KR101863681B1

KR101863681B1 - Iff antenna

Info

Publication number: KR101863681B1
Application number: KR1020180040481A
Authority: KR
Inventors: 김태영; 최성욱; 박종혁
Original assignee: 한화시스템 주식회사
Priority date: 2018-04-06
Filing date: 2018-04-06
Publication date: 2018-05-31

Abstract

The present invention relates to an identification friend or foe (IFF) antenna and, more specifically, to an antenna having a radiation element formed in a meander line structure in which lengths of arms of a radiation element are reduced and a direction indicator increasing antenna gain directivity. Therefore, the present invention provides the IFF antenna forming a structure in which interference due to spaces between arms of the radiation element is reduced.

Description

Identification Antenna {IFF ANTENNA}

본 발명은 적아식별 안테나에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 복사소자의 소형화를 위한 미앤더 라인 구조로 형성된 복사소자와 안테나 이득 지향성을 증가시키는 방향기가 구비된 적아식별 안테나에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a radiating element formed in a meander line structure for miniaturization of a radiating element and a radiating antenna having a radiating element for increasing antenna gain directivity.

일반적으로 레이더(radar)는 전자파를 방사하여 목표 물체의 표면으로부터 반사되는 전자파의 에코를 수신하는 장치로, 송신부, 안테나, 송수신전환부, 수신부, 표시부 등으로 구성되며, 접시안테나(parabolic antenna), 위상배열안테나(phased array antenna) 등을 주로 사용한다.2. Description of the Related Art Generally, a radar is an apparatus for receiving an echo of an electromagnetic wave reflected from a surface of a target object by radiating electromagnetic waves. The radar is composed of a transmitter, an antenna, a transceiver, a transceiver, a receiver, A phased array antenna and the like are mainly used.

상기 레이더에 사용되는 안테나에 있어서, 접시안테나는 기계식 회전방식에 의하여 빔을 주사(scan)하고 있으며, 위상배열안테나는 위상을 제어하여 전자빔을 전자적으로 주사한다.In the antenna used in the radar, the dish antenna scans the beam by a mechanical rotation method, and the phased array antenna electronically scans the electron beam by controlling the phase.

최근에는 다수의 고속으로 이동하는 목표(표적)를 동시에 추적할 필요성이 크게 증대되고 있다. In recent years, there is a great increase in the need to simultaneously track a large number of moving targets (targets) at high speed.

그러나 기계식 회전방식으로 주사하는 접시안테나의 경우에는 1분에 6회, 최대 12회 회전하여도 좁은 각도(대략 2°정도)의 빔을 방사하므로, 음속 3배 이상의 비행체를 탐지하여 식별, 추적하는 것은 불가능하다. However, in the case of a dish antenna scanning with a mechanical rotation method, since a beam of a narrow angle (about 2 degrees) is emitted even if it is rotated six times a minute and a maximum of 12 times, it is possible to detect, It is impossible.

따라서 레이더용으로 고정된 위치에서 전자적으로 위상을 제어하여 ±45° 영역의 전자빔이 주사될 수 있는 위상배열안테나의 사용이 크게 증대되고 있다.Therefore, the use of a phased array antenna capable of electronically scanning the electron beam in the ± 45 ° region by electronically controlling the position fixed for the radar is greatly increased.

이러한 위상배열안테나는 복사소자(radiating element), 급전부(loading unit), 위상변위기(phaseshifter) 등으로 구성되며, 수백～수만개의 소자 안테나(예를 들면 다이폴(Dipole) 또는 더블렛(Doublet) 안테나 등을 사용)를 소정의 패턴으로 배열하여 설치된다.Such a phased array antenna is composed of a radiating element, a loading unit, a phase shifter, and the like. The antenna has hundreds to tens of thousands of element antennas (for example, a dipole or a doublet) Antenna, etc.) are arranged in a predetermined pattern.

또한, 위상배열안테나는 배열된 각 소자 안테나의 전류 위상을 변화시키는 것에 의하여 방사패턴을 공간에서 주사할 수 있으며, 하나의 위상배열로 다수의 목표물을 추적하는 것이 가능하고, 비행기와 같은 이동체의 표면에 설치하는 경우 표면의 형상에 대응하여 소자 안테나를 배열하는 것이 가능하다.In addition, the phased array antenna can scan a radiation pattern in space by changing the current phase of the arrayed element antennas, and it is possible to track a plurality of targets in a single phased array, It is possible to arrange the element antennas corresponding to the shape of the surface.

또한, 위상배열 안테나는 복수개의 안테나를 사용하므로, 경량의 소형, 박형 구조로 제작이 용이하고 제작 단가가 저렴하며 집적회로와 함께 집적될 수 있는 장점을 가지고 있는 마이크로스트립(microstrip) 구조를 사용한다.In addition, since the phased array antenna uses a plurality of antennas, a microstrip structure is advantageous in that it is lightweight, compact, thin, easy to manufacture, low in manufacturing cost, and integrated with an integrated circuit .

