KR101140283B1 - 하이브리드 구조 다이버시티 안테나 - Google Patents

하이브리드 구조 다이버시티 안테나 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 구조 다이버시티 안테나는 전력을 공급 받는 복수의 급전부; 상기 급전부 각각에 연결되는 복수의 안테나 소자부; 상기 급전부 및 상기 안테나 소자부 각각에 연결되어 상기 안테나 소자부 각각을 접지시키는 복수의 그라운드부; 상기 급전부 각각의 사이를 연결하여 유기 전류가 우회하여 정합되도록 하는 연결 선로부; 및 상기 안테나 소자부 각각을 서로 브랜치 라인(Branch Line)을 통해 연결하여, 상기 급전부 각각을 통해 공급되는 상기 전력을 상기 안테나 소자부에 균등하게 배분하는 다이렉트 커플링부를 포함한다.

Description

하이브리드 구조 다이버시티 안테나{HYBRID DIVERSITY ANTENNA}
본 발명의 실시예들은 안테나에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하이브리드 구조 다이버시티 안테나에 관한 것이다.
이동통신 시스템과 무선 데이터 통신 시스템 등의 급속한 보급과 기존의 다양한 무선 방송과 무선 기술들의 혼재로 인하여 최근 다양한 주파수 대역에서 동작할 수 있는 무선 수단들에 대한 요구가 급증하고 있으며, 휴대를 위한 무선 수단들의 소형화 요구 또한 급증하고 있다.
특히, 디지털 컨버전스(Digital Convergence)에 대한 관심이 급증하면서 하나의 제품을 구매하여 여러 가지 욕구를 충족시키고자 하는 사용자의 취향이 일반화되고 있을 뿐만 아니라 어떠한 휴대 장치에서도 기본적인 통신을 이용하여 방대한 자원을 이용하거나 통신 연결성을 보장받으려 하는 요구 또한 일반화되고 있다. 이는 언제 어디서나 어떠한 기기를 통해서도 네트워크 접속이 가능한 유비쿼터스 환경을 지향하는 추세와도 일맥상통하고 있다.
또한, 차세대 통신방식으로 등장한 Wimax, 802.11x 또는 LTE와 같은 광대역 및 모바일 무선통신 방식은, 유선통신과 무선통신 간의 차이를 줄이기 위하여 복수의 안테나를 사용하여 대역 범위와 신뢰성을 동시에 향상시키는 MIMO(Multiple Input Multiple Output), 복수의 안테나를 이용하여 원하는 통신 환경을 조절하는 스마트 안테나(Smart Antenna) 등의 다차원적 신호를 이용하고 있다.
이러한 차세대 광대역 무선통신 방식에서는 복수의 안테나를 이용하고 있어 안테나가 차지하는 공간이 증가하게 되고, 복수 통신 방식의 통합에 의해 다중 대역 지원을 위해 추가적인 안테나가 필요하게 되는 등 안테나 설계와 배치가 점차 어려워지고 있다.
이러한 복수 안테나의 통합 배치는 안테나 사이의 간섭을 발생시켜 안테나들이 인접할수록 커플링에 의한 문제로 인해 원하는 안테나 성능을 만족시킬 수 없게 된다.
본 발명의 일 실시예는 인접 배치된 안테나 소자부 사이에 브랜치 라인을 통해 다이렉트 커플링부를 형성하여 선로 간의 커패시턴스 값을 강화시킴으로써, 복수의 안테나 소자부에 균등하게 전류를 배분할 수 있는, 하이브리드 구조 다이버시티 안테나를 제공한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 구조 다이버시티 안테나는 전력을 공급 받는 복수의 급전부; 상기 급전부 각각에 연결되는 복수의 안테나 소자부; 상기 급전부 및 상기 안테나 소자부 각각에 연결되어 상기 안테나 소자부 각각을 접지시키는 복수의 그라운드부; 상기 급전부 각각의 사이를 연결하여 상기 복수의 안테나 소자부에 의해 유기되는 전류가 우회하여 정합되도록 하는 연결 선로부; 및 상기 안테나 소자부 각각을 서로 브랜치 라인(Branch Line)을 통해 연결하여, 상기 급전부 각각을 통해 공급되는 상기 전력을 상기 안테나 소자부에 균등하게 배분하는 다이렉트 커플링부를 포함한다.
