KR200228973Y1 - Capacitive coupled helical antenna - Google Patents

Abstract

본 고안은 각종 무선통신용 휴대 단말기에 사용되는 헬리컬 안테나에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 헬리컬 안테나에의 급전을 전기적 접속이 아닌 용량성 결합에 의해 급전함으로써 복사효율을 높이고 대역폭을 증가시키는 용량성 결합 헬리컬 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a helical antenna used in various mobile communication terminals, and more particularly, capacitive coupling to increase radiation efficiency and increase bandwidth by feeding power to the helical antenna by capacitive coupling rather than electrical connection. It relates to a helical antenna.

종래 기술에 따른 헬리컬 안테나는 휴대 단말기에 장착하기 위한 금속재 고정수단의 상부에 나선형태의 헬리컬이 납땜 등의 방법에 의해 고정되고 상기 헬리컬을 절연체 커버가 감싸도록 구성되는데, 이와같은 구조에 있어서는 안테나의 크기를 작게 한다는 이점은 있으나 복사효율이 낮고, 안테나가 헬리컬만으로 구성되어 유도(Inductive)성분은 충분하나 용량(Capacitive)성분이 부족하므로 대역폭이 좁다고 하는 문제점이 있었다.The helical antenna according to the prior art is configured such that a helical spiral is fixed to the upper portion of the metal fixing means for mounting to the mobile terminal by soldering or the like, and the insulator cover is wrapped around the helical. There is an advantage that the size is small, but the radiation efficiency is low, the antenna is composed only of the helical, there is a problem that the bandwidth is narrow because the inductive component is sufficient but the capacitive component is insufficient.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 휴대단말기 등에 장착하기 위한 금속재 고정수단과 헬리컬 사이에 유전체를 삽입하여 헬리컬 안테나에의 급전을 전기적 접속이 아닌 용량성 결합에 의해 급전함으로써 복사효율을 높이고 대역폭을 증가시키는 용량성 결합 헬리컬 안테나 제공한다.Therefore, in order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention inserts a dielectric between a metal fixing means for mounting on a portable terminal and the helical to feed power to the helical antenna by capacitive coupling rather than electrical connection. It provides a capacitively coupled helical antenna that increases radiation efficiency and increases bandwidth.

Description

용량성 결합 헬리컬 안테나{Capacitive coupled helical antenna}Capacitive coupled helical antenna

본 고안은 각종 무선통신용 휴대 단말기에 사용되는 헬리컬 안테나에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 헬리컬 안테나에의 급전을 전기적 접속이 아닌 용량성 결합에 의해 급전함으로써 복사효율을 높이고 대역폭을 증가시키는 용량성 결합 헬리컬 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a helical antenna used in various mobile communication terminals, and more particularly, capacitive coupling to increase radiation efficiency and increase bandwidth by feeding power to the helical antenna by capacitive coupling rather than electrical connection. It relates to a helical antenna.

종래 기술에 따른 헬리컬 안테나는 휴대 단말기에 장착하기 위한 금속재 고정수단의 상부에 나선형태의 헬리컬이 납땜 등의 방법에 의해 고정되고 상기 헬리컬을 절연체 커버가 감싸도록 구성되는데, 이와같은 구조에 있어서는 안테나의 크기를 작게 한다는 이점은 있으나 복사효율이 낮고, 안테나가 헬리컬만으로 구성되어 유도(Inductive)성분은 충분하나 용량(Capacitive)성분이 부족하므로 대역폭이 좁다고 하는 문제점이 있었다.The helical antenna according to the prior art is configured such that a helical spiral is fixed to the upper portion of the metal fixing means for mounting to the mobile terminal by soldering or the like, and the insulator cover is wrapped around the helical. There is an advantage that the size is small, but the radiation efficiency is low, the antenna is composed only of the helical, there is a problem that the bandwidth is narrow because the inductive component is sufficient but the capacitive component is insufficient.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 휴대단말기 등에 장착하기 위한 금속재 고정수단과 헬리컬 사이에 유전체를 삽입하여 헬리컬 안테나에의 급전을 전기적 접속이 아닌 용량성 결합에 의해 급전함으로써 복사효율을 높이고 대역폭을 증가시키는 용량성 결합 헬리컬 안테나 제공한다.Therefore, in order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention inserts a dielectric between a metal fixing means for mounting on a portable terminal and the helical to feed power to the helical antenna by capacitive coupling rather than electrical connection. It provides a capacitively coupled helical antenna that increases radiation efficiency and increases bandwidth.

도 1은 종래 기술에 따른 헬리컬 안테나의 측단면도.1 is a side cross-sectional view of a helical antenna according to the prior art.

도 2는 본 고안에 따른 용량성 결합 헬리컬 안테나의 측단면도.Figure 2 is a side cross-sectional view of a capacitively coupled helical antenna according to the present invention.

