WO2014178494A1 - 다중 대역 안테나 - Google Patents

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WO2014178494A1
WO2014178494A1 PCT/KR2013/009553 KR2013009553W WO2014178494A1 WO 2014178494 A1 WO2014178494 A1 WO 2014178494A1 KR 2013009553 W KR2013009553 W KR 2013009553W WO 2014178494 A1 WO2014178494 A1 WO 2014178494A1
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WO
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base substrate
vertical
horizontal
radiating element
band antenna
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PCT/KR2013/009553
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French (fr)
Inventor
박진영
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주식회사 굿텔
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/28Combinations of substantially independent non-interacting antenna units or systems
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/1207Supports; Mounting means for fastening a rigid aerial element
    • H01Q1/1214Supports; Mounting means for fastening a rigid aerial element through a wall
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H01Q1/325Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle
    • H01Q1/3275Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle mounted on a horizontal surface of the vehicle, e.g. on roof, hood, trunk
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
    • H01Q21/26Turnstile or like antennas comprising arrangements of three or more elongated elements disposed radially and symmetrically in a horizontal plane about a common centre
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/16Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • H01Q9/28Conical, cylindrical, cage, strip, gauze, or like elements having an extended radiating surface; Elements comprising two conical surfaces having collinear axes and adjacent apices and fed by two-conductor transmission lines

Definitions

  • the present invention relates to an antenna, and more particularly, to a multi-band antenna that exhibits good antenna performance in various bands, including mobile communication frequency bands.
  • the terminal used by customers may vary in the frequency band used.
  • a terminal used by a customer can support not only a large base station based mobile communication method such as WAN, WIFI, short range wireless, but also various wireless communication methods, and the frequency bands used in each communication method have different characteristics.
  • an object of the present invention is to provide a multi-band antenna that exhibits good antenna performance in various bands, including mobile communication frequency bands.
  • Another object of the present invention is to provide a multi-band antenna capable of multiple input multiple output (MIMO) by integrating a horizontal radiating element and a vertical radiating element.
  • MIMO multiple input multiple output
  • Another object of the present invention is to provide a multi-band antenna that can improve the separation characteristics while installing the feed cable connected to each of the horizontal radiating element and the vertical radiating element in close proximity to each other.
  • the present invention provides a multi-band antenna comprising an insulating base substrate, a horizontal radiating element and a vertical radiating element.
  • the base substrate has an upper surface and a lower surface.
  • the horizontal radiating element is formed by patterning a metal plate on one side of the base substrate, and forms a horizontally polarized dipole.
  • the vertical radiating element is disposed on the base substrate spaced apart from the horizontal radiating element, is installed to protrude on the base substrate, and forms a vertically polarized dipole.
  • the multi-band antenna according to the present invention includes a horizontal feed cable connected to and feed the horizontal radiating element through the bottom surface of the base substrate, and a vertical feed connected to and feed the vertical radiating element through the bottom surface of the base substrate. It may further include a cable.
  • the horizontal radiating element may include a first horizontal radiating pattern, a second horizontal radiating pattern, and a first feeding pattern.
  • the first horizontal radiation pattern is formed on the bottom surface of the base substrate.
  • the second horizontal radiation pattern is formed on the upper surface of the base substrate to be spaced apart from the first horizontal radiation pattern transferred from the lower surface of the base substrate to the upper surface.
  • the first feed pattern is connected to the second horizontal radiation pattern, and feeds the second horizontal radiation pattern through the horizontal feed cable.
  • the first feed pattern may include a first core line hole and a first feed line.
  • the first core wire hole is formed through the base substrate, and the first core wire of the horizontal feed cable is inserted and joined.
  • the first feed line extends from the first core line hole and is formed on an upper surface of the base substrate, and connects the first core line hole and the second horizontal radiation pattern.
  • the first core wire hole may be formed in an island shape spaced apart from the vertical radiation pattern in the vertical radiation pattern.
  • the first ground line of the horizontal feed cable may be bonded to the first horizontal radiation pattern.
  • the vertical radiating element may include a vertical radiating pattern, a vertical radiating plate, and a second feeding pattern.
  • the vertical radiation pattern is formed by patterning a metal plate on a lower surface of the base substrate.
  • the vertical radiation plate is installed on an upper surface of the base substrate above the vertical radiation pattern.
  • the second feed pattern is connected to the vertical spin plate, and feeds the vertical spin plate through the vertical feed cable.
  • the second feed pattern may include a second core line hole and a second feed line.
  • the second core wire hole is formed through the base substrate, and the second core wire of the vertical feed cable is inserted and bonded to each other, and is spaced apart from the vertical radiation pattern to form an island in the vertical radiation pattern.
  • the second feed line extends from the second core line hole and is formed on an upper surface of the base substrate, and connects the second core line hole and the vertical radiating plate.
  • the second ground line of the vertical feed cable may be bonded to the vertical radiation pattern.
  • the vertical radiation plate may be disposed in the center portion inside the vertical radiation pattern.
  • the vertical radiation pattern may be formed in an elliptical shape symmetrically with respect to the vertical radiation pattern.
  • the vertical radiating plate may include a feeder joined to the second feed line, and a plurality of radiating plates installed radially around the feeder on the feeder. have.
  • the plurality of radiating plate is four, the neighboring radiating plate may be arranged such that the angle between 90 degrees.
  • each of the plurality of radiating plates may include an insulating radiating plate body and a radiating metal plate formed on both sides of the radiating plate body and electrically connected to the feeder. .
  • At least one of the plurality of radiating plate may further include an insulating support extending from the radiating plate body to the base substrate to be fixed to the base substrate.
  • the separation between the vertical radiating element and the horizontal radiating element may be formed on the base substrate to have a 20 to 30dB.
  • the present invention also provides a multi-band antenna comprising an insulating base substrate, a horizontal radiating element, a vertical radiating element, a horizontal feed cable, a vertical feed cable and a housing.
  • the base substrate has an upper surface and a lower surface.
  • the horizontal radiating element is formed by patterning a metal plate on one side of the base substrate, and forms a horizontally polarized dipole.
  • the vertical radiating element is disposed on the base substrate spaced apart from the horizontal radiating element, is installed to protrude on the base substrate, and forms a vertically polarized dipole.
  • the horizontal feed cable is connected to the horizontal radiating element through a lower surface of the base substrate to feed.
  • the vertical feed cable is connected to the vertical radiating element through the lower surface of the base substrate to feed.
  • the housing covers the base substrate, the horizontal radiating element and the vertical radiating element, and pulls the horizontal and vertical feed cables to the outside.
  • the housing includes a lower housing and an upper housing.
  • the lower housing is provided below the base substrate to support the base substrate, and has a pullout that draws out the horizontal and vertical feed cables installed on the lower surface of the base substrate to be spaced apart from each other.
  • the upper housing is coupled to an upper portion of the lower housing to cover the horizontal radiating element and the vertical radiating element installed on the upper surface of the base substrate.
  • the lower housing includes a mounting plate and a leader.
  • the mounting plate is installed under the lower surface of the base substrate, and supports the base substrate by floating the base substrate through a plurality of supports formed on the upper surface.
  • the leader is installed to protrude to the lower surface of the mounting plate, and the horizontal and vertical feed cables installed on the lower surface of the base substrate are separated from each other and drawn out to the outside.
  • the pullout includes a fastening tube and a pair of drawing tubes.
  • the fastening tube is installed to protrude to the lower surface of the mounting plate, the thread is formed on the outer peripheral surface.
  • the pair of lead-out pipes are formed side by side to be spaced apart from each other inside the fastening pipe, and the horizontal and vertical feed cables installed on the lower surface of the base substrate are inserted and drawn out.
  • the pair of outgoing tubes are formed inward of the end of the fastening pipe, the fastening pipe below the end of the pair of outgoing pipe is the horizontal and vertical feed cable is A drawing groove is formed to draw out in a direction different from that drawn out through the drawing pipe.
  • the leader board may be formed in the central portion of the mounting plate.
  • the mounting plate and the pullout are integrally formed, and the horizontal and vertical feed cables installed on the lower surface of the base substrate are respectively moved to the outside through the mounting plate and the pullout.
  • a pair of drawing pipes to be drawn out may be formed to pass through the mounting plate and the drawing table side by side.
  • the present invention is provided with a horizontal radiating element and a vertical radiating element on the upper surface, and a horizontal feed cable and a vertical feed cable are connected to the horizontal radiating element and the vertical radiating element and fed to the lower surface opposite to the upper surface, respectively
  • a housing for a multi band antenna covering a base substrate includes a lower housing and an upper housing.
  • the lower housing is provided below the base substrate to support the base substrate, and has a pullout that draws out the horizontal and vertical feed cables installed on the lower surface of the base substrate to be spaced apart from each other.
  • the upper housing is coupled to the upper portion of the lower housing to cover the horizontal radiating element and the vertical radiating element installed on the upper surface of the base substrate.
  • the separation characteristics between the horizontal radiating element and the vertical radiating element can be improved. That is, when the horizontal and vertical feed cables are pulled out of the housing in close proximity to each other, the separation characteristic between the horizontal radiating element and the vertical radiating element may become busy. It can suppress this deterioration.
  • the multi-band antenna according to the present invention since the multi-band antenna according to the present invention has a structure in which the horizontal radiating element and the vertical radiating element are integrally formed, it exhibits good antenna performance in various bands including the mobile communication frequency band. As a result, the multi-band antenna according to the present invention can cover various bandwidths by only one antenna installation without additional antenna arrangement, thereby reducing the installation cost of the antenna and minimizing the problem of securing the antenna installation space. Can be.
  • MIMO may be implemented through a horizontal radiating element and a vertical radiating element included in the multi-band antenna according to the present invention. That is, the horizontal radiating element is patterned on one side of the base substrate to realize a horizontal polarized dipole, and the vertical radiating element is installed to protrude from the upper surface of the other side of the printed circuit board to implement a vertical polarized dipole, thereby supporting multi-band MIMO. Is possible.
