형성되어 있는 슬롯(231)을 포함할 수 있다.The upper plate 230a may include a slot 231 formed in the upper plate 230a so as to be spaced apart from the metal pole 220 on the basis of a position where the upper plate 230a does not overlap with the shorting strip 240a.

단락 스트립(240a)은 상부 판(230a)과 하부 판(210a)을 서로 단락 시키는 단락부(241)와, 상기 상부 판(230a)의 저면 또는 상면, 혹은 하부 판(210a)의 상면 또는 저면에 접촉하여 상기 하부 판(210a)을 기준으로 상기 상부 판(230a)을 지지하는 기둥부(242)로 이루어진다.The shorting strips 240a may be formed on the bottom or upper surface of the upper plate 230a or on the upper surface or the bottom surface of the lower plate 210a by a shorting part 241 for shorting the upper plate 230a and the lower plate 210a to each other. And a column portion 242 that contacts the upper plate 230a with respect to the lower plate 210a.

기둥부(242)의 끝단이 상부 판(230a)의 저면 또는 상면하거나, 혹은 하부 판(210a)의 상면 또는 저면에 접촉하는 것은 직접 접촉 또는 용접 등을 통해 이루어질 수 있다.The end of the column 242 may contact the bottom or top surface of the top plate 230a or the top or bottom surface of the bottom plate 210a by direct contact or welding.

예컨대, 기둥부(242)는 단락부(241)를 연장하는 일체형 윙부 또는 일체형 지지 구조물이거나, 단락부(241)로부터 이격된 곳에 배치된 지지 구조물로서, 본체(200a)의 내구성 및 강성을 증대시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.For example, the post 242 may be an integral wing portion or an integral support structure that extends the shorting portion 241 or may be a support structure disposed at a distance from the shorting portion 241 to increase the durability and rigidity of the main body 200a The effect can be achieved.

도 8에 보이듯이, 단락 스트립(240a)은 단락부(241)가 기둥부(242)에 비해서 상향 또는 하향으로 더 돌출된 상단부(241a) 또는 하단부(241b)를 구비하고, 상기 단락부(241)의 상단부(241a)와 상기 기둥부(242)의 상면의 사이 또는 상기 단락부(241)의 하단부(241b)와 상기 기둥부(242)의 저면의 사이에 단차부(243)가 형성되어 있다.8, the shorting strip 240a has an upper end portion 241a or a lower end portion 241b which is further protruded upward or downward as compared with the pillar portion 242, and the shorting portion 241 A stepped portion 243 is formed between the upper end portion 241a of the shorting portion 241 and the upper surface of the column portion 242 or between the lower end portion 241b of the shorting portion 241 and the bottom surface of the column portion 242 .

상부 판(230a)에는 상부 판(210a)에는 상부 판(210a)의 방향으로 관통되어 있고, 슬롯(231)의 배치 방향과 서로 직교되는 배치 방향을 기준으로 상부 연결구멍(232)이 형성되어 있다.The upper plate 230a is formed with an upper connection hole 232 passing through the upper plate 210a in the direction of the upper plate 210a and with reference to an arrangement direction orthogonal to the arrangement direction of the slots 231 .

하부 판(210a)에도 상기 상부 연결구멍(232)의 두께 관통 방향과 만나는 곳을 기준으로 각각 하부 연결구멍(212)이 형성되어 있다.The lower plate 210a is also formed with a lower connection hole 212 with respect to a location where the upper connection hole 232 meets the thickness passing direction.

단락 스트립(240a)의 단락부(241)의 상단부(241a)는 상부 판(210a)에 형성된 상부 연결구멍(232)에 끼워지고, 각 단락부(241)의 하단부(241a)는 하부 판(210a)에 형성된 하부 연결구멍(212)에 끼워진다. 여기서, 끼워진 각각의 부위는 용접에 의해 고정될 수 있다.The upper end portion 241a of the shorting portion 241 of the shorting strip 240a is fitted in the upper connecting hole 232 formed in the upper plate 210a and the lower end portion 241a of each shorting portion 241 is connected to the lower plate 210a And the lower connecting hole 212 formed in the lower connecting hole 212. Here, each of the fitted portions can be fixed by welding.

제 2 실시예의 상부 판(230a)도 하부 판(210a)에 대하여 단락 스트립(240a)의 단락부(241)를 통해 단락되어 있는 것이다. 여기서, 단락부(241)는 전기적으로 통전 가능한 소재 또는 회로적 라인 혹은 패턴으로 구성되어서, 물리적으로 연결뿐만 아니라, 전기 회로적으로도 상부 판(230a)과 상부 판(210a)을 서로 접속시킨다.The upper plate 230a of the second embodiment is also short-circuited via the shorting portion 241 of the shorting strip 240a with respect to the lower plate 210a. Here, the short-circuit portion 241 is made of electrically conductive material or circuit line or pattern, and not only physically but also electrically connects the top plate 230a and the top plate 210a to each other.

