KR102414079B1 - 로우 프로파일 이중 편파 안테나 - Google Patents

로우 프로파일 이중 편파 안테나 Download PDF

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KR102414079B1
KR102414079B1 KR1020210033106A KR20210033106A KR102414079B1 KR 102414079 B1 KR102414079 B1 KR 102414079B1 KR 1020210033106 A KR1020210033106 A KR 1020210033106A KR 20210033106 A KR20210033106 A KR 20210033106A KR 102414079 B1 KR102414079 B1 KR 102414079B1
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KR
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feeding
substrate
patch
probes
polarization antenna
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KR1020210033106A
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황상철
김연문
이상우
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주식회사 에이스테크놀로지
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Abstract

본 발명은 기판, 기판의 일면 상에서 기지정된 방향으로 연장되면서, 각각 가운데 일부가 기판의 일면으로부터 이격되어 평행하게 진행하는 모자 형상(hat shape)으로 구현되며, 각각 급전 신호를 인가받는 2개의 급전 프로브 및 기판의 일면으로부터 2개의 급전 프로브의 상단면과 동일한 높이로 배치되고, 2개의 급전 프로브로부터 커플링 급전 방식에 따라 급전 신호를 인가받는 급전 패치를 포함하되, 급전 패치는 2개의 급전 프로브 상단면 각각이 내측에 이격되어 삽입되는 2개의 제1 슬롯이 형성되어 로우 프로파일을 실현할 수 있는 이중 편파 안테나를 제공할 수 있다.

Description

로우 프로파일 이중 편파 안테나{Low profile dual polarization antenna}
본 발명은 이중 편파 안테나에 관한 것으로, 로우 프로파일 이중 편파 안테나에 관한 것이다.
최근 여러 무선 통신 시스템은 풍압 등의 외부환경에 강건한 설계를 위해 낮은 높이를 갖는 안테나를 요구하고 있다. 즉 로우 프로파일(Low profile) 안테나를 요구하고 있다. 특히 RU + 안테나 결합형 시스템 등에서는 0.05λ 이하의 높이를 요구하기도 한다. 따라서 기존의 구조를 탈피하여 새로운 구조를 갖는 안테나가 제안될 필요가 있다.
한국 등록 특허 제10-2125971호 (2020.06.17 등록)
본 발명의 목적은 로우 프로파일 이중 편파 안테나를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 편파 안테나는 기판; 상기 기판의 일면 상에서 기지정된 방향으로 연장되면서, 각각 가운데 일부가 상기 기판의 일면으로부터 이격되어 평행하게 진행하는 모자 형상(hat shape)으로 구현되며, 각각 급전 신호를 인가받는 2개의 급전 프로브; 및 상기 기판의 일면으로부터 상기 2개의 급전 프로브의 상단면과 동일한 높이로 배치되고, 상기 2개의 급전 프로브로부터 커플링 급전 방식에 따라 급전 신호를 인가받는 급전 패치를 포함하되, 상기 급전 패치는 상기 2개의 급전 프로브 상단면 각각이 내측에 이격되어 삽입되는 2개의 제1 슬롯이 형성된다.
상기 2개의 제1 슬롯은 상기 기판의 일면상의 기지정된 위치에서 45° 및 -45° 방향으로 연장되는 형태로 형성된 상기 2개의 급전 프로브에 대응하여, 45° 및 -45° 방향으로 형성될 수 있다.
상기 이중 편파 안테나는 상기 2개의 급전 프로브의 형상에 대응하는 형상을 갖고, 상기 기판의 일면 상에서 상기 2개의 급전 프로브의 위치 및 연장 방향에 대응하는 위치 및 연장 방향을 갖고 배치되는 2개의 매칭 구조체를 더 포함할 수 있다.
상기 이중 편파 안테나는 상기 기판과 상기 급전 패치 사이에 배치되어, 상기 기판으로부터 서로 다른 기지정된 간격만큼 이격된 기지정된 위치에 상기 급전 패치를 고정시키는 지지체를 더 포함하고, 상기 지지체는 상기 2개의 제1 슬롯 각각의 위치 및 형상에 대응하는 위치와 형상을 갖고 상기 2개의 급전 프로브의 상단면이 삽입 관통되는 2개의 제1 관통홀이 형성될 수 있다.