상기 복수의 급전부는 상기 연결 선로부 및 상기 다이렉트 커플링부를 기준으로, 수직 방향으로 형성될 수 있다.
상기 복수의 급전부는 상기 복수의 안테나 소자부가 지원하는 가장 높은 공진 주파수의 1/4 파장 길이 이내의 거리를 가지는 구조로 형성될 수 있다.
상기 복수의 안테나 소자부는 상기 연결 선로부 및 상기 다이렉트 커플링부를 기준으로, 하향 경사지게 형성될 수 있다.
상기 복수의 안테나 소자부는 적어도 3번 절곡된 형태로 형성될 수 있다.
상기 복수의 안테나 소자부는 미모(MIMO) 안테나로 동작하는 다이버시티 안테나 소자부; 및 상기 다이버시티 안테나 소자부와 다른 주파수 대역에서 동작하는 메인 안테나 소자부를 포함할 수 있다.
상기 복수의 안테나 소자부는 상호 기하학적 대칭성을 가지되 서로 상이한 길이를 가질 수 있다.
상기 복수의 안테나 소자부는 서로 상이한 선폭을 가질 수 있다.
상기 다이렉트 커플링부는 직선, 곡선, 또는 요철 중 어느 하나의 구조를 포함하는 임의의 기하학적 형태의 브랜치 라인을 통해, 선로 간의 커패시턴스(Capacitance) 값을 강화시킬 수 있다.
상기 복수의 안테나 소자부는 와이맥스(Wi-Max), 엘티이(LTE), 와이브로(Wibro), 또는 와이파이(Wi-Fi) 및 모바일 중 적어도 둘 이상의 대역을 지원할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 구조 다이버시티 안테나는 상기 하이브리드 구조 다이버시티 안테나의 튜닝 및 성능 개선을 위한 제1 내지 제3 매칭바를 더 포함하고, 상기 제1 및 제2 매칭바는 상기 연결 선로부로부터 연장되어 형성되고, 상기 제3 매칭바는 상기 다이렉트 커플링부로부터 연장되어 적어도 한 번 절곡된 형태로 형성될 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 인접 배치된 안테나 소자부 사이에 브랜치 라인을 통해 다이렉트 커플링부를 형성하여 선로 간의 커패시턴스 값을 강화시킴으로써, 복수의 안테나 소자부에 균등하게 전류를 배분할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 구조 다이버시티 안테나는 기존 안테나에 비해 게인(Gain) 성능 및 아이솔레이션(Isolation) 성능이 우수하고, 가격이 저렴하며 개발 기간 및 비용을 단축할 수 있을 뿐만 아니라, 멀티 안테나 적용 시 특성 개발에 유리한 조건을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 구조 다이버시티 안테나의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 구조 다이버시티 안테나의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 구조 다이버시티 안테나에 적용되는 하이브리드 다이버시티 회로 구조의 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 하이브리드 원리를 설명하기 위해 도시한 쿼드러쳐 하이브리드 커플러(Quadrature Hybrid Coupler)에 관한 도면이다.
도 5 및 도 6은 두 선로 간의 전/자계적 전력전달 현상을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 7 및 도 8은 각각 기존 안테나의 메인 안테나와 다이버시티 안테나의 동작 특성을 나타낸 data이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 구조 다이버시티 안테나의 메인 안테나와 다이버시티 안테나의 동작 특성을 나타낸 data이다.
도 11은 기존 안테나의 전체적인 동작 특성을 도시한 data이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 구조 다이버시티 안테나의 전체적인 동작 특성을 도시한 data이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 구조 다이버시티 안테나의 사시도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 구조 다이버시티 안테나의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 구조 다이버시티 안테나의 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 구조 다이버시티 안테나(100)는 제1 및 제2 급전부(110, 120), 제1 및 제2 안테나 소자부(130, 140), 제1 및 제2 그라운드부(150, 160), 연결 선로부(170), 및 다이렉트 커플링부(180)를 포함한다.
상기 제1 급전부(110)는 메인 포트를 통해 안테나 회로부(미도시)와 전기적으로 연결된다. 상기 제1 급전부(110)는 전력을 공급 받기 위한 급전점 중 하나로서, 상기 메인 포트를 통해 상기 안테나 회로부로부터 전력을 공급 받을 수 있다. 상기 제1 급전부(110)는 상기 연결 선로부(170) 및 상기 다이렉트 커플링부(180)를 기준으로 수직 방향으로 형성될 수 있다.