상부 판(230a)은 단락 스트립(240a)에 의해 지지되며 원형으로 형성되며, 유전체로서의 역할을 수행하는 제 1 기판(233)과, 상기 제 1 기판(233)의 상면에 부착된 원형 패치부(234)로 이루어져 있다. 특히 원형 패치부(234)는 상기 금속 폴(220)에 연결된 급전패턴과 상기 급전패턴에 접속되어 전기적 신호를 전자기파로 변환시키는 방사패턴을 갖는다. 여기서, 급전패턴 또는 방사패턴은 안테나 특성에 대응하게 정해질 수 있으므로 특정 패턴으로 한정되지 않을 수 있다.The top plate 230a includes a first substrate 233 supported by the shorting strip 240a and formed in a circular shape and serving as a dielectric, a circular patch portion 233 attached to the top surface of the first substrate 233 234). Particularly, the circular patch portion 234 has a feeding pattern connected to the metal pole 220 and a radiation pattern connected to the feeding pattern to convert an electrical signal into an electromagnetic wave. Here, the feed pattern or the radiation pattern may be determined to correspond to the antenna characteristics, and thus may not be limited to a specific pattern.

하부 판(210a)은 상부 판(230a)의 아래쪽에서 상기 단락 스트립(240a)에 의해 이격 배치된 제 2 기판(214)과, 상기 제 2 기판(214)의 저면 또는 상면에 부착되며, 상기 단락 스트립(240a)의 상기 단락부(241a)에 전기적으로 접속되어 있는 접지면(213)으로 이루어져 있다.The lower plate 210a is attached to the lower surface or the upper surface of the second substrate 214 and a second substrate 214 spaced apart from the lower plate 230a by the shorting strip 240a, And a ground plane 213 electrically connected to the short-circuit portion 241a of the strip 240a.

도 8 또는 도 9에 따르면, 제 2 실시예의 본체(200a)는 안테나 구성요소를 적용하되 인쇄회로기판(PCB) 형태의 제 1 기판(233)과 제 2 기판(214)으로 제작되어서, 900 ~ 940MHz 대역의 비허가 주파수에서도 동작될 수 있다.8 or 9, the main body 200a of the second embodiment includes a first substrate 233 and a second substrate 214 in the form of a printed circuit board (PCB) to which an antenna component is applied, It can be operated at the unlicensed frequency band of 940MHz.

특히, 본체(200)는 두께(T) 1.2cm 정도의 작은 크기로 일반적인 맨홀 커버에 비해 매우 작게 구현이 가능하기 때문에, 기존의 맨홀 커버에 홈을 가공하여 탑재 또는 적용하기가 매우 용이할 수 있다.Particularly, since the main body 200 has a small size of about 1.2 cm in thickness and can be realized in a very small size compared with a general manhole cover, it is very easy to mount or apply the groove to the existing manhole cover .

도 10은 도 8에 도시된 본체를 맨홀 커버에 적용한 경우의 안테나의 주파수 특성을 보여주고 있는 그래프이다.FIG. 10 is a graph showing frequency characteristics of the antenna when the body shown in FIG. 8 is applied to a manhole cover.

도 10을 참조하면, 도 8 또는 도 9의 본체의 구조로 제작된 안테나를 맨홀 커버에 적용하여 주파수 특성 나타낸 결과이다.Referring to FIG. 10, the antenna manufactured by the structure of FIG. 8 or FIG. 9 is applied to a manhole cover to show frequency characteristics.

맨홀 커버형 전방향성 안테나의 본체는 일반적인 제수변 맨홀 직경(M)을 고려하여 맨홀 직경(M)보다 작게 제작된 것이다. 주파수 대비 입력반사 계수(return loss)를 살펴볼 때, 위에 설명한 본체를 갖는 맨홀 커버형 전방향성 안테나는 중심 주파수 920 MHz을 기준으로 14MHz, 20MHz 정도의 대역폭으로 잘 동작하고 있다.The main body of the manhole cover type omnidirectional antenna is manufactured to be smaller than the manhole diameter M in consideration of the general manhole diameter M of the manhole cover. Considering the input return loss versus frequency, the manhole cover type omnidirectional antenna having the above-described body works well with a bandwidth of about 14 MHz and 20 MHz based on a center frequency of 920 MHz.

도 11 내지 도 14는 맨홀 직경별 맨홀 커버형 전방향성 안테나의 안테나 이득과 방사패턴에 관련된 방사 특성을 나타낸 그래프이다.11 to 14 are graphs showing radiation characteristics related to antenna gain and radiation pattern of a manhole cover type omnidirectional antenna according to manhole diameters.