상기 이중 편파 안테나는 상기 기판의 일면 방향에서 상기 급전 패치와 기기정된 간격만큼 이격 배치되고, 상기 급전 패치로부터 커플링 급전 방식으로 급전되는 방사 패치를 더 포함할 수 있다.
상기 이중 편파 안테나는 상기 2개의 급전 프로브의 형상에 대응하는 형상을 갖고, 상기 기판의 일면 상에서 상기 2개의 급전 프로브의 위치 및 연장 방향에 대응하는 위치 및 연장 방향을 갖고 배치되는 2개의 매칭 구조체; 및 상기 방사 패치에 형성되고, 상기 2개의 급전 프로브와 상기 2개의 매칭 구조체의 배치 위치 및 연장 방향에 대응하는 형상을 갖는 다수의 슬릿을 더 포함할 수 있다.
상기 급전 패치는 상기 2개의 매칭 구조체 상단면 각각이 내측에 이격되어 삽입되도록, 상기 2개의 매칭 구조체 각각의 위치 및 연장 방향 대응하여 45° 및 -45° 방향으로 연장되는 2개의 제2 슬롯이 더 형성될 수 있다.
상기 방사 패치는 상기 2개의 급전 프로브와 상기 2개의 매칭 구조체의 배치 위치 및 연장 방향에 대응하는 형상을 갖는 다수의 슬릿이 형성될 수 있다.
상기 2개의 급전 프로브 각각은 상기 기판의 일면 상에서 기지정된 방향으로 연장되며, 급전 신호를 인가받는 급전부; 상기 급전부에 일단이 연결되고 상기 기판으로부터 수직 방향으로 연장되는 제1 벤딩부; 상기 제1 벤딩부의 타단에 일단이 연결되어, 상기 기판의 일면과 평행하게 연장되어 상기 급전 프로브의 상단면을 형성하는 상단 평활부; 상기 상단 평활부의 타단에 일단이 연결되어 기판 방향으로 상기 상단 평활부에 수직하여 연장되는 제2 벤딩부; 및 상기 기판의 일면 상에서 상기 제2 벤딩부의 타단에 일단이 연결되어 상기 급전부의 연장 방향을 따라 기지정된 거리만큼 다시 연장되는 프로브 지지부를 포함할 수 있다.
상기 이중 편파 안테나는 상기 기판의 타면상에 형성되는 접지면; 및 상기 기판의 타면 방향으로 상기 접지면과 기지정된 간격만큼 이격되어 배치되는 반사판을 더 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중 편파 안테나는 기판; 상기 기판의 일면 상에서 기지정된 방향으로 연장되면서, 각각 가운데 일부가 상기 기판의 일면으로부터 이격되어 평행하게 진행하는 모자 형상(hat shape)으로 구현되며, 각각 45°및 -45°편파 신호를 급전 신호로 인가받는 2개의 급전 프로브; 상기 기판의 일면으로부터 기지정된 간격만큼 이격 배치되고, 상기 2개의 급전 프로브로부터 커플링 급전 방식에 따라 급전 신호를 인가받으며, 상기 2개의 급전 프로브의 위치 및 연장 방향에 대응하는 위치 및 연장 방향을 갖고 상기 2개의 급전 프로브의 상단면이 삽입되는 2개의 제1 슬롯이 형성되는 급전 패치; 및 상기 기판의 일면 방향에서 상기 급전 패치와 기기정된 간격만큼 이격되어 배치되고, 상기 급전 패치로부터 커플링 급전 방식으로 급전되어 이중 편파를 방사하는 방사 패치를 포함한다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 이중 편파 안테나는 2개의 급전 프로브를 모자형으로 구현하고, 급전 패치에 2개의 모자형 급전 프로브의 상단면이 각각 삽입되는 슬롯이 형성되어, 급전 패치가 기판으로부터 급전 프로브의 상단면과 동일한 높이에 배치되면서 커플링 급전 방식에 따라 급전되도록 함으로써 로우 프로파일을 실현할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 실시예에 따른 이중 편파 안테나의 분해 사시도를 나타낸다.
