KR20150080927A - Quadrifilar Helix Antenna - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a gain compensation method of a quadrifilar helix antenna and beam width control. Provided is the quadrifilar helix antenna capable of ensuring a broadband of 135.5 MHz and more which is a frequency band of an antenna, and compensating gain flatness of the antenna in the entire frequency band. To achieve the objective of the present invention, a first radiating element is electrically connected to the ground, a second radiating element is electrically connected to a port with 0° to-270° of a phase control part, and the second radiating element is connected to each gain flatness compensation circuit in parallel. Moreover, provided is a quadrifilar helix antenna wherein the beam width of the antenna is wide by adjusting the θ2 inclination angle of the second radiating element. The quadrifilar helix antenna can be used in a satellite communication portable terminal.

Description

쿼드리필러 헬릭스 안테나{Quadrifilar Helix Antenna}Quadrifilar Helix Antenna}

본 발명은 휴대 단말기 안테나에 관한 것으로, 정지궤도 위성 또는 저궤도 위성일 수도 있는 인공위성과 통신을 위한 위성통신 휴대 단말기에 장착되는 쿼드리필러 헬릭스 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a portable terminal antenna, and more particularly, to a quad-refiller helix antenna mounted on a satellite communication portable terminal for communication with a satellite, which may be a geostationary satellite or a low-earth orbit satellite.

종래의 쿼드리필러 헬릭스 안테나는 그라운드 평면이 없거나 혹은 해당 주파수 대역에서 파장의 10% 이하의 그라운드 평면을 가지더라도 동작하는 방사 구조이다.Conventional quad refiller helix antennas are radiation structures that do not have a ground plane or operate even if they have a ground plane of less than 10% of the wavelength in the frequency band.

일반적으로, 쿼드리필러 안테나는 1575.42㎒에서 동작하는 GPS 수신용 안테나로 많이 사용되고 있다.In general, a quadrifiller antenna is widely used as an antenna for GPS reception operating at 1575.42 MHz.

도 11의 (a)와 (b)는 각각 종래 기술에 따른 4권선 방사소자를 도시한 구조도와 반사손실 특성을 도시한 그래프이다.11 (a) and 11 (b) are graphs showing the structure of a four-winding radiating element according to the prior art and return loss characteristics, respectively.

도 11(a)을 참조하면, 안테나를 형성하는 4권선 방사소자부(200)는 평면상태로 전개되어 도시하고 있다. 방사소자(701)는 폴리이미드 등의 얇은 유전체시트(702) 위에 장변 방향으로 소정의 피치 각을 가지고 연재하며, 단변 방향으로 일정 간격을 유지하도록 서로 평행하게 배열된 도선으로 이루어지는 방사소자(701)로 구성된다. GPS 수신용 안테나는 방사소자(701)의 길이가 해당 주파수 대역의 1λ/4가 되도록 4권선 헬릭스 안테나 구조를 이루고 있으므로, 해당 주파수 대역의 1% 내지 2%인 매우 좁은 협대역 특성을 가지게 된다.Referring to Fig. 11 (a), the four-winding radiating element unit 200 forming the antenna is shown in a planar state. The radiating element 701 includes a radiating element 701 formed of a conductive wire arranged parallel to each other with a predetermined pitch angle in the longitudinal direction on the thin dielectric sheet 702 such as polyimide, . The GPS reception antenna has a very narrow narrow band characteristic of 1% to 2% of the frequency band because the radiating element 701 has a four-wire helical antenna structure such that the length of the radiating element 701 is lambda / 4 of the frequency band.

도 11(b)을 참조하면, △1은 1.571㎓에서 -10.6㏈ 반사손실을 나타내고, △2는 1.588㎓에서 -11.0㏈ 반사손실을 나타낸다. 이와 같이 낮은 반사손실과 17㎒의 협대역 특성을 가지게 되는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 11 (b),? 1 exhibits -10.6 dB return loss at 1.571 GHz, and? 2 exhibits -11.0 dB return loss at 1.588 GHz. As a result, it is confirmed that the low reflection loss and the narrow-band characteristic of 17 MHz are obtained.

예를 들면, 현재 사용되고 있는 정지궤도 위성통신용 휴대 단말기의 주파수 대역은 1.525㎓ 내지 1.559㎓의 수신 주파수 대역과 1.6265㎓ 내지 1.6605㎓의 송신 주파수 대역으로 각각 34㎒ 대역을 사용하는데, 이와 같은 4권선 헬릭스 안테나는 두 개의 서로 다른 주파수 대역 또는 130㎒의 이상의 광대역 특성을 만족할 수 없기 때문에 이중공진 또는 광대역 안테나로는 적합하지 않다.For example, the frequency band of currently used geostationary-satellite communication portable terminals uses the 34 MHz band in the reception frequency band of 1.525 GHz to 1.559 GHz and the transmission frequency band of 1.6265 GHz to 1.6605 GHz, respectively. Antennas are not suitable for dual resonant or wideband antennas because they can not satisfy two different frequency bands or broadband characteristics above 130 MHz.

도 12의 (a)와 (b)는 종래 기술에 따른 8권선 방사소자를 도시한 구조도와 반사손실 특성을 도시한 그래프이다.FIGS. 12A and 12B are graphs showing the structure of the eight-winding radiating element according to the related art and the reflection loss characteristics.

도 12(a)를 참조하면, 안테나를 형성하는 8권선 방사소자부(200)는 평면상태로 전개되어 도시하고 있다. 이와 같이 사용되는 주파수 대역이 넓을수록 즉, 수신용이 아닌 통신용 안테나에서는 이중공진 또는 광대역 특성이 요구되는데, 이러한 이중공진 또는 광대역 특성을 만족하기 위해서는, 낮은 주파수에서 공진하는 4개의 제1 방사소자(210)는 방사소자부(200)를 폴리카보네이트 등의 유전체파이프의 외측면에 감아서 형성시켰을 때 각각 90°간격을 유지하도록 형성시키고, 제1 방사소자(210)보다 짧은 길이의 높은 주파수에서 공진하는 4개의 제2 방사소자(211)는 낮은 주파수에서 공진하는 제1 방사소자(210)보다 45°뒤에 각각 형성시키는 8권선 헬릭스 안테나 구조가 바람직하다. Referring to Fig. 12 (a), the eight-winding radiating element section 200 forming the antenna is shown in a planar state. In order to satisfy such a dual resonance or broadband characteristic, it is necessary to use four first radiating elements (hereinafter, referred to as " second radiating elements ") resonating at a low frequency, 210 are formed by winding the radiating element part 200 on the outer surface of a dielectric pipe such as polycarbonate or the like so as to maintain an interval of 90 degrees, The four second radiating elements 211 are preferably formed at an angle of 45 degrees with respect to the first radiating element 210 resonating at a low frequency.

