KR101541374B1 - 다중대역 다이폴 안테나 및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다중대역 다이폴 안테나 및 시스템에 관한 것으로, 본 발명은 기판, 기판의 제1 기판 영역에 형성되는 제1 안테나 패턴, 기판의 제2 기판 영역에 형성되는 제2 안테나 패턴을 포함하는 다중대역 다이폴 안테나 및 이를 포함하는 시스템을 제공한다. 이때 제1 안테나 패턴 및 제2 안테나 패턴은 동일 위치에 있는 기판 상에 형성된다.

Description

다중대역 다이폴 안테나 및 시스템{Dual Polarization Dipole Antenna for Multi-Band and System including the same}

본 발명은 기지국 및 이동통신 중계기에 사용되는 전파 송수신 장치인 안테나에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 생산과 설치 및 관리가 용이한 다중대역 다이폴 안테나 및 시스템에 관한 것이다.

개인 휴대전화의 보편화와 스마트폰 및 타블렛 PC의 보급 증가로 통화 및 무선인터넷을 위한 전파 사용량이 급증하고 있다. 이러한 사용량 급증은 다양한 환경에서의 통신 소통 요구와 통신 속도, 통화품질 등에 대한 니즈를 발생시키고 있다. 특히 건물 같은 실내뿐만 아니라 실외에서, 기존의 기지국 및 이동통신용 중계기로부터 거리가 멀거나 지형지물에 의해 전파가 잘 전달되지 않는 음영지역 등에서도 적절한 통화 품질이 요구되고 있다. 이러한 니즈를 충족하기 위하여 각 통신사들은 음영지역에 기지국 및 이동통신용 중계기를 추가로 설치하고 있다.

한편 상기 기지국 및 이동통신 중계기의 주요 구성 요소로서 안테나가 있다. 안테나는 전파를 송수신하는 핵심적인 장치로서 앞서 언급한 바와 같이 다양하면서도 제한적인 설치 환경에 적절히 적용하기 위하여 가볍고 작은 크기가 요구되고 있다. 이러한 경박단소하며 제작 및 관리가 용이한 안테나 제공을 위하여 안테나를 구성하는 방사소자의 형태, 기능, 전파방향 설정, 회로 및 기구 구조 등에 대한 적절한 설계가 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 요구를 충족하기 위해 제안된 것으로, 제작과 설치 및 관리가 용이한 다중대역 다이폴 안테나 및 시스템을 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 서로 이격되어 있는 제1 기판 영역과 제2 기판 영역을 구비하는 기판, 상기 기판의 제1 기판 영역에 형성되는 제1 안테나 패턴 및 상기 기판의 제2 기판 영역에 형성되는 제2 안테나 패턴을 포함하는 다중대역 다이폴 안테나의 구성을 개시한다.

여기서 상기 제1 안테나 패턴은 상기 기판의 중심부에 배치되는 제1 기판 영역에 배치될 수 있다. 또한 상기 제1 안테나 패턴은 상기 제1 기판 영역의 전면에 배치될 수 있다. 또는 상기 제1 안테나 패턴의 일부는 상기 제1 기판 영역의 전면에 배치되며, 나머지 일부는 상기 제1 기판 영역의 후면에 배치되어 이중편파 구조로 마련될 수 있다. 상기 제1 안테나 패턴이 빔 패턴으로 형성될 수 있다.

한편, 상기 제2 안테나 패턴은 제1 안테나 패턴 외측의 상기 기판의 외곽부에 배치되는 제2 기판 영역에 배치되며, 상기 제2 기판의 전면에 일부가 배치되며, 나머지 일부가 상기 기판 영역의 후면에 배치되어 이중편파 구조로 마련될 수 있다.

상기 제1 기판 영역과 상기 제2 기판 영역의 재질이 동일하게 형성되거나, 재질이 다르게 형성될 수 있다. 그리고 상기 제1 기판 영역 및 제2 기판 영역 중 적어도 하나는 다각형 또는 원형으로 형성될 수 있다.

상기 제1 안테나 패턴은 상대적으로 고주파 대역의 주파수를 송수신하며, 상기 제2 안테나 패턴은 상대적으로 저주파 대역의 주파수를 송수신할 수 있다.

상기 기판은 제1 기판과, 제2 기판을 포함할 수 있다. 상기 제1 기판은 상기 제1 기판 영역을 구비한다. 상기 제2 기판은 상기 제1 기판에서 분리되어 상기 제1 기판과 동일 위치에 형성되며, 상기 제1 기판을 둘러싸는 형태로 형성된 상기 제2 기판 영역을 구비한다. 이때 상기 제1 기판 및 제2 기판의 소재는 인쇄회로기판 또는 금속 소재일 수 있다.

본 발명은 또한, 전술된 다중대역 다이폴 안테나, 상기 제1 안테나 패턴 급전을 지원하는 제1 급전부 및 상기 제2 안테나 패턴에 급전을 지원하는 제2 급전부, 상기 다중대역 다이폴 안테나 하부에 배치되는 반사판, 및 상기 다중대역 다이폴 안테나를 상기 반사판 상에 지지하는 지지대를 포함하는 다중대역 다이폴 안테나 시스템을 제공한다.

이때 상기 제1 안테나 패턴과 제1 급전부, 상기 제2 안테나 패턴과 제2 안테나 패턴은 각각 케이블 또는 발룬을 매개로 서로 연결될 수 있다.

본 발명은 또한, 기판, 상기 기판 중심축을 기준으로 복수개의 동심원을 이루며 서로 이격되게 형성되는 복수개의 안테나 유닛을 포함하는 다중대역 다이폴 안테나을 제공한다.

그리고 상기 복수개의 안테나 유닛이 각각 형성되는 상기 기판 부분 중 적어도 하나는 분리될 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 다중대역 다이폴 안테나 및 시스템 제공하는 본 발명은 다중대역을 커버하는 안테나의 제작과 설치 및 관리를 용이하게 할 수 있도록 지원한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 다중대역 다이폴 안테나 시스템의 분해도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 다중대역 다이폴 안테나 시스템의 조립도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다중대역 다이폴 안테나를 보다 상세히 나타낸 도면.
도 4 내지 도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중대역 다이폴 안테나 구조를 보다 상세히 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 발룬 제거된 다중대역 다이폴 안테나 시스템을 설명하기 위한 도면.
도 10은 본 발명의 다중대역 다이폴 안테나의 또 다른 형태를 설명하기 위한 도면.
도 11은 본 발명의 다중대역 다이폴 안테나의 또 다른 형태를 설명하기 위한 도면.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 하기의 설명에서는 본 발명의 실시 예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명의 다중대역 다이폴 안테나 시스템은 하나의 기판에 다중대역 안테나 패턴을 형성할 수 있다. 이하 설명에서 다중대역 안테나 패턴에서 제1 주파수 대역을 지원하는 패턴을 제1 안테나 패턴으로 명명하며, 제2 주파수 대역을 지원하는 패턴을 제2 안테나 패턴 또는 방사소자모듈들로서 설명하기로 한다. 기판의 내측에 형성되는 제1 안테나 패턴은 상대적으로 고주파수 대역을 지원하는 패턴일 수 있으며, 기판의 외측에 형성되는 제2 안테나 패턴은 상대적으로 저주파수 대역을 지원하는 패턴일 수 있다.