도 11 및 도 12는 도 10의 맨홀 직경(M)이 20cm인 경우로서, 안테나 이득(dB)과 수직면의 전계강도(

Figure pat00001
)에 대응한 방사패턴이 전방향성 특성을 발휘하고 있다.Figs. 11 and 12 show the case where the manhole diameter M of Fig. 10 is 20 cm, and the antenna gain (dB) and the electric field intensity
Figure pat00001
) Exhibit an omni-directional characteristic.

도 13 및 도 14는 도 10의 맨홀 직경(M)이 30cm인 경우에도, 역시 무선 센서 네트워크 또는 광역 무선통신 네트워크에 매우 적합한 정도의 안테나 이득(dB)이 나오고, 방사패턴도 전방향성 특성을 발휘하고 있음을 보여주고 있다.Fig. 13 and Fig. 14 show that even when the manhole diameter M of 30 cm is shown in Fig. 10, the antenna gain (dB) is very suitable for the wireless sensor network or the wide area wireless communication network and the radiation pattern also exhibits the omni-directional characteristic .

도 15는 본 발명의 비교예에 따른 종래 안테나의 방사패턴의 형성 모양을 설명하기 위한 그래프이고, 도 16은 도 2 또는 도 8에 도시된 맨홀 커버형 전방향성 안테나의 방사패턴의 형성 모양을 설명하기 위한 그래프이다.FIG. 15 is a graph for explaining a formation pattern of a radiation pattern of a conventional antenna according to a comparative example of the present invention, FIG. 16 is a graph for explaining a shape of a radiation pattern of a manhole cover type omni-directional antenna shown in FIG. 2 or FIG. FIG.

도 15를 참조하면, 종래 기술에 따른 비교예의 단락 스트립(53)은 비교예의 금속 폴(52)을 중심으로 대칭으로 배치되었다. 이러한 비교예는 제 1 실시예 또는 제 2 실시예와 같은 기술적 특징의 슬롯을 가지고 있지 않는 방사부에 관한 것이다. 비교예는 맨홀 커버(50)의 홈(51)(cavity)에 장착되어 안테나 기능을 수행할 경우, 수평면 또는 X-Y평면을 기준으로, 비교예의 주 방사모양(54)이 전방향 모양이 아닌 8자 모양으로 형성되기 때문에, 전방향 특성을 나타내지 못하는 문제를 발생시킨다. 비교예의 단락 스트립(53)의 배치 방향에 대하여 직교하는 직교 방향을 기준으로 8자 형태의 주 방사모양(54)이 형성된다. 여기서, 비교예의 방사부의 전류분포는 직교 방향의 가장자리에서 맨홀의 홈 가장자리와 상호 결합이 많이 이루어지기 때문이다.Referring to Fig. 15, the short circuit strip 53 of the comparative example according to the prior art is disposed symmetrically about the metal pole 52 of the comparative example. This comparative example relates to a radiating part which does not have a slot having the same technical characteristics as those of the first or second embodiment. In the comparative example, when the antenna 50 is mounted in the cavity 51 of the manhole cover 50, the main radial shape 54 of the comparative example is formed in an eight- Shape, so that it causes a problem that the omnidirectional characteristic can not be exhibited. An eight-letter-like main emission pattern 54 is formed with reference to the orthogonal direction orthogonal to the arrangement direction of the shorting strips 53 of the comparative example. This is because the current distribution of the radiating portion of the comparative example is largely mutually coupled with the edge of the manhole at the edge in the orthogonal direction.

반면, 도 16을 참조하면, 본 발명에서는 위의 문제를 해결하면서 전방향성 특성을 실현하기 위해서, 슬롯(231)을 단락 스트립(232)과 직교하는 방향에 대칭으로 배치하고, 본 발명의 방사모양(235)이 전방향성 특성이 나타나도록 하기 위해 도 3을 통해 설명한 바와 같이 슬롯(231)의 위치(예: 급전점으로부터 슬롯까지의 이격거리)와 슬롯(231)의 길이를 조정한다.16, in order to realize omnidirectional characteristics while solving the above problems, the present invention is characterized in that the slots 231 are symmetrically arranged in a direction orthogonal to the shorting strip 232, The position of the slot 231 (for example, the distance from the feeding point to the slot) and the length of the slot 231 are adjusted as described with reference to FIG. 3 so that the omnidirectional antenna 235 exhibits omnidirectional characteristics.

