KR20180046657A - Wideband integrated antenna for wireless repeater - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an integrated antenna for a wireless repeater including a metal plate; a first antenna disposed in parallel to the lower portion of the metal plate and including a first substrate and a radiation pattern formed on the bottom surface of the first substrate; and a second antenna vertically disposed between the metal plate and the first antenna with an upper end fixed to the ceiling of the metal plate and including a second substrate and a radiation pattern formed on one surface of the second substrate. According to the present invention, a dual structure including loop and monopole antennas is adopted, and thus a wideband signal covering FM, TDMB, TRS, and mobile communication can be effectively transmitted and received. In addition, the size and thickness of the antenna as a whole can be significantly reduced by the density of the radiation pattern being enhanced. Furthermore, the antenna itself is developed with the antenna connected to the metal plate, and thus performance variations depending on installation surface materials can be significantly reduced. Moreover, the present invention is approximately half of conventional one in length and thickness, and thus no significant protrusion occurs during installation on a ceiling or the like, and multiple repeaters do not have to be individually installed, which results in a better-looking installation region.

Description

무선 중계기용 광대역 통합 안테나{Wideband integrated antenna for wireless repeater}Technical Field [0001] The present invention relates to a wideband integrated antenna for a wireless repeater,

본 발명은 무선 중계기용 안테나에 관한 것으로서, 구체적으로는 설치면에 따른 성능 편차를 최소화하면서 다양한 주파수대역의 무선신호를 양호한 품질로 송수신할 수 있는 통합 안테나에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antenna for a wireless repeater, and more particularly, to an integrated antenna capable of transmitting and receiving radio signals of various frequency bands with good quality while minimizing a performance variation according to a mounting surface.

중계기는 대형 빌딩의 내부나 지하층, 터널, 지하철 등과 같이 무선신호가 도달하기 어려운 음영 지역에 설치되어 무선 통신을 중계하는 장치로서, 이동통신(2G,3G,LTE) 중계기, TDMB 중계기, 소방 또는 사설 TRS(Trunked Radio Service) 중계기, FM 중계기 등과 같이 다양한 종류가 있다. Repeater is a device that relays radio communication installed in a shaded area where wireless signals are difficult to reach such as inside of a large building, a basement, a tunnel, a subway, etc. It is a mobile communication (2G, 3G, LTE) repeater, a TDMB repeater, TRS (Trunked Radio Service) repeater, FM repeater, and the like.

종래에는 음영 지역마다 이와 같이 다양한 종류의 중계기를 개별적으로 설치해야 하므로 설치 및 관리가 불편할 뿐만 아니라 건물 내 미관을 해치는 문제가 있었다.Conventionally, such various types of repeaters have to be individually installed in each shade area, so that installation and management are not only inconvenient, but also there is a problem that the aesthetics in the building are deteriorated.

이에 따라 최근에는 다양한 무선서비스를 통합하여 제공할 수 있는 통합 중계기에 대한 연구개발이 활발히 진행되고 있다. Recently, research and development on an integrated repeater capable of integrating various wireless services have been actively conducted.

그런데 통합 중계기에는 각각의 무선서비스에 대응하는 다수의 안테나가 설치되어야 하는데, 이로 인해 중계기의 크기가 지나치게 커지는 문제가 있고, 좁은 공간에 다수의 안테나를 배치하게 되면 서로 간의 간섭을 극복하여 안테나의 성능을 극대화시키는데 어려움이 있다.However, in the integrated repeater, a plurality of antennas corresponding to the respective wireless services must be installed. Therefore, there is a problem that the size of the repeater is excessively large. When a plurality of antennas are arranged in a narrow space, There is a difficulty in maximizing.

특허문헌 1은 이러한 문제를 해결하기 위하여 제한된 것으로서, 반사판에 직립 고정된 기판의 일면과 타면에 각각 저주파방사부와 고주파방사부를 형성한 통합 안테나를 제안하고 있다.Patent Document 1 proposes an integrated antenna in which a low-frequency radiation portion and a high-frequency radiation portion are formed on one surface and the other surface of a substrate fixed upright on a reflection plate, in order to solve such a problem.

그런데 특허문헌 1에 따른 통합안테나는, 반사판에 기판을 직립시켜야 하므로 전체 높이를 줄이는데 한계가 있고, 이로 인해 안테나의 소형화 요구에 부응하기 어려운 단점이 있다. 또한 반사판을 사용하기는 하지만 모노폴 안테나 기술을 적용함에 따라 설치면이 금속 재질인 경우에 성능이 크게 저하될 우려가 있다. 특히 특허문헌 1의 도면에는 고주파 영역의 수직방향 방사패턴과 수평방향 방사패턴이 모두 매우 불규칙한 것으로 나타나 있어 이를 개선할 필요가 있다.However, in the integrated antenna according to Patent Document 1, since the substrate must be erected on the reflector, there is a limitation in reducing the overall height, which makes it difficult to meet the demand for miniaturization of the antenna. In addition, although the reflector is used, the monopole antenna technology may result in a significant degradation in performance when the mounting surface is made of metal. In particular, in the drawing of Patent Document 1, both the vertical radiation pattern and the horizontal radiation pattern in the high frequency region are shown to be very irregular, and it is necessary to improve this.