  • the multi-band antenna according to the present invention can implement the horizontal radiating element and the vertical radiating element on the base substrate, it is possible to simplify the manufacturing process of the antenna.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a multi-band antenna having a housing according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating a state in which the multi-band antenna of FIG. 1 is assembled.
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating the lower housing of FIG. 1.
  • FIG. 5 is a bottom perspective view of the lower housing of FIG. 4.
  • FIG. 6 is a partial cross-sectional view of the lower housing of FIG. 4.
  • FIG. 7 is a perspective view showing an antenna element of a multi-band antenna according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a bottom perspective view of FIG. 7.
  • FIG. 9 is a perspective view illustrating a horizontal radiating element patterned on the base substrate of FIG. 7.
  • FIG. 10 is an enlarged view of a portion “A” of FIG. 7.
  • 12 to 14 are graphs showing vertical radiation patterns in multiple bands of the horizontal radiating element of FIG. 1.
  • 15 to 17 are graphs showing vertical radiation patterns in multiple bands of the vertical radiation element of FIG.
  • FIG. 18 is a graph illustrating a voltage standing wave ratio VSWR of the horizontal radiating element of FIG. 1.
  • FIG. 19 is a graph illustrating a voltage standing wave ratio VSWR of the vertical radiating element of FIG. 1.
  • FIG. 20 is a graph illustrating separation characteristics of horizontal and vertical fireproof elements of the multi-band antenna of FIG. 1.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a multi-band antenna having a housing according to an embodiment of the present invention.
  • 2 is a perspective view illustrating a state in which the multi-band antenna of FIG. 1 is assembled.
  • 3 is a side view of FIG. 2.
  • the multi-band antenna 100 includes an antenna element and a housing 60 protecting the antenna element.
  • the antenna element includes a base substrate 10, a horizontal radiating element 20, a vertical radiating element 30, a horizontal feeding cable 40 and a vertical feeding cable 50.
  • the base substrate 10 is provided with a horizontal radiating element 20 and a vertical radiating element 30 on the upper surface (12).
  • the base substrate 10 is connected to the horizontal radiating element 20 and the vertical radiating element 30 on the lower surface 14 opposite to the upper surface 12, and the horizontal feed cable 40 and the vertical feed cable ( 50) is installed.
  • the housing 60 covers the base substrate 10, the horizontal radiating element 20, and the vertical radiating element 30, and draws the horizontal and vertical feeding cables 40 and 50 downward.
  • the housing 60 protects the base substrate 10, the horizontal radiating element 20 and the vertical radiating element 30 from the external environment, and the multi-band antenna 100 to the facility installed on the inner wall, ceiling or ceiling of the building. Provide the part to install.
  • This housing 60 includes a lower housing 70 and an upper housing 80.
  • the housing 60 may be made of plastic material.
  • the upper housing 80 is coupled to the upper portion of the lower housing 70 to cover the horizontal radiating element 20 and the vertical radiating element 30 installed on the upper surface 12 of the base substrate 10.
  • the antenna element is located in the internal space 61 formed by combining the lower housing 70 and the upper housing 80.
  • the horizontal feed cable 40 and the vertical feed cable 50 of the antenna element are drawn out through the lower housing 70.
  • the multi-band antenna 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 11 as follows.
  • the lower housing 70 includes an installation plate 71 and a withdrawal stand 75 formed under the installation plate 71.
  • the mounting plate 71 and the lead plate 75 may be integrally formed, or the lead plate 75 may be formed on the mounting plate 71 through a physical coupling method.
  • a physical coupling method various methods such as adhesive, screwed, interference fit, and the like may be used.
  • the mounting plate 71 is installed below the lower surface 14 of the base substrate 10, and supports the base substrate 10 by floating through a plurality of supports 72 formed on the upper surface.
  • the installation plate 71 may have a size that may include the base substrate 10 and may be formed in a shape corresponding to the outer shape of the base substrate 10.
  • the mounting plate 71 since the base substrate 10 is formed of a disc, the mounting plate 71 may also be formed of a disc.
  • the mounting plate 71 has a plurality of supporters 72 protruding from the upper surface so as to stably float and support the base substrate 10.
  • the through hole 16 is formed in the base substrate 10 so as to correspond to the plurality of supports 72.
  • the mounting plate 71 is formed with a plurality of first fastening holes 73 that can be coupled to the upper housing 80 on the outer portion of the installed base substrate 10.
  • the reason for floating the base substrate 10 with respect to the mounting plate 71 is that the horizontal and vertical feed cables 40 and 50 provided on the lower surface 14 of the base substrate 10 are drawn out through the mounting plate 71. This is to secure a space that can be inserted into the stand 75 and drawn out to the outside. In addition, to suppress the physical shock transmitted to the antenna element through the base substrate 10 through the housing 60.
  • the drawer 75 includes a fastening tube 76 and a pair of drawing tubes 78.
  • the lead stand 75 may be formed at a central portion of the mounting plate 71.
  • the fastening pipe 76 is installed to protrude to the lower surface of the mounting plate 71, and the thread 77 is formed on the outer circumferential surface.
  • the multi-band antenna 100 may be installed in a facility installed on the inner wall, ceiling, or ceiling of the building using the fastening pipe 76.
  • the pair of outlet pipes 78 are formed side by side to be spaced apart from each other in the interior of the fastening pipe 76, the horizontal and vertical feed cable (40, 50) installed on the lower surface 14 of the base substrate 10 Inserted and withdrawn.
  • the inlet 78 is exposed to the upper surface of the mounting plate 71 so that the horizontal and vertical feed cables 40 and 50 installed on the lower surface 14 of the base substrate 10 can be inserted.
  • the outlet 78b is exposed to the lower part of the fastening pipe 76 so that the horizontal and vertical feed cables 40 and 50 inserted into the inlet 78a can be taken out.
  • the mounting plate 71 and the pullout 75 are integrally formed, and the horizontal and vertical feed cables 40 and 50 installed on the lower surface 14 of the base substrate 10 are installed on the mounting plate 71, respectively.
  • a pair of lead pipes 78 to be drawn out through the lead stand 75 may be formed side by side through the mounting plate 71 and the lead stand 75.
  • the pair of outlet tubes 78 are formed side by side to be spaced apart from each other, the horizontal radiating element 20 due to the proximity between the horizontal and vertical feed cable (40, 50) inserted into the pair of outlet tubes (78) And the separation characteristic between the vertical radiating element 30 can be solved.
  • the lead stand 75 is formed in a direction perpendicular to the mounting plate 71, the horizontal and vertical feed cables 40 and 50 drawn out through the lead stand 75 are externally perpendicular to the mounting plate. Can be withdrawn.
  • the lower housing 70 has horizontal and vertical feed cables 40 and 50 drawn out through the pullout 75 in a direction different from the direction in which the pullout 75 is installed.
  • a drawing groove 79 is formed at a lower portion of the fastening pipe 76 so as to install 40 and 50. That is, a pair of outgoing pipes 78 are formed inside the ends of the fastening pipes 76, and the fastening pipes 76 below the ends of the pair of outgoing pipes 78 have horizontal and vertical feed cables 40 and 50.
  • a drawing groove 79 is formed to draw out in a direction different from that drawn by the drawing pipe 78. For example, the horizontal and vertical feed cables can be pulled out in the direction horizontal to the mounting plate through the drawing groove.
  • FIG. 7 is a perspective view showing an antenna element of the multi-band antenna 100 according to the embodiment of the present invention.
  • 8 is a bottom perspective view of FIG. 7. 7 and 8 omit the illustration of the housing.
  • the multi-band antenna 100 includes a base substrate 10, a horizontal radiating element 20, a vertical radiating element 30, a horizontal feeding table 40, and a vertical feeding element. Cable 50.
  • the horizontal radiating element 20 and the vertical radiating element 30 are disposed together on the base substrate 10, and the horizontal radiating element 20 and the vertical radiating element 30 are disposed.
  • the horizontal feed cable 40 and the vertical feed cable 50 that feed each to the substrate have a structure connected through the base substrate 10. That is, since the multi-band antenna 100 according to the present embodiment may emit horizontal polarization through the horizontal radiating element 20 and vertical polarization through the vertical radiating element 30, the multi-band antenna 100 may cover the multi band.
  • the base substrate 10 has an upper surface 12 and a lower surface 14 as an insulating material.
  • plastic, epoxy, FR4, Teflon, flexible film, ceramic, or the like a double-sided PCB may be used.
  • the base substrate 10 has been disclosed as an example of manufacturing in the form of a disc, it may be manufactured in the form of a polygon, such as a triangular, square, pentagon, hexagon, or an ellipse.
  • the horizontal radiating element 20 and the vertical radiating element 30 are disposed on both sides of the base substrate 10 with respect to the center.
  • the isolation between the horizontal radiating element 20 and the vertical radiating element 30 is formed to be spaced apart from each other on the base substrate 10 to have 20 dB or more, such as 20 to 30 dB.
  • 20 dB or more such as 20 to 30 dB.
  • the horizontal feed cable 40 is connected to the horizontal radiating element 20 through the lower surface 14 of the base substrate 10 to feed.
  • a coaxial cable including a first core wire 41 and a first ground wire 43 is used as the horizontal feed cable 40.
  • the multi-band antenna 100 according to the present embodiment can be used for indoor (indoor), it can be used as an antenna of various other purposes.
  • FIG. 9 is a perspective view illustrating the horizontal radiating element 20 patterned on the base substrate 10 of FIG. 7.
  • the horizontal radiating element 20 includes a first horizontal radiating pattern 21, a second horizontal radiating pattern 23, and a first feeding pattern 25.
  • the first horizontal radiation pattern 21 is formed on the lower surface 14 of the base substrate 10.
  • the second horizontal radiation pattern 23 is spaced apart from the first horizontal radiation pattern 21 transferred from the bottom surface 14 of the base substrate 10 to the top surface 12. Is formed.
  • the first feed pattern 25 is connected to the second horizontal radiation pattern 23, and feeds the second horizontal radiation pattern 23 through the horizontal feed cable 40.
