KR20180013456A

KR20180013456A - Antenna embedded in the ground

Info

Publication number: KR20180013456A
Application number: KR1020160097223A
Authority: KR
Inventors: 박주덕; 류재홍; 이창원; 최병철; 정훈
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2016-07-29
Filing date: 2016-07-29
Publication date: 2018-02-07
Also published as: KR102469246B1

Abstract

An antenna embedded in the ground is disclosed. According to the present invention, the antenna embedded in the ground comprises: a circular first patch unit having a feeding pin in a central unit of a circle, and having each disconnection pin at adjacent positions around the feeding pin; a first dielectric layer provided on a lower surface of the first patch unit; a second patch unit provided on a lower surface of the first dielectric layer; a second dielectric layer provided on a lower surface of the second patch unit; and a ground unit provided on a lower surface of the second dielectric layer. The feeding pin is provided between the first patch unit and the ground unit, and the disconnection pins are provided between the first and second patch units.

Description

ANTENNA EMBEDDED IN THE GROUND [0002]

본 발명은 지반 매립형 안테나에 관한 것으로, 특히 지반에 매립이 가능한 전방향성 안테나에 관한 것이다.Field of the Invention [0002] The present invention relates to a ground-embedded antenna, and more particularly to an omni-directional antenna capable of being embedded in a ground.

산사태를 모니터링 하거나, 건물의 상태를 모니터링 하는 방법으로, 지면이나 건축 구조물에 안테나를 매립하는 기술이 활용될 수 있다. 지면이나 건축 구조물에 안테나를 매립한 경우, 매립된 안테나는 매립 표면에 공기 중으로 노출된 부분을 통하여 방사한다. Techniques for landfilling an antenna on the ground or in a building structure can be utilized by monitoring landslides or monitoring the condition of a building. When an antenna is embedded in a ground or building structure, the buried antenna radiates through the portion exposed to the air on the buried surface.

도 1은 종래의 평면형 안테나를 매립한 경우의 방사 형태를 나타낸 도면이다. 1 is a view showing a radiation pattern when a conventional planar antenna is embedded.

도 1에 도시한 바와 같이, 일반적인 평면형 안테나(10)를 매립 표면(1)에 돌출되는 부분이 생기지 않도록 매립 표면(1)과 평행하게 매립할 수 있다. 이때, 평면형 안테나(10)의 주 방사 방향(15)은 노출된 표면에 수직인 법선 방향(13)으로 형성된다. 따라서, 수평면을 따라 존재하는 넓은 영역의 통신이 불가능하다. As shown in Fig. 1, a general planar antenna 10 can be buried in parallel with the buried surface 1 so as not to cause a portion protruding to the buried surface 1. Fig. At this time, the main radiation direction 15 of the planar antenna 10 is formed in the normal direction 13 perpendicular to the exposed surface. Therefore, communication in a wide area existing along the horizontal plane is impossible.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 도 2와 같이 지면 또는 건축 구조물에 전방향성 안테나를 설계할 수 있다. In order to solve such a problem, an omnidirectional antenna can be designed on a ground or an architectural structure as shown in FIG.

도 2는 종래 기술에 따른 전방향성 평면형 안테나를 매립한 경우의 방사 형태를 나타낸 도면이다. 2 is a view showing a radiation pattern when an omnidirectional planar antenna according to the prior art is embedded.

도 2에 도시한 바와 같이, 지면 또는 건축 구조물에 전방향성 안테나(20)를 매립하는 경우, 매립 표면(1)에서 넓은 통신 영역(25)을 확보할 수 있다. As shown in Fig. 2, when the omnidirectional antenna 20 is embedded in the ground or building structure, a wide communication area 25 can be secured in the buried surface 1.

그리고 일반적으로 많이 사용되는 전방향성 안테나인 모노폴 안테나를 사용할 경우, 모노폴 안테나의 방사 패턴은 도 3과 같을 수 있다. When a monopole antenna, which is a commonly used omnidirectional antenna, is used, the radiation pattern of the monopole antenna can be as shown in Fig.

