KR20190131666A - Indirect Feeding Type Wide Band Antenna for 5G Telecomm - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광대역 안테나에 관한 것으로서, 특히 간접 커플링(Coupling) 방식을 적용하여 서로 이격된 방사체와 급전라인 간의 간접 커플링을 유도하여 이중 공진을 만들어 대역폭을 크게 개선하는 광대역 특성을 가진 안테나 구조를 제공하는 간접 급전형 5G용 광대역 안테나에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적인 패치 안테나는 마이크로스트립 라인 급전을 통해 급전되고 있으며, 크기를 반파장 패치 안테나로 설계하며, 이로 인하여 광대역 구조를 만족하기에 대역폭이 매우 좁은 단점이 있다.A general patch antenna is fed through a microstrip line feeding, and the size of the patch antenna is designed as a half-wave patch antenna, which has a disadvantage in that the bandwidth is very narrow to satisfy the broadband structure.
기존의 패치 안테나는 방사부와 급전부 역할을 하는 전력 분배기의 출력 선로들과 직접적으로 연결되어 급전부와 방사부가 직접 연결될 때 나타나는 임피던스 부정합과 방사 효율의 저하가 되는 문제점이 있다.Existing patch antennas are directly connected to the output lines of the power divider serving as the radiator and the feeder, and thus there is a problem in that impedance mismatch and degradation of radiation efficiency appear when the feeder and the radiator are directly connected.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 하기의 도 1에 도시된 바와 같이, 개구 결합 패치 안테나의 구조를 제시한다.In order to solve this problem, as shown in Figure 1 below, the structure of the aperture coupling patch antenna.
도 1은 종래 기술에 따른 개구 결합 패치 안테나의 측면을 나타낸 도면이고, 도 2는 종래 기술에 따른 개구 결합 패치 안테나의 반사 손실을 나타낸 도면이며, 도 3은 종래 기술에 따른 개구 결합 패치 안테나의 방사 패턴을 나타낸 도면이다.1 is a view showing the side of the aperture coupling patch antenna according to the prior art, Figure 2 is a view showing the reflection loss of the aperture coupling patch antenna according to the prior art, Figure 3 is a radiation of the aperture coupling patch antenna according to the prior art The figure which shows a pattern.
종래 기술에 따른 개구 결합 패치 안테나(10)는 직사각형 형태의 방사부(12)가 제1 유전체(13)의 상부면에 결합되고, 상기 방사부(12)의 일측면에 마이크로스트립 급전선을 형성하여 마이크로스트립 급전을 수행하고, 상기 제1 유전체(13)의 하면과 제2 유전체(14)의 사이에 슬롯 개구(15)를 형성한 접지부(16)를 포함하며, 상기 제2 유전체(14)의 하부면에 형성되어 슬롯 개구(15)를 통해 전자파 신호를 전달하는 급전부(17)를 포함한다.In the aperture
종래의 개구 결합 패치 안테나(10)는 급전부(17)에서 방사되는 전자기파 신호가 슬롯 개구(15)를 통해 전달되어 마이크로스트립 급전선과 커플링되어 전류가 흐르며, 마이크로스트립 급전선에 전류가 흘러서 방사부(12)에서 전자기파 신호가 방사되는 원리이다.In the conventional aperture
종래의 개구 결합 패치 안테나(10)는 급전부와 방사부를 선로롤 직접 연결하는 기존의 패치 안테나보다 대역폭이 넓으나, 슬롯 개구(15)를 통해 전자기파 신호가 방사되고, 임피던스 매칭(Impedance Matching)을 수행해야 하기 때문에 슬롯 개구(15)의 좁은 폭으로 인하여 안테나의 대역폭이 크게 증가하지 못하는 문제점이 있다.The conventional aperture
도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 개구 결합 패치 안테나(10)는 목표 주파수인 28 GHz에서 -20dB 이하의 안테나로 양호한 반사 손실을 얻은 반면에 대역폭이 좁은 단점이 있다.As shown in Fig. 2, the conventional aperture coupled
종래의 개구 결합 패치 안테나(10)는 도 3과 같이, 방사 패턴이 한쪽으로 치우쳐 좁기 때문에 방사 패턴이 범위를 벗어나 찌그지거나 이득이나 효율이 떨어지는 문제점이 있다.In the conventional aperture
