[go: up one dir, main page]

KR100470001B1 - 듀얼밴드 결합형 세그먼트 나선형 안테나 - Google Patents

듀얼밴드 결합형 세그먼트 나선형 안테나 Download PDF

Info

Publication number
KR100470001B1
KR100470001B1 KR10-1999-7000869A KR19997000869A KR100470001B1 KR 100470001 B1 KR100470001 B1 KR 100470001B1 KR 19997000869 A KR19997000869 A KR 19997000869A KR 100470001 B1 KR100470001 B1 KR 100470001B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
segment
copy
radiant
antenna
extending
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
KR10-1999-7000869A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20000029756A (ko
Inventor
필리포빅다니엘
Original Assignee
퀄컴 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 퀄컴 인코포레이티드 filed Critical 퀄컴 인코포레이티드
Publication of KR20000029756A publication Critical patent/KR20000029756A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100470001B1 publication Critical patent/KR100470001B1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q11/00—Electrically-long antennas having dimensions more than twice the shortest operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q11/02—Non-resonant antennas, e.g. travelling-wave antenna
    • H01Q11/08—Helical antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/362—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith for broadside radiating helical antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/10—Resonant antennas
    • H01Q5/15—Resonant antennas for operation of centre-fed antennas comprising one or more collinear, substantially straight or elongated active elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/40—Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Abstract

2개의 주파수 밴드로 동작하는, 듀얼밴드 결합형 세그먼트 나선형 안테나가 제공된다. 이 듀얼밴드 결합형 세그먼트 나선형 안테나 (1200) 는 복사체 부분 (1202) 의 일 단부 (1234) 로부터 복사체 부분 (1202) 의 다른 단부 (1232) 로 연장하는 하나 이상의 나선형으로 감겨진 복사체 (1204, 1212) 의 2 세트를 갖는 복사체 부분 (1202) 을 포함한다. 복사체의 제 1 세트 (1204) 의 복사체는, 2개의 세그먼트, 즉 복사체 부분 (1202) 의 일단부로부터 복사체 부분 (1202) 의 타 단부 방향으로 나선형으로 연장하는 제 1 복사체 세그먼트 (1208), 및 U자형으로서 복사체 부분 (1202) 의 제 1 단부로부터 복사체 부분 (1202) 의 제 2 단부 방향으로 나선형으로 연장하는 제 2 복사체 세그먼트 (1210) 로 구성된다. 복사체 (1212) 의 제 2 세트의 복사체들은 상기 U자형 세그먼트 (1210) 내에 배치된 복사체 (1212) 로 구성된다. 복사체 (1204) 의 제 1 세트는 제 1 주파수로 공진하며, 복사체 (1212) 의 제 2 세트는 제 2 주파수에서 공진함으로써, 주파수 밴드들간의 최소의 결합으로, 듀얼밴드 동작을 제공한다.

