KR20030092597A - Antenna for receiving radio broadcasting of satellite - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 위성 라디오 방송 수신을 위한 안테나에 관한 것으로, 특히 안테나의 수신 감도를 향상시키고 단순 구조의 안테나를 제공할 수 있도록 한 위성 라디오방송 수신용 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna for receiving a satellite radio broadcast, and more particularly, to an antenna for receiving a satellite radio broadcast to improve the reception sensitivity of an antenna and to provide an antenna having a simple structure.
일반적인 위성방송 시스템은, 텔레비전 방송과 라디오 방송이 있는데 텔레비전 방송은 통상 파라볼라 안테나를 사용하고 라디오 방송 수신용 안테나는 소형의 평면형 위성안테나를 사용하고 있다.Typical satellite broadcasting systems include television broadcasting and radio broadcasting. In general, television broadcasting uses a parabolic antenna and a radio broadcasting receiving antenna uses a small flat satellite antenna.
위성방송은 지상 방송국에서 발사된 방송신호를 약 35,000-36,000Km 적도상공의 정지궤도 상에 위치한 방송위성이 이를 중계하여 지상으로 재발사하고, 이를 안테나를 이용하여 각 가정에서 수신하는 형태인데, 기존의 VHF 및 UHF 전파에 비해 지상에 미치는 전파의 강도가 대단히 미약하기 때문에 양질의 안테나가 필요할 뿐만 아니라, 장거리에 위치한 방송위성으로부터 방송신호를 수신하기 위해서는 안테나의 설치 위치 혹은 각도가 VHF 및 UHF 수신 안테나에 비해 훨씬 정확해야 된다.Satellite broadcasting broadcasts signals from terrestrial broadcasters on a stationary orbit around 35,000-36,000 km of the equator and relays them back to the ground and receives them from each home using antennas. Since the strength of the radio waves on the ground is much weaker than that of VHF and UHF signals, not only a high quality antenna is required, but also the VHF and UHF receiving antennas have an installed position or angle to receive a broadcast signal from a broadcasting satellite located at a long distance. It should be much more accurate than.
위성 라디오 방송 수신용 안테나는 방송위성에서 발사된 신호를 일차로 수신하는 반사판과 패치 및 급전부와 LNA(Low Noise Amplifier)가 장착된 위성 안테나가 구성되고, 튜너가 내장된 라디오로 연결되어 위성 라디오 방송을 수신할 수 있도록 되어 있다.The antenna for receiving satellite radio broadcasts is composed of a reflector, a patch and a feeder, and a satellite antenna equipped with a low noise amplifier (LNA), which receives signals emitted from a broadcast satellite, and is connected by a tuner-embedded radio. It is possible to receive a broadcast.
도 1은 종래의 위성 방송 수신용 안테나의 개략적인 모형도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 위성방송 수신용 안테나는, 좌우 편파를 수신하기 패치판의 구조가 사각원판의 패치판(10) 중앙부에 대각선 방향으로 소정길이의 장공이 패치홈(11)으로 형성되고 그 패치판(10)의 하부에 반사판(20) 및 급전선(30)이 설치되며, 그 하부에 LNA회로(40)가 설치되어 좌우편파를 수신하여 위성신호를 수신하도록 구성된다. 도면의 50, 60은 케이스를 가상적으로 나타낸다.1 is a schematic model diagram of a conventional antenna for satellite broadcast reception. Referring to FIG. 1, in the conventional antenna for receiving a satellite broadcast, a structure of a patch plate for receiving left and right polarization is formed in a patch groove 11 having a predetermined length of a long hole in a diagonal direction at a center portion of a patch plate 10 of a square disc. And the reflecting plate 20 and the feed line 30 is provided in the lower portion of the patch plate 10, the LNA circuit 40 is installed in the lower portion is configured to receive the left and right polarization to receive satellite signals. 50 and 60 of the figure virtually represent the case.
도 2는 도 1에 도시된 LNA 회로부(40)의 상세 구성 블록도이다.FIG. 2 is a detailed block diagram of the LNA circuit unit 40 shown in FIG. 1.