등록특허 제10-1152217호(2012.06.08 공고)Registration No. 10-1152217 (Announcement of Jun. 20, 2012)

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 다수의 주파수 대역에 대해 우수한 방사성능을 가지면서도 종래보다 소형화할 수 있는 통합 안테나를 제공하는데 그 목적이 있다. 또한 설치면의 재질에 따른 성능 편차를 최소화할 수 있는 통합 안테나를 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide an integrated antenna which has excellent radiation performance for a plurality of frequency bands and can be miniaturized as compared with the related art. It is also an object of the present invention to provide an integrated antenna capable of minimizing a performance variation according to a material of a mounting surface.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양상은, 금속판; 상기 금속판의 하부에 평행하게 배치되는 것으로서, 제1기판과, 상기 제1기판의 저면에 형성된 방사패턴을 포함하는 제1 안테나; 상단이 상기 금속판의 천정에 고정된 상태에서 상기 금속판과 상기 제1 안테나의 사이에 수직으로 배치되는 것으로서, 제2 기판과, 상기 제2 기판의 일면에 형성된 방사패턴을 포함하는 제2 안테나를 포함하는 통합 안테나를 제공한다.In order to achieve this object, one aspect of the present invention is a metal plate comprising: a metal plate; A first antenna including a first substrate and a radiation pattern formed on a bottom surface of the first substrate, the first antenna being disposed parallel to a lower portion of the metal plate; And a second antenna disposed vertically between the metal plate and the first antenna in a state where an upper end is fixed to the ceiling of the metal plate, the second antenna including a radiation pattern formed on one surface of the second substrate To provide an integrated antenna.

본 발명의 일 양상에 따른 통합 안테나에서, 상기 제1 안테나는, FM신호용 방사패턴, TDMB신호용 방사패턴. TRS신호용 방사패턴 중에서 적어도 하나를 포함하고, 상기 제2 안테나는 이동통신용 방사패턴을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 안테나는, 사각형의 폐루프 구조를 갖는 제1 방사패턴; 상기 제1 방사패턴에서 분기되어 상기 제1 방사패턴의 3개 변과 평행하게 배치된 개방루프 형태의 제2 방사패턴; 상기 제1 방사패턴의 일 변에서 분기되어 상기 제1 방사패턴과 제2 방사패턴의 사이로 연장된 직선 형태의 제3 방사패턴을 포함하며, 상기 제1 방사패턴 및 상기 제2 방사패턴은 FM신호용이고, 상기 제3 방사패턴은 TDMB 신호용일 수 있다.In the integrated antenna according to one aspect of the present invention, the first antenna is a radiation pattern for an FM signal, and a radiation pattern for a TDMB signal. TRS signal, and the second antenna may include a radiation pattern for mobile communication. Here, the first antenna may include a first radiation pattern having a rectangular closed loop structure; A second radiation pattern in the form of an open loop branched from the first radiation pattern and arranged in parallel with three sides of the first radiation pattern; The first radiation pattern and the second radiation pattern being branched at one side of the first radiation pattern and extending between the first radiation pattern and the second radiation pattern, And the third radiation pattern may be for a TDMB signal.

또한 상기 제1 방사패턴의 폐루프 바깥쪽에 위치하며, 상기 제1 방사패턴의 모서리 부분에서 분기되어 상기 제1 기판의 가장자리를 따라 형성된 역L형의 제4 방사패턴; 상기 제4 방사패턴과는 반대쪽에서 상기 제1 방사패턴의 모서리 부분에서 분기되어 상기 제4 방사패턴과 마주보도록 배치된 역L형의 패턴과 그 내측에서 상기 제1 방사패턴과 평행하게 배치된 직선형 패턴을 포함하는 제5 방사패턴; 상기 제1 방사패턴과 상기 제2 방사패턴의 내측에 위치하며, 한 변이 상기 제1 방사패턴과 연결된 사각형의 제6 방사패턴을 더 포함하며, 상기 제4 및 제5 방사패턴은 TDMB신호용이고, 상기 제6방사패턴은 TRS 신호용일 수 있다.An L-shaped fourth radiation pattern which is located outside the closed loop of the first radiation pattern and which is branched at an edge portion of the first radiation pattern and is formed along an edge of the first substrate; An L-shaped pattern branched from an edge portion of the first radiation pattern at a side opposite to the fourth radiation pattern and arranged to face the fourth radiation pattern, and a linear L-shaped pattern arranged in parallel with the first radiation pattern, A fifth radiation pattern comprising a pattern; The fourth radiation pattern is for a TDMB signal, and the fourth radiation pattern is for a TDMB signal, and the fourth radiation pattern is for a TDMB signal, The sixth radiation pattern may be for a TRS signal.

또한 상기 제1 기판의 상면에서 상기 제6방사패턴의 반대쪽에는 TRS 대역폭 개선을 위한 기생소자 패턴이 형성되고, 상기 기생소자 패턴은 상기 제6방사패턴과 전자기적으로 커플링될 수 있다.A parasitic element pattern for improving the TRS bandwidth is formed on the upper surface of the first substrate on the opposite side of the sixth radiation pattern, and the parasitic element pattern may be electromagnetically coupled to the sixth radiation pattern.

