WO2011046398A2 - Antenna which includes choke member surrounding radiation element and distanced from reflective plate - Google Patents

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Abstract

Disclosed is an antenna having a structure in which a choke member surrounds a radiation element in a state separated from a reflective plate to improve a beam pointing error. The antenna comprises: the reflective plate; at least one radiation element arranged on the reflective plate; and the conductive choke member arranged around the radiation element. The choke member is arranged at a predetermined distance from the reflective plate.

Description

복사 소자를 둘러싼 초크 부재가 반사판으로부터 이격되어 배열되는 안테나An antenna in which the choke member surrounding the radiation element is arranged spaced apart from the reflector
본 발명은 빔 포인팅 에러(Beam Pointing Error)를 개선하기 위하여 반사판으로부터 이격된 초크 부재(Choke Member)로 복사 소자를 둘러싸도록 구현한 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna implemented to surround a radiating element with a choke member spaced apart from a reflecting plate to improve beam pointing error.
안테나는 RF 신호(Radio Frequency)를 송수신하는 방사 패턴(Radiation Pattern)을 가지며, 일반적으로 아래의 도 1에 도시된 구조를 가진다. The antenna has a radiation pattern for transmitting and receiving an RF signal (Radio Frequency), and generally has a structure shown in FIG. 1 below.
도 1은 일반적인 안테나의 구조를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 안테나에서 경사각의 변화에 따른 빔 포인팅 에러를 도시한 도면이다. FIG. 1 is a diagram illustrating a structure of a general antenna, and FIG. 2 is a diagram illustrating a beam pointing error according to a change of an inclination angle in the antenna of FIG. 1.
도 1을 참조하면, 상기 안테나는 반사판(100) 및 반사판(100) 위에 배열된 복수의 복사 소자들(102)을 포함한다. Referring to FIG. 1, the antenna includes a reflector plate 100 and a plurality of radiation elements 102 arranged on the reflector plate 100.
복사 소자들(102)로 소정 전력이 급전되면, 복사 소자들(102)은 특정 방향으로 방사 패턴을 출력하며, 예를 들어 ±45°편파들을 출력한다. When a predetermined power is supplied to the radiation elements 102, the radiation elements 102 output a radiation pattern in a specific direction, for example ± 45 ° polarizations.
다만, 예를 들어 기지국 안테나의 경우 원하는 RF 신호의 송수신을 위하여 상기 방사 패턴의 방향을 변화시켜야하는 경우가 자주 발생하며, 즉 상기 안테나의 경사각(Tilt)을 가변시킬 경우가 발생한다. However, for example, in the case of a base station antenna, it is often necessary to change the direction of the radiation pattern in order to transmit and receive a desired RF signal, that is, when the tilt angle Tilt of the antenna is changed.
이하, 상기 안테나에서 경사각을 가변시켰을 때의 상기 안테나의 특성 변화를 살펴보겠다. Hereinafter, the characteristic change of the antenna when the inclination angle is changed in the antenna will be described.
상기 복사 소자들로부터 방사된 빔(방사 패턴)의 경사각이 도 2에 도시된 바와 같이 예를 들어 -15°로 변화된 경우, 이상적으로는 방사 패턴(200)의 중심이 Θ축을 따라 형성되는 빔 포인팅 라인(Beam Pointing Line, 202)을 따라서 이동되어야 한다. 즉, 상기 빔의 틸트가 -15°만큼 변화된 경우, 이상적으로는 방사 패턴(204)의 중심이 빔 포인팅 라인(202)에 위치하여야 한다. 여기서, 빔 포인팅 라인(202)은 상기 복사 소자들로부터 방사된 빔의 경사각이 변화될 때 방사 패턴(200)의 중심이 이동되는 경로를 의미한다. When the inclination angle of the beam (radiation pattern) radiated from the radiation elements is changed to, for example, -15 ° as shown in FIG. 2, the beam pointing ideally the center of the radiation pattern 200 is formed along the Θ axis It should move along the line (Beam Pointing Line) 202. That is, when the tilt of the beam is changed by -15 °, ideally the center of the radiation pattern 204 should be located at the beam pointing line 202. Here, the beam pointing line 202 means a path in which the center of the radiation pattern 200 is moved when the inclination angles of the beams emitted from the radiation elements are changed.
그러나, 실제적으로는 상기 안테나에 포함된 복사 소자들로부터 방사된 빔의 경사각이 변화된 경우 방사 패턴(200)의 중심이 빔 포인팅 라인(202)을 따라서 이동하지 않고 새로운 빔 포인팅 라인(208)을 따라서 이동한다. 즉, 상기 복사 소자로부터 방사된 빔의 경사각이 -15°만큼 변화된 경우, 실제적으로 발생하는 방사 패턴(206)의 중심은 빔 포인팅 라인(208)에 위치하게 된다. 여기서, 빔 포인팅 라인(208)에 위치하는 방사 패턴(206)의 중심과 Θ축 사이의 값(예를 들어, A)을 빔 포인팅 에러라 정의하겠다. In practice, however, when the inclination angle of the beam radiated from the radiation elements included in the antenna is changed, the center of the radiation pattern 200 does not move along the beam pointing line 202 but along the new beam pointing line 208. Move. That is, when the inclination angle of the beam radiated from the radiation element is changed by -15 °, the center of the radiation pattern 206 that is actually generated is positioned at the beam pointing line 208. Here, a value (eg, A) between the center of the radiation pattern 206 positioned on the beam pointing line 208 and the Θ axis is defined as a beam pointing error.
상기 빔 포인팅 에러는 상기 안테나 내부 소자 또는 주변에 있는 소자(예를 들어, 반사판)에 의한 영향으로 발생되며, 특히 도 2에 도시된 바와 같이 상기 복사 소자들로부터 방사된 빔의 경사각이 커질수록 증가된다. The beam pointing error is caused by the influence of an element inside or around the antenna (for example, a reflector), and in particular, as the inclination angle of the beam radiated from the radiation elements increases as shown in FIG. 2. do.
이렇게 빔 포인팅 에러가 허용 가능한 범위를 벗어나면, 상기 복사 소자들로부터 방사되는 방사 패턴이 원하는 방향으로 방사되지 않는다. 즉, 상기 복사 소자들로부터 출력되는 방사 패턴의 방향을 제어하기가 어렵다.If the beam pointing error is outside the allowable range, the radiation pattern radiated from the radiation elements is not radiated in the desired direction. That is, it is difficult to control the direction of the radiation pattern output from the radiation elements.
본 발명의 목적은 빔 포인팅 에러 및 빔 폭 등을 개선시키는 안테나를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an antenna that improves beam pointing error, beam width, and the like.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나는 반사판; 상기 반사판 위에 배열된 적어도 하나의 복사 소자; 및 상기 복사 소자 주변에 배열된 전도성 초크 부재를 포함한다. 여기서, 상기 초크 부재는 상기 반사판으로부터 소정 거리만큼 이격되어 배열된다. In order to achieve the object as described above, the antenna according to an embodiment of the present invention includes a reflector; At least one radiation element arranged on the reflector; And a conductive choke member arranged around the radiation element. Here, the choke members are arranged spaced apart from the reflecting plate by a predetermined distance.
상기 초크 부재는 상기 복사 소자를 둘러싸도록 형성되며, 상기 복사 소자는 원형 형상을 가진다.The choke member is formed to surround the radiation element, and the radiation element has a circular shape.
상기 초크 부재는 제 1 서브 초크 부재, 제 2 서브 초크 부재, 제 3 서브 초크 부재 및 제 4 서브 초크 부재를 포함하여 사각형 형태로 구현된다. 여기서, 상기 제 1 서브 초크 부재와 상기 복사 소자 사이의 거리, 상기 제 2 서브 초크 부재와 상기 복사 소자 사이의 거리, 상기 제 3 서브 초크 부재와 상기 복사 소자 사이의 거리 및 상기 제 4 서브 초크 부재와 상기 복사 소자 사이의 거리 중 적어도 하나는 다른 거리들과 다른 길이를 가진다. The choke member includes a first sub choke member, a second sub choke member, a third sub choke member, and a fourth sub choke member to implement a rectangular shape. Here, the distance between the first sub choke member and the radiation element, the distance between the second sub choke member and the radiation element, the distance between the third sub choke member and the radiation element and the fourth sub choke member And at least one of the distances between the radiation elements has a length different from the other distances.