도 3은 종래 기술에 따른 모노폴 안테나를 매립한 경우의 방사 형태를 나타낸 도면이다. 3 is a view showing a radiation pattern when a monopole antenna according to the prior art is embedded.

가장 대표적인 전방향성 안테나인 모노폴 안테나는 일반적으로 길이가 길고, 지표면과 수직으로 설치된다. 그리고 모노폴 안테나는 매립 표면에 수직으로 설치될 경우, 안테나가 설치된 수직선과 수직인 방향(즉, 수평면)으로 전파의 방사 방향이 형성된다. The monopole antenna, which is the most typical omnidirectional antenna, is generally long and is installed perpendicular to the earth's surface. When the monopole antenna is installed vertically on the embedding surface, the radiation direction of the radio wave is formed in a direction perpendicular to the vertical line on which the antenna is installed (i.e., a horizontal plane).

그러나, 도 3에 도시한 바와 같이 모노폴 안테나(30)를 금속성 물질 또는 지표면에 돌출되지 않도록 매립하는 경우, 모노폴 안테나(30)의 주 방사 방향(35)이 매립 구조물로 내부에 형성되어 안테나가 동작하지 않는다. 즉, 모노폴 안테나(30)를 매립하는 경우, 성능 열화가 발생하는 문제가 있다. 3, when the monopole antenna 30 is embedded so as not to protrude on the metallic surface or the ground surface, the main radiation direction 35 of the monopole antenna 30 is formed inside the buried structure, I never do that. That is, when the monopole antenna 30 is embedded, performance deterioration occurs.

그리고 길이가 짧고, 지면에 매립하기 용이한 패치형 안테나, PIFA(Planar Inverted F type Antenna) 등의 평면형 안테나, 또는 소형 유전체 안테나 등은 전방향성 특성을 갖지 않으므로, 지면 매립형 안테나로 구현하기 어렵다. A planar antenna, such as a patch antenna with a short length and easy to bury on the ground, a planar inverted F type antenna (PIFA), or a small dielectric antenna does not have omnidirectional characteristics.

따라서, 지표면 및 콘크리트 구조물의 바닥 등에 매립하여, 넓은 영역에서 사용 가능하도록 하는 평면형 안테나에 관한 기술의 개발이 필요하다. Therefore, there is a need to develop a technique for a planar antenna that is embedded in the ground surface and the bottom of a concrete structure to make it usable in a wide area.

한국 공개 특허 제10-2011-0015720호, 2011년 02월 17일 공개(명칭: 매립형 안테나)Korean Patent Laid-Open No. 10-2011-0015720, February 17, 2011 (name: buried antenna)

본 발명의 목적은 지반이나 구조물에 매립 가능한 전방향성 안테나를 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide an omni-directional antenna that can be embedded in a ground or a structure.

또한, 본 발명의 목적은 전방향성 안테나가 지면에 수평으로 매립되거나 금속성 물질의 내부에 장착되어, 지상과 장거리 통신을 수행할 수 있도록 하는 것이다. It is also an object of the present invention to allow an omnidirectional antenna to be embedded horizontally on the ground or in the interior of a metallic material to enable ground and long distance communications.

또한, 본 발명의 목적은 매립 가능한 평면형 전방향성 안테나를 제공하여, 지반이나 구조물에 용이하게 매립될 수 있도록 하는 것이다. It is also an object of the present invention to provide a planar omnidirectional antenna that can be landfilled so that it can be easily embedded in a ground or a structure.

