KR100835994B1 - 소형화가 가능한 3차원 구조의 원형편파 폴디드마이크로스트립 안테나 - Google Patents

소형화가 가능한 3차원 구조의 원형편파 폴디드마이크로스트립 안테나 Download PDF

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허희무
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Abstract

본 발명은 소형화가 가능한 3차원 구조의 원형편파 폴디드 마이크로스트립 안테나에 관한 것으로서, 폴디드 마이크로스트립 안테나의 패치 밑면을 삼각형상 또는 사각형상의 구조를 변경하여 원형편파를 형성함으로써, 폴디드 마이크로스트립 안테나를 소형화할 수 있도록 한 소형화가 가능한 안테나를 제공함에 그 목적이 있다.
이러한 특징적인 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 금속재질의 삼각패치와, 통상의 접지 기능을 수행하는 접지판과, 소정의 유전율을 갖으며 상기 삼각패치와 상기 접지판 사이에 충전되어 이들을 지지하는 유전체로 구성되는 삼각밑면 구조의 원형편파 폴디드 마이크로스트립 안테나에 있어서, 상기 삼각패치는, 사각형상의 각 단부에 있어서 우각이 직각으로 절개되는 평판부; 상기 평판부의 각 단에서 상기 접지판 방향으로 수직하게 각각 연장된 제 1 아이리스, 제 2 아이리스, 제 3 아이리스 및 제 4 아이리스; 및 상기 제 1 아이리스, 제 2 아이리스, 제 3 아이리스 및 제 4 아이리스 각각의 연장선단이 상기 삼각패치 내측으로 상기 평판부와 평행하게 연장된 제 1 접이부, 제 2 접이부, 제 3 접이부 및 제 4 접이부;로 구성된다.
안테나, 마이크로스트립, 패치, 소형화, 권자패치, 삼각패치

Description

소형화가 가능한 3차원 구조의 원형편파 폴디드 마이크로스트립 안테나 {The circular polarization folded microstrip antenna in which a miniaturization is possible of three dimensional structure}
도 1a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 삼각패치 안테나의 구조를 나타내는 평면도,
도 1b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 삼각패치 안테나의 반사손실을 나타내는 그래프,
도 1c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 삼각패치 안테나의 방사패턴을 나타내는 도면,
도 1d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 삼각패치 안테나의 축비를 나타내는 도면,
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도 3a는 본 발명의 제1 비교예에 따른 평면형 선형편파 마이크로스트립 안테나의 구조를 나타내는 평면도,
도 3b는 본 발명의 제1 비교예에 따른 평면형 선형편파 마이크로스트립 안테나의 반사손실을 나타내는 그래프,
도 3c는 본 발명의 제1 비교예에 따른 양끝에 플레이트를 부착한 선형편파 폴디드 마이크로스트립 안테나의 평면도,
도 3d는 본 발명의 제1 비교예에 따른 양끝에 부착한 플레이트의 높이에 따른 주파수 변화를 나타내는 그래프,
도 3e는 본 발명의 제1 비교예에 따른 플레이트 부착에 따른 전류경로 변화를 나타내는 예시도,
도 3f는 본 발명의 제1 비교예에 따른 최적화된 플레이트를 부착한 선형편파 폴디드 마이크로스트립 안테나의 구조를 나타내는 평면도,
도 3g는 본 발명의 제1 비교예에 따른 최적화된 플레이트를 부착한 선형편파 폴디드 마이크로스트립 안테나의 방사손실을 나타내는 도면,
도 4a는 본 발명의 제2 비교예에 따른 하측면으로 수직하게 절곡된 플레이트를 패치 중심방향으로 수평하게 절곡시킨 선형편파 폴디드 마이크로스트립 안테나의 구조를 나타내는 평면도,
도 4b는 본 발명의 제2 비교예에 따른 폴디드 마이크로스트립 안테나의 밑면 길이에 따른 주파수 변화를 나타내는 도면,