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 다중대역 다이폴 안테나 시스템(1)의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다. 특히 도 1에 나타낸 도면은 본 발명의 다중대역 다이폴 안테나 시스템(1)의 분해 사시도를 나타낸 도면이며, 도 2는 본 발명의 발룬 제거형 다중대역 다이폴 안테나 시스템(10)의 결합도를 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 다중대역 다이폴 안테나 시스템(10)은 반사판(50), 서로 다른 주파수 대역을 지원하는 안테나 패턴들이 형성된 다중대역 다이폴 안테나(20), 다중대역 다이폴 안테나(20)의 급전을 위한 급전부(300), 지지대(260)를 포함할 수 있다. 또한 다중대역 다이폴 안테나 시스템(10)은 급전부(300)를 반사판(50)에 고정하기 위한 고정부(400)를 더 포함할 수 있다. 다중대역 다이폴 안테나 시스템(10)은 제1 주파수 대역 지원을 위한 제1 안테나 패턴을 가지는 제1 안테나 유닛(100)과, 제2 주파수 대역 지원을 위한 제2 안테나 패턴을 가지는 제2 안테나 유닛(200)이 마련된다.

여기서 도시하지는 않았으나 상기 제1 안테나 유닛(100) 급전을 위한 급전 회로 및 제2 안테나 유닛(200) 급전을 위한 급전 회로가 반사판(50)의 후면이나 전면 등에 마련될 수 있다. 이 급전 회로는 제1 안테나 유닛(100)과 연결되어 제1 주파수 대역에 해당하는 신호의 송수신을 지원할 수 있는 제1 급전 회로 및 제2 안테나 유닛(200)과 연결되어 제2 주파수 대역에 해당하는 신호의 송수신을 지원할 수 있는 제2 급전 회로를 포함할 수 있다. 지지대(160)의 높이는 설계자의 의도에 따라 다양한 형태로 형성될 수 있다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 다중대역 다이폴 안테나 시스템(1)은 상대적으로 고대역의 주파수를 지원하는 제1 안테나 유닛(100)이 다중대역 다이폴 안테나(20)의 내측에 마련되고, 상대적으로 저 대역의 주파수를 지원하는 제2 안테나 유닛(200)이 다중대역 다이폴 안테나(20)의 외곽에 마련될 수 있다. 이러한 본 발명의 다중대역 다이폴 안테나 시스템(10)은 서로 다른 주파수 대역의 안테나 패턴들을 동일면상에 형성하여 주파수 송수신을 지원할 수 있다. 이에 따라 본 발명의 다중대역 다이폴 안테나 시스템(10)은 다중대역을 커버링 할 수 있는 안테나를 보다 손쉽게 제작가능하며 이로 인하여 대량생산성을 높이고, 안테나의 설치와 관리를 보다 용이하게 할 수 있다.

한편 환형 형상의 제2 안테나 유닛(200) 및 대칭 패턴 형상의 제1 안테나 유닛(100) 중 적어도 하나는 기판(10)의 전 후면에 각각 반전 위상을 가지는 신호 송수신을 지원하는 안테나 패턴이 인쇄될 수 있다. 그리고 환형 형상의 제2 안테나 유닛(200)은 제2 안테나 패턴(201)에 해당하는 방사소자모듈이 제2 케이블(250)을 통하여 제2 급전부(320)와 연결된다. 이때 제2 케이블(250)을 고정시킴과 아울러 편파 특성의 안테나들을 연결하기 위한 급전부(300)가 제2 안테나 유닛(200)의 중심 영역에 대응하는 반사판(50) 상에 배치될 수 있다. 본 발명에서는 기판(10)으로 인쇄회로기판을 사용하는 예를 개시하였다.

급전부(300)는 제1 안테나 유닛(100) 하부에 배치될 수 있으며, 상술한 제2 케이블(250)을 통하여 제2 안테나 유닛(200)과 연결되어 이중편파 특성을 제공할 수 있다. 이러한 급전부(300)는 제1 안테나 유닛(100) 급전을 위한 제1 급전부(310) 및 제2 안테나 유닛(200) 급전을 위한 제2 급전부(320)를 포함할 수 있다. 제1 급전부(310)와 제1 안테나 유닛(100)은 제1 케이블(150)을 통하여 연결될 수 있다. 제2 급전부(320)는 제2 케이블(250)들이 제2 안테나 유닛(200)에 마련된 각각의 방사소자모듈(201)들에 이르는 거리가 동일하도록 제2 안테나 유닛(200)의 정중앙에 대응하는 위치에 배치될 수 있다.

제1 케이블(150)은 제1 급전부(310)의 중앙부와 제1 안테나 유닛(100)의 중심부를 연결하도록 마련될 수 있다. 이러한 제1 케이블(150)은 제1 안테나 유닛(100)에 마련된 제1 안테나 패턴의 임피던스 정합을 지원할 수 있다.

제2 케이블(250)은 제2 급전부(320)의 모서리와 연결되는 다수개가 마련될 수 있다. 이러한 제2 케이블(250)은 제2 안테나 유닛(200)의 방사소자모듈(201) 개수에 대응하는 개수가 마련될 수 있다. 즉 제2 안테나 유닛(200)이 4개의 방사소자모듈(201)을 포함하는 경우 제2 케이블(250)은 4개가 마련되어 각각의 방사소자모듈(201)을 급전부(300)의 일측과 접속되도록 지원할 수 있다. 이때 제2 케이블(250)은 특정 방사소자모듈(201)의 중앙 접점과 접속되면서 해당 방사소자모듈(201)의 임피던스 정합을 지원한다. 이에 따라 본 발명의 제2 안테나 유닛(200)은 제2 케이블(250)과 관련된 별도의 패턴이 발룬 구조가 제거된 형태로 마련될 수 있다.

한편 본 발명의 실시 예에서는 급전부(300)로 제1 및 제2 케이블(150,250)을 사용하는 예를 개시하였지만, 발룬을 사용할 수 있다.

제1 안테나 유닛(100)은 기판(10)의 일정 영역 전면 및 후면에 각각 이중편파 특성을 지원하는 제1 안테나 패턴이 인쇄되어 형성된다. 특히 제1 안테나 유닛(100)은 "C"자 형상의 편파 특성 다이폴 안테나 패턴들이 X자로 상호 교차하되 교차 부분에서 상호 전기적으로 이격되도록 배치되어 구성될 수 있다. 이때 복수의 제1 안테나 패턴들은 상호 90도 회전된 형태로 배치됨에 따라

45 편파 특성을 가지도록 배치될 수 있다. 한편 제1 안테나 유닛(100)은 교차된 복수의 다이폴 안테나들이 전면뿐만 아니라 후면에도 인쇄되어 마련된다. 이때 후면에 형성되는 제1 안테나 패턴들은 일정 축 방향을 중심으로 상호 대칭되는 형태로 인쇄될 수 있다.

