KR20210107539A - Omni-directional antenna apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전방향성 안테나에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 바이-코니컬(bi-conical) 타입 방사소자가 인쇄된 복수의 인쇄회로기판(PCB)이 접지기판 상에 수직하게 교차하면서 장착되어 구성되는 전방향성 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to an omni-directional antenna, and more specifically, a plurality of printed circuit boards (PCBs) on which a bi-conical type radiating element is printed are mounted while being vertically crossed on a ground substrate. It relates to an omni-directional antenna.
최근 다양한 무선통신 서비스가 확산되고 있다. 예를 들어, 종래 개인간의 음성/영상 통화에서 시작하여, 데이터 통신이나 무선 인터넷 서비스는 이미 일상적으로 사용되고 있으며, 나아가 보다 고도화된 통신 서비스를 위하여 고주파 대역을 이용해 대용량 통신이 가능한 5세대(5G) 이동통신이 개시되는 등 무선통신 기술은 보다 다양한 영역으로 적용 범위를 넓혀가고 있다.Recently, various wireless communication services are spreading. For example, starting from the conventional voice/video call between individuals, data communication or wireless Internet service is already used routinely, and furthermore, for a more advanced communication service, 5G (5G) movement capable of large-capacity communication using high-frequency bands Wireless communication technology, such as communication is started, is expanding the scope of application to more diverse areas.
그런데, 무선통신에 사용되는 안테나는 그 적용 용도에 따라 다양한 특성이 요구된다. 예를 들어, 위성통신 안테나의 경우 위성이 위치하는 특정 방향으로 전파 송수신이 집중되는 특성이 요구되는 반면, 차량용 텔레매틱스, 가정용 단말(indoor CPE), 사물 인터넷(Internet of Things, IoT) 등과 같이 전방향으로 전파를 송수신할 수 있는 전방향성 안테나가 요구되는 어플리케이션도 다수 존재한다.However, antennas used for wireless communication are required to have various characteristics depending on their application purpose. For example, in the case of a satellite communication antenna, radio wave transmission and reception are concentrated in a specific direction in which the satellite is located, whereas omnidirectional such as vehicle telematics, home CPE, Internet of Things (IoT), etc. There are also many applications that require an omni-directional antenna that can transmit and receive radio waves.
나아가, 광대역 특성을 확보하기 위하여 무선통신에 사용되는 주파수 대역이 점차 높아지면서, 5세대(5G) 이동통신에서는 S-밴드 대역(예를 들어, 3.5GHz 대역) 뿐만 아니라 Ka-밴드 대역(예를 들어, 28GHz 대역) 등 다양한 고주파 대역을 사용하게 되면서, 위와 같은 고주파 대역에 적합한 고성능의 전방향성 안테나에 대한 요구되고 있다.Furthermore, as the frequency band used for wireless communication gradually increases in order to secure broadband characteristics, in 5G (5G) mobile communication, not only the S-band band (eg, 3.5 GHz band) but also the Ka-band band (eg, For example, as various high-frequency bands such as 28 GHz band are used, there is a demand for a high-performance omni-directional antenna suitable for the above high-frequency band.
또한, 고주파 대역의 안테나는 공정 편차 등에 의해 제품간 특성 편차가 커질 수 있어, 고주파 대역 안테나에서 제품간 특성 편차를 줄일 수 있는 구조도 지속적으로 요구되고 있다.In addition, since the high frequency band antenna may have a large variation in characteristics between products due to process variation, etc., a structure capable of reducing the variation in characteristics between products in the high frequency band antenna is continuously required.
나아가, 안테나는 적용되는 어플리케이션에 따라 최대 방사 각도 등 방사 패턴의 조절도 필요한 바, 최대 방사 각도 등 방사 패턴을 용이하게 조절할 수 있는 안테나 구조도 요구된다.Furthermore, the antenna also requires adjustment of a radiation pattern such as a maximum radiation angle according to an applied application, and an antenna structure capable of easily adjusting a radiation pattern such as a maximum radiation angle is also required.