도 4c는 본 발명의 제2 비교예에 따른 중심주파수가 1.575GHz의 최적화된 최종적인 선형편파 폴디드 마이크로스트립 안테나의 구조를 나타내는 평면도,
도 4d는 본 발명의 제2 비교예에 따른 최종적인 선형편파 폴디드 마이크로스트립 안테나의 반사손실을 나타내는 그래프,
도 4e는 본 발명의 제2 비교예에 따른 최종적인 선형편파 폴디드 마이크로스트립 안테나의 방사패턴을 나타내는 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 삼각패치 안테나 110 : 삼각패치
111 : 평판부 111a, 111b, 111c, 111d : 우각
113a, 113b, 113c, 113d : 접이부 120 : 접지판
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본 발명은 마이크로스트립 안테나의 바닥 구조에 관한 것으로서, 특히 폴디 트 마이크로스트립 안테나의 패치 밑면을 삼각형상 또는 사각형상의 구조를 변경하여 원형편파를 형성함으로써, 폴디드 마이크로스트립 안테나를 소형화할 수 있도록 한 소형화가 가능한 3차원 구조의 원형편파 폴디드 마이크로스트립 안테나에 관한 것이다.
현재 GPS(Global Positioning System)용 안테나로 널리 사용되는 마이크로스트립 안테나는 저자세이며 표면의 형태에 관계없이 부착이 쉽다. 인쇄기술을 이용하는 경우 제작이 간편하고 저렴하여 공기의 저항이나 크기, 무게 등이 중요하게 적용하는 용도에 사용이 용이하다. 예를 들면 항공기, 위성 시스템, 미사일 또는 이동 통신 시스템 등에 주로 사용가능하다[Microstrip Antennas,1982].
상술한 안테나를 소형화하는 다른 방법으로 단락 핀, 슬릿, 슬롯을 이용하거나[Microstrip Antenna Design Handbook, 2001], 3차원적으로 그 형태를 변화시키는 3차원적인 형태변형 방법으로써 음각 및 양각 구조, 플레이트를 이용한 구조 등이 연구 되었다["소형화를 위한 주름형 선형 편파 패치안테나", 2001./ "Corrugated circular microstrip patch antennas for miniaturization", 2002./ "Miniaturization of microstrip patch antenna using perturbation of radiating slot", 2003./"Iris 부착 3차원 선형편파 마이크로스트립 패치 안테나의 소형화에 관한 연구",2003.].
최근에는 유전체를 고유전율의 유전체로 사용하여 안테나를 소형화시키는 방법이 주로 사용되고 있다. 하지만, 대역폭과 방사효율 등 안테나 특성이 저하되기 때문에 마이크로스트립 안테나를 소형시키는 데에 어려움이 있었다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 폴디트 마이크로스트립 안테나의 패치 밑면을 삼각형상 또는 사각형상의 구조를 변경하여 원형편파를 형성함으로써, 폴디드 마이크로스트립 안테나를 소형화할 수 있도록 한 소형화가 가능한 3차원 구조의 원형편파 폴디드 마이크로스트립 안테나를 제공함에 그 특징적인 목적이 있다.
그리고 본 발명은 안테나의 가시적인 폭과 길이를 같게 한 상태에서 밑면의 길이를 조절하여 보다 안정된 축비 특성을 얻도록 설계하였습니다.
이와 같은 특징적인 기술적 사상을 구현하기 위해 본 발명은 금속재질의 삼각패치와, 통상의 접지 기능을 수행하는 접지판과, 소정의 유전율을 갖으며 상기 삼각패치와 상기 접지판 사이에 충전되어 이들을 지지하는 유전체로 구성되는 삼각밑면 구조의 원형편파 폴디드 마이크로스트립 안테나에 있어서, 상기 삼각패치는, 사각형상의 각 단부에 있어서 우각(隅角)이 직각으로 절개되는 평판부; 상기 평판부의 각 단에서 상기 접지판 방향으로 수직하게 각각 연장된 제 1 아이리스, 제 2 아이리스, 제 3 아이리스 및 제 4 아이리스; 및 상기 제 1 아이리스, 제 2 아이리스, 제 3 아이리스 및 제 4 아이리스 각각의 연장선단이 상기 삼각패치 내측으로 상기 평판부와 평행하게 연장된 제 1 접이부, 제 2 접이부, 제 3 접이부 및 제 4 접이부; 로 구성된다.
