KR20230132335A - Internal antenna and antenna assembly comprising the same - Google Patents
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Abstract
본 실시예들은 전파를 방사 또는 수신하는 방사 소자, 방사 소자의 일면에 적층 조립되는 유전체, 유전체를 중심으로 상기 방사 소자의 반대측에 위치하는 그라운드 및 내장형 안테나에 가해지는 외력에 따른 변형을 보상하도록 복수개의 커넥터들이 연결된 구조를 갖는 급전 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나를 제안한다.The present embodiments include a radiating element that radiates or receives radio waves, a dielectric that is stacked and assembled on one surface of the radiating element, a ground located on the opposite side of the radiating element with the dielectric as the center, and a plurality of devices to compensate for deformation due to external force applied to the built-in antenna. We propose a built-in antenna characterized by including a feed assembly having a structure in which two connectors are connected.
Description
본 발명은 항공기의 외관에 적용되는 내장형 안테나 및 이를 포함하는 안테나 조립체에 관한 것이다.The present invention relates to a built-in antenna applied to the exterior of an aircraft and an antenna assembly including the same.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The content described in this section simply provides background information for this embodiment and does not constitute prior art.
항공기에 적용되는 복수의 돌출형 안테나는 레이더 피탐지 면적(Radar Cross Section, RCS)을 증대시키는 단점이 있으며, 필요에 따라서는 설계 도중에 추가적인 돌출형 안테나의 부착 요구가 발생하여 이를 수용하기 위한 설계 변경이 불가피해지고, 이에 따라 개발 기간의 연장이 초래될 수도 있다.Multiple protruding antennas applied to aircraft have the disadvantage of increasing the radar cross section (RCS), and if necessary, the design is changed to accommodate the need for attachment of additional protruding antennas during design. This becomes inevitable, and this may result in an extension of the development period.
또한, 안테나 일체형 구조는 안테나가 샌드위치 복합제 코어의 중심에 위치하도록 두 개의 샌드위치 코어를 통해 안테나를 감싸는 구조를 적용함에 따라, 조립이 용이하고, 외부 충격으로부터 안테나의 손상이나 파손을 방지한 샌드위치 패널형 하중지지 구조로 구현된다. 그러나, 안테나가 다수의 구성품 및 다양한 매질 내에 매립되어 전자기파의 손실, 굴절, 반사로 인한 기능이 저하되는 문제가 있다.In addition, the antenna-integrated structure uses a structure that surrounds the antenna through two sandwich cores so that the antenna is located at the center of the sandwich composite core, making it easy to assemble and preventing damage or destruction of the antenna from external shocks. It is implemented as a load-bearing structure. However, since the antenna is embedded in multiple components and various media, there is a problem that its function is deteriorated due to loss, refraction, and reflection of electromagnetic waves.
본 발명의 실시예들은 다중 매질 내에 매립되어 있는 안테나의 기능 저하를 최소화 및 최적화시켜, 안테나 일체형 구조 내에 있는 안테나로서, 신호 인가가 용이한 급전 구조 및 외부 변형에 대한 안정적인 신호를 제공하는데 발명의 주된 목적이 있다.Embodiments of the present invention minimize and optimize the functional degradation of the antenna embedded in multiple media, provide a feeding structure that facilitates signal application and a stable signal against external deformation as an antenna in an antenna-integrated structure. There is a purpose.
본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 수 있다.Other unspecified objects of the present invention can be additionally considered within the scope that can be easily inferred from the following detailed description and its effects.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 본 발명은 내장형 안테나에 있어서, 전파를 방사 또는 수신하는 방사 소자; 상기 방사 소자의 일면에 적층 조립되는 유전체; 상기 유전체를 중심으로 상기 방사 소자의 반대측에 위치하는 그라운드; 및 상기 내장형 안테나에 가해지는 외력에 따른 변형을 보상하도록 복수개의 커넥터들이 연결된 구조를 갖는 급전 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나를 제안한다.According to one aspect of this embodiment, the present invention provides a built-in antenna, comprising: a radiating element that radiates or receives radio waves; A dielectric layer assembled on one surface of the radiating element; A ground located on the opposite side of the radiating element with the dielectric as the center; and a power feeding assembly having a structure in which a plurality of connectors are connected to compensate for deformation due to an external force applied to the built-in antenna.
바람직하게는, 상기 급전 조립체는, 상기 방사 소자 및 상기 그라운드와 연결되며, 상기 방사 소자와 전기적인 신호를 주고받는 제1 커넥터; 상기 제1 커넥터와 이격된 위치에 형성되며, 신호 전달 케이블과 연결되어 상기 전기적인 신호를 주고받는 제2 커넥터; 및 상기 제1 커넥터 및 상기 제2 커넥터를 연결하며, 일 축이 고정되어 회전하는 선회(Swiveling) 방식으로 구현되는 어댑터를 포함한다.Preferably, the power feeding assembly includes: a first connector connected to the radiating element and the ground and exchanging an electrical signal with the radiating element; a second connector formed at a location spaced apart from the first connector and connected to a signal transmission cable to exchange the electrical signal; and an adapter that connects the first connector and the second connector and is implemented in a swiveling manner in which one axis is fixed and rotated.
바람직하게는, 상기 제1 커넥터는, 상기 유전체 및 상기 그라운드를 관통하여 상기 방사 소자의 급전 홀에 연결되는 연결 돌출부를 포함하고, 상기 그라운드와 일측이 맞닿도록 조립되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the first connector includes a connection protrusion that penetrates the dielectric and the ground and is connected to a feeding hole of the radiating element, and is assembled so that one side contacts the ground.
바람직하게는, 상기 어댑터는, 상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터가 전기적으로 연결되도록 축 및 상기 축과 수직하는 방향으로 유동적으로 움직임에 따라 구조 변형에 의한 정렬 불량(Misalignment)을 보상하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the adapter compensates for misalignment due to structural deformation by moving fluidly in a direction perpendicular to the axis and the axis so that the first connector and the second connector are electrically connected. Do it as
바람직하게는, 상기 방사 소자는, 적어도 하나의 모서리에 복수의 비아들을 포함하고, 상기 복수의 비아들을 포함하지 않는 모서리에서 발생하는 자류(Magnetic Current)의 세기와 방향을 조절하여 각각의 상기 자류가 생성하는 빔 패턴의 합성을 통한 빔 폭을 형성하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the radiating element includes a plurality of vias in at least one corner, and adjusts the strength and direction of a magnetic current generated in a corner that does not include the plurality of vias so that each magnetic current is It is characterized by forming the beam width through synthesis of the generated beam patterns.
바람직하게는, 상기 방사 소자는, 적어도 육 변의 다각형의 패치 형태로 구현되며, 상기 패치 형태에 외접하는 원의 반지름은 상기 내장형 안테나의 중심 주파수에 반비례하는 한다.Preferably, the radiating element is implemented in the form of a polygonal patch with at least six sides, and the radius of a circle circumscribed by the patch shape is inversely proportional to the center frequency of the built-in antenna.