Description

듀얼밴드 결합형 세그먼트 나선형 안테나{DUAL-BAND COUPLED SEGMENT HELICAL ANTENNA}
현재의 개인통신장치는 수많은 휴대용 및 포켓용 응용장치에 널리 사용되고 있다. 종래의 이동체 응용장치에서는, 예를들어 이동전화기와 같은, 통신장치의 사이즈를 소형화하려는 요구가 적당한 소형화의 수준으로 이끌었다. 그러나, 휴대용, 포켓용 응용장치의 인기가 증대됨에 따라, 더욱더 소형인 장치에 대한 요구가 극적으로 증대하고 있다. 프로세서 기술, 배터리 기술 및 통신기술에서의 최근의 성장은 휴대용 장치의 사이즈와 중량을 과거 수년간 비약적으로 감소시켰다.
사이즈의 저감이 요구되는 한 분야는 장치의 안테나이다. 안테나의 사이즈와 중량은 통신기기의 소형화에 지대한 역할을 한다. 안테나의 전체 사이즈는 장치 본체의 사이즈에 의해 영향을 받을 수 있다. 안테나의 직경이 작고 길이가 짧을 수록, 전체 장치사이즈뿐만 아니라 본체사이즈를 더 작게 할 수 있다. 장치의 사이즈만이 휴대용 응용장치의 안테나 설계시에 고려하여야 할 유일한 인자는 아니다. 안테나 설계시에 고려되어야 할 또다른 인자로는, 정상 동작동안에 사용자의 머리가 안테나에 접근함으로써 발생하는 방해 (blockage) 및/또는 감쇠효과가 있다. 또 다른 인자로는, 예를들어, 원하는 복사패턴 및 동작 주파수와 같은, 통신링크의 특성이 있다.
위성통신시스템에서 널리 사용되고 있는 안테나는 나선형 (helical) 안테나이다. 위성통신시스템에서 나선형 안테나의 인기에 대한 이유는, 그러한 시스템에 채용되는 원형 편파 복사를 발생 및 수신하는 그 성능에 있다. 또한, 이러한 나선형 안테나는 거의 반구형인 복사패턴을 발생시키는 것이 가능하기 때문에, 이러한 나선형 안테나가 휴대용 위성통신시스템과 위성항법시스템의 응용장치에 특히 적합하다.
종래의 나선형 안테나는 안테나의 복사체를 나선형 구조로 트위스트 (twist) 시켜 형성된다. 일반적인 나선형 안테나는 코어 둘레에 등간격으로 이격 배치되어 직교 위상 (phase quadrature) 으로 여기시키는 (즉, 주기의 1/4 또는 90°만큼 위상이 다른 신호에 의해 복사체가 여기시키는) 4개의 복사체를 이용하는 4선 (quadrifilar) 나선형 안테나이다. 통상, 복사체의 길이는 통신기기 동작 주파수의 1/4 파장의 정수배이다. 통상, 복사패턴은 복사체의 피치, 복사체의 길이 (1/4 파장의 정수배) 및 코어의 직경을 변화시켜 조정한다.
종래의 나선형 안테나는 와이어 또는 스트립 (strip) 기술을 이용하여 제조된다. 스트립 기술에서는, 안테나의 복사체가 얇은 가용성 기판상으로 에칭되거나 증착된다. 복사체들은 서로 평행하지만 기판의 측면에 대해 둔각으로 되도록 위치된다. 그후, 기판은 스트립 복사체가 나선형이 되도록 하는, 원통형, 원뿔형 또는 다른 적당한 형태로 형성, 또는 롤링시킨다.
그러나, 이 종래의 나선형 안테나도 또한, 복사체가 원하는 공진주파수의 1/4 파장의 정수배인 특성을 갖고 있어, 전체 안테나 길이가 일부 휴대용 또는 포켓용 응용장치에 요구되는 것보다 더 길어지게 된다.
또, 송수신 통신이 서로 다른 주파수에서 일어나는 응용장치에서는, 듀얼밴드 안테나가 바람직하다. 그러나, 듀얼밴드 안테나를 이용하면, 오히려 바람직하지 않은 구성만 형성하는 경우가 종종 있다. 예를들어, 듀얼밴드를 제조할 수 있는 한 방법으로는 2개의 단일밴드 4선 나선형 안테나를 단부와 단부를 붙여 적층시켜 단일 원통 (cylinder) 을 형성시키는 것이 있다. 그러나, 이 방법의 단점은, 그러한 안테나가 다른 방법에 의해 포켓용 또는 휴대용 응용장치에 요구되어질 수 있는 것보다 더 길다는 것이다. 듀얼밴드 성능을 제공하는 또다른 기술은 2개의 분리된 단일밴드 안테나를 이용하는 것이었다. 그러나, 포켓용 장치에서는, 2개의 안테나가 서로 밀접하게 위치되어야 할 것이다. 휴대용 또는 포켓용 장치상에 근접 배치된 2개의 단일밴드 안테나는 그 2개의 안테나들간에 결합 (coupling) 을 유발하게 되어, 성능의 열화뿐만 아니라 예기치 않은 간섭을 일으킨다.
본 발명은 일반적으로 나선형 안테나에 관한 것으로, 특히 결합형 복사체 세그먼트를 갖는 듀얼밴드 나선형 안테나에 관한 것이다.
본 발명의 특징, 목적 및 이점은, 대응부분을 유사한 참조번호로 부여한 도면을 참조하여 다음에 설명된 실시예로부터 좀더 명확히 알 수 있을 것이다.
도 1a 는 종래의 와이어 4선 나선형 안테나를 나타낸 다이어그램이다.
도 1b 는 종래의 스트립 4선 나선형 안테나를 나타낸 다이어그램이다.
도 2a 는 개방회로형 4선 나선형 안테나의 평면도를 나타낸 다이어그램이다.
도 2b 는 단락회로형 4선 나선형 안테나의 평면도를 나타낸 다이어그램이다.
도 3 은 단락회로형 4선 나선형 안테나의 복사체상의 전류분포를 나타낸 다이어그램이다.
도 4 는 스트립 나선형 안테나의 에칭된 기판의 원거리 표면을 나타낸 다이어그램이다.
도 5 는 스트립 나선형 안테나의 에칭된 기판의 근거리 표면을 나타낸 다이어그램이다.
도 6 은 스트립 나선형 안테나의 에칭된 기판의 사시도를 나타낸 다이어그램이다.
도 7a 는 5개의 결합된 세그먼트들을 갖는, 개방회로로 결합된 다중 세그먼트 복사체를 나타낸 다이어그램이다.
도 7b 는 한쌍의 단락회로로 결합된 다중세그먼트 복사체를 나타낸 다이어그램이다.
도 8a 는 단락회로로 결합된 다중 세그먼트 4선 나선형 안테나의 평면도를 나타낸 다이어그램이다.
도 8b 는 원통형으로 형성된, 결합형 다중 세그먼트 4선 나선형 안테나를 나타낸 다이어그램이다.
도 9a 는 본 발명의 일실시예에 따른 복사체 세그먼트들의 중첩 (δ) 과 거리 (s) 를 나타낸 다이어그램이다.
도 9b 는 결합형 다중 세그먼트 나선형 안테나의 복사체 세그먼트상의 예시적인 전류분포를 나타낸 다이어그램이다.
도 10a 는 90°만큼 위상이 다른 2점원 (point source) 복사신호를 나타낸 다이어그램이다.
도 10b 는 도 10a 에 나타낸 점원에 대한 전계 패턴 (field pattern) 을 나타낸 다이어그램이다.
도 11 은 각 세그먼트들이 어느 일측상의 세그먼트들으로부터 등거리에 위치된 실시예를 나타낸 다이어그램이다.
도 12a 는 각 복사체의 세그먼트가 U자형인 결합형 세그먼트 나선형 안테나의 평면도를 나타낸 다이어그램이다.
도 12b 는 본 발명의 일실시예에 따른 듀얼밴드 결합형 세그먼트 나선형 안테나의 평면도를 나타낸 다이어그램이다.
도 13 은 듀얼밴드 결합형 세그먼트 나선형 안테나의 일부분상의 예시적인 전류분포를 나타낸 다이어그램이다.
도 14a 는 본 발명의 일실시예에 따른 듀얼밴드 결합형 세그먼트 나선형 안테나의 원거리 표면을 나타낸 다이어그램이다.
도 14b 는 본 발명의 일실시예에 따른 듀얼밴드 결합형 세그먼트 나선형 안테나의 근거리 표면을 나타낸 다이어그램이다.
도 15 는 중첩된 근거리 및 원거리 표면을 나타낸 다이어그램이다.
도 16 은 본 발명의 일실시예에 따른 듀얼밴드 결합형 세그먼트 나선형 안테나의 예시적 레이아웃 (원거리와 근거리 표면) 을 나타낸 다이어그램이다.
도 17 은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 듀얼밴드 결합형 세그먼트 나선형 안테나의 예시적 레이아웃 (근거리 및 원거리 표면) 을 나타낸 다이어그램이다.
본 발명은 하나이상의 나선형으로 감긴 2 세트의 복사체를 갖는, 신규하고도 향상된 듀얼밴드 나선형 안테나이다. 복사체는, 안테나가 복사패턴을 최적화하거나 그렇치 않으면 원하는 복사패턴을 얻을 수 있는, 원통형, 원뿔형 또는 다른 적당한 형태로 되도록 감겨진다. 본 발명에 따르면, 1 세트의 복사체가 제 1 주파수 동작용으로 제공되며, 제 2 세트는 그 제 1 주파수와는 다른 제 2 주파수에서의 동작용으로 제공된다.
하나 이상의 복사체들의 제 1 세트에서, 각 복사체는 2개의 복사체 세그먼트로 구성된다. 하나의 복사체 세그먼트는 안테나의 복사체 부분의 일단으로부터 복사체 부분의 타단방향으로 나선형으로 연장한다. 제 2 복사체 세그먼트는 복사체 부분의 제 1 단부으로부터 복사체 부분의 제 2 단부로 연장한다. 이 제 2 복사체 세그먼트는 U자형이 바람직하다. 이 명세서에는, 용어 "U자형" 은 U자형, v자형, 헤어핀형, 편자형, 또는 다른 유사한 형상을 지칭하기 위하여 사용된다.
이러한 구성에 의해, 제 1 세트 내의 한 복사체의 제 1 세그먼트로부터의 전자기 에너지가 그 복사체의 제 2 세그먼트에 결합된다. 결합된 이들 세그먼트들의 전기적인 유효 길이에 의해 하나 이상의 복사체들의 제 1 세트가 주어진 주파수에서 공진한다. 그들은 물리적으로는 분리되어 있지만 전자기적으로는 서로 결합되어 있기 때문에, 복사체가 주어진 주파수에 대해 공진하는 길이가 종래의 나선형 안테나 복사체보다 더욱 단축될 수가 있다.
하나 이상의 복사체들의 제 2 세트에서는, 각 복사체가 U자형으로된 세그먼트에 의해 포위되도록 배치된다. 이는 제 1 세트의 복사체의 제 1 세그먼트로부터의 제 2 세트의 복사체를 차폐하거나 또는 전자기적으로 격리시키는 효과를 갖고 있다.