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본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서, 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 삼각밑면 구조의 원형편파 폴디드 마이크로스트립 안테나(100; 이하 '삼각패치 안테나')의 구조 및 특징에 관해 도 1a 내지 도 1d를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1a은 본 발명의 제1 실시예에 따른 삼각밑면 구조의 원형편파 폴디드 마이크로스트립 안테나의 구조를 나타내는 도면이고, 도 1b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 삼각밑면 구조의 원형편파 폴디드 마이크로스트립 안테나를 이용하여 측정한 방사손실을 나타내는 그래프이고, 도 1c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 삼각밑면 구조의 원형편파 폴디드 마이크로스트립 안테나를 이용하여 측정한 방사패턴을 나타내는 도면이며, 도 1d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 삼각밑면 구조의 원형편파 폴디드 마이크로스트립 안테나를 이용한 축비 대역폭을 나타내는 도면이다.
우선, 도 1a에 도시된 바와 같이 삼각패치 안테나(100)는 사각형상의 금속재질인 삼각패치(110)와, 통상의 접지(Ground, GND) 기능을 수행하는 접지판(120)과, 소정의 유전율을 갖으며 삼각패치(110)와 접지판(120) 사이에 충전(充塡)되어 이들을 지지하는 유전체(미도시)를 포함하며, 이때 상기 삼각패치(110)의 급전점(A)에 도전성 결합수단(B)이 연결된다.
이때 상기 접지판(120)은 금속재질의 사각형상으로 설정하는 것이 바람직하지만, 형상이 이에 한정되지 않고 다양한 형상으로도 설정가능하다.
앞서 언급한 바와 같이, 상기 유전체(미도시)는 삼각패치(110)와 접지판(120) 사이에 충전되므로, 삼각패치(110)는 도 1a 에 도시된 바와 같은 형상으로 유지하게 된다.
여기에서 삼각패치(110)는 사각형상의 각 단부에 있어서 우각(隅角)(111a, 111b, 111c, 111d)이 직각으로 절개되는 평판부(111)와, 상기 평판부(111)의 각 단에서 상기 접지판(120) 방향으로 수직하게 각각 연장된 제 1 아이리스(112a), 제 2 아이리스(112b), 제 3 아이리스(112c) 및 제 4 아이리스(112d)와, 상기 제 1 아이리스(112a), 제 2 아이리스(112b), 제 3 아이리스(112c) 및 제 4 아이리스(112d) 각각의 연장선단이 삼각패치(110) 내측으로 상기 평판부(111)와 평행하게 연장된 제 1 접이부(113a), 제 2 접이부(113b), 제 3 접이부(113c) 및 제 4 접이부(113d)로 이루어진다.
여기에서 상기 제 1 접이부(113a), 제 2 접이부(113b), 제 3 접이부(113c) 및 제 4 접이부(113d)는 평판부(111)의 중심방향으로 각각의 삼각형(△)상을 유지한다. 상기 삼각형상으로 이루어진 제 1 접이부(113a), 제 2 접이부(113b), 제 3 접이부(113c) 및 제 4 접이부(113d)에 대한 정점(頂點)이 평판부(111)의 중심방향으로 수렴할 때, 제 1 접이부(113a), 제 2 접이부(113b), 제 3 접이부(113c) 및 제 4 접이부(113d) 각각의 양 빗변은, 인접한 접이부의 일측 빗변과 소정의 간격으로 이격된다.