이러한 마이크로 스트립 구조에 적용된 종래의 안테나는 복사소자가 다이폴 구조로 도 1과 같이 형성되었다.A conventional antenna applied to such a microstrip structure has a radiation element formed in a dipole structure as shown in FIG.

도 1은 종래의 안테나의 구조도이다.1 is a structural view of a conventional antenna.

도 1을 참고하면, 종래의 안테나의 복사소자는 다이폴 구조로 형성되는데 이러한 다이폴 구조는 마이크로 스트립 기판 상에 복수개 배치된다.Referring to FIG. 1, a conventional radiating element of an antenna is formed in a dipole structure, and a plurality of such dipole structures are arranged on a microstrip substrate.

이와 같은 구조는 복수개의 복사소자의 다이폴 암 간의 간격이 좁아 각각의 간섭이 크게 발생된다.In such a structure, the distance between the dipole arms of the plurality of radiation elements is narrow, resulting in large interference.

이에 따라 복사소자의 암 간격에 의한 간섭을 저감시키는 대안이 필요하다.Accordingly, there is a need for an alternative to reduce the interference caused by the arm spacing of the radiation element.

KRKR 10-092959710-0929597 BB

본 발명은 복사소자의 암 간격에 의한 간섭이 저감된 구조를 형성하는 적아식별 안테나를 제공한다. The present invention provides an identification antenna for forming a structure in which interference due to an arm spacing of a radiation element is reduced.

본 발명의 실시 예에 따른 적아식별 안테나는 적아식별 안테나에 있어서, 판상형의 유전체부, 상기 유전체부 일 면에 배치되어 전파를 송/수신하는 복사소자, 상기 복사소자와 소정 거리 이격 배치되어 전파의 이득 지향성을 증가시키는 방향기 및 상기 유전체부 타 면에 배치되어 복사소자에 전류를 공급하는 급전부를 포함하여 구성되며, 상기 복사소자, 방향기 및 급전부는 상기 유전체부의 평면상에 배치된다.The identification antenna includes a plate-like dielectric portion, a radiation element disposed on one surface of the dielectric portion to transmit and receive a radio wave, and a plurality of radiation elements arranged at a predetermined distance from the radiation element, And a feeding part disposed on the other surface of the dielectric part to supply a current to the radiation device, wherein the radiation device, the directional device, and the power supply part are disposed on a plane of the dielectric part.

상기 복사소자는, 접지면을 형성하는 하단부, 상기 하단부의 상부로 연장되어 제1 절곡부에서 제1 방향의 소정의 제1 각도로 절곡되는 제1 날개부 및 상기 하단부의 상부로 연장되어 제2 절곡부에서 제2 방향의 소정의 제1 각도로 절곡되는 제2 날개부를 포함하여 구성되고, 상기 제1 날개부와 제2 날개부는 날개 이격부에 의해 소정간격 이격되어 형성된다.The radiating element includes a lower end forming a ground plane, a first wing extending from the upper end of the lower end to be bent at a first predetermined angle in a first direction at the first bent portion, And a second wing portion bent at a predetermined first angle in a second direction at the bent portion, wherein the first wing portion and the second wing portion are spaced apart from each other by a wing separating portion.

상기 제1 날개부의 제1 절곡부 및 제2 날개부의 제2 절곡부의 상부는, 상기 제1 날개부 및 제2 날개부가 연장되는 연장축에 수직인 방향으로 평평한 복사 말단부가 형성된다.The upper portion of the first bent portion of the first wing portion and the upper portion of the second bent portion of the second wing portion are formed with a flattened radial end portion in a direction perpendicular to the extending axis in which the first wing portion and the second wing portion extend.

상기 제1 날개부 및 제2 날개부의 날개 절곡 단부는, 미앤더 라인 구조가 반복되어 배열된다.The wing folded ends of the first wing portion and the second wing portion are repeatedly arranged in the meander line structure.

상기 방향기는, 상기 제1 날개부의 제1 절곡부와 제2 날개부의 제2 절곡부와 소정간격 이격되며, 제3 절곡부 및 제4 절곡부에서 각각 소정의 제2 각도로 절곡되어 방향 절곡 단부를 형성한다.The directional unit is spaced a predetermined distance from the first bent portion of the first wing portion and the second bent portion of the second wing portion and is bent at a second angle at each of the third bent portion and the fourth bent portion, .