본 발명의 하나의 이점은, 주어진 동작 주파수에 대해, 제 1 세트의 복사체가 종래의 나선형 안테나 복사체에 비해 더 짧은 물리적 길이와 더 작은 사이즈에서, 동일한 유효 공진길이로 공진하도록 형성될 수 있다는 것이다. 따라서, 제 1 주파수에서의 동작에 요구되는 안테나의 사이즈가 종래의 안테나의 사이즈에 보다 더 작아지게 된다.
듀얼밴드 결합형 세그먼트 나선형 안테나의 또다른 이점은, 제 2 주파수에서의 동작을 위한 하나이상의 제 2 세트의 복사체가 전체 안테나 길이를 증가시키지 않고 제공된다는 것이다. 이는, 하나이상의 제 2 세트의 복사체가 제 1 세트의 하나이상의 결합된 세그먼트 복사체들과 번갈아 포개지기 때문이다.
결합형 다중 세그먼트 나선형 안테나의 또다른 이점은, 제 1 세트의 복사체의 복사체 세그먼트의 길이를 조정 또는 트리밍 (trimming) 하거나, 또는 제 2 세트의 하나이상의 복사체의 길이를 조정함으로써, 주어진 주파수에 용이하게 동조시킬 수 있다는 것이다. 하나이상의 제 1 세트의 복사체들은 하나의 연속적인 길이가 아니라 대신에 2개이상의 중첩된 세그먼트들의 집합으로 구성되기 때문에, 복사체들을 트리밍시켜 안테나의 주파수를 적당하게 동조시킨 후에, 세그먼트들의 길이를 용이하게 변경할 수 있다. 또, 안테나의 복사체 부분의 전체 물리적 길이가 트리밍에 의해 변경되지 않기 때문에, 안테나의 전체 복사패턴이 그 동조에 의해 본질적으로 변경되지 않는다.
본 발명의 또다른 이점은, 신호강도를 최대로 하기 위하여 그 지향특성을 바람직한 방향, 예를들면 안테나의 축을 따라서 조정할 수 있다는 점이다. 따라서, 예를들어 위성통신과 같은, 일부 응용에서는, 대지로부터 상방으로의 신호강도가 최대로 되도록, 안테나의 지향특성을 최적화시킬 수가 있다.
이하, 첨부도면을 참조하여, 더이상의 본 발명의 특징과 이점 뿐만 아니라, 본 발명의 여러가지 실시예들의 구성과 동작을 좀더 자세하게 설명하기로 한다.
I. 본 발명의 논의 및 개관
본 발명은 주어진 공진 주파수에 대해 복사체의 길이를 단축시킴으로써 안테나의 전체 길이를 감소시킨 결합형 다중 세그먼트 복사체를 갖는 나선형 안테나에 관한 것이다. 이를 달성하는 방법을, 몇몇 실시예들을 참조하여, 이하 상세히 설명한다.
II. 예시적 환경
넓은 의미에서, 본 발명은 나선형 안테나 기술이 이용될 수 있는 어떠한 시스템에도 구현될 수 있다. 이러한 환경의 일예로는, 고정된, 이동 및/또는 휴대용 전화기를 가진 사용자가 위성통신 링크를 통해 상대방과 통신하는 통신시스템이 있다. 이러한 예시적인 환경에서는, 전화기가 위성통신링크의 주파수에 동조되는 안테나를 가질 필요가 있다.
이러한 예시적인 환경의 관점에서 본 발명을 설명하기로 한다. 이들 용어에 대한 설명은 단지 편의성의 목적으로만 제공된다. 본 발명을, 이러한 예시적인 환경에의 응용에 한정하려는 것은 아니다. 실제로, 다음의 설명을 읽은 후, 당업자는 본 발명을 다른 환경에서 구현하는 방법을 명백히 알수 있게 될 것이다.
III. 종래의 나선형 안테나
본 발명을 자세하게 설명하기에 앞서, 일부 종래의 나선형 안테나의 복사체 부분을 설명하는 것이 도움이 될 것이다. 좀더 자세히 설명하면, 명세서의 이 부분은 일부 종래의 4선 나선형 안테나의 복사체 부분을 기술한다. 도 1a 및 도 1b 는 각각 와이어 형상 및 스트립 (strip) 형상인 종래의 4선 나선형 안테나의 복사체 부분 (100) 을 나타낸 다이어그램이다. 도 1a 및 도 1b 에 나타낸 복사체 부분 (100) 은 4선 나선형 안테나의 복사체로서, 위상 직교 (phase quadrature) 로 동작하는 4개의 복사체 (104) 를 지칭한다. 도 1a 및 도 1b 에 나타낸 바와 같이, 복사체 (100) 는 원형 편파를 제공하도록 감겨진다. 도 1b 에는 복사체에 대한 가능한 신호 피드지점 (106) 이 도시되어 있다.
도 2a 및 도 2b 는 종래의 4선 나선형 안테나의 복사체 부분의 평면도를 나타낸 다이어그램이다. 즉, 도 2a 및 도 2b 는, 안테나 실린더가 롤링되지 않아 평평한 표면상에 있는 것처럼 보이는, 복사체를 나타낸 것이다. 도 2a 는 원거리 단이 개방회로로된 4선 나선형 안테나를 나타낸 다이어그램이다. 이 구성에서, 복사체 (208) 의 공진길이 (ℓ) 는 원하는 공진 주파수의 1/4파장의 홀수 정수배이다.
도 2b 는 원거리 단이 단락회로로된 4선 나선형 안테나를 나타낸 다이어그램이다. 이 경우는, 복사체 (208) 의 공진길이 (ℓ) 가 원하는 공진 주파수의 1/4파장의 짝수 정수배이다. 양자의 경우에, 언급한 공진길이 (ℓ) 는, 비이상적인 단락 및 개방 단부 (termination) 에 대한 보상을 위해 통상적으로 미소한 조정이 필요하므로, 근사치이다.
도 3 은 길이 ℓ = λ/2 를 갖는 복사체 (208) 를 구비한 4선 나선형 안테나 (300) 의 복사체 부분의 평면도를 나타낸 것으로, 여기서 λ는 안테나의 원하는 공진 주파수의 파장이다. 곡선 (304) 은f= υ/λ 의 주파수에서 공진하는 복사체 (208) 상의 신호 전류를 나타내며, 여기서 υ는 매체에서의 신호속도이다.
이하, 도 4 내지 6 을 참조하여, 프린트 회로보드 기술을 이용하여 구현한 4선 나선형 안테나의 예시적인 실시예 (스트립 안테나) 를 좀더 자세하게 설명한다.
스트립 4선 나선형 안테나는 절연 기판 (406) 상에 에칭된 스트립형 복사체 (104) 로 구성된다. 이 기판은, 복사체 (104) 가 실린더의 중심축 둘레에 나선형으로 감겨질 수 있도록 원통 형태로 롤링되는 얇은 가요성 기판이다.
도 4 내지 6 은 4선 나선형 안테나 (100) 를 제조하는데 사용되는 구성요소를 나타낸 것이다. 도 4 및 도 5 는 기판 (406) 의 원거리 표면 (400) 및 근거리표면 (500) 의 도면을 각각 나타낸 것이다. 안테나 (100) 는 복사체부분 (404) 및 피드부 (408) 를 포함한다.
여기서 설명 및 도시된 실시예에서, 안테나는, 기판을 원통형상으로 형성하되 그 형성된 실린더의 외측 표면이 근거리 표면이 되도록 제조하는 것으로 설명한다. 다른 실시예에서는, 기판을 실린더형상으로 형성하되 그 실린더의 외부 표면이 원거리표면이 되도록 형성한다.
일 실시예에서, 절연 기판 (100) 은 폴리테트라플로오르에탈렌 (polytetraflouroethalene (PTFE)), PTFE/유리 복합체 또는 다른 절연 재료로 된 얇은 가요성 층이다. 일 실시예에서, 기판 (406) 은 두께 0.005인치, 즉 0.13mm 정도지만, 다른 두께도 선택될 수 있다. 신호 트레이스 (trace) 및 접지 트레이스는 구리를 이용하여 제공된다. 다른 실시예에서는, 비용, 환경적 고려 및 다른 인자들에 따라서, 구리대신에 다른 도전재료가 선택될 수도 있다.
도 5 에 나타낸 실시예에서, 피드 네트워크 (508) 는 피드부 (408) 상에 에칭되어, 복사체 (104) 에 제공되는 직교 위상신호 (즉, 0°, 90°, 180° 및 270°) 를 제공한다. 원거리표면 (400) 의 피드부 (408) 는 피드회로 (508) 의 접지 평면 (412) 을 제공한다. 피드부 (408) 의 근거리 표면 (500) 상에는 피드회로 (508) 용 신호 트레이스가 에칭된다.
복사체 부분 (404) 은 피드부 (408) 에 인접한 제 1 단부 (432) 및 (복사체 부분 (404) 의 대향단부상에) 제 2 단부 (434) 를 갖는다. 구현된 안테나 실시예에 따라서, 복사체 (104) 는 복사체 부분 (404) 의 원거리 표면 (400) 으로 에칭될 수도 있다. 복사체 (104) 가 제 1 단부 (432) 로부터 제 2 단부 (434) 방향으로 연장되는 길이는, 대략 원하는 공진주파수의 1/4 파장의 정수배이다.
복사체 (104) 가 λ/2 의 정수배인 실시예에서는, 복사체 (104) 가 제 2 단부 (434) 에 전기적으로 접속된다 (즉, 단락회로가 된다). 이러한 접속은, 기판이 실린더형으로 형성될 때 안테나 외주둘레에 링 (604) 을 이루며 제 2 단부 (434) 를 가로지는 도전체에 의해 이루어질 수 있다. 도 6 은 제 2 단부 (434) 에 단락 링 (shorting ring; 604) 을 갖는 스트립형 나선형 안테나의 에칭된 기판의 사시도를 나타낸 다이어그램이다.
하나의 종래의 4선 나선형 안테나가, Burrell 등에게 부여된 미국 특허 제 5,198,831호 ('831 특허로 지칭함) 에 개시되어 있으며, 여기서 참조된다. 그 '831 특허에 개시된 안테나는 절연 기판상에 에칭되거나 증착된 안테나 복사체를 갖는 프린트 회로보드 안테나이다.
또다른 종래의 4선 나선형 안테나가, Terret 등에게 부여된 미국특허 제 5,255,005호 ('005 특허로 지칭함) 에 개시되어 있으며, 여기서 참조된다. 이 '005 특허에 개시된 안테나는 수직하게 위치되어 직교위상 (phase quadrature) 으로 여기되는 2 개의 2선 나선체 (helices) 로 형성된 4선 나선형 안테나이다. 또한, 개시된 안테나는, 안테나의 통과대역을 향상시키기 위하여, 제 1 나선체와 동축이며 전자기적으로 결합되는 제 2 의 4선 나선체를 갖는다.
또한, 또다른 종래의 4선 나선형 안테나가, 여기에 참증으로 첨부된, Ow 등에게 부여된 미국특허 제 5,349,365호 ('365 특허라 지칭함) 에 개시되어 있다. 이 '365 특허에 개시된 안테나는, 도 1a 를 참조하여 위에서 설명한 바와 같이, 와이어형상으로 설계된 4선 나선형 안테나이다.