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 간접 커플링(Coupling) 방식을 적용하여 서로 이격된 방사체와 급전라인 간의 간접 커플링을 유도하여 이중 공진을 만들어 대역폭을 크게 개선하는 광대역 특성을 가진 안테나 구조를 제공하는 간접 급전형 5G용 광대역 안테나를 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve such a problem, the present invention applies an indirect coupling (Coupling) method to induce indirect coupling between the radiator and the feed line spaced apart from each other to create a double resonance antenna structure having a broadband characteristic to greatly improve the bandwidth Its purpose is to provide an indirectly powered broadband antenna for 5G.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 간접 급전형 광대역 안테나(100)는,Indirectly fed
하부면에 접지부(110)를 형성하는 일정 두께를 갖는 제1 유전체(120);A first dielectric 120 having a predetermined thickness forming a
상기 제1 유전체(120)의 상부면 일부에 형성되고, 연직 상방으로 일정 거리 이격된 방사부(150)로 전자기파 신호를 생성하여 방사하는 급전부(130);A
상기 급전부(130)의 상부에 형성되어 일정 두께를 갖는 제2 유전체(140); 및A second dielectric 140 formed on the
상기 제2 유전체(140)의 상부면에 형성되고, 상기 급전부(130)로부터 전류를 공급받아 전자기파 신호를 생성하여 공중으로 방사하는 방사부(150)를 포함하며,It is formed on the upper surface of the second dielectric 140, and receives a current from the
상기 급전부(130)와 일정 거리 이격된 상기 방사부(150) 간에 간접 급전을 수행하고 방사부(150)의 자체 공진과 상기 급전부(130)와 상기 방사부(150) 간의 커패시터의 용량성 결합에 의한 공진이 발생하여 이중 공진으로 인한 광대역 특성이 발생하는 것을 특징으로 한다.Indirect feeding is performed between the
본 발명의 특징에 따른 간접 급전형 광대역 안테나(200)는,Indirectly fed
하부면에 접지부(210)를 형성하는 일정 두께를 갖는 제1 유전체(220);A first dielectric 220 having a predetermined thickness forming a
상기 제1 유전체(220)의 상부면에 형성되어 급전 커넥터를 통해 전송된 전력을 복수의 갈래로 분기하는 분기부를 갖는 전력분배기(230);A
상기 전력분배기(230)의 상부에 형성되어 일정 두께를 갖는 제2 유전체(250); 및A second dielectric 250 formed on the
상기 제2 유전체(250)의 상부면에 형성되고, 상기 전력분배기(230)로부터 분기된 복수의 분기부로부터 전류를 간접 급전받아 전자기파 신호를 생성하여 공중으로 방사하는 복수의 개별 방사소자(260)를 포함하는 것을 특징으로 한다.A plurality of individual
본 발명의 특징에 따른 간접 급전형 광대역 안테나(200)는,Indirectly fed
하부면에 접지부(210)를 형성하는 일정 두께를 갖는 제1 유전체(220);A first dielectric 220 having a predetermined thickness forming a
상기 제1 유전체(220)의 상부면에 형성되어 급전 커넥터를 통해 전송된 전력을 복수의 갈래로 분기하는 제1 분기부를 갖는 제1 전력분배기(230);A
상기 제1 유전체(220)의 상부면에 형성되고, 일측이 상기 제1 전력분배기(230)에 연결되어 상기 제1 전력분배기(230)로부터 공급된 전력을 복수의 갈래로 분기하는 제2 분기부를 갖는 제2 전력분배기(240);A second branch formed on an upper surface of the first dielectric 220 and having one side connected to the
상기 제1 전력분배기(230)와 상기 제2 전력분배기(240)의 상부에 형성되어 일정 두께를 갖는 제2 유전체(250);A second dielectric 250 formed on the
상기 제2 유전체(250)의 상부면에 형성되고, 상기 제1 전력분배기(230)로부터 분기된 복수의 제1 분기부로부터 전류를 간접 급전받아 전자기파 신호를 생성하여 공중으로 방사하는 복수의 제1 개별 방사소자(260); 및A plurality of first electrodes formed on an upper surface of the second dielectric 250 and indirectly supplied with current from a plurality of first branch portions branched from the
상기 제2 유전체(250)의 상부면에 형성되고, 상기 제1 방사부(260)와 이격되어 평행하게 배열하며, 상기 제2 전력분배기(240)로부터 분기된 복수의 제2 분기부로부터 전류를 간접 급전받아 전자기파 신호를 생성하여 공중으로 방사하는 복수의 제2 개별 방사소자(270)를 포함하는 것을 특징으로 한다.It is formed on the upper surface of the second dielectric 250, spaced apart from the first
전술한 구성에 의하여, 본 발명은 서로 이격된 방사체와 급전라인 간의 간접 커플링 방식을 적용하여 28 GHz 대역에서 5 GHz의 대역폭을 만족하는 광대역 특성을 갖는다.By the above-described configuration, the present invention has a broadband characteristic that satisfies a bandwidth of 5 GHz in the 28 GHz band by applying an indirect coupling method between the radiators and the feeding lines spaced from each other.