이렇게 도 16에서와 같이, 슬롯(231)의 위치와 길이를 조정하여 전방향성 특성을 얻은 방사모양(235)을 얻을 수 있다. 슬롯(231)에 의해 방사부인 상부 판의 가장자리의 표면전류 분포가 고르게 바뀌고, 방사부인 상부판의 가장자리의 표면전류는 맨홀의 홈 가장자리와 상호 결합함으로써 전방향성 특성을 나타낼 수 있다. 특히, 슬롯(231)의 위치와 길이는 단락 스트립(232)의 위치와 길이에 상응하게 변화시키면 방사모양(235)이 변화될 수 있다.16, the position and length of the slot 231 are adjusted to obtain the radiating pattern 235 having the omnidirectional characteristic. The surface current distribution of the edge of the top plate which is the radiating part is uniformly changed by the slot 231 and the surface current at the edge of the top plate which is the radiating part is combined with the groove edge of the manhole, In particular, the position and length of the slot 231 can be changed by changing the position and length of the shorting strip 232 so that the radial shape 235 is changed.

도 17은 맨홀 커버형 전방향성 안테나를 맨홀 커버에 장착하여 방사 특성을 실험한 3차원 그래프이다.17 is a three-dimensional graph showing the radiation characteristics of a manhole cover type omni-directional antenna mounted on a manhole cover.

도 17을 참조하면, 위에서 상세히 설명한 안테나 설계 및 제작 방법적 특징을 이용하여 시제품으로 제작된 본 발명에 따른 안테나 및 맨홀 커버는 일반적인 제수변 맨홀 직경을 갖는 것으로서, 도 17의 실험 결과와 같이, 지표면인 X-Y평면에 장착되더라도 방사모양이 전방향성을 나타내고 있고, 또한 무선 센서 네트워크에서 요구할 정도의 신뢰성 있는 방사 품질을 발휘하고 있음을 알 수 있다.17, the antenna and the manhole cover according to the present invention, which are manufactured as prototypes using the antenna design and manufacturing method features described above in detail, have a general manhole diameter and a manhole diameter. As shown in the experiment result of FIG. 17, It can be seen that even if mounted on the XY plane, the radiation pattern is omnidirectional, and that the radiation quality is as reliable as that required by the wireless sensor network.

이렇게, 제 2 실시예 및 제 1 실시예의 본 발명은 지하공간의 다양한 센서들에 의한 센싱 정보를 원격으로 수집하고 관리하기 위한 무선 센서 네트워크 또는 광역 무선통신 네트워크에 매우 적합할 수 있다.Thus, the present invention of the second embodiment and the first embodiment may be very suitable for a wireless sensor network or a wide area wireless communication network for remotely collecting and managing sensing information by various sensors in an underground space.

즉, 본 실시예의 구성요소로 본체, 즉 안테나를 제작하여 맨홀 커버에 적용하면 맨홀로부터 장거리의 지상 위치까지 무선 통신이 가능하다. 장거리에서 맨홀 내부의 센싱 정보를 무선 네트워크를 형성하여, 수집, 관리할 수 있게 함으로써, 네트워크에서 대규모 지역의 정보망을 형성할 수 있게 된다.That is, when a main body, that is, an antenna is fabricated by using the constituent elements of this embodiment and applied to a manhole cover, wireless communication is possible from a manhole to a ground position over a long distance. It is possible to form a wireless network and collect and manage sensing information in a manhole at a long distance, thereby forming a large-scale information network in the network.

이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 본질적 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명에 표현된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등하거나, 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention and various changes and modifications may be made without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present invention are not intended to limit the scope of the present invention, but are intended to be illustrative, and the scope of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas which are equivalent or equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

100 : 맨홀 커버 110 : 홈
120 : 케이블 홀 200, 200a : 본체
210, 210a : 하부 판 220 : 금속 폴
230, 230a : 상부 판 240, 240a : 단락 스트립
300 : 레이돔 400 : 커넥터
500 : 게이트웨이 600 : 무선전송장치
700 : 센서 800 : 케이블
100: Manhole cover 110: Home
120: Cable hole 200, 200a:
210, 210a: lower plate 220: metal pole
230, 230a: upper plate 240, 240a: shorting strip
300: Radome 400: Connector
500: gateway 600: wireless transmission device
700: Sensor 800: Cable

Claims (17)