바람직하게는, 상기 패치 형태에 외접하는 원의 반지름(r), 빛의 속도(c), 내장형 안테나의 중심 주파수(), 유전상수()는 하기 수학식을 만족시키는 것을 특징으로 한다.Preferably, the radius (r) of the circle circumscribed to the patch shape, the speed of light (c), and the center frequency of the built-in antenna ( ), dielectric constant ( ) is characterized by satisfying the following equation.
[수학식][Equation]
바람직하게는, 상기 방사 소자는, 서로 연결되는 적어도 한 변에 각각 형성되는 상기 복수의 비아들; 및 상기 복수의 비아들과 이격된 위치에 형성되는 급전 홀을 포함하고, 상기 복수의 비아들이 일 축을 기준으로 대칭되도록 형성되며, 상기 복수의 비아들 각각의 간격이 일정하도록 구현되는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나.한다.Preferably, the radiating element includes a plurality of vias each formed on at least one side connected to each other; and a feeding hole formed at a position spaced apart from the plurality of vias, wherein the plurality of vias are formed to be symmetrical about one axis, and the spacing between the plurality of vias is constant. Built-in antenna.
바람직하게는, 상기 방사 소자의 한 변에 형성되는 비아의 개수는, 적어도 2개보다는 크고, 상기 다각형의 한 변의 길이를 상기 비아의 직경과 나눈 값보다는 작은 것을 특징으로 한다.Preferably, the number of vias formed on one side of the radiating element is at least greater than two and less than the value obtained by dividing the length of one side of the polygon by the diameter of the via.
바람직하게는, 상기 일 축에 형성된 비아와 상기 급전 홀 사이의 거리(l)는, 비아의 직경(d)의 절반보다는 크고, 상기 패치 형태에 외접하는 원의 반지름(r)보다는 작은 것을 특징으로 한다.Preferably, the distance (l) between the via formed on the one axis and the feeding hole is larger than half the diameter (d) of the via and smaller than the radius (r) of the circle circumscribed to the patch shape. do.
바람직하게는, 상기 일 축에 형성된 비아와 상기 급전 홀 사이의 거리(l), 상기 비아의 직경(d), 상기 원의 반지름(r), 보정 상수(C)는 하기 수학식을 만족시키는 것을 특징으로 한다.Preferably, the distance (l) between the via formed on the one axis and the feeding hole, the diameter of the via (d), the radius of the circle (r), and the correction constant (C) satisfy the following equation: It is characterized by
[수학식][Equation]
(여기서, 보정상수(C)는 0.2 ~ 0.5 mm)(Here, the correction constant (C) is 0.2 ~ 0.5 mm)
바람직하게는, 상기 방사 소자의 한 변에 형성되는 비아의 개수는, 적어도 2개보다 크고, 상기 다각형의 한 변의 길이를 상기 비아의 직경과 나눈 값보다 작도록 구현되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the number of vias formed on one side of the radiating element is greater than at least two and is less than the value obtained by dividing the length of one side of the polygon by the diameter of the via.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은 동체의 외관과 동일한 외형으로 구현되는 상부층; 상기 상부층 하단에 조립되며, 상기 내장형 안테나의 상부를 감싸도록 형성되는 제1 구조층; 상기 상부층의 하단에 조립되며, 상기 상부층을 통해 전파를 외부로 방사 또는 수신하는 내장형 안테나; 상기 내장형 안테나의 하부를 감싸도록 형성되는 제2 구조층; 및 상기 상부층과 결합되어, 상기 내장형 안테나를 감싸는 상기 제1 구조층 및 상기 제2 구조층을 감싸도록 형성되는 하부층을 포함하고, 상기 내장형 안테나는, 전파를 방사 또는 수신하는 방사 소자; 상기 방사 소자의 일면에 적층 조립되는 유전체; 상기 유전체를 중심으로 상기 방사 소자의 반대측에 위치하는 그라운드; 및 상기 내장형 안테나에 가해지는 외력에 따른 변형을 보상하도록 복수개의 커넥터들이 연결된 구조를 갖는 급전 조립체를 포함하는 안테나 조립체를 제안한다.According to another embodiment of the present invention, the present invention includes an upper layer implemented with the same external appearance as that of the fuselage; a first structural layer assembled at the bottom of the upper layer and formed to surround the top of the built-in antenna; a built-in antenna that is assembled at the bottom of the upper layer and radiates or receives radio waves to the outside through the upper layer; a second structural layer formed to surround a lower portion of the built-in antenna; and a lower layer coupled to the upper layer and formed to surround the first structural layer and the second structural layer surrounding the built-in antenna, wherein the built-in antenna includes: a radiating element that radiates or receives radio waves; A dielectric layer assembled on one surface of the radiating element; A ground located on the opposite side of the radiating element with the dielectric as the center; and an antenna assembly including a power feed assembly having a structure in which a plurality of connectors are connected to compensate for deformation due to external force applied to the built-in antenna.
바람직하게는, 상기 급전 조립체는, 상기 방사 소자 및 상기 그라운드와 연결되며, 상기 방사 소자와 전기적인 신호를 주고받는 제1 커넥터; 상기 제1 커넥터와 이격된 위치에 형성되며, 신호 전달 케이블과 연결되어 상기 전기적인 신호를 주고받는 제2 커넥터; 및 상기 제1 커넥터 및 상기 제2 커넥터를 연결하며, 일 축이 고정되어 회전하는 선회(Swiveling) 방식으로 구현되는 어댑터를 포함한다.Preferably, the power feeding assembly includes: a first connector connected to the radiating element and the ground and exchanging an electrical signal with the radiating element; a second connector formed at a location spaced apart from the first connector and connected to a signal transmission cable to exchange the electrical signal; and an adapter that connects the first connector and the second connector and is implemented in a swiveling manner in which one axis is fixed and rotated.
바람직하게는, 상기 방사 소자는, 적어도 하나의 모서리에 복수의 비아들을 포함하고, 상기 복수의 비아들을 포함하지 않는 모서리에서 발생하는 자류(Magnetic Current)의 세기와 방향을 조절하여 각각의 상기 자류가 생성하는 빔 패턴의 합성을 통한 빔 폭을 형성하고, 상기 방사 소자는, 서로 연결되는 적어도 한 변에 각각 형성되는 상기 복수의 비아들; 및 상기 복수의 비아들과 이격된 위치에 형성되는 급전 홀을 포함하고, 상기 복수의 비아들이 일 축을 기준으로 대칭되도록 형성되며, 상기 복수의 비아들 각각의 간격이 일정하도록 구현되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the radiating element includes a plurality of vias in at least one corner, and adjusts the strength and direction of a magnetic current generated in a corner that does not include the plurality of vias so that each magnetic current is A beam width is formed through synthesis of generated beam patterns, and the radiating element includes: a plurality of vias each formed on at least one side connected to each other; and a feed hole formed at a position spaced apart from the plurality of vias, wherein the plurality of vias are formed to be symmetrical about one axis, and the spacing between the plurality of vias is constant. .