도 3은 본 실시예에 따른 이중 편파 안테나의 조립 과정을 나타낸다.
도 4 및 도 5는 본 실시예에 따른 이중 편파 안테나의 측단면도를 나타낸다.
도 6은 본 실시예에 따른 이중 편파 안테나의 상면도 및 측면도를 나타낸다.
도 7은 본 실시예에 따른 이중 편파 안테나의 반사 손실을 나타낸다.
도 8은 본 실시예에 따른 이중 편파 안테나의 수평 방사 패턴을 나타낸다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈", "블록" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 실시예에 따른 이중 편파 안테나의 분해 사시도를 나타내고, 도 3은 본 실시예에 따른 이중 편파 안테나의 조립 과정을 나타내며, 도 4 및 도 5는 본 실시예에 따른 이중 편파 안테나의 측단면도를 나타낸다. 그리고 도 6은 본 실시예에 따른 이중 편파 안테나의 상면도 및 측면도를 나타낸다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 이중 편파 안테나는 기판(10), 2개의 급전 프로브(21, 22), 급전 패치(30) 및 방사 패치(40)를 포함한다.
2개의 급전 프로브(21, 22)는 기판(10)의 일면 상에 각각 기지정된 방향으로 연장되도록 형성되며, 급전 신호를 인가받는다. 2개의 급전 프로브(21, 22)는 기판(10)의 일면 상의 기지정된 위치에서 서로 직교하는 방향으로 연장되도록 형성된다. 여기서는 일 예로 제1 급전 프로브(21)가 45° 방향으로 연장되고, 제2 급전 프로브(22)는 -45° 방향으로 연장되도록 형성되었으며, 제1 급전 프로브(21)는 45° 편파 신호를 급전 신호로 인가받고, 제2 급전 프로브(22)는 -45° 편파 신호를 급전 신호로 인가받을 수 있다. 즉 도 1 내지 도 6에서는 이중 경사 이중 편파 안테나(dual slant polarization antenna)를 도시하였다.
본 실시예에서 2개의 급전 프로브(21, 22) 각각은 상기 기판의 일면상에서 기지정된 방향으로 연장되면서, 각각 가운데 일부가 상기 기판의 일면으로부터 이격되어 평행하게 진행하는 모자 형상(hat shape)( "
Figure 112021029853396-pat00001
" 형상)으로 구현된다.
도 4에 도시된 제1 급전 프로브(21)의 확대 도면을 살펴보면, 본 실시예에 따른 급전 프로브(21, 22)는 급전부(310), 제1 벤딩부(320), 상단 평활부(330), 제2 벤딩부(340) 및 프로브 지지부(350)로 구분될 수 있다. 우선 급전부(310)는 기판(10)의 일면상에서 기지정된 방향으로 연장되는 형태를 가지며, 급전 신호를 인가받는다. 여기서는 일 예로 급전부(310)가 기판(10)의 일면 상에 형성된 급전 선로(11, 12) 중 대응하는 급전 선로(11)를 통해 급전 신호를 인가받는 것으로 도시하였으나, 급전부(310)는 다른 방식으로 급전 신호를 인가받도록 구성될 수 도 있다.
급전부(310)에 일단이 연결되는 제1 벤딩부(320)는 급전부(310)와 연결된 위치에서 벤딩되어 기판(10)에 대해 수직 방향으로 연장되도록 형성된다. 그리고 상단 평활부(330)는 일단이 제1 벤딩부(320)의 타단에서 벤딩되어 기판(10)과 기지정된 높이만큼 이격되어 평행하게 연장되는 형태로 형성된다. 제2 벤딩부(340)는 상단 평활부(330)의 타단에서 벤딩되어 기판(10) 방향으로 수직하여 연장되도록 형성되며, 프로브 지지부(350)는 제2 벤딩부(340)가 연장되어 상기 기판(10)에 도달하는 위치에서 벤딩되어 다시 급전부(310)의 연장 방향을 따라 기지정된 거리만큼 연장되도록 형성된다. 이때 프로브 지지부(350)는 도 4의 확대도면에 나타난 바와 같이 급전 선로(11)와 직접 연결되지 않는다.