또한, 상기 제3 절곡부 및 제4 절곡부는 소정 간격 이격되어 있으며, 상기 제3 절곡부 및 제4 절곡부의 이격부분은 상기 복사소자의 복사 말단부와 평행하도록 방향 말단부를 형성한다.The third bent portion and the fourth bent portion are spaced apart from each other by a predetermined distance, and the spaced apart portions of the third bent portion and the fourth bent portion form a directional end portion parallel to the radial end portion of the radiation element.

상기 제3 절곡부 및 제4 절곡부의 방향 절곡 단부는, 미앤더 라인 구조가 반복되어 배열된다.The directionally bent end portions of the third bent portion and the fourth bent portion are repeatedly arranged in the meander line structure.

상기 복사소자, 방향기 및 급전부는 하나의 복사소자 어셈블리를 형성하고, 복사소자 어셈블리는 적어도 하나이상이 상기 유전체부 상에 부착된다.The radiating element, the director and the power feeding part form one radiating element assembly, and at least one radiating element assembly is attached on the dielectric part.

상기 유전체부는 마이크로스트립 기판이다.The dielectric portion is a microstrip substrate.

본 발명의 실시 예에 따른 적아식별장치는 상기 안테나가 복수개 적층 배열되는 형태로 형성된다.The redirecting device according to the embodiment of the present invention is formed in such a manner that a plurality of the antennas are arranged in layers.

본 발명의 실시 예에 따른 적아식별 안테나는 복사소자의 암 길이가 감소되어 복사소자 간의 간격이 증대되므로 간섭도가 감소되며, 방향기 구성을 통해 안테나 이득 지향성이 증대되므로 종래보다 향상된 기능을 사용할 수 있다.The identification antenna according to the embodiment of the present invention reduces the arm length of the radiation element, As the distance between the antennas increases, the degree of interference is reduced and the antenna gain direction is increased through the directional arrangement.

도 1은 종래의 안테나의 구조도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 안테나의 구조도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 내 복사소자의 상세 구조도.
도 4는 종래의 안테나의 복사소자 간의 간격과 본 발명의 실시 예에 따른 안테나의 복사소자 간의 간격 비교도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 내 방향기의 상세 구조도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 복수개의 안테나 배열도.1 is a structural view of a conventional antenna.
2 is a structural view of an antenna according to an embodiment of the present invention.
3 is a detailed structural view of a radiation element in an antenna according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view showing a comparison between the distance between the radiation elements of the conventional antenna and the distance between the radiation elements of the antenna according to the embodiment of the present invention.
5 is a detailed structural view of an antenna internal directional device according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram of a plurality of antennas according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명에 실시 예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명이 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 단지 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to or limited by the embodiments. Only embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 식별하는 목적으로만 사용된다. 예컨대, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Terms including ordinals, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of identifying one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Also, in certain cases, there may be a term selected arbitrarily by the applicant, in which case the meaning thereof will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term, not on the name of a simple term, but on the entire contents of the present invention.

본 발명의 실시 예에 따른 적아식별 안테나는 복사소자의 소형화를 위한 미앤더 라인 구조로 형성된 복사소자와 안테나 이득 지향성을 증가시키는 방향기가 구비되어 보다 향상된 기능을 수행할 수 있도록 한다.The identification antenna according to an embodiment of the present invention is provided with a radiation device formed in a meander line structure for miniaturization of the radiation device and a directional device for increasing the antenna gain directivity so as to perform an improved function.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 안테나의 구조도이다.2 is a structural view of an antenna according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 적아식별 안테나(100)는 전파를 송/수신하는 복사소자(110), 복사소자(110)와 소정 거리 이격 배치되어 상기 전파의 이득 지향성을 증가시키는 방향기(120), 복사소자에 전류를 공급하는 급전부(130) 및 상기 복사소자, 방향기 및 급전부가 부착되는 판상형의 유전체부(140)를 포함하여 구성된다.2, the identification antenna 100 according to an embodiment of the present invention includes a radiating element 110 for transmitting / receiving radio waves, a radiating element 110 disposed at a predetermined distance from the radiating element 110 to increase the gain directivity of the radio wave, A feeding unit 130 for supplying a current to the radiation device, and a plate-like dielectric unit 140 for attaching the radiation device, the direction unit, and the power supply unit.

또한, 상기 복사소자(110)는 상기 유전체부(140)의 일면에 형성되며, 상기 급전부(130)는 유전체부(140)의 타면에 형성된다.The radiating element 110 is formed on one surface of the dielectric portion 140 and the feeding portion 130 is formed on the other surface of the dielectric portion 140.

따라서 상기 복사소자, 방향기 및 급전부는 상기 유전체부의 평면상에 배치되어 2차원의 구성으로 형성될 수 있도록 한다.Therefore, the radiation element, the directional element, and the power supply portion are disposed on the plane of the dielectric portion so as to be formed in a two-dimensional configuration.