지표면의 맨홀에 설치된 맨홀 커버;
상기 맨홀 커버의 상면의 홈에 설치되며, 상기 맨홀 커버로부터 떨어져 있는 게이트웨이와 무선 통신하도록, 전기적 신호를 전자기파로 변환시키는 본체;
상기 본체를 덮도록 상기 홈에 끼워지고, 상기 맨홀 커버의 상면과 동일한 레벨을 유지하는 레이돔; 및
상기 본체와 무선전송장치를 서로 전기적으로 연결하는 케이블에 접속된 커넥터;를 포함하고,
상기 본체는 짧은 모노폴 형태로서 지표면과 주방사 방향이 작은 안테나 성능을 발휘하도록, 단락 스트립으로 임피던스 정합을 이루고, 슬롯이 상기 단락 스트립의 배치 방향과 직교하는 방향을 따라 대칭으로 배치되어서, 수평면에서 전방향성 특성을 나타내는 것을 특징으로 하는
맨홀 커버형 전방향성 안테나.
A manhole cover provided in a manhole on the ground surface;
A main body installed in the groove of the upper surface of the manhole cover and adapted to convert an electrical signal into an electromagnetic wave to wirelessly communicate with a gateway remote from the manhole cover;
A radome fitted in the groove to cover the main body and maintaining the same level as the upper surface of the manhole cover; And
And a connector connected to a cable that electrically connects the main body and the wireless transmission device to each other,
The main body is a short monopole type and is impedance matched to a shorting strip so as to exhibit small antenna performance in the direction of the surface of the main body and the direction of the main surface of the main body. The slots are symmetrically arranged along a direction orthogonal to the arrangement direction of the shorting strip, Characterized by exhibiting a directional characteristic
Manhole Cover Omnidirectional Antenna.
제 1 항에 있어서,
상기 무선전송장치는,
상기 맨홀의 내부에 배치된 다수의 센서와 접속되고, 상기 센서로부터 입력된 센싱 정보에 대응한 상기 전기적 신호를 상기 케이블 및 상기 커넥터를 통해 상기 본체에 제공하는 것
인 맨홀 커버형 전방향성 안테나.
The method according to claim 1,
The wireless transmission apparatus includes:
And providing the electrical signal corresponding to the sensing information input from the sensor to the main body through the cable and the connector, the sensor being connected to a plurality of sensors disposed in the manhole
In manhole cover type omnidirectional antenna.
제 1 항에 있어서,
상기 홈은,
상기 맨홀 커버에 배치되며, 상기 맨홀 커버보다 작지만 상기 본체보다 큰 홈 직경을 갖는 원형의 측면과,
상기 맨홀 커버의 두께보다 작은 깊이에서 상기 측면에 수평하게 연결되는 바닥면, 및
상기 커넥터가 삽입되거나, 상기 케이블이 통과하는 케이블 홀을 포함하는 것
인 맨홀 커버형 전방향성 안테나.
The method according to claim 1,
The groove
A circular side surface disposed in the manhole cover, the circular side surface being smaller than the manhole cover but having a larger diameter than the main body,
A bottom surface horizontally connected to the side surface at a depth less than the thickness of the manhole cover, and
Including a cable hole through which the connector is inserted or through which the cable passes
In manhole cover type omnidirectional antenna.
제 3 항에 있어서,
상기 본체는,
상기 홈 직경보다 작게 형성된 본체 직경을 가지고 있는 것
인 맨홀 커버형 전방향성 안테나.
The method of claim 3,
The main body includes:
Having a body diameter smaller than the groove diameter
In manhole cover type omnidirectional antenna.
제 1 항에 있어서,
상기 본체는,
상기 커넥터가 삽입되는 맨홀 커버의 케이블 홀을 기준으로 맨홀 커버의 홈의 바닥면에 배치되며 접지면으로서의 역할을 하는 하부 판과,
상기 커넥터로부터 연장되며, 상기 하부 판을 관통하여 판 사이 간격에 대응하는 높이까지 수직 방향으로 연장된 금속 폴과,
상기 금속 폴의 상부 끝단과 연결되며, 상기 하부 판과 평행을 유지하고, 상기 하부 판과 동일한 본체 직경을 가지고, 방사체로서의 역할을 하는 상부 판과,
상기 금속 폴로부터 이격된 위치에서 상기 상부 판과 상기 하부 판을 서로 연결하는 단락 스트립, 및
상기 단락 스트립과 겹치지 않은 곳을 기준으로, 상기 금속 폴로부터 이격되도록, 상기 상부 판에 형성되어 있는 슬롯을 포함하는 것
인 맨홀 커버형 전방향성 안테나.
The method according to claim 1,
The main body includes:
A lower plate disposed on a bottom surface of the groove of the manhole cover with respect to a cable hole of the manhole cover into which the connector is inserted and serving as a ground plane,
A metal pole extending from the connector and extending vertically through the bottom plate to a height corresponding to a distance between the plates,
An upper plate connected to an upper end of the metal pole and maintaining a parallel relationship with the lower plate and having the same body diameter as the lower plate,
A shorting strip connecting the top plate and the bottom plate to each other at a position spaced from the metal pole, and
And a slot formed in the upper plate so as to be spaced from the metal pole with respect to a place not overlapping the shorting strip
In manhole cover type omnidirectional antenna.
제 5 항에 있어서,
상기 상부 판은,
상기 상부 판과 상기 금속 폴의 상부 끝단이 서로 연결되는 지점을 급전점(feeding point)으로 사용하는 것
인 맨홀 커버형 전방향성 안테나.
6. The method of claim 5,
Wherein the top plate comprises:
A point where the upper end of the upper plate and the upper end of the metal pole are connected to each other is used as a feeding point
In manhole cover type omnidirectional antenna.
제 5 항에 있어서,
상기 상부 판은,
상기 하부 판에 대하여 상기 단락 스트립을 통해 단락되어 있는 것
인 맨홀 커버형 전방향성 안테나.
6. The method of claim 5,
Wherein the top plate comprises:
Short-circuited to the lower plate through the short-circuiting strip
In manhole cover type omnidirectional antenna.
제 5 항에 있어서,
상기 본체는,
상기 금속 폴 및 단락 스트립을 사이에 두고, 서로 평행을 이루는 상기 상부 판과 상기 하부 판에 의해 평면형 다중 판 구조물로 이루어져 있는 것
인 맨홀 커버형 전방향성 안테나.
6. The method of claim 5,
The main body includes:
And a planar multi-plate structure formed by the upper plate and the lower plate parallel to each other with the metal pole and the shorting strip interposed therebetween
In manhole cover type omnidirectional antenna.
제 5 항에 있어서,
상기 본체는,