도 2를 참조하면, LNA 회로부(40)는, 좌우 편파 수신용 급전선(30)을 통해서 수신되는 신호를 각각 필터링하고 증폭하는 제 1, 제 2 필터(41a)(42b) 및 제 1, 제 2 증폭부(42a)(42b)와, 제 1, 제 2 증폭부(42a)(42b)의 출력신호의 좌우 전압을 매칭시키는 제 1, 제 2 매칭부(43a)(43b)와, 제 1, 제 2 매칭부(43a)(43b)의 출력신호를 필터링하여 증폭시키는 출력증폭부(44)와, 그 출력증폭부(44)의 출력신호에서 주변간섭신호를 제거하기 위해 필터링하여 출력단자를 통해 출력하는 제 3 필터부(45)와, 출력단자로부터 전압을 입력받아 좌,우 편파를 선택하기 위한 선택 전압을 발생하는 선택전압 발생부(46)와, 선택전압 발생부(46)의 출력전압에 의해 제 1 증폭부(42a)의 출력신호를 제 1 매칭부(43a)로 또는 제 2 증폭부(42a)의 출력신호를 제 2 매칭부(43b)로 각각 전달/차단을 선택 제어하는 제 1, 제 2 스위칭부(47a)(47b)와, 선택전압 발생부(46)의 출력전압을 일정한 정전압으로 발생시켜 출력 증폭부(45)의 바이어스 전압으로 공급하는 정전압부(48)로 구성된다.Referring to FIG. 2, the LNA circuit unit 40 includes first and second filters 41a and 42b and first and second filters for filtering and amplifying a signal received through the left and right polarization receiving power supply lines 30, respectively. The first and second matching units 43a and 43b for matching the left and right voltages of the output signals of the amplifiers 42a and 42b with the first and second amplifiers 42a and 42b; An output amplifier 44 for filtering and amplifying the output signals of the second matching units 43a and 43b, and filtering to remove peripheral interference signals from the output signals of the output amplifiers 44 through the output terminals. An output voltage of the third filter unit 45 for outputting, the selection voltage generator 46 generating a selection voltage for selecting left and right polarizations by receiving a voltage from the output terminal, and an output voltage of the selection voltage generator 46. By means of selectively controlling transmission / blocking of the output signal of the first amplifier 42a to the first matching unit 43a or the output signal of the second amplifier 42a to the second matching unit 43b, respectively. First and second switching units 47a and 47b and a constant voltage unit 48 for generating the output voltage of the selection voltage generating unit 46 at a constant constant voltage and supplying the output voltage to the bias voltage of the output amplifying unit 45. .
이와 같이 구성된 LNA회로부(40)의 동작을 살펴보면, 좌우 급전선(11)(12)으로부터 수신되는 신호를 각각 제 1, 제 2 필터부(41a)(41b)에서 각각 신호를 수신하여 외부간섭신호를 제거하는 필터링을 한다. 프리필터(Pre-Filter)(Q12)(Q13)와 콘덴서 및 코일 필터에 의해 필터링 한다. 입력단의 제 1, 제 2 필터부(41a)(41b)에서 필터링된 신호는 각각 제 1, 제 2 증폭부(42a)(42b)에 의해 증폭된다. 제 1,제 2 증폭부(42a)(42b)는 트랜지스터 바이어스 조절용 콘덴서, 저항 및 가변저항과 트랜지스터(Q1, Q3)로 이루어져 입력신호의 증폭 작용을 하게 된다.Referring to the operation of the LNA circuit unit 40 configured as described above, the signals received from the left and right feed lines 11 and 12 are respectively received by the first and second filter units 41a and 41b to receive external interference signals. Filter to remove Pre-filters Q12 and Q13 are used to filter by the condenser and coil filters. The signals filtered by the first and second filter units 41a and 41b of the input stage are amplified by the first and second amplifiers 42a and 42b, respectively. The first and second amplifiers 42a and 42b each include a capacitor for adjusting transistor bias, a resistor and a variable resistor, and transistors Q1 and Q3 to amplify an input signal.