또한, 복사소자(110), 방향기(120) 및 급전부(130)는 하나의 복사소자 어셈블리를 형성하여 하나의 유전체부(140) 상에 복수개 형성될 수 있다.The radiating element 110, the directional coupler 120, and the feeder 130 may be formed on a single dielectric part 140 by forming one radiating element assembly.

이러한 복수개의 복사소자 어셈블리와 유전체부의 결합은 하나의 안테나를 형성한다.The combination of the plurality of radiation element assemblies and the dielectric portion forms one antenna.

이러한 적아식별 안테나(100)에 대한 구성은 하기에서 더욱 상세하게 설명한다. The configuration of such a small identification antenna 100 will be described in more detail below.

상기 복사소자(110)는 상기 유전체부(140)의 일 면에 배치되어 전파를 송/수신하는 구성으로서, 벤트 다이폴 형태로 형성된다.The radiating element 110 is disposed on one surface of the dielectric portion 140 to transmit / receive radio waves, and is formed in a bent dip shape.

이러한 벤트 다이폴 형태는 편파특성이 우수하며, 비교적 대역폭이 넓은 장점을 가지고 있다.These bent dipole shapes have excellent polarization characteristics and have a relatively wide bandwidth advantage.

또한, 본 발명에서는 벤트 다이폴에서 좀 더 변형된 형태로 복사소자(110)가 형성되는데, 이는 도 3을 들어 더욱 상세하게 설명한다.Also, in the present invention, the radiation element 110 is formed in a more deformed form in the vent dipole, which will be described in more detail with reference to FIG.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 내 복사소자의 상세 구조도이다.3 is a detailed structural view of a radiation element in an antenna according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참고하면, 상기 복사소자(110)는 접지면을 형성하는 하단부(111), 하단부(111)의 상부로 연장되어 제1 절곡부(115_1)에서 제1 방향의 소정의 제1 각도로 절곡되는 제1 날개부(112) 및 상기 하단부(111)의 상부로 연장되어 제2 절곡부(115_2)에서 제2 방향의 소정의 제1 각도로 절곡되는 제2 날개부(113)를 포함하여 구성된다. 3, the radiating element 110 includes a lower end portion 111 forming a ground plane and a lower end portion 111 extending upward from the lower end portion 111 to form a first bent portion 115_1 at a first predetermined angle And a second wing portion 113 extending upward from the lower end portion 111 and bent at a first predetermined angle in a second direction at the second bending portion 115_2, .

또한, 상기 하단부(111)는 접지면을 형성하는 구조로써, 복수개의 복사소자를 연결시켜 하나의 복사소자 구조로 형성될 수 있도록 한다. In addition, the lower end portion 111 has a structure of forming a ground plane, and a plurality of radiation elements can be connected to form a single radiation element structure.

이에 따라 연결된 복사소자 구조는 하나의 유전체부(140) 상에 배치되어 하나의 안테나를 형성하며, 단일 명령을 통해 용이하게 제어될 수 있다.Thus, the coupled radiating element structure is disposed on one dielectric portion 140 to form one antenna, and can be easily controlled through a single command.

또한, 접지면의 너비는 클수록 좋으나 제1 날개부(112) 및 제2 날개부(113) 길이 및 안테나의 최적화 크기에 맞춰 적정 너비로 설정될 수 있도록 한다.Also, the greater the width of the ground plane, the greater the length of the first wing portion 112 and the second wing portion 113 So that it can be set to the proper width according to the optimization size of the antenna.

또한, 도3에서 α로 표시된 제1 각도는 복수개의 복사소자 어셈블리가 형성되는 경우, 각도 값이 작으면 작을수록 인접 복사소자 어셈블리 간의 간격이 좁아지며 근접한 복사소자 어셈블리에 의한 간섭이 커지므로 격리도가 감소되는 문제가 발생되어 신호의 최적화에 따라 적정 각도로 설정될 수 있도록 한다.3, when the plurality of radiation element assemblies are formed, the smaller the angle value is, the smaller the distance between the adjacent radiation element assemblies becomes, and the greater the interference due to the adjacent radiation element assemblies becomes, So that it can be set at an appropriate angle according to optimization of the signal.

이에 상기 제1 각도는 일 실시 예로써 45°로 설정하지만, 이에 한정되지 않는다.Thus, the first angle is set to 45 degrees in one embodiment, But is not limited thereto.

또한, 상기 제1 날개부(112) 및 제2 날개부(113)는 날개 이격부(114)에 의해 소정간격 이격되어 형성된다.The first wing portion 112 and the second wing portion 113 are spaced apart from each other by a wing separating portion 114.