제2 안테나 유닛(200)은 기판(10)의 테두리 영역에서 환형 형상으로 마련되면 기판(10)의 테두리 영역 전면 및 후면에 일부 패턴이 연이어져 형성된 제2 안테나 패턴(201)이 방사소자모듈로서 배치되도록 패턴이 인쇄되어 형성된다. 이하 방사소자모듈을 도면 번호 201을 할당하여 설명하기로 한다. 이러한 제2 안테나 유닛(200)은 기판(10) 상에 형성되는 방사소자모듈(201)들의 중심점을 기준으로 상호 대칭되는 형태로 구성되며 일측은 전면에 배치되고 타측은 후면에 배치되는 형태로 마련된다. 이러한 제2 안테나 유닛(200)은 방사소자모듈(201)들이 부분적으로 전후면에 분리 배치됨으로써 180도 위상 반전된 신호 방사를 수행할 수 있다. 그리고 제2 안테나 유닛(200)은 환형 형상을 가지며 동일면의 환형 중앙에는 제1 안테나 유닛(100)이 배치될 수 있다.

한편 제2 안테나 유닛(200)은 대각선 방향에 위치한 방사소자모듈(201)들이 제2 케이블(250)과 급전부(300)를 통하여 연결되는 구조를 제공한다. 결과적으로 제2 안테나 유닛(200)은 대각 대칭되는 방사소자모듈(201)들과 제2 케이블(250) 및 급전부(300)에 형성된 급전선들을 기준으로 "C"자 형상의 편파 특성을 가지게 된다.

제1 케이블(150)과 제2 케이블(250)은 발룬이 제거된 형태의 안테나 패턴과 접속될 수 있다. 이때 신호 특성 개선을 위하여 제1 케이블(150) 및 제2 케이블(250) 일측에 초크 지지대가 더 부착될 수 있다.

반사판(50)은 제1 안테나 유닛(100)과 제2 안테나 유닛(200)이 마련된 다중대역 다이폴 안테나(20) 및 이의 급전부(300)가 안착 및 고정되는 지지 기능을 지원함과 아울러 제1 안테나 유닛(100) 및 제2 안테나 유닛(200)의 신호 반사 특성을 제공한다. 이러한 반사판(50)은 반사 기능 개선을 위한 표면 처리가 수행될 수 있다. 추가로 반사판(50) 표면 또는 후면에는 설계자의 설계 의도에 따라 제2 안테나 유닛(200)을 통하여 송수신하고자 하는 신호의 전달을 위한 신호라인과 신호 라인과 연결되는 신호 공급부 예를 들면 신호 송수신기 등이 더 배치될 수 있다.

한편 반사판(50) 일측에는 지지대(260)가 복수개가 체결될 수 있는 복수개의 반사판 홀(263)이 형성될 수 있다. 반사판 홀(263)은 다중대역 다이폴 안테나(20)를 반사판(50)에 일정 간격으로 이격 고정시키는 지지대(260)의 일측이 삽입되는 홀이다. 이러한 반사판 홀(263)은 다중대역 다이폴 안테나(20)와 체결되는 지지대(260)의 개수에 대응하는 개수로 예를 들면, 2개, 3개, 4개... 등 설계자의 의도에 따라 다양하게 마련될 수 있다. 여기서 지지대(260)와 반사판 홀(263)의 개수는 상호 유사하게 마련될 수 있으나, 서로 다른 개수로 마련될 수 도 있다.

지지대(260)는 제1 안테나 유닛(100)을 반사판(50)의 표면으로부터 일정 간격 이격되도록 지지함과 아울러 다중대역 다이폴 안테나(20)의 유동을 억제하여 다중대역 다이폴 안테나(20)이 반사판(50)에 견고하게 지지될 수 있도록 지원한다. 지지대(260)의 길이에 의해 형성되는 일정 간격은 다중대역 다이폴 안테나(20)에 형성된 제1 안테나 패턴(85) 및 제2 안테나 패턴(201)이 지원하는 주파수 대역에 따라 달라질 수 있다. 제1 안테나 유닛(100) 일측에는 지지대(260)들이 각각 삽입될 수 있는 기판홀(261)들이 기판(10)의 전후면을 관통하도록 마련될 수 있다. 기판홀(261)의 개수 역시 지지대(260)의 개수에 따라 변경될 수 있다.

도 3은 도 1 및 도 2에서 다중대역 다이폴 안테나(20)의 구성을 보다 상세히 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 다중대역 다이폴 안테나(20)는 동일면의 기판(10) 상에 마련되는 제1 안테나 유닛(100) 및 제2 안테나 유닛(200)을 포함하여 구성될 수 있다. 기판(10)은 제1 기판 영역(11) 및 제2 기판 영역(12)을 포함할 수 있다.

제1 안테나 유닛(100)은 제1 기판 영역(11), 제1 안테나 패턴(85), 접지부(15), 제11 급전선(22), 제12 급전선(21) 등을 포함하여 구성된다. 여기서 제1 안테나 패턴(85)은 제1 다이폴(11) 및 제2 다이폴(12)은 제1 전면 안테나 패턴(80)과 제1 기판 영역(11)의 대향된 면에 배치되는 제1 대향 안테나 패턴(90)을 포함할 수 있다.

제1 기판 영역(11)은 단층의 유전체 기판을 사용하고, 상하부면에 금속박 인쇄로 제1 전면 안테나 패턴(80)의 구성요소인 제1 다이폴(11), 제2 다이폴(12), 제11 급전선(22), 제12 급전선(21) 등이 형성된다. 여기서 유전체는 테프론이나 플라스틱 절연체 구조를 가질 수 있다. 또한, 제1 기판 영역(11)을 반사판(50)에 고정설치하기 위한 지지대(260)가 구비되는데, 제1 기판 영역(11)은 지지대(260)를 삽입할 수 있는 적어도 하나의 기판홀(261)이 형성된다. 제1 기판 영역(11)은 타원형, 원형, 삼각형 또는 사각형, 8각형 등의 다각형 형태로 형성될 수 있다.

제1 기판 영역(11)은 제2 기판 영역(12)에 의하여 둘러 쌓여 배치될 수 있다. 제1 기판 영역(11)은 제2 기판 영역(12)과 동일면 상에 배치될 수 있다. 제1 기판 영역(11)은 제2 기판 영역(12)과 동일 재질로 형성될 수 있으며, 또는 다른 재질로 형성될 수 있다. 제1 기판 영역(11)의 크기는 형성되는 제1 전면 안테나 패턴(80)이 지원하는 주파수 영역의 크기에 따라 조정될 수 있다.