제 1, 제 2 증폭부(42a)(42b)에서 증폭된 신호를 각기 제 1, 제 2 매칭부(43a)(43b)를 통하여 좌우 신호의 전압을 매칭시킨 후 출력 증폭부(44)에 입력하게 된다. 제 1, 제 2 매칭부(43a)(43b)는 좌우 신호의 전압 밸런스를 매칭시키는 것으로서 이는 좌우 편파를 수신하기 위한 수신신호의 전압이 각각 약 2.3V, 3.1V로 서로 차이가 나기 때문이다.The signals amplified by the first and second amplifiers 42a and 42b are matched to the left and right signals through the first and second matching units 43a and 43b, respectively, and then input to the output amplifier 44. Done. The first and second matching units 43a and 43b match the voltage balance of the left and right signals because the voltages of the received signals for receiving the left and right polarizations are about 2.3V and 3.1V, respectively.
출력 증폭부(44)는 콘덴서, 인덕터 및 코일필터를 통하여 필터링한 후 콘덴서 및 저항과 트랜지스터(Q2)에 의해 증폭한다. 그 증폭된 신호는 콘덴서 및 코일 필터를 통한 후 대역통과필터(Q14)를 통하여 출력신호를 필터링한 후 콘덴서를 통하여 출력단자(OUTPUT)에 출력하게 된다.The output amplifier 44 filters through the capacitor, the inductor, and the coil filter, and then amplifies the capacitor, the resistor, and the transistor Q2. The amplified signal is filtered through the band pass filter Q14 after the capacitor and the coil filter and then output to the output terminal OUTPUT through the capacitor.
이때, 출력단자의 전압은 선택전압 발생부(46)에 입력되어 전압발생기(Q9)에 의해 좌우 편파 선택을 위한 신호를 출력하게 된다. 좌우편파의 선택은 좌편파(LHCP)는 2.3V, 우편파(RHCP)는 3.1V 전압에 의해 선택하게 된다. 선택전압 발생기(Q9)에서 2.3V와 3.1V를 선택전압으로 출력하게 되고, 이는 제 1, 제 2 선택 스위칭부(47a)(47b)를 동작시켜 좌우 편파를 선택하게 된다.At this time, the voltage of the output terminal is input to the selection voltage generator 46 to output a signal for left and right polarization selection by the voltage generator (Q9). The left and right polarizations are selected by 2.3V for left polarization (LHCP) and 3.1V for postal wave (RHCP). The selection voltage generator Q9 outputs 2.3V and 3.1V as selection voltages, which operate the first and second selection switching units 47a and 47b to select left and right polarizations.
예를 들어 2.3V의 전압이 출력되면, 제1 선택 스위칭부(47a)의 트랜지스터(Q6)와 제2 선택스위칭부(47b)의 트랜지스터(Q8)는 턴오프된다. 제1 선택스위칭부(47a)의 트랜지스터(Q6)가 턴오프되면, 저항을 통하여 바이어스 되는 전압에 의해 트랜지스터(Q7)가 턴온되고, 그 트랜지스터(Q7)의 턴온에 의해 PNP트랜지스터(Q4)가 턴온되어 선택전압 발생부(47)에서 출력되는 전압이 저항, 트랜지스터(Q4) 코일 필터를 통하여 제 1 증폭부(42a)의 출력신호에 바이어스 전압을 인가해주므로 좌편파신호가 선택된다. 이때, 제 2 선택 스위칭부(47b)의 트랜지스터(Q8)가 턴오프 되면, PNP트랜지스터(Q5)도 턴 오프 상태로서 제 2 증폭부(42b)의 출력에는 바이어스 전압이 인가되지 못하므로 우편파는 선택되지 않는다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 좌편파 만 수신된다.For example, when a voltage of 2.3 V is output, the transistor Q6 of the first select switching unit 47a and the transistor Q8 of the second select switching unit 47b are turned off. When the transistor Q6 of the first selective switching unit 47a is turned off, the transistor Q7 is turned on by a voltage biased through the resistor, and the PNP transistor Q4 is turned on by the turn-on of the transistor Q7. Since the voltage output from the selection voltage generator 47 applies a bias voltage to the output signal of the first amplifier 42a through the resistor and the coil filter of the transistor Q4, the left polarization signal is selected. At this time, when the transistor Q8 of the second selective switching unit 47b is turned off, the PNP transistor Q5 is also turned off, and since the bias voltage is not applied to the output of the second amplifier 42b, the post wave is selected. It doesn't work. That is, as shown in FIG. 3, only the left polarized wave is received.