도 1은 종래 기술에 따른 개구 결합 패치 안테나의 측면을 나타낸 도면이다.
도 2는 종래 기술에 따른 개구 결합 패치 안테나의 반사 손실을 나타낸 도면이다.
도 3은 종래 기술에 따른 개구 결합 패치 안테나의 방사 패턴을 나타낸 도면이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 간접 급전형 광대역 안테나의 구성을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 간접 급전형 광대역 안테나의 반사 손실을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 간접 급전형 광대역 안테나의 방사 패턴 결과를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 간접 급전형 광대역 안테나의 3차원 방사 패턴 결과를 나타낸 도면이다.
도 11 내지 도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 간접 급전형 광대역 안테나의 구성을 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 간접 급전형 광대역 안테나의 반사 손실을 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 간접 급전형 광대역 안테나의 방사 패턴 결과(H-Plane)를 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 제2 실시예에 따른 간접 급전형 광대역 안테나의 방사 패턴 결과(E-Plane)를 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 제2 실시예에 따른 간접 급전형 광대역 안테나의 3차원 방사 패턴 결과를 나타낸 도면이다.1 is a view showing the side of the aperture coupling patch antenna according to the prior art.
2 is a view showing the return loss of the aperture coupling patch antenna according to the prior art.
3 is a view showing a radiation pattern of the aperture coupling patch antenna according to the prior art.
4 to 7 are views showing the configuration of the indirectly fed broadband antenna according to the first embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating the reflection loss of the indirectly fed broadband antenna according to the first embodiment of the present invention.
9 is a diagram illustrating a radiation pattern result of the indirectly fed broadband antenna according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating a 3D radiation pattern result of the indirectly fed broadband antenna according to the first embodiment of the present invention.
11 to 13 are views illustrating a configuration of an indirectly fed broadband antenna according to a second embodiment of the present invention.
14 is a diagram illustrating the reflection loss of the indirectly fed broadband antenna according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a diagram illustrating a radiation pattern result (H-Plane) of an indirectly fed broadband antenna according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a diagram illustrating a radiation pattern result (E-Plane) of an indirectly fed broadband antenna according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a diagram illustrating a three-dimensional radiation pattern result of an indirectly fed broadband antenna according to a second embodiment of the present invention.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise.
본 발명은 28 GHz 대역에서 5 GHz의 대역폭을 만족하는 광대역 특성을 가진 안테나 구조를 제공한다.The present invention provides an antenna structure having a broadband characteristic satisfying a bandwidth of 5 GHz in the 28 GHz band.
기존의 마이크로스트립 안테나는 기판의 두께와 대역폭이 반비례 관계를 가진다. 이는 mm-wave 대역에서 임피던스 정합을 위해 기판 두께가 줄어들게 되는데, 기판 두께가 얇아지는 경우, 대역폭이 감소한다는 단점이 있다.Conventional microstrip antennas have an inverse relationship between the thickness of the substrate and the bandwidth. This reduces the thickness of the substrate for impedance matching in the mm-wave band. However, when the thickness of the substrate becomes thin, the bandwidth is reduced.