그리고 본 실시예의 이중 편파 안테나는 2개의 급전 프로브(21, 22)와 대칭되는 구조를 갖는 2개의 매칭 구조체(23, 24)를 더 포함할 수 있다. 2개의 매칭 구조체(23, 24)는 이중 편파 안테나의 임피던스 매칭을 위해 구비된다. 2개의 매칭 구조체(23, 24)는 각각 급전 프로브(21, 22)에 대응하는 형상 구조를 갖고, 기판(10)의 일면 상에서 2개의 급전 프로브(21, 22)에 대응하는 위치 및 연장 방향으로 배치될 수 있다. 즉 2개의 매칭 구조체(23, 24)는 각각 45° 방향과 -45° 방향으로 연장되도록 형성될 수 있다.
2개의 매칭 구조체(23, 24) 각각은 급전 프로브(21, 22)와 동일하게 급전부, 제1 벤딩부, 상단 평활부, 제2 벤딩부 및 프로브 지지부로 구성될 수 있다. 다만, 매칭 구조체(23, 24)는 급전 프로브(21, 22)와 달리 급전 신호를 인가받을 필요가 없으므로, 급전부에 급전 선로가 연결되지 않는다. 이에 매칭 구조체(23, 24)에서는 급전부가 급전 프로브(21, 22)의 급전부(310)보다 짧은 길이를 갖도록 구현될 수 있으며, 이는 급전부를 대신하여 프로브 지지부가 양단에 위치하는 구조로 볼 수도 있다.
한편, 급전 패치(30)는 2개의 급전 프로브(21, 22)로부터 커플링 방식으로 인가되는 급전 신호를 방사 패치(40)로 다시 커플링 방식으로 전달한다. 특히 본 실시예에서 급전 패치(30)에는 다수의 슬롯(31, 32)이 형성된다. 여기서 제1 슬롯(31)은 급전 프로브(21, 22)의 상단면, 즉 상단 평활부(330)가 내측에 삽입되도록 형성되며, 제2 슬롯(32)은 매칭 구조체(23, 24)의 상단면이 내측에 삽입되도록 형성된다.
여기서 제1 및 제2 슬롯(31, 32) 각각은 급전 프로브(21, 22)와 매칭 구조체(23, 24)의 상단면을 이루는 상단 평활부(330)와 직접적으로 접촉되지 않도록, 상단 평활부(330)보다 크게 형성되고, 상단 평활부(330)는 제1 및 제2 슬롯(31, 32)의 내측에서 기지정된 간격 이상 이격되도록 삽입될 수 있다.
이와 같이 급전 패치(30)에 다수의 슬롯(31, 32)이 형성되어 급전 프로브(21, 22)와 매칭 구조체(23, 24)의 상단 평활부(330)가 대응하는 슬롯(31, 32)의 내부에 삽입될 수 있게 됨에 따라, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 급전 패치(30)는 기판(10)의 일면으로부터 급전 프로브(21, 22)의 상단면 높이, 즉 상단 평활부(330)와 평행하게 배치될 수 있다. 이는 급전 패치(30)가 커플링 급전 방식으로 급전 프로브(21, 22)로부터 급전 신호를 인가받음에도 불구하고, 급전 프로브(21, 22)와 방사 패치(40) 사이에 급전 패치(30)를 위치시키기 위한 추가적인 높이를 요구하지 않도록 한다. 즉 이중 편파 안테나의 높이를 줄일 수 있어 로우 프로파일을 실현할 수 있도록 한다.
그리고 방사 패치(40)는 기판(10)의 일면 방향으로 급전 패치(30)로부터 기지정된 간격만큼 이격되어 배치된다. 방사 패치(40)는 급전 패치(30)로부터 커플링 급전 방식으로 급전 신호를 인가받아 인가된 급전 신호에 대응하는 신호를 방사한다. 이때 방사 패치(40)에는 방사 특성을 개선하기 위한 다양한 패턴의 슬릿(slit)(41)이 더 형성될 수 있다. 여기서는 다수의 슬릿(41)이 급전 프로브(21, 22)와 매칭 구조체(23, 24) 각각이 연장되는 방향으로 형성된 경우를 도시하였다. 그러나 방사 패치(40)에 형성되는 슬릿(41)은 다양한 패턴을 가질 수 있다.