도 3은 종래 기술과 본 고안을 간략화한 등가도.Figure 3 is a simplified equivalent view of the prior art and the present invention.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of codes for main parts of drawing

11, 21. 고정수단 12. 절연체11, 21. Fastening means 12. Insulator

13, 23. 헬리컬 14, 24. 커버13, 23.Helical 14, 24. Cover

22. 공동 25. 제 1 절연체22. cavity 25. primary insulator

26. 금속부 27. 제 2 절연체26. Metal part 27. Second insulator

본 고안에 따른 용량성 결합 헬리컬 안테나는 휴대 단말기 등에 장착하기 위해 나사산이 구비되되 내부에 공동이 형성되고 용량성 결합의 일측 단자 역할을 하는 고정수단; 상기 고정수단의 상부에 접속되어 용량성 결합을 시키기 위한 제 1 절연체; 상기 제 1 절연체와 접속되어 용량성 결합의 타측 단자 역할을 하는 금속부; 상기 금속부와 접속되어 무선 신호를 송수신하는 헬리컬; 상기 헬리컬의 형태를 유지하기 위해 원주 형상에 나선형의 홈이 형성된 보빈(bobbin)으로 구성되는 제 2 절연체; 상기 고정수단과, 제 1 절연체와, 금속부와, 헬리컬과, 제 2 절연체가 조립된 조립체를 감싸 보호하기 위한 커버를 포함한다.Capacitively coupled helical antenna according to the present invention is provided with a screw thread for mounting to a portable terminal and the like, the cavity is formed therein and the fixing means that serves as one side terminal of the capacitive coupling; A first insulator connected to an upper portion of the fixing means for capacitive coupling; A metal part connected to the first insulator and serving as the other terminal of the capacitive coupling; A helical connected to the metal part to transmit and receive a radio signal; A second insulator composed of bobbins having spiral grooves formed in a circumferential shape to maintain a shape of the helical; And a cover for enclosing and protecting the assembly including the fixing means, the first insulator, the metal part, the helical, and the second insulator.

이하 첨부된 도면에 따라 본 고안의 각부 특성 및 동작 원리를 상세히 설명한다. 도 1은 종래 기술에 따른 헬리컬 안테나의 측단면도이다. 도 1에서 안테나의 구성은 휴대 단말기에 장착하기 위해 원주 형상의 금속재에 나사산이 구비된 고정수단(11)과, 상기 고정수단의 상부에 나선 형상의 도선(導線)으로 구성된 헬리컬(13)이 납땜 등의 방법으로 접속되어 안테나로서 동작하게 된다. 이때, 상기 헬리컬의 형상을 유지하기 위해 원주 형상의 절연체(12)에 나선형 홈이 구비되어 헬리컬과 결합되며, 상기 고정수단과 헬리컬과 절연체가 조립된 조절체를 커버(14)가 감싸고 있다.Hereinafter, the characteristics and operating principles of each part of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a side cross-sectional view of a helical antenna according to the prior art. In FIG. 1, the antenna has a soldering means (11) provided with a screw thread on a cylindrical metal material for mounting to a portable terminal, and a helical (13) composed of spiral conductors on the upper portion of the fixing means. It is connected in such a manner as to operate as an antenna. In this case, in order to maintain the shape of the helical, a spiral groove is provided in the circumferential insulator 12 to be coupled to the helical, and the cover 14 surrounds the adjuster in which the fixing means, the helical and the insulator are assembled.

이와는 달리 도 2는 본 발명에 따른 용량성 결합 헬리컬 안테나의 측단면도로써, 크게 휴대 단말기 등에 장착하기 위해 나사산이 구비되되 내부에 공동(22)이 형성되고 용량성 결합의 일측 단자 역할을 하는 고정수단(21)과, 상기 고정수단의 상부에 접속되어 용량성 결합을 시키기 위한 제 1 절연체(25)와, 상기 제 1 절연체와 접속되어 용량성 결합의 타측 단자 역할을 하는 금속부(26)와, 상기 금속부와 접속되어 무선 신호를 송수신하는 헬리컬(23)로 구성되어 있다.2 is a side cross-sectional view of the capacitively coupled helical antenna according to the present invention, which is provided with a screw thread for mounting the portable terminal and the like, and has a cavity 22 formed therein and a fixing means serving as one side terminal of the capacitive coupling. (21), a first insulator (25) connected to the upper part of the fixing means for capacitive coupling, a metal part (26) connected to the first insulator and serving as the other terminal of the capacitive coupling; The helical 23 is connected to the metal part to transmit and receive a radio signal.

또한, 상기 헬리컬의 형태를 유지하기 위해 원주 형상에 나선형의 홈이 형성된 보빈(bobbin)으로 구성되는 제 2 절연체(27)가 구비되어 상기 고정수단에 제 1 절연체가 접속되고, 이어 상기 금속부와 연결된 헬리컬이 조립되되 상기 헬리컬은 그 형태를 유지하기 위해 상기 제 2 절연체와 접속되어 있으며, 이들 구성요소를 모두 결합한 다음 전체 조립체를 감싸 보호하기 위한 커버(24)가 접속된다.In addition, in order to maintain the shape of the helical, a second insulator 27 including bobbins having spiral grooves formed in a circumferential shape is provided to connect the first insulator to the fixing means, and then the metal part and A connected helical is assembled, the helical being connected with the second insulator to maintain its shape, and a cover 24 for joining all these components and then covering and protecting the entire assembly is connected.