한편, 선택 전압 발생부(46)에서 3.1V전압이 출력되는 경우, 제1 선택 스위칭부(47a)의 트랜지스터(Q6)와 제 2 선택 스위칭부(47b)의 트랜지스터(Q8)는 모두 턴온된다. 이에 따라 제 2 선택 스위칭부(46b)의 트랜지스터(Q8)가 턴온되면 PNP트랜지스터(Q5)가 턴온되어 출력단자의 출력전압이 코일 필터를 통하여 제 2 증폭부(42b)의 출력신호에 바이어스 전압을 인가하게 되어 우편파가 선택된다. 이때 제 1, 선택스위칭부(47a)의 트랜지스터(Q7)의 베이스 전압이 바이패스되어 그 트랜지스터(Q7)가 턴오프 되므로 PNP트랜지스터(Q4)도 턴오프 상태로서 제 1 증폭부(42a)의 출력신호에 바이어스를 가하지 못하여 좌편파는 선택되지 않는다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이 우편파만 수신된다.On the other hand, when the 3.1V voltage is output from the select voltage generator 46, both the transistor Q6 of the first select switch 47a and the transistor Q8 of the second select switch 47b are turned on. Accordingly, when the transistor Q8 of the second selective switching unit 46b is turned on, the PNP transistor Q5 is turned on so that the output voltage of the output terminal is biased to the output signal of the second amplifier 42b through the coil filter. The postal wave is selected. At this time, since the base voltage of the transistor Q7 of the first switching unit 47a is bypassed and the transistor Q7 is turned off, the PNP transistor Q4 is also turned off and the output of the first amplifier 42a is turned off. Left bias is not selected because no bias is applied to the signal. That is, only a postal wave is received as shown in FIG.
따라서 출력단자의 전압에 의해 선택전압 발생부(46)의 출력 전압이 2.3V 또는 3.1V로서 출력하게 되고 그 선택전압에 의해 좌편파 신호 또는 우편파 신호가 선택되어 증폭 및 필터링 후 출력된다.Therefore, the output voltage of the selection voltage generator 46 is output as 2.3V or 3.1V by the voltage of the output terminal, and the left polarization signal or postal wave signal is selected by the selection voltage, and then amplified and filtered.
이와 같이 종래의 LNA 회로부의 경우 두 개의 급전선에 의해 좌편파 신호 및 우편파 신호를 수신하여 처리함에 따라, 각각의 급전선을 통해 수신된 신호를 필터링하기 하기 위한 필터부와, 필터링된 신호를 증폭하기 위한 증폭 회로와, 스위칭 회로가 2 배수가 필요하고, 좌편파 신호 또는 우편파 신호중에서 하나의 신호를 선택하기 위한 선택회로부가 구비됨에 따라 회로의 규모가 커지고 고가인 문제점이 있다.As described above, the conventional LNA circuit unit receives and processes a left polarized wave signal and a postal wave signal by two feed lines, and thus, a filter unit for filtering the signals received through the respective feed lines, and amplifying the filtered signal. As the amplification circuit and the switching circuit require two multiples, and a selection circuit portion for selecting one of the left polarization signal or the post wave signal is provided, there is a problem that the size of the circuit becomes large and expensive.
또한, 종래 평판 안테나는, 좌우 편파를 입사받기 위한 패치홈(2)이 하나의 장공형태로 구성되어 있고 그 패치홈(2)의 양단부에서 입사되는 신호를 좌우편파 신호로서 수신하는 구조이므로 분리 구성되지 않고 하나의 구조로 패치홈이 형성되어 있기 때문에 좌우 편파의 간섭이 발생될 수 있어서 수신감도가 떨어지는 단점이 있었다.In addition, the conventional flat antenna has a structure in which the patch grooves 2 for receiving the left and right polarizations are formed in one long hole shape and receive the signals incident from both ends of the patch grooves 2 as the left and right polarization signals. Instead, since patch grooves are formed in one structure, interference of left and right polarizations may be generated, thereby degrading reception sensitivity.
따라서, 본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 하나의 LNA회로를 이용하여 좌우편파를 동시에 수신할 수 있도록 한 위성 라디오 방송 수신용 안테나를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an antenna for satellite radio broadcasting reception that can simultaneously receive left and right polarized waves using one LNA circuit.
도 1은 종래의 위성방송 수신용 안테나의 구조도.1 is a structural diagram of a conventional satellite broadcasting antenna.