제1 실시예에 있어서, 상기 접이부(113a, 113b, 113c, 113d)의 이격거리를 1mm로 설정하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
참고적으로 상기 접이부(113)에 있어서, 제 1 접이부(113a)와 제 3 접이부(113c), 그리고 제 2 접이부(113b)와 제 4 접이부(113d)가 서로 대칭(對稱, symmetry)의 특성을 갖는 것으로 설정하겠으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 평판부(111)의 중앙 근방에는 급전점(Feeding Point, A)이 위치하고 있다. 이 급전점(A)은 안테나의 공진주파수 설정에 따라 그 위치가 달라지는 것이 바람직하다.
본 발명의 제1 실시예에 있어서, 상기 삼각패치 안테나(100)는 상기 평판부(111), 아이리스(112:112a, 112b, 112c, 112d) 및 접이부(113:113a, 113b, 113c, 113d)는 그 각각이 개별적으로 결합되는 것이 아니라, 일체로 형성된 상태에서 제 1 아이리스(112a), 제 2 아이리스(112b), 제 3 아이리스(112c) 및 제 4 아이리스(112d)가 평판부(111)에 대하여 수직하게 절곡되고, 수직으로 절곡된 제 1 아이리스(112a), 제 2 아이리스(112b), 제 3 아이리스(112c) 및 제 4 아이리스(112d)가 각각 제 1 접이부(113a), 제 2 접이부(113b), 제 3 접이부(113c) 및 제 4 접이부(113d)에 대하여 수직하게 절곡되는 것이 바람직하다.
상술한 구성으로 이루어진 삼각패치 안테나(100)에 있어서, 주파수를 1.575GHz으로 설정하고, 삼각패치(110)를 40mm × 45mm의 크기로 설정하며, 접지판(120)을 15.75λ×15.75λ(300mm×300mm, λ:파장)의 크기로 설정하고, 아이리스(112a, 112b, 112c, 112d)의 높이를 8mm로 설정하였으며, 삼각패치(110)와 접지판(120) 간의 이격거리를 1mm로 설정하였다.
상술한 조건으로 설정되는 경우 76mm(길이) × 83mm(폭)의 크기를 갖는 평면형 원형편파 마이크로스트립 패치 안테나보다 삼각패치 안테나(100)가 71.5%의 면적 감소율을 나타내었다.
도 1b에 도시된 바와 같이 -12.1dB의 반사손실을 갖고, -10dB의 대역폭은 84MHz이며 이득 값은 3.96dBd이다.
이때, 84MHz값을 갖는 삼각패치 안테나(100)의 대역폭은 평면형 원형편파 마이크로스트립 안테나가 갖는 -10dB 대역폭일 때 85MHz 값과, 4.2dBd의 이득값에 비하여 5.3%의 감소율을 나타내었다.
방사패턴은 도 1c에 도시된 바와 같이 y-축 평행편파 HPBW(Half Power Beam Width; 반치각)는 z-x면에서 80.64°이고, x-축 평행편파 HPBW는 z-y면에서 82.08°을 나타내었다. 이는 평면형 원형편파 마이크로스트립 안테나의 경우보다 넓은 빔 폭의 방사패턴을 나타내었다.
축비는 1.575GHz로 설정된 주파수에서 도 1d에 도시한 바와 같이 1.2dB의 값을 가지고, 8MHz의 양호한 2dB 축비 대역폭을 얻었다.
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이하에서는 비교예 및 그에 따른 도면들을 참조하여, 본 발명자가 창안한 본 발명의 소형화가 가능한 3차원 구조의 원형편파 폴디드 마이크로스트립 안테나를 구현하기 위해 고려되었던 제반 기술들을 순차적으로 살펴봄과 아울러 이를 통해 본 안테나가 어떠한 장점을 갖게 되는지를 상세히 살펴본다.
[제1 비교예]
먼저, 제1 비교예로서 안테나의 소형화를 목적으로 일반적인 평면형 선형편파 마이크로스트립패치 안테나를 설계하였다.
