KR102535406B1 - Vertical radiation pattern control antenna for unmand vehicle - Google Patents
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Abstract
무인 이동체를 위한 전방향성 수직빔 방향 제어 안테나가 개시된다. 일 실시예에 따른 전방향성 수직빔 방향 제어를 위한 안테나는 유전체; 상기 유전체의 상면 상에 인쇄되는 방사부; 상기 유전체의 하면 상에 인쇄되는 접지면; 상기 접지면의 둘레를 따라 인쇄되는 전송 선로; 상기 방사부의 중심으로부터 상기 접지면을 향하는 방향으로 상기 유전체를 관통하여 연장되는 급전 선로; 상기 급전 선로를 기준으로 일정 거리 떨어진 상기 방사부에서의 위치로부터 상기 접지면을 향하는 방향으로 유전체를 관통하여 상기 접지면까지 연장되며, 일단이 상기 방사부에 연결되고 타단이 상기 접지면에 형성된 쓰루홀에 위치하는 단락 선로; 및 상기 쓰루홀의 중심과 상기 쓰루홀의 둘레 사이에 위치하며, 일단이 상기 단락 선로의 타단에 연결되고 타단이 상기 쓰루홀의 둘레에 연결되는 개폐 스위치 소자를 포함할 수 있다.An omnidirectional vertical beam direction control antenna for an unmanned mobile vehicle is disclosed. An antenna for omnidirectional vertical beam direction control according to an embodiment includes a dielectric material; a radiation portion printed on an upper surface of the dielectric; a ground plane printed on the lower surface of the dielectric; a transmission line printed along the circumference of the ground plane; a feed line extending through the dielectric in a direction from the center of the radiation portion toward the ground plane; A trough extending from a position in the radiation part separated by a predetermined distance from the power supply line to the ground plane through the dielectric in a direction toward the ground plane, one end connected to the radiation section and the other end formed on the ground plane. Short-circuit line located in the hall; and an opening/closing switch element located between a center of the through hole and a circumference of the through hole, one end connected to the other end of the shorting line and the other end connected to the circumference of the through hole.
Description
아래 개시는 무인 이동체를 위한 전방향성 수직빔 방향 제어 안테나에 관한 것이다.The disclosure below relates to an omnidirectional vertical beam direction control antenna for an unmanned mobile vehicle.
무인 이동체에서 정보(예: 제어 정보, 센싱 정보)를 수집하기 위하여, 지상의 고정 위치에서 사용되는 제어 장치와 무인 이동체에 탑재되는 송수신 장치에는 일반적으로 전방향성 안테나가 사용된다. 전방향성 안테나의 전파 방사 특성은 수평면 방향으로는 전방향성을 나타내지만 안테나의 수직방향으로 영점(Null)이 형성되고 수평 방향으로 최대 방사 방향이 형성된다.In order to collect information (eg, control information, sensing information) from an unmanned mobile vehicle, an omnidirectional antenna is generally used in a control device used at a fixed location on the ground and a transmitting/receiving device mounted on an unmanned mobile vehicle. The radio wave radiation characteristics of an omnidirectional antenna show omnidirectionality in the horizontal direction, but a null is formed in the vertical direction of the antenna and a maximum radiation direction is formed in the horizontal direction.
무인 이동체가 탑재된 송수신장치를 사용하여 통신을 할 때, 지상의 제어 장치와 무인 이동체가 이루는 방사 방향의 각도는 무인 이동체의 이동과 움직임에 따라 다양하게 변화하는 특징이 있다. 일반적으로, 제어 장치의 수직 축 방향을 따라 영점 방향이 형성되는 경향이 있다. 또한, 전방향성 안테나는 일정한 주파수에서 방사 방향과 세기(예: 안테나 이득)가 정해진 모양으로 고정되어 사용된다.When communicating using a transmitter/receiver equipped with an unmanned mobile body, a control device on the ground and a radial angle between the unmanned mobile body and the unmanned mobile body vary according to the movement and movement of the unmanned mobile body. In general, the direction of the zero point tends to be formed along the direction of the vertical axis of the control device. In addition, the omnidirectional antenna is used with a fixed radiation direction and strength (eg, antenna gain) in a predetermined shape at a constant frequency.