상기 커넥터를 통해 공급받은 상기 전기적 신호를 상기 평면형 다중 판 구조물의 형상에 상응한 상기 전자기파로 변환하여, 상기 전자기파의 주 방사방향과 지표면 사이의 각이 작고 전방향성 특성을 갖는 것
인 맨홀 커버형 전방향성 안테나.
6. The method of claim 5,
The main body includes:
Wherein the electrical signal supplied through the connector is converted into the electromagnetic wave corresponding to the shape of the planar multiplate structure so that the angle between the main radiation direction of the electromagnetic wave and the ground surface is small and omni-
In manhole cover type omnidirectional antenna.
제 5 항에 있어서,
상기 본체는,
네트워크에서 대규모 지역의 정보망을 형성하는 것
인 맨홀 커버형 전방향성 안테나.
6. The method of claim 5,
The main body includes:
To form a large-scale information network in a network
In manhole cover type omnidirectional antenna.
제 5 항에 있어서,
상기 단락 스트립은,
상기 단락 스트립의 상단부가 상기 상부 판의 상부 연결구멍에 끼워지고, 상기 단락 스트립의 하단부가 상기 하부 판의 하부 연결구멍에 끼워지고, 용접에 의해 고정되어 있는 것
인 맨홀 커버형 전방향성 안테나.
6. The method of claim 5,
The shorting strip,
The upper end of the shorting strip is fitted in the upper connecting hole of the upper plate, the lower end of the shorting strip is fitted in the lower connecting hole of the lower plate, and is fixed by welding
In manhole cover type omnidirectional antenna.
맨홀 커버의 상면의 홈에 설치된 하부 판;
상기 하부 판에 배치되며, 무선전송장치용 케이블과 접속된 커넥터;
상기 커넥터에 하부 끝단이 연결되며, 상기 하부 판을 관통하여 판 사이 간격에 대응하는 높이까지 수직 방향으로 연장된 금속 폴;
상기 상부 끝단과 연결되며, 상기 하부 판과 평행을 유지하고, 방사체로서의 역할을 하는 상부 판;
상기 금속 폴로부터 이격된 위치에서 상기 상부 판과 상기 하부 판을 서로 연결하는 단락 스트립; 및
상기 본체를 덮도록 상기 홈에 끼워지고, 상기 맨홀 커버의 상면과 동일한 레벨을 유지하는 레이돔;을 포함하는 것
인 맨홀 커버형 전방향성 안테나.
A lower plate provided in a groove on an upper surface of the manhole cover;
A connector disposed on the lower plate and connected to a cable for a wireless transmission device;
A metal pole connected to the lower end of the connector and extending vertically through the lower plate to a height corresponding to a distance between the plates;
An upper plate connected to the upper end and being parallel to the lower plate and serving as a radiator;
A shorting strip connecting the top plate and the bottom plate to each other at a position spaced from the metal pole; And
And a radome fitted in the groove to cover the main body and maintaining the same level as the upper surface of the manhole cover
In manhole cover type omnidirectional antenna.
제 12 항에 있어서,
상기 레이돔은,
상기 홈에 대응한 직경과 두께를 가지고 있고, 상기 상부 판, 상기 하부 판, 상기 금속 폴, 상기 단락 스트립을 수용하도록 상기 레이돔에 형성된 결합홈부를 더 포함하는 것
인 맨홀 커버형 전방향성 안테나.
13. The method of claim 12,
In the radome,
And a coupling groove formed in the radome to receive the upper plate, the lower plate, the metal pole, and the shorting strip, the coupling plate having a diameter and a thickness corresponding to the groove
In manhole cover type omnidirectional antenna.
제 12 항에 있어서,
상기 상부 판은,
상기 단락 스트립과 겹치지 않은 곳을 기준으로, 상기 금속 폴로부터 이격되도록, 상기 상부 판에 형성되어 있는 슬롯을 포함하는 것
인 맨홀 커버형 전방향성 안테나.
13. The method of claim 12,
Wherein the top plate comprises:
And a slot formed in the upper plate so as to be spaced from the metal pole with respect to a place not overlapping the shorting strip
In manhole cover type omnidirectional antenna.
제 12 항에 있어서,
상기 단락 스트립은,
상기 상부 판과 상기 하부 판을 서로 단락 시키는 단락부;
상기 상부 판의 저면 또는 상면과 상기 하부 판의 저면 또는 상면에 접촉하고, 상기 하부 판을 기준으로 상기 상부 판을 지지하는 기둥부로 이루어져 있는 것
인 맨홀 커버형 전방향성 안테나.
13. The method of claim 12,
The shorting strip,
A shorting part for shorting the upper plate and the lower plate to each other;
And a column portion which contacts the bottom or top surface of the top plate and the bottom or top surface of the bottom plate and supports the top plate with respect to the bottom plate
In manhole cover type omnidirectional antenna.
제 12 항에 있어서,
상기 상부 판은,
상기 단락 스트립에 의해 지지되며 원형으로 형성되며, 유전체로서의 역할을 수행하는 제 1 기판과,
상기 제 1 기판의 상면에 부착되며, 상기 금속 폴에 연결된 급전패턴과 상기 급전패턴에 접속되어 전기적 신호를 전자기파로 변환시키는 방사패턴을 갖는 원형 패치부로 이루어져 있는 것
인 맨홀 커버형 전방향성 안테나.
13. The method of claim 12,
Wherein the top plate comprises:
A first substrate supported by the shorting strip and formed in a circular shape and serving as a dielectric,
And a circular patch portion attached to the upper surface of the first substrate and having a feeding pattern connected to the metal pole and a radiation pattern connected to the feeding pattern and having a radiation pattern for converting an electric signal into an electromagnetic wave
In manhole cover type omnidirectional antenna.
제 15 항에 있어서,
상기 하부 판은,
상기 상부 판의 아래쪽에서 상기 단락 스트립에 의해 이격 배치된 제 2 기판과,
상기 제 2 기판의 저면 또는 상면에 부착되며, 상기 단락 스트립의 상기 단락부에 전기적으로 접속되어 있는 접지면으로 이루어져 있는 것
인 맨홀 커버형 전방향성 안테나.
16. The method of claim 15,
Wherein the lower plate comprises:
A second substrate spaced apart from the lower plate by the shorting strip,
And a ground surface attached to the bottom or top surface of the second substrate and electrically connected to the shorting portion of the shorting strip
In manhole cover type omnidirectional antenna.
KR1020160041101A 2015-11-27 2016-04-04 Manhole cover type omni directional antenna KR102440231B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/361,098 US10309077B2 (en) 2015-11-27 2016-11-25 Manhole cover type omnidirectional antenna