또한, 상기 날개 이격부(114)의 간격을 통해 신호의 이득 및 대역폭이 조절되므로 최적의 신호가 송/수신될 수 있도록 적정 값으로 설정한다.In addition, since the gain and bandwidth of the signal are adjusted through the interval of the blade separator 114, the optimum value is set so that an optimum signal can be transmitted / received.

좀 더 구체적으로 설명하자면, 상기 날개 이격부(114)는 유전체부(140)의 유전율에 의해 간격이 결정된다.More specifically, the blade spacing 114 is spaced by the dielectric constant of the dielectric portion 140.

만약 복수개의 복사소자 어셈블리가 형성된 유전체부(140)의 유전율이 감소되는 경우, 복사소자의 크기는 커지고 복사소자 어셈블리 간의 간격이 감소되므로 간섭에 의한 신호를 최적화 하기 위하여 날개 이격부(114)의 간격이 조정된다.If the dielectric constant of the dielectric portion 140 having a plurality of radiation element assemblies is reduced, the size of the radiation element is increased and the gap between the radiation element assemblies is reduced. Therefore, in order to optimize the signal due to the interference, Is adjusted.

일 실시 예로써, 1G 대역에서 유전체부(140)를 FR4(유전율 4.5~4.7)로 사용되는 경우, 상기 날개 이격부(114)의 간격은 1cm 내지 2cm범위 내에서 설정될 수 있다.In one embodiment, when the dielectric portion 140 is used as FR4 (dielectric constant 4.5 to 4.7) in the 1G band, the spacing of the blade spacing portions 114 may be set within a range of 1 cm to 2 cm.

또한, 상기 복사소자(110)의 제1 날개부(112) 및 제2 날개부(113)의 날개 절곡 단부(112_1, 113_1)는 미앤더 라인(Meander Lines)구조로 반복되어 배열된다.The wing folding ends 112_1 and 113_1 of the first wing portion 112 and the second wing portion 113 of the radiating element 110 are repeatedly arranged in a meander line structure.

상기 미앤더 라인(Meander Lines)구조는 일반적으로 삼차원 형태로 형성되는 안테나에서 주로 사용되며, 수직한 마이크로 스트립(microstrip)을 'ㄷ'형태로 구부리는 형태로 형성된다.The Meander Lines structure is generally used in an antenna formed in a three-dimensional shape, and is formed by bending a vertical microstrip in a 'C' shape.

또한, 상기 미앤더 라인(Meander Lines)구조는 'ㄷ'형태로 구부리는 횟수가 많아질 수록 광대역 특성을 얻을 수 있다.In addition, the Meander Lines structure can obtain a broadband characteristic as the number of bends in the 'C' shape increases.

또한, 미앤더 라인(Meander Lines) 구조는 상기 제1 날개부(112) 및 제2 날개부(113)의 날개 절곡 단부(112_1, 113_1)의 길이를 감소시켜 공간활용이 증대될 수 있다.In addition, the Meander Lines structure can reduce the length of the wing folding ends 112_1 and 113_1 of the first wing portion 112 and the second wing portion 113, thereby increasing space utilization.

또한, 상기 미앤더 라인(Meander Lines)구조로 인하여 종래의 안테나 구조에 비해 복사소자(110) 간의 간격이 증대되는데, 이는 도4를 들어 더욱 상세하게 설명한다.In addition, since the Meander Lines structure, the gap between the radiation elements 110 is increased as compared with the conventional antenna structure, which will be described in more detail with reference to FIG.

도4는 종래의 안테나의 복사소자 간의 간격과 본 발명의 실시 예에 따른 안테나의 복사소자 간의 간격 비교도이다.FIG. 4 is a view for comparing the spacing between the radiation elements of the conventional antenna and the spacing between the radiation elements of the antenna according to the embodiment of the present invention.

도4의 (a)는 종래의 안테나의 구조이고, 도4의 (b)는 본 발명의 실시 예에 따른 안테나의 구조이다.4 (a) shows a structure of a conventional antenna, and FIG. 4 (b) shows a structure of an antenna according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참고하면, 상기 미앤더 라인(Meander Lines)구조를 통해 복수개의 복사소자 어셈블리가 배열되는 경우, 종래의 안테나에 비하여 본 발명의 안테나는 복사소자 어셈블리 간의 간격이 증대되어 근거리 소형화로 인하여 발생되는 간섭이 감소된다.4, when a plurality of radiation element assemblies are arranged through the Meander Lines structure, the antenna of the present invention increases the distance between the radiation element assemblies compared to the conventional antenna, Interference is reduced.