또한, 본 발명의 목적은 안테나 내부에 빈 공간이 발생하지 않도록 하여, 안테나를 용이하게 매립할 수 있도록 하는 것이다. It is another object of the present invention to make it possible to easily embed an antenna by preventing an empty space from being generated inside the antenna.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지반 매립형 안테나는 원형 형태로, 상기 원형의 중심부에 급전핀을 구비하고, 상기 급전핀을 중심으로 이웃한 위치에 각각 단락핀을 구비하는 제1 패치부, 상기 제1 패치부의 하면에 구비된 제1 유전체 층, 상기 제1 유전체 층의 하면에 구비된 제2 패치부, 상기 제2 패치부의 하면에 구비된 제2 유전체 층, 그리고 상기 제2 유전체 층의 하면에 구비된 접지부를 포함하며, 상기 급전핀은 상기 제1 패치부와 상기 접지부 사이에 구비되고, 상기 단락핀들은 상기 제1 패치부와 상기 제2 패치부 사이에 구비되는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a ground-embedded antenna comprising: a circular patch having a feed pin at a central portion of the circular patch, a first patch portion having a shorting pin at a position adjacent to the feed pin, A first dielectric layer provided on a lower surface of the first patch portion, a second patch portion provided on a lower surface of the first dielectric layer, a second dielectric layer provided on a lower surface of the second patch portion, Wherein the feeding pin is provided between the first patch portion and the ground portion and the shorting pins are provided between the first patch portion and the second patch portion, do.

이때, 상기 제1 패치부는, 상기 원형의 양 끝에 각각 원형 슬롯이 형성될 수 있다. At this time, the first patch part may have circular slots formed at both ends of the circular shape.

이때, 상기 단락핀들은, 상기 원형 슬롯들이 형성된 위치와 직교하는 위치에 구비될 수 있다. At this time, the shorting pins may be provided at a position orthogonal to a position where the circular slots are formed.

이때, 상기 제2 패치부는, 상기 제1 패치부와 상기 접지부를 전기적으로 격리할 수 있다. At this time, the second patch portion can electrically isolate the first patch portion and the ground portion.

이때, 상기 제2 패치부는, 상기 지반 매립형 안테나에 상응하는 주파수보다 낮은 주파수에서 공진할 수 있다. At this time, the second patch portion may resonate at a frequency lower than a frequency corresponding to the ground-embedded antenna.

이때, 상기 제2 패치부는, 상기 제1 패치부와 동심원 형태이고, 상기 제1 패치부의 반지름보다 반지름이 작을 수 있다. In this case, the second patch portion may be concentric with the first patch portion, and may have a smaller radius than the radius of the first patch portion.

이때, 상기 접지부 및 상기 급전핀은, RF 커넥터와 연결되어, 상기 지반 매립형 안테나를 급전할 수 있다. At this time, the ground unit and the feed pin may be connected to an RF connector to feed the ground-embedded antenna.

이때, 상기 RF 커넥터는, 상기 지반 매립형 안테나가 매립된 지반 내부의 상태 정보를 수집하는 데이터 통신 모듈과 연결될 수 있다. At this time, the RF connector may be connected to a data communication module that collects state information of the ground embedded with the ground-embedded antenna.

이때, 상기 지반 매립형 안테나는, 상기 RF 커넥터를 통하여 상기 데이터 통신 모듈로부터 수신한 상기 지반 내부의 상태 정보를, 지상의 통신 네트워크로 전송할 수 있다. At this time, the ground-embedded antenna can transmit the state information within the ground received from the data communication module through the RF connector to the terrestrial communication network.

이때, 상기 지반 매립형 안테나는, 평면형 전방향성 안테나일 수 있다. At this time, the ground-embedded antenna may be a planar omni-directional antenna.

본 발명에 따르면, 지반이나 구조물에 매립 가능한 전방향성 안테나를 제공할 수 있다. According to the present invention, it is possible to provide an omnidirectional antenna that can be embedded in a ground or a structure.

또한 본 발명에 따르면, 전방향성 안테나가 지면에 수평으로 매립되거나 금속성 물질의 내부에 장착되어, 지상과 장거리 통신을 수행할 수 있다. Further, according to the present invention, the omnidirectional antenna is horizontally embedded in the ground or mounted inside the metallic material, so that it can perform terrestrial and long distance communication.

또한 본 발명에 따르면, 매립 가능한 평면형 전방향성 안테나를 제공하여, 지반이나 구조물에 용이하게 매립될 수 있다. Further, according to the present invention, a planar omnidirectional antenna that can be buried is provided, so that it can be easily buried in a ground or a structure.