도 12(b)를 참조하면, 수신주파수 대역인 1.525㎓(△1) 내지 1.559㎓(△2)에서는 -16.0㏈의 반사손실을 나타내고, 송신주파수 대역인 1.6265㎓(△3) 내지 1.6605㎓(△4)에서는 -15㏈의 반사손실을 나타내고 있으므로, 전체적인 송수신 주파수 대역에서 정재파비(VSWR) 1.5 이하의 양호한 광대역 특성이 가능하다.Referring to FIG. 12 (b), a reflection loss of -16.0 dB is exhibited in the reception frequency bands of 1.525 GHz (DELTA 1) to 1.559 GHz (DELTA 2), and transmission frequencies of 1.6265 GHz (DELTA 3) to 1.6605 GHz 4), the reflection loss of -15 dB is exhibited. Therefore, it is possible to obtain a broadband characteristic of a standing wave ratio (VSWR) of 1.5 or less in the entire transmission and reception frequency band.

도 13은 종래 기술의 또 다른 8권선 방사소자와 급전회로를 도시한 구조도 이다.13 is a structural view showing another conventional 8-winding radiating element and a power feeding circuit.

도 13을 참조하면, 안테나를 형성하는 8권선 방사소자부(200)는 평면상태로 전개되어 도시하고 있다. 제1 방사소자(210) 및 제2 방사소자(211)는 폴리이미드 등의 얇은 유전체시트(201) 위에 연재되며, 제1 방사소자(210)보다 짧은 길이인 제2 방사소자(211)의 아래쪽을 제1 방사소자(210)의 아래쪽에 연결시켜 동시 급전되도록 하고, 3개의 90°하이브리드 커플러인 제1 위상제어기(401), 제2 위상제어기(402), 제3 위상제어기(403)와 1개의 λg/4 전송선로(404)를 포함하는 위상제어부(400)의 0°내지 -270°의 포트와 전기적으로 연결되고, 제3 위상제어기(403)의 입력포트에 급전 커넥터(200)를 설치하여 전력을 공급한다.Referring to FIG. 13, the eight-winding radiating element unit 200 forming the antenna is shown in a planar state. The first radiating element 210 and the second radiating element 211 are extended on a thin dielectric sheet 201 such as polyimide and are arranged on the lower side of the second radiating element 211 which is shorter than the first radiating element 210 A first phase controller 401, a second phase controller 402, a third phase controller 403, and a third phase controller 403, which are three 90 ° hybrid couplers, are connected to the lower side of the first radiating element 210, The power supply connector 200 is electrically connected to the port of the phase controller 400 including the? G / 4 transmission line 404 and the input port of the third phase controller 403 Thereby supplying power.

이와 같은, 종래 기술의 8권선 방사소자부(200)와 위상제어부(400) 구조의 쿼드리필러 헬릭스 안테나는 공진 특성의 광대역화는 확보할 수 있으나, 광대역이다 보니 요구하는 전체 주파수 대역에서 안테나의 이득(Gain) 평탄도를 유지할 수 없는 단점이 있다.The quadriphylar helix antenna having the structure of the eight-winding radiating element 200 and the phase controller 400 of the related art can secure the broadening of the resonance characteristics. However, since the broadband is required, There is a disadvantage that the gain flatness can not be maintained.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 위성통신 휴대 단말기에 장착되는 쿼드리필러 헬릭스 안테나의 주파수 대역을 135.5㎒ 이상의 광대역을 확보하고, 전체 주파수 대역에서 안테나의 이득 평탄도를 보상하는 위성통신 휴대 단말기용 쿼드리필러 헬릭스 안테나를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a satellite communication portable terminal which can secure a broadband of 135.5 MHz or more in a frequency band of a quadraturefilter helix antenna mounted in a satellite communication portable terminal and compensate the gain flatness of the antenna in the entire frequency band A quad refiller helix antenna is provided.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 방사소자부의 1.6265㎓ 내지 1.6605㎓에서 동작하는 4개의 제2 방사소자의 일 측이 위상제어부의 0°내지 -270°의 포트에 전기적으로 연결하고, 1.525㎓ 내지 1.559㎓에서 동작하는 4개의 제1 방사소자의 일 측을 그라운드와 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, one side of four second radiating elements operating at 1.6265 GHz to 1.6605 GHz of the radiating element part is electrically connected to a port of 0 to -270 ° of a phase control part, And one side of the four first radiating elements operating in the range of 1 GHz to 1.559 GHz is electrically connected to the ground.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 방사소자부의 1.6265㎓ 내지 1.6605㎓에서 동작하는 4개의 제2 방사소자의 일 측에 각각 이득 평탄도 보상회로를 병렬로 연결하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, a gain flatness compensation circuit is connected in parallel to one side of four second radiating elements operating at 1.6265 GHz to 1.6605 GHz of the radiating element.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 안테나의 빔폭을 넓히기 위하여 방사소자부의 제1 방사소자보다 제2 방사소자의 θ각도를 소정의 각도만큼 작게 하는 것이 더욱 바람직하다.According to an aspect of the present invention, the angle of the second radiating element is smaller than the first radiating element of the radiating element by a predetermined angle to widen the beam width of the antenna.

상기한 바와 같이 본 발명은, 위성통신 휴대 단말기의 일 측에 장착되는 쿼드리필러 헬릭스 안테나의 제1 방사소자를 그라운드에 연결하여 제2 방사소자 사이의 이격된 공간에서 발생하는 커플링 현상에 의한 전기적인 결합으로 표면전류가 제2 방사소자에서 제1 방사소자로 유도되어 제1 방사소자는 낮은 주파수 대역에서 동작하도록 하고, 제2 방사소자는 제1 방사소자보다 소정의 길이 만큼 짧게 하여 높은 주파수 대역에서 동작시켜 1.525㎓ 내지 1.6605㎓의 135.5㎒ 대역폭을 갖는 광대역을 커버 하는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, since the first radiating element of the quadrifilar helix antenna mounted on one side of the satellite communication portable terminal is connected to the ground, A surface current is induced from the second radiating element to the first radiating element so that the first radiating element is operated in a low frequency band and the second radiating element is made shorter than the first radiating element by a predetermined length, Band to have a bandwidth of 1.525 GHz to 1.6605 GHz.