한편, 기판(10)의 타면 상에는 접지면(14)이 형성될 수 있다. 또한 기판(10)의 타면과 밀착되거나, 타면으로부터 기지정된 간격만큼 이격되어 반사판(50)이 더 배치될 수 있다.
추가적으로 본 실시예에 따른 이중 편파 안테나에서는 급전 패치(30)와 방사 패치(40)가 각각 기판(10)으로부터 기지정된 간격만큼 이격된 위치에서 안정적으로 배치되도록 하는 지지체(60)를 더 포함할 수 있다. 지지체(60)는 기판(10)의 일면 상에 배치될 수 있다. 즉 지지체(60)는 기판(10)과 급전 패치(30) 사이에 위치할 수 있다. 지지체(60)는 기판 결합부(66)를 이용하여 기판(10)의 일면에 결합될 수 있으며, 급전 프로브(21, 22)와 매칭 구조체(23, 24)의 상단 평활부(330)가 지지체(60)의 급전 패치(30) 방향 일면으로 관통되어 돌출될 수 있도록 다수의 관통홀(61, 62)이 형성된다. 여기서 2개의 제1 관통홀(61)은 2개의 제1 슬롯(31)에 대응하는 패턴으로 형성되고, 2개의 제2 관통홀(62)은 2개의 제2 슬롯(32)에 대응하는 패턴으로 형성될 수 있다.. 이때 지지체(60)의 두께는 지지체(60)의 일면 상에 거치되는 급전 프로브(21, 22)와 매칭 구조체(23, 24)의 상단 평활부와 급전 패치(30)가 평행하게 배치되도록 설정될 수 있다. 즉 지지체(60)는 급전 프로브(21, 22)의 제1 및 제2 벤딩부(330, 340) 길이에 대응하는 두께를 가질 수 있다.
또한 지지체(60)에는 급전 패치(30)가 안정적으로 거치되어 고정되도록 지지체의 일면으로부터 방사 패치(40) 방향으로 돌출된 다수의 급전 패치 결합 돌출부(63)가 형성될 수 있다. 여기서는 일 예로 다수의 급전 패치 결합 돌출부(63)가 지지체(60)의 네 모서리에 삼각 기둥 형상으로 구현된 것으로 도시하였으며, 이에 대응하여 급전 패치(30)의 네 모서리 또한 급전 패치 결합 돌출부(63)의 형상에 대응하여 컷팅되어 급전 패치 결합부(34)가 형성된 것으로 도시하였다. 다만 이는 제조의 편의를 위한 것으로 급전 패치 결합 돌출부(63)와 급전 패치 결합부(34)는 지지체(60)에 급전 패치(30)가 거치되어 고정될 수 있는 다양한 형태로 형성될 수 있다.
뿐만 아니라 지지체(60)의 다수의 급전 패치 결합 돌출부(63) 각각의 상단면에는 방사 패치 결합 돌기(64)가 더 형성될 수 있다. 상기한 바와 같이, 방사 패치(40)는 급전 패치(30)으로부터 기지정된 간격만큼 이격되어야 한다. 이에 다수의 급전 패치 결합 돌출부(63) 각각의 상단면에는 방사 패치 결합 돌기(64)가 더 형성되고, 방사 패치(40)에는 다수의 방사 패치 결합 돌기(64)에 대응하는 위치에 다수의 방사 패치 결합홀(42)이 형성된다. 여기서 다수의 급전 패치 결합 돌출부(63) 각각은 대응하는 방사 패치 결합홀(42)에 삽입됨으로서, 방사 패치(40)가 결합 고정되도록 한다. 이때 급전 패치(30)는 다수의 급전 패치 결합 돌출부(63)의 측면을 따라 지지체(60)의 일면상에 밀착되어 배치되고, 방사 패치(40)는 다수의 급전 패치 결합 돌출부(63)의 상단면 상에 배치되므로, 급전 패치 결합 돌출부(63)의 높이에 따라 서로 이격되어 배치된다. 즉 급전 패치(30)와 방사 패치(40) 사이의 이격된 간격은 급전 패치 결합 돌출부(63)의 높이에 따라 조절될 수 있다.