상기 반사판은 베이스 부재; 및 상기 베이스 부재로부터 수직으로 절곡되며, 상기 베이스 부재의 양측면들에 형성된 수직 부재들을 포함한다. 여기서, 상기 제 1 서브 초크 부재와 상기 제 3 서브 초크 부재는 해당 수직 부재와 마주보되, 상기 제 1 서브 초크 부재와 해당 수직 부재 사이의 거리와 상기 제 3 서브 초크 부재와 해당 수직 부재 사이의 거리는 동일하며, 상기 제 2 서브 초크 부재와 상기 복사 소자 사이의 거리와 상기 제 4 서브 초크 부재와 상기 복사 소자 사이의 거리는 다르다.The reflector plate is a base member; And vertical members bent vertically from the base member and formed on both sides of the base member. Here, the first sub choke member and the third sub choke member face the vertical member, and the distance between the first sub choke member and the vertical member and the distance between the third sub choke member and the vertical member are The same is true, and the distance between the second sub choke member and the radiation element and the distance between the fourth sub choke member and the radiation element are different.
상기 제 1 서브 초크 부재와 상기 제 3 서브 초크 부재는 해당 수직 부재로부터 이격되어 있다. The first sub choke member and the third sub choke member are spaced apart from the vertical member.
상기 서브 초크 부재들 중 적어도 하나의 하단부에는 슬롯이 형성되고, 상기 복사 소자는 복수의 방사 부재들을 포함하되, 상기 방사 부재들 중 적어도 하나에 슬롯이 형성된다. A slot is formed in a lower end of at least one of the sub choke members, and the radiation element includes a plurality of radiating members, and a slot is formed in at least one of the radiating members.
상기 초크 부재는 이웃하는 서브 초크 부재들 사이를 연결시키는 연결부들을 더 포함한다. The choke member further includes connecting portions for connecting between neighboring sub choke members.
본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나는 반사판; 상기 반사판 위에 배열된 복사 소자; 및 상기 복사 소자를 둘러싸며, 제 1 서브 초크 부재, 제 2 서브 초크 부재, 제 3 서브 초크 부재 및 제 4 서브 초크 부재를 가지는 전도성 초크 부재를 포함한다. 여기서, 상기 제 1 서브 초크 부재와 상기 복사 소자 사이의 거리, 상기 제 2 서브 초크 부재와 상기 복사 소자 사이의 거리, 상기 제 3 서브 초크 부재와 상기 복사 소자 사이의 거리 및 상기 제 4 서브 초크 부재와 상기 복사 소자 사이의 거리 중 적어도 하나는 다른 거리들과 다른 길이를 가진다. Antenna according to another embodiment of the present invention is a reflector; A radiation element arranged on the reflector; And a conductive choke member surrounding the radiation element and having a first sub choke member, a second sub choke member, a third sub choke member and a fourth sub choke member. Here, the distance between the first sub choke member and the radiation element, the distance between the second sub choke member and the radiation element, the distance between the third sub choke member and the radiation element and the fourth sub choke member And at least one of the distances between the radiation elements has a length different from the other distances.
상기 초크 부재는 상기 반사판으로부터 이격되어 배열된다. The choke members are arranged spaced apart from the reflecting plate.
상기 복사 소자는 원형 형상을 가지며, 상기 제 1 서브 초크 부재 내지 상기 제 4 서브 초크 부재 중 적어도 하나에는 슬롯이 형성되며, 상기 복사 소자의 일부에 슬롯이 형성된다. The radiation element has a circular shape, a slot is formed in at least one of the first sub choke member or the fourth sub choke member, and a slot is formed in a portion of the radiation element.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나는 반사판; 상기 반사판 위에 배열된 복수의 복사 소자들; 및 특정 범위의 경사각에서 빔 포인팅 에러 허용 범위를 만족하도록 상기 각 복사 소자들을 둘러싸는 복수의 전도성 초크 부재들을 포함한다. Antenna according to another embodiment of the present invention is a reflector; A plurality of radiation elements arranged on the reflector; And a plurality of conductive choke members surrounding each of the radiating elements to satisfy the beam pointing error tolerance at a specific range of inclination angles.
상기 초크 부재들 중 적어도 하나는 상기 반사판으로부터 이격되며, 상기 빔 포인팅 에러 허용 범위를 만족하는 경사각은 0° 내지 -15°이다. At least one of the choke members is spaced apart from the reflecting plate, and an inclination angle satisfying the beam pointing error tolerance range is 0 ° to -15 °.
상기 초크 부재들 중 적어도 하나는 제 1 서브 초크 부재, 제 2 서브 초크 부재, 제 3 서브 초크 부재 및 제 4 서브 초크 부재를 가지는 전도성 초크 부재를 포함하되, 상기 제 1 서브 초크 부재와 상기 복사 소자 사이의 거리, 상기 제 2 서브 초크 부재와 상기 복사 소자 사이의 거리, 상기 제 3 서브 초크 부재와 상기 복사 소자 사이의 거리 및 상기 제 4 서브 초크 부재와 상기 복사 소자 사이의 거리 중 적어도 하나는 다른 거리들과 다른 길이를 가진다.At least one of the choke members includes a conductive choke member having a first sub choke member, a second sub choke member, a third sub choke member and a fourth sub choke member, wherein the first sub choke member and the radiation element At least one of the distance between the second sub choke member and the radiation element, the distance between the third sub choke member and the radiation element, and the distance between the fourth sub choke member and the radiation element is different Have a different length than the distances.
본 발명에 따른 안테나에서 반사판으로부터 이격된 초크 부재가 복사 소자를 둘러싸도록 구현되며, 특히 상기 초크 부재에 포함된 서브 초크 부재들 중 적어도 하나에 슬롯이 형성된다. 결과적으로, 안테나의 빔 포인팅 에러가 개선되고, 저주파 대역 및 고주파 대역에서 CPR(Cross Polarization Ratio) 특성을 높게 유지할 수 있으며, 상기 안테나의 빔 폭을 넓게 유지할 수 있는 장점이 있다. In the antenna according to the present invention, the choke member spaced apart from the reflecting plate is implemented to surround the radiation element, and in particular, a slot is formed in at least one of the sub choke members included in the choke member. As a result, the beam pointing error of the antenna is improved, the cross polarization ratio (CPR) characteristic can be maintained high in the low frequency band and the high frequency band, and the beam width of the antenna can be kept wide.
또한, 상기 초크 부재를 플라스틱 지지체를 이용하여 반사판에 결합시키므로, 상기 안테나에서 상기 초크 부재를 조립하기도 용이할 뿐만 아니라 필요시 상기 초크 부재를 용이하게 변경 설치할 수 있다. In addition, since the choke member is coupled to the reflector using a plastic support, the choke member may be easily assembled at the antenna, and the choke member may be easily changed and installed if necessary.
게다가, 상기 초크 부재가 상기 복사 소자를 둘러싸고 상기 초크 부재가 반사판에 플라스틱 지지체를 통하여 결합되므로, 상기 반사판의 길이가 증가되어도 상기 반사판의 뒤틀림이 적어질 수 있고 진동, 충격 등이 가해지더라도 상기 안테나의 기구적 안정성이 보장될 수 있다.In addition, since the choke member surrounds the radiation element and the choke member is coupled to the reflector through a plastic support, the distortion of the reflector can be reduced even if the length of the reflector is increased, and even if vibration, shock, etc. are applied, Mechanical stability can be ensured.
도 1은 일반적인 안테나의 구조를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a structure of a general antenna.