또한, 제2 방사소자에 이득 평탄도 보상회로를 병렬로 연결시켜 높은 주파수 대역에서 안테나의 이득이 떨어지는 것을 보상하여 135.5MHz의 전체 주파수 대역에서 안테나의 이득이 평탄하게 유지되도록 하는 효과가 있다.In addition, the gain flatness compensation circuit is connected in parallel to the second radiating element to compensate for the decrease in the gain of the antenna in the high frequency band, so that the gain of the antenna is kept flat in the entire frequency band of 135.5 MHz.

또한, 제1 방사소자보다 제2 방사소자의 θ각도를 소정의 각도만큼 작게 하여 안테나의 빔폭을 넓혀 줌으로서, 결과적으로 위성통신 휴대 단말기의 사용환경을 향상시키는 장점을 갖는다.Further, since the angle of the second radiating element is smaller by a predetermined angle than the first radiating element, the beam width of the antenna is widened, thereby improving the use environment of the satellite communication portable terminal.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유전체 케이스의 일부분을 분해한 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 8권선 방사소자와 이득보상회로를 포함하는 급전회로를 도시한 구조도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나의 이득보상회로 유무에 따라 이득 특성의 변화를 비교하여 도시한 그래프.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나의 반사손실 특성을 도시한 그래프.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 분해 사시도.
도 6의 (a)와 (b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 PCB의 윗면과 측면을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 PCB의 아랫면을 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 8권선 방사소자의 θ각도를 도시한 구조도.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나의 3D 방사패턴 특성을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나의 2D 방사패턴 특성을 도시한 도면.
도 11의 (a)와 (b)는 종래 기술에 따른 4권선 방사소자를 도시한 구조도와 반사손실 특성을 도시한 그래프.
도 12의 (a)와 (b)는 종래 기술에 따른 8권선 방사소자를 도시한 구조도와 반사손실 특성을 도시한 그래프.
도 13은 종래 기술의 또 다른 8권선 방사소자와 급전회로를 도시한 구조도 이다.1 is an exploded perspective view of a portion of a dielectric case according to an embodiment of the present invention.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an eight-winding radiating element and a gain compensating circuit.
FIG. 3 is a graph illustrating changes in gain characteristics according to the presence or absence of a gain compensation circuit of an antenna according to an embodiment of the present invention. FIG.
4 is a graph showing return loss characteristics of an antenna according to an embodiment of the present invention.
5 is an exploded perspective view according to an embodiment of the present invention.
6 (a) and 6 (b) are top and side views of a PCB according to an embodiment of the present invention.
7 is a bottom view of a PCB according to an embodiment of the present invention.
8 is a structural view showing the angle θ of an eight-winding radiating element according to an embodiment of the present invention.
9 illustrates 3D radiation pattern characteristics of an antenna according to an embodiment of the present invention.
10 illustrates 2D radiation pattern characteristics of an antenna according to an embodiment of the present invention.
11 (a) and 11 (b) are a structural view showing a conventional four-winding radiating element and a graph showing a reflection loss characteristic.
12 (a) and 12 (b) are a structural view showing an eight-winding radiating element according to the prior art and a graph showing the reflection loss characteristic.
13 is a structural view showing another conventional 8-winding radiating element and a power feeding circuit.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 쿼드리필러 헬릭스 안테나에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a quad refiller helix antenna according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유전체 케이스의 일부분을 분해한 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a portion of a dielectric case according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 쿼드리필러 헬릭스 안테나는 제1 방사소자(210) 및 제2 방사소자(211), 유전체시트(201), 유전체파이프(110), LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics) 구조의 위상제어부(400), PCB(410), 급전 커넥터(500)가 연결된 동축케이블(501) 및 이를 수납하는 유전체케이스(100) 등으로 구성된다.1, a quad refiller helix antenna according to the present invention includes a first radiating element 210 and a second radiating element 211, a dielectric sheet 201, a dielectric pipe 110, a Low Temperature Co- and a dielectric case 100 for accommodating the coaxial cable 501 and the power supply connector 500. The phase control unit 400 includes a printed circuit board (PCB)

본 발명에 따른 유전체파이프(110)의 외경은 12㎜이고, 두께가 0.8㎜인 ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene copolymer)이며, 유전율(εr)은 2.8~3.0이다.The dielectric pipe 110 according to the present invention has an outer diameter of 12 mm and an ABS (Acrylonitrile-Butadiene-Styrene copolymer) thickness of 0.8 mm and a dielectric constant ( r ) of 2.8 to 3.0.

제1 방사소자(210) 및 제2 방사소자(211)는 폴리이미드 등의 얇은 유전체시트(201) 위에 연재되며, 폴리카보네이트(또는 ABS) 등의 유전체파이프(110)의 외측면에 감아서 형성시킨다. 낮은 주파수 대역인 1.525㎓ 내지 1.559㎓에서 공진하는 소정의 길이를 갖는 4개의 제1 방사소자(210)는 각각 90°각도를 유지하도록 형성시키고, 높은 주파수 대역인 1.6265㎓ 내지 1.6605㎓에서 공진하는 소정의 길이를 갖는 제2 방사소자(211)는 제1 방사소자(210)보다 더욱 짧은 길이를 가지며, 제1 방사소자(210)보다 45°뒤에 각각 형성시키는 8권선 헬릭스 안테나 구조를 이루고 있다. 여기서, 제1 방사소자(210) 및 제2 방사소자(211)는 본 발명의 일 실시 예에 따라 유전체시트(201)의 내측면인 유전체파이프(110)와의 사이에 위치하고 있으나, 도면상 이해를 돕기 위하여 유전체시트(201)의 위에 연재된 것으로 보일 뿐임을 유의하여야 한다.The first radiating element 210 and the second radiating element 211 extend on a thin dielectric sheet 201 such as polyimide and are wound around the outer surface of a dielectric pipe 110 such as polycarbonate . Four first radiating elements 210 having a predetermined length resonating in a low frequency band of 1.525 GHz to 1.559 GHz are respectively formed so as to maintain an angle of 90 °, and a plurality of first radiating elements 210 resonating at a high frequency band of 1.6265 GHz to 1.6605 GHz The second radiating element 211 has a shorter length than the first radiating element 210 and forms an eight-winding helix antenna structure 45 degrees behind the first radiating element 210. Here, the first radiating element 210 and the second radiating element 211 are located between the dielectric pipe 110 and the inner surface of the dielectric sheet 201 according to an embodiment of the present invention, But merely appears to be on top of the dielectric sheet 201 to help.