본 발명은 기존의 마이크로스트립 안테나에서 주로 사용되는 Edge Feeding이나 Coaxial Feeding 방식이 협대역 특성을 가지기 때문에 이를 극복하기 위하여 간접 커플링(Coupling) 방식을 적용하여 서로 이격된 방사체와 급전라인 간의 간접 커플링을 유도하여 대역폭을 개선하는 방식을 제안한다.In the present invention, in order to overcome this problem, the edge feeding or the coaxial feeding method, which is mainly used in the conventional microstrip antenna, has an indirect coupling between the radiators and the feeding lines spaced apart from each other by applying an indirect coupling method. We propose a scheme to improve bandwidth by deriving
도 4 내지 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 간접 급전형 광대역 안테나의 구성을 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 간접 급전형 광대역 안테나의 반사 손실을 나타낸 도면이며, 도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 간접 급전형 광대역 안테나의 방사 패턴 결과를 나타낸 도면이고, 도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 간접 급전형 광대역 안테나의 3차원 방사 패턴 결과를 나타낸 도면이다.4 to 7 are views showing the configuration of the indirectly fed broadband antenna according to the first embodiment of the present invention, Figure 8 is a view showing the reflection loss of the indirectly fed broadband antenna according to the first embodiment of the
본 발명의 제1 실시예에 따른 간접 급전형 광대역 안테나(100)는 접지부(110), 제1 유전체(120), 급전부(130), 제2 유전체(140) 및 방사부(150)를 포함한다.The indirectly fed
접지부(110)는 판상으로 형성되고 제1 유전체(120)의 하부면에 형성된다.The
제1 유전체(120)는 하부면에 접지부(110)가 형성되고, 상부면 일부에 급전부(130)를 형성한다. 급전부(130)는 상기 방사부(150)의 일측면에 마이크로스트립 급전선을 형성하여 방사부(150)로 전류를 공급한다.The first dielectric 120 has a
급전부(130)의 상부에 제2 유전체(140)가 형성되고, 상기 제2 유전체(140)의 상부면에는 일정 크기의 방사부(150)가 형성된다.A second dielectric 140 is formed on the
방사부(150)는 급전부(130)의 일부분으로부터 연직 상방으로 일정 거리 이격되어 있으며, 파이 형상의 패턴을 형성한다.The
급전부(130)는 연직 상방으로 일정 거리 이격된 방사부(150)로 전자기파 신호를 생성하여 방사하고, 방사된 전자기파 신호로 인하여 급전부(130)와 방사부(150) 간에 C과 L의 커플링 효과로 급전부(130)에서 방사부(150)로 전류가 흐르게 되며, 이에 따라 방사부(150)는 급전부(130)로부터 전류를 공급받아 전자기파 신호를 생성하여 공중으로 방사하게 된다.The
도 7에 도시된 바와 같이, 간접 급전형 광대역 안테나(100)는 방사부(150)의 자체 공진과, 급전부(130)와 상기 방사부(150) 간의 커패시터의 용량성 결합에 의한 낮은 주파수 대역의 다른 공진이 발생하여 이중 공진으로 인한 광대역 특성이 발생한다.As shown in FIG. 7, the indirectly fed
급전부(130)와 방사부(150) 간에는 전자기파 신호를 방사하여 간접 급전을 수행하므로 대역폭이 크게 증가된다.Since the indirect feeding is performed by radiating an electromagnetic wave signal between the
본 발명의 광대역 안테나는 급전부(130)의 하부에 접지부(110)가 형성되어 전자기파 신호의 후방 방사가 억제되고, 전자기파 신호의 전방 방사의 이득이 높아지며, 효율이 높아진다.In the broadband antenna of the present invention, the
제1 유전체(120)와 제2 유전체(140)는 전기 절연물질로 사용되는 물질로 안테나 기판을 나타낸다. 제1 유전체(120)와 제2 유전체(140)는 전기장 내에 놓이면 도체와 달리 물질 내를 이동할 수 있는 자유전자가 없기 때문에 전류가 거의 흐르지 않지만 전기 분극이 생긴다. 유전체에 전기장이 걸리면 유전체 내의 양전하는 전기장의 방향으로 미세한 양만큼 이동하고 음전하는 전기장과 반대방향으로 이동한다. 전하가 미세하게 분리됨(분극)으로써 유전체 내에서 전기장의 세기를 감소시킨다.The first
종래의 패치 안테나는 급전부(130)와 방사부(150)가 직접적으로 선로로 연결되며, 공급되는 전류에 해당하는 파장에 대해서 공진이 일어나므로 대역폭이 좁아지는 단점이 있다.The conventional patch antenna has a disadvantage in that the
본 발명의 광대역 안테나(100)는 최적화 설계를 위한 구조로 유전체를 Taconic 사의 RF-35 기판, 기판의 유전율 3.4, 손실 탄젠트 0.018, 기판 두께 0.5mm, 금속 두께 0.036mm이다.