  • first and second horizontal radiation patterns 21 and 23 are disposed to face each other, and the first and second horizontal radiation patterns 21, up and down with respect to an imaginary line passing through the center of the base substrate 10. 23) is arranged.
  • the first feed pattern 25 includes a first core line hole 27 and a first feed line 29.
  • the first core wire hole 27 is formed through the base substrate 10, and the first core wire 41 of the horizontal feed cable 40 is inserted and bonded thereto.
  • the first feed line 29 extends from the first core line hole 27 and is formed on the upper surface 12 of the base substrate 10, and the first core line hole 27 and the second horizontal radiation pattern 23 are formed on the upper surface 12 of the base line 10.
  • the first core line hole 27 is formed inside the first horizontal radiation pattern 21 and is formed in an island shape to be electrically spaced apart from the first horizontal radiation pattern 21.
  • the first core wire 41 of the horizontal feed cable 40 protruding from the first core wire hole 27 to the top surface 12 of the base substrate 10 is soldered to the top surface 12 of the base substrate 10. Are bonded through. As a result, the first core wire 41 is electrically connected to the first feed line 29 through the first core wire hole 27.
  • the first ground line 43 of the horizontal feed cable 40 is bonded to the first horizontal radiation pattern 21 by soldering.
  • the multi-band antenna 100 may further include a case for protecting the base substrate 10, the horizontal radiating element 20 and the vertical radiating element 30 from an external environment.
  • a case for protecting the base substrate 10, the horizontal radiating element 20 and the vertical radiating element 30 from an external environment may further include a case for protecting the base substrate 10, the horizontal radiating element 20 and the vertical radiating element 30 from an external environment.
  • FIG. 11 is a perspective view illustrating a vertical radiating element 30 installed in the base substrate 10 of FIG. 7.
  • the vertical radiation source 30 includes a vertical radiation pattern 31, a vertical radiation plate 32, and a second feed pattern 38.
  • the vertical radiation pattern 38 is formed by patterning a metal plate on the lower surface 14 of the base substrate 10.
  • the vertical radiation plate 32 is installed on the upper surface 12 of the base substrate 10 above the vertical radiation pattern 31.
  • the second feed pattern 38 is connected to the vertical radiation plate 32 and feeds to the vertical radiation plate 32 through the vertical feed cable 50.
  • the vertical radiation plate 32 is disposed in the center portion inside the vertical radiation pattern 31.
  • the vertical radiation pattern 31 may be formed close to an ellipse symmetrically about the vertical radiation plate 32.
  • the vertical radiation pattern 31 needs to be formed to have a sufficient area and length so as to have good antenna characteristics, that is, good standing wave ratio. Therefore, the vertical radiation pattern 31 is formed in an elliptical shape long in the direction in which the horizontal radiation patterns 21 and 23 are formed.
  • the horizontal radiating element 20 is disposed on one side and the vertical radiating element 30 is disposed on the other side with respect to the center of the base substrate 10, a sufficient length is ensured on the semicircle in which the vertical radiating element 30 is disposed.
  • the vertical radiating plate 32 includes a feeder 33 and a plurality of radiating plates 34.
  • the feeder 33 is joined to the second feed line 38b, and the lower portion of the feeder 33 is fixed to the base substrate 10.
  • the plurality of radiating plates 34 are radially installed on the feeder table 33 on the axis of the feeder plate 33.
  • the plurality of radiating plates 34 may be four, and the adjacent radiating plates 34 may be disposed to have an angle of 90 degrees. That is, the plurality of radiating plates 34 may be formed on the feeder 33 in a cross shape.
  • the feeder 33 is made of an insulating material, the lower portion is coupled to the base substrate 10.
  • a connection wiring 33a capable of feeding power to the plurality of radiation plates 34 is formed.
  • the connection wire 33a is not connected to the vertical radiation pattern 31.
  • the radiation plate 34 includes an insulating radiation plate body 35 and a radiation metal plate 36 formed on both sides of the radiation plate body 35 and electrically connected to the feeder 33. That is, the radiation plate 34 may be manufactured by a printed circuit board.
  • At least one radiating plate 34 of the plurality of radiating plates 34 may further include a support 37.
  • the support 37 extends from the radiating plate body 35 to the base substrate 10 and is fixed to the base substrate 10. That is, the support 37 serves to stably support the vertical radiating plate 32 on the base substrate 10.
  • the support base 37 is formed on each of the plurality of radiating plates 34 is disclosed.
  • the second feed pattern 38 includes a second core wire hole 38a and a second feed line 38b.
  • the second core wire hole 38a is formed through the base substrate 10, and the second core wire 51 of the vertical feed cable 50 is inserted and bonded thereto.
  • the second core wire hole 38a is spaced apart from the vertical radiation pattern 31 to form an island in the vertical radiation pattern 31.
  • the second feed line 38b extends from the second core line hole 38a and is formed on the upper surface 12 of the base substrate 10, and connects the second core line hole 38a and the vertical radiating plate 32. do.
  • the second core wire hole 38a is formed in the vertical radiation pattern 31, and is formed in an island shape to be electrically spaced apart from the vertical radiation pattern 31.
  • the second core wire 51 of the vertical feed cable 50 protruding through the second core wire hole 38a to the upper surface 12 of the base substrate 10 is soldered to the upper surface 12 of the base substrate 10. Are bonded through. As a result, the second core wire 51 is electrically connected to the second feed line 38b through the second core wire hole 38a.
  • the second ground line 53 of the vertical feed cable 50 is bonded to the vertical radiation pattern 31 through the lower surface 14 of the base substrate 10 by soldering.
  • the multi-band antenna 100 may show good antenna characteristics in the multi-band.
  • 12 to 14 are graphs showing a horizontal radiation pattern in multiple bands of the horizontal radiation element of FIG.
  • the horizontal radiating element of the multi-band antenna according to the present embodiment exhibits good antenna characteristics in the multi-band of 738 MHz to 3600 MHz.
  • the horizontal radiating element of the multi-band antenna according to the present embodiment can identify a good horizontal radiation pattern in the 738MHz ⁇ 960MHz (Fig. 12), 1427MHz ⁇ 2575MHz (Fig. 13) and 3400 ⁇ 3600MHz (Fig. 14) (738MHz ⁇ 3600MHz) band Can be.
  • 15 to 17 are graphs showing vertical radiation patterns in multiple bands of the vertical radiation element of FIG.
  • the vertical radiating elements of the multi-band antenna according to the present embodiment are 738 MHz to 960 MHz (FIG. 15), 1427 MHz to 2575 MHz (FIG. 16), and 3400 MHz to 3600 MHz (FIG. 17), respectively. Good vertical radiation patterns can be seen in the band.
  • FIG. 18 is a graph illustrating a voltage standing wave ratio VSWR of the horizontal radiating element of FIG. 1.
  • FIG. 19 is a graph illustrating a voltage standing wave ratio VSWR of the vertical radiating element of FIG. 1.
  • the multi-band antenna according to the present embodiment has a good voltage standing wave ratio (VSWR) in various frequency bands between 738 MHz and 3600 MHz.
  • VSWR voltage standing wave ratio
  • FIG. 20 is a graph illustrating separation characteristics of horizontal and vertical fireproof elements of the multi-band antenna of FIG. 1.
  • the multi-band antenna according to the present embodiment has a good separation characteristics between the horizontal and vertical radiating elements.
  • the horizontal and vertical feed cables 40 and 50 are directly bonded to the base substrate 10, but the present invention is not limited thereto.
  • the horizontal or vertical feed cable may be bonded to the base substrate via a connection terminal.
  • the first connection terminal used for the horizontal feed cable has a tubular shape in which both sides are open, and the horizontal feed cable is inserted to join the first ground line of the horizontal feed cable, and the lower portion is joined to the first horizontal radiation pattern.
  • the first core of the horizontal feed cable is joined to the first core wire hole through the connecting terminal.
  • the first connection terminal may include a terminal body and a plurality of connection pins.
  • the terminal body has a tubular shape in which both sides are open, and a horizontal feed cable is inserted to join the first ground wire of the horizontal feed cable.
  • the plurality of connection pins are formed under the terminal body, and are inserted into and joined to the plurality of first connection holes formed in the first horizontal radiation pattern. At this time, a first core wire hole is formed between the plurality of first connection holes.
  • the second connection terminal used in the vertical feed cable may also have the same structure as the first connection terminal.
  • connection terminal may be bonded to the base substrate, and the other end may be electrically connected to the horizontal or vertical feed cable by a mechanical coupling method.

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Abstract

본 발명은 다중 대역 안테나에 관한 것으로, 이동통신 주파수 대역을 포함하여 다양한 대역에서 양호한 안테나 성능을 발휘하는 다중 대역 안테나를 제공하기 위한 것이다. 본 발명에 따른 다중 대역 안테나는 절연성의 베이스 기판, 수평 방사 소자 및 수직 방사 소자를 포함한다. 베이스 기판은 상부면과 하부면을 갖는다. 수평 방사 소자는 베이스 기판의 일측에 금속판을 패터닝하여 형성되며, 수평 편파 다이폴을 형성한다. 그리고 수직 방사 소자는 수평 방사 소자에 이격된 베이스 기판 상에 배치되며, 베이스 기판 위에 돌출되게 설치되며, 수직 편파 다이폴을 형성한다.

Description

다중 대역 안테나
본 발명은 안테나에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이동통신 주파수 대역을 포함하여 다양한 대역에서 양호한 안테나 성능을 발휘하는 다중 대역 안테나에 관한 것이다.
개인 휴대전화의 보편화와 최근 스마트폰 및 타블렛 PC의 보급 증가로 통화 및 무선인터넷을 위한 전파 사용량이 급증하고 있다. 또한 언제 어디서나 전화 및 인터넷을 사용하려는 고객들의 요구와 통신 속도, 통화 품질에 대한 고객들의 요구가 높아지고 있는 실정이다.
특히 고객들은 실외 뿐만 아니라 건물 같은 실내에서, 기존의 기지국 및 이동통신용 중계기로부터 거리가 멀거나 지형지물에 의해 전파가 잘 전달되지 않는 음영 지역 등에서도 적절한 통화 품질을 요구하고 있다.