또한 본 발명에 따르면, 안테나 내부에 빈 공간이 발생하지 않으므로 용이하게 매립할 수 있다.Further, according to the present invention, a hollow space is not formed in the antenna, so that it can be easily embedded.

도 1은 종래 기술에 따른 평면형 안테나를 매립한 경우의 방사 형태를 나타낸 도면이다.
도 2는 종래 기술에 따른 전방향성 평면형 안테나를 매립한 경우의 방사 형태를 나타낸 도면이다.
도 3은 종래 기술에 따른 모노폴 안테나를 매립한 경우의 방사 형태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 지반 매립형 안테나의 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 지반 매립형 안테나가 지반에 매립된 형태를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 지반 매립형 안테나의 방사체 구조를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 지반 매립형 안테나의 제2 패치부를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 지반 매립형 안테나의 접지부를 나타낸 도면이다. 1 is a view showing a radiation pattern when a planar antenna according to the prior art is embedded.
2 is a view showing a radiation pattern when an omnidirectional planar antenna according to the prior art is embedded.
3 is a view showing a radiation pattern when a monopole antenna according to the prior art is embedded.
4 is a view illustrating the structure of a ground-embedded antenna according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a ground-buried antenna according to an embodiment of the present invention embedded in a ground.
6 is a view illustrating a radiator structure of a ground-embedded antenna according to an embodiment of the present invention.
7 is a view illustrating a second patch portion of a ground-embedded antenna according to an embodiment of the present invention.
8 is a view illustrating a ground portion of a ground-embedded antenna according to an embodiment of the present invention.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, a repeated description, a known function that may obscure the gist of the present invention, and a detailed description of the configuration will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하에서는 도 4 및 도 5를 통하여 본 발명의 실시예에 따른 지반 매립형 안테나에 대하여 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, a ground-embedded antenna according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 4 and 5. FIG.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 지반 매립형 안테나의 구조를 나타낸 도면이다. 4 is a view illustrating the structure of a ground-embedded antenna according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 지반 매립형 안테나는, 평면형 전방향성 안테나일 수 있다. 그리고 방사체(400)가 안테나 케이스(500) 내부에 밀착되어 있고, 방사체(400)의 하부에 RF 연결 커넥터(600)가 장착될 수 있다. 이때, 방사체(400)는 평면형 PCB 형태일 수 있으며, 안테나 케이스(500)는 유전체일 수 있다. As shown in FIG. 4, the ground-embedded antenna according to an embodiment of the present invention may be a planar omnidirectional antenna. The radiator 400 is closely attached to the inside of the antenna case 500 and the RF connection connector 600 can be mounted on the lower portion of the radiator 400. At this time, the radiator 400 may be a planar PCB, and the antenna case 500 may be a dielectric.

이와 같이, 지반 매립형 안테나는 지면에 수평으로 매립되거나, 금속성 구조물의 내부에 장착될 수 있도록 높이가 낮고 평면형 구조로 구현될 수 있다. 그리고 지반 매립형 안테나는 주 방사 방향이 지표면과 이루는 각이 작은 전방향성 특성을 나타내며, 이를 통하여 지상과의 장거리 통신이 가능하다. As described above, the ground-embedded antenna can be embodied horizontally on the ground or in a low-height and planar structure so that it can be mounted inside the metallic structure. And the landfill type antenna shows small omnidirectional characteristics with the main radiation direction with the ground surface, which enables long distance communication with the ground.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 지반 매립형 안테나가 지반에 매립된 형태를 나타낸 도면이다. 5 is a view showing a ground-buried antenna according to an embodiment of the present invention embedded in a ground.

도 5와 같이, 지반 매립형 안테나(100)는 매립 표면(1)에 돌출되는 부분이 생기지 않도록 매립 표면(1)과 평행하게 매립될 수 있다. 여기서, 매립 표면(1)은 지면이거나 건축 구조물의 표면을 의미할 수 있다.As shown in FIG. 5, the ground-embedded antenna 100 may be embedded in parallel with the buried surface 1 so as not to cause a portion protruding from the buried surface 1. Here, the buried surface 1 may be a ground surface or a surface of an architectural structure.