전자기 모의 시험을 통해 얻어낸 최적화된 수치는 ll = 0.6mm, lf = 3.28mm, W1 = 0.4mm, W2 = 0.75mm, Wp = 2.3mm, Wf = 6mm, h1 = 0.5mm, h2 = 0.5mm이다.The optimized values obtained from the electromagnetic simulations were l l = 0.6 mm, l f = 3.28 mm, W 1 = 0.4 mm, W 2 = 0.75 mm, W p = 2.3 mm, W f = 6 mm, h 1 = 0.5 mm , h 2 = 0.5 mm.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 간접 급전형 광대역 안테나(100)의 반사 손실 결과는 중심 대역 28 GHz 기준에서 대역폭이 5 GHz 이상을 충분히 확보할 수 있으며, 광대역으로 인하여 대역폭을 나누어 사용할 수도 있다.As shown in FIG. 8, the reflection loss result of the indirectly fed
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 간접 급전형 광대역 안테나(100)의 방사 패턴 결과는 26.5 GHz, 28 GHz, 29.5 GHz에서 동일한 방사 패턴을 가지는 것을 확인할 수 있다. 안테나 이득은 약 5.5 dBi 내지 6 dBi를 얻을 수 있다. 도 9는 본 발명의 간접 급전형 광대역 안테나(100)의 3차원 방사 패턴 결과이다.9 and 10, it can be seen that the radiation pattern results of the indirectly fed
도 11 내지 도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 간접 급전형 광대역 안테나의 구성을 나타낸 도면이고, 도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 간접 급전형 광대역 안테나의 반사 손실을 나타낸 도면이고, 도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 간접 급전형 광대역 안테나의 방사 패턴 결과(H-Plane)를 나타낸 도면이고, 도 16은 본 발명의 제2 실시예에 따른 간접 급전형 광대역 안테나의 방사 패턴 결과(E-Plane)를 나타낸 도면이고, 도 17은 본 발명의 제2 실시예에 따른 간접 급전형 광대역 안테나의 3차원 방사 패턴 결과를 나타낸 도면이다.11 to 13 are views illustrating the configuration of an indirectly fed broadband antenna according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 14 is a diagram illustrating the reflection loss of the indirectly fed broadband antenna according to the second embodiment of the present invention. 15 is a diagram illustrating a radiation pattern result (H-Plane) of the indirectly fed broadband antenna according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 16 is an indirectly fed broadband antenna according to the second embodiment of the present invention. FIG. 17 is a diagram illustrating a radiation pattern result (E-Plane), and FIG. 17 is a diagram illustrating a three-dimensional radiation pattern result of an indirectly fed broadband antenna according to a second embodiment of the present invention.
본 발명의 제2 실시예에 따른 간접 급전형 광대역 안테나(200)는 접지부(210), 제1 유전체(220), 제1 전력분배기(230), 제2 전력분배기(240), 제2 유전체(250) 및 복수의 개별 방사소자(260, 270)를 포함한다.The indirectly fed
접지부(210)는 판상으로 형성되고 제1 유전체(220)의 하부면에 형성된다.The
제1 유전체(220)는 하부면에 접지부(210)가 형성되고, 상부면에 제1 전력분배기(230)와 제2 전력분배기(240)를 형성한다.The
제1 전력분배기(230)와 제2 전력분배기(240)는 급전 커넥터(미도시)를 통해 전송된 전력을 4갈래로 분기하기 위한 4분기 스트립라인 전력분배기이다.The
제1 전력분배기(230)와 제2 전력분배기(240)는 전류를 4갈래로 분기하여 개별 방사소자(260, 270)에 전달한다.The
제1 전력분배기(230)는 급전 커넥터(미도시)를 통해 전송된 전력을 공급받는 일정한 길이로 구성된 직선 형태의 제1 급전부(231)와, 상기 제1 급전부(231)로부터 일정 간격마다 수직 방향으로 4갈래로 분기된 제1 분기부(231a), 제2 분기부(231b), 제3 분기부(231c), 제4 분기부(231d)로 이루어진다.The
제1 분기부(231a), 제2 분기부(231b), 제3 분기부(231c), 제4 분기부(231d)는 각각 일부분에서 연직 상방으로 일정 거리 이격되어 개별 방사소자(260, 270)가 형성된다.The
제1 전력분배기(230)는 상기 제1 급전부(231)의 중간 부분인 제2 분기부(231b)와 제3 분기부(231c)의 사이에서 상기 제1 급전부(231)로부터 수직 방향으로 돌출된 연결분기부(232)를 형성한다.The
제2 전력분배기(240)는 상기 연결분기부(232)의 일측 끝단에 연결되고, 일정한 길이로 구성된 직선 형태의 제2 급전부(241)와, 상기 제2 급전부(241)로부터 일정 간격마다 수직 방향으로 4갈래로 분기된 제5 분기부(241a), 제6 분기부(241b), 제7 분기부(241c), 제8 분기부(241d)로 이루어진다.The