이러한 고객들의 요구에 부응하기 위하여 각 통신사들은 음영 지역에 기지국 및 이동통신용 중계기를 추가로 설치하고 있다. 또한 고객들이 사용하는 단말기는 사용하는 주파수 대역이 다양할 수 있다. 예컨대 고객들이 사용하는 단말기는 WAN, WIFI, 근거리 무선 등 대형 기지국 기반의 이동통신 방식 뿐만 아니라, 다양한 무선 통신 방식을 지원할 수 있는데, 각 통신 방식에서 사용되는 주파수 대역은 서로 상이한 특징이 있다.
한편 단말기가 멀티태스킹을 지원하는 상황에서 고객들은 다양한 통신 방식들을 종합적으로 이용하기를 원하기 때문에, 상술한 다양한 통신 방식을 지원할 수 있는 설비들이 요구되고 있다. 이러한 요구에 부응하기 위하여 다양한 통신 방식을 지원하기 위한 설비를 설치하고 있으나, 안테나 등을 설치할 수 있는 공간이 제한적이어서 공간 확보에 어려움이 크다.
또한 다양한 통신 방식 지원을 위하여 각 통신 방식에 따른 다양한 안테나들을 추가적으로 설치해야 하기 때문에, 그에 따른 비용 또한 큰 단점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 이동통신 주파수 대역을 포함하여 다양한 대역에서 양호한 안테나 성능을 발휘하는 다중 대역 안테나를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 수평 방사 소자와 수직 방사 소자가 일체화 되어 다중입력(Multiple Input Multiple Output; MIMO)이 가능한 다중 대역 안테나를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 수평 방사 소자와 수직 방사 소자에 각각 연결된 급전 케이블을 서로 근접하게 설치하면서 분리도 특성을 개선할 수 있는 다중 대역 안테나를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 절연성의 베이스 기판, 수평 방사 소자 및 수직 방사 소자를 포함하는 다중 대역 안테나를 제공한다. 상기 베이스 기판은 상부면과 하부면을 갖는다. 상기 수평 방사 소자는 상기 베이스 기판의 일측에 금속판을 패터닝하여 형성되며, 수평 편파 다이폴을 형성한다. 그리고 상기 수직 방사 소자는 상기 수평 방사 소자에 이격된 상기 베이스 기판 상에 배치되며, 상기 베이스 기판 위에 돌출되게 설치되며, 수직 편파 다이폴을 형성한다.
본 발명에 따른 다중 대역 안테나는, 상기 베이스 기판의 하부면을 통하여 상기 수평 방사 소자에 연결되어 급전하는 수평 급전 케이블과, 상기 베이스 기판의 하부면을 통하여 상기 수직 방사 소자에 연결되어 급전하는 수직 급전 케이블을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 다중 대역 안테나에 있어서, 상기 수평 방사 소자는 제1 수평 방사 패턴, 제2 수평 방사 패턴 및 제1 급전 패턴을 포함할 수 있다. 상기 제1 수평 방사 패턴은 상기 베이스 기판의 하부면에 형성된다. 상기 제2 수평 방사 패턴은 상기 베이스 기판의 하부면에서 상부면으로 전사되는 제1 수평 방사 패턴에 이격되게 상기 베이스 기판의 상부면에 형성된다. 그리고 상기 제1 급전 패턴은 상기 제2 수평 방사 패턴에 연결되며, 상기 수평 급전 케이블을 통하여 상기 제2 수평 방사 패턴에 급전한다.
본 발명에 따른 다중 대역 안테나에 있어서, 상기 제1 급전 패턴은 제1 심선 홀과 제1 급전 라인을 포함할 수 있다. 상기 제1 심선 홀은 상기 베이스 기판을 관통하여 형성되며, 상기 수평 급전 케이블의 제1 심선이 삽입되어 접합된다. 그리고 상기 제1 급전 라인은 상기 제1 심선 홀에서 연장되어 상기 베이스 기판의 상부면에 형성되며, 상기 제1 심선 홀과 상기 제2 수평 방사 패턴을 연결한다.
본 발명에 따른 다중 대역 안테나에 있어서, 상기 제1 심선 홀은 상기 수직 방사 패턴 내에 상기 수직 방사 패턴에서 이격되어 섬 형태로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 다중 대역 안테나에 있어서, 상기 수평 급전 케이블의 제1 접지선은 제1 수평 방사 패턴에 접합될 수 있다.
본 발명에 따른 다중 대역 안테나에 있어서, 상기 수직 방사 소자는 수직 방사 패턴, 수직 방사판 및 제2 급전 패턴을 포함할 수 있다. 상기 수직 방사 패턴은 상기 베이스 기판의 하부면에 금속판을 패터닝하여 형성된다. 상기 수직 방사판은 상기 수직 방사 패턴 상부의 상기 베이스 기판의 상부면에 설치된다. 그리고 상기 제2 급전 패턴은 상기 수직 방사판에 연결되며, 상기 수직 급전 케이블을 통하여 상기 수직 방사판에 급전한다.
본 발명에 따른 다중 대역 안테나에 있어서, 상기 제2 급전 패턴은 제2 심선 홀과 제2 급전 라인을 포함할 수 있다. 상기 제2 심선 홀은 상기 베이스 기판을 관통하여 형성되며, 상기 수직 급전 케이블의 제2 심선이 삽입되어 접합되며, 상기 수직 방사 패턴에서 이격되어 상기 수직 방사 패턴 내에 섬 형태로 형성된다. 그리고 상기 제2 급전 라인은 상기 제2 심선 홀에서 연장되어 상기 베이스 기판의 상부면에 형성되며, 상기 제2 심선 홀과 상기 수직 방사판을 연결한다.
본 발명에 따른 다중 대역 안테나에 있어서, 상기 수직 급전 케이블의 제2 접지선은 상기 수직 방사 패턴에 접합될 수 있다.
본 발명에 따른 다중 대역 안테나에 있어서, 상기 수직 방사판은 상기 수직 방사 패턴 안쪽의 중심 부분에 배치될 수 있다. 상기 수직 방사 패턴은 상기 수직 방사 패턴을 중심으로 해서 좌우대칭되게 타원형으로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 다중 대역 안테나에 있어서, 상기 수직 방사판은 상기 제2 급전 라인에 접합되는 급전대와, 상기 급전대의 상부에 상기 급전대를 축으로 방사형으로 설치되는 복수의 방사판을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 다중 대역 안테나에 있어서, 상기 복수의 방사판은 4개이며, 이웃하는 방사판은 사이각이 90도가 되게 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 다중 대역 안테나에 있어서, 상기 복수의 방사판은 각각, 절연성의 방사판 몸체와, 상기 방사판 몸체의 양면에 형성되며 상기 급전대에 전기적으로 연결되는 방사용 금속판을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 다중 대역 안테나에 있어서, 상기 복수의 방사판 중 적어도 하나의 방사판은 상기 방사판 몸체에서 상기 베이스 기판으로 연장되어 상기 베이스 기판에 고정 설치되는 절연성의 지지대를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 다중 대역 안테나에 있어서, 상기 수직 방사 소자와 상기 수평 방사 소자 간의 분리도는 20 내지 30dB를 갖도록 상기 베이스 기판에 형성될 수 있다.
그리고 본 발명은 또한, 절연성의 베이스 기판, 수평 방사 소자, 수직 방사 소자, 수평 급전 케이블, 수직 급전 케이블 및 하우징을 포함하는 다중 대역 안테나를 제공한다. 상기 베이스 기판은 상부면과 하부면을 갖는다. 상기 수평 방사 소자는 상기 베이스 기판의 일측에 금속판을 패터닝하여 형성되며, 수평 편파 다이폴을 형성한다. 상기 수직 방사 소자는 상기 수평 방사 소자에 이격된 상기 베이스 기판 상에 배치되며, 상기 베이스 기판 위에 돌출되게 설치되며, 수직 편파 다이폴을 형성한다. 상기 수평 급전 케이블은 상기 베이스 기판의 하부면을 통하여 상기 수평 방사 소자에 연결되어 급전한다. 상기 수직 급전 케이블은 상기 베이스 기판의 하부면을 통하여 상기 수직 방사 소자에 연결되어 급전한다. 그리고 상기 하우징은 상기 베이스 기판, 상기 수평 방사 소자 및 상기 수직 방사 소자를 덮으며, 하부로 상기 수평 및 수직 급전 케이블을 외부로 인출시킨다. 이때 상기 하우징은 하부 하우징과 상부 하우징을 포함한다. 상기 하부 하우징은 상기 베이스 기판의 하부에 설치되어 상기 베이스 기판을 지지하며, 상기 베이스 기판의 하부면에 설치된 상기 수평 및 수직 급전 케이블을 서로 이격시켜 외부로 인출하는 인출대를 구비한다. 그리고 상기 상부 하우징은 상기 하부 하우징의 상부에 결합되어 상기 베이스 기판의 상부면에 설치된 수평 방사 소자 및 수직 방사 소자를 덮는다.
본 발명에 따른 다중 대역 안테나에 있어서, 상기 하부 하우징은 설치판과 인출대를 포함한다. 상기 설치판은 상기 베이스 기판의 하부면 아래에 설치되며, 상부면에 형성된 복수의 지지대를 매개로 상기 베이스 기판을 플로팅(floating)시켜 상기 베이스 기판을 지한다. 그리고 상기 인출대는 상기 설치판의 하부면으로 돌출되게 설치되며, 상기 베이스 기판의 하부면에 설치된 상기 수평 및 수직 급전 케이블을 서로 이격시켜 외부로 인출한다.
본 발명에 따른 다중 대역 안테나에 있어서, 상기 인출대는 체결관과 한 쌍의 인출관을 포함한다. 상기 체결관은 상기 설치판의 하부면으로 돌출되게 설치되며, 외주면에 나사산이 형성되어 있다. 그리고 상기 한 쌍의 인출관은 상기 체결관의 내부에 서로 이격되어 나란하게 형성되며, 상기 베이스 기판의 하부면에 설치된 상기 수평 및 수직 급전 케이블이 삽입되어 인출된다.