제1 방사소자(210) 및 제2 방사소자(211)의 하단부인 소정의 위치에 위상제어부(400)가 실장 되어 있는 PCB(410)가 설치되고, 4개의 제2 방사소자(211)의 하단부는 위상제어부(400)의 4개 포트와 PCB(410)를 통하여 전기적으로 각각 연결된다. 또한, 4개의 제1 방사소자(211)의 하단부는 PCB(410)의 그라운드에 연결되고, 위상제어부(400)의 입력포트는 급전 커넥터(500)를 포함하는 동축케이블(510)과 PCB(410)를 관통하는 관통홀(403b)에 의해 전기적으로 연결된다.A PCB 410 on which a phase control unit 400 is mounted is installed at a predetermined position which is a lower end of the first radiating element 210 and the second radiating element 211, Are electrically connected to the four ports of the phase control unit 400 through the PCB 410, respectively. The input port of the phase control unit 400 is connected to the coaxial cable 510 including the power supply connector 500 and the PCB 410 Hole 403b passing through the through-hole 403b.

유전체케이스(100)는 외경이 13.5㎜이고, 두께가 0.6㎜인 PP(PolyPropylene)이며, 유전율(εr)은 2.0~2.3으로서, 제1 및 제2 방사소자(210, 211)를 포함하는 유전체파이프(110)를 수납한다.The dielectric case 100 is made of polypropylene (PP) having an outer diameter of 13.5 mm and a thickness of 0.6 mm and a dielectric constant ( r ) of 2.0 to 2.3. The dielectric case 100 is made of a dielectric material including the first and second radiating elements 210 and 211 The pipe 110 is accommodated.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 8권선 방사소자와 이득보상회로를 포함하는 급전회로를 도시한 구조도이다.2 is a structural diagram showing a power supply circuit including an 8-winding radiating element and a gain compensation circuit according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 쿼드리필러 헬릭스 안테나는 제1 및 제2 방사소자(210, 211), 와 유전체시트(201)를 포함하는 방사소자부(200), 안테나의 이득 평탄도 보상을 위한 이득보상회로(300), LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics) 구조의 위상제어부(400), 및 급전 커넥터(500) 등으로 구성된다.2, the quad refiller helix antenna according to the present invention includes a radiating element unit 200 including first and second radiating elements 210 and 211 and a dielectric sheet 201, A gain compensation circuit 300 for compensation, a phase control unit 400 of LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics) structure, and a power supply connector 500.

본 발명의 유전체시트(201)는 폴리이미드(Polyimide) 필름으로 난연성 및 기계적 강도가 높고, 치수 안정성이 좋으며, 절연성과 내마모성이 우수하다. 폴리이미드 필름인 유전체시트(201)의 유전율(εr)은 3.5이고, 0.04㎜의 두께를 가지며, 유전체시트(201)의 아랫면에 형성되어 있는 8개의 제1 및 제2 방사소자(210, 211)는 0.018㎜ 두께를 가지는 동박(Copper)으로 형성되어 있다.The dielectric sheet 201 of the present invention is a polyimide film having high flame retardancy and mechanical strength, good dimensional stability, and excellent insulation and abrasion resistance. The dielectric sheet 201 which is a polyimide film has a dielectric constant epsilon r of 3.5 and a thickness of 0.04 mm and includes eight first and second radiating elements 210 and 211 formed on the lower surface of the dielectric sheet 201 Is formed of a copper foil having a thickness of 0.018 mm.

방사소자부(200)는 유전체시트(201)와 제1 및 제2 방사소자(210, 211)를 포함하고, 방사소자부(200)를 유전체파이프(110)의 외측면에 감아서 형성시킨 후 고정하기 위해 다수개의 접착테이프(202)로 구성된다.The radiating element part 200 includes the dielectric sheet 201 and the first and second radiating elements 210 and 211. The radiating element part 200 is formed by winding the outer surface of the dielectric pipe 110 And is composed of a plurality of adhesive tapes 202 for fixing.

4개의 제1 방사소자(210)는 하단부가 각각 그라운드와 전기적으로 연결되고, 각 제1 방사소자(210) 사이의 간격은 외경이 12㎜인 유전체파이프(110)에 방사소자부(200)를 감아서 형성시켰을 때 그 각도가 90°를 유지하도록 동일한 간격으로 배치하며, 1.525㎓ 내지 1.559㎓에서 동작하도록 소정의 길이를 갖는다.The lower ends of the four first radiating elements 210 are electrically connected to the ground respectively and the radiating element 200 is connected to the dielectric pipe 110 having an outer diameter of 12 mm between the first radiating elements 210 They are arranged at the same interval so as to maintain the angle of 90 ° when they are wound and have a predetermined length to operate at 1.525 GHz to 1.559 GHz.

LTCC 구조의 위상제어부(400)는 3개의 90°하이브리드 커플러인 제1 위상제어기(401), 제2 위상제어기(402) 및 제3 위상제어기(403)와 90°위상을 갖는 1개의 λg/4 전송선로(404), 50Ω 임피던스 종단기(405)를 포함하고, 각 위상제어기의 포트는 전기적으로 서로 연결되어 있다. 급전 커넥터(500)는 제3 위상제어기(403)의 입력포트에 연결된다.The phase controller 400 of the LTCC structure includes a first phase controller 401, a second phase controller 402 and a third phase controller 403, which are three 90 ° hybrid couplers, and one λg / 4 A transmission line 404, and a 50? Impedance terminator 405, and the ports of each phase controller are electrically connected to each other. The feed connector 500 is connected to the input port of the third phase controller 403.

4개의 제2 방사소자(211)는 하단부가 위상제어부(400)의 0°내지 -270°의 포트와 각각 전기적으로 연결되고, 각 제2 방사소자(211) 사이의 간격은 외경이 12㎜인 유전체파이프(110)에 방사소자부(200)를 감아서 형성시켰을 때 그 각도가 90°를 유지하도록 동일한 간격으로 배치하며, 제1 방사소자(210)보다 45°뒤에 배치한다. 제2 방사소자(211)는 1.6265㎓ 내지 1.6605㎓에서 동작하도록 소정의 길이를 갖는다.The lower ends of the four second radiating elements 211 are electrically connected to the ports of the phase controlling part 400 at 0 ° to -270 °, respectively, and the interval between the second radiating elements 211 is 12 mm When the radiating element 200 is formed by winding the dielectric pipe 110 on the dielectric pipe 110, the first radiating element 210 and the second radiating element 210 are disposed at the same interval so as to maintain the angle of 90 °. The second radiating element 211 has a predetermined length to operate at 1.6265 GHz to 1.6605 GHz.