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 의하면, 본 발명은 다중 매질 내에 매립되어 있는 안테나의 기능 저하를 최소화하고, 기능을 최적화할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the embodiments of the present invention, the present invention has the effect of minimizing functional degradation and optimizing the function of the antenna embedded in the multiple medium.
여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급된다.Even if the effects are not explicitly mentioned here, the effects described in the following specification and their potential effects expected by the technical features of the present invention are treated as if described in the specification of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내장형 안테나를 포함하는 안테나 조립체를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내장형 안테나의 내부 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 내장형 안테나의 조립 형상을 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 내장형 안테나의 패치형상의 방사 소자를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 내장형 안테나의 급전 조립체를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 내장형 안테나의 급전 조립체의 보상을 나타내는 도면이다.1 is a diagram showing an antenna assembly including a built-in antenna according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram showing the internal configuration of a built-in antenna according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram showing the assembled shape of a built-in antenna according to an embodiment of the present invention.
4 and 5 are diagrams showing a patch-shaped radiating element of a built-in antenna according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a diagram showing a power feeding assembly of a built-in antenna according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a diagram showing compensation of a power feeding assembly of a built-in antenna according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. The advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms. The present embodiments are merely intended to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to provide common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used with meanings that can be commonly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Additionally, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless clearly specifically defined.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. The singular terms include plural expressions, unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms containing ordinal numbers, such as second, first, etc., may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, the second component may be referred to as the first component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the first component may also be referred to as the second component. The term and/or includes any of a plurality of related stated items or a combination of a plurality of related stated items.
본 발명은 내장형 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a built-in antenna.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내장형 안테나를 포함하는 안테나 조립체를 나타내는 도면이다.1 is a diagram showing an antenna assembly including a built-in antenna according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참고하면, 안테나 조립체(1)는 내장형 안테나(10), 제1 구조층(20), 제2 구조층(30), 상부층(40) 및 하부층(50)을 포함한다. 안테나 조립체(1)는 도 1에서 예시적으로 도시한 다양한 구성요소들 중에서 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the
안테나 조립체(1)는 안테나 일체형 구조(CLAS, Conformal Load-bearing Antenna Structures)로 구현될 수 있다. 구체적으로, 안테나 조립체(1)는 기체적응형으로 설계되어, 적용되는 동체의 외부 돌출 없이 동체의 형상에 맞게 설계되어 장착될 수 있다. 이에, 안테나 조립체(1)의 제1 구조층(20), 제2 구조층(30), 상부층(40) 및 하부층(50)은 그 목적을 유지하는 조건으로 형상과 크기 등 세부 사양은 설치 환경에 따라 변경될 수 있다.The
도 1을 참고하면, 안테나 조립체(1)는 내장형 안테나(10), 제1 구조층(20), 제2 구조층(30), 상부층(40) 및 하부층(50)의 외부 형상이 직선으로 형성되는 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것이 아닌 적용되는 동체의 외부 형상에 따라 곡선을 형성하도록 구현될 수 있다.Referring to FIG. 1, the
내장형 안테나(10)는 제1 구조층(20) 및 상부층(40)을 통해 전파를 방사 또는 수신할 수 있다.The built-in
내장형 안테나(10)는 통신용 안테나 모듈로 마이크로스트립 패치 안테나 형상이 적용될 수 있다.The built-in
안테나 일체형 구조는 안테나가 샌드위치 복합재 형태의 내부 구조층의 중심에 위치하도록 두 개의 내부 구조층을 통해 안테나를 감싸는 구조를 적용하여, 조립이 용이하고, 외부 충격으로부터 안테나의 손상이나 파손을 방지한 샌드위치 패널형 하중지지 구조를 제공할 수 있다. 이때, 안테나가 다수의 구성품 및 다양한 매질 내에 매립되어 전자기파의 손실, 굴절, 반사로 인한 기능저하가 발생할 수 있다.The antenna-integrated structure uses a structure that surrounds the antenna through two internal structural layers so that the antenna is located at the center of the internal structural layer in the form of a sandwich composite, making assembly easy and preventing damage or breakage of the antenna from external shock. A panel-type load-bearing structure can be provided. At this time, as the antenna is embedded in multiple components and various media, functional deterioration may occur due to loss, refraction, and reflection of electromagnetic waves.
이에 본 발명의 내장형 안테나(10)는 다중 매질 내에 매립되어 있는 안테나의 기능 저하를 최소화 및 최적화 시킨 것으로서, 안테나 일체형 구조 내에 있는 안테나로 신호 인가가 용이한 급전 구조 및 외부 변형에 대한 안정적인 신호 제공할 수 있다.Accordingly, the built-in
내장형 안테나(10)는 이하의 도 2에서 자세히 설명한다.The built-in
상부층(40)은 동체의 외관과 동일한 외형으로 구현될 수 있다.The
상부층(40)은 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP, Carbon Fiber Reinforced Plastic), 유리 섬유 복합재, 세라믹 복합재, 저손실 유전체 재질의 복합재 등과 같은 재질로 구현될 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The
상부층(40)은 비행체 스킨에 돌출되지 않고 동일한 외형을 갖도록 하고, 외부와 직접적으로 맞닿는 층으로 전파가 외부로 방사 또는 수신되도록 투과할 수 있다.The
상부층(40)은 안테나 조립체(1)에 내장되어 있는 내장형 안테나(10)에서 방사되는 전자기파가 외부로 투과될 수 있도록 하는 전도성이 없는 복합재로 이루어진 구조로 구현될 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상부층(40)은 유전 손실(loss tangent)이 0.001 ~ 0.1 일 수 있다. 이때, 유전 손실(loss tangent)은 작을 수록 좋으며, 큰 경우에 손실이 클 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 유전율은 1 ~ 10일 수 있다. 이때, 유전율이 10 초과 시 굴절, 회전, 산란에 따른 손실이 생길 수 있다. 유전율은 작을수록 직진성이 개선될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the dielectric constant may be 1 to 10. At this time, if the dielectric constant exceeds 10, losses may occur due to refraction, rotation, and scattering. The smaller the dielectric constant, the better the straightness can be.
유전율은 유전상수(Dielectric Constant)와 손실(Loss Tangent)로 구성되어 있다.Dielectric constant is composed of dielectric constant and loss tangent.
유전상수는 전자파의 파장과 전파진행(Propagation)과 관련되며, 유전상수가 커지면 신호의 유효 파장이 짧아져 회로 또는 구조물을 작게 만들 수 있다. 또한, 유효 파장이 짧아지면 전파 산란과 같은 난반사가 일어나기 쉽다.The dielectric constant is related to the wavelength and propagation of electromagnetic waves. As the dielectric constant increases, the effective wavelength of the signal becomes shorter, allowing circuits or structures to be made smaller. Additionally, when the effective wavelength is short, diffuse reflection such as radio wave scattering is likely to occur.