도 2는 도 1의 안테나에서 경사각의 변화에 따른 빔 포인팅 에러를 도시한 도면이다. FIG. 2 is a diagram illustrating a beam pointing error according to a change of an inclination angle in the antenna of FIG. 1.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안테나를 도시한 사시도이다.3 is a perspective view illustrating an antenna according to a first embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나에서 복사 소자 및 초크 부재의 상세 구성을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a detailed configuration of the radiation element and the choke member in the antenna according to an embodiment of the present invention.
도 5는 초크 부재가 반사판에 직접적으로 연결될 때와 반사판으로부터 이격되었을 때의 안테나의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 5 is a diagram schematically showing the structure of the antenna when the choke member is directly connected to the reflecting plate and when it is spaced apart from the reflecting plate.
도 6은 도 5의 안테나에서 경사각 0°일 때의 CPR 특성을 도시한 도면이다. FIG. 6 is a diagram illustrating CPR characteristics when the inclination angle is 0 ° in the antenna of FIG. 5.
도 7은 도 5의 안테나에서 경사각 -7°일 때의 CPR 특성을 도시한 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating CPR characteristics when the tilt angle of the antenna of FIG. 5 is −7 °.
도 8은 도 5의 안테나에서의 빔 포인팅 에러 특성을 도시한 도면이다. FIG. 8 is a diagram illustrating beam pointing error characteristics in the antenna of FIG. 5.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안테나의 구조를 도시한 사시도이다. 9 is a perspective view showing the structure of an antenna according to a second embodiment of the present invention.
도 10은 초크 부재에 슬롯이 없을 때의 전자계 분포와 초크 부재에 슬롯이 형성되었을 때의 전자계 분포를 도시한 도면이다.FIG. 10 is a diagram illustrating an electromagnetic field distribution when the choke member has no slot and an electromagnetic field distribution when the choke member has a slot.
도 11은 도 10의 안테나에서의 빔 폭 특성 변화를 도시한 도면이다. FIG. 11 is a view illustrating beam width characteristic change in the antenna of FIG. 10.
도 12는 도 9의 안테나에서의 반사 손실 특성을 도시한 도면이다.FIG. 12 is a diagram illustrating a return loss characteristic of the antenna of FIG. 9.
도 13은 도 9의 안테나에서의 격리도 특성을 도시한 도면이다. FIG. 13 is a diagram illustrating isolation characteristics in the antenna of FIG. 9.
도 14는 도 9의 안테나에서 +45°편파의 빔 포인팅 에러 특성을 도시한 도면이다.FIG. 14 is a diagram illustrating a beam pointing error characteristic of + 45 ° polarization in the antenna of FIG. 9.
도 15는 도 9의 안테나에서 -45°편파의 빔 포인팅 에러 특성을 도시한 도면이다.FIG. 15 illustrates beam pointing error characteristics of -45 ° polarization in the antenna of FIG. 9.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 자세히 설명하도록 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안테나를 도시한 사시도이다.3 is a perspective view illustrating an antenna according to a first embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 실시예의 안테나는 예를 들어 기지국 안테나로서, 반사판(300), 적어도 하나의 복사 소자(302) 및 적어도 하나의 초크 부재(304)를 포함한다. Referring to FIG. 3, the antenna of the present embodiment is, for example, a base station antenna, which includes a reflector plate 300, at least one radiation element 302, and at least one choke member 304.
반사판(300)은 예를 들어 도체로 이루어지며, 반사체 및 접지로서 역할을 수행할 수 있다.The reflector 300 is made of, for example, a conductor and may serve as a reflector and a ground.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 반사판(300)은 베이스 부재(310), 제 1 수직 부재(312) 및 제 2 수직 부재(314)를 포함한다. According to one embodiment of the present invention, the reflector 300 includes a base member 310, a first vertical member 312 and a second vertical member 314.
수직 부재들(312 및 314)은 베이스 부재(310)에 수직한 방향으로 하여 베이스 부재(310)의 양 측면들로부터 길이 연장된다. 이러한 수직 부재들(312 및 314)은 상기 안테나의 전후방비 및 빔 폭 등에 영향을 미칠 수 있다. The vertical members 312 and 314 extend in length from both sides of the base member 310 in a direction perpendicular to the base member 310. These vertical members 312 and 314 may affect the front and rear ratio and the beam width of the antenna.
초크 부재(304)는 해당 복사 소자(302)를 둘러싸서 후술하는 바와 같이 빔 포인팅 에러를 개선시킨다. The choke member 304 surrounds the radiation element 302 to improve beam pointing error as described below.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 반사판(300) 위에 복수의 복사 소자들(302)이 길이 방향으로 하여 순차적으로 배열되며, 각 복사 소자들(302)을 초크 부재들(304)이 둘러싸도록 구현된다. According to an embodiment of the present invention, the plurality of radiation elements 302 are sequentially arranged in the longitudinal direction on the reflector plate 300, and each of the radiation elements 302 is surrounded by the choke members 304. do.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 초크 부재(304)는 반사판(300)으로부터 이격되어 배열된다. 구체적으로는, 초크 부재(304)는 베이스 부재(310)로부터 이격될 뿐만 아니라 수직 부재들(312 및 314)로부터도 이격된다.According to another embodiment of the present invention, the choke members 304 are arranged spaced apart from the reflector plate 300. Specifically, the choke member 304 is spaced apart from the base member 310 as well as from the vertical members 312 and 314.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 초크 부재(304)를 이루는 서브 초크 부재들과 해당 복사 소자 사이의 거리들 중 적어도 하나는 다른 거리들과 다른 길이를 가지도록 구현될 수 있다. According to another embodiment of the present invention, at least one of the distances between the sub choke members constituting the choke member 304 and the corresponding radiation element may be implemented to have a different length from the other distances.
요컨대, 본 발명의 안테나는 빔 포인팅 에러를 개선시키기 위하여 초크 부재(304)가 반사판(300)으로부터 이격된 상태로 하여 복사 소자(302)를 둘러싸도록 구현된다. In short, the antenna of the present invention is implemented to surround the radiation element 302 with the choke member 304 spaced apart from the reflector plate 300 to improve beam pointing error.
위에서는, 복사 소자(302)가 원형 형상을 가지는 것으로 도시하였으나, 사각형 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다. In the above, although the radiation element 302 is shown as having a circular shape, it may have a variety of shapes, such as a rectangular shape.
또한, 도 3에서는 초크 부재(304)를 이루는 서브 초크 부재들이 모두 연결되어 하나의 구조체로 구현되었지만, 상기 서브 초크 부재들 중 일부가 분리된 상태로 상기 서브 초크 부재들이 해당 복사 소자(302)를 둘러싸도록 구현될 수 있다. In addition, although the sub choke members constituting the choke member 304 are all connected to each other in FIG. 3, the sub choke members may be connected to the radiation element 302 with some of the sub choke members separated. It can be implemented to enclose.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 초크 부재(304)가 복사 소자(302)를 완벽하게 둘러싸지 않고 일부만 둘러싸도록 구현될 수 있다. 다만, 후술하는 바와 같이 빔 폭 개선 등을 고려할 때 초크 부재(304)가 도 3에 도시된 바와 같이 복사 소자(302)를 완벽하게 둘러싸는 것이 바람직하다. According to another embodiment of the present invention, the choke member 304 may be implemented so as to surround only part of the radiation element 302 without completely surrounding it. However, in consideration of beam width improvement and the like, as described below, it is preferable that the choke member 304 completely surrounds the radiation element 302 as shown in FIG. 3.