제5 분기부(241a), 제6 분기부(241b), 제7 분기부(241c), 제8 분기부(241d)는 각각 일부분에서 연직 상방으로 일정 거리 이격되어 개별 방사소자(260, 270)가 형성된다.The
제1 전력분배기(230)와 제2 전력분배기(240)의 상부에는 제2 유전체(250)가 형성되고, 상기 제2 유전체(250)의 상부면에는 2×4 배열의 개별 방사소자(260, 270)가 서로 일정 거리 이격되어 복수개 형성된다. 다시 말해, 4개의 개별 방사소자(260, 270)가 2줄로 평행하게 배열되고, 2줄로 배열된 각각의 개별 방사소자(260, 270)는 수평 방향으로 서로 간의 일정 거리 이격되어 형성된다. 각각의 개별 방사소자(260, 270)는 일정 크기로 파이 형상의 패턴을 형성한다.The
제1 급전부(231)는 급전 커넥터(미도시)를 통해 전송된 전력 신호를 공급받아 제1 분기부(231a), 제2 분기부(231b), 제3 분기부(231c), 제4 분기부(231d), 연결분기부(232)로 분기된다.The
제1 분기부(231a), 제2 분기부(231b), 제3 분기부(231c), 제4 분기부(231d)의 4갈래로 분기된 전력 신호는 연직 상방에 위치한 각각의 개별 방사소자(260)로 방사하여 간접 급전된다. 각각의 개별 방사소자(260)는 제1 분기부(231a), 제2 분기부(231b), 제3 분기부(231c), 제4 분기부(231d)로부터 전류를 공급받아 전자기파 신호를 생성하여 공중으로 송출하게 된다.The four branched power signals of the
연결분기부(232)로 분기된 전력 신호는 제2 급전부(241)를 통해 제5 분기부(241a), 제6 분기부(241b), 제7 분기부(241c), 제8 분기부(241d)로 분기된다.The power signal branched to the
제5 분기부(241a), 제6 분기부(241b), 제7 분기부(241c), 제8 분기부(241d)의 4갈래로 분기된 전력 신호는 연직 상방에 위치한 각각의 개별 방사소자(270)로 방사하여 간접 급전된다. 각각의 개별 방사소자(270)는 제5 분기부(241a), 제6 분기부(241b), 제7 분기부(241c), 제8 분기부(241d)로부터 전류를 공급받아 전자기파 신호를 생성하여 공중으로 송출하게 된다.The four branched power signals of the
본 발명의 다른 실시예의 간접 급전형 광대역 안테나(200)는 접지부(210), 제1 유전체(220), 제1 전력분배기(230), 제2 유전체(250), 방사부(260)로 구성할 수도 있으며, 이렇게 안테나를 구성하는 경우, 전술한 연결분기부(232)를 생략한다.Indirectly fed-
도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 간접 급전형 광대역 안테나(100)의 반사 손실 결과는 요구 대역인 26.5 GHz에서 29.5 GHz 대역에서 양호한 반사 손실 결과를 얻었음을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 14, it can be seen that the reflection loss result of the indirectly fed
도 15 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 본 발명의 간접 급전형 광대역 안테나(200)의 방사 패턴 결과는 26.5 GHz, 28 GHz, 29.5 GHz에서 동일한 방사 패턴을 가지는 것을 확인할 수 있다. 안테나 이득은 약 11.5 dBi 내지 14.2 dBi를 얻을 수 있다. 도 17은 본 발명의 간접 급전형 광대역 안테나(200)의 3차원 방사 패턴 결과이다.15 to 17, it can be seen that the radiation pattern results of the indirectly fed
이상에서 본 발명의 실시예는 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.The embodiments of the present invention are not only implemented through the apparatus and / or method, but may be implemented through a program for realizing a function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention, a recording medium on which the program is recorded, and the like. Such implementations can be easily implemented by those skilled in the art to which the present invention pertains based on the description of the above-described embodiments.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
100: 간접 급전형 광대역 안테나
110: 접지부
120: 제1 유전체
130: 급전부
140: 제2 유전체
150: 방사부
200: 간접 급전형 광대역 안테나
210: 접지부
220: 제1 유전체
230: 제1 전력분배기
240: 제2 전력분배기
250: 제2 유전체
260, 270: 개별 방사소자100: indirectly fed broadband antenna
110: grounding
120: first dielectric
130: feeder
140: second dielectric
150: radiating part
200: indirectly fed broadband antenna
210: ground portion
220: first dielectric
230: first power splitter
240: second power distributor
250: second dielectric
260, 270: individual radiating elements
Claims (6)
상기 제1 유전체(120)의 상부면 일부에 형성되고, 연직 상방으로 일정 거리 이격된 방사부(150)로 전자기파 신호를 생성하여 방사하는 급전부(130);
상기 급전부(130)의 상부에 형성되어 일정 두께를 갖는 제2 유전체(140); 및