이에 따라, 5세대(5G) 이동통신 등 고주파 대역에 적합한 고성능의 전방향성 안테나로서, 제조 공정에서의 제품간 편차를 줄일 수 있고, 나아가 적용 어플리케이션에 따라 최대 방사 각도 등 방사 패턴도 용이하게 조절할 수 있는 안테나에 대한 요구가 있으나, 아직 이에 대한 적절한 해법이 제시되지 못하고 있다.Accordingly, as a high-performance omni-directional antenna suitable for high-frequency bands such as 5G (5G) mobile communication, it is possible to reduce the deviation between products in the manufacturing process, and furthermore, it is possible to easily adjust the radiation pattern such as the maximum radiation angle according to the application application. There is a demand for an antenna that has an antenna, but an appropriate solution has not yet been presented.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 5세대(5G) 이동통신 등 고주파 대역에 적합한 고성능의 전방향성 안테나로서, 제조 공정에서의 제품간 편차를 줄일 수 있고, 나아가 적용 어플리케이션에 따라 최대 방사 각도 등 방사 패턴도 용이하게 조절할 수 있는 안테나를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was created to solve the problems of the prior art as described above, and is a high-performance omni-directional antenna suitable for high-frequency bands such as 5G (5G) mobile communication. An object of the present invention is to provide an antenna that can easily adjust a radiation pattern such as a maximum radiation angle according to an application application.
그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술 분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.Other detailed objects of the present invention will be clearly grasped and understood by experts or researchers in the technical field through the specific contents described below.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 안테나(100)는, 제1 인쇄회로기판(110); 제2 인쇄회로기판(120); 및 접지기판(140);을 포함하여 구성되며, 상기 제1 인쇄회로기판(110)과 상기 제2 인쇄회로기판(120)은 서로 수직하게 교차하면서 상기 접지기판(140) 상에 장착되고, 상기 제1 인쇄회로기판(110)에 구비되는 제1 방사소자 패턴(111)과 제1 접지 패턴(112)은 상기 제1 인쇄회로기판(110)의 중심에서 양측 외곽 방향으로 점차 이격되는 형상의 코니컬(conical) 구조를 이루고, 상기 제2 인쇄회로기판(120)에 구비되는 제2 방사소자 패턴(121)과 제2 접지 패턴(122)은 상기 제2 인쇄회로기판(120)의 중심에서 양측 외곽 방향으로 점차 이격되는 형상의 코니컬(conical) 구조를 이루어, 상기 접지기판(140)과 평행한 수평(X-Y) 평면 기준으로 전방향 방사 특성을 가지는 것을 특징으로 한다.An
이때, 상기 접지기판(140) 상에서 교차하는 상기 제1 인쇄회로기판(110)과 상기 제2 인쇄회로기판(120)의 사이에 배치되는 디렉터(130)가 더 구비되며, 상기 제1 인쇄회로기판과 상기 디렉터의 사잇각과 상기 제2 인쇄회로기판과 상기 디렉터의 사잇각은 서로 같을 수 있다.In this case, a
여기서, 상기 디렉터(130)의 일부 또는 전부는, 상기 제1 인쇄회로기판(110)과 상기 제2 인쇄회로기판(120)의 최외곽 지점을 연결하는 공간의 내부에 위치할 수 있다.Here, a part or all of the
또한, 상기 디렉터(130)에 구비되는 복수의 디렉터 패턴(131)은, 방사되는 전파가 지연되는 파장의 길이만큼 보상되어 전파의 에너지가 최대가 되는 지점에 각각 위치할 수 있다.In addition, the plurality of
또한, 상기 제1 방사소자 패턴(111)에서 상기 제1 인쇄회로기판(110)의 중심으로부터 외곽 방향으로 기울어진 각도(θ3)는, 상기 제1 접지 패턴(112)에서 상기 제1 인쇄회로기판(110)의 중심으로부터 외곽 방향으로 기울어진 각도(θ4)와 상이한 값을 가질 수 있다.In addition, in the first
또한, 수직 편파를 송수신하는 상기 제1 인쇄회로기판(110) 및 상기 제2 인쇄회로기판(120)과 교차하면서 상기 접지기판(140)과 평행하게 배치되어 수평 편파를 송수신하는 제3 인쇄회로기판(150)이 더 구비되어, 수직 편파 및 수평 편파를 모두 송수신할 수도 있다.In addition, the third printed circuit board is disposed in parallel with the
이때, 상기 제3 인쇄회로기판(150)에는, 제1 수평 편파 안테나(151), 상기 제1 수평 편파 안테나(151)와 대향하여 배치되는 제2 수평 편파 안테나(152), 및 상기 제1 수평 편파 안테나(151)와 상기 제2 수평 편파 안테나(152)로 전력을 분배하는 전력 분배 수단(153)이 구비될 수 있다.In this case, on the third printed
나아가, 상기 제1 수평 편파 안테나(151)는, 제1 수평 편파 방사소자 패턴(151a)과, 복수의 제1 수평 편파 디렉터 패턴(151b)을 구비하며, 상기 복수의 제1 수평 편파 디렉터 패턴(151b)은, 방사되는 전파가 지연되는 파장의 길이만큼 보상하여 전파의 에너지가 최대가 되는 지점에 각각 위치할 수 있다.Furthermore, the first
또한, 상기 복수의 제1 수평 편파 디렉터 패턴(151b)은 상기 제1 수평 편파 방사소자 패턴(151a)으로부터 멀어질수록 길이가 짧게 형성될 수 있다.In addition, the plurality of first horizontally polarized