그라운드에 전기적으로 연결된 제1 방사소자(210)는 제2 방사소자(211) 사이의 이격된 공간에서 발생하는 커플링 현상에 의한 전기적인 결합으로 표면전류가 제2 방사소자(211)에서 제1 방사소자(210)로 유도되어 제1 방사소자(210)는 낮은 주파수 대역인 1.525㎓ 내지 1.559㎓에서 동작하게 되고, 제2 방사소자(211)는 제1 방사소자(210)보다 소정의 길이 만큼 짧기 때문에 높은 주파수 대역인 1.6265㎓ 내지 1.6605㎓에서 동작하므로, 결과적으로 1.525㎓ 내지 1.6605㎓의 135.5㎒ 대역폭을 갖는 광대역을 커버하게 된다. 광대역을 커버하는 본 발명의 반사손실 특성에 대해서는 도 3a를 참조하여 설명한다.The first radiating element 210 electrically connected to the ground is electrically coupled to the second radiating element 211 by a coupling phenomenon generated in a spaced space between the second radiating elements 211, The first radiating element 210 is guided to the radiating element 210 and operates in a low frequency band of 1.525 GHz to 1.559 GHz and the second radiating element 211 operates at a predetermined length It operates in a high frequency band of 1.6265 GHz to 1.6605 GHz, and consequently covers a wide band of 135.5 MHz bandwidth of 1.525 GHz to 1.6605 GHz. The reflection loss characteristic of the present invention covering the wide band will be described with reference to Fig. 3A.

또한, 4개의 제2 방사소자(211) 각각에 이득보상회로(300)가 병렬로 연결된다.In addition, the gain compensation circuit 300 is connected in parallel to each of the four second radiating elements 211.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나의 이득보상회로 유무에 따라 이득 특성의 변화를 비교하여 도시한 그래프이다.FIG. 3 is a graph illustrating changes in gain characteristics according to the presence or absence of a gain compensation circuit of an antenna according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 가로좌표는 1.45㎓ 내지 1.75㎓의 주파수를 나타내고, 세로좌표는 안테나의 방사 이득을 나타낸다. 또한, 각각의 주파수 포인트는 수신주파수 대역인 1.525㎓(△1) 내지 1.559㎓(△2)와 송신주파수 대역인 1.6265㎓(△3) 내지 1.6605㎓(△4)를 가리킨다.Referring to FIG. 3, the abscissa represents the frequency of 1.45 GHz to 1.75 GHz, and the ordinate represents the radiation gain of the antenna. Each frequency point indicates 1.525 GHz (DELTA 1) to 1.559 GHz (DELTA 2), which are reception frequency bands, and 1.6265 GHz (DELTA 3) to 1.6605 GHz (DELTA 4), which are transmission frequency bands.

제1 곡선(320)은 본 발명의 이득보상회로(300)가 구비되지 않은 조건에서 안테나의 방사 이득 특성을 나타내고, 제2 곡선(310)은 본 발명의 이득보상회로(300)가 구비된 조건에서 안테나의 방사 이득 특성을 나타내고 있다.The first curve 320 represents the radiation gain characteristics of the antenna under the condition that the gain compensation circuit 300 of the present invention is not provided and the second curve 310 represents the characteristics of the gain compensation circuit 300 of the present invention Shows the radiation gain characteristics of the antenna in Fig.

이득보상회로(300)가 구비되지 않은 조건의 제1 곡선(320)은 1.525㎓(△1)에서 안테나의 방사 이득이 낮게 나오는 것을 알 수 있으며, 1.6265㎓(△3) 이전의 인접한 주파수에서부터 1.6265㎓(△3) 내지 1.6605㎓(△4)로 주파수가 올라갈수록 점진적으로 안테나의 방사 이득이 현저히 떨어지고 있는 것을 확인할 수 있다.The first curve 320 of the condition without the gain compensation circuit 300 shows that the radiation gain of the antenna is low at 1.525 GHz (DELTA 1), and the radiation gain from the adjacent frequency before 1.6265 GHz (DELTA 3) It can be seen that the radiation gain of the antenna gradually decreases as the frequency increases from ㎓ (△ 3) to 1.6605 ㎓ (△ 4).

이와 같이, 현저히 떨어진 안테나의 방사 이득을 보상하고, 안테나의 방사 이득 평탄도 유지를 위하여 본 발명은 이득보상회로(300)를 형성시켰으며, 이득보상회로(300)가 형성된 제2 곡선(310)은 1.525㎓(△1)에서 안테나의 방사 이득이 보상되어 높게 나오는 것을 알 수 있고, 1.6265㎓(△3) 내지 1.6605㎓(△4) 또한 안테나의 방사 이득이 보상되어 현저히 높아졌음을 확인할 수 있다.In order to compensate for the radiated gain of the antenna which is remarkably distant and to maintain the flatness of the radiation gain of the antenna, the present invention has formed the gain compensating circuit 300, and the second curve 310, in which the gain compensating circuit 300 is formed, It can be seen that the radiation gain of the antenna is compensated to be high at 1.525 GHz (? 1), and that the radiation gain of 1.6265 GHz (? 3) to 1.6605 GHz (? 4) .

안테나의 방사 이득을 보상시킨 요인으로는, 약 1.5㎓ 이하의 방사 이득을 제어함으로 인하여 1.525㎓(△1)와 1.6265㎓(△3) 내지 1.6605㎓(△4)의 안테나 방사 이득을 높여주는 효과를 얻을 수 있다.The factors that compensate the radiation gain of the antenna are the effects of increasing the antenna radiation gain of 1.525 GHz (Δ 1) and 1.6265 GHz (Δ 3) to 1.6605 GHz (Δ 4) by controlling the radiation gain of about 1.5 GHz or less Can be obtained.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나의 반사손실 특성을 도시한 그래프이다.4 is a graph illustrating return loss characteristics of an antenna according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 수신주파수 대역인 1.525㎓(△1) 내지 1.559㎓(△2)에서는 -29.1㏈와 -26.0㏈의 반사손실을 나타내고, 송신주파수 대역인 1.6265㎓(△3) 내지 1.6605㎓(△4)에서는 -29.9㏈와 -23.7㏈의 반사손실을 나타내고 있는 것을 확인할 수 있으므로, 전체적인 송수신 주파수 대역에서 -23㏈ 이상의 반사손실에 의한 정재파비(VSWR) 1.2 이하의 양호한 광대역 특성을 커버할 수 있다.Referring to FIG. 4, the return loss is -29.1 dB and -26.0 dB in the reception frequency bands of 1.525 GHz (DELTA 1) to 1.559 GHz (DELTA 2), and in the transmission frequency bands of 1.6265 GHz (DELTA 3) to 1.6605 GHz (Δ4), it shows -29.9 dB and -23.7 dB return loss. Therefore, it can cover the good broadband characteristic of VSWR of 1.2 or less due to reflection loss of -23 dB or more in the entire transmission and reception frequency band .