도 2는 도 1의 LNA 회로부의 구성블록도.FIG. 2 is a block diagram illustrating an LNA circuit of FIG. 1. FIG.
도 3 및 도 4는 종래의 위성 방송 수신용 안테나에서 검출되는 좌편파 또는 우편파의 검출 파형도.3 and 4 are detection waveform diagrams of a left polarized wave or a postal wave detected by a conventional satellite broadcasting reception antenna.
도 5는 본 발명에 의한 위성방송 수신용 안테나의 구조를 설명하기 위한 분해 사시도.5 is an exploded perspective view for explaining the structure of an antenna for satellite broadcasting reception according to the present invention;
도 6은 도 5의 정단면도.6 is a front cross-sectional view of FIG.
도 7은 도 5에서 패치판의 구조를 보여주는 평면도.7 is a plan view showing the structure of a patch plate in FIG.
도 8은 도 5에 도시된 본 발명에 의한 위성방송 수신용 안테나의 LNA 회로도.8 is an LNA circuit diagram of an antenna for receiving satellite broadcasting according to the present invention shown in FIG.
도 9는 본 발명에 의한 위성방송 수신용 안테나의 수신 특성을 나타낸 그래프.9 is a graph showing the reception characteristics of the antenna for receiving satellite broadcasting according to the present invention.
도 10은 본 발명에 따른 라디오 수신용 안테나에서 각 대비 이득을 보여주는 스미스 챠트.10 is a Smith chart showing each contrast gain in the antenna for receiving a radio according to the present invention.
도 11은 본 발명에 따른 라디오 수신용 안테나에서 주파수 대비 이득 특성을 보여주는 그래프.11 is a graph showing the gain characteristics compared to the frequency in the antenna for receiving a radio according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 패치판11 : 패치홈10: patch plate 11: patch groove
20 : 반사판30 : 급전선20: reflector 30: feeder
40 : LNA 회로41a, 41b : 제1, 제2 입력필터40: LNA circuit 41a, 41b: First and second input filters
42a, 42b : 제1, 제2 증폭부43a, 43b : 제1, 제2매칭부42a, 42b: first and second amplifiers 43a, 43b: first and second matching units
44 : 출력 증폭부45 : 출력 필터부44: output amplifier 45: output filter
46 : 선택 전압 발생부47a, 47b : 제1, 제2 선택 스위칭부46: selection voltage generator 47a, 47b: first and second selection switching units
48 : 정전압부50, 60 : 상, 하부 케이스48: constant voltage section 50, 60: upper, lower case
100 : 상부 케이스200 : 이등변 삼각형 패치판100: upper case 200: isosceles triangle patch plate
400 : 원형 반사판 600 : LNA 회로부400: circular reflector 600: LNA circuit part
610 : 전치 필터부620 : 전치 증폭부610: pre-filter section 620: pre-amplification section
630 : 필터부640 : 출력 증폭부630: filter unit 640: output amplifier unit
650 : 정전압부700 : 하부 케이스650: constant voltage unit 700: lower case
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 위성 라디오 방송 수신용 안테나는, 위성 라디오 방송 수신용 안테나에 있어서, 상부에 이등변 삼각형 패치판을 형성하고, 그 패치판의 하부에 소정 간격 이격되게 원형 반사판을 형성하며, 상기 이등변 삼각형 패치판상에 이등변 삼각형의 밑변에 대응된 꼭지점에서 밑변의 중점으로 내린 가상의 중심선상에 있는 하측 일 지점에 하나의 급전점을 형성하고, 그 급전점으로부터 상기 원형 반사판을 관통하는 하나의 급전선이 설치되고, 상기 원형 반사판의 하면에 상기 하나의 급전선으로부터 좌우편파신호를 단일 회로로 수신하여 튜너에서 처리할 수 있도록 하는 LNA회로가 설치되며, 상기 각 부재들은 원호형의 상부 케이스와 하부 케이스내에 고정하여 설치됨에 특징이 있다.In order to achieve the above object, the antenna for receiving a satellite radio broadcast according to the present invention includes an isosceles triangular patch plate at an upper portion of the antenna for satellite radio broadcast reception, and a circular reflector at a predetermined interval below the patch plate. Forming a feed point at a lower point on an imaginary center line lowered from the vertex corresponding to the base of the isosceles triangle on the isosceles triangle patch plate, and penetrating the circular reflection plate from the feed points One feeder line is installed, and an LNA circuit is installed on the lower surface of the circular reflector to receive a left and right polarization signal from the feeder line as a single circuit and to be processed by a tuner. It is characterized by being fixed in the lower case.