IV. 결합형 다중 세그먼트 나선형 안테나
종래의 나선형 안테나의 일 변형예는 결합형 다중 세그먼트 나선형 안테나로서, 이하 여러가지 실시예들을 통해서 설명하기로 한다.
안테나의 복사체 부분 (100) 의 길이를 감소시키기 위해, 이 변형예는 등가의 공진길이를 갖는 종래의 나선형 안테나에 대해 요구될 수 있는 것보다 주어진 주파수에서 더 짧은 길이로 공진시킬 수 있는 결합형 다중 세그먼트 복사체를 이용한다.
도 7a 및 도 7b 는 결합형 세그먼트 나선형 안테나의 예시적인 실시예의 평면도를 나타낸 다이어그램이다. 도 7a 는, 1개의 단일선 실시예에 따른, 단부가 개방회로로 된 결합형 다중 세그먼트 복사체 (706) 를 나타낸 것이다. 이와 같이 단부가 개방 회로로 된 안테나는 1선, 2선, 4선 또는 다른 x 선 구형예에 사용될 수 있다.
도 7a 에 나타낸 실시예는 단일 복사체 (706) 로 구성된다. 복사체 (706) 는 한세트의 복사체 세그먼트들로 구성된다. 이 세트는 2개의 단부 세그먼트 (708, 710) 및 ｐ개의 중간 세그먼트 (712) 로 구성되며, 여기서 ｐ= 0. 1. 2, 3 ... 이다 (ｐ= 3 인 경우를 나타냄). 중간 세그먼트는 선택적이다 (즉, ｐ 는 0 일수 있다). 단부 세그먼트 (708, 710) 는 물리적으로는 격리되지만 전자기적으로는 서로 결합된다. 중간 세그먼트 (712) 은 단부 세그먼트 (708) 과 단부 세그먼트 (710) 사이에 위치하여, 단부 세그먼트들 (708 과 710) 간에 전자기적 결합을 제공한다.
개방회로로 된 실시예에서는, 세그먼트 (708) 의 길이 (ℓs1) 는 원하는 공진 주파수의 1/4 파장의 홀수 정수배이다. 세그먼트 (710) 의 길이 (ℓs2) 는 원하는 공진 주파수의 반파장의 정수배이다. ｐ 개의 중간 세그먼트 (712) 각각의 길이 (ℓｐ) 는 원하는 공진 주파수의 반파장의 정수배이다. 나타낸 실시예에서는 3개의 중간 세그먼트 (712) 가 있다 (즉, ｐ = 3).
도 7b 는 단부가 단락회로 (722) 로 된 경우의 나선형 안테나의 복사체 (706) 를 나타낸 것이다. 이 단락회로 구현예는, 1선의 안테나에는 적당하지 않지만, 2선, 4선 또는 다른 x개의 선 안테나에 사용될 수 있다. 개방회로로된 실시예에서처럼, 복사체 (706) 는 한 세트의 복사체 세그먼트들로 구성된다. 이 세트는 2개의 단부 세그먼트 (708, 710) 및 ｐ개의 중간 세그먼트 (712) 으로 구성되며, 여기서 ｐ= 0, 1, 2, 3 ....이다 (ｐ=3인 경우를 나타낸다). 중간 세그먼트는 선택적이다 (즉, ｐ 는 0 일수 있다). 단부 세그먼트 (708, 710) 는 물리적으로는 격리되지만 전자기적으로는 서로 결합된다. 중간 세그먼트 (712) 는 단부 세그먼트들 (708 과 710) 사이에 위치하여, 단부 세그먼트들 (708 과 710) 간에 전자기적 결합을 제공한다.
이 단락회로로 된 실시예에서, 세그먼트 (708) 의 길이 (ℓs1) 는 원하는 공진 주파수의 1/4파장의 홀수 정수배이다. 세그먼트 (710) 의 길이 (ℓs2) 는 원하는 공진 주파수의 1/4파장의 홀수 정수배이다. ｐ 개의 중간 세그먼트 (712) 각각의 길이 (ℓｐ) 는 원하는 공진 주파수의 반파장의 정수배이다. 나타낸 실시예에서는 3개의 중간 세그먼트 (712) 가 있다 (즉, ｐ = 3).
도 8a 및 도 8b 는 결합형 다중 세그먼트 4선 나선형 안테나 복사체 부분 (800) 의 일 실시예를 나타낸 다이어그램이다. 도 8a 및 도 8b 는 도 7b 에 나타낸 안테나의 한 구현예를 나타낸 것으로, 여기서 ｐ=0 이며 (즉 중간 세그먼트 (712) 가 없다) 세그먼트 (708, 710) 의 길이는 1/4 파장이다.
도 8a 에 나타낸 복사체 부분 (800) 은 4개의 결합된 복사체 (804) 를 갖는, 4선 나선형 안테나의 평면도이다. 이 결합 안테나에서 각각의 결합된 복사체 (804) 는, 복사체 세그먼트 (708) 의 에너지가 다른 복사체 세그먼트 (710) 에 결합되도록, 서로 근접 위치된 2개의 복사체 세그먼트 (708, 710) 로 사실상 구성된다.
좀더 구체적으로는, 일 실시예에 따르면, 복사체 부분 (800) 은 2개의 섹션 (820, 824) 를 갖는 것으로 설명될 수 있다. 섹션 (820) 은 복사체 부분 (800) 의 제 1 단부 (832) 로부터 복사체 부분 (800) 의 제 2 단부 (834) 방향으로 연장하는 복수개의 복사체 세그먼트 (708) 로 구성된다. 섹션 (824) 는 복사체 부분 (800) 의 제 2 단부 (834) 로부터 제 1 단부 (832) 방향으로 연장하는 복수개의 제 2 복사체 세그먼트 (710) 로 구성된다. 근접영역에서 한 세그먼트로부터의 에너지가 인접 세그먼트에 결합되도록, 복사체 부분 (800) 의 중심 영역 방향으로, 각 세그먼트 (708) 의 일부가 인접 세그먼트 (710) 에 근접한다.
일 실시예에서, 각 세그먼트 (708, 710) 는 약 ℓ1= ℓ2= λ/4 의 길이다. 2개의 세그먼트 (708, 710) 를 포함하는 단일 복사체의 전체 길이는 ℓtot로 정의한다. 한 세그먼트 (708) 가 다른 세그먼트 (710) 와 중첩하는 양은 δ= ℓ1+ ℓ2- ℓtot로 정의한다.
공진 주파수f= υ/λ에 대해, 복사체의 총 길이 (ℓtot) 는 λ/2 의 반파장 길이 미만이다. 즉, 결합의 결과, 한쌍의 결합된 세그먼트 (708, 710) 로 구성되는 복사체는, 그 복사체의 총길이가 λ/2 의 길이 미만인 경우에도, 주파수f= υ/λ에서 공진한다. 따라서, 반파장으로 결합된 다중 세그먼트 4선 나선형 안테나의 복사체 부분 (800) 은 주어진 주파수에 대해 종래의 반파장 4선 나선형 안테나 (800) 의 복사체 부분 보다 더 짧다.
결합 구성을 이용하여 얻은 사이즈감소를 명확히 나타내기 위해, 도 3 에 나타낸 복사체 부분과 도 8 에 나타낸 복사체 부분 (800) 을 비교하자. 주어진 주파수f= υ/λ에 대해, 종래 안테나의 복사체 부분 (300) 의 길이 (ℓ) 는 λ/2 이지만, 결합된 복사체 세그먼트 안테나의 복사체 부분 (800) 의 길이 (ℓtot) 는 λ/2 보다 작다.
이상 설명한 바와 같이, 일 실시예에서, 세그먼트 (708, 710) 의 길이 ℓ1= ℓ2= λ/4 이다. 각 세그먼트의 길이는, ℓ1이 반드시 ℓ2와 동일하지는 않고, 또한 ℓ1과 ℓ2가 λ/4 와도 동일하지 않게도 변화될 수 있다. 각 복사체의 실제 공진 주파수는 복사체 세그먼트들 (708, 710) 의 길이, 복사체 세그먼트들 (708 과 710) 간의 이격거리 (s) 및 세그먼트 (708, 710) 가 서로 중첩하는 양의 함수이다.
한 세그먼트 (708) 의 길이를 다른 세그먼트 (710) 에 대해 변화시킴으로써, 안테나의 대역폭을 조절할 수 있다. 예를들면, λ/4 보다 약간 더 길게 ℓ1을 연장하고 λ/4 보다 약간 더 짧게 ℓ2를 단축함으로써, 안테나 대역폭을 증가시킬 수 있다. 도 8b 는 본 발명의 일 실시예에 따른 결합된 다중 세그먼트 4선 나선형 안테나의 실제 나선형 구성을 나타낸 것이다. 이는 일실시예에서 각 복사체가 2개의 세그먼트 (708, 710) 로 어떻게 구성되는지를 나타낸다. 세그먼트 (708) 는 복사체 부분의 제 1 단부 (832) 로부터 복사체 부분의 제 2 단부 (834) 방향으로 나선형으로 연장한다. 세그먼트 (710) 는 복사체 부분의 제 2 단부 (834) 로부터 복사체 부분의 제 1 단부 (832) 방향으로 나선형으로 연장한다. 도 8b 는, 세그먼트들 (708, 710) 이 서로 전자기적으로 결합되도록 세그먼트 (708, 710) 의 일부가 중첩되는 것을 더 나타낸 것이다.
도 9a 는 복사체 세그먼트들 (708 과 710) 간의 거리 (s) 및 중첩량 (δ) 를 나타낸 다이어그램이다. 거리 (s) 는, 복사체 세그먼트 (708 및 710) 가 약 λ/2 및 그 정수배의 유효 전기적 길이를 갖는 단일 복사체로서 기능할 수 있게, 복사체 세그먼트들 사이에 충분한 에너지량이 결합되도록, 선택된다.
이러한 최적 거리보다 더 가깝게 복사체 세그먼트 (708, 710) 를 이격시키면, 세그먼트 (708 과 710) 사이에 더 큰 결합이 발생한다. 그 결과, 주어진 주파수f에 대해, 세그먼트 (708, 710) 의 길이가 증대되어야만, 동일 주파수f에서 공진할 수 있다. 이는 세그먼트 (708, 710) 가 물리적으로 결합되는 극단적인 경우 (즉, s = 0) 에 의해 설명될 수 있다. 이러한 극단적인 경우에, 세그먼트 (708, 710) 의 총 길이는 λ/2 와 동일해야만, 안테나가 공진한다. 이러한 극단적인 경우에는, 본 명세서내의 용어의 사용에 따라 안테나가 더이상 실제적으로 "결합되지" 않게 되어, 이에 따른 최종적인 구성은 실제로 도 3 에 나타낸 것과 같이 종래의 나선형 안테나의 구성이 된다.
이와 유사하게, 세그먼트 (708, 710) 의 중첩 (δ) 의 양을 증가시키면, 결합이 증대하게 된다. 따라서, 중첩 (δ) 이 증가함에 따라, 세그먼트 (708, 710) 의 길이도 역시 증가하게 된다.