또한 상기 제2 안테나는, 상기 제2기판의 일면에 서로 이격되어 형성된 이동통신용의 제7 방사패턴과 기생소자 패턴을 포함하며, 상기 기생소자 패턴은 상기 제7 방사패턴의 상단에 형성된 단차와 상기 제2기판의 가장자리 사이에 배치된 L형의 패턴일 수 있다.The second antenna includes a seventh radiation pattern and a parasitic element pattern for mobile communication spaced apart from each other on one surface of the second substrate. The parasitic element pattern includes a stepped portion formed at an upper end of the seventh radiation pattern, And may be an L-shaped pattern disposed between the edges of the second substrate.

또한 본 발명의 일 양상에 따른 통합 안테나는, 상기 금속판에 연결된 커넥터; 상기 금속판의 저면에 설치되는 것으로서, 상기 커넥터와 연결되는 제1 포트, 상기 제1 안테나와 연결되는 제2 포트, 상기 제2 안테나와 연결되는 제3 포트, 상기 제1 포트와 상기 제2 포트의 사이에 설치되는 제1 대역통과필터, 상기 제1 포트와 상기 제3 포트의 사이에 설치되는 제2 대역통과필터를 포함하는 대역분배기를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an integrated antenna comprising: a connector connected to the metal plate; A first port connected to the connector, a second port connected to the first antenna, a third port connected to the second antenna, and a second port connected to the first port and the second port, And a second band-pass filter disposed between the first port and the third port. The first band-pass filter is disposed between the first port and the third port.

본 발명에 따르면, 루프식 안테나와 모노폴 안테나를 포함하는 2중 구조를 채용함으로써 FM, TDMB, TRS, 이동통신 등에 걸친 광대역의 신호를 효과적으로 송수신할 수 있고, 방사패턴의 집적도를 높임으로써 안테나 전체의 크기와 두께를 크게 줄일 수 있다. 또한 안테나 자체를 금속판과 연결한 상태에서 개발함으로써 설치면의 재질에 의한 성능 편차를 크게 줄일 수 있다.According to the present invention, by employing a dual structure including a loop antenna and a monopole antenna, it is possible to effectively transmit and receive a wideband signal over FM, TDMB, TRS, and mobile communication, and to increase the degree of integration of radiation patterns, Size and thickness can be greatly reduced. Also, by developing the antenna itself in a state of being connected to the metal plate, the performance deviation due to the material of the mounting surface can be greatly reduced.

또한 종래에 비하여 절반 정도의 길이와 두께로 제작할 수 있기 때문에 천정 등에 설치할 때 크게 돌출되지 않으며, 다수의 중계기를 개별적으로 설치할 필요가 없으므로 설치영역의 미관을 개선할 수 있는 이점이 있다.In addition, since it can be manufactured with a length and a thickness of about half that of the conventional one, it does not largely protrude when installed on a ceiling or the like, and there is no need to individually install a plurality of repeaters, which is advantageous in that the beauty of the installation area can be improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 통합 안테나의 분해 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 통합 안테나의 단면도
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 통합 안테나의 단면도
도 4는 대역분배기의 구성도
도 5a 및 도 5b는 제1 안테나의 저면도 및 평면도
도 6은 제2 안테나의 정면도
도 7a 및 도 7b는 각각 제1 안테나와 제2 안테나의 반사계수를 나타낸 그래프
도 8a 및 도 8b는 제1 안테나의 수평방향 및 수직방향의 방사패턴을 나타낸 도면
도 9a 및 도 9b는 제2 안테나의 수평방향 및 수직방향의 방사패턴을 나타낸 도면1 is an exploded perspective view of a broadband integrated antenna according to an embodiment of the present invention;
2 is a cross-sectional view of a broadband integrated antenna according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a wideband integrated antenna according to another embodiment of the present invention
4 is a block diagram of a band distributor
5A and 5B are a bottom view and a top view of the first antenna,
6 is a front view of the second antenna
7A and 7B are graphs showing reflection coefficients of the first antenna and the second antenna, respectively,
8A and 8B are diagrams showing radiation patterns in the horizontal direction and the vertical direction of the first antenna
Figs. 9A and 9B are views showing radiation patterns in the horizontal direction and the vertical direction of the second antenna

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

참고로 본 명세서에서 하나의 구성요소(element)가 다른 구성요소와 연결, 결합, 또는 전기적으로 연결되는 경우는, 다른 구성요소와 직접적으로 연결, 결합, 또는 전기적으로 연결되는 경우뿐만 아니라 중간에 다른 요소를 사이에 두고 간접적으로 연결, 결합, 또는 전기적으로 연결되는 경우도 포함한다. 또한 하나의 구성요소가 다른 구성요소와 직접적으로 연결, 결합, 또는 전기적으로 연결되는 경우는 중간에 다른 요소가 개재되지 않는 것을 의미한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함 또는 구비하는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하거나 구비할 수 있는 것을 의미한다. 또한 본 명세서에 첨부된 도면은 발명의 요지를 이해하기 쉽도록 실제 축척을 무시하고 작도된 것이므로 이로 인해 본 발명의 권리범위가 제한되어서는 아니 됨을 미리 밝혀 둔다.Note that, in the present specification, when an element is connected, coupled, or electrically connected to another element, not only the case where it is directly connected, coupled, or electrically connected to another element, But also indirectly connected, coupled, or electrically connected to each other with the elements interposed therebetween. Also, when an element is directly connected, coupled, or electrically connected to another element, it means that no other element is interposed in between. Also, it is to be understood that a part including or including an element does not exclude other elements, but may further include or be equipped with other elements, unless specifically stated otherwise. It should be noted that the drawings attached hereto are constructed to ignore actual scale so that the gist of the invention can be easily understood, and thus the scope of the scope of the present invention should not be limited.