여기에서 LNA 회로부는, 상기 하나의 급전선으로부터 수신되는 좌우 편파 신호를 필터링하는 전치 필터부와, 상기 전치 필터부에 의해 필터링된 신호를 증폭하는 전치 증폭부와, 상기 전치 증폭부의 출력신호에서 주변간섭신호를 제거하기 위해 필터링하는 필터부와, 상기 필터부에 의해 필터링된 신호를 상기 튜너로 전송하기 위해 증폭하는 출력 증폭부와, 상기 전치 증폭부 및 상기 출력 증폭부에 정전압의 바이어스 전압을 공급하는 정전압부를 포함하여 구성된 점에 그 특징이 있다.The LNA circuit may include a pre-filter unit for filtering left and right polarization signals received from the one feed line, a pre-amplification unit for amplifying the signal filtered by the pre-filter unit, and peripheral interference from an output signal of the pre-amplification unit. A filter unit for filtering to remove a signal, an output amplifier for amplifying the signal filtered by the filter unit for transmission to the tuner, and a bias voltage of a constant voltage to the preamplifier and the output amplifier. Its characteristics are that it is comprised including a constant voltage part.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 5는 본 발명에 의한 위성 안테나의 구조를 보인 개략적인 사시도이고, 도 6은 도 5의 단면도이다.5 is a schematic perspective view showing the structure of a satellite antenna according to the present invention, Figure 6 is a cross-sectional view of FIG.
도면에 도시된 바와 같이, 위성 라디오 방송 수신용 안테나는, 좌우 편파를 수신하기 위한 이등변 삼각형 형상의 패치판(200)과, 그 아래에 소정의 간격으로 이격되어 원형 반사판(400)이 하부에 놓여진다. 그 원형 반사판(400)의 하면에는 상기 패치판(200)으로부터 수신되는 위성신호를 튜너에서 수신 처리할 수 있도록 변환시키는 LNA회로부(600)가 설치된다. 상기 패치판(200)의 소정 위치의 하나의급점점에 하나의 급전선(220)이 연결되어 상기 원형 반사판(400)을 절연되게 관통하여 하면의 LNA회로부(600)에 연결된다.As shown in the figure, the antenna for receiving a satellite radio broadcast is an isosceles triangle-shaped patch plate 200 for receiving left and right polarization, and a circular reflector 400 is placed below the spaced apart at a predetermined interval thereunder. Lose. The lower surface of the circular reflector 400 is provided with an LNA circuit unit 600 for converting the satellite signal received from the patch plate 200 to be processed by the tuner. One feed line 220 is connected to one feed point at a predetermined position of the patch plate 200 to penetrate the circular reflector 400 to be insulated, and to be connected to the LNA circuit unit 600 of the lower surface.
상기 각부는 원호형의 상부 케이스(100)와 하부 케이스(700) 내에 설치되며,상부 케이스(100)와 하부 케이스(700)에는 다수의 나사 결합 보스 및 나사공을 형성하여 나사 결합으로 고정하되, 상기 이등변 삼각형 형상의 패치판(200)은 상부 케이스(100) 내측면에 고정되고, 상기 원형 반사판(400)은 하부 케이스(700)의 내측 상면에 고정된다.The respective parts are installed in the upper case 100 and the lower case 700 of the arc-shaped, the upper case 100 and the lower case 700 is formed by a plurality of screw coupling boss and screw holes to be fixed by screw coupling, The isosceles triangle-shaped patch plate 200 is fixed to the inner surface of the upper case 100, and the circular reflector 400 is fixed to the inner upper surface of the lower case 700.
도 7은 도 5에서 본 발명에 의한 위성방송 수신용 안테나의 구조를 설명하기 위한 평면 투시도이다.FIG. 7 is a plan perspective view for explaining the structure of an antenna for satellite broadcasting reception according to the present invention in FIG. 5.