또한 지지체(60)의 일면 상에는 거치된 급전 패치(30)의 유동을 최대한 억제하기 위한 다수의 급전 패치 고정 돌기(65)가 더 형성될 수 있으며, 다수의 급전 패치 고정 돌기(65)에 대응하여 급전 패치(30)에는 다수의 급전 패치 고정홈(33)이 형성될 수 있다. 다수의 급전 패치 고정 돌기(65)는 급전 패치(30)가 지지체(60)의 일면 상에 배치되면, 다수의 급전 패치 고정홈(33) 중 대응하는 급전 패치 고정홈에 삽입되어 급전 패치(30)의 유동을 억제할 수 있다. 여기서는 일 예로 급전 패치(30)에 삼각형 형상의 급전 패치 고정홈(33)이 형성되는 것으로 도시하였으나, 급전 패치(30)에는 급전 패치 고정 돌기(65)에 대응하는 위치에 급전 패치 고정홀이 형성되어도 무방하다.
추가적으로 지지체(60)의 타면 상에는 기판(10)에 결합된 지지체(60)의 유동을 억제하기 위한 다수의 지지체 고정 돌기(67)가 더 형성될 수 있다. 그리고 기판(10)에는 다수의 지지체 고정 돌기(67) 각각에 대응하는 위치에 지지체 결합홀(13)이 형성되어, 이중 편파 안테나 결합 시에 다수의 지지체 고정 돌기(67)가 삽입됨으로써, 지지체(60)가 유동되지 않고 안정적으로 기판(10) 상에 고정되도록 할 수 있다.
상기한 이중 편파 안테나는 도 3에 도시된 바와 같이, 우선 기판(10) 일면 상에 2개의 급전 프로브(21, 22)와 2개의 매칭 구조체(23, 24)를 각각 배치하고, 기판(10)의 일면 상에 2개의 급전 프로브(21, 22)와 2개의 매칭 구조체(23, 24)가 관통하도록 지지체(60)를 결합 고정하며, 이후, 급전 패치(30)와 방사 패치(40)를 순차적으로 지지체(60)의 일면 방향에서 결합하여 용이하게 제조될 수 있다.
결과적으로 본 실시예에 따른 이중 편파 안테나는 기판의 일면 상에 2개의 급전 프로브(21, 22)를 모자 형상으로 구현하고, 2개의 급전 프로브(21, 22)의 상단면 각각에 대응하는 2개의 제1 슬롯(31)이 형성된 급전 패치(30)를 급전 프로브(21, 22)의 상단면과 동일한 높이에 배치함에 따라, 급전 프로브(21, 22)와 방사 패치(40) 사이에 급전 패치(30)를 위치 시키기 위한 추가적인 높이가 요구되지 않으므로, 로우 프로파일을 실현할 수 있다.
도 7은 본 실시예에 따른 이중 편파 안테나의 반사 손실을 나타내고, 도 8은 본 실시예에 따른 이중 편파 안테나의 수평 방사 패턴을 나타낸다.