상기 제2 유전체(140)의 상부면에 형성되고, 상기 급전부(130)로부터 전류를 공급받아 전자기파 신호를 생성하여 공중으로 방사하는 방사부(150)를 포함하며,
상기 급전부(130)와 일정 거리 이격된 상기 방사부(150) 간에 간접 급전을 수행하고 방사부(150)의 자체 공진과 상기 급전부(130)와 상기 방사부(150) 간의 커패시터의 용량성 결합에 의한 공진이 발생하여 이중 공진으로 인한 광대역 특성이 발생하는 것을 특징으로 하는 간접 급전형 광대역 안테나.A first dielectric 120 having a predetermined thickness forming a ground portion 110 on a lower surface thereof;
A feeding part 130 formed on a portion of the upper surface of the first dielectric 120 and generating and radiating an electromagnetic wave signal to the radiating part 150 vertically spaced apart from each other vertically;
A second dielectric 140 formed on the feed part 130 and having a predetermined thickness; And
Is formed on the upper surface of the second dielectric 140, and receives a current from the power supply unit 130 includes a radiation unit 150 for generating an electromagnetic wave signal to radiate into the air,
Indirect feeding is performed between the power supply unit 130 and the radiator 150 spaced a predetermined distance, and the self-resonance of the radiation unit 150 and the capacitiveness of the capacitor between the power supply unit 130 and the radiation unit 150. Indirectly fed broadband antenna, characterized in that the resonance caused by the coupling to generate a broadband characteristics due to the double resonance.
상기 제1 유전체(220)의 상부면에 형성되어 급전 커넥터를 통해 전송된 전력을 복수의 갈래로 분기하는 분기부를 갖는 전력분배기(230);
상기 전력분배기(230)의 상부에 형성되어 일정 두께를 갖는 제2 유전체(250); 및
상기 제2 유전체(250)의 상부면에 형성되고, 상기 전력분배기(230)로부터 분기된 복수의 분기부로부터 전류를 간접 급전받아 전자기파 신호를 생성하여 공중으로 방사하는 복수의 개별 방사소자(260)를 포함하는 것을 특징으로 하는 간접 급전형 광대역 안테나.A first dielectric 220 having a predetermined thickness forming a ground portion 210 on a lower surface thereof;
A power divider 230 formed on an upper surface of the first dielectric 220 and having a branching portion for dividing the power transmitted through the feed connector into a plurality of branches;
A second dielectric 250 formed on the power divider 230 and having a predetermined thickness; And
A plurality of individual radiating elements 260 formed on an upper surface of the second dielectric 250 and generating electromagnetic waves by indirectly feeding current from a plurality of branches branched from the power divider 230 to radiate them into the air Indirectly-type wideband antenna comprising a.
상기 전력분배기(230)는 급전 커넥터를 통해 전송된 전력을 공급받는 일정한 길이로 구성된 직선 형태의 제1 급전부(231)와, 상기 제1 급전부(231)로부터 일정 간격마다 수직 방향으로 4갈래로 분기된 제1 분기부(231a), 제2 분기부(231b), 제3 분기부(231c), 제4 분기부(231d)로 이루어지고,
상기 각각의 개별 방사소자(260)는 수평 방향으로 서로 간의 일정 거리 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 간접 급전형 광대역 안테나.The method of claim 2,
The power divider 230 has a straight first feed part 231 having a predetermined length receiving power transmitted through a feed connector, and four branches in a vertical direction at regular intervals from the first feed part 231. A first branch 231a, a second branch 231b, a third branch 231c, and a fourth branch 231d branched to
Each of the individual radiating elements 260 is indirectly fed broadband antenna, characterized in that formed in a horizontal direction spaced apart from each other.