도 1과 도 2는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 안테나(100)의 분해사시도와 단면도를 나타낸 것이다.1 and 2 are an exploded perspective view and a cross-sectional view of an integrated antenna 100 according to an embodiment of the present invention, respectively.

도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 안테나(100)는 금속판(110)과, 금속판(110)의 하부에 금속판(110)과 평행하게 배치되는 제1 안테나(120)와, 금속판(110)과 제1 안테나(120)의 사이에 수직으로 배치되고 상단이 금속판(110)에 고정된 제2 안테나(130)와, 상기 금속판(110), 제1 안테나(120) 및 제2 안테나(130)의 외곽을 둘러싸서 지지하는 절연재질의 하우징(140)을 포함한다.As shown in the drawing, the integrated antenna 100 according to an embodiment of the present invention includes a metal plate 110, a first antenna 120 disposed under the metal plate 110 and disposed parallel to the metal plate 110, A second antenna 130 vertically disposed between the metal plate 110 and the first antenna 120 and having an upper end fixed to the metal plate 110 and a second antenna 130 vertically disposed between the metal plate 110 and the first antenna 120, And a housing 140 which surrounds the outer periphery of the antenna 130 and supports the antenna 130.

금속판(110)은 접지 및 반사판 역할을 한다. 만일 금속판을 포함하지 않으면 안테나를 지하철 천정 등과 같은 금속면에 설치할 경우 안테나의 성능이 현저하게 저하되는 문제가 발생하지만, 본 발명과 같이 통합 안테나(100)에 금속판(110)을 자체적으로 포함시키면 통합 안테나(100)를 어떠한 장소에 설치하더라도 안정적으로 동작할 수 있는 이점이 있다.The metal plate 110 serves as a ground and reflector. However, if the antenna is installed on a metal surface such as a subway ceiling or the like, the performance of the antenna may be seriously degraded. However, if the metal plate 110 is included in the integrated antenna 100 as in the present invention, There is an advantage that the antenna 100 can be stably operated regardless of the location thereof.

금속판(110)에는 제1커넥터(151)와 제2 커넥터(152)가 관통 결합되고, 제1 커텍터(151)는 제1 급전선(171)에 의해 제1 안테나(120)와 연결되고, 제2 커넥터(152)는 제2 급전선(172)에 의해 제2 안테나(130)와 연결된다.The first connector 151 and the second connector 152 are connected to the metal plate 110. The first connector 151 is connected to the first antenna 120 by the first feeder line 171, 2 connector 152 is connected to the second antenna 130 by the second feeder line 172.

그러나 제1 안테나(120)와 제2 안테나(130)의 전기적 연결 방식이 이에 한정되는 것은 아니다. However, the electrical connection between the first antenna 120 and the second antenna 130 is not limited thereto.

예를 들어 도 3에 나타낸 바와 같이, 금속판(110)에 커넥터(150)를 결합하고, 금속판(110)의 저면에 커넥터(150)와 전기적으로 연결된 대역분배기(160)를 설치할 수 있다. For example, as shown in FIG. 3, a connector 150 may be coupled to the metal plate 110, and a band distributor 160 electrically connected to the connector 150 may be installed on the bottom surface of the metal plate 110.

대역분배기(160)는 도 4에 예시한 바와 같이, 커넥터(150)와 전기적으로 연결되는 제1 포트(165), 제1 급전선(171)에 의해 제1 안테나(120)와 전기적으로 연결되는 제2 포트(167), 제2 급전선(172)에 의해 제2 안테나(130)와 전기적으로 연결되는 제3 포트(169), 제1 포트(165)와 제2 포트(167)의 사이에 설치되는 제1대역통과필터(161), 제1 포트(165)와 제3 포트(169)의 사이에 설치되는 제2대역통과필터(162)를 포함할 수 있다.4, the band splitter 160 includes a first port 165 electrically connected to the connector 150, a second port 165 electrically connected to the first antenna 120 by the first feed line 171, A third port 169 electrically connected to the second antenna 130 by the second port 167 and the second feeder line 172, and a second port 169 provided between the first port 165 and the second port 167 A first band-pass filter 161, and a second band-pass filter 162 disposed between the first port 165 and the third port 169.

예를 들어 제1 대역통과필터(161)는 88~470MHz 대역의 신호를 통과시키고, 제2 대역통과필터(162)는 698~2700MHz 대역의 신호를 통과시킬 수 있다.For example, the first band-pass filter 161 may pass signals in the 88 to 470 MHz band, and the second band-pass filter 162 may pass the signals in the 698 to 2700 MHz band.