이하, 본 발명의 복사 소자(302) 및 초크 부재(304)의 상세한 구조를 살펴보겠다. Hereinafter, the detailed structure of the radiation element 302 and the choke member 304 of the present invention will be described.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나에서 복사 소자 및 초크 부재의 상세 구성을 도시한 도면이다. 다만, 설명의 편의를 위하여 하나의 복사 소자(302) 및 해당 초크 부재(304)만을 도시하였다. 여기서, 초크 부재들(304) 전부가 도 4에 도시된 구조를 가질 수도 있지만 일부만 도 4에 도시된 구조를 가질 수도 있다. 4 is a diagram illustrating a detailed configuration of the radiation element and the choke member in the antenna according to an embodiment of the present invention. However, only one radiation element 302 and the corresponding choke member 304 are shown for convenience of description. Here, all of the choke members 304 may have the structure shown in FIG. 4, but only some of them may have the structure shown in FIG. 4.
도 4(A)를 참조하면, 복사 소자(302)는 급전부(400) 및 방사 부재들(402)을 포함한다.Referring to FIG. 4A, the radiation element 302 includes a power supply unit 400 and radiation members 402.
급전부(400)는 외부 전원부로부터 소정 전력이 입력되는 지점이며, 급전부(400)로 입력된 전력은 방사 부재들(402)로 급전된다. 결과적으로, 방사 부재들(402)로부터 소정 방사 패턴이 출력된다. The power supply unit 400 is a point at which predetermined power is input from the external power supply unit, and the power input to the power supply unit 400 is supplied to the radiation members 402. As a result, a predetermined radiation pattern is output from the radiation members 402.
방사 부재들(402)은 예를 들어 다이폴 부재들이며, 모두 동일한 구조를 가질 수 있다. 물론, 방사 부재들(402) 중 일부는 다른 구조를 가질 수 있으며, 예를 들어 후술하는 바와 같이 일부 방사 부재들(402)에만 슬롯(Slot)이 형성될 수 있다. The radiating members 402 are, for example, dipole members, and may all have the same structure. Of course, some of the radiating members 402 may have other structures, and for example, slots may be formed only in some of the radiating members 402 as described below.
초크 부재(304)는 도 4(A)에 도시된 바와 같이 복사 소자(302)를 둘러싸도록 구현된다. 여기서, 초크 부재(304)는 사각형 형상을 가질 수 있으며, 예를 들어 제 1 서브 초크 부재(410), 제 2 서브 초크 부재(412), 제 3 서브 초크 부재(414) 및 제 4 서브 초크 부재(416)로 이루어진다. The choke member 304 is implemented to surround the radiation element 302 as shown in Fig. 4A. Here, the choke member 304 may have a rectangular shape, for example, the first sub choke member 410, the second sub choke member 412, the third sub choke member 414, and the fourth sub choke member. 416.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 초크 부재(304)는 반사판(300)의 베이스 부재(310)로부터 소정 거리만큼 이격되고, 수직 부재들(312 및 314)로부터 소정 거리만큼 이격되어 배열될 수 있다. 특히, 상호 변조 왜곡(Passive Intermodulation Distortion, PIMD)을 방지하기 위하여 초크 부재(304)가 반사판(300)에 직접적으로 연결되지 않도록 도 4(B)에 도시된 바와 같이 예를 들어 절연체인 플라스틱 지지체(430)를 이용하여 반사판(300)에 결합된다. 다만, 도 4(B)에서는 초크 부재(304)가 수직 부재들(312 및 314)에 다른 플라스틱 지지체를 통하여 연결되는 구조를 도시하지는 않았으나, 플라스틱 지지체가 초크 부재(304)를 수직 부재들(312 및 314)에 결합시킬 수도 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the choke member 304 may be spaced apart from the base member 310 of the reflector 300 by a predetermined distance and spaced apart from the vertical members 312 and 314 by a predetermined distance. . In particular, in order to prevent the passive intermodulation distortion (PIMD), the choke member 304 is not directly connected to the reflector 300, as shown in FIG. 430 is coupled to the reflector plate 300. However, although the structure in which the choke member 304 is connected to the vertical members 312 and 314 through another plastic support is not illustrated in FIG. 4B, the plastic support may move the choke member 304 to the vertical members 312. And 314).
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제 1 서브 초크 부재(410)와 복사 소자(302) 사이의 거리, 제 2 서브 초크 부재(412)와 복사 소자(302) 사이의 거리, 제 3 서브 초크 부재(414)와 복사 소자(302) 사이의 거리 및 제 4 서브 초크 부재(416)와 복사 소자(302) 사이의 거리 중 적어도 하나는 다른 길이를 가질 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the distance between the first sub choke member 410 and the radiation element 302, the distance between the second sub choke member 412 and the radiation element 302, and the third sub choke member At least one of the distance between 414 and the radiation element 302 and the distance between the fourth sub choke member 416 and the radiation element 302 may have a different length.
예를 들어, 제 1 서브 초크 부재(410)와 복사 소자(302) 사이의 거리와 제 3 서브 초크 부재(414)와 복사 소자(302) 사이의 거리는 동일한 반면에, 제 2 서브 초크 부재(412)와 복사 소자(302) 사이의 거리가 제 4 서브 초크 부재(416)와 복사 소자(302) 사이의 거리가 다를 수 있다. 이와 같이 제 2 서브 초크 부재(412)와 복사 소자(302) 사이의 거리를 제 4 서브 초크 부재(416)와 복사 소자(302) 사이의 거리와 다르게 설정하는 것은 상기 안테나의 경사각 조정시 빔 포인팅 에러를 감소시키기 위해서이다. For example, while the distance between the first sub choke member 410 and the radiation element 302 and the distance between the third sub choke member 414 and the radiation element 302 are the same, the second sub choke member 412 And the distance between the radiation element 302 and the fourth sub choke member 416 and the radiation element 302 may be different. As such, setting the distance between the second sub choke member 412 and the radiation element 302 different from the distance between the fourth sub choke member 416 and the radiation element 302 may result in beam pointing when adjusting the inclination angle of the antenna. To reduce the error.
구체적으로, 본 발명의 안테나의 경사각을 0°에서 -15°사이에서 가변이 가능하도록 구현하고자 하는 경우, 약 -7°에서 빔 포인팅 에러가 거의 발생하지 않도록 제 2 서브 초크 부재(412)와 복사 소자(302) 사이의 거리를 제 4 서브 초크 부재(416)와 복사 소자(302) 사이의 거리와 다르게 설정할 수 있다. 여기서, 상기 안테나의 경사각이 0°일 때와 -15°일 때 상기 빔 포인팅 에러가 상기 경사각이 -7°일 때보다 크게 될 수 있지만 상기 빔 포인팅 에러는 허용 가능한 범위 내의 값을 가질 수 있다. Specifically, when the inclination angle of the antenna of the present invention is to be implemented to be variable between 0 ° and -15 °, the second sub choke member 412 and the radiation may be radiated so that the beam pointing error hardly occurs at about -7 °. The distance between the elements 302 may be set differently from the distance between the fourth sub choke member 416 and the radiation element 302. Here, the beam pointing error may be greater than when the tilt angle of the antenna is 0 ° and −15 °, but when the tilt angle is −7 °, the beam pointing error may have a value within an acceptable range.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 제 1 서브 초크 부재(410)와 반사판(300)의 제 1 수직 부재(312) 사이의 거리, 제 2 서브 초크 부재(412)와 이웃하는 초크 부재(304) 사이의 거리, 제 3 서브 초크 부재(414)와 제 2 수직 부재(314) 사이의 거리 및 제 4 서브 초크 부재(416)와 이웃하는 초크 부재(304) 사이의 거리 중 적어도 하나는 다른 길이를 가질 수 있다. 