상기 제2 급전부(120)는 다이버시티 포트를 통해 상기 안테나 회로부와 전기적으로 연결된다. 상기 제2 급전부(120)는 상기 제1 급전부(110)와 마찬가지로 전력을 공급 받기 위한 급전점 중 나머지 하나로서, 상기 다이버시티 포트를 통해 상기 안테나 회로부로부터 전력을 공급 받을 수 있다.
상기 제2 급전부(120)는 상기 연결 선로부(170) 및 상기 다이렉트 커플링부(180)를 기준으로, 수직 방향으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2 급전부(120)는 상기 제1 급전부(110)와 동일한 방향(수직 방향)으로 형성될 수 있다.
상기 제1 및 제2 급전부(110, 120)는 일정 거리 이격되게 형성된다. 예를 들면, 상기 제1 및 제2 급전부(110, 120)는 상기 제1 및 제2 안테나 소자부(130, 140)가 지원하는 가장 높은 혹은 원하는 공진 주파수의 1/4 파장 길이 이내의 거리를 가지는 구조로 형성될 수 있다.
상기 제1 안테나 소자부(130)는 상기 제1 급전부(110)에 물리적으로 연결된다. 즉, 상기 제1 안테나 소자부(130)는 상기 제1 급전부(110)로부터 수직 방향으로 연장되어 형성될 수 있다.
이때, 상기 제1 안테나 소자부(130)는 상기 연결 선로부(170) 및 상기 다이렉트 커플링부(180)를 기준으로 하향 경사지게 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1 안테나 소자부(130)는 적어도 3번 절곡된 형태로 형성될 수 있다.
상기 제1 안테나 소자부(130)는 상기 제2 안테나 소자부(140)와 기하학적 대칭성을 가지는 구조로 형성되되, 상기 제2 안테나 소자부(140)와 길이 및/또는 선폭이 다르게 형성될 수 있다.
상기 제1 안테나 소자부(130)는 상기 제1 급전부(110)로부터 전력을 공급 받아 메인 안테나 소자부로서 동작할 수 있다. 즉, 상기 제1 안테나 소자부(130)는 미모(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 안테나로 동작하는 다이버시티 안테나 소자부(제2 안테나 소자부(140))와 다른 주파수 대역에서 동작할 수 있다.
상기 제1 안테나 소자부(130)는 모든 통신 주파수를 사용 가능하며, 특히 와이맥스(Wi-Max), 엘티이(LTE), 와이브로(Wibro), 또는 와이파이(Wi-Fi) 및 모바일 중 적어도 둘 이상의 대역을 지원할 수 있다.
상기 제2 안테나 소자부(140)는 상기 제2 급전부(120)에 물리적으로 연결된다. 즉, 상기 제2 안테나 소자부(140)는 상기 제2 급전부(120)로부터 수직 방향으로 연장되어 형성될 수 있다.
이때, 상기 제2 안테나 소자부(140)는 상기 연결 선로부(170) 및 상기 다이렉트 커플링부(180)를 기준으로 하향 경사지게 형성될 수 있다. 또한, 상기 제2 안테나 소자부(140)는 적어도 3번 절곡된 형태로 형성될 수 있다.
즉, 상기 제2 안테나 소자부(140)는 상기 제1 안테나 소자부(130)와 지향하는 방향만 다를 뿐, 나머지 구조나 형상 등은 대동소이하다.
상기 제2 안테나 소자부(140)는 상기 제1 안테나 소자부(130)와 기하학적 대칭성을 가지는 구조로 형성되되, 상기 제2 안테나 소자부(140)와 길이 및/또는 선폭이 다르게 형성될 수 있다.
상기 제2 안테나 소자부(140)는 상기 제1 급전부(120)로부터 전력을 공급 받아 미모(MIMO) 안테나로 동작하는 다이버시티 안테나 소자부로서 동작할 수 있다. 상기 제2 안테나 소자부(140)는 모든 통신 주파수를 사용 가능하며, 특히 와이맥스(Wi-Max), 엘티이(LTE), 와이브로(Wibro), 또는 와이파이(Wi-Fi) 및 모바일 중 적어도 둘 이상의 대역을 지원할 수 있다.
상기 제1 그라운드부(150)는 상기 제1 급전부(110)로부터 분기되어 형성된다. 상기 제1 그라운드부(150)는 상기 제1 안테나 소자부(130)를 접지시키는 역할을 한다.