제1 안테나(120)는 FM(88~108MHz), TDMB(174~216MHz), TRS(350~470MHz) 등의 무선서비스를 위한 것으로서 루프 안테나 구조를 갖는다. 이와 같이 루프 안테나 구조를 적용하면 금속판(110)에 근접한 상태에서도 금속판(110)의 영향을 최소화함으로써 주파수 선택성을 향상시킬 수 있고 안테나의 소형화가 가능한 이점이 있다.The first antenna 120 has a loop antenna structure for radio services such as FM (88 to 108 MHz), TDMB (174 to 216 MHz) and TRS (350 to 470 MHz). If the loop antenna structure is applied as described above, the influence of the metal plate 110 is minimized even in the state of being close to the metal plate 110, thereby improving the frequency selectivity and miniaturizing the antenna.

본 발명의 실시예에 따른 통합 안테나(100)에서는 금속판(110)과 제1 안테나(120)가 비슷한 크기를 가지고 대략 100cm정도의 간격으로 이격된 채 수평으로 배치된다. 특히 넓은 면적의 금속판(110)이 근접 설치된 상태에서 송수신 품질을 확보할 수 있도록 설계되었기 때문에 통합 안테나(100)를 지하철 천정 등과 같은 금속면에 설치하더라도 송수신 품질을 일정하게 유지할 수 있다.In the integrated antenna 100 according to the embodiment of the present invention, the metal plate 110 and the first antenna 120 are arranged horizontally while being spaced apart from each other by approximately 100 cm. In particular, since the metal plate 110 is designed to secure transmission / reception quality in a state where the metal plate 110 is installed close to the metal plate 110, the transmission / reception quality can be maintained constant even when the integrated antenna 100 is installed on a metal surface such as a subway ceiling.

보다 구체적으로 살펴보면, 제1 안테나(120)는 도 5a의 저면도 및 도 5b의 평면도에 나타낸 바와 같이, 기판(128)과, 기판(128)의 저면에 형성된 제1 내지 제6 방사패턴(121,122,123,124,125,126)과, 기판(128)의 상면에 형성된 기생소자 패턴(127)을 포함할 수 있다. 5A and a plan view of FIG. 5B, the first antenna 120 includes a substrate 128 and first to sixth radiation patterns 121, 122, 123, 124, 125, 126 formed on the bottom surface of the substrate 128 And a parasitic element pattern 127 formed on the upper surface of the substrate 128.

이러한 방사패턴과 기생소자 패턴은 동박으로 이루어질 수 있다. 기판(128)의 한쪽 모서리 부근에는 제1 급전선(171)이 연결되는 급전부(129)가 형성된다.Such a radiation pattern and a parasitic element pattern can be made of copper foil. A feeder 129 to which the first feeder line 171 is connected is formed near one edge of the substrate 128.

먼저, 제1 방사패턴(121)과 제2 방사패턴(122)은 FM(88~108MHz) 신호의 송수신을 위한 것으로서, 제1 방사패턴(121)은 급전부(129)와 전기적으로 연결되며 전체적으로 4각형의 폐루프(closed loop) 구조를 가진다.The first radiation pattern 121 and the second radiation pattern 122 are for transmitting and receiving an FM (88 to 108 MHz) signal. The first radiation pattern 121 is electrically connected to the feeder 129, It has a quadrilateral closed loop structure.

또한 제1 방사패턴(121)의 3개 변은 기판(128)의 가장자리를 따라 배치되고, 나머지 1개 변은 기판(128)의 가장자리로부터 일정 거리 이격된다. 또한 제1 방사패턴(121)에서 후술하는 제3 방사패턴(123)과 평행한 변은 서로 평행하게 배치된 이중 패턴으로 이루어질 수 있다.The three sides of the first radiation pattern 121 are arranged along the edge of the substrate 128 and the other side is spaced apart from the edge of the substrate 128 by a certain distance. In addition, the side parallel to the third radiation pattern 123 described later in the first radiation pattern 121 may be a double pattern arranged in parallel with each other.

제2 방사패턴(122)은 제1 방사패턴(121)의 폐루프 내에 위치하며, 급전부(129)의 부근에서 제1 방사패턴(121)으로부터 분기되어 제1 방사패턴(121)의 3개 변과 평행하게 배치된 개방루프(open loop) 형태를 갖는다.The second radiation pattern 122 is located in the closed loop of the first radiation pattern 121 and is branched from the first radiation pattern 121 in the vicinity of the feeding part 129 to form three And has an open loop shape arranged in parallel with the sides.

제3 방사패턴(123)은 TDMB(174~216MHz) 신호의 송수신을 위한 것으로서, 제2 방사패턴(122)의 개방된 변에 대응하는 제1 방사패턴(121)의 일 변에서 수직으로 분기되어 제1 방사패턴(121)과 제2 방사패턴(122) 사이로 연장된 직선 형태를 갖는다.The third radiation pattern 123 is for transmitting and receiving a TDMB signal (174 to 216 MHz) and is branched vertically at one side of the first radiation pattern 121 corresponding to the open side of the second radiation pattern 122 And has a straight line shape extending between the first radiation pattern 121 and the second radiation pattern 122.

제4 방사패턴(124)과 제5 방사패턴(125)은 TDMB(174~216MHz) 신호의 송수신을 위한 것으로서, 제1 방사패턴(121)의 폐루프 바깥쪽에 위치한다. The fourth radiation pattern 124 and the fifth radiation pattern 125 are for transmitting and receiving a TDMB signal (174 to 216 MHz) and are located outside the closed loop of the first radiation pattern 121.