지반 매립형 안테나(100)는 평면형 안테나로 제작되어, 지반의 매립 표면(1)에 돌출되는 부분이 발생하지 않도록 매립될 수 있다. 또한, 지반 매립형 안테나(100)는 전방향성 안테나로, 지반 매립형 안테나(100)가 매립된 위치로부터 지상의 원거리까지 데이터 통신이 가능하다. The ground-embedded antenna 100 may be made of a planar antenna and buried so that a portion protruding from the buried surface 1 of the ground does not occur. Also, the ground-embedded antenna 100 is an omnidirectional antenna capable of data communication from a position where the ground-embedded antenna 100 is buried to a remote place on the ground.

특히, 지반 매립형 안테나(100)는 원형의 평면형 안테나로 구현되어, 안테나의 높이가 낮아 매립이 용이하다. 또한, 지반 매립형 안테나(100)는 토양으로 구성된 지반 또는 금속의 홈에 장착되어도 주파수의 변화 및 안테나의 성능 열화가 적어, 다양한 대지 및 금속 표면 구조물에 활용될 수 있다. In particular, the ground-embedded antenna 100 is implemented as a circular planar antenna, so that the height of the antenna is low and the landing is easy. Further, even if the ground-embedded antenna 100 is mounted on a ground or a metal groove composed of soil, the frequency change and the performance of the antenna are not deteriorated, and thus it can be utilized in various earth and metal surface structures.

그리고 지반 매립형 안테나(100)는 RF 케이블(200)을 통하여 데이터 전송 모듈(300)과 연결될 수 있으며, 데이터 전송 모듈(300)은 DCU(Data Communication Unit)를 의미할 수 있다. The ground-embedded antenna 100 may be connected to the data transmission module 300 through the RF cable 200 and the data transmission module 300 may refer to a DCU (Data Communication Unit).

지반 매립형 안테나(100)는 무선 통신을 이용하여, 데이터 전송 모듈(300)에서 수집된 지반 내부의 상태정보를 지상의 통신 네트워크로 전송할 수 있다. The ground-embedded antenna 100 can transmit the state information in the ground collected by the data transmission module 300 to the terrestrial communication network using wireless communication.

예를 들어, 지반 매립형 안테나(100)는 도심 지역에서 도로 위와 같이 사람의 근접이 용이하지 않은 위치의 맨홀에 장착될 수 있다. 이를 통하여 지반 매립형 안테나(100)는 해당 위치에 근접하게 접근하지 않고도, 무선으로 해당 위치에 상응하는 정보를 취득할 수 있으며, 안전하고 용이하게 정보를 수집할 수 있다. For example, the ground-embedded antenna 100 may be mounted on a manhole in a location in a city area where the proximity of a person is not easy, such as on a road. Thus, the ground-embedded antenna 100 can wirelessly acquire information corresponding to a corresponding position without approaching the position closely, and can collect information safely and easily.

이하에서는 도 6 내지 도 8을 통하여 본 발명의 일실시예에 따른 지반 매립형 안테나의 방사체에 대하여 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, a radiator of a ground-embedded antenna according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 6 to 8. FIG.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 지반 매립형 안테나의 방사체 구조를 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 지반 매립형 안테나의 제2 패치부를 나타낸 도면이며, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 지반 매립형 안테나의 접지부를 나타낸 도면이다.FIG. 6 is a view illustrating a radiator structure of a ground-embedded antenna according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a view illustrating a second patch portion of a ground-embedded antenna according to an embodiment of the present invention, The grounding portion of the ground-embedded antenna according to an embodiment of the present invention.