도 7에서는 2.496 GHz 주파수 대역에서의 반사 손실을 측정한 결과를 나타낸다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 이중 편파 안테나는 낮은 반사 손실을 가짐을 알 수 있다. 그리고 도 8은 본 실시예에 따른 이중 편파 안테나의 주파수별 방사 패턴을 나타낸다. 여기서는 일 예로 2.496 GHz, 2.550 GHz, 2.660 GHz 및 2.690 GHz 주파수 대역 각각에서의 방사 패턴을 도시하였다. 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 이중 편파 안테나의 수평 빔폭은 종래기술에 따른 안테나와 유사한 성능을 가짐을 알 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 기판 11, 12: 급전 선로
13: 지지체 결합홀 14: 접지면
21, 22: 급전 프로브 23, 24: 매칭 구조체
30: 급전 패치 31: 제1 슬롯
32: 제2 슬롯 33: 급전 패치 고정홈
34: 급전 패치 결합부 40: 방사 패치
41: 이중 편파 슬릿 42: 방사 패치 결합홀
50: 반사판 60: 지지체
61: 제1 관통홀 62: 제2 관통홀
63: 급전 패치 결합 돌출부 64: 방사 패치 결합 돌기
65: 급전 패치 고정 돌기 66: 기판 결합부
67: 지지체 고정 돌기 310: 급전부
330: 제1 벤딩부 340: 상단 평활부
340: 제2 벤딩부 350: 프로브 지지부

Claims (13)

  1. 기판;
    상기 기판의 일면 상에서 기지정된 방향으로 연장되면서, 각각 가운데 일부가 상기 기판의 일면으로부터 이격되어 평행하게 진행하는 모자 형상(hat shape)으로 구현되며, 각각 급전 신호를 인가받는 2개의 급전 프로브; 및
    상기 기판의 일면으로부터 상기 2개의 급전 프로브의 상단면과 동일한 높이로 배치되고, 상기 2개의 급전 프로브로부터 커플링 급전 방식에 따라 급전 신호를 인가받는 급전 패치를 포함하되,
    상기 급전 패치는
    상기 2개의 급전 프로브 상단면 각각이 내측에 이격되어 삽입되는 2개의 제1 슬롯이 형성되고,
    상기 2개의 제1 슬롯은
    상기 기판의 일면상의 기지정된 위치에서 45° 및 -45° 방향으로 연장되는 형태로 형성된 상기 2개의 급전 프로브에 대응하여, 45° 및 -45° 방향으로 형성되는 이중 편파 안테나.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 이중 편파 안테나는
    상기 2개의 급전 프로브의 형상에 대응하는 형상을 갖고, 상기 기판의 일면 상에서 상기 2개의 급전 프로브의 위치 및 연장 방향에 대응하는 위치 및 연장 방향을 갖고 배치되는 2개의 매칭 구조체를 더 포함하는 이중 편파 안테나.
  4. 제1항에 있어서, 상기 이중 편파 안테나는
    상기 기판과 상기 급전 패치 사이에 배치되어, 상기 기판으로부터 서로 다른 기지정된 간격만큼 이격된 기지정된 위치에 상기 급전 패치를 고정시키는 지지체를 더 포함하고,
    상기 지지체는
    상기 2개의 제1 슬롯 각각의 위치 및 형상에 대응하는 위치와 형상을 갖고 상기 2개의 급전 프로브의 상단면이 삽입 관통되는 2개의 제1 관통홀이 형성되는 이중 편파 안테나.
  5. 제1항에 있어서, 상기 이중 편파 안테나는
    상기 기판의 일면 방향에서 상기 급전 패치와 기기정된 간격만큼 이격 배치되고, 상기 급전 패치로부터 커플링 급전 방식으로 급전되는 방사 패치를 더 포함하는 이중 편파 안테나
  6. 제5항에 있어서, 상기 이중 편파 안테나는
    상기 2개의 급전 프로브의 형상에 대응하는 형상을 갖고, 상기 기판의 일면 상에서 상기 2개의 급전 프로브의 위치 및 연장 방향에 대응하는 위치 및 연장 방향을 갖고 배치되는 2개의 매칭 구조체; 및
    상기 방사 패치에 형성되고, 상기 2개의 급전 프로브와 상기 2개의 매칭 구조체의 배치 위치 및 연장 방향에 대응하는 형상을 갖는 다수의 슬릿을 더 포함하는 이중 편파 안테나
  7. 제3항에 있어서, 상기 급전 패치는
    상기 2개의 매칭 구조체 상단면 각각이 내측에 이격되어 삽입되도록, 상기 2개의 매칭 구조체 각각의 위치 및 연장 방향 대응하여 45° 및 -45° 방향으로 연장되는 2개의 제2 슬롯이 더 형성되는 이중 편파 안테나.