이와같은 구성에 의해 안테나는 상기 고정수단(21)과 금속부(26) 사이에 용량성 결합(Capacitive Coupling)의 원리가 적용되어 헬리컬의 용량 성분이 증가하므로 종래 기술의 안테나보다 헬리컬의 대역폭이 넓어지고 복사효율이 향상된다. 도 3은 이와같은 동작원리를 나타내기 위해 종래 기술과 본 고안을 간략화한 등가도이다.By such a configuration, the antenna has a wider helical bandwidth than the conventional antenna because the capacitive coupling between the fixing means 21 and the metal part 26 is applied to increase the capacitive component of the helical. And the radiation efficiency is improved. Figure 3 is a simplified equivalent diagram of the prior art and the present invention in order to show such an operation principle.

또한, 본 고안은 도 2에서 도시한 등간격 단일 피치(Pitch)의 헬리컬 소자에만 한정되는 것은 아니며, 고정수단과 헬리컬 사이에 용량성 결합에 의한 방법으로 급전되어 무선신호를 송수신할 수 있는 다중 피치, 다중 대역 헬리컬 안테나에 확장, 적용할 수 있음은 통상의 지식을 지닌 자에게 있어 명백한 것이다.In addition, the present invention is not limited to the uniaxially pitch helical elements shown in FIG. 2, and may be fed by a capacitive coupling method between the fixing means and the helical to transmit and receive radio signals. In addition, it is obvious to those skilled in the art that it can be extended and applied to a multi-band helical antenna.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 휴대단말기 등에 장착하기 위한 금속재 고정수단과 헬리컬 사이에 유전체를 삽입하여 헬리컬 안테나에의 급전을 전기적 접속이 아닌 용량성 결합에 의해 급전함으로써 복사효율을 높이고 대역폭을 증가시킨다고 하는 효과를 가진다.Therefore, in order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention inserts a dielectric between a metal fixing means for mounting on a portable terminal and the helical to feed power to the helical antenna by capacitive coupling rather than electrical connection. It has the effect of increasing the radiation efficiency and increasing the bandwidth.

Claims (3)

각종 무선통신 휴대 단말기에 사용되는 헬리컬 안테나에 있어서,In the helical antenna used for various wireless communication portable terminals, 휴대 단말기 등에 장착하기 위해 나사산이 구비되되 내부에 공동이 형성되고 용량성 결합의 일측 단자 역할을 하는 고정수단;Fixing means provided with a screw thread for mounting on a portable terminal, etc., and having a cavity formed therein and serving as one side terminal of the capacitive coupling; 상기 고정수단의 상부에 접속되어 용량성 결합을 시키기 위한 제 1 절연체;A first insulator connected to an upper portion of the fixing means for capacitive coupling; 상기 제 1 절연체와 접속되어 용량성 결합의 타측 단자 역할을 하는 금속부;A metal part connected to the first insulator and serving as the other terminal of the capacitive coupling; 상기 금속부와 접속되어 무선 신호를 송수신하는 헬리컬;A helical connected to the metal part to transmit and receive a radio signal; 상기 헬리컬의 형태를 유지하기 위해 원주 형상에 나선형의 홈이 형성된 보빈(bobbin)으로 구성되는 제 2 절연체;A second insulator composed of bobbins having spiral grooves formed in a circumferential shape to maintain a shape of the helical; 상기 고정수단과, 제 1 절연체와, 금속부와, 헬리컬과, 제 2 절연체가 조립된 조립체를 감싸 보호하기 위한 커버를 포함하는 용량성 결합 헬리컬 안테나.Capacitively coupled helical antenna comprising a cover for protecting the fixing means, the first insulator, the metal portion, the helical, and the assembly assembled with the second insulator. 제 1 항에 있어서, 안테나의 급전은,The method of claim 1 wherein the feeding of the antenna, 급전점에 접속되는 상기 고정수단과 헬리컬에 접속되는 상기 금속부 사이에 제 1 유전체가 구비되어 용량성 결합에 의해 급전됨으로써 헬리컬의 용량 성분을 증가시켜 안테나의 대역폭을 증가시고 복사효율을 향상시키는 것을 특징으로 하는 용량성 결합 헬리컬 안테나.The first dielectric is provided between the fixing means connected to the feed point and the metal part connected to the helical to be fed by capacitive coupling, thereby increasing the capacitive component of the helical to increase the bandwidth of the antenna and improve the radiation efficiency. A capacitively coupled helical antenna characterized by. 제 1 항 내지 제 2 항에 있어서, 상기 헬리컬은,The method of claim 1, wherein the helical is 다중 피치로 구성되어 다중 대역에서 동작하는 것을 특징으로 하는 용량성 결합 헬리컬 안테나.A capacitively coupled helical antenna comprising multiple pitches and operating in multiple bands.