유전 손실(loss tangent)은 신호의 크기를 감소시키는 요인으로 낮을수록 좋다. 예를 들어, 공기의 유전상수는 1 이며, 공기의 유전율이 1이기 때문에 전파가 방사 시 통과하는 유전율이 공기와 유사할수록 좋다.Dielectric loss (loss tangent) is a factor that reduces the size of the signal, and the lower the loss tangent, the better. For example, the dielectric constant of air is 1, and since the dielectric constant of air is 1, the more similar the dielectric constant through which radio waves pass when radiating to air is better.
하기의 수학식 1은 반사계수를 나타낸다.
수학식 1에서, 는 반사계수를 나타내고, 는 투과율을 나타내고, 는 유전율을 나타낸다.In
제1 구조층(20)은 상부층(40)의 하단에 조립되며, 내장형 안테나(10)의 상부를 감싸도록 형성될 수 있다.The first
제1 구조층(20)은 저손실 유전체 등의 재질로 구현될 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The first
제1 구조층(20)은 안테나 조립체(1)의 구조 변형에 의한 하중 및 외부 충격 등에 의해 내장형 안테나(10)가 직접적으로 손상되지 않도록 상부를 감싸도록 구성된 구조로 구현될 수 있다.The first
제1 구조층(20)은 안테나 성능 열화나 파손 시 교체가 용이하도록 제2 구조층(30)과 분리되어 있으며, 내장형 안테나(10)의 방사 성능 향상을 위해 제2 구조층(30)와 구조가 다르게 구현될 수 있다.The first
제1 구조층(20)은 하중, 외부 충격을 보호할 수 있고, 제작 가공 용이하며, 전파 투과 특성이 우수한 재질로 구현될 수 있다.The first
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 구조층(20)은 일반적으로 Polycarbonate(유전상수 1.1 ~ 3.0, 손실 0.0003 ~ 0.001), Nylon 12(유전상수 1.9 ~ 2.5, 손실 0.015 ~ 0.08) 등으로 구현될 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present invention, the first
제1 구조층(20)은 내장형 안테나(10)의 하부를 감싸도록 형성될 수 있다.The first
제1 구조층(20)은 저손실 유전체 재질로 구현될 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The first
제1 구조층(20)은 안테나 조립체(1)의 구조 변형에 의한 하중 및 외부 충격 등에 의해 내장형 안테나(10)가 직접적으로 손상되지 않도록 하부를 감싸도록 구성된 구조로 구현될 수 있다.The first
제2 구조층(30)은 내장형 안테나(10) 및 제1 구조층(20)이 체결될 수 있도록 홈을 포함 수 있다.The second
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 구조층(20) 및 제2 구조층(30)은 구조 변형이 발생할 경우, 이를 견딜 수 있을 정도의 강도로 구현될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first
하부층(50)은 상부층(40)과 결합되어, 내장형 안테나(10)를 감싸는 제1 제1 구조층(20) 및 제2 구조층(30)을 감싸도록 형성될 수 있다.The
하부층(50)은 CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastic), 카본 섬유 복합재 등과 같은 재질로 구현될 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The
하부층(50)은 상부층(40)과 결합되어 제1 구조층(20) 및 제2 구조층(30)이 결합된 구조를 감싸는 하우징 구조로 구현될 수 있다.The
하부층(50)은 RF Connector가 장착되어 내장형 안테나(10)로부터 송수신 신호가 전달될 수 있도록 할 수 있다.The
하부층(50)은 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP, Carbon Fiber Reinforced Plastic), 카본 섬유 복합재 등과 같은 재질로 구현될 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 하부층(50)은 전도율이 106 ~ 108일 수 있으며, 전도율이 일정 전도율보다 작은 경우, 반사가 되지 않고, 굴절, 산란, 투과등의 노이즈 원인이 될 수 있으며, 전도율이 일정 전도율보다 큰 경우, 무게가 무거워지는 문제가 있을 수 있다.The
CFRP은 기계적 특성으로 가볍고, 강도가 강하고, 제작성이 용이하다. 또한, CFRP의 전기적 특성은 전도율이 상대적으로 낮은 도체 재질일 수 있다.CFRP has mechanical properties that make it light, strong, and easy to manufacture. Additionally, the electrical properties of CFRP may be a conductor material with relatively low conductivity.
하부층(50)은 제2 구조층(30) 및 내장형 안테나(10)가 내측에 배치되도록 형성될 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 하부층(50)은 제2 구조층(30)의 상단에 조립되어 고정되는 내장형 안테나(10)의 하측을 감싸도록 형성되도록 내측에 제2 구조층(30)의 형상과 대응되는 홀이 형성되어 제2 구조층(30)이 조립되도록 구현될 수 있다.The
하부층(50)은 도전성 재질로 구현될 수 있으며, 전도율이 높을수록 좋지만, 기 설정된 무게를 초과하지 않도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 하부층(50)은 무게를 줄이기 위해 전도율을 낮춘다면 도체로서의 성질을 잃어 굴절, 산란, 투과되는 등의 노이즈가 발생할 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 내장형 안테나(10)는 내측에 조립되어 외부로부터 보호가 가능함과 동시에 표면 밖에 형성된 안테나와 같은 성능을 구현할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the built-in
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내장형 안테나의 내부 구성을 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 내장형 안테나의 조립 형상을 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a diagram showing the internal configuration of a built-in antenna according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing the assembled shape of the built-in antenna according to an embodiment of the present invention.