본 발명에 따른 다중 대역 안테나에 있어서, 상기 한 쌍의 인출관이 상기 체결관의 단부 보다는 안쪽에 형성되며, 상기 한 쌍의 인출관의 단부 아래의 상기 체결관에는 상기 수평 및 수직 급전 케이블이 상기 인출관을 통하여 인출된 방향과 다른 방향으로 인출시키는 인출홈이 형성되어 있다.
본 발명에 따른 다중 대역 안테나에 있어서, 상기 인출대는 상기 설치판의 중심 부분에 형성될 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 다중 대역 안테나에 있어서, 상기 설치판과 상기 인출대는 일체로 형성되며, 상기 베이스 기판의 하부면에 설치된 상기 수평 및 수직 급전 케이블을 각각 상기 설치판과 상기 인출대를 통하여 외부로 인출시키는 한 쌍의 인출관이 상기 설치판 및 상기 인출대를 관통하여 나란하게 형성될 수 있다.
또한 본 발명은 상부면에 수평 방사 소자 및 수직 방사 소자가 설치되며, 상기 상부면에 반대되는 하부면에 상기 수평 방사 소자 및 수직 방사 소자에 각각 연결되어 급전하는 수평 급전 케이블 및 수직 급전 케이블이 설치된 베이스 기판을 덮는 다중 대역 안테나용 하우징을 제공한다. 이때 상기 하우징은 하부 하우징과 상부 하우징을 포함한다. 상기 하부 하우징은 상기 베이스 기판의 하부에 설치되어 상기 베이스 기판을 지지하며, 상기 베이스 기판의 하부면에 설치된 상기 수평 및 수직 급전 케이블을 서로 이격시켜 외부로 인출하는 인출대를 구비한다. 그리고 상부 하우징은 상기 하부 하우징의 상부에 결합되어 상기 베이스 기판의 상부면에 설치된 수평 방사 소자 및 수직 방사 소자를 덮는다.
본 발명에 따르면, 하부 하우징에 형성된 인출대를 통하여 수평 및 수직 급전 케이블을 서로 이격시켜 외부로 인출하기 때문에, 수평 방사 소자와 수직 방사 소자 간의 분리도 특성을 개선할 수 있다. 즉 수평 및 수직 급전 케이블이 서로 근접시켜 하우징 밖으로 인출시킬 경우, 수평 방사 소자와 수직 방사 소자 간의 분리도 특성이 바빠지는 문제가 발생될 수 있지만, 본 발명과 같이 인출대를 이용할 경우 이러한 분리도 특성이 나빠지는 것을 억제할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 다중 대역 안테나는 수평 방사 소자와 수직 방사 소자가 일체로 형성된 구조를 갖기 때문에, 이동통신 주파수 대역을 포함하여 다양한 대역에서 양호한 안테나 성능을 발휘한다. 이로 인해 본 발명에 따른 다중 대역 안테나는 추가적인 안테나의 배치 없이 하나의 안테나 설치만으로도 다양한 대역폭을 커버할 수 있기 때문에, 안테나의 설치비용을 절감할 수 있으며, 안테나 설치 공간의 확보에 따른 문제를 최소화할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 다중 대역 안테나에 포함된 수평 방사 소자와 수직 방사 소자를 통하여 MIMO를 구현할 수 있다. 즉 베이스 기판의 한 쪽에 수평 방사 소자가 패터닝되어 수평 편파 다이폴을 구현되고, 인쇄회로기판의 다른 쪽의 상부면에서 돌출되게 수직 방사 소자가 설치되어 수직 편파 다이폴을 구현함으로써, 다중 대역을 지원하는 MIMO가 가능하다.
또한 본 발명에 따른 다중 대역 안테나는 수평 방사 소자와 수직 방사 소자를 베이스 기판 상에 구현할 수 있기 때문에, 안테나의 제조 공정을 간소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하우징을 갖는 다중 대역 안테나를 보여주는 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 다중 대역 안테나가 조립된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 2의 측면도이다.
도 4는 도 1의 하부 하우징을 보여주는 사시도이다.
도 5는 도 4의 하부 하우징의 저면 사시도이다.
도 6은 도 4의 하부 하우징의 부분 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 다중 대역 안테나의 안테나 소자를 보여주는 사시도이다.
도 8은 도 7의 저면 사시도이다.
도 9는 도 7의 베이스 기판에 패터닝된 수평 방사 소자를 보여주는 사시도이다.
도 10은 도 7의 "A"부분의 확대도이다.
도 11은 도 7의 베이스 기판에 설치된 수직 방사 소자를 보여주는 사시도이다.
도 12 내지 도 14은 도 1의 수평 방사 소자의 다중 대역에서의 수직 방사 패턴을 보여주는 그래프이다.
도 15 내지 도 17은 도 1의 수직 방사 소자의 다중 대역에서의 수직 방사 패턴을 보여주는 그래프이다.
도 18은 도 1의 수평 방사 소자의 전압정재파비(VSWR)를 보여주는 그래프이다.
도 19는 도 1의 수직 방사 소자의 전압정재파비(VSWR)를 보여주는 그래프이다.
도 20은 도 1의 다중 대역 안테나의 수평 및 수직 방소 소자의 분리도 특성을 보여주는 그래프이다.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하우징을 갖는 다중 대역 안테나를 보여주는 분해 사시도이다. 도 2는 도 1의 다중 대역 안테나가 조립된 상태를 보여주는 사시도이다. 도 3은 도 2의 측면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 다중 대역 안테나(100)는 안테나 소자와, 안테나 소자를 보호하는 하우징(60)을 포함한다. 안테나 소자는 베이스 기판(10), 수평 방사 소자(20), 수직 방사 소자(30), 수평 급전 케이블(40) 및 수직 급전 케이블(50)을 포함한다. 여기서 베이스 기판(10)은 상부면(12)에 수평 방사 소자(20) 및 수직 방사 소자(30)가 설치된다. 베이스 기판(10)은 상부면(12)에 반대되는 하부면(14)에 수평 방사 소자(20) 및 수직 방사 소자(30)에 각각 연결되어 급전하는 수평 급전 케이블(40) 및 수직 급전 케이블(50)이 설치된다. 그리고 하우징(60)은 베이스 기판(10), 수평 방사 소자(20) 및 수직 방사 소자(30)를 덮으며, 하부로 수평 및 수직 급전 케이블(40,50)을 외부로 인출시킨다.
이때 하우징(60)은 베이스 기판(10), 수평 방사 소자(20) 및 수직 방사 소자(30)를 외부 환경으로부터 보호하며, 다중 대역 안테나(100)를 건물의 내벽, 천장 또는 천장에 설치된 시설물에 설치하는 부분을 제공한다.
이러한 하우징(60)은 하부 하우징(70)과 상부 하우징(80)을 포함한다. 하우징(60)은 플라스틱 소재로 제조될 수 있다.
하부 하우징(70)은 베이스 기판(10)의 하부에 설치되어 베이스 기판(10)을 지지한다. 하부 하우징(70)은 베이스 기판(10)의 하부면(14)에 설치된 수평 및 수직 급전 케이블(40,50)을 서로 이격시켜 외부로 인출하는 인출대(75)를 구비한다.
그리고 상부 하우징(80)은 하부 하우징(70)의 상부에 결합되어 베이스 기판(10)의 상부면(12)에 설치된 수평 방사 소자(20) 및 수직 방사 소자(30)를 덮는다.
이때 하우징(60)은 하부 하우징(70)과 상부 하우징(80)이 결합되어 형성하는 내부 공간(61)에 안테나 소자가 위치한다. 물론 안테나 소자의 수평 급전 케이블(40) 및 수직 급전 케이블(50)은 하부 하우징(70)을 통하여 외부로 인출된다.
이와 같은 본 실시예에 따른 다중 대역 안테나(100)에 대해서 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저 본 실시예에 따른 다중 대역 안테나(100)의 하우징(60)에 대해서 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 4는 도 1의 하부 하우징(70)을 보여주는 사시도이다. 도 5는 도 4의 하부 하우징(70)의 저면 사시도이다. 그리고 도 6은 도 4의 하부 하우징(70)의 부분 단면도이다.
하부 하우징(70)은 설치판(71)과, 설치판(71)의 하부에 형성된 인출대(75)를 포함한다. 설치판(71)과 인출대(75)는 일체로 형성되거나, 설치판(71)에 인출대(75)가 물리적인 결합 방식을 통하여 형성될 수 있다. 물리적인 결합 방식으로는 접착식, 나사결합식, 억지끼움식 등 다양한 방법이 사용될 수 있다.
설치판(71)은 베이스 기판(10)의 하부면(14) 아래에 설치되며, 상부면에 형성된 복수의 지지대(72)를 매개로 베이스 기판(10)을 플로팅(floating)시켜 지지한다.
이때 설치판(71)은 베이스 기판(10)을 포함할 수 있는 크기를 가지며, 베이스 기판(10)의 외형에 대응되는 형태로 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 베이스 기판(10)이 원판으로 형성되어 있기 때문에, 설치판(71) 또한 원판으로 형성될 수 있다.
설치판(71)은 베이스 기판(10)을 안정적으로 플로팅시켜 지지할 수 있도록, 상부면에 복수의 지지대(72)가 돌출되어 있다. 복수의 지지대(72)에 대응되게 베이스 기판(10)에는 관통 구멍(16)이 형성되어 있다. 설치판(71)은 설치된 베이스 기판(10)의 외측 부분에 상부 하우징(80)과 결합될 수 있는 복수의 제1 체결 구멍(73)이 형성되어 있다.
설치판(71)에 대해서 베이스 기판(10)을 플로팅시키는 이유는, 베이스 기판(10)의 하부면(14)에 설치된 수평 및 수직 급전 케이블(40,50)을 설치판(71)을 통하여 인출대(75)로 삽입시켜 외부로 인출할 수 있는 공간을 확보하기 위해서이다. 또한 하우징(60)을 통하여 물리적인 충격이 베이스 기판(10)을 통하여 안테나 소자에 전달되는 것을 억제하기 위해서이다.