도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 지반 매립형 안테나의 방사체(400)의 최 상단에는 제1 패치부(410)가 구비될 수 있다. 그리고 제1 패치부(410)의 하면에 제1 유전체 층(420), 제2 패치부(430), 제2 유전체 층(440), 접지부(450) 순으로 구비될 수 있다. 6 to 8, the first patch portion 410 may be provided at the uppermost end of the radiator 400 of the ground-embedded antenna. The first patch layer 410 may include a first dielectric layer 420, a second patch portion 430, a second dielectric layer 440, and a ground portion 450 in this order.

먼저, 방사체(400)의 최상단에 구비되는 제1 패치부(410)는 원형 형태이고, 도 6에 도시한 바와 같이 급전핀(460) 및 두 개 이상의 단락핀들(470)을 구비할 수 있다. First, the first patch portion 410 provided at the uppermost end of the radiator 400 has a circular shape and may include a feed pin 460 and two or more short-circuit pins 470 as shown in FIG.

이때, 제1 패치부(410)에 구비된 급전핀(460)은 제1 패치부(410)의 중심부에 구비될 수 있으며, 특히 급전핀(460)은 원형 형태의 제1 패치부(410)에 상응하는 원의 중심에 위치할 수 있다. The feeding pin 460 provided in the first patch portion 410 may be provided at the center of the first patch portion 410. Particularly, the feeding pin 460 includes a circular first patch portion 410, &Lt; / RTI > can be located in the center of the circle corresponding to < RTI ID =

또한, 급전핀(460)은 제1 패치부(410)로부터, 제1 유전체 층(420), 제2 패치부(430) 및 제2 유전체 층(440)를 통과하여, 접지부(450)까지 이어지는 형태로 구현될 수 있다. The feed pin 460 passes from the first patch portion 410 through the first dielectric layer 420, the second patch portion 430 and the second dielectric layer 440 to the ground portion 450 And can be implemented in the following manner.

그리고 제1 패치부(410)에 구비된 두 개 이상의 단락핀들(470)은 제1 패치부(410)의 중심으로부터 동일한 거리에 이격되어 구비될 수 있다. 즉, 제1 단락핀과 급전핀(460) 사이의 거리는 제2 단락핀과 급전핀(460) 사이의 거리와 동일할 수 있다. 또한, 도 6에 도시한 바와 같이 제1 단락핀, 급전핀(460) 및 제2 단락핀은 일직선상에 위치할 수 있다. The two or more shorting pins 470 provided in the first patch unit 410 may be spaced at the same distance from the center of the first patch unit 410. That is, the distance between the first shorting pin and the power feeding pin 460 may be equal to the distance between the second shorting pin and the power feeding pin 460. Further, as shown in Fig. 6, the first shorting pin, the power feeding pin 460 and the second shorting pin may be located on a straight line.

두 개 이상의 단락핀들(470)은 제1 패치부(410)로부터, 제1 유전체 층(420)을 지나 제2 패치부(430)까지 이어지는 형태로 구비될 수 있다. The two or more shorting pins 470 may extend from the first patch portion 410 to the second patch portion 430 through the first dielectric layer 420.

제1 패치부(410)는 두 개 이상의 원형 슬롯(480)을 구비할 수 있다. 제1 패치부(410)에 상응하는 원형의 양 끝에 각각 원형 슬롯(480)이 형성되어 있을 수 있다. 이때, 도 6에 도시된 바와 같이 제1 원형 슬롯, 제1 패치부(410)의 중심 및 제2 원형 슬롯은 일직선상에 위치할 수 있다. The first patch portion 410 may include two or more circular slots 480. Circular slots 480 may be formed at both ends of a circular shape corresponding to the first patch part 410. [ At this time, as shown in FIG. 6, the first circular slot, the center of the first patch portion 410, and the second circular slot may be positioned in a straight line.

설명의 편의상 원형 슬롯(480)으로 명명하였으나, 제1 패치부(410)에 형성된 슬롯은 반원 형태의 슬롯 및 타원 형태의 슬롯 중 적어도 어느 하나를 의미할 수 있다. The slots formed in the first patch unit 410 may mean at least one of a semicircular slot and an elliptical slot.