방사 방향을 조절하여 사용 가능한 안테나들은 방향성 안테나가 일반적이므로 방사 방향을 추적할 수 있는 계산 장치와 방향을 기계적으로 제어하기 위한 기계적 회전 장치로 구성하여 사용하는데, 제어를 위한 계산과 회전체 제어를 위한 장치가 복잡하고 탑재 중량이 늘어나기 때문에 지상의 제어 장치에 국한하여 사용되는 것이 일반적이다.Antennas that can be used by adjusting the radiation direction are generally directional antennas, so they are composed of a calculation device that can track the radiation direction and a mechanical rotation device that mechanically controls the direction. Because the device is complicated and the payload increases, it is generally used only for ground control devices.
위에서 설명한 배경기술은 발명자가 본원의 개시 내용을 도출하는 과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.The background art described above is possessed or acquired by the inventor in the process of deriving the disclosure of the present application, and cannot necessarily be said to be known art disclosed to the general public prior to the present application.
실시예들은 무인 이동체에 탑재되는 안테나의 방사 모양을 무인 이동체가 운행되는 환경에 따라 가변할 수 있는 안테나의 구조와 제어 기술을 제공할 수 있다.Embodiments may provide an antenna structure and control technology capable of varying a radiation shape of an antenna mounted on an unmanned mobile vehicle according to an environment in which the unmanned mobile vehicle operates.
실시예들은 안테나의 전방향성 특성을 유지하면서 수직 평면 상의 방사 모양(예: 방사 방향)만 가변할 수 있다.Embodiments may vary only the radiation shape (eg, radiation direction) on a vertical plane while maintaining the omnidirectional characteristics of the antenna.
다만, 기술적 과제는 상술한 기술적 과제들로 한정되는 것은 아니며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical challenges are not limited to the above-described technical challenges, and other technical challenges may exist.
일 실시예에 따른 전방향성 수직빔 방향 제어를 위한 안테나는 유전체; 상기 유전체의 상면 상에 인쇄되는 방사부; 상기 유전체의 하면 상에 인쇄되는 접지면; 상기 접지면의 둘레를 따라 인쇄되는 전송 선로; 상기 방사부의 중심으로부터 상기 접지면을 향하는 방향으로 상기 유전체를 관통하여 연장되는 급전 선로; 상기 급전 선로를 기준으로 일정 거리 떨어진 상기 방사부에서의 위치로부터 상기 접지면을 향하는 방향으로 유전체를 관통하여 상기 접지면까지 연장되며, 일단이 상기 방사부에 연결되고 타단이 상기 접지면에 형성된 쓰루홀에 위치하는 단락 선로; 및 상기 쓰루홀의 중심과 상기 쓰루홀의 둘레 사이에 위치하며, 일단이 상기 단락 선로의 타단에 연결되고 타단이 상기 쓰루홀의 둘레에 연결되는 개폐 스위치 소자를 포함할 수 있다.An antenna for omnidirectional vertical beam direction control according to an embodiment includes a dielectric material; a radiation portion printed on an upper surface of the dielectric; a ground plane printed on the lower surface of the dielectric; a transmission line printed along the circumference of the ground plane; a feed line extending through the dielectric in a direction from the center of the radiation portion toward the ground plane; A trough extending from a position in the radiation part separated by a predetermined distance from the power supply line to the ground plane through the dielectric in a direction toward the ground plane, one end connected to the radiation section and the other end formed on the ground plane. Short-circuit line located in the hall; and an opening/closing switch element located between a center of the through hole and a circumference of the through hole, one end connected to the other end of the shorting line and the other end connected to the circumference of the through hole.