그리고 인출대(75)는 설치판(71)의 하부면으로 돌출되게 설치되며, 베이스 기판(10)의 하부면(14)에 설치된 수평 및 수직 급전 케이블(40,50)을 서로 이격시켜 외부로 인출한다.
이러한 인출대(75)는 체결관(76)과, 한 쌍의 인출관(78)을 포함한다. 인출대(75)는 설치판(71)의 중심 부분에 형성될 수 있다.
체결관(76)은 설치판(71)의 하부면으로 돌출되게 설치되며, 외주면에 나사산(77)이 형성되어 있다. 체결관(76)을 이용하여 다중 대역 안테나(100)를 건물의 내벽, 천장 또는 천장에 설치된 시설물에 설치할 수 있다.
그리고 한 쌍의 인출관(78)은 체결관(76)의 내부에 서로 이격되어 나란하게 형성되며, 베이스 기판(10)의 하부면(14)에 설치된 수평 및 수직 급전 케이블(40,50)이 삽입되어 인출된다. 이때 인출관(78)은 베이스 기판(10)의 하부면(14)에 설치된 수평 및 수직 급전 케이블(40,50)이 삽입될 수 있도록 입구(78a)가 설치판(71)의 상부면으로 노출되어 있고, 입구(78a)로 삽입된 수평 및 수직 급전 케이블(40,50)을 외부로 인출할 수 있도록 출구(78b)가 체결관(76)의 하부로 노출되어 있다.
본 실시예에서는 설치판(71)과 인출대(75)가 일체로 형성되며, 베이스 기판(10)의 하부면(14)에 설치된 수평 및 수직 급전 케이블(40,50)을 각각 설치판(71)과 인출대(75)를 통하여 외부로 인출시키는 한 쌍의 인출관(78)이 설치판(71) 및 인출대(75)를 관통하여 나란하게 형성될 수 있다. 이때 한 쌍의 인출관(78)은 서로 이격되게 나란하게 형성되기 때문에, 한 쌍의 인출관(78)에 삽입되는 수평 및 수직 급전 케이블(40,50) 간의 근접으로 인한 수평 방사 소자(20)와 수직 방사 소자(30) 간의 분리도 특성이 바빠지는 문제를 해소할 수 있다.
인출대(75)은 설치판(71)에 수직한 방향으로 형성되기 때문에, 기본적으로 인출대(75)를 통하여 인출된 수평 및 수직 급전 케이블(40,50)은 설치판에 수직한 방향으로 외부로 인출될 수 있다.
그 외 본 실시예에 따른 하부 하우징(70)은 인출대(75)를 통하여 인출된 수평 및 수직 급전 케이블(40,50)을 인출대(75)가 설치된 방향과 다른 방향으로 수평 및 수직 급전 케이블(40,50)을 설치할 수 있도록 체결관(76)의 하부에는 인출홈(79)이 형성되어 있다. 즉 한 쌍의 인출관(78)이 체결관(76)의 단부 보다는 안쪽에 형성되며, 한 쌍의 인출관(78)의 단부 아래의 체결관(76)에는 수평 및 수직 급전 케이블(40,50)이 인출관(78)을 통하여 인출된 방향과 다른 방향으로 인출시키는 인출홈(79)이 형성되어 있다. 예컨대 수평 및 수직 급전 케이블은 인출홈을 통하여 설치판에 수평한 방향으로 인출시킬 수 있다.
다음으로 본 발명의 실시예에 따른 다중 대역 안테나(100)의 안테나 소자에 대해서 도 7 내지 도 11을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 다중 대역 안테나(100)의 안테나 소자를 보여주는 사시도이다. 도 8은 도 7의 저면 사시도이다. 여기서 도 7 및 도 8에는 하우징의 도시를 생략하였다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 다중 대역 안테나(100)는 베이스 기판(10), 수평 방사 소자(20), 수직 방사 소자(30), 수평 급전 테이블(40) 및 수직 급전 케이블(50)을 포함한다. 이러한 본 실시예에 따른 다중 대역 안테나(100)는 베이스 기판(10)에 수평 방사 소자(20) 및 수직 방사 소자(30)가 함께 배치되며, 수평 방사 소자(20) 및 수직 방사 소자(30)에 각각에 급전하는 수평 급전 케이블(40)과 수직 급전 케이블(50)이 베이스 기판(10)을 통하여 연결된 구조를 갖는다. 즉 본 실시예에 따른 다중 대역 안테나(100)는 수평 방사 소자(20)를 통한 수평 편파와, 수직 방사 소자(30)를 통한 수직 편파를 방사할 수 있기 때문에, 다중 대역을 커버할 수 있다.
베이스 기판(10)은 절연성 소재로서 상부면(12)과 하부면(14)을 갖는다. 베이스 기판(10)의 소재로는 플라스틱, 에폭시, FR4, 테프론, 플렉서블 필름, 세라믹 등이 양면 PCB 사용될 수 있다. 이러한 베이스 기판(10)은 원판 형태로 제조된 예를 개시하였지만, 삼각, 사각, 오각, 육각 등과 같은 다각형, 또는 타원 등의 형태로 제조될 수 있다.
베이스 기판(10)을 중심에 대해서 양쪽에 수평 방사 소자(20) 및 수직 방사 소자(30)가 배치된다. 수평 방사 소자(20)와 수직 방사 소자(30) 간의 분리도(Isolation)가 20dB 이상, 예컨대 20 내지 30dB 갖도록 베이스 기판(10) 상에서 서로 이격되게 형성된다. 후술되겠지만, 하우징에 형성된 인출대를 통하여 수평 및 수직 급전 케이블(40,50)을 서로 이격시켜 외부로 인출하기 때문에, 수평 방사 소자(20)와 수직 방사 소자(30) 간의 분리도 특성을 개선할 수 있다.
수평 방사 소자(20)는 베이스 기판(10)의 일측에 금속판을 패터닝하여 형성되며, 수평 편파 다이폴을 형성한다. 금속판의 소재로는 구리, 알루미늄 등과 같은 금속 소재가 사용될 수 있다.
수직 방사 소자(30)는 수평 방사 소자(20)에 이격된 베이스 기판(10) 상에 배치된다. 수직 방사 소자(30)는 베이스 기판(10) 위에 돌출되게 설치되며, 수직 편파 다이폴을 형성한다.
수평 급전 케이블(40)은 베이스 기판(10)의 하부면(14)을 통하여 수평 방사 소자(20)에 연결되어 급전한다. 이러한 수평 급전 케이블(40)로는 제1 심선(41)과 제1 접지선(43)을 포함하는 동축 케이블이 사용된다.
그리고 수직 급전 케이블(50)은 베이스 기판(10)의 하부면(14)을 통하여 수직 방사 소자(30)에 연결되어 급전한다. 이러한 수직 급전 케이블(50)로는 제2 심선(51)과 제2 접지선(53)을 포함하는 동축 케이블이 사용된다. 이때 수평 급전 케이블(40)과 수직 급전 케이블(50)은 베이스 기판(10)의 하부면(14) 중심을 통하여 아래로 인출될 수 있도록 각각 수평 및 수직 방사 소자(20,30)에 접합되게 베이스 기판(10)에 설치된다.
이러한 본 실시예에 따른 다중 대역 안테나(100)는 인도어(indoor)용으로 사용될 수 있으며, 그 외 다양한 용도의 안테나로 사용될 수 있다.
본 실시예에 따른 다중 대역 안테나(100)의 수평 방사 소자(20)에 대해서, 도 7 내지 도 9을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 9는 도 7의 베이스 기판(10)에 패터닝된 수평 방사 소자(20)를 보여주는 사시도이다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 수평 방사 소자(20)는 제1 수평 방사 패턴(21), 제2 수평 방사 패턴(23) 및 제1 급전 패턴(25)을 포함한다. 제1 수평 방사 패턴(21)은 베이스 기판(10)의 하부면(14)에 형성된다. 제2 수평 방사 패턴(23)은 베이스 기판(10)의 하부면(14)에서 상부면(12)으로 전사되는 제1 수평 방사 패턴(21)에 이격되게 베이스 기판(10)의 상부면(12)에 형성된다. 그리고 제1 급전 패턴(25)은 제2 수평 방사 패턴(23)에 연결되며, 수평 급전 케이블(40)을 통하여 제2 수평 방사 패턴(23)에 급전한다.
이때 제1 및 제2 수평 방사 패턴(21,23)은 서로 마주 보게 배치되며, 베이스 기판(10)의 중심을 통과하는 가상선에 대해서, 위 아래로 제1 및 제2 수평 방사 패턴(21,23)이 배치된다.
제1 급전 패턴(25)은 제1 심선 홀(27)과 제1 급전 라인(29)을 포함한다. 제1 심선 홀(27)은 베이스 기판(10)을 관통하여 형성되며, 수평 급전 케이블(40)의 제1 심선(41)이 삽입되어 접합된다. 그리고 제1 급전 라인(29)은 제1 심선 홀(27)에서 연장되어 베이스 기판(10)의 상부면(12)에 형성되며, 제1 심선 홀(27)과 제2 수평 방사 패턴(23)을 연결한다.
제1 심선 홀(27)은 제1 수평 방사 패턴(21)의 내부에 형성되며, 제1 수평 방사 패턴(21)과 전기적으로 이격되게 섬 형태로 형성된다. 제1 심선 홀(27)을 통하여 베이스 기판(10)의 상부면(12)으로 돌출된 수평 급전 케이블(40)의 제1 심선(41)은 베이스 기판(10)의 상부면(12)에 솔더링을 통해 접합된다. 이로 인해 제1 심선(41)은 제1 심선 홀(27)을 통하여 제1 급전 라인(29)에 전기적으로 연결된다.
수평 급전 케이블(40)의 제1 접지선(43)은 제1 수평 방사 패턴(21)에 솔더링에 의해 접합된다.