다음으로 제1 유전체 층(420)는 제1 패치부(410)의 하면에 구비된다. 이때, 제1 패치부(410)의 반지름보다 제1 유전체 층(420)의 반지름이 더 크게 구현될 수 있다. Next, the first dielectric layer 420 is provided on the lower surface of the first patch portion 410. At this time, the radius of the first dielectric layer 420 may be larger than the radius of the first patch 410.

그리고 도 7에 도시한 바와 같이, 제1 유전체 층(420)의 하면에는 제2 패치부(430)가 구비될 수 있다. 이때, 제2 패치부(430)는 제1 패치부(410)와 접지부(450)를 전기적으로 격리시킬 수 있다. 또한, 제2 패치부(430)는 지반 매립형 안테나에 상응하는 주파수보다 낮은 주파수에서 공진할 수 있다. As shown in FIG. 7, the second patch portion 430 may be provided on the lower surface of the first dielectric layer 420. At this time, the second patch portion 430 can electrically isolate the first patch portion 410 from the ground portion 450. In addition, the second patch portion 430 can resonate at a frequency lower than the frequency corresponding to the ground-embedded antenna.

여기서, 제2 패치부(430)의 반지름은 제1 유전체 층(420)의 반지름보다 작을 수 있다. 그리고 제1 패치부(410)와 제2 패치부(430)는 원의 중심이 동일한 동심원 형태로 방사체(400)를 구성할 수 있으며, 제2 패치부(430)의 반지름은 도 7에 도시된 바와 같이 제1 패치부(410)의 반지름보다 작을 수 있다. Here, the radius of the second patch portion 430 may be smaller than the radius of the first dielectric layer 420. The first patch part 410 and the second patch part 430 can form the radiator 400 in the form of a concentric circle having the same center of the circle and the radius of the second patch part 430 is shown in FIG. May be smaller than the radius of the first patch portion 410 as shown in FIG.

다음으로 제2 패치부(430)의 하면에는 제2 유전체 층(440)이 위치한다. 제2 유전체 층(440)의 반지름은 제2 패치부(430)의 반지름보다 더 클 수 있으며, 제2 유전체 층(440)의 반지름과 제1 유전체 층(420)의 반지름은 동일하게 구현될 수 있다. Next, a second dielectric layer 440 is disposed on the lower surface of the second patch portion 430. The radius of the second dielectric layer 440 may be greater than the radius of the second patch portion 430 and the radius of the second dielectric layer 440 and the radius of the first dielectric layer 420 may be implemented identically have.

즉, 제1 유전체 층(420)과 제2 유전체 층(440)의 사이에 구비된 제2 패치부(430)는, 반지름의 길이가 제1 유전체 층(420) 및 제2 유전체 층(440)보다 작을 수 있으며, 이로 인하여 지반 매립형 안테나의 방사체(400) 외부에 제2 패치부(430)가 드러나지 않는 형태로 구현될 수 있다. That is, the second patch portion 430 provided between the first dielectric layer 420 and the second dielectric layer 440 has a length of the first dielectric layer 420 and the second dielectric layer 440, So that the second patch portion 430 is not exposed to the outside of the radiator 400 of the ground-embedded antenna.

마지막으로, 제2 유전체 층(440)의 하면에는 접지부(450)가 구비되며, 접지부(450)의 반지름의 길이는 제1 유전체 층(420) 및 제2 유전체 층(440) 중 적어도 어느 하나의 반지름보다 작거나 같을 수 있다. 그리고 접지부(450)의 중심부에는 원형 슬롯이 형성되어 있을 수 있다. Finally, the bottom surface of the second dielectric layer 440 is provided with a ground portion 450, and the length of the radius of the ground portion 450 may be at least one of the first dielectric layer 420 and the second dielectric layer 440 It can be less than or equal to one radius. A circular slot may be formed in the center of the grounding part 450.