도 1은 일 실시예에 따른 안테나 구조의 투시도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 안테나의 단면을 나타낸 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 안테나의 평면도를 나타낸다.
도 4는 단락 선로와 접지면을 연결하는 개폐 스위치의 연결 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 무인 비행기에 도 1의 안테나를 장착한 경우 안테나의 방사 모양의 일 예를 나타낸다.
도 6은 무인 비행기에 도 1의 안테나를 장착한 경우 안테나의 방사 모양의 다른 예를 나타낸다.
도 7은 무인 보트에 도 1의 안테나를 장착한 경우 안테나의 방사 모양의 일 예를 나타낸다.
도 8은 무인 보트에 도 1의 안테나를 장착한 경우 안테나의 방사 모양의 다른 예를 나타낸다.
도 9는 일 실시예에 따른 안테나를 무인 이동체에 적용한 예를 설명하기 위한 도면이다.1 shows a perspective view of an antenna structure according to one embodiment.
2 is a side view showing a cross section of the antenna of FIG. 1;
3 shows a plan view of the antenna shown in FIG. 1;
4 is a diagram for explaining a connection method of an on/off switch connecting a short circuit and a ground plane.
5 shows an example of a radiation shape of an antenna when the antenna of FIG. 1 is mounted on an unmanned aerial vehicle.
6 shows another example of a radiation shape of an antenna when the antenna of FIG. 1 is mounted on an unmanned aerial vehicle.
7 shows an example of a radiation shape of an antenna when the antenna of FIG. 1 is mounted on an unmanned boat.
8 shows another example of a radiation shape of an antenna when the antenna of FIG. 1 is mounted on an unmanned boat.
9 is a diagram for explaining an example in which an antenna according to an embodiment is applied to an unmanned mobile body.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 구현될 수 있다. 따라서, 실제 구현되는 형태는 개시된 특정 실시예로만 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 실시예들로 설명한 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments are disclosed for illustrative purposes only, and may be changed and implemented in various forms. Therefore, the form actually implemented is not limited only to the specific embodiments disclosed, and the scope of the present specification includes changes, equivalents, or substitutes included in the technical idea described in the embodiments.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.Although terms such as first or second may be used to describe various components, such terms should only be construed for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.It should be understood that when an element is referred to as being “connected” to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in the middle.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that the described feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof exists, but one or more other features or numbers, It should be understood that the presence or addition of steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in this specification, it should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't
이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description with reference to the accompanying drawings, the same reference numerals are given to the same components regardless of reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted.
도 1은 일 실시예에 따른 안테나 구조의 투시도를 나타내고, 도 2는 도 1의 안테나의 단면을 나타낸 측면도이다. 도 1의 투시도는 안테나 구조를 사선으로 바라본 것일 수 있다.1 is a perspective view of an antenna structure according to an embodiment, and FIG. 2 is a side view showing a cross section of the antenna of FIG. 1 . The perspective view of FIG. 1 may be an oblique view of the antenna structure.