그리고 도시하지 않았지만, 본 실시예에 따른 다중 대역 안테나(100)는 베이스 기판(10), 수평 방사 소자(20) 및 수직 방사 소자(30)을 외부 환경으로부터 보호하는 케이스를 더 포함할 수 있음은 물론이다.
본 실시예에 따른 다중 대역 안테나(100)의 수직 방사 소자(30)에 대해서, 도 7, 도 8, 도 10 및 도 11을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 10은 도 7의 "A"부분의 확대도이다. 도 11은 도 7의 베이스 기판(10)에 설치된 수직 방사 소자(30)를 보여주는 사시도이다.
도 7, 도 8, 도 10 및 도 11을 참조하면, 수직 방사 소사(30)는 수직 방사 패턴(31), 수직 방사판(32) 및 제2 급전 패턴(38)을 포함한다. 수직 방사 패턴(38)은 베이스 기판(10)의 하부면(14)에 금속판을 패터닝하여 형성된다. 수직 방사판(32)은 수직 방사 패턴(31) 상부의 베이스 기판(10)의 상부면(12)에 설치된다. 그리고 제2 급전 패턴(38)은 수직 방사판(32)에 연결되며, 수직 급전 케이블(50)을 통하여 수직 방사판(32)에 급전한다.
이때 수직 방사 패턴(31) 안쪽의 중심 부분에 수직 방사판(32)이 배치된다. 수직 방사 패턴(31)은 수직 방사판(32)을 중심으로 해서 좌우대칭되게 타원형에 가깝게 형성될 수 있다. 수직 방사 패턴(31)은 양호한 안테나 특성, 즉 양호한 정재파비를 갖도록, 충분한 면적과 길이를 갖도록 형성할 필요가 있다. 따라서 수직 방사 패턴(31)은 수평 방사 패턴(21,23)이 형성된 방향으로 길게 타원형으로 형성된다. 즉 베이스 기판(10)의 중심에 대해서 한 쪽에 수평 방사 소자(20)가 배치되고 다른 쪽에 수직 방사 소자(30)가 배치되기 때문에, 수직 방사 소자(30)가 배치된 반원 상에서 충분한 길이를 확보하기 위해서는 반원의 지름 방향으로 수평 방사 패턴(31)을 형성하는 것이 바람직하다.
수직 방사판(32)은 급전대(33)와, 복수의 방사판(34)을 포함한다. 급전대(33)는 제2 급전 라인(38b)에 접합되며, 하부는 베이스 기판(10)에 고정 설치된다. 복수의 방사판(34)은 급전대(33)의 상부에 급전대(33)를 축으로 방사형으로 설치된다. 복수의 방사판(34)은 4개이며, 이웃하는 방사판(34)은 사이각이 90도가 되게 배치될 수 있다. 즉 복수의 방사판(34)은 십자형으로 급전대(33) 위에 형성될 수 있다.
이때 급전대(33)는 절연성 소재로 제조되며, 하부는 베이스 기판(10)에 결합된다. 급전대(33)의 표면에는 복수의 방사판(34)에 급전할 수 있는 연결 배선(33a)이 형성되어 있다. 연결 배선(33a)은 수직 방사 패턴(31)과는 연결되지 않는다.
방사판(34)은 절연성의 방사판 몸체(35)와, 방사판 몸체(35)의 양면에 형성되며 급전대(33)에 전기적으로 연결되는 방사용 금속판(36)을 포함한다. 즉 방사판(34)은 인쇄회로기판으로 제조할 수 있다.
복수의 방사판(34) 중 적어도 하나의 방사판(34)은 지지대(37)를 더 포함할 수 있다. 지지대(37)는 방사판 몸체(35)에서 베이스 기판(10)으로 연장되어 베이스 기판(10)에 고정 설치된다. 즉 지지대(37)는 수직 방사판(32)을 베이스 기판(10) 상에 안정적으로 지지하는 역할을 한다. 본 실시예에서는 복수의 방사판(34)에 각각 지지대(37)가 형성된 예를 개시하였다.
제2 급전 패턴(38)은 제2 심선 홀(38a)과 제2 급전 라인(38b)을 포함한다. 제2 심선 홀(38a)은 베이스 기판(10)을 관통하여 형성되며, 수직 급전 케이블(50)의 제2 심선(51)이 삽입되어 접합된다. 제2 심선 홀(38a)은 수직 방사 패턴(31)에서 이격되어 수직 방사 패턴(31) 내에 섬 형태로 형성된다. 그리고 제2 급전 라인(38b)은 제2 심선 홀(38a)에서 연장되어 베이스 기판(10)의 상부면(12)에 형성되며, 제2 심선 홀(38a)과 수직 방사판(32)을 연결한다.
제2 심선 홀(38a)은 수직 방사 패턴(31)의 내부에 형성되며, 수직 방사 패턴(31)과 전기적으로 이격되게 섬 형태로 형성된다. 제2 심선 홀(38a)을 통하여 베이스 기판(10)의 상부면(12)으로 돌출된 수직 급전 케이블(50)의 제2 심선(51)은 베이스 기판(10)의 상부면(12)에 솔더링을 통해 접합된다. 이로 인해 제2 심선(51)은 제2 심선 홀(38a)을 통하여 제2 급전 라인(38b)에 전기적으로 연결된다.
그리고 수직 급전 케이블(50)의 제2 접지선(53)은 베이스 기판(10)의 하부면(14)을 통하여 수직 방사 패턴(31)에 솔더링에 의해 접합된다.
이와 같은 본 실시예에 따른 다중 대역 안테나(100)는, 도 12 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 다중 대역에서 양호한 안테나 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
도 12 내지 도 14는 도 1의 수평 방사 소자의 다중 대역에서의 수평 방사 패턴을 보여주는 그래프이다.
먼저 도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 다중 대역 안테나의 수평 방사 소자는 738MHz~3600MHz의 다중 대역에서 양호한 안테나 특성을 나타낸다. 예컨대 본 실시예에 따른 다중 대역 안테나의 수평 방사 소자는 738MHz~960MHz(도 12), 1427MHz~2575MHz(도 13) 및 3400~3600MHz(도 14)(738MHz~3600MHz) 대역에서 양호한 수평 방사 패턴을 확인할 수 있다.
도 15 내지 도 17은 도 1의 수직 방사 소자의 다중 대역에서의 수직 방사 패턴을 보여주는 그래프이다.
다음으로 도 15 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 다중 대역 안테나의 수직 방사 소자는 각각 738MHz~960MHz(도 15), 1427MHz~2575MHz(도 16) 및 3400MHz~3600MHz(도 17) 대역에서 양호한 수직 방사 패턴을 확인할 수 있다.
도 18은 도 1의 수평 방사 소자의 전압정재파비(VSWR)를 보여주는 그래프이다. 도 19는 도 1의 수직 방사 소자의 전압정재파비(VSWR)를 보여주는 그래프이다.
도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 다중 대역 안테나는 738MHz~3600MHz 사이의 다양한 주파수 대역에서 양호한 전압정재파비(VSWR)를 가지고 있음을 알 수 있다
도 20은 도 1의 다중 대역 안테나의 수평 및 수직 방소 소자의 분리도 특성을 보여주는 그래프이다.
또한 도 20에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 다중 대역 안테나는 수평 및 수직 방사 소자 간의 양호한 분리도 특성을 갖고 있음을 알 수 있다.
한편 본 실시예에서는 수평 및 수직 급전 케이블(40,50)이 직접 베이스 기판(10)에 접합된 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 수평 또는 수직 급전 케이블은 연결 단자를 매개로 베이스 기판에 접합될 수 있다. 수평 급전 케이블에 사용되는 제1 연결 단자는 양쪽이 개방된 관형으로, 수평 급전 케이블이 삽입되어 수평 급전 케이블의 제1 접지선이 접합되고, 하부는 제1 수평 방사 패턴에 접합된다. 수평 급전 케이블의 제1 심선은 연결 단자를 통하여 제1 심선 홀에 접합된다.
이러한 제1 연결 단자는 단자 몸체와, 복수의 접속 핀을 포함할 수 있다. 단자 몸체는 양쪽이 개방되는 관형으로, 수평 급전 케이블이 삽입되어 수평 급전 케이블의 제1 접지선이 접합된다. 그리고 복수의 접속 핀은 단자 몸체의 하부에 형성되며, 제1 수평 방사 패턴에 형성되는 복수의 제1 접속 홀에 삽입되어 접합된다. 이때 복수의 제1 접속 홀 사이에 제1 심선 홀이 형성된다.
그리고 수직 급전 케이블에 사용되는 제2 연결 단자 또한 제1 연결 단자와 동일한 구조를 가질 수 있다.
또는 연결 단자는 일단이 베이스 기판에 접합되고, 타단에 수평 또는 수직 급전 케이블이 기계적인 결합 방식으로 전기적으로 연결될 수도 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.