즉, 안테나의 성능은 날개부의 절곡단부의 길이와 상관성을 가지는데, 본 발명의 날개부는 소정의 제1 각도로 절곡되며, 절곡단부의 구조는 미앤 더 라인구조에 의한 절곡단부 길이가 감소됨에 따라 종래에 비해 복사소자 어셈블리 간의 간격이 증대될 수 있다.That is, the performance of the antenna is correlated with the length of the bent portion of the wing portion. The wing portion of the present invention is bent at a predetermined first angle, and the structure of the bent portion is reduced as the length of the bent portion due to the meander line structure is reduced The gap between the radiation element assemblies can be increased as compared with the conventional art.

또한, 상기 제1 날개부(112)의 제1 절곡부(115_1)와 제2 날개부(113)의 제2 절곡부(115_2)의 상부는, 상기 제1 날개부 및 제2 날개부가 연장되는 연장축에 수직인 방향으로 평평한 복사 말단부(115)가 형성된다.The first bent portion 115_1 of the first wing portion 112 and the upper portion of the second bent portion 115_2 of the second wing portion 113 are formed such that the first wing portion and the second wing portion are extended A flat radial end portion 115 is formed in a direction perpendicular to the extension axis.

이러한 평평한 복사 말단부(115) 형태는 상기 방향기(120)와의 이격거리를 최소화시켜 안테나의 배치 구조가 최적화될 수 있도록 한다.This shape of the flattened radiating end 115 minimizes the separation distance from the director 120 so that the arrangement structure of the antenna can be optimized.

또한, 상기 복사소자(110)와 소정 거리 이격 배치되어 상기 전파의 이득 지향성을 증가시키는 구성의 방향기(120)는 도 5를 들어 더욱 상세하게 설명한다.The directional unit 120, which is disposed at a predetermined distance from the radiating element 110 to increase the gain directivity of the radio wave, will be described in more detail with reference to FIG.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 내 방향기의 상세 구조도이다.5 is a detailed structural view of an antenna internal directional device according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참고하면, 상기 방향기(120)는 상기 제1 날개부(112)의 제1 절곡부(115_1) 및 제2 날개부(113)의 제2 절곡부(115_2)와 소정간격 이격되고, 제3 절곡부(123_1) 및 제4 절곡부(123_2)에서 각각 소정의 제2 각도로 절곡되어 방향 절곡 단부(121, 122)가 형성된다.5, the direction indicator 120 is spaced apart from the first bending portion 115_1 of the first wing portion 112 and the second bending portion 115_2 of the second wing portion 113 The third bent portion 123_1 and the fourth bent portion 123_2 are bent at a predetermined second angle to form the curved end portions 121 and 122, respectively.

또한, 도5에서 β로 표시된 제2 각도는, 15°~45°의 범위 내에서 설정된다.Further, the second angle indicated by? In Fig. 5 is set within a range of 15 占 to 45 占.

상기 제2 각도는 복수개의 복사소자 어셈블리가 형성되는 경우, 다른 복사소자 어셈블리의 방향기의 간섭을 최소화하는 것을 고려한다.The second angle allows for minimizing the interference of the directional elements of other radiating element assemblies when a plurality of radiating element assemblies are formed.

또한, 상기 제2 각도는 상기 복사소자(110)에 의해 송/수신되는 신호에 따라 안테나의 이득이 증가될 수 있도록 고려하며, 이러한 상기 요소들을 고려하여 적정 각도 값으로 설정될 수 있도록 한다.Also, the second angle is considered to increase the gain of the antenna according to a signal transmitted / received by the radiation element 110, and can be set to an appropriate angle value in consideration of the above factors.

또한, 상기 제3 절곡부(123_1) 및 제4 절곡부(123_2)의 방향 절곡 단부(121, 122)는 미앤더 라인(Meander Lines)구조로 반복되어 배열된다.The directionally bent end portions 121 and 122 of the third bent portion 123_1 and the fourth bent portion 123_2 are repeatedly arranged in a meander line structure.

또한, 방향기(120)는 하나의 구성 외에도 상기 복사소자(110) 상부에 복수개 형성될 수 있다.In addition, a plurality of directional units 120 may be formed on the radiation element 110 in addition to one configuration.

또한, 상기 방향기(120)의 제3 절곡부(123_1) 및 제4 절곡부(123_2)는 소정 간격 이격되어 있으며, 상기 제3 절곡부(123_1) 및 제4 절곡부(123_2)의 이격부분은 상기 복사소자의 복사 말단부(115)와 평행하도록 방향 말단부(123)를 형성한다.The third bending portion 123_1 and the fourth bending portion 123_2 of the direction unit 120 are spaced apart from each other by a predetermined distance and the third bending portion 123_1 and the fourth bending portion 123_2 are spaced apart from each other, Forming a directional end 123 parallel to the radial end 115 of the radiating element.