구체적으로 살펴보면, 제4 방사패턴(124)은 제1 방사패턴(121)의 모서리 부분에서 기판의 가장자리를 따라 형성된 역L형 패턴이고, 제5 방사패턴(125)은 제4 방사패턴(124)과는 반대쪽에서 제1 방사패턴(121)의 모서리 부분에서 기판의 가장자리를 따라 제4 방사패턴(124)과 마주보도록 형성된 역L형 패턴과 그 내측에서 제1 방사패턴(121)과 평행하게 배치된 직선형 패턴을 포함한다.Specifically, the fourth radiation pattern 124 is an inverted L-shaped pattern formed along the edge of the substrate at the corner of the first radiation pattern 121, and the fifth radiation pattern 125 is the fourth radiation pattern 124, Shaped pattern formed so as to face the fourth radiation pattern 124 along the edge of the substrate at the corner portion of the first radiation pattern 121 on the side opposite to the first radiation pattern 121, ≪ / RTI >

제6 방사패턴(126)은 TRS(350~470MHz) 신호의 송수신을 위한 것으로서, 제1 방사패턴(121)과 제2 방사패턴(122)의 내측에 위치하며, 한 변이 제1 방사패턴(121)과 연결된 4각형의 패턴이다.The sixth radiation pattern 126 is for transmitting and receiving TRS signals (350 to 470 MHz) and is located inside the first radiation pattern 121 and the second radiation pattern 122, ). ≪ / RTI >

한편 기판(128)의 상면에는 도 5b에 나타낸 바와 같이 대략 직사각형의 기생소자 패턴(127)이 제6 방사패턴(126)의 반대쪽에 형성되며, 기생소자 패턴(127)은 제6 방사패턴(126)에서 방사되는 전력으로부터 유도된 신호를 2차 방사함으로써 TRS 대역폭을 향상시키는 역할을 한다. 따라서 기생소자 패턴(127)은 급전부(129)와 직접 전기적으로 연결되지는 않으며 제6 방사패턴(126)과 전자기적으로 커플링된 상태이다.5B, a substantially rectangular parasitic element pattern 127 is formed on the opposite side of the sixth radiation pattern 126 and a parasitic element pattern 127 is formed on the upper surface of the substrate 128 in the sixth radiation pattern 126 ) To enhance the TRS bandwidth by secondly radiating the signal derived from the power radiated from the antenna. Thus, the parasitic element pattern 127 is not directly electrically connected to the feed portion 129 but is electromagnetically coupled to the sixth radiation pattern 126. [

제2 안테나(130)는 698~960MHz 대역, 1710~2700MHz 대역의 무선서비스(예, 이동통신서비스)를 위한 것으로서 모노폴(monopole) 안테나 구조를 갖는다.The second antenna 130 is for a wireless service (e.g., mobile communication service) in a band of 698 to 960 MHz and 1710 to 2700 MHz, and has a monopole antenna structure.

제2 안테나(130)는 도 6에 나타낸 바와 같이, 기판(138)과, 기판(138)의 일면에 서로 이격되어 형성된 제7 방사패턴(131)과 기생소자 패턴(132)을 포함한다.6, the second antenna 130 includes a substrate 138 and a seventh radiation pattern 131 and a parasitic element pattern 132 formed on one surface of the substrate 138.

제7 방사패턴(131)은 Low Band LTE 12, LTE 20, LTE5, LTE 8 대역 등의 미들밴드(698~960MHz)와, 1710~2170MHz, LTE1, LTE2, LTE3, LTE 4 대역 등의 일부 하이밴드를 커버하기 위한 용도이다.The seventh radiation pattern 131 includes a middle band (698 to 960 MHz) such as the Low Band LTE 12, the LTE 20, the LTE 5 and the LTE 8 bands, and some high bands such as the 1710 to 2170 MHz, the LTE1, the LTE2, the LTE3, . ≪ / RTI >

제7 방사패턴(131)은 대략 사각의 패턴으로서, 급전패턴(135)을 통해 기판(138)의 가장자리에 형성된 급전부(139)와 연결되며, 상단부에는 기생소자 패턴(132)을 배치하기 위한 단차(137)가 형성된다.The seventh radiation pattern 131 is a substantially quadrangular pattern and is connected to the feeding part 139 formed at the edge of the substrate 138 via the power feeding pattern 135 and the parasitic element pattern 132 A step 137 is formed.

기생소자 패턴(132)은 1710~2700MHz 대역의 대역폭을 향상시키는 역할을 하며, 제7 방사패턴(131)에서 방사되는 전력으로부터 유도된 신호를 2차 방사하여 2300~2690MHz, LTE30, LTE40, LTE7 대역 등을 커버한다.The parasitic element pattern 132 serves to improve the bandwidth of the 1710-2700 MHz band and secondarily radiates a signal derived from the power radiated from the seventh radiation pattern 131 to generate a band of 2300 ~ 2690 MHz, LTE30, LTE40, LTE7 And so on.

기생소자 패턴(132)은 기판(138)의 상단과 제7 방사패턴(131)의 단차(137) 사이의 영역에 배치되는 대략 L형의 패턴이다.The parasitic element pattern 132 is a substantially L-shaped pattern disposed in a region between the upper end of the substrate 138 and the step 137 of the seventh radiation pattern 131.