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 분해 사시도 이다.5 is an exploded perspective view according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 쿼드리필러 헬릭스 안테나는 제1 방사소자(210) 및 제2 방사소자(211), 유전체시트(201), 유전체파이프(110), LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics) 구조의 위상제어부(400), PCB(410), 급전 커넥터(500)가 연결된 동축케이블(501) 등으로 구성된다.5, a quad refiller helix antenna according to the present invention includes a first radiating element 210 and a second radiating element 211, a dielectric sheet 201, a dielectric pipe 110, a Low Temperature Co- a PCB 410, and a coaxial cable 501 to which the power supply connector 500 is connected.

본 발명에 따른 유전체파이프(110)의 외경은 12㎜이고, 두께가 0.8㎜인 ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene copolymer)이며, 유전율(εr)은 2.8~3.0이다.The dielectric pipe 110 according to the present invention has an outer diameter of 12 mm and an ABS (Acrylonitrile-Butadiene-Styrene copolymer) thickness of 0.8 mm and a dielectric constant ( r ) of 2.8 to 3.0.

제1 방사소자(210) 및 제2 방사소자(211)는 폴리이미드 등의 얇은 유전체시트(201) 위에 연재되며, 폴리카보네이트(또는 ABS) 등의 유전체파이프(110)의 외측면에 감아서 형성시킨다. 낮은 주파수 대역인 1.525㎓ 내지 1.559㎓에서 공진하는 소정의 길이를 갖는 4개의 제1 방사소자(210)는 각각 90°각도를 유지하도록 형성시키고, 높은 주파수 대역인 1.6265㎓ 내지 1.6605㎓에서 공진하는 소정의 길이를 갖는 제2 방사소자(211)는 제1 방사소자(210)보다 더욱 짧은 길이를 가지며, 제1 방사소자(210)보다 45°뒤에 각각 형성시키는 8권선 헬릭스 안테나 구조를 이루고 있다. 여기서, 제1 방사소자(210) 및 제2 방사소자(211)는 본 발명의 일 실시 예에 따라 유전체시트(201)의 내측면인 유전체파이프(110)와의 사이에 위치하고 있으나, 도면상 이해를 돕기 위하여 유전체시트(201)의 위에 연재된 것으로 보일 뿐임을 유의하여야 한다.The first radiating element 210 and the second radiating element 211 extend on a thin dielectric sheet 201 such as polyimide and are wound around the outer surface of a dielectric pipe 110 such as polycarbonate . Four first radiating elements 210 having a predetermined length resonating in a low frequency band of 1.525 GHz to 1.559 GHz are respectively formed so as to maintain an angle of 90 °, and a plurality of first radiating elements 210 resonating at a high frequency band of 1.6265 GHz to 1.6605 GHz The second radiating element 211 has a shorter length than the first radiating element 210 and forms an eight-winding helix antenna structure 45 degrees behind the first radiating element 210. Here, the first radiating element 210 and the second radiating element 211 are located between the dielectric pipe 110 and the inner surface of the dielectric sheet 201 according to an embodiment of the present invention, But merely appears to be on top of the dielectric sheet 201 to help.

제1 방사소자(210) 및 제2 방사소자(211)의 하단부인 소정의 위치에 위상제어부(400)가 실장 되어 있는 PCB(410)가 설치되고, 4개의 제2 방사소자(211)의 하단부는 위상제어부(400)의 4개 포트와 PCB(410)를 통하여 전기적으로 각각 연결된다. 또한, 4개의 제1 방사소자(211)의 하단부는 PCB(410)의 그라운드에 연결되고, 위상제어부(400)의 입력포트는 급전 커넥터(500)를 포함하는 동축케이블(510)과 PCB(410)를 관통하는 관통홀(403b)에 의해 전기적으로 연결된다.A PCB 410 on which a phase control unit 400 is mounted is installed at a predetermined position which is a lower end of the first radiating element 210 and the second radiating element 211, Are electrically connected to the four ports of the phase control unit 400 through the PCB 410, respectively. The input port of the phase control unit 400 is connected to the coaxial cable 510 including the power supply connector 500 and the PCB 410 Hole 403b passing through the through-hole 403b.

도 6의 (a)와 (b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 PCB의 윗면과 측면을 도시한 도면이다.6 (a) and 6 (b) are top and side views of a PCB according to an embodiment of the present invention.

도 6(a), (b)를 참조하면, 지름이 12㎜이고, 두께가 0.8㎜인 PCB(410)의 동박(Copper)(411) 위에 위상제어부(400)가 실장 되고, 위상제어부(400)의 0°, -90°, -180°, -270°는 PCB(410)의 제1, 제2, 제3, 제4 포트(401a, 401b, 402a, 402b)에 각각 전기적으로 연결되며, 각각 포트에 분산된 고주파 신호들은 진폭이 같고 90°의 위상차를 가진다. 또한, 위상제어부(400)의 급전 포트(403a)는 관통홀(403b)을 통하여 PCB(410)의 아랫면에 형성되어 있는 급전 포트(403a)와 전기적으로 연결되고, 이득보상회로(300)는 PCB(410)의 아랫면에 실장 된다.6A and 6B, a phase controller 400 is mounted on a copper (Cu) 411 of a PCB 410 having a diameter of 12 mm and a thickness of 0.8 mm, and a phase controller 400 Second, third, and fourth ports 401a, 401b, 402a, and 402b of the PCB 410 are electrically connected to the first, second, third, and fourth ports 410a, The high-frequency signals dispersed in the ports have the same amplitude and a phase difference of 90 °. The power supply port 403a of the phase control unit 400 is electrically connected to the power supply port 403a formed on the lower surface of the PCB 410 through the through hole 403b, (Not shown).