이러한 방향 말단부(123)는 직사각형의 유전체부(140)의 최상단과 수평되게 형성되어 콤팩트한 안테나 구조가 형성될 수 있도록 한다.The directional end portion 123 is formed horizontally with the uppermost end of the rectangular dielectric portion 140, So that the antenna structure can be formed.

또한, 상기 급전부(130)는 전원과 연결되어 복사소자(110)에 전류를 공급하는 구성으로써, 상기 유전체부(140)에 타면 배설되는 형태로 형성될 수 있다.The power feeder 130 is connected to a power source and supplies current to the radiation device 110. The power feeder 130 may be disposed on the dielectric member 140. [

좀 더 상세하게 설명하면, 상기 급전부(130)는 상기 복사소자(110)와 직접적인 전기적 연결없이 상기 유전체부(140)를 통해 복사소자(110)에 전류를 공급할 수 있도록 한다. More specifically, the feeder 130 may supply a current to the radiating element 110 through the dielectric unit 140 without a direct electrical connection with the radiating element 110.

이에 따라 종래에 유전체부 각 상면에 배치된 구조 간의 연결을 위해 별도의 관통홀을 생성한 후, 관통핀을 삽입하여 전기적인 연결을 수행하는 것보다 용이하게 제조될 수 있다.Accordingly, it is easier to manufacture the dielectric layer than to form a separate through hole for connection between the structures disposed on each upper surface of the dielectric layer, and then insert the through-hole to perform the electrical connection.

또한, 상기 유전체부(140)는 상기 복사소자, 방향기 및 급전부가 부착되는 구성으로서, 인쇄회로 기판의 형태를 형성한다.Further, the dielectric portion 140 is a structure to which the radiating element, the directional element and the power feeding portion are attached, and forms a form of a printed circuit board.

좀 더 엄밀히 말하자면, 상기 유전체부(140)는 본 발명의 적아식별 안테나가 주파수가 낮은 L-Band 이므로 마이크로 스트립(microstrip) 기판을 사용한다.More precisely, the dielectric portion 140 uses a microstrip substrate because the identification antenna of the present invention is an L-band having a low frequency.

이와 같은 마이크로 스트립(microstrip) 기판은 소형화/경량화될 수 있으며 다양한 형태로 제작하기 쉬우나 주파수 대역폭과 안테나 이득이 작은 단점이 있다.Such a microstrip substrate can be reduced in size and weight, and is easy to fabricate in various shapes, but has a disadvantage in that a frequency bandwidth and an antenna gain are small.

이에 상기 복수개의 복사소자 어셈블리가 상기 유전체부(140) 상에 부착되는 구성을 형성하여 안테나의 이득이 증대될 수 있도록 한다.Accordingly, the plurality of radiating element assemblies are attached to the dielectric portion 140 so that the gain of the antenna can be increased.

또한, 상기 복사소자(110)의 제1 날개부(112) 및 제2 날개부(113)는 제1 절곡부(115_1) 및 제2(115_2)에서 각각 제1 각도로 절곡되게 형성되고, 제1 날개부(112) 및 제2 날개부(113)의 날개 절곡 단부(112_1, 113_1)를 미앤더 라인(Meander Lines)구조로 형성되므로 주파수 대역폭이 증대될 수 있다.The first wing portion 112 and the second wing portion 113 of the radiating element 110 are formed to be bent at the first angle at the first bending portion 115_1 and the second bending portion 113_2 at the first angle, Since the wing portions 112_1 and 113_1 of the first wing portion 112 and the second wing portion 113 are formed in a meander line structure, the frequency bandwidth can be increased.

또한, 상기 유전체부(140)는 FR4 또는 굴곡성이 우수한 얇은 필름 형태 등으로 형성될 수 있다.In addition, the dielectric portion 140 may be formed of FR4 or a thin film having excellent flexibility.

또한, 상기 유전체부(140) 후면에는 메탈 플레이트로 형성된 접지면이 추가로 위치하여 전위 기준점으로 형성될 수 있다.In addition, a ground plane formed of a metal plate may be additionally disposed on the rear surface of the dielectric portion 140 to form a potential reference point.

또한, 본 발명의 적아식별 안테나는 IFF(Identification Friend or Foe, 피아식별/적아식별) 장치에 적용되는 구성으로서, ±45° 영역의 빔 조향 기능을 구현하기 위해 위상배열 안테나 구조를 사용한다.Further, the identification antenna according to the present invention is applied to an IFF (Identification Friend or Foe) apparatus, and uses a phased array antenna structure to implement the beam steering function in the range of ± 45 °.

이러한 위상배열 안테나 구조는 도 6을 들어 더욱 상세하게 설명한다.This phased array antenna structure will be described in more detail with reference to FIG.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 복수개의 안테나 배열도이다.6 is a diagram of a plurality of antennas according to an embodiment of the present invention.