제1 다이폴(11)은 "C"자형 안테나 패턴 양쪽 말단의 너비가 서서히 줄어드는 테이퍼 형태의 정합회로를 형성하여 발룬이 형성되고, 제1 기판 영역(11)의 일면에 금속 재질로 박형 인쇄되어 형성된다. 제2 다이폴(12)은 제1 다이폴(11)과 같은 형태로, 제1 다이폴(11)의 길이방향에 대해 제1 기판 영역(11)의 중심을 축으로 90도 회전이동한 위치에 금속 재질로 박형 인쇄되어 형성된다. 여기서 금속은 예컨대 구리나 은, 니켈 등 전기 전도도를 가지는 적어도 하나의 금속 및 그의 합금을 포함할 수 있다. 제1 다이폴(11)과 제2 다이폴(12)은 X자 형태로 교차된 형상으로 제1 기판 영역(11)의 상하부 상에 배치될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 제1 안테나 유닛(100)은 제1 기판 영역(11)에 발룬이 내장된 형태로 제작됨으로서 안테나 설계에 필요한 부피가 작아지고 개선된 전파의 지향성과 전기적 특성을 제공할 수 있다.

한편 본 발명의 제1 안테나 유닛(100)은 제1 기판 영역(11)의 전후면에 각각 이중편파 다이폴 안테나의 패턴들이 배치될 수 있다. 예를 들어 제1 기판 영역(11)의 전면에는 제1 전면 안테나 패턴(80)이 배치될 수 있으며, 제1 기판 영역(11)의 후면에는 제1 대향 안테나 패턴(90)이 배치될 수 있다. 이때, 제1 대향 안테나 패턴(90)은 제1 전면 안테나 패턴(80)와 같은 형태이나, 제1 전면 안테나 패턴(80)이 인쇄된 제1 기판 영역(11)의 반대면에 방사면을 공유하지 않은 형태로 형성될 수 있다.

접지부(15)는 제1 기판 영역(11)의 일면에 형성되고 제1 다이폴(11)과 제2 다이폴(12)이 겹치는 부분에 형성될 수 있다. 예컨대 접지부(15)는 제1 다이폴(11)과 제2 다이폴(12)이 겹치는 중심부에 사각형 형태의 금속 박형으로 형성된다. 접지부(15)에 형성된 복수의 비어홀(16)은 제1 기판 영역(11)의 양측면을 관통하는 구멍으로 형성되고, 반대면과 전기적으로 연결될 수 있도록 형성된다. 복수의 비어홀(16)은 접지능력을 향상시킨다.

제11 급전선(22)는 제1 다이폴(11)의 말단을 잇는 금속라인으로 제1 기판 영역(11)의 일면에 인쇄되어 형성된다. 제12 급전선(21)은 제2 다이폴(12)의 말단을 잇는 금속라인으로 구성되며, 제11 급전선(22)를 중심으로 양단부가 근접하게 형성되고, 제12 급전선(21)의 양단부에는 각각 적어도 하나의 비어홀이 형성된다. 제1 기판 영역(11)의 일면에 제1 다이폴(11)과 제2 다이폴(12)이 X자 형태로 90도를 이루기 때문에 동일 면상에 제1 다이폴(11)과 제2 다이폴(12)의 일단에 형성되는 제11 급전선(22)와 제12 급전선(21)도 서로 직교한다.

제2 안테나 유닛(200)은 반사판(50) 상에 적어도 하나의 지지대(260)에 기반하여 제1 안테나 유닛(100)과 함께 일정 간격으로 이격 고정 배치된다. 이때 급전부(300)는 반사판(50) 상에 놓이고 급전부(300) 중 제1 급전부(310)는 제1 케이블(150)을 통하여 제1 안테나 유닛(100)과 연결되며, 제2 급전부(320)와 제2 안테나 유닛(200) 간에 제2 케이블(250)이 전기적으로 접속된다. 이에 따라 본 발명의 제1 안테나 유닛(100) 및 제2 안테나 유닛(200)의 제2 안테나 패턴(201)에 해당하는 방사소자모듈들은 발룬이 제거된 제2 케이블(250)로 급전될 수 있는 구조를 제공할 수 있다.

제2 안테나 유닛(200)은 중앙에 배치된 제1 안테나 유닛(100)을 기준으로 환형의 제2 기판 영역(12) 상에 복수의 방사소자모듈(201)들이 배치되는 구조를 제공한다. 이에 따라 본 발명의 제2 안테나 유닛(200)은 중앙에 주파수 대역이 제1 안테나 유닛(100)을 감싸는 구조로 배치될 수 있다. 본 발명의 제2 안테나 유닛(200)은 방사소자모듈(201)들이 기판의 전후면에 일부씩 배치됨으로서 위상이 180도 차이를 가지며 신호를 방사한다. 결과적으로 본 발명의 제2 안테나 유닛(200)은 보다 양호한 신호 대칭성을 제공함으로써 상호변조왜곡신호(PIMD:Passive InterModulation Distortion) 발생을 최소화할 수 있도록 지원한다.

상술한 본 발명의 제2 안테나 유닛(200)은 제2 기판 영역(12), 제2 기판 영역(12)의 전후면에 형성된 4개의 방사소자모듈들(201 : 210, 220, 230, 240)을 포함한다.

제2 기판 영역(12)은 4개의 방사소자모듈들(210, 220, 230, 240)이 실장되는 면을 제공하는 구성이다. 이러한 제2 기판 영역(12)은 제1 기판 영역(11)과 연이어 형성되며, 비전도성 재질로 마련될 수 있다. 도시된 도면을 기준으로 중앙에 제1 기판 영역(11)을 배제할 경우 제2 기판 영역(12)은 팔각형의 링 형상을 가질 수 있다. 이에 따라 방사소자모듈들 각각은 팔각링의 모서리 영역에서 굽혀지고 변 영역의 중앙부에서 중심방향으로 굽혀진 형태의 갈고리 형상으로 마련될 수 있다. 그러나 본 발명의 제2 기판 영역(12)이 상술한 팔각형의 링 형상으로 한정되는 것은 아니며 다양한 형상 중 적어도 하나의 형상으로 형성되데 신호 방사 시 신호 특성 개선을 위하여 중심점 또는 중심축을 기준으로 대칭되는 구조로 마련될 수 있다.

한편 제2 기판 영역(12) 상에는 전후면을 관통하는 접점홀들이 마련될 수 있다. 이러한 접점홀들은 각각의 방사소자모듈들(210, 220, 230, 240)의 중심점에 형성될 수 있다. 그리고 이 접점홀들은 제2 케이블(250)들이 접속되어 신호가 급전되는 심선홀 역할을 수행할 수 있다. 제2 케이블(250)들은 접점홀들에 끝단이 삽입된 후 솔더링 작업을 통하여 제2 기판 영역(12) 상에 고정되면서 접점들(213, 223, 233, 243)을 형성한다. 접점들(213, 223, 233, 243)은 방사소자모듈들(210, 220, 230, 240)의 중심점에 위치하여 각각의 방사소자모듈들(210, 220, 230, 240)과 전기적으로 접속된다. 결과적으로 접점홀들에 제2 케이블(250)들이 연결되면서 접점들(213, 223, 233, 243)을 형성하고, 해당 접점들(213, 223, 233, 243)이 방사소자모듈들(210, 220, 230, 240)과 연결되는 구조로 마련될 수 있다. 이에 따라 본 발명의 제2 안테나 유닛(200)은 제2 케이블(250)들과 각 방사소자모듈들(210, 220, 230, 240)이 접점들(213, 223, 233, 243)을 기준으로 상호 연결되는 구조를 제공할 수 있다.