도 2 및 도 3을 참고하면, 내장형 안테나(10)는 방사 소자(100), 유전체(200), 그라운드(300) 및 급전 조립체(400)를 포함할 수 있다. 내장형 안테나(10)는 도 2 및 도 3에서 예시적으로 도시한 다양한 구성요소들 중에서 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 3 , the built-in
내장형 안테나(10)는 통신용 안테나 모듈로 마이크로스트립 패치 안테나 형상이 적용될 수 있다.The built-in
방사 소자(100)는 전파를 방사 또는 수신할 수 있다.The radiating
방사 소자(100)는 적어도 하나의 모서리에 복수의 비아들(110)을 포함하고, 복수의 비아들(110)을 포함하지 않는 모서리에서 발생하는 자류(Magnetic Current)의 세기와 방향을 조절하며, 각각의 자류가 생성하는 빔 패턴의 합성을 통한 빔 폭을 형성할 수 있다.The radiating
방사 소자(100)는 적어도 육 변의 다각형의 패치 형태로 구현되며, 서로 연결되는 적어도 한 변에 복수의 비아들(110)이 각각 형성되고, 복수의 비아들(110)과 이격된 위치에 형성되는 급전 홀(120)을 포함할 수 있다.The radiating
패치 형태에 외접하는 원의 반지름은 내장형 안테나(10)의 중심 주파수에 반비례할 수 있다.The radius of the circle circumscribed to the patch shape may be inversely proportional to the center frequency of the built-in
방사 소자(100)는 복수의 비아들(110)이 일 축을 기준으로 대칭되도록 형성되며, 복수의 비아들(110) 각각의 간격이 일정하도록 구현될 수 있다.The radiating
일 축에 형성된 비아(110)와 급전 홀(120) 사이의 거리는 패치 형태에 외접하는 원의 반지름보다 작고, 비아(110)의 직경보다 크도록 구현될 수 있다.The distance between the via 110 formed on one axis and the
방사 소자(100)의 한 변에 형성되는 비아의 갯수는, 적어도 2개보다 크고, 다각형의 한 변의 길이를 비아(110)의 직경과 나눈 값보다 작도록 구현될 수 있다.The number of vias formed on one side of the radiating
유전체(200)는 방사 소자(100)의 일면에 적층 조립될 수 있다. 구체적으로, 유전체(200)는 상측에 방사 소자(100)가 조립되며, 하측에 그라운드(300)가 조립될 수 있다.The dielectric 200 may be stacked and assembled on one surface of the radiating
유전체(200)는 방사 소자의 물리적 크기를 줄이기 위해 1 이상의 유전율을 가지는 유전체로 구현될 수 있다.The dielectric 200 may be implemented as a dielectric having a dielectric constant of 1 or more in order to reduce the physical size of the radiating element.
그라운드(300)는 유전체(200)를 중심으로 방사 소자(100)의 반대측에 위치할 수 있다.The
그라운드(300)는 방사 소자(100)와 그라운드(300) 사이에 전기장을 발생시켜 자류를 유도하고 비아 벽(Short Pin) 생성 및 후방 방사를 감소시킬 수 있다.The
급전 조립체(400)는 내장형 안테나(10)에 가해지는 외력에 따른 변형을 보상하도록 복수개의 커넥터들이 연결된 구조를 가질 수 있다.The
급전 조립체(400)는 그라운드(300)를 중심으로 유전체(200)의 반대측에 위치할 수 있다. 구체적으로, 급전 조립체(400)는 그라운드(300)의 하측에서 연결되어, 방사 소자(100)로 전파를 방사하는 신호를 전달하거나, 또는 수신된 전파를 전달받을 수 있다.The
급전 조립체(400)는 제1 커넥터(410), 어댑터(420) 및 제2 커넥터(430)를 포함한다. 급전 조립체(400)는 도 2 및 도 3에서 예시적으로 도시한 다양한 구성요소들 중에서 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.The
제1 커넥터(410)는 방사 소자(100) 및 그라운드(300)와 연결되며, 방사 소자(100)와 전기적인 신호를 주고 받을 수 있다.The
제1 커넥터(410)는 방사 소자(100)와 어댑터(420)를 연결하고, 전기적인 신호가 이동하는 통로를 제공할 수 있다.The
제1 커넥터(410)는 유전체(200) 및 그라운드(300)를 관통하여 상기 방사 소자의 급전 홀에 연결되는 연결 돌출부를 포함하고, 상기 그라운드와 일측이 맞닿도록 조립될 수 있다.The
어댑터(420)는 제1 커넥터(410)와 제2 커넥터(430)를 연결하며, 일 축이 고정되어 회전하는 선회(Swiveling) 방식으로 구현될 수 있다.The
어댑터(420)는 제1 커넥터(410)와 제2 커넥터(430)가 전기적으로 연결되도록 축 및 상기 축과 수직하는 방향으로 유동적으로 움직이며 구조 변형에 의한 정렬 불량(Misalignment)을 보상할 수 있다.The
제2 커넥터(430)는 제1 커넥터(410)와 이격된 위치에 형성되며, 신호 전달 케이블과 연결되어 전기적인 신호를 주고 받을 수 있다.The
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 내장형 안테나의 패치형상의 방사 소자를 나타내는 도면이다. 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 내장형 안테나의 패치형상의 방사 소자를 나타내는 도면이다.Figure 4 is a diagram showing a patch-shaped radiating element of a built-in antenna according to an embodiment of the present invention. Figure 5 is a diagram showing a patch-shaped radiating element of a built-in antenna according to another embodiment of the present invention.
방사 소자(100)는 패치 형상으로 구현될 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The radiating
도 4를 참고하면, 패치 형상의 방사 소자(100)는 육각형으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 6각형의 패치 형상의 방사 소자(100)는 두면 이상의 모서리에 비아(110)가 위치하도록 구현될 수 있으며, 두면 이상의 모서리에 위치하는 비아(110)가 서로 연결되도록 형성될 수 있다.Referring to FIG. 4, the patch-shaped
방사 소자(100)는 패치 형상의 한쪽 이상의 모서리에 비아 벽을 위치시켜 비아 벽이 존재하지 않는 모서리에서 발생하는 자류(Magnetic Current)의 세기와 방향을 조절하여 각각의 자류가 생성하는 빔 패턴의 합성을 통해 넓은 빔 폭을 가지도록 하는 방사소자, 자류의 세기와 방향을 조절하기 위해 패치 형상은 다양한 형상을 가질 수 있다.The radiating
예를 들어, 방사 소자(100)의 패치 형상은 육각형, 나비넥타이 형태 등의 정다각형의 형상으로 구현될 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the patch shape of the radiating
도 5를 참고하여, 방사 소자(100)의 패치 형사에 따른 비아와 급전 홀에 대해 자세히 설명한다.Referring to FIG. 5, the vias and feed holes according to the patch shape of the radiating
하기의 수학식 2는 정다각형이 내접하는 원의 반지름(r)을 나타낸다.Equation 2 below represents the radius (r) of the circle inscribed by the regular polygon.
수학식 2에서, c는 빛의 속도를 나타내고, 는 안테나 중심주파수를 나타내며, 는 유전상수를 나타낸다.In equation 2, c represents the speed of light, represents the antenna center frequency, represents the dielectric constant.
하기의 수학식 3은 정다각형 한 변의 길이를 나타낸다.Equation 3 below represents the length of one side of a regular polygon.
수학식 3에서, n은 정다각형 변의 개수를 나타내고, 단위는 mm이다.In Equation 3, n represents the number of sides of a regular polygon, and the unit is mm.
하기의 수학식 4는 한 변의 비아 개수를 나타낸다. 여기서, 비아의 개수는 정다각형의 가장자리 부근에 형성되는 복수의 비아들 중 한 변에 위치하는 개수를 나타낸다.Equation 4 below represents the number of vias on one side. Here, the number of vias indicates the number located on one side of a plurality of vias formed near the edge of a regular polygon.