도 6의 (a)는 복수개의 안테나가 배열된 구조를 측면에서 바라본 도면이고, 도 6의 (b)는 복수개의 안테나가 배열된 구조를 전(前)면에서 바라본 도면이다.6 (a) is a side view of a structure in which a plurality of antennas are arranged, and FIG. 6 (b) is a front view of a structure in which a plurality of antennas are arranged.

도 6을 참고하면, 복수개의 복사소자 어셈블리는 복사소자(110)를 전면으로 유전체부(140), 급전부(130)가 순서대로 배열된다. Referring to FIG. 6, a plurality of radiation element assemblies are sequentially arranged with a dielectric part 140 and a feeding part 130 with a radiation element 110 as a whole.

즉, 유전체부(140)를 기준으로 일면은 접지면을 포함한 복사소자(110)가 배치되며, 타면은 급전부(130)가 배치된다.That is, the radiation element 110 including the ground plane is disposed on one side of the dielectric portion 140, and the feeding portion 130 is disposed on the other side.

또한, 복수개의 복사소자 어셈블리가 형성된 본 발명의 적아식별 안테나는 적아식별(Identification Friend or Foe, IFF)장치에 적용될 수 있도록 복수개가 적층 배열된다.In addition, a plurality of ID antennas according to the present invention, in which a plurality of radiating element assemblies are formed, are stacked so as to be applicable to an Identification Friend or Foe (IFF) apparatus.

이와 같이 적아식별 안테나를 복수개 배열함에 따라 적아식별장치에 적용되는 안테나의 이득이 증대될 수 있도록 한다.By arranging a plurality of identification antennas in this manner, the gain of the antenna applied to the identification apparatus can be increased.

한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 서술한 특허청구범위 기술 내에서 다양한 실시 예가 가능할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention.

100: 적아식별 안테나
110: 복사소자
111: 복사소자 하단부
112: 제1 날개부
113: 제2 날개부
112_1, 113_1: 날개 절곡 단부
114: 날개 이격부
115: 복사 말단부
115_1: 제1 절곡부
115_2: 제2 절곡부
120: 방향기
121, 122: 방향 절곡 단부
123: 방향 말단부
123_1: 제3 절곡부
123_2: 제4 절곡부
130: 급전부
140: 유전체부100: Identification antenna
110: Radiation element
111: lower part of the radiating element
112: first wing portion
113: second wing portion
112_1, 113_1: wing bending end
114: blade separation part
115: Copy end
115_1: first bending part
115_2:
120: Direction machine
121, 122: direction bending end
123: Directional end
123_1: third bending part
123_2: fourth bend
130:
140:

Claims

In the identification antenna,
The antenna includes:
A plate-shaped dielectric portion;
A radiating element disposed on one surface of the dielectric portion and transmitting / receiving a radio wave;
An orientation unit disposed at a predetermined distance from the radiation element to increase the gain directivity of the radio wave; And
A power feeder disposed on the other surface of the dielectric portion to supply current to the radiation element through the dielectric portion; And,
Wherein the radiation element, the directional element and the power feeding portion are disposed on a plane of the dielectric portion,
Wherein the radiation element comprises:
A lower end forming a ground plane;
A first wing extending from an upper portion of the lower end to be bent at a first angle in a first direction at the first bent portion;
A second wing extending from an upper portion of the lower end portion to be bent at a first predetermined angle in a second direction at the second bent portion; And,
The first wing portion and the second wing portion are spaced apart from each other by a wing separating portion,
The upper portion of the first bent portion of the first wing portion and the upper portion of the second bent portion of the second wing portion,
A radially-extending radial end in a direction perpendicular to an extension axis through which the first wing portion and the second wing portion extend; Is formed,
The first and second wing portions are repeatedly arranged in a meander line structure at a wing folding end portion formed by bending the first and second bending portions,
The direction-
A first bent portion of the first wing portion of the radiating element and a second bent portion of the second wing portion,
The third bending portion and the fourth bending portion are respectively bent at a predetermined second angle to form a direction bent end portion spaced apart from a wing folding end portion of the radiating element,
Wherein the third bent portion and the fourth bent portion are spaced apart from each other by a predetermined distance and the spaced apart portion of the third bent portion and the fourth bent portion forms a directional end portion parallel to the radial end portion of the radiation element. antenna.

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The method according to claim 1,
Wherein the meandering line structure is repeatedly arranged in the direction bent ends of the third bent portion and the fourth bent portion.

The method according to claim 1,
Wherein the radiating element, the directional element and the power feeding part form one radiating element assembly, and at least one radiating element assembly is attached to the dielectric part.

The method according to claim 1,
Wherein the dielectric portion is a microstrip substrate.

A plurality of antennas according to any one of claims 1 and 6 to 8 are formed in a stacked arrangement.