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 PCB의 아랫면을 도시한 도면이다.7 is a bottom view of a PCB according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 도면상에 보이는 PCB(410)의 동박(Copper)(411) 위에 4개의 이득보상회로(300)가 각각 실장 되며, 각각의 이득보상회로(300)의 한쪽은 위상제어부(400)의 0°, -90°, -180°, -270°에 연결되어 있는 제1, 제2, 제3, 제4 포트(401a, 401b, 402a, 402b)에 각각 전기적으로 연결되고, 이득보상회로(300)의 다른 한쪽은 그라운드 동박(Copper)(411)에 연결된다. 또한, 위상제어부(400)의 급전 포트(403a)는 관통홀(403b)을 통하여 PCB(410)의 윗면에 형성되어 있는 급전 포트(403a)와 전기적으로 연결된다.Referring to FIG. 7, four gain compensation circuits 300 are mounted on a copper 411 of a PCB 410 shown in the figure, and one of the gain compensation circuits 300 is connected to a phase controller Third, and fourth ports 401a, 401b, 402a, and 402b connected to 0 °, -90 °, -180 °, and -270 ° of the first, second, The other side of the compensation circuit 300 is connected to a ground copper (Copper) 411. The feed port 403a of the phase control unit 400 is electrically connected to the feed port 403a formed on the upper surface of the PCB 410 through the through hole 403b.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 8권선 방사소자의 θ각도를 도시한 구조도이다.8 is a structural view showing the angle θ of the eight-winding radiating element according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 4개의 제1 방사소자(210)는 수평면상에서 θ1의 경사각을 가진다. 또한, 4개의 제2 방사소자(211)는 수평면상에서 θ2의 경사각을 가진다. 여기서 θ1과 θ2의 경사각은 제1 안테나소자(410)와 제2 안테나소자(411)가 서로 교차하지 않도록 형성시킨다.Referring to FIG. 8, the four first radiating elements 210 have an inclination angle of? 1 on the horizontal plane. Further, the four second radiating elements 211 have an inclination angle of? 2 on the horizontal plane. Here, the inclination angle of? 1 and? 2 is formed such that the first antenna element 410 and the second antenna element 411 do not intersect with each other.

θ2의 경사각은 제1 방사소자(210)를 기준으로 제2 방사소자(211) 사이의 이격된 공간에서 발생하는 커플링 현상에 의한 전기적인 결합으로 표면전류가 유도되어 공진 주파수에 영향을 미친다. 또한, θ2의 경사각에 의해 X-Z 축과 Y-Z 축의 E-패턴의 3㏈ 빔폭이 조정된다.The inclination angle of? 2 is an electrical coupling due to a coupling phenomenon occurring in a spaced space between the second radiating elements 211 with respect to the first radiating element 210, thereby influencing the resonant frequency. Further, the 3 dB beam width of the E-pattern on the X-Z axis and the Y-Z axis is adjusted by the inclination angle of? 2.

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나의 3D 방사패턴 특성을 도시한 도면이다.9 is a diagram illustrating a 3D radiation pattern characteristic of an antenna according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 이와 같이 본 발명에 따른 쿼드리필러 헬릭스 안테나의 측정된 방사패턴은 반구 형태의 전방향성 특징을 갖는다.Referring to FIG. 9, the measured radiation pattern of the quadrifilar helix antenna according to the present invention has an omnidirectional omnidirectional characteristic.

도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나의 2D 방사패턴 특성을 도시한 도면이다.10 is a view illustrating a 2D radiation pattern characteristic of an antenna according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 도 8a의 3D 방사패턴 중 Y-Z 축인 E-패턴의 절단면을 나타낸다. 측정된 방사패턴은 반구 형태의 방사 특성을 보이고, 3㏈ 빔폭이 105°이상의 반전력 빔폭을 가진다.Referring to FIG. 10, a cut plane of the E-pattern, which is the Y-Z axis, of the 3D radiation pattern of FIG. 8A is shown. The measured radiation pattern shows hemispheric radiation characteristics, and the 3 ㏈ beam width has a half power beam width of 105 ° or more.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이는 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야할 것이다.The present invention has been described with reference to the preferred embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is indicated by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of the present invention should be construed as being included in the present invention.

110: 유전체파이프
201: 유전체시트
210: 제1 방사소자
211: 제2 방사소자
300: 이득보상회로
400: 위상제어부110: dielectric pipe
201: dielectric sheet
210: first radiating element
211: second radiating element
300: Gain compensation circuit
400:

Claims (22)