상기 제1 유전체(220)의 상부면에 형성되어 급전 커넥터를 통해 전송된 전력을 복수의 갈래로 분기하는 제1 분기부를 갖는 제1 전력분배기(230);
상기 제1 유전체(220)의 상부면에 형성되고, 일측이 상기 제1 전력분배기(230)에 연결되어 상기 제1 전력분배기(230)로부터 공급된 전력을 복수의 갈래로 분기하는 제2 분기부를 갖는 제2 전력분배기(240);
상기 제1 전력분배기(230)와 상기 제2 전력분배기(240)의 상부에 형성되어 일정 두께를 갖는 제2 유전체(250);
상기 제2 유전체(250)의 상부면에 형성되고, 상기 제1 전력분배기(230)로부터 분기된 복수의 제1 분기부로부터 전류를 간접 급전받아 전자기파 신호를 생성하여 공중으로 방사하는 복수의 제1 개별 방사소자(260); 및
상기 제2 유전체(250)의 상부면에 형성되고, 상기 제1 방사부(260)와 이격되어 평행하게 배열하며, 상기 제2 전력분배기(240)로부터 분기된 복수의 제2 분기부로부터 전류를 간접 급전받아 전자기파 신호를 생성하여 공중으로 방사하는 복수의 제2 개별 방사소자(270)를 포함하는 것을 특징으로 하는 간접 급전형 광대역 안테나.A first dielectric 220 having a predetermined thickness forming a ground portion 210 on a lower surface thereof;
A first power divider 230 formed on an upper surface of the first dielectric 220 and having a first branch portion for branching power transmitted through a feed connector into a plurality of branches;
A second branch formed on an upper surface of the first dielectric 220 and having one side connected to the first power divider 230 to branch the power supplied from the first power divider 230 into a plurality of branches; A second power distributor 240 having;
A second dielectric (250) formed on the first power divider (230) and the second power divider (240) and having a predetermined thickness;
A plurality of first electrodes formed on an upper surface of the second dielectric 250 and indirectly supplied with current from a plurality of first branch portions branched from the first power divider 230 to generate electromagnetic wave signals and radiate them into the air; Individual radiating elements 260; And
It is formed on the upper surface of the second dielectric 250, spaced apart from the first radiating portion 260 and arranged in parallel, and a current from a plurality of second branch portion branched from the second power divider 240 An indirectly fed broadband antenna, characterized in that it comprises a plurality of second individual radiating element (270) for receiving an indirectly fed to generate an electromagnetic wave signal and radiate to the air.
상기 제1 전력분배기(230)는 급전 커넥터를 통해 전송된 전력을 공급받는 일정한 길이로 구성된 직선 형태의 제1 급전부(231)와, 상기 제1 급전부(231)로부터 일정 간격마다 수직 방향으로 4갈래로 분기된 제1 분기부(231a), 제2 분기부(231b), 제3 분기부(231c), 제4 분기부(231d)로 이루어지고, 상기 제2 분기부(231b)와 상기 제3 분기부(231c)의 사이에서 상기 제1 급전부(231)로부터 수직 방향으로 돌출된 연결분기부(232)를 형성하고,
상기 제2 전력분배기(240)는 상기 연결분기부(232)의 일측 끝단에 연결되고, 일정한 길이로 구성된 직선 형태의 제2 급전부(241)와, 상기 제2 급전부(241)로부터 일정 간격마다 수직 방향으로 4갈래로 분기된 제5 분기부(241a), 제6 분기부(241b), 제7 분기부(241c), 제8 분기부(241d)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 간접 급전형 광대역 안테나.The method of claim 4, wherein
The first power divider 230 is a straight line-type first feeder 231 having a constant length to receive power transmitted through a feed connector, and vertically at regular intervals from the first feeder 231. The first branch portion 231a, the second branch portion 231b, the third branch portion 231c, and the fourth branch portion 231d branched into four branches, and the second branch portion 231b and the A connection branch portion 232 protruding from the first feed portion 231 in the vertical direction is formed between the third branch portions 231c,
The second power divider 240 is connected to one end of the connection branch portion 232 and has a straight line-shaped second feed part 241 having a predetermined length and a predetermined interval from the second feed part 241. Indirectly-feeding broadband according to claim 5, comprising a fifth branching portion 241a, a sixth branching portion 241b, a seventh branching portion 241c, and an eighth branching portion 241d branched in four vertical directions. antenna.
상기 복수의 제1, 2 개별 방사소자(260, 270)가 2줄로 평행하게 배열되고, 상기 2줄로 배열된 각각의 제1, 2 개별 방사소자(260, 270)는 수평 방향으로 서로 간의 일정 거리 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 간접 급전형 광대역 안테나.The method of claim 5,
The plurality of first and second individual radiating elements 260 and 270 are arranged in parallel in two rows, and each of the first and second individual radiating elements 260 and 270 arranged in two rows is a predetermined distance from each other in a horizontal direction. Indirectly-powered broadband antenna, characterized in that spaced apart.
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