한편 도 6a 및 도 6b는 각각 제1 안테나(120)와 제2 안테나(130)의 반사계수(VSWR)를 나타낸 것으로서, 제1 안테나(120)의 경우 88MHz, 108MHz, 176MHz, 217MHz, 350MHz, 450MHz 등에서 우수한 공진 특성을 보이고, 제2 안테나(130)의 경우 700MHz, 960MHz, 1710MHz, 2110MHz, 2690MHz 등에서 우수한 공진 특성을 보이는 것을 알 수 있다.6A and 6B show the reflection coefficient VSWR of the first antenna 120 and the second antenna 130, respectively. In the case of the first antenna 120, 88 MHz, 108 MHz, 176 MHz, 217 MHz, 350 MHz, 450 MHz And the second antenna 130 exhibits excellent resonance characteristics at 700 MHz, 960 MHz, 1710 MHz, 2110 MHz, 2690 MHz, and the like.

또한 도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 안테나(100)에서 제1 안테나(120)의 수평방향 방사패턴 및 수직방향 방사패턴을 각각 나타낸 것이고, 도 8a 및 도 8b는 본 발명의 제2 안테나(130)의 수평방향 방사패턴 및 수직방향 방사패턴을 각각 나타낸 것이다. 7A and 7B illustrate a horizontal radiation pattern and a vertical radiation pattern of the first antenna 120 in the integrated antenna 100 according to an embodiment of the present invention. FIG. 8A and FIG. The horizontal radiation pattern and the vertical radiation pattern of the second antenna 130 of FIG.

도면을 참조하면, 제1 안테나(120)와 제2 안테나(130)의 수평방향 방사패턴은 모두 매우 양호하며, 제2 안테나(130)의 수직방향 방사패턴에 약간의 찌그러짐이 나타나지만 이 점은 수평방향 방사패턴의 양호함에 의해 커버될 수 있는 정도이다.Referring to the drawings, the horizontal radiation patterns of the first antenna 120 and the second antenna 130 are all very good, and a slight distortion appears in the vertical radiation pattern of the second antenna 130, Directional radiation pattern. ≪ RTI ID = 0.0 >

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 통합 안테나(100)는 루프식 안테나와 모노폴 안테나를 포함하는 2중 구조를 채용함으로써 FM(88~108MHz), TDMB(174~216MHz), TRS(350~470MHz), 이동통신(698~2700MHz)에 걸친 광대역 신호를 효과적으로 송수신할 수 있고, 방사패턴의 집적도가 매우 높기 때문에 안테나 전체의 크기와 두께를 크게 줄일 수 있다.As described above, the integrated antenna 100 according to the embodiment of the present invention adopts a duplex structure including a loop antenna and a monopole antenna, so that FM (88 to 108 MHz), TDMB (174 to 216 MHz), TRS (350 to 470 MHz) , A wideband signal over a mobile communication (698 to 2700 MHz) can be efficiently transmitted and received, and the radiation pattern is highly integrated, thereby greatly reducing the size and thickness of the entire antenna.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고 구체적인 적용 과정에서 다양하게 변형 또는 수정되어 실시될 수 있으며, 변형 또는 수정된 실시예도 후술하는 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에 속함은 당연하다 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments.

100: 광대역 통합 안테나 110: 금속판
120: 제1 안테나 121: 제1 방사패턴
122: 제2 방사패턴 123: 제3 방사패턴
124: 제4 방사패턴 125: 제5 방사패턴
126: 제6 방사패턴 127: 기생소자 패턴
128: 기판 129: 급전부
130: 제2 안테나 131: 제7 방사패턴
132: 기생소자 패턴 138: 기판
139: 급전부 140: 하우징
150,151,152: 커넥터 160: 대역분배기
171,172 급전선100: broadband integrated antenna 110: metal plate
120: first antenna 121: first radiation pattern
122: second radiation pattern 123: third radiation pattern
124: fourth radiation pattern 125: fifth radiation pattern
126: Sixth radiation pattern 127: Parasitic element pattern
128: substrate 129:
130: second antenna 131: seventh radiation pattern
132: parasitic element pattern 138: substrate
139: power feeder 140: housing
150, 151, 152: connector 160:
171,172 Feeder

Claims (7)