안테나(10)(예: 송수신기 안테나)는 무인 이동체(예: 무인 비행기(unmanned aerial vehicle(UAV)), 무인 보트(unmanned surface vehicle(USV))에 탑재될 수 있다. 안테나(10)는 무인 이동체를 위한 전방향성 수직빔 방향 제어 안테나일 수 있다.The antenna 10 (eg, a transceiver antenna) may be mounted on an unmanned vehicle (eg, an unmanned aerial vehicle (UAV) or an unmanned surface vehicle (USV). The
안테나(10)는 유전체(103)를 포함하며, 인쇄 기판(PCB)으로 제작 가능한 평면형 구조일 수 있다. 안테나(10)는, 인쇄 기판의 유전체(103) 양면에 금속으로 인쇄된 구조일 수 있다. 유전체(103)는 두께가 있는 디스크 형태일 수 있다.The
안테나(10)는 방사부(101) 및 접지면(102)을 포함할 수 있다. 원형의 방사부(101)가 유전체(103)의 상면 상에 인쇄될 수 있고, 원형의 접지면(102)이 유전체(103)의 하면 상에 인쇄될 수 있다. 방사부(101)와 접지면(102)은 유전체(103)를 사이로 대향하도록 위치할 수 있다. 방사부(101)와 접지면(102)의 크기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 예를 들어, 접지면(102)과 방사부(101)의 중심은 서로 일치하고, 중심을 기준으로 접지면(102)의 크기는 방사부(101)의 크기보다 작을 수 있다.The
전송 선로들(102-1)은 접지면(102)의 둘레를 따라 4 방향으로 접지면(102)의 가장자리에 연결된 형태로 인쇄될 수 있다. 전송 선로들(102-1)은 제1 전송 선로 내지 제4 전송 선로를 포함할 수 있다.The transmission lines 102 - 1 may be printed in a form connected to the edge of the
급전 선로(104)는 방사부(101)의 중심으로부터 접지면(102)을 향하는 방향으로 유전체(103)를 관통하여 연장될 수 있다. 유전체(103)는 급전 선로(104)에 대응하는 비아홀이 형성될 수 있다. 연결 커넥터(105)는 접지면(102)에서 방사부(101)를 바라보는 면에 대해서 반대 방향으로 향하는 면에 접지면(102)의 중심에 위치할 수 있다. 급전 선로(104)는 연결 커넥터(105)를 관통하여 연장될 수 있으며, 연결 커넥터(105)와 연결되어 있는 동축 선로의 중심 도선과 단락되어 급전이 이루어질 수 있다.The
단락 선로들(106)은 급전 선로(104)를 기준으로 일정 거리 떨어진 방사부(101)에서의 위치로부터 접지면(102)을 향하는 방향으로 유전체(103)를 관통하여 접지면(102)까지 연장될 수 있다. 유전체(103)는 단락 선로들(106)에 대응하는 비아홀이 형성될 수 있다. The shorting
접지면(102)은 단락 선로들(106)들에 대응하는 복수의 쓰루홀(through-hole; 110)을 포함할 수 있다. 단락 선로들(106)은 접지면(102)에 형성된 쓰루홀(110)의 중심까지 연장되는 것일 수 있다. 단락 선로들(106)에서, 일단은 방사부(101)에 연결되고, 타단은 대응하는 쓰루홀(110)의 중심에 위치할 수 있다. 방사부(101)와 접지면(102)은 단락 선로들(106)을 통하여 연결될 수 있다.The
안테나(10)는 개폐 스위치 소자(107)를 포함할 수 있다. 개폐 스위치 소자(107)는 접지면(102)에 형성된 각 쓰루홀(110)의 중심과 쓰루홀(110)의 둘레(예: 쓰루홀(110)의 가장자리)사이에 위치할 수 있다. 개폐 스위치 소자(107)의 일단(예: 개폐 스위치 소자(107)의 포트)은 쓰루홀(110)의 중심에 위치하는 단락 선로들(106)의 타단에 연결되고, 개폐 스위치 소자(107)의 타단(예: 개폐 스위치 소자(107)의 포트)은 쓰루홀(110)의 둘레(예: 쓰루홀(110)의 가장자리로 접지면(102)임)에 연결될 수 있다. 방사부(101)와 접지면(102)은 개폐 스위치 소자(107)의 상태(예: ON 상태, OFF 상태)에 따라 단락 또는 개방될 수 있다.The