상기 제2 그라운드부(160)는 상기 제2 안테나 소자부(140)와 연결되어 형성된다. 상기 제2 그라운드부(160)는 상기 제2 안테나 소자부(140)를 접지시키는 역할을 한다.
상기 연결 선로부(170)는 상기 제1 급전부(110)와 상기 제2 급전부(120) 사이를 연결하여, 인접한 제1 및 제2 안테나 소자부(130, 140)에 의해 유기되는 전류가 우회하여 정합되도록 한다.
이로써, 상기 연결 선로부(170)는 인접 배치된 제1 및 제2 안테나 소자부(130, 140) 사이의 격리도를 향상시킬 수 있으며, 이를 통해 좁은 공간에 복수의 안테나가 밀집하여 배치되더라도 각 안테나의 성능 열화를 방지할 수 있다.
상기 연결 선로부(170)는 직선, 곡선, 요철 구조 등을 포함하는 임의의 기하학적 형태로 다양하게 형성될 수 있으며, 미리 설정된 격리 대역폭과 임피던스 대역폭을 나타내도록 배치될 수 있다.
상기 다이렉트 커플링부(180)는 상기 제1 및 제2 안테나 소자부(130, 140)를 서로 브랜치 라인(Branch Line)을 통해 연결하여 형성된다. 이러한 다이렉트 커플링부(180)는 상기 제1 및 제2 급전부(110, 120)를 통해 공급되는 전류를 상기 제1 및 제2 안테나 소자부(130, 140)에 균등하게 배분하는 역할을 한다.
상기 다이렉트 커플링부(180)는 직선, 곡선, 요철 구조 등을 포함하는 임의의 기하학적 형태의 브랜치 라인을 통해 다양한 형태로 형성될 수 있다. 상기 다이렉트 커플링부(180)는 상기 다양한 형태의 브랜치 라인을 통해 선로 간의 커패시턴스(Capacitance) 값을 강화시킴으로써, 상기 제1 및 제2 안테나 소자부(130, 140)에 균등하게 전류를 배분할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 기존 안테나에 비해 게인(Gain) 성능 및 아이솔레이션(Isolation) 성능이 우수하고, 가격이 저렴하며 개발 기간 및 비용을 단축할 수 있을 뿐만 아니라, 멀티 안테나 적용 시 특성 개발에 유리한 조건을 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 구조 다이버시티 안테나에 적용되는 하이브리드 구조 다이버시티 회로 구조의 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 구조 다이버시티 안테나에 적용되는 하이브리드 구조 다이버시티 회로(300)는 각 포인트(1 ~ 5)의 길이를 조정하여 안테나 전력을 균등하게 조정할 수 있다. 즉, 상기 하이브리드 구조 다이버시티 회로(300)는 각 포인트(1 ~ 5)에 해당하는 브랜치 라인(Branch Line)의 확대를 통해 안테나를 튜닝(Tuning)할 수 있는 구조를 가지게 된다.
특히, 포인트(1)에 해당하는 브랜치 라인은 인접 배치된 안테나를 직접적으로 연결하여 다이렉트 커플링(Direct Coupling)을 구현함으로써, 각 선로 간의 커패시턴스(Capacitance) 값을 강화시켜 보다 강한 커플링을 유도할 수 있도록 한다.
도 4는 하이브리드 원리를 설명하기 위해 도시한 쿼드러쳐 하이브리드 커플러(Quadrature Hybrid Coupler)에 관한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 쿼드러쳐 하이브리드 커플러(400)는 브랜치 라인을 통한 다이렉트 커플링을 직접 이용한 대표적인 전송선로(Microstrip/stripline) 커플러로서, 매우 광범위하게 응용되는 유용한 커플러이다.
여기서, 두 개의 출력(Output1, Output2)은 각각 반반씩의 파워, 즉 -3dB 커플러로서 입력(Input1, Input2) 전력을 균등하게 배분하는 기능을 하며, 두 개의 균등한 출력 신호는 90도의 위상차를 가진다.
상기 쿼드러쳐 하이브리드 커플러(400)는 통상 하이브리드 커플러 또는 3dB 쿼드러쳐 커플러 혹은 브랜치 라인 커플러라고 불리우며, 대역폭을 늘리기 위해서 격자 형태의 다단 커플러로도 구성될 수 있다.