세그먼트 (708, 710) 에 대한 최적 중첩 및 이격거리를 질적으로 이해하기 위해, 도 9b 를 참조하자. 도 9b 는 각 세그먼트 (708, 710) 상의 전류의 크기를 나타낸 것이다. 전류강도 표시기 (911, 928) 는, 각 세그먼트가 외측 단부에서는 최대 신호강도로 내측 단부에서는 최소 신호강도로 이상적으로 λ/4 에서 공진함을 나타낸다.
결합형 복사체 세그먼트 안테나에 대한 안테나 구성을 최적화하기 위하여, 본 발명자는 다른 변수들중에서도 특히 세그먼트 길이 (ℓ1, ℓ2), 중첩 (δ), 및 이격거리 (s) 를 정확히 결정하기 위하여 모델링 소프트웨어를 이용하였다. 이러한 소프트웨어 패키지 중 하나로는, Antenna Optimizer (AO) 소프트웨어 패키지가 있다. AO 는 운동량 전자기 모델링 알고리즘법에 기초한다. AO Antenna Optimizer 버젼 6.35, 1994년도 판은, 캘리포니아 샌디에고 소재의 Brian Beezley 사에 의해 작성되었으며 그 회사로부터 구할 수 있다.
이상, 도 8a 및 도 8b 를 참조하여 설명한 바와 같이, 결합 구성을 이용하여 얻어지는 이점이 있다. 종래의 안테나와 결합된 복사체 안테나 세그먼트 안테나 양자에서는, 전류가 복사체의 단부에 집중된다. 어레이 인자 이론에 따라서, 이는, 일부 응용장치의 결합 복사체 세그먼트 안테나에 유리하게 사용될 수 있다.
설명을 위해, 도 10a 는 2점원 (A, B) 를 나타낸 것으로, 여기서 점원 (A) 는 점원 (B) 의 신호 크기와 동일한 크기를 갖는 신호를 복사하지만, 90°만큼 위상이 지연된다 (e jwt 규약 (convention) 을 가정함). 점원 A 와 B 가 λ/4 의 거리만큼 분리되는 경우에, 신호는, A 로부터 B 로의 진행 방향으로는 동상 (in phase) 으로 더해지며, B 로부터 A 로의 방향으로는 이상 (out of phase) 으로 더해진다. 그 결과, B 로부터 A 의 방향으로는 거의 복사되지 않는다. 도 10b 에 나타낸 통상의 대표적인 전계 패턴이 이런 점을 설명한다.
따라서, A 로부터 B 로의 방향이 대지로부터 상방으로 향하고 B 로부터 A 로의 방향이 대지를 향하도록 점원들 (A 및 B) 이 배향될 때, 대부분의 응용장치에 대해 안테나가 최적화된다. 이는 신호강도가 대지방향으로 향하는 안테나를 원하는 사용자는 거의 없기 때문이다. 이 구성은, 대부분의 신호강도가 대지로부터 상방으로 향하도록 요구되는 위성통신에서 특히 유용하다.
도 10a 에 모델로서 나타낸 점원 안테나는 종래의 반파장 나선형 안테나를 이용해서는 용이하게 얻을 수 없다. 도 3 에 나타낸 안테나 복사체 부분을 고려하자. 복사체 (208) 의 단부에서의 전류강도의 집중은 점원에 대략 근사하다. 복사체가 나선형 구조로 꼬여지는 경우, 90°복사체의 일단부가 0°복사체의 다른 단부와 일직선으로 위치된다. 따라서, 이는 2개의 점원들을 선에 가깝게 한다. 그러나, 이들 근사한 점원들은, 도 10a 에 나타낸 바람직한 λ/4 구성과는 반대로, 약 λ/2 만큼 이격된다.
그러나, 본 발명에 따른 결합 복사체 세그먼트 안테나는 근사된 점원들을 λ/4 에 근사한 거리만큼 이격시키는 구현예를 제공한다. 따라서, 사용자는, 본 발명의 결합된 복사체 세그먼트 안테나에 의해, 도 10a 에 나타낸 안테나의 지향특성을 이용할 수 있다.
도 8 에 나타낸 복사체 세그먼트 (708, 710) 은, 세그먼트 (708) 는 그에 결합된 세그먼트 (710) 에는 매우 근접하지만, 각 쌍의 세그먼트 (708, 710) 는 인접한 쌍의 세그먼트로부터는 비교적 멀리 이격되어 있음을 나타낸다. 다른 일 실시예에서는, 각 세그먼트 (710) 가 세그먼트 (708) 로부터 어느 일측상에 등거리에 위치된다. 이런 실시예를 도 11 에 나타내었다.
다음으로, 도 11 을 참조하면, 각 세그먼트는 각 쌍의 인접 세그먼트들로부터 거의 등거리에 있다. 예를들어, 세그먼트 (708B) 는 세그먼트 (710A, 710B) 로부터 등거리에 있다. 즉, s1= s2이다. 이와 유사하게, 세그먼트 (710A) 는 세그먼트 (708A, 708B) 로부터 등거리에 있다.
이 실시예는 원하지 않는 결합이 존재할 수도 있다는 점에서 반직관적이다. 즉, 하나의 위상에 대응하는 세그먼트는 적당한 동일 위상의 세그먼트 뿐만 아니라 천이된 위상의 인접 세그먼트에 결합할 수도 있다. 예를들어, 세그먼트 (708B), 90°세그먼트가 세그먼트 (710A) (0°세그먼트) 및 세그먼트 (710B) (90°세그먼트) 에 결합될 수도 있다. 이러한 결합은, 상부 세그먼트 (710) 로부터의 복사가 2개의 분리된 모드로서 간주될 수 있기 때문에, 문제가 되지 않는다. 한 모드는 좌측의 인접 세그먼트에 결합하는 것에 기인하지만, 다른 모드는 우측의 인접 세그먼트에 결합하는 것에 기인한다. 그러나, 양 모드들은 동일 방향으로 복사를 제공할 수 있도록, 동조된다. 따라서, 이 이중 결합은 결합된 다중 세그먼트 안테나의 동작에는 해롭지 않다.
이 세그먼트화된 복사체 나선형 안테나의 하나의 부가적인 이점은, 이미 제조한 후에 안테나를 동조시키는 것이 매우 손쉽다는 것이다. 세그먼트 (708, 710) 를 트리밍시켜 안테나를 간단히 동조시킬 수 있다. 원한다면, 이는 안테나의 전체 길이를 변경하지 않고도 이루어질 수도 있다.
V. 듀얼밴드 결합형 세그먼트 안테나
일부 응용에서는, 2개의 주파수에서 동작하는 안테나를 구비하는 것이 바람직하다. 이러한 응용의 일예로는 하나의 송신용 주파수와 수신용의 제 2 주파수에서 동작하는 통신시스템이 있다. 듀얼밴드 성능을 얻기 위한 종래기술의 일례로는 2개의 싱글밴드 4선 나선형 안테나를 단부끼리 적층시켜 하나의 긴 실린더를 형성하는 것이 있다. 예를들어, 시스템 설계자는 L 및 S 밴드 양자에서 동작특성을 얻기 위하여, L-밴드 및 S-밴드 안테나를 적층할 수도 있다. 그러나, 그렇게 적층하면, 안테나의 전체 길이가 증대된다.
듀얼밴드 안테나의 전체 길이를 줄이기 위해, 본 발명자는 2개의 나선형 안테나의 적층을 요하지 않는 듀얼밴드 결합형 세그먼트 안테나를 개발하였다. 본 발명에 따른 듀얼밴드 결합형 세그먼트 안테나는 2개의 싱글밴드 안테나를 서로 효과적으로 "오버레이 (overlay)" 시킨다.
도 12a 는 U자형 세그먼트를 갖는 4선 싱글밴드 결합형 다중 세그먼트 나선형 안테나 (1200) 의 평면도를 나타낸 다이어그램이다. 이 실시예에서, 복사체 (1204) 는 복사체 부분 (1202) 에 직선 세그먼트 (1208) 및 U자형 세그먼트 (1210) 를 포함한다. 직선 세그먼트 (1208) 는 복사체 부분 (1202) 의 제 2 단부 (1234) 로부터 제 1 단부 (1232) 방향으로 연장하지만, U자형 세그먼트 (1210) 는 복사체 부분 (1202) 의 제 1 단부 (1232) 로부터 제 2 단부 (1234) 방향으로 연장한다. U자형 세그먼트 (1210) 는 U자형 또는 예를들어 헤어핀, 편자 또는 이와는 다른 유사 형태와 같은, 부분적으로 포위된 다른 형상에 거의 가까운, 여러가지 다른 형상으로 이루어질 수 있다.
나타낸 실시예에서, U자형 세그먼트 (1210) 는 3개의 섹션, 즉 제 1 단부 (1232) 로부터 제 2 단부 (1234) 방향으로 연장하는 제 1 섹션 (1262), 제 1 섹션 (1262) 에 인접한 제 2 섹션 (1264), 및 제 1 섹션 (1262) 과 제 2 섹션 (1264) 을 결합하는 제 3 섹션 (1266) 을 갖는 것으로 설명할 수 있다. 직선 세그먼트 (1208) 는, 세그먼트들 (1208, 1210) 이 물리적으로는 분리되지만 전자기적으로는 서로 결합되도록, U자형 세그먼트 (1210) 에 근접되어 있다. 나타낸 실시예에서는, U자형 세그먼트 (1210) 의 모서리가 비교적 뽀족하다. 다른 실시예에서, 그 모서리는 둥글거나 비스듬히 될수도 있거나, 또는 다소 다른 선택적인 형상일 수도 있다.
듀얼밴드 동작을 달성하기 위해서는, 제 2 의 싱글밴드 나선형 안테나가 싱글밴드 결합형 다중 세그먼트 나선형 안테나 (1200) 의 구조체에 결합된다. 그렇게 결합된 듀얼밴드 결합형 세그먼트 나선형 안테나 (1220) 가 일 실시예에 따라 도 12b 에 도시되어 있다. 도 12b 에 나타낸 실시예는 4선의 실시예이지만, 듀얼밴드 안테나는 1선, 2선 및 다른 x선 실시예로 실시될 수도 있다.
도 12b 는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼밴드 결합형 세그먼트 나선형 안테나 (1220) 의 평면도이다. 안테나 (1220) 는 복사체 부분 (1202) 을 가로질러 연장하는 2 세트의 복사체 (1204, 1212) 로 구성된다. 복사체 (1204 및 1212) 각각은 지정된 동작 주파수에서 공진함으로써, 듀얼밴드 동작을 제공한다. 복사체 (1204) 는 도 12a 를 참조하여 위에서 설명한 바와 같이, 세그먼트 (1208, 1210) 로 구성된다.
복사체 (1204) 는 제 1 동작주파수 υ/λ1로 공진한다. 피드 네트워크 (1272) 는 제 1 주파수f 1= υ/λ1의 직교위상 신호 (즉, 0°, 90°, 180° 및 270° 신호) 를 복사체 (1204) 에 제공한다.