  8. 제1항에 있어서, 상기 2개의 급전 프로브 각각은
    상기 기판의 일면 상에서 기지정된 방향으로 연장되며, 급전 신호를 인가받는 급전부;
    상기 급전부에 일단이 연결되고 상기 기판으로부터 수직 방향으로 연장되는 제1 벤딩부;
    상기 제1 벤딩부의 타단에 일단이 연결되어, 상기 기판의 일면과 평행하게 연장되어 상기 급전 프로브의 상단면을 형성하는 상단 평활부;
    상기 상단 평활부의 타단에 일단이 연결되어 기판 방향으로 상기 상단 평활부에 수직하여 연장되는 제2 벤딩부; 및
    상기 기판의 일면 상에서 상기 제2 벤딩부의 타단에 일단이 연결되어 상기 급전부의 연장 방향을 따라 기지정된 거리만큼 다시 연장되는 프로브 지지부를 포함하는 이중 편파 안테나.
  9. 제1항에 있어서, 상기 이중 편파 안테나는
    상기 기판의 타면상에 형성되는 접지면; 및
    상기 기판의 타면 방향으로 상기 접지면과 밀착되거나 기지정된 간격만큼 이격되어 배치되는 반사판을 더 포함하는 이중 편파 안테나.
  10. 기판;
    상기 기판의 일면 상에서 기지정된 방향으로 연장되면서, 각각 가운데 일부가 상기 기판의 일면으로부터 이격되어 평행하게 진행하는 모자 형상(hat shape)으로 구현되며, 각각 45°및 -45°편파 신호를 급전 신호로 인가받는 2개의 급전 프로브;
    상기 기판의 일면으로부터 기지정된 간격만큼 이격 배치되고, 상기 2개의 급전 프로브로부터 커플링 급전 방식에 따라 급전 신호를 인가받으며, 상기 2개의 급전 프로브의 위치 및 연장 방향에 대응하는 위치 및 연장 방향을 갖고 상기 2개의 급전 프로브의 상단면이 삽입되는 2개의 제1 슬롯이 형성되는 급전 패치; 및
    상기 기판의 일면 방향에서 상기 급전 패치와 기기정된 간격만큼 이격되어 배치되고, 상기 급전 패치로부터 커플링 급전 방식으로 급전되어 이중 편파를 방사하는 방사 패치를 포함하되,
    상기 2개의 급전 프로브의 상단면이 삽입 관통되도록 상기 2개의 제1 슬롯 각각의 위치 및 형상에 대응하는 위치와 형상으로 2개의 제1 관통홀이 형성되고, 상기 기판과 상기 급전 패치 사이에 배치되어, 상기 기판으로부터 서로 다른 기지정된 간격만큼 이격된 지정된 위치에 상기 급전 패치와 상기 방사 패치 각각을 고정시키는 지지체를 더 포함하는 이중 편파 안테나.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서, 상기 이중 편파 안테나는
    상기 2개의 급전 프로브 각각의 형상에 대응하는 형상을 갖고, 상기 기판의 일면 상에서 상기 2개의 급전 프로브의 위치 및 연장 방향에 대응하여 45°및 -45°방향 연장되는 방향으로 형성되는 2개의 매칭 구조체를 더 포함하는 이중 편파 안테나.
  13. 제12항에 있어서, 상기 급전 패치는
    상기 2개의 매칭 구조체 각각의 위치 및 연장 방향에 대응하여 45°및 -45°방향으로 연장되는 2개의 제2 슬롯이 더 형성되고,
    상기 지지체는
    상기 2개의 매칭 구조체의 상단면이 삽입 관통되도록 상기 2개의 제2 슬롯 각각의 위치 및 형상에 대응하는 위치와 형상을 갖는 2개의 제2 관통홀이 더 형성되는 이중 편파 안테나.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20120021037A (ko) * 2010-08-31 2012-03-08 현대자동차주식회사 원형편파와 선형편파를 동시에 발생시키는 패치 안테나 및 그 발생 방법
KR20160045649A (ko) * 2016-04-08 2016-04-27 에이피위성통신주식회사 스터브 기생소자를 갖는 적층형 세라믹 원형편파 안테나
KR102125971B1 (ko) 2019-04-19 2020-06-25 주식회사 에이스테크놀로지 이중 편파 기지국 안테나 방사체

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