광대역을 커버하는 쿼드리필러 헬릭스 안테나에 있어서,
유전체시트;
상기 유전체시트의 아랫면에 특정 각도로 연재되고, 각각 서로 다른 길이의 제1 방사소자; 및 제2 방사소자; 를 포함하는 방사소자부;
상기 제2 방사소자의 타 단과 전기적으로 연결되고, PCB의 윗면에 실장 되어 각각의 방사소자에 위상을 제어하는 위상제어부;
상기 유전체시트를 실린더형으로 감아서 형성시키기 위한 유전체파이프;
상기 유전체파이프와 상기 제2 방사소자의 타 단에 연결된 위상제어부 및 방사소자부를 수납하는 유전체케이스; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 쿼드리필러 헬릭스 안테나.In a quad-refiller helix antenna covering a broadband,
A dielectric sheet;
A first radiating element extending at an angle to the underside of the dielectric sheet and each having a different length; And a second radiating element; A radiating element section including a radiating element;
A phase controller electrically connected to the other end of the second radiating element and mounted on an upper surface of the PCB to control a phase of each radiating element;
A dielectric pipe for winding and forming the dielectric sheet in a cylindrical shape;
A dielectric case for accommodating a phase control part and a radiating element part connected to the other end of the dielectric pipe and the second radiating element; And a quadrivalent helix antenna. 제 1항에 있어서,
상기 유전체시트는,
유전율(εr)은 3.5이고, 0.04㎜의 두께인 폴리이미드(Polyimide) 필름인 것을 특징으로 하는 쿼드리필러 헬릭스 안테나.The method according to claim 1,
Wherein the dielectric sheet is made of a non-
Wherein the dielectric constant (epsilon r ) is 3.5 and the film is a polyimide film having a thickness of 0.04 mm. 제 1항에 있어서,
상기 제1 방사소자는,
길이가 0.618λ인 동박(Copper)으로 구현되는 것을 특징으로 하는 쿼드리필러 헬릭스 안테나.The method according to claim 1,
Wherein the first radiating element comprises:
Wherein the antenna is implemented as a copper having a length of 0.618?. 제 1항에 있어서,
상기 제2 방사소자는,
길이가 0.583λ인 동박(Copper)으로 구현되는 것을 특징으로 하는 쿼드리필러 헬릭스 안테나.The method according to claim 1,
Wherein the second radiating element comprises:
Wherein the antenna is implemented as a copper having a length of 0.583?. 제 1항에 있어서,
상기 방사소자부는,
폴리이미드(Polyimide) 필름인 상기 유전체시트에 동박(Copper)으로 구현되는 제1 방사소자 및 제2 방사소자를 연재하여 형성되는 것을 특징으로 하는 쿼드리필러 헬릭스 안테나.The method according to claim 1,
The radiating element unit includes:
Wherein the first radiating element and the second radiating element are formed by extending a copper plate on the dielectric sheet as a polyimide film. 제 1항에 있어서,
상기 유전체시트는,
상기 방사소자부를 상기 유전체파이프에 감아서 형성시키기 위해 다수개의 접착테이프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쿼드리필러 헬릭스 안테나.The method according to claim 1,
Wherein the dielectric sheet is made of a non-
Further comprising a plurality of adhesive tapes for forming the radiating element part on the dielectric pipe. 제 1항에 있어서,
상기 유전체파이프는,
소정의 길이를 가지며, 외경은 12㎜이고, 두께가 0.8㎜이며, 유전율(εr)은 2.8 내지 3.0인 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene copolymer)인 것을 특징으로 하는 쿼드리필러 헬릭스 안테나.The method according to claim 1,
The dielectric pipe includes:
Characterized in that it is an ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene copolymer) having a predetermined length, an outer diameter of 12 mm, a thickness of 0.8 mm and a dielectric constant (? R ) of 2.8 to 3.0. 제 7항에 있어서,
상기 유전체파이프의 길이는,
상기 유전체시트의 장변 길이와 같거나 좀더 긴 것을 특징으로 하는 쿼드리필러 헬릭스 안테나.8. The method of claim 7,
The length of the dielectric pipe,
Wherein the length of the dielectric sheet is equal to or longer than the length of the long side of the dielectric sheet. 제 1항에 있어서,
상기 유전체케이스는,
소정의 길이를 가지며, 기계적 강도와 굴곡 탄성이 뛰어나고, 유전율(εr)이 2.0 내지 2.3인 PP(PolyPropylene)인 것을 특징으로 하는 쿼드리필러 헬릭스 안테나.The method according to claim 1,
The dielectric case includes:
Characterized in that it has a predetermined length and is excellent in mechanical strength and flexural elasticity and is a polypropylene (PP) having a dielectric constant (? R ) of 2.0 to 2.3. 제 1항 또는 9항에 있어서,
상기 유전체케이스는,
외경이 13.5㎜이고, 두께가 0.6㎜인 것을 특징으로 하는 쿼드리필러 헬릭스 안테나.10. The method of claim 1 or 9,
The dielectric case includes:
The outer diameter is 13.5 mm, and the thickness is 0.6 mm. 제 1항에 있어서,
상기 제1 방사소자 및 제2 방사소자는 각각 4개씩인 것을 특징으로 하는 쿼드리필러 헬릭스 안테나.The method according to claim 1,
Wherein the first radiating element and the second radiating element are each four. 제 1항에 있어서,
상기 위상제어부는,
PCB의 윗면에 실장 되고, LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics) 구조인 것을 특징으로 하는 쿼드리필러 헬릭스 안테나.The method according to claim 1,
Wherein the phase control unit comprises:
And a low temperature co-fired ceramics (LTCC) structure mounted on the top surface of the PCB. 급전 포트;
상기 급전 포트는, 위상제어부가 실장 되어 있는 PCB의 윗면과 아랫면에 각각 형성되며, 급전 커넥터를 포함하는 동축케이블과 전기적으로 연결되고,
안테나의 이득을 평탄하게 유지시키기 위하여 각각의 제2 방사소자에 형성된 이득보상회로; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 쿼드리필러 헬릭스 안테나.Feed port;
The feed port is formed on the upper surface and the lower surface of the PCB on which the phase control unit is mounted, and is electrically connected to the coaxial cable including the feed connector,
A gain compensation circuit formed in each second radiating element to keep the gain of the antenna flat; And a quadrivalent helix antenna. 제 13항에 있어서,
상기 급전 포트는,
PCB의 윗면과 아랫면에 각각 형성되고, 관통홀에 의해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 쿼드리필러 헬릭스 안테나.14. The method of claim 13,
The feed port
Wherein the antenna is formed on the upper surface and the lower surface of the PCB, and is connected to each other by a through hole. 제 13항에 있어서,
상기 이득보상회로는,
각각의 제2 방사소자와 그라운드 사이에 병렬로 형성되는 것을 특징으로 하는 쿼드리필러 헬릭스 안테나.14. The method of claim 13,
The gain compensation circuit includes:
Wherein the second radiating element is formed in parallel between each second radiating element and the ground. 제 13항에 있어서,
상기 이득보상회로는,
PCB의 아랫면에 형성되는 것을 특징으로 하는 쿼드리필러 헬릭스 안테나.14. The method of claim 13,
The gain compensation circuit includes:
Wherein the antenna is formed on a lower surface of the PCB. 제 13항에 있어서,
상기 이득보상회로는,
4개의 세라믹 콘덴서인 것을 특징으로 하는 쿼드리필러 헬릭스 안테나.14. The method of claim 13,
The gain compensation circuit includes:
A quad refiller helix antenna characterized by being four ceramic capacitors. 수평면상에서 소정의 피치 각으로 4개의 제1 방사소자에 적용되는 θ1 경사각;
안테나의 3㏈ 빔폭 확장을 위해 수평면상에서 소정의 피치 각으로 4개의 제2 방사소자에 적용되는 θ2 경사각; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 쿼드리필러 헬릭스 안테나.An inclination angle? 1 applied to four first radiating elements at a predetermined pitch angle on a horizontal plane;
An inclination angle? 2 applied to four second radiating elements at a predetermined pitch angle on a horizontal plane for extending the 3 dB beam width of the antenna; And a quadrivalent helix antenna. 제 18항에 있어서,
상기 θ1 경사각은,
낮은 주파수에서 동작하는 4개의 제1 방사소자에 적용되고, 그 각이 수평면상에서 63°내지 63.1°인 것을 특징으로 하는 쿼드리필러 헬릭스 안테나.19. The method of claim 18,
The inclination angle [theta]
Characterized in that it is applied to four first radiating elements operating at low frequencies, the angle of which is 63 ° to 63.1 ° on the horizontal plane. 제 19항에 있어서,
상기 제1 방사소자는,
하단부가 PCB의 그라운드에 연결되는 것을 특징으로 하는 쿼드리필러 헬릭스 안테나.20. The method of claim 19,
Wherein the first radiating element comprises:
And a lower end connected to the ground of the PCB. 제 18항에 있어서,
상기 θ2 경사각은,
높은 주파수에서 동작하는 4개의 제2 방사소자에 적용되고, 그 각이 수평면상에서 62.3°내지 62.5°인 것을 특징으로 하는 쿼드리필러 헬릭스 안테나.19. The method of claim 18,
The inclination angle?
Characterized in that it is applied to four second radiating elements operating at high frequencies, the angle of which is 62.3 DEG to 62.5 DEG on the horizontal plane. 제 19항 또는 제 21항에 있어서,
상기 제1 방사소자 및 제2 방사소자는,
수평면상에서 형성되는 피치 각도가 서로 다른 경사각을 갖는 것을 특징으로 하는 쿼드리필러 헬릭스 안테나.The method according to claim 19 or 21,
Wherein the first radiating element and the second radiating element comprise:
Wherein the pitch angles formed on the horizontal plane have different inclination angles.
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