상기 쿼드러쳐 하이브리드 커플러(400)는 균형 증폭기(Balanced Amplifier)의 경로 분리용 및 기타 파워 디바이더(Power Divider)의 용도로 애용되며, 완전한 대칭 구조이기 때문에 역으로 그대로 컴바이너(Combiner)로도 사용이 가능하다.
그런데, 많은 양의 전력을 커플링시켜서 디바이더(Divider)용으로 쓰는 경우, 단순히 떨어진 선로 길이와 간격으로는 원하는 수준의 큰 전력 커플링이 안될 수 있다. 그래서, 파워 디바이더용으로 사용되는 커플러의 경우, 커플링이 일어나는 선로 사이에 직접적으로 선로(Branch Line)를 연결하여 좀더 강한 커플링을 유도하게 된다. 이것을 다이렉트 커플링(Direct Coupling)이라고 한다.
본 발명의 일 실시예에서는 이러한 다이렉트 커플링을 이용하여 공간적으로 떨어진 선로 간의 커패시턴스 값을 강화시켜 보다 강한 커플링을 유도함으로써, 인접 배치된 안테나에 전류를 균등하게 배분할 수 있게 된다.
도 5 및 도 6은 두 선로 간의 전/자계적 전력전달 현상을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
커플링을 설명할 때 커패시턴스 개념이 도입되는 근본적인 이유는, '선로가 공간적으로 떨어져'있는 경우가 많기 때문에, 커패시턴스 개념을 이용하여 설명하는 것이 보다 이해하기에 용이해서이다. 좀더 근본적으로 커플링이란 개념을 분석하면, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 두 선로 간의 전/자계적 전력전달 현상을 통칭하는 개념이라는 점이며, 그것은 선로를 이용한 직접적인 신호 전달도 포함될 수 있다는 의미이기도 하다.
다시 말해서, 두 개의 독립된 별개의 선로 간에 전력이 전달되는 상황은, 중간에 선로로 연결되어 전력이 넘어가든, 공간적으로 넘어가든, 커플러 입장에선 단지 방법만 다를 뿐이라는 것이다. 따라서, 도 6에서와 같이, 두 선로 사이에 형성되는 브랜치 라인(610)을 통해 다이렉트 커플링을 이용하는 경우, 공간적으로 떨어져 있는 선로 간의 커패시턴스 값을 더욱 강화시킬 수 있음을 알 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 이러한 다이렉트 커플링 방식을 이용하여 인접 배치된 안테나 간의 커패시턴스 값을 더욱 강화시킴으로써, 보다 강한 커플링을 유도하여 각 안테나에 균등하게 전류를 분배할 수 있다.
도 7 및 도 8은 각각 기존 안테나의 메인 안테나와 다이버시티 안테나의 동작 특성을 나타낸 data이고, 도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 구조 다이버시티 안테나의 메인 안테나와 다이버시티 안테나의 동작 특성을 나타낸 data이다.
도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 구조 다이버시티 안테나는 기존 안테나에 비해서 메인 안테나 및 다이버시티 안테나에 있어서 그 동작 특성이 향상된 것을 알 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 구조 다이버시티 안테나는 기존 안테나에 비해 게인 성능 및 아이솔레이션 성능이 향상되었으며, 멀티 안테나에 적용 시 특성 개발에 유리한 조건을 가지고 있음을 알 수 있다.
도 11은 기존 안테나의 전체적인 동작 특성을 도시한 도면이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 구조 다이버시티 안테나의 전체적인 동작 특성을 도시한 data이다.
도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 기존의 노멀 안테나(Nomal Antenna)는 2.5 ~ 2.7 GHz 범위의 주파수에 대해 약 -12 ~ -11 dB의 격리 특성을 보였고, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 구조 다이버시티 안테나는 2.0 ~ 2.7 GHz 범위의 주파수에 대해 약 -19 ~ -11 dB의 격리 특성을 보였다. 이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 구조 다이버시티 안테나는 높은 격리 특성을 보임을 알 수 있다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 구조 다이버시티 안테나의 사시도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 구조 다이버시티 안테나(1300)는 도 1 및 도 2의 하이브리드 구조 다이버시티 안테나(100)와 그 구성 및 작용에 있어서 대동소이하다. 따라서, 본 실시예에서는 도 1 및 도 2의 하이브리드 구조 다이버시티 안테나(100)와 다른 구성요소인 제1 내지 제3 매칭바(1310, 1320, 1330)에 대해서만 설명하기로 한다.