다만, 안테나의 여러 특징들을 고려할 때 제 1 서브 초크 부재(410)와 반사판(300)의 제 1 수직 부재(312) 사이의 거리는 제 3 서브 초크 부재(414)와 제 2 수직 부재(314) 사이의 거리와 동일하게 설정되는 것이 바람직하다. According to another embodiment of the present invention, the distance between the first sub choke member 410 and the first vertical member 312 of the reflecting plate 300, the choke member 304 neighboring the second sub choke member 412. ), At least one of the distance between the third sub choke member 414 and the second vertical member 314 and the distance between the fourth sub choke member 416 and the neighboring choke member 304 has a different length. It can have However, in consideration of various features of the antenna, the distance between the first sub choke member 410 and the first vertical member 312 of the reflector 300 is between the third sub choke member 414 and the second vertical member 314. It is preferable to set equal to the distance of.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 제 1 서브 초크 부재(410)와 제 3 서브 초크 부재(414)가 상기 플라스틱 지지체를 통하여 반사판(300)의 수직 부재들(312 및 314)과 용이하게 결합되도록 결합 보조 부재들(418 및 420)이 더 형성될 수 있다. 여기서, 결합 보조 부재들(418 및 420)이 수직 부재들(312 및 314)과 밀접하게 배치될 수 있으며, 따라서 상기 플라스틱 지지체가 외부로 잘 보이지 않아서 미관에도 더 유리할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the first sub choke member 410 and the third sub choke member 414 are easily coupled with the vertical members 312 and 314 of the reflector 300 through the plastic support. Coupling auxiliary members 418 and 420 may be further formed to allow. Here, the coupling auxiliary members 418 and 420 may be disposed closely with the vertical members 312 and 314, and thus the plastic support may not be easily seen from the outside, which may be more advantageous for aesthetics.
도 5는 초크 부재가 반사판에 직접적으로 연결될 때와 반사판으로부터 이격되었을 때의 안테나의 구조를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 6은 도 5의 안테나에서 경사각 0°일 때의 CPR 특성을 도시한 도면이다. 도 7은 도 5의 안테나에서 경사각 -7°일 때의 CPR 특성을 도시한 도면이고, 도 8은 도 5의 안테나에서의 빔 포인팅 에러 특성을 도시한 도면이다. FIG. 5 is a diagram schematically illustrating the structure of an antenna when the choke member is directly connected to the reflector and when the choke member is spaced apart from the reflector. FIG. 6 is a view illustrating CPR characteristics when the inclination angle is 0 ° in the antenna of FIG. 5. to be. FIG. 7 is a diagram illustrating a CPR characteristic at an inclination angle of −7 ° in the antenna of FIG. 5, and FIG. 8 is a diagram illustrating beam pointing error characteristics in the antenna of FIG. 5.
도 5(A)에 도시된 바와 같이 초크 부재가 반사판에 직접적으로 연결된 제 1 안테나와 도 5(B)에 도시된 바와 같이 초크 부재(304)가 반사판(300)으로부터 이격되어 배열된 제 2 안테나에서, 상기 안테나들의 여러 특성들을 살펴보겠다. As shown in FIG. 5 (A), a first antenna in which the choke member is directly connected to the reflector and a second antenna in which the choke member 304 is arranged spaced apart from the reflector 300 as shown in FIG. In the following, various characteristics of the antennas will be described.
우선, 경사각 0°에서의 CPR 특성을 살펴보겠다. First, let's look at the CPR characteristics at the inclination angle of 0 °.
도 6을 참조하면, 초크 부재가 반사판에 직접적으로 연결된 제 1 안테나의 CPR 특성 곡선(600)은 고주파 대역으로 갈수록 낮아지고 있다. 즉, 상기 제 1 안테나의 CPR 특성이 고주파 대역에서 저하되는 현상을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 6, the CPR characteristic curve 600 of the first antenna in which the choke member is directly connected to the reflector is lowered toward the high frequency band. That is, the phenomenon in which the CPR characteristic of the first antenna is degraded in the high frequency band can be confirmed.
반면에, 초크 부재(304)가 반사판(300)으로부터 이격되어 배열된 제 2 안테나의 CPR 특성 곡선(602)은 전체적으로 제 1 안테나의 CPR 특성 곡선(600)보다 높으며, 특히 고주파 대역에서 상당히 높아지고 있다. 즉, 상기 제 2 안테나의 CPR 특성이 상기 제 1 안테나의 CPR 특성보다 전체적으로 우수하며, 특히 높은 주파수 대역에서 상당히 개선되었다는 것을 확인할 수 있다. On the other hand, the CPR characteristic curve 602 of the second antenna, in which the choke member 304 is arranged spaced apart from the reflecting plate 300, is higher than the CPR characteristic curve 600 of the first antenna as a whole, especially in the high frequency band. . That is, it can be seen that the CPR characteristics of the second antenna are generally superior to the CPR characteristics of the first antenna, and are significantly improved, particularly in the high frequency band.
요컨대, 초크 부재(304)를 반사판(300)에 직접 연결하지 않고 이격시키는 것이 CPR 특성이 더 우수함을 확인할 수 있다. 이것은 이웃하는 초크 부재들(304)이 벽을 형성하여 복사 소자(302)로부터 출력된 편파가 이웃한 복사 소자(302)에 영향을 미치는 것을 방지하기 때문이다. In other words, it can be seen that the separation of the choke member 304 without directly connecting the reflective plate 300 to the CPR characteristics is better. This is because neighboring choke members 304 form a wall to prevent polarization output from the radiation element 302 from affecting the neighboring radiation element 302.
다음으로, 경사각 -7°에서의 CPR 특성을 살펴보겠다. Next, we will look at the CPR characteristics at the inclination angle of -7 °.
초크 부재가 반사판에 직접적으로 연결된 제 1 안테나의 경우에는 도시하지 않았지만 상기 제 1 안테나의 경사각이 커질수록 CPR 특성이 저하되는 문제점이 있다. 따라서, 상기 제 1 안테나는 고정 안테나에서는 사용이 적합하나 경사각이 변화되는 가변 안테나에서는 사용이 적합하지 않다. Although not illustrated in the case of the first antenna in which the choke member is directly connected to the reflector, the CPR characteristic is lowered as the inclination angle of the first antenna increases. Accordingly, the first antenna is suitable for use in fixed antennas but not for variable antennas having varying inclination angles.
반면에, 초크 부재(304)가 반사판(300)에 이격되어 배열된 제 2 안테나의 경우에는 고정 안테나에서뿐만 아니라 가변 안테나에서도 우수한 CPR 특성을 유지하기 때문에 고정 안테나 및 가변 안테나에서 모두 사용될 수 있다. 구체적으로는, 상기 제 2 안테나는 사용하고자 하는 경사각 범위가 정해지면 최적의 CPR 특성을 가지는 거리로 초크 부재(304)를 복사 소자(302)의 중심으로부터 이동시켜 사용할 수 있다. 즉, 상기 제 2 안테나는 서브 초크 부재들(410, 412, 414 및 416)로부터 복사 소자(302) 사이의 거리들 중 일부가 다른 길이를 가지도록 설정하여 우수한 CPR 특성을 유지시킬 수 있다. On the other hand, in the case of the second antenna in which the choke member 304 is arranged to be spaced apart from the reflector plate 300, the choke member 304 may be used in both the fixed antenna and the variable antenna because it maintains excellent CPR characteristics as well as the fixed antenna. Specifically, the second antenna may be used by moving the choke member 304 from the center of the radiation element 302 at a distance having an optimal CPR characteristic when the inclination angle range to be used is determined. That is, the second antenna may maintain some excellent CPR characteristics by setting some of the distances between the sub choke members 410, 412, 414, and 416 from the radiating element 302 to have different lengths.
예를 들어 -7°에서 초크 부재(304)가 복사 소자(302)의 중심으로부터 0㎜ 이동되었을 때의 CPR 특성 곡선(700), 7㎜ 이동되었을 때의 CPR 특성 곡선(702) 및 10㎜ 이동되었을 때의 CPR 특성 곡선(704)을 살펴보면, 도 7에 도시된 바와 같이 초크 부재(304)가 복사 소자(302)의 중심으로부터 10㎜ 이동되었을 때의 CPR 특성이 가장 우수함을 확인할 수 있다. For example, the CPR characteristic curve 700 when the choke member 304 was moved 0 mm from the center of the radiation element 302 at -7 °, the CPR characteristic curve 702 and 10 mm movement when 7 mm moved. Referring to the CPR characteristic curve 704, the CPR characteristic is excellent when the choke member 304 is moved 10 mm from the center of the radiation element 302 as shown in FIG. 7.