또한 접지부(450)는 급전핀과 함께 RF 커넥터와 연결될 수 있으며, 이를 통하여 지반 매립형 안테나(400)를 급전할 수 있다. 이때, RF 커넥터는 지반 매립형 안테나가 매립된 지반 내부의 상태 정보를 수집하는 데이터 통신 모듈(DCU)과 연결될 수 있다. 이를 통하여, 본 발명의 일실시예에 따른 지반 매립형 안테나(400)는 RF 커넥터를 통하여 데이터 통신 모듈(DCU)로부터 수신된 지반 내부의 상태 정보를 지상의 통신 네트워크로 전송할 수 있다. Also, the grounding part 450 may be connected to the RF connector together with the feed pin, thereby feeding the ground-embedded antenna 400 through the RF connector. At this time, the RF connector may be connected to a data communication module (DCU) that collects state information of the ground embedded with the ground-embedded antenna. Thus, the ground-embedded antenna 400 according to an embodiment of the present invention can transmit the ground state information received from the data communication module (DCU) to the terrestrial communication network through the RF connector.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 지반 매립형 안테나는 상하수도관, 가스관, 송유관, 열수송관 등의 지하 매설물의 운용 상태를 원격에서 모니터링 할 수 있도록 한다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 지반 매립형 안테나는 무선 통신을 수행하여 지상의 관제 센터로 운용 상태 정보를 전송할 수 있도록 한다. As described above, the ground-embedded antenna according to the embodiment of the present invention can remotely monitor the operation status of underground objects such as water supply and drainage pipes, gas pipes, oil pipelines, and heat transfer pipes. In addition, the ground-embedded antenna according to the embodiment of the present invention performs radio communication to transmit operation state information to a ground control center.

그리고 본 발명의 일실시예에 다른 지반 매립형 안테나는 지면 및 구조물 등에 매립되며, 매립 표면에 돌출되는 부분이 발생하지 않도록 매립되어 외력에 의한 파손 위험, 사고 위험을 예방하고, 안테나 설치로 인한 미관상의 문제를 해결할 수 있다. The ground-buried antenna according to one embodiment of the present invention is embedded in a ground, a structure, or the like, embedded in the ground to prevent protruding portions from being generated, thereby preventing the risk of damage due to external force and accident, I can solve the problem.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 지반 매립형 안테나는 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다. As described above, the ground-embedded antenna according to the present invention is not limited to the configuration and method of the embodiments described above, but the embodiments can be applied to all or some of the embodiments May be selectively combined.

1: 지표면
10: 평면형 안테나
13: 지표면의 법선 방향
15: 평면형 안테나의 방사 패턴
20: 전방향성 안테나
25: 전방향성 안테나의 방사 패턴
30: 모노폴 안테나
35: 모노폴 안테나의 방사 패턴
40: 데이터 전송 유닛
100: 지반 매립형 안테나
200: RF 케이블
300: 데이터 전송 모듈
400: 방사체
410: 제1 패치부
420: 제1 유전체 층
430: 제2 패치부
440: 제2 유전체 층
450: 접지부
460: 급전핀
470: 단락핀
480: 원형 슬롯
500: 안테나 케이스
600: RF 연결 커넥터1: Surface
10: Planar antenna
13: normal direction of the earth's surface
15: Radiation Pattern of Planar Antenna
20: Omnidirectional antenna
25: Radiation pattern of omni-directional antenna
30: monopole antenna
35: Radiation pattern of monopole antenna
40: Data transfer unit
100: ground buried antenna
200: RF cable
300: Data transmission module
400: emitter
410: first patch portion
420: first dielectric layer
430: second patch portion
440: second dielectric layer
450:
460: Feed pin
470: shorting pin
480: Round slot
500: Antenna case
600: RF connection connector

Claims

A first patch portion provided with a feeding pin at a central portion of the circular shape and having a shorting pin at a position adjacent to the feeding pin,
A first dielectric layer provided on a lower surface of the first patch portion,
A second patch portion provided on a lower surface of the first dielectric layer,
A second dielectric layer provided on the lower surface of the second patch portion, and
And a second dielectric layer
/ RTI >
The feed pin is provided between the first patch portion and the ground portion,
Wherein the shorting pins are provided between the first patch portion and the second patch portion.