도 3은 도 1에 도시된 안테나의 평면도를 나타낸다. 도 3의 (a)는 안테나(10)를 상부에서 바라본 평면도이고, 도 3의 (b)는 안테나(10)를 하부에서 바라본 평면도일 수 있다.3 shows a plan view of the antenna shown in FIG. 1; (a) of FIG. 3 may be a plan view of the
방사부(101) 및 접지면(102) 모양은 원형일 수 있다. 유전체(103)의 상면 상에 형성된 방사부(101)는 유전체(103)의 하면 상에 형성된 접지면(102)과 단락 선로들(106)을 따라 단락될 수 있다. 급전 지점(304)은 원형의 방사부(101)의 중심에 위치할 수 있다. The shape of the
4개의 전송 선로들(102-1)이 접지면(102)의 둘레를 따라 회전하는 모양으로 접지면(102)의 가장자리에 연결된 형태로 형성될 수 있다. 제1 전송 선로 및 제3 전송 선로(예: 도 3을 정면으로 바라보았을 때 수직 방향에 위치한 전송 선로들)는 서로 대향하도록 접지면(102)의 가장자리에 위치하고, 제2 전송 선로 및 제4 전송 선로(예: 도 3을 정면으로 바라보았을 때 수평 방향에 위치한 전송 선로들)는 서로 대향하도록 접지면(102)의 가장자리에 위치할 수 있다. 제1 전송 선로 및 제3 전송 선로가 위치하는 접지면(102)의 가장자리의 각 지점을 이은 선은 제2 전송 선로 및 제4 전송 선로가 위치하는 접지면(102)의 가장자리의 각 지점을 이은 선과 수직일 수 있다.The four transmission lines 102 - 1 may be connected to the edge of the
연결 커넥터(105)는 접지면(102)의 중심에 위치할 수 있다. 단락 선로들(106) 각각의 타단(예: 하단)은 개폐 스위치 소자(107)가 연결되어 접지면(102)과 개폐가 이루어질 수 있게 구성될 수 있다.The
도 4는 단락 선로와 접지면을 연결하는 개폐 스위치의 연결 방법을 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for explaining a connection method of an on/off switch connecting a short circuit and a ground plane.
안테나(10) 외부의 제어 신호 발생기(401)는 신호 선로(402)를 따라 개폐 스위치 소자(107)를 제어하는 제어 신호(예: 개폐 스위치 소자(107)의 ON 또는 OFF를 제어하는 신호)를 출력할 수 있다. 개폐 스위치 소자(107)는 복수의 포트들(107-1~107-3)을 포함할 수 있다. 제1 포트(107-1)로 제어 신호가 수신되는 경우, 제2 포트(107-2)와 제3 포트(107-3)가 단락 또는 개방이 될 수 있다.The
도 5는 무인 비행기에 도 1의 안테나를 장착한 경우 안테나의 방사 모양의 일 예를 나타낸다.5 shows an example of a radiation shape of an antenna when the antenna of FIG. 1 is mounted on an unmanned aerial vehicle.
도 5에서는 무인 비행기(501)에 안테나(10)를 하단에 설치하여 안테나(10)의 상면(예: 방수부(101)가 위치한 면)가 아래로 향하게 장착한 경우를 가정한다. 도 5는 안테나(10)의 개폐 스위치 소자(107)를 OFF한 경우(예: 개방) 안테나(10)의 방사 모양(504)을 나타낸 것이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 안테나(10)의 방사 모양은 모노폴 안테나와 같이 전형적인 전방향성 안테나 특성을 나타낼 수 있는데, 수평면을 따라 주방사가 이루어지고 상하를 따라 영점(Null) 방향이 형성될 수 있다.In FIG. 5 , it is assumed that the
도 6은 무인 비행기에 도 1의 안테나를 장착한 경우 안테나의 방사 모양의 다른 예를 나타낸다.6 shows another example of a radiation shape of an antenna when the antenna of FIG. 1 is mounted on an unmanned aerial vehicle.