도 3a를 참조하면, 제 1 비교예에 의한 안테나는 그 중심주파수를 GPS에서 사용되는 1.575 GHz로 맞추기 위해서, 접지판의 크기는 15.75λ×15.75λ(300mm×300mm)로 설정하고, 유전율(εr)이 1.06인 유전체의 높이를 9㎜로 설정하고, 안테나의 크기(W × L)를 80.5㎜ × 90㎜로 설계되었으며, 이때의 반사손실은 도 3b에 도시된 바와 같이 -21.14dB, -10dB 대역폭이 87MHz로 나타난다. 즉, -10dB 대역폭은 5.5%의 감소율을 나타낸다.
상술한 바와 같이 설정된 상태에서 안테나의 크기를 고정하고 패치 양측에 플레이트를 추가시킴으로써, 낮은 공진 주파수를 얻을 수 있다. 이는, "Iris부착 3차원 선형편파 마이크로스트립 패치 안테나의 소형화에 관한 연구"를 통해서 상기 플레이트를 패치 양끝단에 위치시킬수록 더 낮은 공진주파수를 얻을 수 있음이 자명하다.
따라서 제1 비교예에서 도 3c에 도시된 바와 같이 두개의 플레이트를 패치 양측 끝단에 수직하게 절곡시켜 위치시킨 후, 상기 플레이트의 높이를 1mm에서 8mm 까지 1mm씩 증가시킴으로써 도 3d와 같은 주파수 그래프를 획득할 수 있다.
즉, 중심 주파수는 플레이트의 높이가 증가할수록 감소하는 현상을 보였다.
따라서, 플레이트의 최대 높이인 8mm가 될 때, 1.575GHz의 공진주파수가 1.21GHz로 감소함에 따라 0.365GHz의 주파수 저하를 나타내었다. 또한, -10dB 대역폭이 365MHz로 나타난다. 즉, -10dB 대역폭은 23.2%의 감소율을 나타낸다.
구체적으로 도 3e를 참고하여 살펴보면, 상술한 중심주파수의 저하는 안테나의 밑면의 전류의 경로가 높이가 h인 하나의 플레이트로 인해 2h 만큼의 전류 경로가 증가되고, 이러한 두개의 플레이트로 약 4h의 전류경로 증가의 효과가 나타나는 것이다.
예를 들면 전류경로는 h가 8 mm일 경우, 8mm × 2 + 8mm × 2 = 32mm가 됨으로써, 28.4%의 증가 효과를 얻을 수 있다.
한편, 최적화된 플레이트를 부착한 선평편파 폴디드 마이크로스트립 안테나를 살펴보면 다음과 같다.
우선, 주파수를 1.575 GHz으로 설정한 후, 도 3f에 도시된 바와 같이 안테나의 크기를 55mm(길이) × 90mm(폭)으로 설정하면, 도 3g에 도시된 바와 같이 양호한 임피던스 정합을 얻으면서 평면형 안타나의 크기가 80.5mm(길이) ×90mm(폭)일 때 보다 길이방향으로 25.5mm가 단축되어 31.7%가 단축되는 것을 알 수 있다.
이때, 반사손실은 -30.32dB이고, -10dB 대역폭이 108MHz로 나타난다. 즉, -10dB 대역폭은 6.86%의 감소율을 나타낸다.
[제2 비교예]
제2 비교예로서, 제1 비교예에서 고찰한 패치의 변형 설계에 관한 가능성을 바탕으로, 도 4a에 도시한 바와 같이 소형화 특성을 얻기 위해 하측면으로 수직하게 절곡된 플레이트를 패치 중심방향으로 수평하게 절곡시킨 것을 특징으로 한다.
수평하게 절곡된 면의 길이를 1mm씩 증가시키는 경우, 도 4b에 도시한 바와 같이 밑면의 길이가 길어짐에 따라 연속적인 공진주파수가 하향인 특성을 나타내고, 밑면의 길이가 27mm인 경우에 공진주파수가 0.715 GHz로 낮아져 0.860 GHz의 주파수 저하현상 즉, 54.6%의 감소율을 나타내었다.