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20150167737 2015-11-27
KR1020150167737 2015-11-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170062354A true KR20170062354A (en) 2017-06-07
KR102440231B1 KR102440231B1 (en) 2022-09-06

Family

ID=59223740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160041101A KR102440231B1 (en) 2015-11-27 2016-04-04 Manhole cover type omni directional antenna

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102440231B1 (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3071521A1 (en) * 2017-09-26 2019-03-29 Orange COVER FOR VISIBLE ROOM VISIBLE TO RADIO FREQUENCY SIGNALS
KR102105320B1 (en) * 2019-06-25 2020-04-28 주식회사 엘지유플러스 Antenna apparatus and underground line indicator comprising the antenna apparatus
KR102148240B1 (en) * 2020-04-21 2020-08-26 주식회사 엘지유플러스 Antenna apparatus and underground line indicator comprising the antenna apparatus
KR20200122532A (en) * 2019-04-18 2020-10-28 주식회사 엘지유플러스 Embedded mobile iot transceiver antenna
KR102333929B1 (en) * 2020-09-28 2021-12-02 주식회사 에이스테크놀로지 Antenna for underground apparatus
KR102373145B1 (en) * 2020-09-02 2022-03-10 오상진 Case-integrated antenna device
KR102453142B1 (en) * 2022-02-10 2022-10-07 박영권 Monopole antenna
KR102567025B1 (en) * 2022-12-06 2023-08-16 (주)재이시스템 Manhole safety management device
CN116864958A (en) * 2023-05-30 2023-10-10 中煤科工集团武汉设计研究院有限公司 Colliery is radio wave omnidirectional receiving antenna in pit
KR102710781B1 (en) 2024-01-12 2024-09-27 주식회사 유솔 Piping data communication system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010011009A1 (en) * 1996-04-22 2001-08-02 Toshio Harada Underground information communication system and related manhole cover
KR20080051435A (en) * 2006-12-05 2008-06-11 한국전자통신연구원 Omni-directional planar antenna