상기 패치판(200)은 원형의 얇은 금속판으로서 급점점(201)은 이등변 삼각형의 정점으로부터 하면에 내린 중점의 연장선상에서 하측 일 지점에 위치한다. 상기 급전점(201)에 연결되는 하나의 급전선(220)은 상기 원형 반사판(400)을 관통하여 LNA회로부(600)에 연결된다.The patch plate 200 is a circular thin metal plate, and the point 201 is located at a lower point on an extension line of the midpoint lowered from the bottom of the isosceles triangle. One feed line 220 connected to the feed point 201 passes through the circular reflector 400 and is connected to the LNA circuit unit 600.
도 8은 도 5의 LNA 회로부의 구성 블록도이다.FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of the LNA circuit of FIG. 5.
도시된 바와 같이, 패치판에 설치된 하나의 급전선으로부터 수신되는 좌우 편파 신호를 필터링하는 전치 필터부(610)와, 전치 필터부(610)에 의해 필터링된 신호를 증폭하는 전치 증폭부(620)와, 전치 증폭부(620)의 출력신호에서 주변간섭신호를 제거하기 위해 필터링하는 필터부(630)와, 필터부(630)에 의해 필터링된 신호를 튜너로 전송하기 위해 증폭하는 출력 증폭부(640)와, 전치 증폭부(620) 및 출력 증폭부(640)에 정전압의 바이어스 전압을 제공하기 위한 정전압부(650)로 이루어진다.As shown, the pre-filter unit 610 for filtering the left and right polarization signal received from one feed line provided in the patch plate, the pre-amplification unit 620 for amplifying the signal filtered by the pre-filter unit 610 and The filter unit 630 filters to remove the peripheral interference signal from the output signal of the preamplifier 620, and the output amplifier 640 amplifies the signal filtered by the filter unit 630 for transmission to the tuner. And a constant voltage unit 650 for providing a bias voltage of a constant voltage to the preamplifier 620 and the output amplifier 640.
전치 필터(610)는 하나의 급전선으로부터 수신된 좌우편파신호를 대역통과 필터(Q21)와 콘덴서를 통하여 필터링을 수행한다.The prefilter 610 filters the left and right polarization signals received from one feed line through the band pass filter Q21 and the condenser.
전치 필터(610)에서 필터링된 신호는 전치 증폭부(620)에 의해 증폭된다. 전치 증폭부(620)는 트랜지스터 바이어스 조절용 콘덴서, 저항 및 가변저항과 트랜지스터(Q1)로 이루어져 입력신호의 증폭작용을 하게 된다.The signal filtered by the prefilter 610 is amplified by the preamplifier 620. The preamplifier 620 includes a transistor bias control capacitor, a resistor and a variable resistor, and a transistor Q1 to amplify an input signal.
전치 증폭부(620)에서 증폭된 신호를 필터부(630)에서 필터링한 후 출력 증폭부(640)에 입력하게 된다.The signal amplified by the preamplifier 620 is filtered by the filter 630 and then input to the output amplifier 640.
출력 증폭부(640)는 콘덴서 및 저항과 트랜지스터(Q24)에 의해 증폭한다. 그 증폭된 신호는 콘덴서(C11, C12)를 통해 출력 단자(OUTPUT)에 출력하게 된다.The output amplifier 640 amplifies by the capacitor, the resistor, and the transistor Q24. The amplified signal is output to the output terminal OUTPUT through the capacitors C11 and C12.
정전압부(650)는 출력단자의 전압을 입력으로 인가받아 소정의 정전압(3.1V)을 발생시켜 전치 증폭부(620) 및 출력 증폭부(640)의 풀업 전압으로 공급하여 출력 신호를 증폭할 수 있도록 한다.The constant voltage unit 650 may receive a voltage of the output terminal as an input to generate a predetermined constant voltage (3.1 V), supply the pull-up voltage of the preamplifier 620 and the output amplifier 640 to amplify the output signal. Make sure
여기에서 콘덴서(C13 - C17, C20, C21)는 전압 안정화를 위해 설치된 것이다.Here, the capacitors C13-C17, C20, and C21 are installed for voltage stabilization.
도 9는 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 라디오 수신용 안테나에 의해 수신 신호 특성을 보여주는 그래프이다. 도시된 바와 같이 좌편파와 우편파가 동시에 검출됨을 확인할 수 있다. 이는 종래의 위성 라디오 수신용 안테나에서 LNA회로가 좌편파 수신회로와 우편파 수신회로 및 이들의 선택회로가 필요한 것에 비해 단일 회로로서 좌우 편파를 수신할 수 있게 되는 것이다.9 is a graph showing the characteristics of the received signal by the antenna for receiving radio according to the present invention configured as described above. As shown in the figure, it can be seen that the left side wave and the postal wave are detected at the same time. This means that in the conventional satellite radio reception antenna, the LNA circuit can receive left and right polarization as a single circuit as compared with the left polarization reception circuit, the post wave reception circuit, and their selection circuit.
도 10은 본 발명에 따른 라디오 수신용 안테나에서 각 대비 이득을 보여주는 것으로, 도시된 바와 같이 좌우편파가 같은 이득으로 동시에 검출되었음을 볼 수 있다. 이득에 있어서도 빔폭이 좌우 35°정도의 넓은 각도에 걸쳐 30㏈의 높은 이득을 보여 주고 있다. 이는 종래의 경우 좌우 빔폭이 5°에 미치는 것에 비하면 높은 수신특성을 보여주는 것이다.Figure 10 shows the gain of each contrast in the antenna for radio reception according to the present invention, it can be seen that the left and right polarizations are detected simultaneously with the same gain as shown. In terms of gain, the beam width shows a high gain of 30 dB over a wide angle of about 35 °. This shows a high reception characteristic as compared with the conventional left and right beam widths of 5 °.
도 11은 본 발명에 따른 위성 라디오 방송 수신용 안테나에서 주파수 대비 이득특성을 보여주는 그래프이다.11 is a graph illustrating gain characteristics versus frequency in an antenna for satellite radio broadcast reception according to the present invention.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 라디오 수신용 안테나에서는 이등변 삼각형의 패치판과 LNA 회로부에 의한 이득특성을 살펴보면, 1450 - 1490 ㎒에서의 위성신호 상용 주파수에서의 평균이득이 30㏈ 이상인 높은 이득을 보여주고 있다.As shown, in the antenna for radio reception according to the present invention, the gain characteristics of an isosceles triangle patch plate and the LNA circuit part show a high gain of 30 kHz or more at an average gain of 1450-1490 MHz at a commercial frequency of a satellite signal. Giving.
이와 같은 특성도 및 그래프에서 볼 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 라디오 수신용 안테나에서는 하나의 급전선만으로도 좌편파 우편파를 처리할 수 있고, 그 이득도 상당히 큼에 따라 상당히 개선된 안테나 특성이 산출됨을 확인할 수 있다.As can be seen from the characteristic diagram and the graph, the radio receiving antenna according to the present invention can process the left-sided postal wave with only one feed line, and the gain is considerably large, resulting in a significantly improved antenna characteristic. You can check it.
본 발명의 위성 안테나는 1452 ∼ 1492 MHz 월드스페이스(WS)용으로서 이는 PCS용 주파수 약 1460MHz의 대역이 포함되어 있으므로, 입력단의 필터와 출력단의 필터를 사용하여 외부간섭신호를 필터링하고 원하는 위성신호만을 수신할 수 있도록 한다.The satellite antenna of the present invention is for 1452 to 1492 MHz world space (WS), which includes a frequency band of about 1460 MHz for the PCS, so that the external interference signal is filtered using a filter at the input stage and a filter at the output stage. To receive it.
이와 같은 본 발명에 의한 위성 안테나는, 이등변 삼각형의 패치판을 사용하고 그 패치판에 하나의 급전점을 형성하여 LNA 회로부에 연결함으로써 한 종류의 정전압(3.1V)만을 사용하여 좌편파와 우편파를 수신하여 처리할 수 있음에 따라 회로를 간략화할 수 있으며, 선로에서의 손실을 줄임으로써 더욱 향상된 수신감도 특성을 제공할 수 있다.The satellite antenna according to the present invention uses a patch plate of an isosceles triangle, forms a feed point on the patch plate, and connects it to the LNA circuit unit, thereby using a single type of constant voltage (3.1 V) to generate left and right waves. The circuit can be simplified as it can be received and processed, and further improved reception sensitivity can be achieved by reducing line losses.
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