금속판;
상기 금속판의 하부에 평행하게 배치되는 것으로서, 제1기판과, 상기 제1기판의 저면에 형성된 방사패턴을 포함하는 제1 안테나;
상단이 상기 금속판의 천정에 고정된 상태에서 상기 금속판과 상기 제1 안테나의 사이에 수직으로 배치되는 것으로서, 제2 기판과, 상기 제2 기판의 일면에 형성된 방사패턴을 포함하는 제2 안테나를 포함하는 통합 안테나plate;
A first antenna including a first substrate and a radiation pattern formed on a bottom surface of the first substrate, the first antenna being disposed parallel to a lower portion of the metal plate;
And a second antenna disposed vertically between the metal plate and the first antenna in a state where an upper end is fixed to the ceiling of the metal plate, the second antenna including a radiation pattern formed on one surface of the second substrate Integrated antenna 제1항에 있어서,
상기 제1 안테나는, FM신호용 방사패턴, TDMB신호용 방사패턴. TRS신호용 방사패턴 중에서 적어도 하나를 포함하고, 상기 제2 안테나는 이동통신용 방사패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 통합안테나The method according to claim 1,
The first antenna is a radiation pattern for an FM signal, and a radiation pattern for a TDMB signal. TRS signal, and the second antenna includes a radiation pattern for mobile communication. 제2항에 있어서, 상기 제1 안테나는,
사각형의 폐루프 구조를 갖는 제1 방사패턴;
상기 제1 방사패턴에서 분기되어 상기 제1 방사패턴의 3개 변과 평행하게 배치된 개방루프 형태의 제2 방사패턴;
상기 제1 방사패턴의 일 변에서 분기되어 상기 제1 방사패턴과 제2 방사패턴의 사이로 연장된 직선 형태의 제3 방사패턴
을 포함하며, 상기 제1 방사패턴 및 상기 제2 방사패턴은 FM신호용이고, 상기 제3 방사패턴은 TDMB 신호용인 것을 특징으로 하는 통합 안테나The antenna of claim 2, wherein the first antenna comprises:
A first radiation pattern having a rectangular closed loop structure;
A second radiation pattern in the form of an open loop branched from the first radiation pattern and arranged in parallel with three sides of the first radiation pattern;
A third radiation pattern that is branched at one side of the first radiation pattern and extends between the first radiation pattern and the second radiation pattern,
Characterized in that the first radiation pattern and the second radiation pattern are for FM signals and the third radiation pattern is for a TDMB signal. 제3항에 있어서,
상기 제1 방사패턴의 폐루프 바깥쪽에 위치하며, 상기 제1 방사패턴의 모서리 부분에서 분기되어 상기 제1 기판의 가장자리를 따라 형성된 역L형의 제4 방사패턴;
상기 제4 방사패턴과는 반대쪽에서 상기 제1 방사패턴의 모서리 부분에서 분기되어 상기 제4 방사패턴과 마주보도록 배치된 역L형의 패턴과 그 내측에서 상기 제1 방사패턴과 평행하게 배치된 직선형 패턴을 포함하는 제5 방사패턴;
상기 제1 방사패턴과 상기 제2 방사패턴의 내측에 위치하며, 한 변이 상기 제1 방사패턴과 연결된 사각형의 제6 방사패턴
을 포함하며, 상기 제4 및 제5 방사패턴은 TDMB신호용이고, 상기 제6방사패턴은 TRS 신호용인 것을 특징으로 하는 통합 안테나The method of claim 3,
An L-shaped fourth radiation pattern which is located outside the closed loop of the first radiation pattern and which is branched at an edge portion of the first radiation pattern and formed along an edge of the first substrate;
An L-shaped pattern branched from an edge portion of the first radiation pattern at a side opposite to the fourth radiation pattern and arranged to face the fourth radiation pattern, and a linear L-shaped pattern arranged in parallel with the first radiation pattern, A fifth radiation pattern comprising a pattern;
A first radiation pattern and a second radiation pattern which are located inside the first radiation pattern,
Wherein the fourth and fifth radiation patterns are for a TDMB signal and the sixth radiation pattern is for a TRS signal. 제4항에 있어서,
상기 제1 기판의 상면에서 상기 제6방사패턴의 반대쪽에는 TRS 대역폭 개선을 위한 기생소자 패턴이 형성되고, 상기 기생소자 패턴은 상기 제6방사패턴과 전자기적으로 커플링된 것을 특징으로 하는 통합 안테나5. The method of claim 4,
Wherein a parasitic element pattern for improving a TRS bandwidth is formed on an upper surface of the first substrate opposite to the sixth radiation pattern and the parasitic element pattern is electromagnetically coupled to the sixth radiation pattern. 제4항에 있어서,
상기 제2 안테나는, 상기 제2기판의 일면에 서로 이격되어 형성된 이동통신용의 제7 방사패턴과 기생소자 패턴을 포함하며,
상기 기생소자 패턴은 상기 제7 방사패턴의 상단에 형성된 단차와 상기 제2기판의 가장자리 사이에 배치된 L형의 패턴인 것을 특징으로 하는 통합 안테나5. The method of claim 4,
Wherein the second antenna includes a seventh radiation pattern and a parasitic element pattern for mobile communication spaced apart from each other on one surface of the second substrate,
Wherein the parasitic element pattern is an L-shaped pattern disposed between a step formed at an upper end of the seventh radiation pattern and an edge of the second substrate. 제1항에 있어서,
상기 금속판에 연결된 커넥터;
상기 금속판의 저면에 설치되는 것으로서, 상기 커넥터와 연결되는 제1 포트, 상기 제1 안테나와 연결되는 제2 포트, 상기 제2 안테나와 연결되는 제3 포트, 상기 제1 포트와 상기 제2 포트의 사이에 설치되는 제1 대역통과필터, 상기 제1 포트와 상기 제3 포트의 사이에 설치되는 제2 대역통과필터를 포함하는 대역분배기
를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 안테나The method according to claim 1,
A connector connected to the metal plate;
A first port connected to the connector, a second port connected to the first antenna, a third port connected to the second antenna, and a second port connected to the first port and the second port, And a second band-pass filter provided between the first port and the third port, wherein the first band-
Characterized in that the integrated antenna
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