Claims (20)

  1. 상부면과 하부면을 갖는 절연성의 베이스 기판;
    상기 베이스 기판의 일측에 금속판을 패터닝하여 형성되며, 수평 편파 다이폴을 형성하는 수평 방사 소자;
    상기 수평 방사 소자에 이격된 상기 베이스 기판 상에 배치되며, 상기 베이스 기판 위에 돌출되게 설치되며, 수직 편파 다이폴을 형성하는 수직 방사 소자;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 기판의 하부면을 통하여 상기 수평 방사 소자에 연결되어 급전하는 수평 급전 케이블;
    상기 베이스 기판의 하부면을 통하여 상기 수직 방사 소자에 연결되어 급전하는 수직 급전 케이블;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
  3. 제2항에 있어서, 상기 수평 방사 소자는,
    상기 베이스 기판의 하부면에 형성된 제1 수평 방사 패턴;
    상기 베이스 기판의 하부면에서 상부면으로 전사되는 제1 수평 방사 패턴에 이격되게 상기 베이스 기판의 상부면에 형성된 제2 수평 방사 패턴;
    상기 제2 수평 방사 패턴에 연결되며, 상기 수평 급전 케이블을 통하여 상기 제2 수평 방사 패턴에 급전하는 제1 급전 패턴;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 급전 패턴은,
    상기 베이스 기판을 관통하여 형성되며, 상기 수평 급전 케이블의 제1 심선이 삽입되어 접합되는 제1 심선 홀;
    상기 제1 심선 홀에서 연장되어 상기 베이스 기판의 상부면에 형성되며, 상기 제1 심선 홀과 상기 제2 수평 방사 패턴을 연결하는 제1 급전 라인;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 심선 홀은 상기 수직 방사 패턴 내에 상기 수직 방사 패턴에서 이격되어 섬 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 수평 급전 케이블의 제1 접지선은 제1 수평 방사 패턴에 접합되는 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
  7. 제1항에 있어서, 상기 수직 방사 소자는,
    상기 베이스 기판의 하부면에 금속판을 패터닝하여 형성된 수직 방사 패턴;
    상기 수직 방사 패턴 상부의 상기 베이스 기판의 상부면에 설치된 수직 방사판;
    상기 수직 방사판에 연결되며, 상기 수직 급전 케이블을 통하여 상기 수직 방사판에 급전하는 제2 급전 패턴;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2 급전 패턴은,
    상기 베이스 기판을 관통하여 형성되며, 상기 수직 급전 케이블의 제2 심선이 삽입되어 접합되며, 상기 수직 방사 패턴에서 이격되어 상기 수직 방사 패턴 내에 섬 형태로 형성되는 제2 심선 홀;
    상기 제2 심선 홀에서 연장되어 상기 베이스 기판의 상부면에 형성되며, 상기 제2 심선 홀과 상기 수직 방사판을 연결하는 제2 급전 라인;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 수직 급전 케이블의 제2 접지선은 상기 수직 방사 패턴에 접합되는 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 수직 방사판은 상기 수직 방사 패턴 안쪽의 중심 부분에 배치되며,
    상기 수직 방사 패턴은 상기 수직 방사 패턴을 중심으로 해서 좌우대칭되게 타원형으로 형성된 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
  11. 제10항에 있어서, 상기 수직 방사판은,
    상기 제2 급전 라인에 접합되는 급전대;
    상기 급전대의 상부에 상기 급전대를 축으로 방사형으로 설치되는 복수의 방사판;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 방사판은 4개이며, 이웃하는 방사판은 사이각이 90도가 되게 배치되는 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
  13. 제12항에 있어서, 상기 복수의 방사판은 각각,
    절연성의 방사판 몸체;
    상기 방사판 몸체의 양면에 형성되며, 상기 급전대에 전기적으로 연결되는 방사용 금속판;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
  14. 제13항에 있어서, 상기 복수의 방사판 중 적어도 하나의 방사판은,
    상기 방사판 몸체에서 상기 베이스 기판으로 연장되어 상기 베이스 기판에 고정 설치되는 절연성의 지지대;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 수직 방사 소자와 상기 수평 방사 소자 간의 분리도는 20 내지 30dB를 갖도록 상기 베이스 기판에 형성되는 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
  16. 상부면과 하부면을 갖는 절연성의 베이스 기판;
    상기 베이스 기판의 일측에 금속판을 패터닝하여 형성되며, 수평 편파 다이폴을 형성하는 수평 방사 소자;
    상기 수평 방사 소자에 이격된 상기 베이스 기판 상에 배치되며, 상기 베이스 기판 위에 돌출되게 설치되며, 수직 편파 다이폴을 형성하는 수직 방사 소자;
    상기 베이스 기판의 하부면을 통하여 상기 수평 방사 소자에 연결되어 급전하는 수평 급전 케이블;
    상기 베이스 기판의 하부면을 통하여 상기 수직 방사 소자에 연결되어 급전하는 수직 급전 케이블;
    상기 베이스 기판, 상기 수평 방사 소자 및 상기 수직 방사 소자를 덮으며, 하부로 상기 수평 및 수직 급전 케이블을 외부로 인출시키는 하우징;을 포함하며,
    상기 하우징은,
    상기 베이스 기판의 하부에 설치되어 상기 베이스 기판을 지지하며, 상기 베이스 기판의 하부면에 설치된 상기 수평 및 수직 급전 케이블을 서로 이격시켜 외부로 인출하는 인출대를 구비하는 하부 하우징;
    상기 하부 하우징의 상부에 결합되어 상기 베이스 기판의 상부면에 설치된 수평 방사 소자 및 수직 방사 소자를 덮는 상부 하우징;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
  17. 제16항에 있어서, 상기 하부 하우징은,
    상기 베이스 기판의 하부면 아래에 설치되며, 상부면에 형성된 복수의 지지대를 매개로 상기 베이스 기판을 플로팅(floating)시켜 상기 베이스 기판을 지지하는 설치판;
    상기 설치판의 하부면으로 돌출되게 설치되며, 상기 베이스 기판의 하부면에 설치된 상기 수평 및 수직 급전 케이블을 서로 이격시켜 외부로 인출하는 인출대;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
  18. 제17항에 있어서, 상기 인출대는,
    상기 설치판의 하부면으로 돌출되게 설치되며, 외주면에 나사산이 형성된 체결관;
    상기 체결관의 내부에 서로 이격되어 나란하게 형성되며, 상기 수평 및 수직 급전 케이블이 삽입되어 인출되는 한 쌍의 인출관;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 한 쌍의 인출관이 상기 체결관의 단부 보다는 안쪽에 형성되며, 상기 한 쌍의 인출관의 단부 아래의 상기 체결관에는 상기 수평 및 수직 급전 케이블이 상기 인출관을 통하여 인출된 방향과 다른 방향으로 인출시키는 인출홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 설치판과 상기 인출대는 일체로 형성되며, 상기 베이스 기판의 하부면에 설치된 상기 수평 및 수직 급전 케이블을 각각 상기 설치판과 상기 인출대를 통하여 외부로 인출시키는 한 쌍의 인출관이 상기 설치판 및 상기 인출대를 관통하여 나란하게 형성된 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106058491A (zh) * 2016-08-11 2016-10-26 苏州市吴通天线有限公司 4g整体式微站多天线装置
GB2543169A (en) * 2015-09-29 2017-04-12 Harada Ind Co Ltd Antenna device
KR20200058115A (ko) * 2018-11-19 2020-05-27 삼성전자주식회사 차량용 통신 장치
CN113474218A (zh) * 2019-02-26 2021-10-01 株式会社友华 车载用天线装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6150287B2 (ja) * 2013-08-21 2017-06-21 国立研究開発法人情報通信研究機構 広帯域アンテナ
JP6402154B2 (ja) * 2016-09-16 2018-10-10 株式会社フジクラ アンテナ装置及び車載用アンテナ装置
KR102021869B1 (ko) 2018-09-28 2019-09-17 국방과학연구소 블레이드 안테나 및 그 제작 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6339407B1 (en) * 1998-05-27 2002-01-15 Kathrein-Werke Kg Antenna array with several vertically superposed primary radiator modules
KR20110134005A (ko) * 2010-06-08 2011-12-14 주식회사 감마누 이중편파 양방향성 안테나
KR20120086838A (ko) * 2011-01-27 2012-08-06 엘에스전선 주식회사 Pcb 기판형 광대역 이중 편파 다이폴 안테나
KR20120118328A (ko) * 2011-04-18 2012-10-26 주식회사 굿텔 천정부착 평판형 안테나 조립체
KR101225581B1 (ko) * 2012-04-02 2013-01-24 박진영 이중 편파 다이폴 안테나

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0682977B2 (ja) * 1988-06-14 1994-10-19 株式会社光電製作所 広指向性マイクロストリップアンテナ
JP2003060543A (ja) * 2001-08-10 2003-02-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 車両内無線通信装置および車両内無線通信システム
JP2003347822A (ja) * 2002-05-28 2003-12-05 Alps Electric Co Ltd 無線lan用ダイバーシティアンテナ
JP2004015096A (ja) * 2002-06-03 2004-01-15 Mitsumi Electric Co Ltd 複合アンテナ装置
JP3854211B2 (ja) * 2002-09-12 2006-12-06 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ アンテナ装置
JP2012094931A (ja) * 2009-02-18 2012-05-17 Panasonic Corp テレビ受信装置
JP4819153B2 (ja) * 2009-08-31 2011-11-24 日本電業工作株式会社 偏波共用アンテナ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6339407B1 (en) * 1998-05-27 2002-01-15 Kathrein-Werke Kg Antenna array with several vertically superposed primary radiator modules
KR20110134005A (ko) * 2010-06-08 2011-12-14 주식회사 감마누 이중편파 양방향성 안테나
KR20120086838A (ko) * 2011-01-27 2012-08-06 엘에스전선 주식회사 Pcb 기판형 광대역 이중 편파 다이폴 안테나
KR20120118328A (ko) * 2011-04-18 2012-10-26 주식회사 굿텔 천정부착 평판형 안테나 조립체
KR101225581B1 (ko) * 2012-04-02 2013-01-24 박진영 이중 편파 다이폴 안테나

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2543169A (en) * 2015-09-29 2017-04-12 Harada Ind Co Ltd Antenna device
GB2543169B (en) * 2015-09-29 2019-05-15 Harada Ind Co Ltd Antenna device
CN106058491A (zh) * 2016-08-11 2016-10-26 苏州市吴通天线有限公司 4g整体式微站多天线装置
CN106058491B (zh) * 2016-08-11 2019-06-04 江苏吴通物联科技有限公司 4g整体式微站多天线装置
KR20200058115A (ko) * 2018-11-19 2020-05-27 삼성전자주식회사 차량용 통신 장치
WO2020106131A1 (ko) * 2018-11-19 2020-05-28 삼성전자주식회사 차량용 통신 장치
KR102217182B1 (ko) * 2018-11-19 2021-02-18 삼성전자주식회사 차량용 통신 장치
US11545740B2 (en) 2018-11-19 2023-01-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Communication apparatus for vehicle
CN113474218A (zh) * 2019-02-26 2021-10-01 株式会社友华 车载用天线装置
CN113474218B (zh) * 2019-02-26 2024-05-10 株式会社友华 车载用天线装置

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