따라서, 상기 제 2 안테나에서 초크 부재(304)를 복사 소자(302)의 중심으로부터 10㎜ 이동시켜 사용할 수 있다. 다만, 이러한 설정이 예를 들어 경사각 0° 및 -15°에서 CPR 특성이 조금 저하될 수 있지만, 이러한 차이는 허용 가능한 범위 내의 값을 가질 가능성이 높다. 즉, 경사각 -7°를 기준으로 하여 CPR 특성을 맞추면 경사각 0° 내지 -15°에서 우수한 CPR 특성을 유지할 수 있다. Accordingly, the choke member 304 may be moved by 10 mm from the center of the radiation element 302 in the second antenna. However, although such a setting may slightly deteriorate the CPR characteristics, for example, at inclination angles of 0 ° and -15 °, this difference is likely to have a value within an acceptable range. That is, when the CPR characteristics are adjusted based on the inclination angle of −7 °, excellent CPR characteristics may be maintained at the inclination angles of 0 ° to −15 °.
다음으로, 빔 포인팅 에러 특성을 살펴보겠다.Next, we will look at the beam pointing error characteristics.
도 8을 참조하면, 초크 부재가 반사판에 직접적으로 연결된 제 1 안테나의 빔 포인팅 에러 특성 곡선(800)은 저주파 대역에서는 낮게 유지되나 고주파 대역에서는 상당히 높아지고 있다. 즉, 상기 제 1 안테나의 빔 포인팅 에러가 고주파 대역에서 상당히 저하됨을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 8, the beam pointing error characteristic curve 800 of the first antenna in which the choke member is directly connected to the reflector is kept low in the low frequency band but considerably high in the high frequency band. That is, it can be seen that the beam pointing error of the first antenna is significantly reduced in the high frequency band.
반면에, 초크 부재(304)가 반사판(300)으로부터 이격되어 배열된 제 2 안테나의 빔 포인팅 에러 특성 곡선(802)은 전체적으로 상기 제 1 안테나에서보다 낮게 유지되고 있으며, 특히 고주파 대역에서도 낮게 유지되고 있다. 즉, 상기 제 2 안테나의 빔 포인팅 에러 특성이 상기 제 1 안테나의 빔 포인팅 에러 특성보다 전체적으로 우수하며, 특히 고주파 대역에서 제 1 안테나에서보다 상당히 개선됨을 확인할 수 있다. On the other hand, the beam pointing error characteristic curve 802 of the second antenna, in which the choke member 304 is arranged spaced apart from the reflecting plate 300, is kept lower than that of the first antenna as a whole, especially in the high frequency band. have. That is, it can be seen that the beam pointing error characteristic of the second antenna is generally better than the beam pointing error characteristic of the first antenna, and in particular, is significantly improved than that of the first antenna in the high frequency band.
요컨대, 초크 부재(304)를 반사판(300)에 직접 연결하지 않고 이격시키는 것이 빔 포인팅 에러 특성이 더 우수함을 확인할 수 있다. In other words, it can be seen that the separation of the choke member 304 without directly connecting the reflective plate 300 has better beam pointing error characteristics.
도 6 내지 도 8을 모두 고려할 때, 초크 부재(304)를 반사판(300)으로부터 이격시킨 안테나가 여러 특성 면에서 우수함을 확인할 수 있다.6 to 8, it can be seen that the antenna in which the choke member 304 is spaced apart from the reflecting plate 300 is excellent in various characteristics.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안테나의 구조를 도시한 사시도이다. 9 is a perspective view showing the structure of an antenna according to a second embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 본 실시예의 안테나는 반사판(900), 적어도 하나의 복사 소자(902) 및 적어도 하나의 초크 부재(904)를 포함한다. Referring to FIG. 9, the antenna of this embodiment includes a reflector plate 900, at least one radiation element 902 and at least one choke member 904.
초크 부재(904)를 제외한 나머지 구성 요소는 제 1 실시예에서와 동일하므로, 이하 동일한 구성 요소에 대한 설명은 생략한다.Since the remaining components except for the choke member 904 are the same as in the first embodiment, the description of the same components will be omitted below.
복사 소자(902)는 예를 들어 4개의 방사 부재들을 포함하며, 반치각(Half Power Angle, HPA) 또는 반전력 빔 폭(Half Power Beam Width, HPBW)을 개선하기 위하여 도시하지는 않았지만 상기 방사 부재들 중 적어도 하나에 슬롯이 형성될 수 있다. Radiating element 902 includes, for example, four radiating members, although not shown to improve the half power angle (HPA) or half power beam width (HPBW). At least one of the slots may be formed.
초크 부재(904)는 예를 들어 사각형 형태를 가지며, 제 1 서브 초크 부재(910), 제 2 서브 초크 부재(912), 제 3 서브 초크 부재(914), 제 4 서브 초크 부재(916) 및 복수의 연결부들(918)을 포함한다. The choke member 904 has a rectangular shape, for example, and includes a first sub choke member 910, a second sub choke member 912, a third sub choke member 914, a fourth sub choke member 916, and A plurality of connections 918 is included.
연결부들(918)은 서브 초크 부재들(910, 912, 914 및 914) 사이에 연결된다.The connections 918 are connected between the sub choke members 910, 912, 914 and 914.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 서브 초크 부재들(910, 912, 914 및 914)의 일부 또는 전부에 슬롯(920)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이 제 1 서브 초크 부재(910) 및 제 3 서브 초크 부재(914)의 하단부에 각기 슬롯(920)이 형성될 수 있다. 여기서, 슬롯(920)은 후술하는 바와 같이 상기 안테나로부터 출력되는 빔의 폭을 넓어지게 할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, a slot 920 may be formed in some or all of the sub choke members 910, 912, 914, and 914. For example, as illustrated in FIG. 9, slots 920 may be formed at lower ends of the first sub choke member 910 and the third sub choke member 914, respectively. Here, the slot 920 may widen the width of the beam output from the antenna as described later.
위에서 설명하지 않았지만, 초크 부재(904)는 반사판(900)으로부터 소정 거리만큼 이격되어 배열되고, 서브 초크 부재들(910, 912, 914 및 916)로부터 복사 소자(902) 사이의 거리들 중 일부가 다른 길이를 가질 수 있다. Although not described above, the choke members 904 are arranged spaced a predetermined distance from the reflector plate 900, and some of the distances between the sub choke members 910, 912, 914 and 916 from the radiation element 902 are Can have different lengths.
이하, 초크 부재(904)에 슬롯이 없을 때와 슬롯(920)이 형성되었을 때의 빔 폭 특성을 살펴보겠다.Hereinafter, the beam width characteristics when the choke member 904 has no slot and when the slot 920 is formed will be described.
도 10은 초크 부재에 슬롯이 없을 때의 전자계 분포와 초크 부재에 슬롯이 형성되었을 때의 전자계 분포를 도시한 도면이고, 도 11은 도 10의 안테나에서의 빔 폭 특성 변화를 도시한 도면이다. FIG. 10 is a diagram illustrating an electromagnetic field distribution when there is no slot in the choke member and a distribution of electromagnetic fields when a slot is formed in the choke member, and FIG. 11 is a diagram illustrating a change in beam width characteristics in the antenna of FIG. 10.
도 10을 참조하면, 초크 부재(904)에 슬롯(920)이 형성되었을 때 초크 부재(904)와 반사판(900) 사이에서 반사되는 전자계의 양(도 10(B) 참조)이 초크 부재에 슬롯이 없을 때의 전자계의 양(도 10(A) 참조)보다 많다는 것이 확인된다. 이로 인하여 초크 부재(904)에 슬롯(920)이 형성된 안테나의 빔 폭이 초크 부재에 슬롯이 없는 안테나의 빔 폭보다 넓어질 수 있다. Referring to FIG. 10, when the slot 920 is formed in the choke member 904, the amount of electromagnetic field reflected between the choke member 904 and the reflector plate 900 (see FIG. 10B) is a slot in the choke member. It is confirmed that there is more than the amount of the electromagnetic field when there is no (see Fig. 10A). As a result, the beam width of the antenna in which the slot 920 is formed in the choke member 904 may be wider than the beam width of the antenna without the slot in the choke member.