복사체 (1212) 는 U자형 세그먼트 (1210) 내에 배치된다. 복사체 (1212) 는 제 2 동작주파수 υ/λ2로 공진한다. 피드 네트워크 (1274) 는 제 2 주파수f 2= υ/λ2의 직교위상 신호 (즉, 0°, 90°, 180° 및 270° 신호) 를 복사체 (1212) 에 제공한다. U자형 세그먼트 (1210) 가 복사체 (1212) 를 포위하기 때문에, U자형 세그먼트 (1210) 는 2개의 주파수 대역을 분리시키도록 기능하게 된다.
이하, 듀얼밴드 결합형 세그먼트 나선형 안테나 (1220) 의 구조와 동작을 설명한다.
도 13 은 세그먼트 (1210) 및 복사체 (1212) 상의 전류분포를 나타낸 다이어그램이다. 나타낸 실시예에서, 복사체 (1212) 는 λ2/4 로서, 제 1 단부 (1232) 로부터 피드된다. 섹션 (1262, 1264, 1266) 의 총길이는 λ2이다. (분포곡선 (1304) 으로 나타낸) 복사체 (1212) 내의 전류는 제 1 섹션 (1262) 에 결합된다. 섹션 (1262, 1264, 1266) 의 총길이가 λ2이기 때문에, 전류분포 곡선 (1308) 으로 나타낸 바와 같이, 정재파 (standing wave) 가 세그먼트 (1210) 둘레에서 포개진다. 섹션 (1262) 상의 전류는 섹션 (1264) 상의 전류와 동일하면서 반대이기 때문에, 이들 전류는 복사체 (1208) 상에서 상쇄되어, 주파수 υ/λ1의 복사를 주파수 υ/λ2로부터 효과적으로 격리시킨다.
일 실시예에서, 듀얼밴드 결합형 세그먼트 나선형 안테나 (1220) 가, 프린트 회로보드 또는 이외의 이와 유사한 다른 기술 (스트립 안테나) 를 이용하여 구현된다. 이 실시예를, 도 14a 및 도 14b 를 참조하여 좀더 자세하게 설명하기로 한다. 스트립 실시예인 듀얼밴드 결합형 세그먼트 나선형 안테나는 절연 기판상으로 에칭된 스트립 복사체 (1204, 1212) 로 구성된다. 기판은 원통형, 원뿔형, 또는 복사체가 그 형상의 중심축 둘레를 나선형으로 (바람직하게는 대칭적으로) 감겨지는, 또 다른 적당한 형상으로 롤링된 얇은 가요성 재료이다.
도 14a 및 도 14b 는 듀얼밴드 결합형 세그먼트 나선형 안테나 (1220) 를 제조하는데 사용되는 구성요소를 나타낸 것이다. 도 14a 및 도 14b 는 기판의 원거리 표면 (1400) 및 근거리표면 (1402) 의 개관을 각각 나타낸 것이다. 이 듀얼밴드 결합형 세그먼트 나선형 안테나 (1220) 는 복사체 부분 (1404), 제 1 피드부 (1406) 및 제 2 피드부 (1408) 를 포함한다. 설명을 위해, 복사체 부분 (1404) 은 피드부 (1408) 에 인접한 제 1 단부 (1232) 및 (복사체 부분 (1404) 의 대향 단부상에) 피드부 (1406) 에 인접한 제 2 단부 (1434) 를 갖는다.
여기서 설명하고 도시한 실시예에서, 안테나는, 기판을 원통형, 원뿔형, 또는 다른 형태로 형성하되 형성된 원통의 외부 표면상에 근거리 표면이 존재하도록 형성하여 제조되는 것으로 설명하였다. 다른 실시예에서는, 기판을 적절한 형태로 형성하되 그 형상의 외부 표면상에 원거리 표면이 존재하도록 형성한다.
일 실시예에서, 절연 기판은 폴리테트라플루오로에탈렌 (PTFE), PTFE/유리 복합체, 또는 상술한 종래 나선형 안테나에 제공되는 다른 절연 재료로 이루어진 얇은 가요성 층이다.
도 14a 및 도 14b 에 나타낸 실시예에서, 피드 네트워크 (1272) 는 원거리 표면 (1400) 상의 피드부 (1406) 에서 에칭된다. 즉, 피드 네트워크 (1272) 의 신호 트레이스는 피드부 (1406) 의 원거리 표면 (1400) 에서 에칭된다. 피드 네트워크 (1272) 용 접지평면 (1476) 은 피드부 (1406) 의 근거리 표면 (1402) 상에 제공된다. 피드 네트워크 (1274) 는 근거리 표면 (1402) 상의 피드부 (1408) 에서 에칭된다. 피드 네트워크 (1274) 용 접지평면 (1478) 은 원거리 표면 (1400) 의 피드부 (1408) 에 형성된다.
상술한 실시예에서, 세그먼트 (1208) 는 2 개의 구성 요소 또는 섹션, 즉, 원거리 표면 (1400) 상에 증착된 섹션 (1208B) 및 근거리 표면 (1402) 상에 증착된 섹션 (1208C) 으로 이루어진다. 섹션 (1208A) 및 섹션 (1208B) 가 만나는 지점은 복사체 (1204) 용 피드지점이다. 피드 라인 (1208A) 는 원거리 표면 (1400) 상의 복사체 섹션 (1208B) 의 단부에서 복사체 세그먼트 (1208) 로 및 복사체 세그먼트 (1208) 로부터 신호를 전송하는데 이용된다.
피드라인 (1208A : ℓ피드) 이 접지평면 (1476) 으로부터 연장하는 길이는, 피드 네트워크 (1272) 에 대한 안테나의 임피던스 매칭을 최적화하도록 선택된다. 피드라인 (1208A : ℓ피드) 의 길이는 복사체 섹션 (1208C) 보다 약간 더 길게 선택된다. 특히, 일실시예에서는, 피드라인 (1208A) 가 교차하거나 또는 상부로 연장하는 복사체 섹션 (1208B) 의 단부와 복사체 섹션 (1208C) 의 단부 사이에 적절한 갭이 존재하도록 하기 위해, 1208A 보다 0.01 인치 (2.5mm) 더 짧다.
상술한 실시예에서, 복사체 (1212) 는 2 개의 구성 요소 또는 섹션, 즉, 근거리 표면 (1402) 상에 증착된 섹션 (1212B) 및 원거리 표면 (1400) 상에 증착된 섹션 (1212C) 으로 이루어진다. 세그먼트 (1212B) 와 세그먼트 (1212C) 가 만나는 지점은 복사체 (1212) 를 위한 피드지점이다. 피드라인 (1212A) 은 근거리 표면 (1402) 상의 복사체 섹션 (1212B) 의 단부에서 복사체 세그먼트 (1212) 로부터 및 복사체 세그먼트 (1212) 로 신호를 전송하는데 이용된다.
통상적으로, 피드 라인 (1208A 및 1212A) 은 복사체 섹션 (1208C 및 1212C) 상부의 거의 중앙에 대항하도록 기판상에 각각 증착된다. 접지 평면 (1476 및 1478) 상에서 피드 라인 (1208A 및 1212A) 의 위치는 복사체 섹션 (1208C 및 1212C) 의 각도를 각각 따라갈 수도 있다. 즉, 도 15 에 나타낸 바와 같이, 상이한 각도로 피드 라인 (1208A 및 1212A) 이 피드 네트워크 (1272 및 1274) 에 결합될 수도 있다.
도 15 는 도 14a 와 도 14b 가 서로 중첩된 것을 나타낸 도면이다. 도 15 는, 피드라인 (1208A) 이 구성 요소 또는 섹션 (1208B, 1208C) 과 어떻게 겹치는지 그리고 피드 라인 (1212A) 이 섹션 (1212B 및 1212C) 과는 어떻게 겹치는지를 나타낸다.
도 16 은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼밴드 결합 세그먼트 나선형 안테나의 레이아웃 예를 나타낸 도면이다. 상술한 설명에서, U 형 세그먼트 (1210) 는 복사체 (1212) 의 길이 이상으로 연장하는 것을 주목해야 한다. 본 실시예에서, U 형 세그먼트 (1210) 는 2 개의 부분을 갖는 것으로 설명할 수 있다. 제 1 부분은 기판상에 증착되며 복사체 (1212) 를 수용하기에 충분한 폭으로 분리된 2 개의 인접하는 섹션 (1610A 및 1610B) 으로 이루어진다. 세그먼트 (1210) 의 제 2 부분은 제 1 부분을 초과하여 연장하고 또한 2 개의 인접하는 섹션 (1610C 및 1610D) 로 이루어진다. 그러나, 상술한 실시예에서, 상기 섹션 (1610C 및 1610D) 은 섹션 (1610A 및 1610B) 보다 서로 더 근접하여 이격되지만, 그 사이에 복사체 (1212) 가 증착되지 않는 것이 바람직하다.
이상의 구성에 의해, 세그먼트 (1208) 가 복사체 (1212) 와 겹치지 않으면서, 세그먼트 (1208 및 1210) 가 서로 겹치게 된다. 또한, 이와 같은 구성에 의해, 더욱 인접한 세그먼트 (1210) 의 부분에 걸쳐 세그먼트 (1208 및 1210) 의 삽입이 발생하게 되어, 안테나의 직경이 감소하게 된다.
도 17 은 U 형 세그먼트 (1210) 가 비대칭인 실시예의 예를 나타낸 것이다. 이 실시예에서, U 형 세그먼트 (1210) 는 양 섹션 상부의 피드부로 계속 연장하지 않는다. 여기서, 세그먼트 (1610A, 1610C 및 1610D) 는, 세그먼트 (1610C 및 1610D) 에 의해 둘러싸인 영역으로 세그먼트 (1212A, 1212B 또는 1212C) 를 연장하지 않고도 재차 이용될 수 있다. 이 실시예에서는, 각 복사체 부분 (1210) 에 대한 세그먼트 (1610B) 가 생략된다.
도 16 및 도 17 에 나타낸 실시예의 하나의 이점은, 주어진 복사체 부분의 폭에 있어서, 세그먼트 (1210) 의 폭이 증가될 수 있다는 것이다. 따라서, 도 17 에 나타낸 실시예는 제 2 주파수에서 동작하는 증가된 대역폭을 제공할 수 있다.
이상의 바람직한 실시예의 설명은 당업자가 본 발명을 실시하거나 이용할 수 있도록 하기 위하여 제공된다. 이들 실시예들에 대한 여러가지 변형예는 당업자에게는 용이하게 알 수 있을 것이며, 여기에 정의된 특유한 원리는 본 발명의 발명력을 이용함이 없이 다른 실시예에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타낸 실시예에 한정하려는 것이 아니라 여기에 개시된 원리와 신규한 특징에 부합하는 최광의의 범주를 부여하려는 것이다.

