본문
1. 서론
현재 세계적으로 아날로그․디지털 통신기술의 급속한 발전으로 셀룰러, PCS, GSM, PHS 및 인공위성을 이용한 Iridium 서비스 등 다양한 종류의 이동통신서비스가 시행되고 있으며, 국내에서도 셀룰러, PCS 및 CT-2 등이 상용 서비스 중에 있다. 이동통신서비스에 이용되는 개인휴대 단말기는 소형화, 다기능화, 경량화 및 저전력화를 목표로 발전되어 왔으며, 기지국 및 단말기에 필수적인 안테나는 신호 입출력의 처음과 끝을 담당하며 통화품질을 결정하는 핵심 부품으로서 기본 이론 및 설계기술의 난이도가 높은 분야이다. 특히 소형 안테나는 장착되는 단말기의 형태 및 재질에 따라 성능이 변화하기 때문에 다른 핵심부품들과는 달리 최적의 성능을 얻기 위해서는 단말기 모델에 따라 설계가 달라야 하는 어려움이 있다. 또한 안테나 특성 평가를 위해서는 다른 핵심부품들의 성능 측정과는 호환성이 거의 없고 고가인 전자파무반사실, 방사패턴 측정용 장비 및 표준안테나 등 전용장비 구축이 필수적이다. 이와 같은 이유로 인해서 단말기에 사용되는 소형 안테나는 기존의 선진 외국업체들에 의해 기술 개발이 주도되어 왔으며 계속적인 특허 출원을 통해 배타적인 사업영역을 구축하고 있다.
단일 주파수 대역을 이용하는 이동통신서비스와는 달리 전세계 어디서나 통신이 가능한 서비스가 요구되고 있으며, 향후 새로운 형태의 거대한 시장을 형성할 것으로 판단된다. 이를 위해 하나의 단말기를 이용하여 다수의 서로 다른 서비스를 공급받을 수 있는 방법이 개발되고 있다. 이러한 다중 서비스용 단말기에 장착되는 안테나 및 각종 부품들은 기존의 크기 및 전기적 규격을 만족하면서 두 가지 이상의 주파수 대역에서 정상적으로 동작하여야 하기 때문에 개발 및 제작에 어려움이 크다. 특히 안테나의 경우 Cellular(824~894MHz)와 PCS(1750~1870MHz)는 그 중심주파수가 1GHz 정도 떨어져 있으며, 각각의 중심주파수가 서로의 Harmonics 성분에 대해 정수배가 아니기 때문에 기존의 안테나에 정합회로만을 설계하는 것으로는 두 주파수 대역에서 사용하기 어렵다. 또한 소형 안테나는 단말기 외부 면의 최소 면적에 위치해야 하는 특성상 서로 다른 두 가지 형태의 안테나를 장착할 수 없다. 이러한 Dual Band용 안테나에 관한 연구는 선진외국 업체들에 의해 활발히 진행되고 있으며 몇몇 형태의 시제품이 출시되고 있지만 국내 연구 활동은 미미한 실정이다.
이러한 배경에 따라 본 원고에서는 최근 국내에서 2년 연속으로 100%의 성장률을 보이고 있는 이동통신서비스에 필수적인 단말기용 소형안테나의 특성, 종류 및 기술동향을 분석하였다. 또한 기존 방식에서 사용이 가능하며, IMT-2000과 같이 주파수대역이 보다 넓은 차세대 이동통신서비스 및 두 개의 서로 다른 이동통신서비스 대역에서 사용이 가능한 새로운 형태의 안테나에 관한 연구 내용이다.
단말기용 안테나는 양방향 통신이 가능하고 휴대가 간편하여야 하는 등의 목적에 의해 주로 무지향성의 수납가능형 안테나(Retractable Antenna)를 사용한다. 시판되고 있는 단말기들의 안테나는 신호대기 상태와 통화상태에 각각 적합한 두 가지의 안테나가 조합된 형태이고, 선형편파(Linear Polarization)된 신호의 송수신이 용이한 안테나들이 사용된다. 단말기 상단에 돌출 되어 있는 부분은 보통 스프링 모양의 헬리컬(Helical) 안테나인데 단말기가 놓여 있는 위치에 관계없이 통화가 가능하다는 장점이 있다. 통화품질을 높이기 위해 상단으로 뽑아 올려 사용하는 것은 모노폴(Monopole) 안테나로서 지표면에 대해 수직인 상태에서는 헬리컬 안테나에 비해 우수한 성능을 발휘하며, 이론적으로 수평일 때는 신호 수신이 불가능하다. 이러한 안테나는 단말기의 형태에 따라 장착했을 때 많은 성능 차이를 보이며 이것을 보상해주기 위해서 안테나와 Duplexer 사이에 정합회로를 설치한다.
그림 1은 단말기 안테나에 요구되는 복사 패턴이다. 공간상의 복사 에너지 형태는 단말기를 중심으로 거대한 도너스 모양을 형성한다고 상상하면 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
[그림 1] 단말기용 안테나 수평, 수직 절단면 상의 복사 패턴
단말기를 사용하는 많은 사람들이 안테나를 제거했을 때도 통화가 잘되는 경우가 있다는 사실에 대해 의문을 제시하는 경우가 있다. 이는 기지국 등이 잘 설치되어 있는 도심지역과 같이 전파환경이 좋은 위치에 한정되는 현상으로서, 단말기 내부의 안테나 연결 부위에서 일어나는 신호의 방사와 검출만으로도 충분하기 때문이다. 최근의 단말기들은 입력 신호의 크기에 따라서 출력 신호의 크기를 자동 조절하기 때문에 효율이 좋은 안테나의 사용이 통화 가능 시간을 증가시킬 수 있는 방법이다.
가. 헬리컬 및 Monopole 안테나 결합형
전 세계적으로 가장 많이 채택되고 있는 형태로서, 기본형의 구조는 길이가 각각 λ/4 의 변형인 헬리컬 안테나와 Monopole 형태의 Whip 안테나로 구성된다. 주로 신호대기 상태 및 전파환경이 양호할 때는 헬리컬 안테나가 단독으로 동작하며, 전파환경이 열악할 곳에서는 Whip형 안테나부가 인출된 상태에서 두 안테나가 동시에 동작한다. 그림 3과 같이 헬리컬 안테나의 위치에 따라 크게 두 종류로 구분되며 신호 급전 및 두 안테나의 결합 방식에 따라 많은 변형이 있다.
(a) 헬리컬 안테나 고정형 (b) 헬리컬 안테나 수납형
[그림 3] 헬리컬 및 Monopole 안테나 결합형 기본 구조
그림 3(a) 형태의 안테나는 이동통신용 안테나 전문 제작회사인 스웨덴의 Allgon사 제품이 대표적이며, 헬리컬과 Monopole 안테나의 아래쪽 급전점이 동일한 금속 커넥터에 연결되어 있다. 미국 Motorola는 기본 형태는 동일하지만 급전방법을 달리한 안테나를 제작하여 자사의 단말기 일부 모델에 장착하여 사용하고 있으며, 초기 국내 셀룰라 단말기 모델들은 전량 이 같은 형태의 Allgon사 안테나를 사용하였다. 그림 3(b) 형태의 안테나는 최근에 몇몇 PCS 단말기 모델에 일본의 TOK☯ 등에서 생산되는 제품이 장착되면서 국내 제품에 사용되어 졌으며, Motorola는 자체 개발한 안테나를 자사의 StarTech 모델 등에 이용하고있다.
나. PIFA(Planar Inverted F Antenna) 등 평면 안테나 구조
소형 평면 안테나를 단말기에 적용한 형태로서, 헬리컬 안테나가 조합된 구조의 단점인 통화대기 상태에서도 항상 단말기의 상단 부위에 돌출부가 형성되는 것을 피하기 위해 제시된 방법이다. 설계 방법들에 따라 복사패턴의 형태가 달라지며 단말기들의 상단 또는 측면 내부에 부착시킴으로서 휴대성을 높인 구조이다. 그러나, 헬리컬 안테나와는 달리 단말기에 장착되었을 때 어느 정도의 지향성을 가지므로 전방향 통신이 기본조건인 이동통신서비스에 적용하기 위해서는 많은 보완이 있어야 할 것이라 생각된다. 그림 4(a)는 단일구조 PIFA를 단말기 측면에 장착하는 방법을 예시한 것이며, (b)는 케이스화된 PIFA 시제품 사진이다.
(a) 단말기에 장착된 PIFA (b) PIFA 시제품
[그림 4] PIFA(Planar Inverted F Antenna)
무지향성 방사패턴을 형성하기 위하여 2개의 PIFA를 단말기 양 측면에 부착하는 형태와 선형편파에 적합하면서 단말기 상단과 같이 수평면에 장착할 수 있는 방법 등이 활발히 연구 중에 있다. 또한 두 개의 PIFA를 상․하로 겹친 2중 구조가 최근에 발표되고 있는 등 Dual Band용으로의 활용 방법이 연구되고 있다.
다. SMD 형태 안테나 구조
기존의 발전된 다층기판 및 유전체 제조공법을 응용하여 적은 부피내에 안테나를 형성시키는 방법으로 앞서 설명한 3가지 구조와는 설계 및 제조기술이 완전히 다른 형태이다. 초기에는 고유전율 세라믹 기술을 이용하여 모노폴 및 헬리컬 안테나를 소형으로 형성하는 형태였으나 최근에는 발전된 패턴 기술을 이용한 다양한 제품들이 개발되고 있다. 그림5는 일본 일본의 Murata가 보유하고 있는 SMD 부품 개발기술을 응용하여 개발한 제품들이다.
(a) f=1110.0MHz (b) f=1907.5MHz (c) f=1489.0MHz
[그림 5] SMD 형태의 Chip 안테나. Murata사 제품
크기가 가로․세로 약 1.5cm 이하의 초소형 SMD 형태로 구현된 것이기 때문에 단말기의 어느 부분이라도 실장이 가능하다. 또한 양산성이 매우 우수하고 기존의 안테나들을 단말기에 실장할 때와는 달리, SMD 부품들을 회로기판에 접착하는 방법을 그대로 사용할 수 있다. 또한 현재 사용되는 안테나 제품들이 단말기 외부로 돌출되는 단점을 극복할 수 있는 제품이기 때문에 차세대 안테나로서 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 평판 안테나와 마찬가지로 단말기 본체에 장착되었을 때 지향성을 가지는 특성 때문에 현재 상용화되고 있는 이동통신서비스에 사용하기 위해서는 상당한 어려움이 있다. 차후 새로운 이동통신서비스가 시작될 때 각 기지국망을 설계하는 방법이나, 기지국 안테나의 방향, 송수신 전력 및 망 관리가 진전된다면 수요가 급속히 늘어날 것으로 판단된다.
잠재하고 있는 시장성의 규모가 엄청나기 때문에 세계 각국의 안테나전문회사 및 부품회사들이 많은 노력을 기울이고 있는 핵심 기술 분야로서, 국내에서도 시급히 연구개발에 착수하여야 할 것이다.
이동통신 단말기용 안테나 시장은 단말기 시장과 거의 동일하거나 조금 크다. 국내 이동통신서비스 가입자는 셀룰라, PCS를 합하여 97, 98년 연 2년째 전년대비 가입자가 2배로 증가하였다. 1998년도까지의 누계가 1400만명을 넘어섰으며, 이것은 전 국민 중 30%가 단말기를 사용하고 있는 것이다. 표 1은 국내 이동통신서비스 가입자에 대한 현황과 예상치를 나타내고 있다. 표 1에서는 현재 개발중인 IMT-2000이 포함되지 않았는데 이를 고려할 때 2010년에는 3500만명이 이동통신을 이용하여 전 국민의 약 60~70%가 이용할 것으로 판단된다.
세계적으로는 1998년 현재 약 3억명 이상이 이동전화를 사용하고 있으며 특히 서유럽, 북미 및 아시아-태평양 지역에 집중되어 있다. 전세계적으로 통계 자료를 구하고 향후 정확한 예측을 한다는 것은 힘들지만, 오범(Ovum)社는 셀룰러, PCS, GSM 등을 모두 포함하여 전세계 이동전화 가입자 수가 1998년 현재 3억900만명이며 2002년 말에는 6억6천5백만명으로 증가할 것으로 예상한다.
이와 같이 거의 대부분의 조사기관이 이동통신 가입자 수가 국내․외적으로 최대 2005년까지는 약 100%에 가까운 성장률 증가를 보일 것으로 예측하고 있으며, 이와 함께 단말기용 소형 안테나의 수요는 지속적으로 확대될 것이다. 이와 같은 수요를 만족시키기 위해서는 각 국가별 문화, 정서 및 환경 등에 맞는 단말기의 제작인 필수적이며, 단말기 설계 초기부터 함께 참여할 수 있는 최적의 안테나 제조 기술을 갖추어야 할 것이다.
가. 개발 배경 및 구조 설계
현재 사용하는 이동통신용 단말기는 셀룰라, PCS 등 서로 다른 주파수 대역을 이용하는 서비스간의 호환이 되지 않는데, 이러한 점을 극복하기 위해서 개발된 제품이 Dual Band용 단말기이다. 신호상태 및 지역에 따라 서로 다른 이동통신서비스 중 최적의 것을 제공하기 때문에 유럽 및 미국에서 호응을 얻고 있으며, 향후 급속한 수요 증가가 예상되고 있다. 이러한 용도에 맞는 소형 안테나들의 연구도 활발히 진행되고 있으며, 그 중 하나의 방법으로 기존의 소형 안테나와 크기가 같고 2중 구조를 갖는 헬리컬 안테나를 새로이 개발하였다.
단말기용 안테나를 해석하기 위해서는 각각의 구조를 정확하게 모델링 하는 것이 선행되어야 한다. 상용화된 단말기와 유사한 형태를 유지하기 위해 그림 6과 같이 단말기 본체에 장착된 2중 구조 헬리컬 안테나를 모델링하였다. 그림 6은 각각 다른 공진 주파수를 갖는 두 개의 헬리컬 안테나가 단말기 상단에 같은 축을 가지면서 동일한 방향으로 감겨있는 형태이다. 급전은 안테나 하단의 같은 점에서 동축선로에 의해 이루어지고 있으며, 헬리컬 안테나의 루프들은 절연제 코팅을 이용해 전기적으로 분리되어 있다.
&n bsp; [그림 6] 이중 Helical 안테나의 구조
먼저 유한한 3차원 접지면 상에 안테나가 장착될 때, 실제로 어떠한 현상이 나타나는지를 확인하기 위하여 이상적인 경우와 단말기 모델에 장착된 상태에서의 방사패턴을 비교하였다. 그림 7(a)는 무한 평면상에서의 단일 헬리컬 안테나의 방사패턴이며, 그림 7(b)는 단말기 모델 위에 장착된 후 변형된 방사 패턴을 나타내고 있다. 시뮬레이션 결과에서 알 수 있듯이 유한 접지면 상에 장착된 안테나는 방사패턴에 있어서 많은 변화를 나타내고 있다. 이 같은 현상은 안테나에 급전된 전류 분포가 단말기의 각 면들에 새로운 전류 분포를 형성시키며, 이러한 전류 분포들이 상호 간섭을 일으키면서 복사를 하기 때문이다. 따라서 소형 안테나의 설계는 단말기 형태 및 사용되는 재질을 고려하여 최적화 설계를 하여야 한다.
(a) 무한 접지면 상에서의 방사패턴 (b) 단말기에 장착한 상태에서의 방사패턴
[그림 7] 유한 접지면에 의한 방사패턴 변화, 1.8GHz (N=4, L=10mm, c=3.5mm)
구조 헬리컬 안테나가 단말기에 장착되었을 때 서로 다른 주파수에서 동작하면서 전방향성 방사패턴을 얻을 수 있는지를 확인하기 위하여, 현재 상용화된 셀룰러 대역 및 PCS 대역의 주파수 중에서 각각 850MHz, 1.8GHz를 중심으로 시뮬레이션을 수행하였다. 먼저 두 주파수에 대한 헬리컬 안테나의 구조를 따로 설계하고 시뮬레이션을 통하여 최적의 구조를 분석한 후 두 안테나를 그림 6과 같이 동축선 상에 결합시켰다. 이때 두 안테나는 상호 커플링에 의해 패턴이 변화하였으며 성능 개선을 위해 반복적으로 최적화 시뮬레이션을 수행하였다. <표 3>은 위의 두 주파수에서 동작하도록 설계된 헬리컬 안테나 구조와 본체에 대한 파라미터들이다.
[표 3] 본체 및 헬리컬 안테나 파라미터
* 본체 : 120(높이)×50(가로)×20(세로) mm
주파수 | 반지름 | 감은수 | 높이 | |
1st Helix | 850MHz | 2.5mm | 10 | 11.6mm |
2nd Helix | 1.8GHz | 2.5mm | 7.7 | 9.0mm |
비고 |
☯ Helix : 지름 0.4mm 구리선 ☯ 본 체 : 알루미늄 직육면체 ☯ 급전방법 : 동축선 직접 급전 방식 사용 |
설계된 2중 헬리컬 안테나의 Azimuth 패턴은 그림 1과 같은 방사패턴 특성을 나타내며, Elevation 패턴은 나비모양이 되도록 최적화 시켰다. 그림 8은 설계된 안테나가 단말기 본체에 장착된 상태에서 시뮬레이션된 Elevation 방사패턴을 나타낸 것인데, 두 주파수 대역 모두에서 우수한 전방향성 특성을 나타내고 있음을 알 수 있다.
(a) 850MHz Elevation Pattern (b) 1.8GHz Elevation Pattern
[그림 8] 설계된 안테나의 방사패턴
나. 측정 결과
그림 9는 단말기 모델에 제작된 안테나를 실장시킨 후 전자파 무반사실에서 NSI社의 Near Field Measurement 시스템을 이용하여 측정한 결과이다.
(a) 850MHz Elevation Pattern (b) 1.8GHz Elevation Pattern
[그림 9] 제작된 Dual Band용 안테나의 방사특성
본 연구원의 측정장비로는 800MHz 대역에서 모든 방사파를 측정하기에는 Scan 면적이 작아서 그림 9(a)의 Elevation 패턴과 같이 상․하 부분의 약 40°정도씩은 정확한 방사패턴을 측정할 수 없었다. 하지만 시뮬레이션 결과와 마찬가지로 전방향성 특성을 가진다는 것을 알 수 있다. 이와 같은 연구를 통하여 축적된 설계, 제작 및 측정 기술을 바탕으로 모노폴 안테나도 같이 특성을 해석하여 원하는 방사패턴을 갖도록 설계한다면 대부분의 이동통신용 단말기에 사용될 수 있으리라 판단된다.
6. 결론
본 원고에서는 국내에서 2년째 100%의 사용자 증가율을 보이고 있는 이동통신단말기용 소형 안테나의 특성 및 종류 알아보았다. 또한, 향후 4~5년간 전세계적으로 필요한 단말기 및 소형 안테나의 수요 예측 등을 통하여 소형 안테나의 개발 필요성에 대해 논하였다.
점차 증가될 것으로 예상되는 Dual Band용 단말기에 장착할 수 있는 새로운 형태의 Dual Band 안테나를 제안하고, 실제 제작 후 측정한 결과를 평가하였다. 국내에서 서비스 중에 있는 셀룰라 800MHz 대역 및 PCS 1.8GHz 대역의 주파수에 대한 방사패턴 측정 결과 각각 전방향성 특성을 가지며, 이득(Gain)은 모두 0.0 dBi 내외로 측정되었다. 그러므로 앞으로 제작될 Dual Band용 단말기에 실제로 장착이 가능할 것으로 판단된다.
본 원고는 이동통신단말기의 통화품질에 큰 영향을 미치지만, 다른 핵심 부품 개발에 비해 상대적으로 뒤쳐지고 있는 소형 안테나에 대한 심도 있는 연구와 많은 연구 노력들에 기초적인 자료로 활용되어질 수 있을 것이라 기대된다.
초소형 이동통신단말기 안테나 개발 동향
안테나업체들이 이동통신단말기의 호환성이 높고 소형화를 실현한 제품을 속속 국산화하고 있다. 관련업계에 따르면 케이세라, 미래테크, EMW안테나 등 안테나전문업체들은 휴대폰과 PCS용 통합안테나를 비롯, 기존 안테나보다 4분의 1 정도로 크기가 작으면서 성능은 뛰어난 초소형안테나를 잇따라 개발하고 있다.
특히 국내업체들이 개발한 안테나는 이 분야 세계시장을 독점하고 있는 스웨덴의 알곤사가 가지고 있는 특허에 적용받지 않는 새로운 방식이어서 국내 안테나 기술을 세계적인 수준으로 끌어올렸을 뿐만 아니라 세계시장을 주도할 수 있는 계기를 만들었다는 점에서 상당한 의의를 지니고 있다. 안테나 분야의 벤처기업인 케이세라는 지난 4월 세라믹 소재를 이용해 휴대폰과 PCS에 함께 사용할 수 있는 듀얼밴드(Dual Band)안테나를 세계 최초로 개발하는 데 성공했다.
이 회사는 개발과 동시에 프랑스의 알카텔을 비롯해 스웨덴의 에릭슨, 핀란드의 노키아 등 세계적인 이동전화기업체로부터 찬사와 함께 구매 제의를 받고 있으며 삼성전자도 적극적인 자세를 보이고 있다.
케이세라가 개발한 듀얼밴드안테나는 900~1800㎒대역으로 기존의 안테나가 홈이 파인 폴리머 수지에 구리선을 감거나 스프링으로 헬리컬을 형성하는 형태인데 반해 세라믹 로드에 직접 금속을 코팅하는 방법을 채택, 차별화된 기술을 이용함으로써 특성이 뛰어나고 소형, 경량화를 실현시켰으며 특히 대량생산이 가능한 장점을 지니고 있다. 케이세라는 오는 8월까지 월 100만개 규모의 생산설비를 끝내고 9월부터 본격 생산에 들어갈 계획이다.
미래테크도 지난 4월 전자부품연구원과 공동으로 CDMA뿐만 아니라 GSM 단말기와 IMT2000 단말기를 동시에 수용할 수 있는 리트랙터블(Retractable)안테나를 국내 최초로 개발했다. 이 제품은 안테나 접속부위를 독창성 있게 구현한 이중 적층형 헬리컬 안테나로 선진국(100㎒)제품과 비교해 더욱 넓은 주파수 대역(130㎒)에서 사용할 수 있는 것이 특징이다. 미래테크는 개발과정에서 획득한 핵심기술 5건에 대해 국내 특허를 출원한 데 이어 미국, 일본에도 각각 특허를 출원해 놓았으며 올해 안에 추가로 전자파의 인체특성까지 고려한 안테나를 개발하기로 했다.
EMW안테나는 올초에 두개의 안테나로 구성돼 있는 안테나 구조를 하나로 통합하고 밴드폭도 2~3배 확장된 초소형 안테나를 세계 최초로 개발했다. 기존 안테나 구조가 병렬로 구성돼 있어 안테나의 크기를 줄이는 데 한계가 있는 점에 착안, 이 회사는 직렬공진법을 이용, 두개로 구성된 안테나를 하나로 통합하고 밴드폭도 안정성 있는 전파 송수신이 가능한 20~30㎒대역으로 확장한 안테나를 개발하는 데 성공했다. 이 회사가 개발한 초소형 안테나는 기존 안테나에 비해 크기가 4분의 1 정도 작으며 가격도 50% 이상 낮출 수 있어 모토롤러와 에릭슨 등 세계적인 업체로부터 주목받고 있다.
업계의 한 관계자는 『이동통신단말기 안테나의 오랜 숙원인 호환성 확보와 초소형화가 국내 안테나업체에 의해 해결됨으로써 세계적인 안테나 기술보유국이 됐다』면서 『그러나 개발업체들이 대량생산 체제를 갖추기에는 아직 영세한 수준을 벗어나지 못하고 있어 이를 사업화할 수 있는 체계적인 지원이 필요한 시점』이라고 지적했다.
* 참고 사이트 : http://www.expocomm.co.kr/company/fra440.htm.
이 자료는 국제정보통신 및 이동통신 전시회, 세미나에 참가한 회사 중 휴대폰 안테나를 개발했다해서 참고하였습니다.
Retractable Antenna
휴대용 무선전화기에 사용되는 일반적인 신축가능형 안테나는 휩과 헬리컬이 서로 분리되어 있어 인출시에는 휩이 독립적으로 동작하고 반면에 삽입시에는 헬리컬이 독립적으로 동작한다. 이와같은 기존의 신축 가능한 안테나가 헬리컬부와 휩부의 두 부분으로 나뉘어 동작하므로 휩과 헬리컬의 접속부가 쉽게 부러질 뿐만 아니라 헬리컬부의 동작시 대역폭이 좁고 복사 효율도 나쁘다.
본 제품은 (주)에이스테크놀로지에 의해 개발된 새로운 형태의 혁신적인 안테나로 복사 소자를 둘로 구분할 수 있으며 인출시에는 반파장 다이폴 안테나와 등가적으로 동작하고 삽입시에는 1/4파장 헬리컬 안테나로서 동작한다. 이 안테나는 미국 특허를 획득하였고 국내 및 일본을 비롯하여 유럽 7개국에 특허 출원되었다.
본 제품은 휩과 슬리브 사이 및 슬리브와 헬리컬과 1/4파장 휩 사이가 용량성 결합에 의해 접속되어 반파장 다이폴 안테나와 동작한다. 그리고 안테나가 삽입되었을 때는 헬리컬부는 슬리브와 헬리컬 사이가 용량성 결합에 의해 접속되어 용량성분이 보상되므로 안테나의 대역폭이 넓어져 헬리컬 안테나의 특성이 안정화된다.
※ 출처 - http://www.rapa.or.kr/ (한국전파진흥협회)