이하, 이러한 빔 폭 특성에 대한 실제 실험 결과를 살펴보겠다. Hereinafter, the actual experimental results for the beam width characteristics will be described.
도 11을 참조하면, 초크 부재(904)에 슬롯(920)이 형성된 안테나에서 경사각 0°에서의 빔 폭 특성 곡선(1100), -7°에서의 빔 폭 특성 곡선(1102) 및 -15°에서의 빔 폭 특성 곡선(1104)이 도시된다. Referring to FIG. 11, the beam width characteristic curve 1100 at an inclination angle of 0 °, the beam width characteristic curve 1102 at −7 °, and −15 ° at an antenna having a slot 920 formed in the choke member 904. The beam width characteristic curve 1104 is shown.
또한, 초크 부재에 슬롯이 없는 안테나에서의 경사각 0°에서의 빔 폭 특성 곡선(1110), -7°에서의 빔 폭 특성 곡선(1112) 및 -15°에서의 빔 폭 특성 곡선(1114)이 도시된다. In addition, the beam width characteristic curve 1110 at the inclination angle 0 °, the beam width characteristic curve 1112 at -7 ° and the beam width characteristic curve 1114 at -15 ° are obtained at an inclination angle of the antenna without the slot in the choke member. Shown.
초크 부재에 슬롯이 없는 안테나에서의 빔 폭 특성 곡선들(1110, 1112 및 1114)을 살펴보면, 저주파 대역에서는 빔 폭이 넓게 유지되나 고주파 대역에서는 빔 폭이 상당히 좁아지는 현상이 발생하였다. Looking at the beam width characteristic curves 1110, 1112, and 1114 in the antenna without the slot in the choke member, the beam width is kept wide in the low frequency band but considerably narrowed in the high frequency band.
반면에, 초크 부재(904)에 슬롯(920)이 형성된 안테나에서의 빔 폭 특성 곡선들(1100, 1102 및 1104)을 살펴보면, 저주파 대역에서뿐만 아니라 고주파 대역에서도 빔 폭이 넓게 유지됨이 확인된다. On the other hand, looking at the beam width characteristic curves 1100, 1102, and 1104 in the antenna in which the slot 920 is formed in the choke member 904, it is confirmed that the beam width is maintained not only in the low frequency band but also in the high frequency band.
즉, 초크 부재(904)와 반사판(900) 사이에서 반사되는 전자계의 양의 차이로 인하여 초크 부재(904)에 슬롯(920)이 형성된 안테나의 빔 폭 특성이 더 우수함을 확인할 수 있다. That is, due to the difference in the amount of electromagnetic field reflected between the choke member 904 and the reflector plate 900, it can be seen that the beam width characteristic of the antenna having the slot 920 formed in the choke member 904 is better.
이하, 도 9의 구조를 가지는 안테나의 다양한 특성들을 살펴보겠다.Hereinafter, various characteristics of the antenna having the structure of FIG. 9 will be described.
도 12는 도 9의 안테나에서의 반사 손실(Return Loss) 특성을 도시한 도면이고, 도 13은 도 9의 안테나에서의 격리도(Isolation) 특성을 도시한 도면이다. 도 14는 도 9의 안테나에서 +45° 편파의 빔 포인팅 에러 특성을 도시한 도면이고, 도 15는 도 9의 안테나에서 -45° 편파의 빔 포인팅 에러 특성을 도시한 도면이다. FIG. 12 is a diagram illustrating return loss characteristics in the antenna of FIG. 9, and FIG. 13 is a diagram illustrating isolation characteristics in the antenna of FIG. 9. FIG. 14 is a diagram illustrating a beam pointing error characteristic of + 45 ° polarization in the antenna of FIG. 9, and FIG. 15 is a diagram of a beam pointing error characteristic of −45 ° polarization in the antenna of FIG. 9.
도 12를 참조하면, 상기 안테나의 반사 손실은 약 1.64㎓ 이상에서 -10㏈ 이하의 값을 가지며, 따라서 반사 손실 특성이 우수하게 유지됨을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 12, the return loss of the antenna has a value of about −10 μs or less at about 1.64 μs or more, and thus, the return loss characteristic may be maintained well.
도 13을 참조하면, 상기 안테나에서 복사 소자들(902) 사이의 격리도가 약 1.59㎓ 이상에서 -30㏈ 이하의 값을 가지며, 따라서 격리도 특성이 우수하게 유지됨을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 13, it can be seen that the isolation between the radiating elements 902 in the antenna has a value of about −30 μs or less at about 1.59 μs or more, and thus the isolation property is excellently maintained.
도 14 및 도 15를 참조하면, 상기 안테나에서 출력되는 ±45° 편파들의 빔 포인팅 에러가 경사각 0° 내지 -15°의 범위 내에서 2° 내지 -2° 범위 내의 값을 가진다. 즉, ±45° 편파들의 빔 포인팅 에러가 경사각 0° 내지 -15° 범위에서 허용 가능한 범위 내에 존재함을 확인할 수 있다. Referring to FIGS. 14 and 15, a beam pointing error of ± 45 ° polarizations output from the antenna has a value within a range of 2 ° to −2 ° within an inclination angle of 0 ° to −15 °. That is, it can be seen that the beam pointing error of ± 45 ° polarizations is within the allowable range in the inclination angle of 0 ° to -15 °.
제 1 실시예 및 제 2 실시예를 요약하면, 본 발명의 안테나는 반사판으로부터 이격된 상태로 복사 소자를 둘러싸는 초크 부재를 상기 복사 소자 주위에 배열하고, 상기 초크 부재에 포함된 서브 초크 부재들 중 적어도 하나에 슬롯을 형성한다. 결과적으로, 안테나의 빔 포인팅 에러가 감소하고, 저주파 대역 및 고주파 대역에서 CPR 특성을 높게 유지할 수 있으며, 상기 안테나의 빔 폭을 넓게 유지할 수 있다. Summarizing the first and second embodiments, the antenna of the present invention arranges a choke member surrounding the radiation element in a state spaced apart from the reflecting plate, and sub-choke members included in the choke member. To form a slot in at least one of. As a result, the beam pointing error of the antenna is reduced, the CPR characteristic can be maintained high in the low frequency band and the high frequency band, and the beam width of the antenna can be kept wide.
또한, 상기 초크 부재를 플라스틱 지지체를 이용하여 반사판에 결합시키므로, 상기 안테나에서 상기 초크 부재를 조립하기도 용이할 뿐만 아니라 필요시 상기 초크 부재를 변경 설치 가능하다. In addition, since the choke member is coupled to the reflector using a plastic support, the choke member may be easily assembled at the antenna, and the choke member may be changed and installed if necessary.
게다가, 복사 소자들의 수가 증가하면 반사판의 길이가 증가되어야 하며, 이로 인하여 상기 반사판이 뒤틀리고 진동, 충격 등에 의해 해당 안테나의 기구적 안정성이 보장되지 않을 수 있다. 그러나, 본 발명의 안테나에서는 초크 부재가 복사 소자를 둘러싸고 상기 초크 부재가 반사판에 플라스틱 지지체를 통하여 결합되므로, 상기 반사판의 길이가 증가되어도 상기 반사판의 뒤틀림이 적어질 수 있고 진동, 충격 등이 가해지더라도 상기 안테나의 기구적 안정성이 보장될 수 있다.In addition, as the number of radiating elements increases, the length of the reflecting plate must be increased, which causes the reflecting plate to be distorted and the mechanical stability of the corresponding antenna may not be guaranteed due to vibration, impact, or the like. However, in the antenna of the present invention, since the choke member surrounds the radiation element and the choke member is coupled to the reflector through the plastic support, even if the length of the reflector is increased, the distortion of the reflector can be reduced and vibration, impact, etc. are applied. The mechanical stability of the antenna can be ensured.
상기 한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.The embodiments of the present invention described above are disclosed for the purpose of illustration, and those skilled in the art having various ordinary knowledge of the present invention will be able to make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention. Should be considered to be within the scope of the following claims.