수학식 4에서, a는 정다각형 한 변의 길이를 나타내고, d는 비아 직경을 나타내며, 단위는 mm이다. 여기서, 정다격형 한 변의 길이는 수학식 3을 통해 산출할 수 있으며, 비아의 직경은 방사 소자(100)에 적용된 기 설정된 비아 직경을 나타낸다.In Equation 4, a represents the length of one side of a regular polygon, d represents the via diameter, and the unit is mm. Here, the length of one side of the regular polygonal shape can be calculated through Equation 3, and the diameter of the via represents the preset via diameter applied to the
하기의 수학식 5는 대칭으로 이루어진 비아와 급전홀 간격을 나타낸다.Equation 5 below represents the spacing between symmetrical vias and feed holes.
수학식 5에서, l은 상기 일 축에 형성된 비아와 상기 급전 홀 사이의 거리를 나타내고, d는 비아의 직경을 나타내며, r은 원의 반지름을 나타내고, C는 보정 상수를 나타내며, 단위는 mm이다.In Equation 5, l represents the distance between the via formed on the one axis and the feeding hole, d represents the diameter of the via, r represents the radius of the circle, C represents the correction constant, and the unit is mm .
본 발명의 일 실시예에 따르면, 보정 상수(C)는 0.2 ~ 0.5 mm 일 수 있다. 더욱 바람직하게는 보정 상수(C)는 0.3 ~ 0.4 mm일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the correction constant (C) may be 0.2 to 0.5 mm. More preferably, the correction constant (C) may be 0.3 to 0.4 mm.
이때, 보정 상수(c)가 0.2 보다 작은 경우, 비아와 급전 홀에 조립되는 제1 커넥터 간의 전기적인 신호가 간섭되는 문제가 발생할 수 있으며, 0.5보다 큰 경우, 임피던스 매칭이 제대로 되지 않아 제1 커넥터로부터 전달된 전기적인 신호가 방사소자에 의해 제대로 방사되지 않는 문제가 생길 수 있다.At this time, if the correction constant (c) is less than 0.2, a problem may occur where the electrical signal interferes between the via and the first connector assembled in the feed hole, and if it is greater than 0.5, the impedance matching is not done properly and the first connector A problem may arise in which the electrical signal transmitted from the device is not properly radiated by the radiating element.
하기의 수학식 6은 비아가 위치한 변의 개수를 나타낸다.Equation 6 below represents the number of sides where vias are located.
비아가 위치한 변의 개수에서, n은 2보다 크다.In the number of sides where vias are located, n is greater than 2.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 비아는 한 축을 기준으로 대칭으로 구성되어야하며, 비아간 간격은 일정해야한다. 또한, 다중 비아는 최소 한 변 이상의 다각형 모서리에 구성되어야 한다.According to one embodiment of the present invention, vias must be configured symmetrically about one axis, and the spacing between vias must be constant. Additionally, multiple vias must be configured on at least one edge of a polygon.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 내장형 안테나(10)는 상술한 수학식 2 내지 수학식 6을 참고하여 방사 소자(100)에 비아와 급전 홀을 배치함에 따라, 송신하는 전파의 배턴을 조절하여 전파가 투과되어 대상체를 향해 송신되도록 할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the built-in
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 내장형 안테나의 제1 커넥터의 보상을 나타내는 도면이다.Figure 6 is a diagram showing compensation of the first connector of the built-in antenna according to an embodiment of the present invention.
안테나 일체형 구조에서 내장형 안테나를 외부 통신 장비와 연결을 위해 연장 케이블 또는 장축 단일 커넥터 사용 시 외부 변형, 파손의 위험에 노출될 수 있는 문제가 있다. 이때, 케이블의 경우 넓은 공간 및 높은 높이 필요, 장축 단일 커넥터의 경우 구조 하중 부가 시 부러질 수 있다.In an antenna-integrated structure, when using an extension cable or long-axis single connector to connect the built-in antenna to external communication equipment, there is a problem that it may be exposed to the risk of external deformation and damage. At this time, cables require a large space and a high height, and long-axis single connectors may break when structural load is applied.
따라서, 본 발명의 내장형 안테나(10)는 Swiveling 방식의 급전 구조 적용한 급전 조립체(400)를 포함할 수 있다.Accordingly, the built-in
급전 조립체(400)는 내부의 안테나를 안테나 일체형 구조의 외부와 접속하기 위해 2개의 커넥터(내부/외부) 및 1개의 어댑터 사용한 커플링 연결 구조 방식을 사용할 수 있다. The
급전 조립체(400)는 안테나 일체형 구조에서 내장형 안테나(10)의 장탈착 유리하도록 구현될 수 있으며, 내부 커넥터와 외부 커넥터 사이에 선회(swivelling, 회전) 가능한 어댑터를 적용하여 오정렬(misalignment)에 대한 보상이 가능하도록 구현될 수 있다.The
급전 조립체(400)는 장길이 단일 커넥터 대비 외부 부하 및 진동에 대한 내성 보유가 가능한다. 예를 들어, 헬기, 무인기와 같은 진동에 강인한 제품에 적용 시 유리할 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 급전 조립체(400)는 제1 커넥터(410)의 하단과 제2 커넥터(430)의 상단에서 어댑터(420)가 조립될 수 있으며, 어댑터(420)가 제1 커넥터(410) 및 어댑터(420)의 내측에서 조립되어 고정되도록 구현될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the
제1 커넥터(410)는 방사 소자(100)와 신호를 주고 받을 수 있도록 방사 소자(100)와 연결되기 위해 상단 방향으로 일정 길이의 연결 돌출부를 형성할 수 있다. 이때, 연결 돌출부는 급전 조립체(400)가 그라운드(300)의 하측면에서 조립되어 방사 소자(100)의 하측면과 맞닿도록 유전체(200) 및 그라운드(300)의 높이만큼의 길이로 형성될 수 있다. 여기서, 유전체(200) 및 그라운드(300)는 연결 돌출부가 조립되는 홈을 포함할 수 있으며, 조립되는 홈은 연결 돌출부의 외측 형상과 동일하게 구현될 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 커넥터(410)는 SMP 모듈로 구현되고, 어댑터(420)는 Bullet 모듈로 구현되며, 제2 커넥터(430)는 SMA 모듈로 구현될 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.According to an embodiment of the present invention, the
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 내장형 안테나의 급전 조립체의 보상을 나타내는 도면이다.Figure 7 is a diagram showing compensation of a power feeding assembly of a built-in antenna according to an embodiment of the present invention.
종래의 내장형 안테나는 장축 단일 커넥터, 케이블 방식의 커넥터 등을 사용하였다.Conventional built-in antennas used long-axis single connectors, cable-type connectors, etc.
장축 단일 커넥터는 장길이의 단일 커넥터로서, 부품수가 적지만, 장길이로 인한 구조 취약에 의해 응력이 취약한 문제가 있다.The long axis single connector is a single connector with a long length and has a small number of parts, but has the problem of being vulnerable to stress due to structural weakness due to the long length.