Claims (25)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 복사체 부분과, 하나 이상의 복사체들의 제 1 세트와 하나 이상의 복사체들의 제 2 세트를 가지는 듀얼밴드 나선형 안테나로서,
    상기 제 1 세트의 복사체는,
    상기 복사체 부분의 상기 제 2 단부로부터 상기 복사체 부분의 상기 제 1 단부쪽으로 나선형으로 연장하는 제 1 복사체 세그먼트; 및
    상기 복사체 부분의 상기 제 1 단부로부터 상기 복사체 부분의 상기 제 2 단부쪽으로 나선형으로 연장하는 U 자형 복사체 세그먼트를 구비하고,
    상기 U 자형 복사체 세그먼트는,
    상기 복사체 부분의 상기 제 1 단부로부터 상기 복사체 부분의 상기 제 2 단부쪽으로 연장하고 소정의 제 1 폭만큼 이격된 2 개의 제 1 섹션을 구비하는 제 1 부분; 및
    상기 2 개의 제 1 섹션으로부터 연장되며 상기 제 1 섹션들의 폭보다 더 좁은 폭만큼 이격된 2 개의 제 2 섹션을 구비하고 상기 복사체 부분의 상기 제 2 단부쪽의 상기 제 2 섹션의 단부들 사이를 연결하는 제 3 섹션을 갖는 제 2 부분을 구비하며,
    상기 제 2 세트의 복사체는 상기 U 자형 세그먼트 내에 배치됨으로써,
    상기 제 1 세트의 복사체들은 제 1 주파수에서 공진하며, 상기 제 2 세트의 복사체들은 제 2 주파수에서 공진하는 것을 특징으로 하는 듀얼밴드 나선형 안테나.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 복사체 부분을 가지는 듀얼밴드 나선형 안테나로서,
    상기 제 1 단부로부터 상기 제 2 단부쪽으로 연장하고 제 1 주파수에서 공진하는 제 1 복사체; 및
    상기 제 1 단부로부터 상기 제 2 단부쪽으로 연장하고 제 2 선택 주파수에서 공진하는 제 2 복사체를 구비하고,
    상기 제 1 복사체는,
    상기 복사체 부분의 상기 제 2 단부로부터 상기 복사체 부분의 상기 제 1 단부쪽으로 나선형으로 연장하는 제 1 복사체 세그먼트, 및
    상기 복사체 부분의 상기 제 1 단부로부터 상기 복사체 부분의 상기 제 2 단부쪽으로 나선형으로 연장하고, 상기 제 2 단부쪽에 위치하는 폐쇄된 단부를 갖는 사실상 U 자형의 형태를 가지며, 상기 제 1 세그먼트와는 이격되면서 상기 제 1 세그먼트의 길이 부분을 따라 중첩되는 제 2 복사체 세그먼트를 구비하는 2 개의 세그먼트로 분할되며,
    상기 제 1 복사체 세그먼트는, 상기 나선형 안테나가 제 1 선택 주파수에서 공진하도록 상기 제 1 복사체 세그먼트와 상기 제 2 복사체 세그먼트가 서로 전자기적으로 결합되는 상기 중첩영역에서 상기 제 2 복사체 세그먼트에 근접하고,
    상기 제 2 복사체는 상기 사실상 U 자형의 제 2 복사체 세그먼트에 의해 적어도 부분적으로는 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 듀얼밴드 나선형 안테나.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 복사체들은, 이 복사체들이 나선형으로 감길수 있도록 형상화된 절연기판 상에 증착되는 스트립 형태의 도전재들을 구비하는 것을 특징으로 하는 듀얼밴드 나선형 안테나.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 절연기판은 실린더 형태나 원뿔형태 중 하나의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 듀얼밴드 나선형 안테나.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 세그먼트는 상기 제 2 복사체를 모든 방향에서 거의 둘러싸는 것을 특징으로 하는 듀얼밴드 나선형 안테나.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 복사체 세그먼트는,
    공통 중심축으로부터 오프셋되고 상기 복사체 부분의 상기 제 1 단부로부터 상기 제 2 복사체 세그먼트의 상기 U 자형 부분으로 연장되도록 서로 직렬로 연결되는 제 1 서브섹션과 제 2 서브섹션; 및
    공통 중심축으로부터 오프셋되고 상기 U 자형 부분으로부터 상기 복사체 부분의 상기 제 1 단부쪽으로 연장되도록 서로 직렬로 연결되는 제 3 서브섹션과 제 4 서브섹션을 구비하고,
    상기 제 1 서브섹션 및 상기 제 4 서브섹션은, 이들 사이에 상기 제 2 복사체가 배치될 수 있도록 소정의 제 1 폭만큼 이격되며,
    상기 제 2 서브섹션 및 상기 제 3 서브섹션은, 상기 소정의 제 1 폭보다 더 좁은 소정의 제 2 폭만큼 이격되는 것을 특징으로 하는 듀얼밴드 나선형 안테나.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 서브섹션 및 상기 제 4 서브섹션의 길이는 사실상 동일하고,
    상기 제 2 서브섹션 및 상기 제 3 서브섹션의 길이도 사실상 동일한 것을 특징으로 하는 듀얼밴드 나선형 안테나.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 서브섹션 및 상기 제 4 서브섹션의 길이는 사실상 동일하지 않은 것을 특징으로 하는 듀얼밴드 나선형 안테나.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 세그먼트의 길이는 λ1/4이고, λ1은 상기 안테나의 제 1 공진 주파수의 파장인 것을 특징으로 하는 듀얼밴드 나선형 안테나.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 세그먼트의 전체 길이는 λ1이고, λ1은 상기 안테나의 제 1 공진 주파수의 파장인 것을 특징으로 하는 듀얼밴드 나선형 안테나.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 2 세그먼트의 섹션들의 결합길이는 λ1인 것을 특징으로 하는 듀얼밴드 나선형 안테나.
  21. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 복사체 및 상기 제 2 복사체 각각에 4 개의 복사체들을 구비하며,
    상기 제 1 복사체 및 제 2 복사체 각각에 대해 피드 네트워크를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 듀얼밴드 나선형 안테나.
  22. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 세그먼트를 따라 제 2 단부로부터 이격된 지점에 위치하는 상기 제 1 복사체에 대한 피드지점은, 피드 네트워크에 복사체의 임피던스를 정합시키도록 선택되는 것을 특징으로 하는 듀얼밴드 나선형 안테나.
  23. 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 복사체 부분을 가지는 듀얼밴드 나선형 안테나로서,
    상기 제 1 단부로부터 상기 제 2 단부쪽으로 연장하고 제 1 주파수에서 공진하는 제 1 복사체; 및
    제 2 선택 주파수에서 공진하는 제 2 복사체를 구비하고,
    상기 제 1 복사체는,
    상기 복사체 부분의 상기 제 2 단부로부터 상기 복사체 부분의 상기 제 1 단부쪽으로 나선형으로 연장하는 제 1 복사체 세그먼트, 및
    상기 복사체 부분의 상기 제 1 단부로부터 상기 복사체 부분의 상기 제 2 단부쪽으로 나선형으로 연장하고, 상기 제 2 단부쪽에 위치하는 폐쇄된 단부를 갖는 사실상 J 자형의 형태를 가지고, 상기 제 1 단부로부터 상기 제 2 단부쪽으로 연장하는 제 1 레그 (leg), 상기 제 1 단부쪽으로 연장하는 제 2 레그 및 상기 제 1 레그와 상기 제 2 레그를 연결하는 연결부를 가지며, 상기 제 1 세그먼트와는 이격되면서 상기 제 1 세그먼트의 길이 부분을 따라 중첩되는 제 2 복사체 세그먼트를 구비하는 2 개의 세그먼트로 분할되며,
    상기 제 1 복사체 세그먼트는, 상기 나선형 안테나가 제 1 선택 주파수에서 공진하도록 상기 제 1 복사체 세그먼트와 상기 제 2 복사체 세그먼트가 서로 전자기적으로 결합되는 상기 중첩영역에서 상기 제 2 복사체 세그먼트에 근접하고,
    상기 제 2 복사체는 상기 제 1 레그에 인접한 상기 제 1 단부로부터 상기 제 2 레그쪽으로 연장하는 것을 특징으로 하는 듀얼밴드 나선형 안테나.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 제 2 복사체 세그먼트는, 상기 제 1 단부에 근접한 발단부 (proximal end), 및 상기 제 2 레그쪽으로 연장하되 상기 제 1 단부와 상기 제 2 단부 사이의 방향으로 상기 제 2 레그와 이격되는 말단부 (distal end) 를 구비하는 것을 특징으로 하는 듀얼밴드 나선형 안테나.
  25. 제 1 단부와 제 2 단부를 갖는 복사체 부분을 가지는 듀얼밴드 나선형 안테나로서,
    상기 제 1 단부로부터 상기 제 2 단부쪽으로 연장하며 제 1 주파수에서 공진하는 제 1 복사체; 및
    상기 제 1 단부로부터 상기 제 2 단부쪽으로 연장하며 제 2 주파수에서 공진하는 제 2 복사체를 구비하고,
    상기 제 1 복사체는,
    상기 복사체 부분의 상기 제 2 단부로부터 상기 복사체 부분의 상기 제 1 단부쪽으로 나선형으로 연장하는 제 1 복사체 세그먼트; 및
    상기 제 2 단부쪽으로 위치하고 상기 제 1 세그먼트와는 이격되면서 상기 제 1 세그먼트의 길이부분을 따라 중첩하는 굴곡부를 가지며, 상기 복사체 부분의 상기 제 1 단부로부터 상기 복사체 부분의 상기 제 2 단부쪽으로 나선형으로 연장하는 제 2 복사체 세그먼트를 구비하는 2 개의 세그먼트로 분할되며,
    상기 제 2 복사체 세그먼트는,
    공통 중심축으로부터 오프셋되도록 서로 직렬로 연결되고 상기 복사체 부분의 상기 제 1 단부로부터 상기 제 2 복사체 세그먼트의 상기 굴곡부로 연장되는 제 1 서브섹션 및 제 2 서브섹션을 구비하며, 상기 복사체 부분의 상기 제 1 단부로부터 상기 제 2 복사체 세그먼트의 상기 굴곡부로 연장하는 제 1 섹션,
    공통 중심축으로부터 오프셋되도록 서로 직렬로 연결되고 상기 굴곡부로부터 상기 복사체 부분의 상기 제 1 단부쪽으로 연장되는 제 3 서브섹션 및 제 4 서브섹션을 구비하며, 상기 굴곡부로부터 상기 복사체 부분의 상기 제 1 단부쪽으로 연장하고 상기 제 1 섹션에 인접하는 제 2 섹션, 및
    상기 굴곡부에서 상기 제 1 섹션과 상기 제 2 섹션을 연결하는 제 3 섹션을 구비하고,
    상기 제 2 복사체는 상기 제 2 복사체 세그먼트에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸이며,
    상기 제 1 서브섹션과 상기 제 4 서브섹션은, 이들 사이에 상기 제 2 복사체가 배치될 수 있도록 소정의 제 1 폭만큼 이격되고,
    상기 제 2 서브섹션과 상기 제 3 서브섹션은, 상기 소정의 제 1 폭보다 더 좁은 소정의 제 2 폭만큼 이격되는 것을 특징으로 하는 듀얼밴드 나선형 안테나.
KR10-1999-7000869A 1996-07-31 1997-07-31 듀얼밴드 결합형 세그먼트 나선형 안테나 Expired - Lifetime KR100470001B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/690,117 US5986620A (en) 1996-07-31 1996-07-31 Dual-band coupled segment helical antenna
US690,117 1996-07-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000029756A KR20000029756A (ko) 2000-05-25
KR100470001B1 true KR100470001B1 (ko) 2005-02-04