Claims (13)

  1. 반사판;상기 반사판 위에 배열된 적어도 하나의 복사 소자; 및상기 복사 소자 주변에 배열된 전도성 초크 부재를 포함하되,상기 초크 부재는 상기 반사판으로부터 소정 거리만큼 이격되어 배열되는 것을 특징으로 하는 안테나.At least one radiation element arranged on the reflector; And a conductive choke member arranged around the radiation element, wherein the choke member is arranged spaced apart from the reflecting plate by a predetermined distance.

  2. 제 1 항에 있어서, 상기 초크 부재는 상기 복사 소자를 둘러싸도록 형성되며, 상기 복사 소자는 원형 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 안테나.

    The antenna of claim 1, wherein the choke member is formed to surround the radiation element, and the radiation element has a circular shape.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 초크 부재는 제 1 서브 초크 부재, 제 2 서브 초크 부재, 제 3 서브 초크 부재 및 제 4 서브 초크 부재를 포함하여 사각형 형태로 구현되되,상기 제 1 서브 초크 부재와 상기 복사 소자 사이의 거리, 상기 제 2 서브 초크 부재와 상기 복사 소자 사이의 거리, 상기 제 3 서브 초크 부재와 상기 복사 소자 사이의 거리 및 상기 제 4 서브 초크 부재와 상기 복사 소자 사이의 거리 중 적어도 하나는 다른 거리들과 다른 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 안테나.The choke member of claim 2, wherein the choke member includes a first sub choke member, a second sub choke member, a third sub choke member, and a fourth sub choke member. At least one of a distance between a radiation element, a distance between the second sub choke member and the radiation element, a distance between the third sub choke member and the radiation element and a distance between the fourth sub choke member and the radiation element Is an antenna having a length different from other distances.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 반사판은,베이스 부재; 및상기 베이스 부재로부터 수직으로 절곡되며, 상기 베이스 부재의 양측면들에 형성된 수직 부재들을 포함하고, 상기 제 1 서브 초크 부재와 상기 제 3 서브 초크 부재는 해당 수직 부재와 마주보되,상기 제 1 서브 초크 부재와 해당 수직 부재 사이의 거리와 상기 제 3 서브 초크 부재와 해당 수직 부재 사이의 거리는 동일하며, 상기 제 2 서브 초크 부재와 상기 복사 소자 사이의 거리와 상기 제 4 서브 초크 부재와 상기 복사 소자 사이의 거리는 다른 것을 특징으로 하는 안테나.The apparatus of claim 3, wherein the reflector comprises: a base member; And vertical members bent vertically from the base member and formed on both side surfaces of the base member, wherein the first sub choke member and the third sub choke member face the corresponding vertical member, the first sub choke The distance between the member and the vertical member and the distance between the third sub choke member and the vertical member are equal, the distance between the second sub choke member and the radiation element and between the fourth sub choke member and the radiation element. The distance is different from the antenna.

  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 서브 초크 부재와 상기 제 3 서브 초크 부재는 해당 수직 부재로부터 이격된 것을 특징으로 하는 안테나.

    5. The antenna of claim 4, wherein the first sub choke member and the third sub choke member are spaced apart from the vertical member.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 서브 초크 부재들 중 적어도 하나의 하단부에는 슬롯이 형성되고, 상기 복사 소자는 복수의 방사 부재들을 포함하되,상기 방사 부재들 중 적어도 하나에 슬롯이 형성되는 것을 특징으로 하는 안테나.The method of claim 3, wherein a slot is formed at a lower end of at least one of the sub choke members, and the radiation element includes a plurality of radiation members, wherein at least one of the radiation members is formed with a slot. antenna.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 초크 부재는,이웃하는 서브 초크 부재들 사이를 연결시키는 연결부들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나.The antenna of claim 3, wherein the choke member further comprises connecting portions connecting between neighboring sub choke members.
  8. 반사판;상기 반사판 위에 배열된 복사 소자; 및상기 복사 소자를 둘러싸며, 제 1 서브 초크 부재, 제 2 서브 초크 부재, 제 3 서브 초크 부재 및 제 4 서브 초크 부재를 가지는 전도성 초크 부재를 포함하되,상기 제 1 서브 초크 부재와 상기 복사 소자 사이의 거리, 상기 제 2 서브 초크 부재와 상기 복사 소자 사이의 거리, 상기 제 3 서브 초크 부재와 상기 복사 소자 사이의 거리 및 상기 제 4 서브 초크 부재와 상기 복사 소자 사이의 거리 중 적어도 하나는 다른 거리들과 다른 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 안테나.A reflecting plate arranged on the reflecting plate; And a conductive choke member surrounding the radiation element and having a first sub choke member, a second sub choke member, a third sub choke member and a fourth sub choke member, wherein the first sub choke member and the radiation element At least one of the distance between the second sub choke member and the radiation element, the distance between the third sub choke member and the radiation element, and the distance between the fourth sub choke member and the radiation element is different An antenna having a length different from the distances.

  9. 제 8 항에 있어서, 상기 초크 부재는 상기 반사판으로부터 이격되어 배열되는 것을 특징으로 하는 안테나.

    9. The antenna of claim 8, wherein the choke member is arranged spaced apart from the reflecting plate.

  10. 제 8 항에 있어서, 상기 복사 소자는 원형 형상을 가지며, 상기 제 1 서브 초크 부재 내지 상기 제 4 서브 초크 부재 중 적어도 하나에는 슬롯이 형성되며, 상기 복사 소자의 일부에 슬롯이 형성되는 것을 특징으로 하는 안테나.

    The method of claim 8, wherein the radiation element has a circular shape, at least one of the first sub-choke member to the fourth sub-choke member is formed with a slot, characterized in that the slot is formed in a portion of the radiation element Antenna.
  11. 반사판;상기 반사판 위에 배열된 복수의 복사 소자들; 및특정 범위의 경사각에서 빔 포인팅 에러 허용 범위를 만족하도록 상기 각 복사 소자들을 둘러싸는 복수의 전도성 초크 부재들을 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나.A plurality of radiating elements arranged on the reflecting plate; And a plurality of conductive choke members surrounding the respective radiating elements to satisfy a beam pointing error tolerance at a specific range of inclination angles.

  12. 제 11 항에 있어서, 상기 초크 부재들 중 적어도 하나는 상기 반사판으로부터 이격되며, 상기 빔 포인팅 에러 허용 범위를 만족하는 경사각은 0° 내지 -15°인 것을 특징으로 하는 안테나.

    The antenna of claim 11, wherein at least one of the choke members is spaced apart from the reflecting plate, and an inclination angle satisfying the beam pointing error tolerance range is 0 ° to −15 °.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 초크 부재들 중 적어도 하나는 제 1 서브 초크 부재, 제 2 서브 초크 부재, 제 3 서브 초크 부재 및 제 4 서브 초크 부재를 가지는 전도성 초크 부재를 포함하되,상기 제 1 서브 초크 부재와 상기 복사 소자 사이의 거리, 상기 제 2 서브 초크 부재와 상기 복사 소자 사이의 거리, 상기 제 3 서브 초크 부재와 상기 복사 소자 사이의 거리 및 상기 제 4 서브 초크 부재와 상기 복사 소자 사이의 거리 중 적어도 하나는 다른 거리들과 다른 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 안테나.12. The method of claim 11, wherein at least one of the choke members comprises a conductive choke member having a first sub choke member, a second sub choke member, a third sub choke member and a fourth sub choke member, wherein the first sub Distance between the choke member and the radiating element, distance between the second sub choke member and the radiating element, distance between the third sub choke member and the radiating element and between the fourth sub choke member and the radiating element At least one of the distances has a length different from the other distances.
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