케이블 방식의 커넥터는 2개의 커넥터 및 1개의 케이블 사용할 수 있으며, 내장형 안테나와 하부층을 분리할 수 있다. 케이블 방식의 커넥터는 케이블 배치 고려해야 하며, 신호 손실(Loss)이 증가하는 문제가 있다.The cable-type connector can use two connectors and one cable, and the built-in antenna and lower layer can be separated. Cable-type connectors require consideration of cable placement and have the problem of increased signal loss.
이에, 본 발명의 내장형 안테나는 커플링 방식의 커넥터로서, 급전 조립체(400)를 사용할 수 있으며, 이는 2개의 커넥터 및 1개의 어댑터 사용할 수 있다.Accordingly, the built-in antenna of the present invention can use the
커플링 방식의 커넥터는 내장형 안테나(10)와 제2 페이스시트(60)를 분리할 수 있다.The coupling-type connector can separate the built-in
커플링 방식의 커넥터는 선회(Swiveling)가 가능하며, 변형이 자유로운(Strain-free) 장점이 있다.Coupling-type connectors have the advantage of being swiveling and strain-free.
따라서, 본 발명의 내장형 안테나(10)는 커플링 방식의 커넥터의 급전 조립체(400)를 사용한다.Accordingly, the built-in
도 7을 참고하면, 급전 조립체(400)는 제1 커넥터(410), 어댑터(420) 및 제2 커넥터(430)를 포함한다.Referring to FIG. 7 , the
제1 커넥터(410)는 커넥터(Connector)로 구현될 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 커넥터(410)는 방사 소자가 외부로부터 수신한 신호를 어댑터(420)로 전송하거나 어댑터(420)로부터 받은 신호를 방사 소자(100)를 이용하여 외부로 송신하기 위한 커넥터로 구현될 수 있다.The
어댑터(420)는 Bullet, Adapter로 구현될 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 어댑터(420)는 Connector간 전기적으로 연결시켜 주는 역할, 축(Axial), 축과 수직(Radial) 방향으로 유동적으로 움직이며 구조 변형에 의한 정렬 불량(Misalignment)을 보상해주어 전기적 신호가 끊기지 않도록 해줄 수 있다.The
제2 커넥터(430)는 하부층 Connector로 구현될 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 커넥터(430)는 신호 전달 케이블로부터 받은 신호를 어댑터(420)에 전달하거나 안테나 조립체(1)에서 수신한 신호를 어댑터(420)를 통해 신호 전달 케이블로 전달할 수 있다.The
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an illustrative explanation of the technical idea of the present invention, and various modifications, changes, and substitutions can be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical idea of the present invention, but are for illustrative purposes, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the attached drawings. . The scope of protection of the present invention should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be construed as being included in the scope of rights of the present invention.
1: 안테나 조립체
10: 내장형 안테나
100: 방사 소자
200: 유전체
300: 그라운드
400: 급전 조립체
20: 제1 구조층
30: 제2 구조층
40: 상부층
50: 하부층1: Antenna assembly
10: Built-in antenna
100: Radiating element
200: dielectric
300: Ground
400: Power feeding assembly
20: first structural layer
30: second structural layer
40: upper floor
50: lower layer
Claims (15)
전파를 방사 또는 수신하는 방사 소자;
상기 방사 소자의 일면에 적층 조립되는 유전체;
상기 유전체를 중심으로 상기 방사 소자의 반대측에 위치하는 그라운드; 및
상기 내장형 안테나에 가해지는 외력에 따른 변형을 보상하도록 복수개의 커넥터들이 연결된 구조를 갖는 급전 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나.In the built-in antenna,
A radiating element that radiates or receives radio waves;
A dielectric layer assembled on one surface of the radiating element;
A ground located on the opposite side of the radiating element with the dielectric as the center; and
A built-in antenna comprising a power feed assembly having a structure in which a plurality of connectors are connected to compensate for deformation due to an external force applied to the built-in antenna.
상기 급전 조립체는,
상기 방사 소자 및 상기 그라운드와 연결되며, 상기 방사 소자와 전기적인 신호를 주고받는 제1 커넥터;
상기 제1 커넥터와 이격된 위치에 형성되며, 신호 전달 케이블과 연결되어 상기 전기적인 신호를 주고받는 제2 커넥터; 및
상기 제1 커넥터 및 상기 제2 커넥터를 연결하며, 일 축이 고정되어 회전하는 선회(Swiveling) 방식으로 구현되는 어댑터를 포함하는 내장형 안테나.According to paragraph 1,
The power feeding assembly is,
a first connector connected to the radiating element and the ground, and exchanging electrical signals with the radiating element;
a second connector formed at a location spaced apart from the first connector and connected to a signal transmission cable to exchange the electrical signal; and
A built-in antenna that connects the first connector and the second connector and includes an adapter implemented in a swiveling manner in which one axis is fixed and rotated.
상기 제1 커넥터는,
상기 유전체 및 상기 그라운드를 관통하여 상기 방사 소자의 급전 홀에 연결되는 연결 돌출부를 포함하고, 상기 그라운드와 일측이 맞닿도록 조립되는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나.According to paragraph 2,
The first connector is,
A built-in antenna comprising a connection protrusion that penetrates the dielectric and the ground and is connected to a feeding hole of the radiating element, and is assembled so that one side contacts the ground.
상기 어댑터는,
상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터가 전기적으로 연결되도록 축 및 상기 축과 수직하는 방향으로 유동적으로 움직임에 따라 구조 변형에 의한 정렬 불량(Misalignment)을 보상하는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나.According to paragraph 2,
The adapter is,
A built-in antenna, characterized in that misalignment due to structural deformation is compensated by fluidly moving in a direction perpendicular to the axis and the axis so that the first connector and the second connector are electrically connected.
상기 방사 소자는,
적어도 하나의 모서리에 복수의 비아들을 포함하고, 상기 복수의 비아들을 포함하지 않는 모서리에서 발생하는 자류(Magnetic Current)의 세기와 방향을 조절하여 각각의 상기 자류가 생성하는 빔 패턴의 합성을 통한 빔 폭을 형성하는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나.According to paragraph 1,
The radiating element is,
A beam that includes a plurality of vias in at least one corner, adjusts the strength and direction of magnetic currents generated in corners that do not include the plurality of vias, and synthesizes the beam patterns generated by each magnetic current. A built-in antenna characterized by forming a width.
상기 방사 소자는,
적어도 육 변의 다각형의 패치 형태로 구현되며,
상기 패치 형태에 외접하는 원의 반지름은 상기 내장형 안테나의 중심 주파수에 반비례하는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나.According to clause 5,
The radiating element is,
It is implemented in the form of a patch of at least a six-sided polygon,
A built-in antenna, characterized in that the radius of the circle circumscribed to the patch shape is inversely proportional to the center frequency of the built-in antenna.
상기 패치 형태에 외접하는 원의 반지름(r), 빛의 속도(c), 내장형 안테나의 중심 주파수(), 유전상수()는 하기 수학식을 만족시키는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나.