또한 제2 기판 영역(12) 상에는 기판의 전후면을 관통하는 적어도 하나의 기판홀(261)들이 마련될 수 있다. 기판홀(261)들은 제2 기판 영역(12) 상에 다수개가 마련될 수 있으며, 제2 안테나 유닛(200)이 반사판(50)에 일측이 고정된 지지대(260)에 의하여 견고하게 지지되기 위하여 적어도 2곳 이상이 마련될 수 있다. 도면에서는 제2 기판 영역(12) 상에 8개의 기판홀(261)들이 마련되는 것을 기준으로 나타내었으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 또한 8개의 기판홀(261)들에 지지대(260)가 모두 설치되지 않고 필요에 따라 일부 기판홀(261)에만 지지대(260)가 설치될 수 도 있다. 예컨대 적어도 2곳 이상 예를 들면 4개의 기판홀(261)에 지지대(260)가 설치될 수 있다. 이때 지지대(260)가 설치되는 기판홀(261)들은 견고한 지지를 위하여 상호 대칭되는 위치의 기판홀들이 선택될 수 있다.

4개의 방사소자모듈들(210, 220, 230, 240)은 제1 방사소자모듈(210), 제2 방사소자모듈(220), 제3 방사소자모듈(230), 제4 방사소자모듈(240)을 포함한다. 이러한 4개의 방사소자모듈들(210, 220, 230, 240)은 각각 제2 기판 영역(12)의 전후면 상에 금속박으로 인쇄되어 형성될 수 있다. 인쇄되는 금속박의 두께와 폭 및 길이 등은 본 발명의 제2 안테나 유닛(200)이 지원하는 주파수 대역에 따라 조정될 수 있다.

한편 제1 방사소자모듈(210) 및 제4 방사소자모듈(240)은 도면의 가로 중심선을 기준으로 상호 대칭되는 구조로 배치될 수 있다. 이와 유사하게 제2 방사소자모듈(220) 및 제3 방사소자모듈(230)도 가로 중심선을 기준으로 상호 대칭되는 구조로 배치될 수 있다.

제1 방사소자모듈(210)은 제11 다이폴(211) 및 제12 다이폴(212), 제1 접점(213)을 포함한다. 여기서 도면의 전면을 기준으로 제11 다이폴(211)은 제2 기판 영역(12)의 전면에 배치되며, 제12 다이폴(212)은 제2 기판 영역(12)의 후면에 배치된다. 제11 다이폴(211) 및 제12 다이폴은 갈고리 형상을 가지며 설계될 수 있다. 제11 다이폴(211) 및 제12 다이폴(212)의 두께와 길이 및 폭은 제2 안테나 유닛(200)이 지원하는 주파수 대역에 따라 조절될 수 있다. 한편 제1 방사소자모듈(210)은 제1 접점(213)을 기준으로 대칭되는 구조를 가질 수 있다. 특히 제1 방사소자모듈(210)은 제1 접점(213)을 기준으로 제2 기판 영역(12)의 전후면 대칭 구조를 가진다. 예컨대 제11 다이폴(211)이 제2 기판 영역(12)의 전면에 배치되면서 제1 접점(213)과 전기적으로 연결되고, 제12 다이폴(212)은 제11 다이폴(211)과 대칭되데 제2 기판 영역(12)의 후면에 배치되면서 제1 접점(213)과 전기적으로 연결된다. 이에 따라 제11 다이폴(211) 및 제12 다이폴(212)은 위상이 전후면으로 180도 차이를 가지며 대칭되어 배치된다. 제1 접점(213)은 앞서 설명한 접점홀에 솔더링 작업을 거치면서 형성될 수 있다. 제1 접점(213)은 솔더링 작업 과정에서 제1 케이블(251)과 전기적으로 접속될 수 있다.

제2 방사소자모듈(220)은 제21 다이폴(221) 및 제22 다이폴(222), 제2 접점(223)을 포함한다. 제3 방사소자모듈(230)은 제1 방사소자모듈(210)과 대각선 방향에 위치하며, 제2 방사소자모듈(220)과는 90도 우측으로 회전된 위치에 배치된다. 제3 방사소자모듈(230)은 제31 다이폴(231) 및 제32 다이폴(232), 제3 접점(233)을 포함한다. 제4 방사소자모듈(240)은 제2 방사소자모듈(220)과 대각선 방향에 위치하며, 제3 방사소자모듈(230)을 기준으로 우측 방향으로 90도 회전된 위치에 배치된다. 제4 방사소자모듈(240)은 제41 다이폴(241) 및 제42 다이폴(242), 제4 접점(243)을 포함한다. 상술한 방사소자모듈들의 다이폴들은 제11 다이폴(211) 및 제12 다이폴(212)의 형상과 유사한 형상을 가지되 전후면에 배치되는 방향이 유사하거나 또는 반대될 수 있다. 그리고 각 다이폴들은 접점들(213, 223, 233, 243)에 연결되는 제2 케이블(250)에 의하여 임피던스 정합이 1차적으로 이루어지고 제2 케이블(250)의 타단이 연결되는 급전부(300)에 마련된 교차 급전 장치에 의하여 2차 정합이 이루어질 수 있다. 여기서 상기 교차 급전 장치는 케이블 접속부들을 전기적으로 연결하는 급전선의 양 끝단이 접속될 수 있는 드루 홀을 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 제2 안테나 유닛(200)은 별도의 발룬이 제거된 제2 케이블(250)이 접점에 연결되는 형태이면서 기판의 전후면을 모두 이용하여 안테나 패턴이 배치되어 전파의 지향성과 전기적 특성을 개선할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 다중대역 다이폴 안테나 시스템(10)은 제1 안테나 유닛(100)과 제2 안테나 유닛(200)을 동일 면 상에 형성하면서도 양호한 주파수 특성을 유지하도록 지원한다. 특히 본 발명은 제1 안테나 유닛(100)의 제1 기판 영역(11)과 제2 안테나 유닛(200)의 제2 기판 영역(12)이 물리적으로 연결되어 하나의 기판 상에 안테나 패턴과 방사소자모듈들을 형성할 수 있도록 지원한다. 이에 따라 본 발명은 다중대역 지원을 위한 안테나 패턴 형성을 보다 용이하게 형성할 수 있으며, 또한, 안테나 설치 및 관리 측면에서 하나의 기판을 기반으로 작업함으로 보다 용이한 작업 환경을 제공할 수 있다.

도 4 내지 도 8은 실시 예에 따른 발룬형 다중대역 다이폴 안테나(20)의 또 다른 일예들을 나타낸 도면이다. 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 발룬형 다중대역 다이폴 안테나 시스템의 결합도를 나타낸 도면이다.