Family

ID=24771173

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-1999-7000869A Expired - Lifetime KR100470001B1 (ko) 1996-07-31 1997-07-31 듀얼밴드 결합형 세그먼트 나선형 안테나

Country Status (15)

Country Link
US (1) US5986620A (ko)
EP (1) EP0916167B1 (ko)
JP (1) JP2000516071A (ko)
KR (1) KR100470001B1 (ko)
CN (1) CN1107992C (ko)
AR (1) AR008414A1 (ko)
AT (1) ATE236461T1 (ko)
AU (1) AU718294B2 (ko)
BR (1) BR9710634A (ko)
CA (1) CA2261906C (ko)
DE (1) DE69720467T2 (ko)
RU (1) RU99104158A (ko)
TW (1) TW345761B (ko)
WO (1) WO1998005087A1 (ko)
ZA (1) ZA976615B (ko)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5990847A (en) * 1996-04-30 1999-11-23 Qualcomm Incorporated Coupled multi-segment helical antenna
US6278414B1 (en) 1996-07-31 2001-08-21 Qualcomm Inc. Bent-segment helical antenna
US5986620A (en) * 1996-07-31 1999-11-16 Qualcomm Incorporated Dual-band coupled segment helical antenna
US5909196A (en) * 1996-12-20 1999-06-01 Ericsson Inc. Dual frequency band quadrifilar helix antenna systems and methods
US5920292A (en) * 1996-12-20 1999-07-06 Ericsson Inc. L-band quadrifilar helix antenna
US5896113A (en) * 1996-12-20 1999-04-20 Ericsson Inc. Quadrifilar helix antenna systems and methods for broadband operation in separate transmit and receive frequency bands
JP3314654B2 (ja) * 1997-03-14 2002-08-12 日本電気株式会社 ヘリカルアンテナ
AU6941198A (en) * 1997-03-27 1998-10-22 Qualcomm Incorporated An antenna and a feed network for an antenna
US6184844B1 (en) * 1997-03-27 2001-02-06 Qualcomm Incorporated Dual-band helical antenna
US6229499B1 (en) * 1999-11-05 2001-05-08 Xm Satellite Radio, Inc. Folded helix antenna design
GB0015019D0 (en) * 2000-06-20 2000-08-09 Univ Bradford Directional antenna
US6535179B1 (en) 2001-10-02 2003-03-18 Xm Satellite Radio, Inc. Drooping helix antenna
US6621458B1 (en) 2002-04-02 2003-09-16 Xm Satellite Radio, Inc. Combination linearly polarized and quadrifilar antenna sharing a common ground plane
US20030216729A1 (en) * 2002-05-20 2003-11-20 Marchitto Kevin S. Device and method for wound healing and uses therefor
US6653987B1 (en) * 2002-06-18 2003-11-25 The Mitre Corporation Dual-band quadrifilar helix antenna
JP2007060617A (ja) * 2005-07-28 2007-03-08 Mitsumi Electric Co Ltd アンテナ装置
JP2007221185A (ja) * 2006-02-14 2007-08-30 Mitsumi Electric Co Ltd 円偏波アンテナ
WO2008008904A1 (en) * 2006-07-12 2008-01-17 Mobile Satellite Ventures, Lp Miniaturized quadrifilar helix antenna
KR100821981B1 (ko) * 2007-02-02 2008-04-15 이성철 무지향성 안테나
KR101383465B1 (ko) * 2007-06-11 2014-04-10 삼성전자주식회사 휴대 단말기에 적용되는 다중대역 안테나
KR100981883B1 (ko) * 2008-04-30 2010-09-14 주식회사 에이스테크놀로지 지연파 구조를 이용한 광대역 내장형 안테나
BRPI1009330A2 (pt) * 2009-03-12 2016-03-08 Sarantel Ltd antena carregada de modo dielétrico
US8106846B2 (en) 2009-05-01 2012-01-31 Applied Wireless Identifications Group, Inc. Compact circular polarized antenna
US8456375B2 (en) * 2009-05-05 2013-06-04 Sarantel Limited Multifilar antenna
US8618998B2 (en) 2009-07-21 2013-12-31 Applied Wireless Identifications Group, Inc. Compact circular polarized antenna with cavity for additional devices
GB201109000D0 (en) * 2011-05-24 2011-07-13 Sarantel Ltd A dielectricaly loaded antenna
CN103427147B (zh) * 2012-05-25 2016-08-31 中安消物联传感（深圳）有限公司 一种天线装置及包括该装置的安防系统
CN107234393B (zh) * 2017-07-21 2023-03-10 天津航天机电设备研究所 四臂螺旋天线的加工工装
US10700428B2 (en) 2018-02-06 2020-06-30 Harris Solutions NY, Inc. Dual band octafilar antenna
CN109255165B (zh) * 2018-08-24 2022-06-28 中国电子科技集团公司第二十九研究所 一种提高螺旋天线带宽的方法

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3369243A (en) * 1965-01-18 1968-02-13 Univ Illinois Log-periodic antenna structure
US4008479A (en) * 1975-11-03 1977-02-15 Chu Associates, Inc. Dual-frequency circularly polarized spiral antenna for satellite navigation
US4148030A (en) * 1977-06-13 1979-04-03 Rca Corporation Helical antennas
JPS56160102A (en) * 1980-05-13 1981-12-09 Koki Tanaka Folded antenna using coaxial line
US4349824A (en) * 1980-10-01 1982-09-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Around-a-mast quadrifilar microstrip antenna
US4658262A (en) * 1985-02-19 1987-04-14 Duhamel Raymond H Dual polarized sinuous antennas
JPS62188506A (ja) * 1986-02-14 1987-08-18 Mitsubishi Electric Corp アンテナ装置
US4725845A (en) * 1986-03-03 1988-02-16 Motorola, Inc. Retractable helical antenna
FR2624656B1 (fr) * 1987-12-10 1990-05-18 Centre Nat Etd Spatiales Antenne de type helice et son procede de realisation
FR2654554B1 (fr) * 1989-11-10 1992-07-31 France Etat Antenne en helice, quadrifilaire, resonnante bicouche.
JP2832476B2 (ja) * 1990-02-14 1998-12-09 望 長谷部 ヘリカルアンテナ
US5198831A (en) * 1990-09-26 1993-03-30 501 Pronav International, Inc. Personal positioning satellite navigator with printed quadrifilar helical antenna
JP3185233B2 (ja) * 1991-03-18 2001-07-09 株式会社日立製作所 携帯無線機用小型アンテナ
US5559524A (en) * 1991-03-18 1996-09-24 Hitachi, Ltd. Antenna system including a plurality of meander conductors for a portable radio apparatus
US5346300A (en) * 1991-07-05 1994-09-13 Sharp Kabushiki Kaisha Back fire helical antenna
US5541617A (en) * 1991-10-21 1996-07-30 Connolly; Peter J. Monolithic quadrifilar helix antenna
US5349365A (en) * 1991-10-21 1994-09-20 Ow Steven G Quadrifilar helix antenna
AU687349B2 (en) * 1992-04-24 1998-02-26 Industrial Research Limited Steerable beam helix antenna
US5359340A (en) * 1992-09-30 1994-10-25 Fujitsu Limited Helical antenna for portable radio communication equipment
US5485170A (en) * 1993-05-10 1996-01-16 Amsc Subsidiary Corporation MSAT mast antenna with reduced frequency scanning
US5479180A (en) * 1994-03-23 1995-12-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army High power ultra broadband antenna
US5450093A (en) * 1994-04-20 1995-09-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Center-fed multifilar helix antenna
EP0715369B1 (en) * 1994-12-01 1999-07-28 Indian Space Research Organisation A multiband antenna system
US5581268A (en) * 1995-08-03 1996-12-03 Globalstar L.P. Method and apparatus for increasing antenna efficiency for hand-held mobile satellite communications terminal
US5793338A (en) * 1995-08-09 1998-08-11 Qualcomm Incorporated Quadrifilar helix antenna and feed network
US5572172A (en) * 1995-08-09 1996-11-05 Qualcomm Incorporated 180° power divider for a helix antenna
US5600341A (en) * 1995-08-21 1997-02-04 Motorola, Inc. Dual function antenna structure and a portable radio having same
US5828348A (en) * 1995-09-22 1998-10-27 Qualcomm Incorporated Dual-band octafilar helix antenna
US5872549A (en) * 1996-04-30 1999-02-16 Trw Inc. Feed network for quadrifilar helix antenna
US5990847A (en) * 1996-04-30 1999-11-23 Qualcomm Incorporated Coupled multi-segment helical antenna
US6278414B1 (en) * 1996-07-31 2001-08-21 Qualcomm Inc. Bent-segment helical antenna
US5986620A (en) * 1996-07-31 1999-11-16 Qualcomm Incorporated Dual-band coupled segment helical antenna
GB2322011A (en) * 1997-02-04 1998-08-12 Ico Services Ltd Antenna and fabrication method
US6184844B1 (en) * 1997-03-27 2001-02-06 Qualcomm Incorporated Dual-band helical antenna
DE19738150A1 (de) * 1997-09-01 1999-03-11 Mahlo Gmbh & Co Kg Verfahren zur Erkennung des Feuchtegrades
JP2001051825A (ja) * 1999-08-04 2001-02-23 Casio Comput Co Ltd 表示制御装置及び記憶媒体

Also Published As

Publication number Publication date
HK1019964A1 (en) 2000-03-03
WO1998005087A1 (en) 1998-02-05
RU99104158A (ru) 2001-01-27
EP0916167B1 (en) 2003-04-02
CN1107992C (zh) 2003-05-07
AU718294B2 (en) 2000-04-13
CA2261906A1 (en) 1998-02-05
BR9710634A (pt) 2001-11-20
KR20000029756A (ko) 2000-05-25
TW345761B (en) 1998-11-21
EP0916167A1 (en) 1999-05-19
DE69720467T2 (de) 2004-03-18
JP2000516071A (ja) 2000-11-28
CA2261906C (en) 2004-07-06
AU3969297A (en) 1998-02-20
US5986620A (en) 1999-11-16
CN1231773A (zh) 1999-10-13
DE69720467D1 (de) 2003-05-08
ATE236461T1 (de) 2003-04-15
ZA976615B (en) 1999-01-22
AR008414A1 (es) 2000-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100470001B1 (ko) 듀얼밴드 결합형 세그먼트 나선형 안테나
JP3662591B2 (ja) 結合された複数セグメントの螺旋アンテナ
WO1998005087A9 (en) Dual-band coupled segment helical antenna
US6278414B1 (en) Bent-segment helical antenna
JP3314654B2 (ja) ヘリカルアンテナ
JP2001518251A (ja) デュアルバンド結合セグメントのヘリカルアンテナ
WO1998005090A9 (en) Bent-segment helical antenna
KR20010005605A (ko) 안테나 및 안테나의 급전망
WO1998044590A9 (en) An antenna and a feed network for an antenna
MXPA99001096A (en) Dual-band coupled segment helical antenna
HK1019964B (en) Dual-band coupled segment helical antenna
HK1020805B (en) Bent-segment helical antenna
HK1010965B (en) Coupled multi-segment helical antenna
MXPA99001094A (en) Bent-segment helical antenna

Legal Events

Date Code Title Description
PA0105 International application

Patent event date: 19990201

Patent event code: PA01051R01D

Comment text: International Patent Application

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20020716

Comment text: Request for Examination of Application

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20041026

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20050126

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20050126

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20080103

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20090204

Start annual number: 5

End annual number: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20091230

Start annual number: 6

End annual number: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20101229

Start annual number: 7

End annual number: 7

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20111228

Start annual number: 8

End annual number: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121227

Year of fee payment: 9

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20121227

Start annual number: 9

End annual number: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131227

Year of fee payment: 10

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20131227

Start annual number: 10

End annual number: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141230

Year of fee payment: 11

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20141230

Start annual number: 11

End annual number: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151230

Year of fee payment: 12

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20151230

Start annual number: 12

End annual number: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161229

Year of fee payment: 13

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20161229

Start annual number: 13

End annual number: 13

PC1801 Expiration of term