[수학식]
According to clause 6,
The radius (r) of the circle circumscribed to the patch shape, the speed of light (c), and the center frequency of the built-in antenna ( ), dielectric constant ( ) is a built-in antenna characterized by satisfying the following equation.
[Equation]
상기 방사 소자는,
서로 연결되는 적어도 한 변에 각각 형성되는 상기 복수의 비아들; 및 상기 복수의 비아들과 이격된 위치에 형성되는 급전 홀을 포함하고,
상기 복수의 비아들이 일 축을 기준으로 대칭되도록 형성되며, 상기 복수의 비아들 각각의 간격이 일정하도록 구현되는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나.According to clause 6,
The radiating element is,
a plurality of vias each formed on at least one side connected to each other; and a feed hole formed at a location spaced apart from the plurality of vias,
A built-in antenna, wherein the plurality of vias are formed to be symmetrical about one axis, and the spacing between the plurality of vias is constant.
상기 방사 소자의 한 변에 형성되는 비아의 개수는,
적어도 2개보다는 크고, 상기 다각형의 한 변의 길이를 상기 비아의 직경과 나눈 값보다는 작은 것을 특징으로 하는 내장형 안테나.According to clause 8,
The number of vias formed on one side of the radiating element is,
A built-in antenna that is larger than at least two and smaller than the length of one side of the polygon divided by the diameter of the via.
상기 일 축에 형성된 비아와 상기 급전 홀 사이의 거리(l)는,
비아의 직경(d)의 절반보다는 크고, 상기 패치 형태에 외접하는 원의 반지름(r)보다는 작은 것을 특징으로 하는 내장형 안테나.According to clause 8,
The distance (l) between the via formed on the one axis and the feeding hole is,
A built-in antenna characterized in that it is larger than half the diameter (d) of the via and smaller than the radius (r) of the circle circumscribed to the patch shape.
상기 일 축에 형성된 비아와 상기 급전 홀 사이의 거리(l), 상기 비아의 직경(d), 상기 원의 반지름(r), 보정 상수(C)는 하기 수학식을 만족시키는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나.
[수학식]
(여기서, 보정상수(C)는 0.2 ~ 0.5)According to clause 10,
The distance (l) between the via formed on the one axis and the feeding hole, the diameter (d) of the via, the radius (r) of the circle, and the correction constant (C) satisfy the following equation: antenna.
[Equation]
(Here, the correction constant (C) is 0.2 ~ 0.5)
상기 방사 소자의 한 변에 형성되는 비아의 개수는,
적어도 2개보다 크고, 상기 다각형의 한 변의 길이를 상기 비아의 직경과 나눈 값보다 작도록 구현되는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나.In clause 7,
The number of vias formed on one side of the radiating element is,
A built-in antenna, characterized in that it is implemented to be larger than at least two and smaller than the value obtained by dividing the length of one side of the polygon by the diameter of the via.
상기 상부층의 하단에 조립되며, 상기 상부층을 통해 전파를 외부로 방사 또는 수신하는 내장형 안테나;
상기 상부층 하단에 조립되며, 상기 내장형 안테나의 상부를 감싸도록 형성되는 제1 구조층;
상기 내장형 안테나의 하부를 감싸도록 형성되는 제2 구조층; 및
상기 상부층과 결합되어, 상기 내장형 안테나를 감싸는 상기 제1 구조층 및 상기 제2 구조층을 감싸도록 형성되는 하부층을 포함하고,
상기 내장형 안테나는, 전파를 방사 또는 수신하는 방사 소자; 상기 방사 소자의 일면에 적층 조립되는 유전체; 상기 유전체를 중심으로 상기 방사 소자의 반대측에 위치하는 그라운드; 및 상기 내장형 안테나에 가해지는 외력에 따른 변형을 보상하도록 복수개의 커넥터들이 연결된 구조를 갖는 급전 조립체를 포함하는 안테나 조립체.The upper layer is implemented with the same appearance as the fuselage;
a built-in antenna that is assembled at the bottom of the upper layer and radiates or receives radio waves to the outside through the upper layer;
a first structural layer assembled at the bottom of the upper layer and formed to surround the top of the built-in antenna;
a second structural layer formed to surround a lower portion of the built-in antenna; and
It is combined with the upper layer and includes a lower layer formed to surround the first structural layer and the second structural layer surrounding the built-in antenna,
The built-in antenna includes a radiating element that radiates or receives radio waves; A dielectric layer assembled on one surface of the radiating element; A ground located on the opposite side of the radiating element with the dielectric as the center; and an antenna assembly including a power feed assembly having a structure in which a plurality of connectors are connected to compensate for deformation due to an external force applied to the built-in antenna.
상기 급전 조립체는,
상기 방사 소자 및 상기 그라운드와 연결되며, 상기 방사 소자와 전기적인 신호를 주고받는 제1 커넥터;
상기 제1 커넥터와 이격된 위치에 형성되며, 신호 전달 케이블과 연결되어 상기 전기적인 신호를 주고받는 제2 커넥터; 및
상기 제1 커넥터 및 상기 제2 커넥터를 연결하며, 일 축이 고정되어 회전하는 선회(Swiveling) 방식으로 구현되는 어댑터를 포함하는 안테나 조립체.According to clause 13,
The power feeding assembly is,
a first connector connected to the radiating element and the ground, and exchanging electrical signals with the radiating element;
a second connector formed at a location spaced apart from the first connector and connected to a signal transmission cable to exchange the electrical signal; and
An antenna assembly comprising an adapter that connects the first connector and the second connector and is implemented in a swiveling manner in which one axis is fixed and rotated.
상기 방사 소자는,
적어도 하나의 모서리에 복수의 비아들을 포함하고, 상기 복수의 비아들을 포함하지 않는 모서리에서 발생하는 자류(Magnetic Current)의 세기와 방향을 조절하여 각각의 상기 자류가 생성하는 빔 패턴의 합성을 통한 빔 폭을 형성하고,
상기 방사 소자는,
서로 연결되는 적어도 한 변에 각각 형성되는 상기 복수의 비아들; 및 상기 복수의 비아들과 이격된 위치에 형성되는 급전 홀을 포함하고,
상기 복수의 비아들이 일 축을 기준으로 대칭되도록 형성되며, 상기 복수의 비아들 각각의 간격이 일정하도록 구현되는 것을 특징으로 하는 안테나 조립체.According to clause 13,
The radiating element is,
A beam that includes a plurality of vias in at least one corner, adjusts the strength and direction of magnetic currents generated in corners that do not include the plurality of vias, and synthesizes the beam patterns generated by each magnetic current. forming a width,
The radiating element is,
a plurality of vias each formed on at least one side connected to each other; and a feed hole formed at a location spaced apart from the plurality of vias,
An antenna assembly, wherein the plurality of vias are formed to be symmetrical about one axis, and the spacing between the plurality of vias is constant.
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