먼저 도 4 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 다중대역 다이폴 안테나(20)는 사각형 형상의 기판(10), 제1 안테나 패턴(85) 및 방사소자모듈에 해당하는 제2 안테나 패턴(201)을 포함한다. 기판(10)은 도시된 바와 같이 제1 안테나 패턴(85)이 형성되며 사각형 형상으로 마련된 제1 기판 영역(11)과, 제2 안테나 패턴(201)이 형성되며 사각띠 형상으로 마련되는 제2 기판 영역(12)을 포함할 수 있다. 제1 안테나 패턴(85)은 도시된 바와 같이 중앙에 급전부와 연결되는 접점홀들이 마련될 수 있다. 제1 안테나 패턴(85)은 사각형 형상의 제1 기판 영역(11)의 전면에만 패턴이 인쇄되어 형성될 수 있다. 이러한 제1 안테나 패턴(85)은 도시된 바와 같이 원형으로 금속박으로 패턴 인쇄될 수 있다. 한편 제1 안테나 패턴(85)은 다수개의 빈 영역이 대칭되게 형성되어 패턴의 길이가 고주파수 대역을 커버할 수 있을 정도로 형성될 수 있다.

제1 기판 영역(11)과 연이어 형성되는 사각띠 형상의 제2 기판 영역(12)에는 제2 안테나 패턴(201)이 형성된다. 제2 안테나 패턴(201)은 앞서 설명한 바와 같이 복수개의 방사소자모듈로서 구성될 수 있다. 각 방사소자모듈들은 사각띠 형상의 제2 기판 영역(12)에 "C"자형 패턴으로 대각 방향으로 대칭되도록 형성되며, 중앙에 접점을 기준으로 전후면에 각각 일부 패턴이 대향되게 배치될 수 있다.

도 5 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 다중대역 다이폴 안테나(20)는 원형 기판(10), 제1 안테나 패턴(85) 및 방사소자모듈에 해당하는 제2 안테나 패턴(201)을 포함한다. 원형 기판(10)은 도시된 바와 같이 제1 안테나 패턴(85)이 형성되며 팔각형 형상의 제1 기판 영역(11)과, 제2 안테나 패턴(201)이 형성되며 외곽은 원형이되 내부 형상은 팔각띠 형상으로 마련되는 제2 기판 영역(12)을 포함할 수 있다. 제1 안테나 패턴(85)은 도시된 바와 같이 중앙에 급전부와 연결되는 접점홀들이 마련될 수 있다. 제1 안테나 패턴(85)은 제1 기판 영역(11)의 전면에만 패턴이 인쇄되어 형성될 수 있다. 제1 안테나 패턴(85)은 가로세로축을 중심으로 대칭되는 형태의 패턴으로 마련될 수 있다. 제1 안테나 패턴(85)은 도시된 바와 같이 크기가 작은 사각패턴이 모여 큰 사각패턴 형상으로 마련될 수 있다.

제1 기판 영역(11)과 연이어 형성되는 제2 기판 영역(12)에는 제2 안테나 패턴(201)이 형성된다. 제2 안테나 패턴(201)은 앞서 설명한 바와 같이 복수개의 방사소자모듈로서 구성될 수 있다. 각 방사소자모듈들은 "C"자형 패턴으로 형성되며, 중앙에 접점을 기준으로 전후면에 각각 일부 패턴이 대향되게 배치될 수 있다. 특히 방사소자모듈들은 원형의 제2 기판 영역(12)의 테두리 형상에 나란하게 배치될 수 있다. 이를 위하여 각각의 방사소자모듈은 원형의 제2 기판 영역(12)의 테두리에 대응되도록 곡선부를 포함할 수 있다.

도 6 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 다중대역 다이폴 안테나(20)는 원형 기판(10), 제1 안테나 패턴(85) 및 방사소자모듈을 포함하는 제2 안테나 패턴(201)을 포함한다. 원형 기판(10)은 도시된 바와 같이 원형 패턴의 제1 안테나 패턴(85)이 형성되며 테두리가 팔각형 형상인 제1 기판 영역(11)과, 제2 안테나 패턴(201)이 형성되며 외곽은 원형이되 내부 형상은 팔각띠 형상으로 마련되는 제2 기판 영역(12)을 포함할 수 있다. 원형 형상의 제1 안테나 패턴(85)은 도시된 바와 같이 중앙에 급전부와 연결되는 접점홀들이 마련될 수 있다. 제1 안테나 패턴(85)은 제1 기판 영역(11)의 전면에만 패턴이 인쇄되어 형성될 수 있다.

팔각형 형상의 제1 기판 영역(11)과 연이어 형성되는 띠 형상의 제2 기판 영역(12)에는 제2 안테나 패턴(201)이 형성된다. 제2 안테나 패턴(201)은 앞서 설명한 바와 같이 복수개의 방사소자모듈로서 구성될 수 있으며, 각 방사소자모듈들이 "C"자형 패턴으로 형성될 수 있다. 이러한 제2 안테나 패턴(201)은 방사소자모듈들의 각 모듈 중앙에 형성된 접점을 기준으로 전후면에 각각 일부 패턴이 대향되게 배치될 수 있다. 특히 방사소자모듈들은 원형의 제2 기판 영역(12)의 테두리 형상에 나란하게 배치되도록 곡선부를 포함할 수 있다.

도 7 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 다중대역 다이폴 안테나(20)는 팔각형 기판(10), 제1 안테나 패턴(85) 및 방사소자모듈을 포함하는 제2 안테나 패턴(201)을 포함한다. 팔각형 기판(10)은 중앙 일정 영역에 원형 패턴의 제1 안테나 패턴(85)이 형성되며 팔각형 테두리에 제2 안테나 패턴(201)이 형성될 수 있다. 원형 형상의 제1 안테나 패턴(85)은 도시된 바와 같이 중앙에 급전부와 연결되는 접점홀들이 마련될 수 있다. 제1 안테나 패턴(85)은 팔각형 기판(10)의 중앙 전면에만 패턴이 인쇄되어 형성될 수 있다.

제2 안테나 패턴(201)은 복수개의 방사소자모듈로서 구성될 수 있으며, 각 방사소자모듈들이 "C"자형 패턴으로 형성될 수 있다. 이러한 제2 안테나 패턴(201)은 방사소자모듈들의 각 모듈 중앙에 형성된 접점을 기준으로 전후면에 각각 일부 패턴이 대향되게 배치될 수 있다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 다중대역 다이폴 안테나(20)는 사각형 기판(10), 제1 안테나 패턴(85) 및 방사소자모듈을 포함하는 제2 안테나 패턴(201)을 포함한다. 사각형 기판(10)은 도시된 바와 같이 사각형 패턴의 제1 안테나 패턴(85)이 형성되며 테두리가 팔각형 형상인 제1 기판 영역(11)과, 제2 안테나 패턴(201)이 형성되며 외곽은 사각형이되 내부 형상은 팔각띠 형상으로 마련되는 제2 기판 영역(12)을 포함할 수 있다. 사각형 형상의 제1 안테나 패턴(85)은 도시된 바와 같이 중앙에 급전부와 연결되는 접점홀들이 마련될 수 있다. 제1 안테나 패턴(85)은 제1 기판 영역(11)의 전면에만 패턴이 인쇄되어 형성될 수 있다.