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010011009A1 (en) * 1996-04-22 2001-08-02 Toshio Harada Underground information communication system and related manhole cover
KR20080051435A (en) * 2006-12-05 2008-06-11 한국전자통신연구원 Omni-directional planar antenna

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11512443B2 (en) 2017-09-26 2022-11-29 Orange Manhole cover transparent to radiofrequency signals
WO2019063901A1 (en) * 2017-09-26 2019-04-04 Orange Manhole cover transparent to radiofrequency signals
FR3071521A1 (en) * 2017-09-26 2019-03-29 Orange COVER FOR VISIBLE ROOM VISIBLE TO RADIO FREQUENCY SIGNALS
KR20200122532A (en) * 2019-04-18 2020-10-28 주식회사 엘지유플러스 Embedded mobile iot transceiver antenna
KR102105320B1 (en) * 2019-06-25 2020-04-28 주식회사 엘지유플러스 Antenna apparatus and underground line indicator comprising the antenna apparatus
KR102148240B1 (en) * 2020-04-21 2020-08-26 주식회사 엘지유플러스 Antenna apparatus and underground line indicator comprising the antenna apparatus
KR102373145B1 (en) * 2020-09-02 2022-03-10 오상진 Case-integrated antenna device
WO2022050526A1 (en) * 2020-09-02 2022-03-10 오상진 Case-integrated antenna device
KR102333929B1 (en) * 2020-09-28 2021-12-02 주식회사 에이스테크놀로지 Antenna for underground apparatus
KR102453142B1 (en) * 2022-02-10 2022-10-07 박영권 Monopole antenna
KR102567025B1 (en) * 2022-12-06 2023-08-16 (주)재이시스템 Manhole safety management device
CN116864958A (en) * 2023-05-30 2023-10-10 中煤科工集团武汉设计研究院有限公司 Colliery is radio wave omnidirectional receiving antenna in pit
CN116864958B (en) * 2023-05-30 2024-04-02 中煤科工集团武汉设计研究院有限公司 Colliery is radio wave omnidirectional receiving antenna in pit
KR102710781B1 (en) 2024-01-12 2024-09-27 주식회사 유솔 Piping data communication system

Also Published As

Publication number Publication date
KR102440231B1 (en) 2022-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20170062354A (en) Manhole cover type omni directional antenna
US10309077B2 (en) Manhole cover type omnidirectional antenna
US11581658B2 (en) Antenna system and method
EP2917963B1 (en) Dual polarization current loop radiator with integrated balun
US8184061B2 (en) Antenna system and method
CN104300209B (en) Vertical polarization ceiling omnidirectional antenna
US20140118203A1 (en) Coax coupled slot antenna
US9673536B2 (en) Omnidirectional antennas, antenna systems and methods of making omnidirectional antennas
US20140062824A1 (en) Circular polarization antenna and directional antenna array having the same
US9917375B2 (en) Broadband omni-directional dual-polarized antenna apparatus and methods of manufacturing and use
CN208315766U (en) antenna and antenna system
CN106450760B (en) Small end-emitting antenna with reconfigurable directional diagram
CN104885299A (en) Compact, broadband, omnidirectional antenna for indoor/outdoor applications
JP2012175422A (en) Antenna device
CA3000544A1 (en) Communications device with antenna element layout relative to chamfered vertex of mounting plane
CN107528116A (en) Pcb antenna
US11251529B2 (en) Low profile antenna module
KR102322994B1 (en) Ultra wide band antenna module
CN103794853B (en) Omnidirectional antenna
KR20170128673A (en) Shorted Patch Antenna
US20210104816A1 (en) Combination driven and parasitic element circularly polarized antenna
EP3641052B1 (en) Antenna device and wireless communication system
CN103794883A (en) Directional antenna
US10608346B2 (en) Circularly polarized omni-directional antenna
KR101910455B1 (en) Method for improving bandwidth antenna utilizing λ/4-transmission line stub

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant