KR20160094897A - 이중 편파 안테나 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다중대역에서 이중편파를 갖는 LTE 이동전화 중계기 안테나로써 빌딩, 사무실 등 실내에서 사용되는 이중 편파 안테나로 사각 캐비티 중앙에 고주파수 대역(1,700-2,700MHz)용 다이폴이 위치하고, 주변 외각에서 저주파수 대역(698-960MHz)에서 동작하는 단일 다이폴 소자 4개가 배치된다. 안테나의 포트는 +45 편파가 발생되는 포트와 -45 편파가 발생되는 포트 등이 있으며 동축케이블로 연결된다. 각 포트는 사각 캐배티의 최하층에 있는 다이플렉서 기판과 연결되며 다른 주파수 대역이 상호 간섭에 의해 반사계수 및 이득 패턴이 손상되는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.

Description

이중 편파 안테나{Dual-Polarized Antenna}

본 발명은 다중대역에서 동작하는 이중편파 LTE 이동전화 중계기용 안테나에 관한 것으로, 특히 다수의 수많은 송수신기가 운용되는 이동통신 망에서 상호 간섭을 최소화하기 위해 편파간 높은 격리도를 구현한 다중대역 이중편파 중계기 안테나에 관한 것이다.

이동통신 기술의 급격한 발전과 휴대통신망의 보급에 따라 새로운 이동전화 단말기에는 기존의 통화 기능 뿐만 아니라 디지털 방송, WIFI, 무선인터넷, Wibro와 같은 다중대역 통신서비스가 제공되고 있다. 이동전화 단말기의 품질을 향상시키고 고속 데이터 통신을 가능하게 하기 위해 4세대(4G) 무선 통신 기술인 LTE가 본격적으로 서비스 되고 있다. 700MHz 대역에서는 디지털 방송(698-806MHz)이 서비스되고 2.6-2.7GHz 주파수 대역이 LTE용으로 할당 되면서 넓은 주파수 범위에서 동작되는 안테나가 요구된다. 이와 같은 경우 여러 대역의 주파수가 합성되어 상호 변조 왜곡(PIMD)이 발생된다. 통상적으로 LTE용 중계기 안테나는 -140dBc 이하의 PIMD 특성이 요구되고, 기지국-중계기 안테나 간의 통신에 있어서 다른 전파 신호의 반향을 제거하기 위해 수직/수평 편파의 포트간 높은 격리도가 요구된다. 앞서 언급한 전 주파수 대역을 커버하는 경우는 고가의 시장가격이 형성되며, 부피가 증가되는 문제가 있다.

이 문제를 해결하기 위해 다중대역 이중편파 중계기 안테나의 설계상 구조에 이중편파를 갖는 광대역 방사소자 구조를 도출하고 방사소자 주변에 기생소자를 배치하여 다중대역 특성을 확보하는 것이 목적이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로써 다중대역, 편파간 높은 격리도, 대역 내 균일한 이득 패턴, 낮은 PIMD 특성이 요구된다. 각 편파별로 개별적인 포트를 갖고 기존 제품에 비해 크기와 높이를 최소화 하여 상품성을 극대화 하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이중 편파 안테나는 접지판으로부터 일정 높이에 있는 인쇄회로 기판의 앞/뒷면에 서로 다른 편파를 갖는 방사소자를 배치하고 판과 접지판 사이에 임피던스 정합회로 및 발룬 등이 배치되는 구조를 갖는다.

본 발명에 의한 이중 편파 안테나는 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 본 발명에 의한 이중 편파 안테나는 외각에 사각 캐비티의 중앙에 고주파수 대역

(1,700-2,700MHz)용 교차다이폴이 위치하고, 주변 외각에 저주파수 대역(698-960MHz)에서 동작하는 단일 다이폴 소자 4개가 배치되는 구조를 제공한다.

둘째, 본 발명에 의한 이중 편파 안테나는 포트가 +45 편파가 발생되는 포트와 -45편파가 발생되는 포트 등이 있으며 동축케이블로 연결된다.

셋째, 본 발명에 의한 이중 편파 안테나의 각 포트는 사각 캐비티의 최하층에 있는 다이플렉서 기판과 연결되며 다른 주파수 대역이 상호 간섭에 의해 반사계수 및 이득 패턴이 손상되는 것을 방지한다.

도 1은 본 발명에 의한 이중 편파 안테나의 고대역 방사소자용 급전선로를 나타낸 사시도
도 2는 본 발명에 의한 이중 편파 안테나의 수직편파 방사소자를 도시한 정면도
도 3은 본 발명애 의한 이중 편파 안테나의 수직편파를 갖는 평면도

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 이중 편파 안테나에 대해 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성품의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 이중 편파 안테나의 전체구조를 나타낸 사시도이다(100). 본 발명에 의한 이중 편파 안테나는 도 1에 도시된 바와 같이 2개의 수직 기판이 직교한다. 상기 수직편파 방사소자의 접지판(110), 동축선 커넥터(120)으로 구성된다.

도 2는 본 발명에 의한 이중 편파 안테나의 수직편파 방사소자를 도시한 정면도이다(200). 급전 선로용 수직 기판으로 두께 0.8mm의 RISHO 기판을 이용하였다(210). 서로 직교되는 기판은 단락 비아홀로 연결되고(220), 급전선로(230)이 배치된다. .

도 3은 본 발명에 의한 이중 편파 안테나의 평면도를 나타낸다(300). 직교한 수직기판 간의 간섭을 최소화하기 위해 각 급전 선로의 중앙 위치를 다르게 적용하였다.(310)

100: 이중편파 안테나
110: 접지판
120: 급전선로
200: 이중편파 안테나 정면도
210: RISHO 기판
220: 단락 비아홀
220: 급전선로
300: 이중편파 안테나 평면도
310: 동축케이블

Claims (2)

1. 상기 이중편파 안테나는 서로 직교하는 수직기판 형태로 광대역 교차 다이폴과 결합된 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 이중편파 안테나.
2. 패널형에 부착하기 쉬우며 다른 수직편파 방사소자와 결합을 해도 방사소자간 거리를 조절하여 좋은 성능의 이중편파 중계기 안테나로 사용할수 있는 것을 특징으로 하는 이중편파 안테나.

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