테두리가 팔각형 형상의 제1 기판 영역(11)과 연이어 형성되는 띠 형상의 제2 기판 영역(12)에는 제2 안테나 패턴(201)이 형성된다. 제2 안테나 패턴(201)은 앞서 설명한 바와 같이 복수개의 방사소자모듈로서 구성될 수 있으며, 각 방사소자모듈들이 "C"자형 패턴으로 형성될 수 있다. 이러한 제2 안테나 패턴(201)은 방사소자모듈들의 각 모듈 중앙에 형성된 접점을 기준으로 전후면에 각각 일부 패턴이 대향되게 배치될 수 있다. 특히 방사소자모듈들은 사각형의 제2 기판 영역(12)의 테두리 형상에 나란하게 배치되도록 각각 사각형의 모서리 영역을 중심으로 대칭되는 구조로 배치될 수 있다.

한편 상술한 설명에서는 본 발명의 다중대역 다이폴 안테나(20)는 기판(10)의 형상이 사각형, 8각형, 원형 등으로 설명하였으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉 본 발명의 다중대역 다이폴 안테나(20)는 각 안테나 패턴들을 중심축을 기준으로 일정 방향에 대하여 대칭되도록 형성할 수 있는 다양한 형상들 예컨대 삼각형이나 오각형 또는 별모양이나 다양한 기어 모양 등으로 마련될 수 있으며, 내부 제1 안테나 패턴이 마련되는 영역 또한 다양한 형상으로 마련될 수 있다.

또한 상술한 다중대역 다이폴 안테나(20)의 구성에서 제2 안테나 패턴(201)은 이중편파 형태로 구성하였으나, 제1 안테나 패턴(85)은 단일편파 형태로 구성한 것을 도시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉 앞서 도 3에서 설명한 바와 같이 본 발명의 다중대역 다이폴 안테나(20)는 제1 안테나 패턴(85) 및 제2 안테나 패턴(201) 중 적어도 하나가 기판의 전후면 상에 이중편파 다이폴 타입의 패턴으로 형성될 수 있다. 또는 설계자의 의도에 따라 제1 안테나 패턴(85) 및 제2 안테나 패턴(201) 모두 기판의 단일면에 형성됨으로서 단일편파 다이폴 타입 패턴으로 형성될 수도 있다.

도 10은 본 발명의 다중대역 다이폴 안테나(20)의 다중대역을 위한 안테나 형태를 설명하기 위한 도면이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 다중대역 다이폴 안테나(20)는 기판(10), 제1 주파수 대역을 지원하는 제1 안테나 유닛(100), 제2 주파수 대역을 지원하는 제2 안테나 유닛(200), 제3 주파수 대역을 지원하는 제3 안테나 유닛(500)을 포함할 수 있다.

제1 안테나 유닛(100)은 기판(10)의 중앙 영역에 해당하는 제1 기판 영역(11), 제1 기판 영역(11)에 형성되는 제1 안테나 패턴(85)을 포함할 수 있다. 제1 기판 영역(11)은 기판(10)의 중앙 일정 영역을 차지하며, 제1 안테나 유닛(100)이 목적으로 하는 주파수 특성에 따라 그 크기가 달라질 수 있다. 이러한 제1 안테나 유닛(100)은 제1 기판 영역(11)의 중심축에서 일정 방향에 대해 대칭되게 배치되는 빔 패턴을 제1 안테나 패턴(85)으로 포함할 수 있다. 이러한 제1 안테나 패턴(85)은 제1 기판 영역(11)의 전면 영역에만 배치되거나 또는 전면 및 후면에 일부가 나누어 배치될 수 있다. 전후면에 일부가 나누어 배치되는 제1 안테나 패턴(85)은 제1 기판 영역(11)의 면을 기준으로 대칭되는 패턴으로 형성될 수 있다.

제2 안테나 유닛(200)은 기판(10)의 테두리 영역에 해당하는 제2 기판 영역(12), 제2 기판 영역(12) 상에 배치되는 제2 안테나 패턴(201)을 포함하여 구성될 수 있다. 제2 안테나 패턴(201)은 띠 형상으로 마련되는 제2 기판 영역(12)의 띠 영역들을 따라 배치될 수 있다. 이때 배치되는 제2 안테나 패턴(201)은 앞서 설명한 예시들에서와 같이 접점을 기준으로 전후면에 대칭되도록 배치되는 방사소자모듈들을 포함할 수 있다.

제3 안테나 유닛(500)은 제1 기판 영역(11)과 제2 기판 영역(12) 사이에 마련된 제3 기판 영역(13), 제3 기판 영역(13)에 배치되는 제3 안테나 패턴(202)을 포함할 수 있다. 제3 기판 영역(13)은 제2 기판 영역(12) 내측에 배치되는 띠 형상으로 마련될 수 있다. 즉 제3 기판 영역(13)의 외곽은 제2 기판 영역(12)의 내측과 대면되고, 제3 기판 영역(13)의 내측은 제1 기판 영역(11)의 외측과 대면되도록 배치될 수 있다. 제3 안테나 패턴(202)의 형상은 제2 안테나 패턴(201)과 유사한 형상이되 크기가 상대적으로 작은 패턴으로 마련될 수 있다. 크기가 다른 패턴으로 인하여 제3 안테나 패턴(202)이 지원하는 주파수 대역은 제2 안테나 패턴(201)의 주파수 대역보다 상대적으로 고대역이 될 수 있다.

한편 본 발명의 다중대역 다이폴 안테나 또는 다중대역 다이폴 안테나는 보다 많은 수의 안테나 유닛이 마련될 수 있다. 즉 제4 안테나 유닛이 띠 형상으로 마련될 수 있다. 다시 말하여 본 발명의 다중대역 다이폴 안테나는 기판과, 상기 기판 중심축을 기준으로 복수개의 동심원을 이루며 형성되는 복수개의 안테나 유닛을 포함하는 형태로 마련될 수 있다.

또한 도 1 내지 도 10에 따른 다중대역 다이폴 안테나는 인쇄회로기판의 동일면 상에 제1, 제2 또는 제3 안테나 유닛이 형성된 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 안테나 유닛은 분리되어 형성될 수 있다.

도 11은 본 발명의 다중대역 다이폴 안테나의 또 다른 형태를 설명하기 위한 도면이다.

도 11을 참조하면, 본 발명의 다중대역 다이폴 안테나(20)는 제1 주파수 대역을 지원하는 제1 안테나 유닛(100)과, 제2 주파수 대역을 지원하는 제2 안테나 유닛을 포함하며, 제1 및 제2 안테나 유닛(100,200)을 구현하는 기판이 서로 분리되어 있다. 즉 제1 안테나 유닛(100)과 제2 안테나 유닛(200)은 분리되어 동일면 상에 제1 안테나 패턴(385)와 제2 안테나 패턴이 형성된 구조를 갖는다.