도 6에서는 도 5에서와 마찬가지로 무인 비행기(501)에 안테나(10)를 하단에 설치하여 안테나(10)의 상면(예: 방수부(101)가 위치한 면)가 아래로 향하게 장착한 경우를 가정한다. 도 6은 안테나(10)의 개폐 스위치 소자(107)를 ON한 경우(예: 단락) 안테나(10)의 방사 모양(604)을 나타낸 것이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 무인 비행기(501)의 상위 방향으로 영점(Null) 방향이 형성되고 아랫면을 따라 주 방사 방향이 형성될 수 있다.In FIG. 6, as in FIG. 5, it is assumed that the
도 7은 무인 보트에 도 1의 안테나를 장착한 경우 안테나의 방사 모양의 일 예를 나타낸다.7 shows an example of a radiation shape of an antenna when the antenna of FIG. 1 is mounted on an unmanned boat.
도 7에서는 무인 보트(701)에 안테나(10)를 상면에 설치하여 안테나(10)의 상면(예: 방수부(101)가 위치한 면)이 위를 향하게 장착한 경우를 가정한다. 도 7은 안테나(10)의 개폐 스위치 소자(107)를 OFF한 경우(예: 개방) 안테나(10)의 방사 모양(704)을 나타낸 것이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 안테나의 방사 모양은 모노폴 안테나와 같이 전형적인 전방향성 안테나 특성을 나타내고 있는데, 수평면을 따라 주방사가 이루어지고 상하를 따라 영점(Null) 방향이 형성될 수 있다.In FIG. 7 , it is assumed that the
도 8은 무인 보트에 도 1의 안테나를 장착한 경우 안테나의 방사 모양의 다른 예를 나타낸다.8 shows another example of a radiation shape of an antenna when the antenna of FIG. 1 is mounted on an unmanned boat.
도 8에서는 도 7에서와 마찬가지로 무인 보트(701)에 안테나(10)를 상면에 설치하여 안테나(10)의 상면(예: 방수부(101)가 위치한 면)이 위를 향하게 장착한 경우를 가정한다. 도 8은 안테나(10)의 개폐 스위치 소자(107)를 ON한 경우(예: 단락) 안테나(10)의 방사 모양(804)을 나타낸 것이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 무인 보트(701)의 하위 방향으로 영점(Null) 방향이 형성되고 윗면과 옆면을 따라 주 방사 방향이 형성될 수 있다.In FIG. 8, it is assumed that the
도 9는 일 실시예에 따른 안테나를 무인 이동체에 적용한 예를 설명하기 위한 도면이다.9 is a diagram for explaining an example in which an antenna according to an embodiment is applied to an unmanned mobile body.
안테나(10)를 무인 이동체의 송수신 장치에 탑재하여 지상의 제어 장치와 통신할 때 지상의 제어 장치와 무인 이동체가 상대적으로 이루는 각도의 변화에 따라 통신 성능이 저하되는 현상을 극복하는 방법으로 사용 가능할 수 있다. 두 통신 장치(예: 무인 이동체의 송수신 장치와 지상의 제어 장치)가 이루는 각도가 전방향성 안테나(10)를 장착하였을 경우, 영점 방향으로 정렬되어 통신 성능이 저하되는 현상을 간단한 스위치 동작으로 수직빔 모양을 조절하여 성능의 개선의 효과를 나타낼 수 있다. 실시예에 따른 안테나(10)의 구조와 제어 방법(예: 개폐 스위치 소자(107)의 스위칭 동작)은 무인 이동체에서 사용하여야 하는 수평면의 전방향성 안테나 특성을 유지하고 수직 빔의 방향만 조절이 가능하고, 제어 방법이 간단하므로 소형의 무인 이동 장치에도 적용할 수 있다.When the
도 9는 안테나(10)가 무인 비행기에 장착되어 이용되는 예를 나타낸 것이다. 지표면 위(901)에 설치된 제어장치(902)에 전방향성 안테나(903)이 설치되어 있고 근거리에 비행하는 무인 비행기(905)와 원거리에 비행하는 무인 비행기(906)가 있을 때 두 무인 비행기(905, 906)와 지상의 제어장치(902) 사이에 이루어지는 각도는 무인 비행기가 근접함에 따라 커지는 것을 알 수 있다(θ2 > θ1). 이 때 무인 비행기(905, 906)의 거리에 따라 방사 모양을 조정하면 안테나 방사 방향이 주 방사 방향으로 정렬되어 통신 성능의 향상을 도모할 수 있다.9 shows an example in which the
위에서 설명한 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 또는 복수의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The hardware device described above may be configured to operate as one or a plurality of software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with limited drawings, those skilled in the art can apply various technical modifications and variations based on this. For example, the described techniques may be performed in an order different from the method described, and/or components of the described system, structure, device, circuit, etc. may be combined or combined in a different form than the method described, or other components may be used. Or even if it is replaced or substituted by equivalents, appropriate results can be achieved.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents of the claims are within the scope of the following claims.
Claims (10)
유전체;
상기 유전체의 상면 상에 인쇄되는 방사부;
상기 유전체의 하면 상에 인쇄되는 접지면;
상기 접지면에 인쇄되는 전송 선로;
상기 방사부의 중심으로부터 상기 접지면을 향하는 방향으로 상기 유전체를 관통하여 연장되는 급전 선로;
상기 급전 선로를 기준으로 일정 거리 떨어진 상기 방사부에서의 위치로부터 상기 접지면을 향하는 방향으로 상기 유전체를 관통하여 상기 접지면까지 연장되며, 일단이 상기 방사부에 연결되고 타단이 상기 접지면에 형성된 쓰루홀에 위치하는 단락 선로; 및
일단이 상기 단락 선로의 타단에 연결되고 타단이 상기 쓰루홀의 둘레에 연결되는 개폐 스위치 소자
를 포함하고,
상기 전송 선로는,
상기 접지면의 둘레를 따라 회전하는 모양으로 상기 접지면의 가장자리에 연결된 형태로 인쇄되는 제1 전송 선로 내지 제4 전송 선로
를 포함하는, 안테나.
In the antenna for omnidirectional vertical beam direction control,
dielectric;
a radiation portion printed on an upper surface of the dielectric;
a ground plane printed on the lower surface of the dielectric;
a transmission line printed on the ground plane;
a feed line extending through the dielectric in a direction from the center of the radiation portion toward the ground plane;
It extends from a position in the radiating part separated by a predetermined distance from the power supply line to the ground plane through the dielectric in a direction toward the ground plane, and one end is connected to the radiating part and the other end is formed on the ground plane. Short-circuit line located in the through hole; and
An on/off switch element having one end connected to the other end of the shorting line and the other end connected to the circumference of the through hole.
including,
The transmission line,
First to fourth transmission lines printed in a form connected to the edge of the ground plane in a rotating shape along the circumference of the ground plane
Including, antenna.
상기 개폐 스위치 소자는,
상기 쓰루홀의 중심과 상기 쓰루홀의 둘레 사이에 위치하는, 안테나.
According to claim 1,
The opening and closing switch element,
Positioned between the center of the through hole and the circumference of the through hole, the antenna.
상기 방사부와 상기 접지면은,
상기 개폐 스위치 소자의 상태에 따라 단락 또는 개방되는, 안테나.
According to claim 1,
The radiation part and the ground plane,
An antenna that is shorted or opened according to the state of the opening and closing switch element.
제1 전송 선로 및 제3 전송 선로는 서로 대향하도록 상기 접지면의 가장자리에 위치하고,
제2 전송 선로 및 제4 전송 선로는 서로 대향하도록 상기 접지면의 가장지리에 위치하며,
제1 전송 선로 및 제3 전송 선로가 위치하는 상기 접지면의 가장자리의 각 지점을 이은 선은 제2 전송 선로 및 제4 전송 선로가 위치하는 접지면의 가장자리의 각 지점을 이은 선과 수직인, 안테나.
According to claim 1,
The first transmission line and the third transmission line are located at edges of the ground plane to face each other,
The second transmission line and the fourth transmission line are located at the edges of the ground plane so as to face each other,
A line connecting each point of the edge of the ground plane where the first transmission line and the third transmission line are located is perpendicular to the line connecting each point of the edge of the ground plane where the second transmission line and the fourth transmission line are located, the antenna .
상기 안테나는,
유전체;
상기 유전체의 상면 상에 인쇄되는 방사부;
상기 유전체의 하면 상에 인쇄되는 접지면;
상기 접지면에 인쇄되는 전송 선로;
상기 방사부의 중심으로부터 상기 접지면을 향하는 방향으로 상기 유전체를 관통하여 연장되는 급전 선로;
상기 급전 선로를 기준으로 일정 거리 떨어진 상기 방사부에서의 위치로부터 상기 접지면을 향하는 방향으로 상기 유전체를 관통하여 상기 접지면까지 연장되며, 일단이 상기 방사부에 연결되고 타단이 상기 접지면에 형성된 쓰루홀에 위치하는 단락 선로; 및
일단이 상기 단락 선로의 타단에 연결되고 타단이 상기 쓰루홀의 둘레에 연결되는 개폐 스위치 소자
를 포함하고,
상기 전송 선로는,
상기 접지면의 둘레를 따라 회전하는 모양으로 상기 접지면의 가장자리에 연결된 형태로 인쇄되는 제1 전송 선로 내지 제4 전송 선로
를 포함하는, 무인 이동체.
In the unmanned mobile body including an antenna for omnidirectional vertical beam direction control,
the antenna,
dielectric;
a radiation portion printed on an upper surface of the dielectric;
a ground plane printed on the lower surface of the dielectric;
a transmission line printed on the ground plane;
a feed line extending through the dielectric in a direction from the center of the radiation portion toward the ground plane;
It extends from a position in the radiating part separated by a predetermined distance from the power supply line to the ground plane through the dielectric in a direction toward the ground plane, and one end is connected to the radiating part and the other end is formed on the ground plane. Short-circuit line located in the through hole; and
An on/off switch element having one end connected to the other end of the shorting line and the other end connected to the circumference of the through hole.
including,
The transmission line,
First to fourth transmission lines printed in a form of rotating along the circumference of the ground plane and connected to the edge of the ground plane
Including, an unmanned mobile body.
상기 개폐 스위치 소자는,
상기 쓰루홀의 중심과 상기 쓰루홀의 둘레 사이에 위치하는, 무인 이동체.
According to claim 6,
The opening and closing switch element,
Positioned between the center of the through hole and the circumference of the through hole, an unmanned mobile body.
상기 방사부와 상기 접지면은,
상기 개폐 스위치 소자의 상태에 따라 단락 또는 개방되는, 무인 이동체.
According to claim 6,
The radiation part and the ground plane,
An unmanned mobile body that is shorted or opened according to the state of the opening and closing switch element.
제1 전송 선로 및 제3 전송 선로는 서로 대향하도록 상기 접지면의 가장자리에 위치하고,
제2 전송 선로 및 제4 전송 선로는 서로 대향하도록 상기 접지면의 가장지리에 위치하며,
제1 전송 선로 및 제3 전송 선로가 위치하는 상기 접지면의 가장자리의 각 지점을 이은 선은 제2 전송 선로 및 제4 전송 선로가 위치하는 접지면의 가장자리의 각 지점을 이은 선과 수직인, 무인 이동체.According to claim 6,
The first transmission line and the third transmission line are located at edges of the ground plane to face each other,
The second transmission line and the fourth transmission line are located at the edges of the ground plane so as to face each other,
A line connecting each point of the edge of the ground plane where the first transmission line and the third transmission line are located is perpendicular to the line connecting each point of the edge of the ground plane where the second transmission line and the fourth transmission line are located, unmanned mobile body.
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KR1020210016893A KR102535406B1 (en) | 2021-02-05 | 2021-02-05 | Vertical radiation pattern control antenna for unmand vehicle |
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