상기 제1 내지 제3 매칭바(1310, 1320, 1330)는 상기 하이브리드 구조 다이버시티 안테나(1300)의 튜닝 및 성능 개선을 위한 기능을 수행한다. 여기서, 상기 제1 및 제2 매칭바(1310, 1320)는 연결 선로부(170)로부터 연장되어 형성될 수 있다. 상기 제3 매칭바(1330)는 다이렉트 커플링부(180)로부터 연장되어 형성될 수 있다. 이때, 상기 제3 매칭바(1330)는 적어도 한 번 절곡된 형태로 형성될 수 있다.
도시된 실시예에서 제1 매칭바(1310)와 제2 매칭바(1320)는 동일한 선폭과 길이를 가지나, 각 매칭바의 선폭과 길이는 개별 안테나의 특성에 따라서 변경될 수 있다.
또한, 도시한 실시예에서는 제1 매칭바(1310)와 제2 매칭바(1320)가 제3 매칭바(1330)에 대하여 대칭되는 위치에 형성되어 있으나, 매칭바의 형성위치 및 개수도 개별 안테나의 특성에 따라 변경될 수 있는 것으로 도시한 형태에 한정되는 것은 아니다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 하이브리드 다이버시티 안테나
110: 제1 급전부
120: 제2 급전부
130: 제1 안테나 소자부
140: 제2 안테나 소자부
150: 제1 그라운드부
160: 제2 그라운드부
170: 연결 선로부
180: 다이렉트 커플링부
1310: 제1 매칭바
1320: 제2 매칭바
1330: 제3 매칭바

Claims (11)

  1. 전력을 공급 받는 복수의 급전부;
    상기 급전부 각각에 연결되는 복수의 안테나 소자부;
    상기 급전부 및 상기 안테나 소자부 각각에 연결되어 상기 안테나 소자부 각각을 접지시키는 복수의 그라운드부;
    상기 급전부 각각의 사이를 연결하여 상기 복수의 안테나 소자부에 의해 유기되는 전류가 우회하여 정합되도록 하는 연결 선로부; 및
    상기 안테나 소자부 각각을 서로 브랜치 라인(Branch Line)을 통해 연결하여, 상기 급전부 각각을 통해 공급되는 상기 전력을 상기 안테나 소자부에 균등하게 배분하는 다이렉트 커플링부
    를 포함하고,
    상기 복수의 안테나 소자부는
    미모(MIMO) 안테나로 동작하는 다이버시티 안테나 소자부; 및
    상기 다이버시티 안테나 소자부와 다른 주파수 대역에서 동작하는 메인 안테나 소자부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구조 다이버시티 안테나.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 급전부는
    상기 연결 선로부 및 상기 다이렉트 커플링부를 기준으로, 수직 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구조 다이버시티 안테나.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 급전부는
    상기 복수의 안테나 소자부가 지원하는 가장 높은 공진 주파수의 1/4 파장 길이 이내의 거리를 가지는 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구조 다이버시티 안테나.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 안테나 소자부는
    상기 연결 선로부 및 상기 다이렉트 커플링부를 기준으로, 하향 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구조 다이버시티 안테나.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 안테나 소자부는
    적어도 3번 절곡된 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구조 다이버시티 안테나.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 안테나 소자부는
    상호 기하학적 대칭성을 가지되 서로 상이한 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구조 다이버시티 안테나.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 안테나 소자부는
    서로 상이한 선폭을 가지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구조 다이버시티 안테나.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 다이렉트 커플링부는
    직선, 곡선, 또는 요철 중 어느 하나의 구조를 포함하는 임의의 기하학적 형태의 브랜치 라인을 통해, 선로 간의 커패시턴스(Capacitance) 값을 강화시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구조 다이버시티 안테나.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 안테나 소자부는
    와이맥스(Wi-Max), 엘티이(LTE), 와이브로(Wibro), 또는 와이파이(Wi-Fi) 및 모바일 중 적어도 둘 이상의 대역을 지원하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구조 다이버시티 안테나.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 하이브리드 구조 다이버시티 안테나의 튜닝 및 성능 개선을 위한 제1 내지 제3 매칭바
    를 더 포함하고,
    상기 제1 및 제2 매칭바는 상기 연결 선로부로부터 연장되어 형성되고,
    상기 제3 매칭바는 상기 다이렉트 커플링부로부터 연장되어 적어도 한 번 절곡된 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구조 다이버시티 안테나.
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