즉, 도 4b를 참고하여 살펴보면, 상술한 중심주파수의 저하는 안테나의 밑면의 전류의 경로가 높이가 h인 하나의 플레이트로 인해 2h 만큼의 전류 경로가 증가되고, 이러한 두개의 플레이트로 약 4h의 전류경로 증가의 효과가 나타나는 것이다.
예를 들면 전류경로는 h가 27mm일 경우, 27mm × 2 + 8mm × 2 = 108mm가 됨으로써, 151%의 증가되는 것을 알 수 있다.
따라서, 중심주파수가 1.575 GHz의 최적화된 최종적인 선형편파 폴디드 마이크로스트립 안테나를 제작하였으며, 도 4c 내지 도 4e에 도시된 바와 같은 반사손실 및 방사패턴을 얻을 수 있었다.
구체적으로, 선형편파 폴디드 마이크로스트립 안테나의 크기는 도 4c에 도시된 바와 같이 21mm(길이) × 90mm(폭)로 설정되어 일반적인 마이크로스트립 패치 안테나보다 길이방향으로 73.9 %의 단축율을 나타내었으며, 반사손실은 도 4d에 도시된 바와 같이 설계된 1.575 GHz에서 -27.6 dB로 나타났다. 이때 급전부분과 안테나의 밑면의 만나는 부분에 구멍(holl)을 내어 서로의 단락을 피하였다.
또한 도 4e에 도시된 바와 같이, -10 dB 대역폭은 64 MHz이며, 이득은 선형편파 폴디드 마이크로스트립 안테나보다 2.88dB 낮은 5.12dBd로 측정되었고, HPBW는 E-면과 H-면 각각 151°, 79.2°를 나타내었다. 즉, -10dB 대역폭은 4%의 감소율을 나타낸다.
그리고, 선형편파 폴디드 마이크로스트립 안테나보다는 E-면에서 넓은 빔 폭을 확인할 수 있었다. 이는 소형화로 인해 개구면 간의 간격이 좁아지므로써 발생하는 빔의 광각화 현상에 기인된 것으로 사료된다.
상술한 바와 같은 비교예1 및 2를 종합해 보면, 먼저 선형편파 폴디드 마이크로스트립 안테나의 경우 안테나 길이가 평면형의 80.5 mm보다 59.5 mm 작은 21 mm로 축소되어 73.9 %의 길이단축 효과를 얻었으며, 네 방향을 접는 구조인 사각밑면 원형편파 폴디드 마이크로스트립 안테나의 경우 평면형 원형편파 마이크로스트립 안테나보다 79.5 %의 면적이 감소되었고 축비 1.61 dB의 원형편파 폴디드 마이크로스트립 안테나를 구현할 수 있었다.
즉, 원형편파의 경우 네방향 모두 선형편파 안테나의 폴디드 구조를 적용시켰으며, 접혀진 밑면은 면적의 활용도를 높이기 위해 삼각형과 사각형 구조로 설계하였다. 이때 최적화된 사각 밑면 안테나의 가시 면적 축소율은 79.5 %이었으며, 이득은 2.56dBd이었다. -10 dB 대역폭은 8 MHz(5.1 %), y-축 평행편파 HPBW는 z-x면에서 91°, x-축 평행편파 HPBW는 z-y면에서 124°이었다.
따라서, 이러한 기술적 사상을 근간으로 창안된 본 발명의 3차원 안테나는, 모두 1.575 GHz(GPS)로 설계되었으며, 이로써 폴디드 구조가 마이크로스트립 안테나의 소형화라는 그 특징적인 목적을 달성하고 있다.
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
상술한 바와 같은 특징적인 구성과 기능을 갖는 본 발명에 의하면, 폴디트 마이크로스트립 안테나의 패치 밑면을 삼각형상 또는 사각형상의 구조를 변경하여 원형편파를 형성함으로써, 선형편파 폴디드 마이크로스트립 안테나의 경우 안테나 길이가 평면형의 80.5 mm보다 59.5 mm 작은 21 mm로 축소되어 73.9 %의 길이단축 효과를 얻었으며, 네 방향을 접는 구조인 사각밑면 원형편파 폴디드 마이크로스트립 안테나의 경우 평면형 원형편파 마이크로스트립 안테나보다 79.5 %의 면적이 감소되었다. 따라서, 밑면의 길이를 조절함으로써, 방사효율의 저하 및 유전 손실로 인한 이득의 저하가 없는 안정된 폴디드 마이크로스트립 안테나를 소형화할 수 있는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 금속재질의 삼각패치(110)와, 통상의 접지 기능을 수행하는 접지판(120)과, 소정의 유전율을 갖으며 상기 삼각패치와 상기 접지판 사이에 충전되어 이들을 지지하는 유전체로 구성되는 삼각밑면 구조의 원형편파 폴디드 마이크로스트립 안테나(100)에 있어서,
    상기 삼각패치(110)는,
    사각형상의 각 단부에 있어서 우각(隅角)(111a, 111b, 111c, 111d)이 직각으로 절개되는 평판부(111);
    상기 평판부(111)의 각 단에서 상기 접지판(120) 방향으로 수직하게 각각 연장된 제 1 아이리스(112a), 제 2 아이리스(112b), 제 3 아이리스(112c) 및 제 4 아이리스(112d); 및
    상기 제 1 아이리스(112a), 제 2 아이리스(112b), 제 3 아이리스(112c) 및 제 4 아이리스(112d) 각각의 연장선단이 상기 삼각패치 내측으로 상기 평판부(111)와 평행하게 연장된 제 1 접이부(113a), 제 2 접이부(113b), 제 3 접이부(113c) 및 제 4 접이부(113d); 로 구성되며,
    상기 제 1 접이부(113a), 제 2 접이부(113b), 제 3 접이부(113c) 및 제 4 접이부(113d)가 상기 평판부(111)의 중심방향으로 수렴할 때, 제 1 접이부(113a), 제 2 접이부(113b), 제 3 접이부(113c) 및 제 4 접이부(113d) 각각의 양 빗변은, 인접한 접이부의 일측 빗변과 소정의 간격으로 이격되는 것을 특징으로 하는 소형화가 가능한 3차원 구조의 원형편파 폴디드 마이크로스트립 안테나.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 접이부(113a), 제 2 접이부(113b), 제 3 접이부(113c) 및 제 4 접이부(113d)는, 상기 평판부(111)의 중심방향으로 각각의 삼각형상을 유지하는 것을 특징으로 하는 소형화가 가능한 3차원 구조의 원형편파 폴디드 마이크로스트립 안테나.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 접이부(113a)와 제 3 접이부(113c), 그리고 제 2 접이부(113b)와 제 4 접이부(113d)가 서로 대칭인 것을 특징으로 하는 소형화가 가능한 3차원 구조의 원형편파 폴디드 마이크로스트립 안테나.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 삼각밑면 구조의 원형편파 폴디드 마이크로스트립 안테나(100)는,
    상기 제 1 아이리스(112a), 제 2 아이리스(112b), 제 3 아이리스(112c), 제 4 아이리스(112d)가 상기 평판부(111)에 대하여 수직하게 절곡되고, 수직으로 절곡된 상기 제 1 아이리스(112a), 제 2 아이리스(112b), 제 3 아이리스(112c), 제 4 아이리스(112d)가 각각 제 1 접이부(113a), 제 2 접이부(113b), 제 3 접이부(113c) 및 제 4 접이부(113d)에 대하여 수직하게 절곡되어 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 소형화가 가능한 3차원 구조의 원형편파 폴디드 마이크로스트립 안테나.
  7. 삭제
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  11. 삭제
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