이때 제1 안테나 유닛(100)은 제1 안테나 패턴(385)이 발룬(350)에 연결되며, 발룬(350)과 제1 안테나 패턴(385)가 일체로 형성된 구조를 갖는다. 예컨대 제1 안테나 패턴(385)을 형성하는 기판으로는 알루미늄, 구리 등과 같은 금속 소재를 이용하여 몰딩 방법으로 형성한다. 제1 안테나 패턴(385)은 발룬(350)에 연결된 구조를 갖는다. 그리고 발룬(350)과 제1 안테나 패턴(385)은 몰딩을 통해 일체로 형성할 수 있다.

그리고 제2 안테나 유닛(200)은 제1 안테나 유닛(100)에서 이격되어 제1 안테나 유닛(100)을 둘러싸도록 링 형태로 형성된다. 즉 제2 안테나 유닛(200)의 중심 부분에 형성된 구멍(299)에 제1 안테나 유닛(100)이 위치한다. 제2 안테나 유닛(200)은 인쇄회로기판 상에 제2 안테나 패턴이 형성된 구조를 가지며, 도 3에 따른 제2 안테나 유닛과 동일한 형태로 구현된 예를 개시하였지만 상세한 설명은 생략한다.

여기서 본 발명에서는 제1 안테나 유닛(100)이 몰드 타입으로 구현된 예를 개시하였지만, 제2 안테나 유닛(200)과 같이 인쇄회로기판 타입으로 구현될 수 있음은 물론이다. 또한 본 발명에서 제2 안테나 유닛(200)은 인쇄회로기판 타입으로 구현된 예를 개시하였지만, 제1 안테나 유닛(100)과 같이 몰드 타입으로 구현될 수 있음은 물론이다.

또한 제1 및 제2 안테나 유닛(100,200)이 형성되는 기판이 서로 분리되어 있는 형태를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉 3개 이상의 안테나 유닛이 동일면상에 배치되는 경우에 있어서, 3개 이상의 안테나 유닛이 형성되는 기판 중 적어도 하나가 분리되어 형성될 수 있다. 예컨대 3개의 안테나 유닛이 동일면상에 배치되는 경우, 제2 및 제3 안테나 유닛으로 하나의 기판 상에 구현되고, 제1 안테나 유닛으로 분리되어 다른 기판 상에 구현될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 다중대역 다이폴 안테나(20) 및 이를 지원하는 시스템(10)은 다중대역을 지원하는 안테나 구조를 하나의 기판 상에 형성함으로써 안테나 구조를 보다 단순화할 수 있다. 이에 따라 본 발명은 단순화에 따른 다양한 효과 즉 제작의 용이성과 설치 및 관리의 용이성을 획득할 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

1 : 다중대역 다이폴 안테나 시스템
20 : 다중대역 다이폴 안테나
11, 12, 13 : 기판 영역
10 : 기판
50 : 반사판
85 : 제1 안테나 패턴
100 : 제1 안테나 유닛
150, 250 : 케이블
200 : 제2 안테나 유닛
201, 210, 220, 230, 240 : 제2 안테나 패턴
260 : 지지대
300, 310, 320 : 급전부

Claims (16)

1. 서로 이격되어 있는 제1 기판 영역과 제2 기판 영역을 구비하는 기판;
   상기 기판의 제1 기판 영역에 형성되는 제1 안테나 패턴;
   상기 기판의 제2 기판 영역에 형성되는 제2 안테나 패턴;을 포함하고,
   상기 제1 안테나 패턴은 상기 기판의 중심부에 형성된 상기 제1 기판 영역에 배치되고, 상기 제2 안테나 패턴은 상기 제1 안테나 패턴 외측의 상기 기판의 외곽부에 형성된 제2 기판 영역에 배치되는 것을 다중대역 다이폴 안테나.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 안테나 패턴이 상기 제1 기판 영역의 전면에 배치되는 다중대역 다이폴 안테나.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 안테나 패턴의 일부는 상기 제1 기판 영역의 전면에 배치되며, 나머지 일부는 상기 제1 기판 영역의 후면에 배치되어 이중편파 구조로 마련되는 다중대역 다이폴 안테나.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1 안테나 패턴이 빔패턴으로 형성되는 다중대역 다이폴 안테나.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 제2 안테나 패턴이 상기 제2 기판의 전면에 일부가 배치되며, 나머지 일부가 상기 기판 영역의 후면에 배치되어 이중편파 구조로 마련되는 다중대역 다이폴 안테나.
8. 제1항에 있어서,
   상기 제1 기판 영역과 상기 제2 기판 영역의 재질이 동일하게 또는 다르게 형성되는 다중대역 다이폴 안테나.
9. 제1항에 있어서,
   상기 제1 기판 영역 및 제2 기판 영역 중 적어도 하나가 다각형 또는 원형으로 형성되는 다중대역 다이폴 안테나.
10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 안테나 패턴이 상대적으로 고주파 대역의 주파수를 송수신하며, 상기 제2 안테나 패턴이 상대적으로 저주파 대역의 주파수를 송수신하는 다중대역 다이폴 안테나.
11. 제1항에 있어서, 상기 기판은
    상기 제1 기판 영역을 구비하는 제1 기판;
    상기 제1 기판에서 분리되어 상기 제1 기판과 동일 위치에 형성되며, 상기 제1 기판을 둘러싸는 형태로 형성된 상기 제2 기판 영역을 구비하는 제2 기판;
    을 포함하는 다중대역 다이폴 안테나.
12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 기판 및 제2 기판의 소재는 인쇄회로기판 또는 금속 소재인 다중대역 다이폴 안테나.
13. 제1항, 제3항, 제4항, 제5항, 제7항, 제8항, 제9항, 제10항, 제11항 및 제12항 중 어느 한 항에 따른 다중대역 다이폴 안테나;
    상기 제1 안테나 패턴 급전을 지원하는 제1 급전부 및 상기 제2 안테나 패턴에 급전을 지원하는 제2 급전부;
    상기 다중대역 다이폴 안테나 하부에 배치되는 반사판;
    상기 다중대역 다이폴 안테나를 상기 반사판 상에 지지하는 지지대;
    를 포함하는 다중대역 다이폴 안테나 시스템.
14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 안테나 패턴과 제1 급전부, 상기 제2 안테나 패턴과 제2 안테나 패턴은 각각 케이블 또는 발룬을 매개로 서로 연결되는 다중대역 다이폴 안테나 시스템.
15. 기판;
    상기 기판 중심축을 기준으로 복수개의 동심원을 이루며 서로 이격되게 형성되는 복수개의 안테나 유닛;을 포함하며,
    상기 복수개의 안테나 유닛의 중심은 상기 기판의 중심축인 다중대역 다이폴 안테나.
16. 제15항에 있어서,
    상기 복수개의 안테나 유닛이 각각 형성되는 상기 기판 부분 중 적어도 하나는 분리되어 있는 다중대역 다이폴 안테나.

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