또한, 상기 제1 인쇄회로기판(110)에 구비되는 제1 방사소자 패턴(111) 및 제1 접지 패턴(112)과, 상기 제2 인쇄회로기판(120)에 구비되는 제2 방사소자 패턴(121)과 제2 접지 패턴(122)은, 상기 제1 인쇄회로기판(110)의 상하면에 각각 구비되고, 상기 상하면을 연결하는 하나 이상의 비아홀(111c)에 의하여 연결될 수 있다.In addition, a first radiating
본 발명의 일 실시예에 따르면, 바이-코니컬(bi-conical) 타입 방사소자가 인쇄된 복수의 인쇄회로기판(PCB)이 서로 수직하게 교차하면서 접지기판 상에 장착되는 구조로 안테나(100)를 구성함으로써, 5세대(5G) 이동통신 등 고주파 대역에 적합한 고성능의 전방향성 안테나(100)로서, 제조 공정에서의 제품간 편차를 줄일 수 있으며, 나아가 적용 어플리케이션에 따라 최대 방사 각도 등 방사 패턴도 용이하게 조절할 수 있게 된다.According to an embodiment of the present invention, the
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 안테나(100)의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 안테나(100)의 상면도, 하면도, 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 안테나(100)의 분해도이다.
도 4와 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 인쇄회로기판(110)의 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 이중편파 안테나(100)의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 이중편파 안테나(100)의 상면도, 하면도, 측면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 이중편파 안테나(100)의 분해도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 인쇄회로기판(150)의 예시도이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 안테나(100)의 디렉터 구조를 예시하는 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 안테나(100)의 비아홀 구조를 예시하는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 안테나(100)의 방사 패턴을 예시하는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included as a part of the detailed description to help the understanding of the present invention, provide embodiments of the present invention, and together with the detailed description, explain the technical spirit of the present invention.
1 is a perspective view of an omni-
2 is a top view, a bottom view, and a side view of the omni-
3 is an exploded view of the omni-
4 and 5 are exemplary views of the first printed
6 is a perspective view of the omni-directional
7 is a top view, a bottom view, and a side view of the omni-directional
8 is an exploded view of the omni-directional
9 is an exemplary view of a third printed
10A and 10B are diagrams illustrating a structure of a director of the omni-
11 and 12 are diagrams illustrating a via hole structure of the omni-
13 is a diagram illustrating a radiation pattern of the omni-
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 첨부된 도면을 기초로 상세히 설명하고자 한다.The present invention can apply various transformations and can have various embodiments. Hereinafter, specific embodiments will be described in detail based on the accompanying drawings.
이하의 실시예는 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.The following examples are provided to provide a comprehensive understanding of the methods, apparatus and/or systems described herein. However, this is merely an example and the present invention is not limited thereto.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시 예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다. In describing the embodiments of the present invention, if it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, the definition should be made based on the content throughout this specification. The terminology used in the detailed description is for the purpose of describing embodiments of the present invention only, and should not be limiting in any way. Unless explicitly used otherwise, expressions in the singular include the meaning of the plural. In this description, expressions such as “comprising” or “comprising” are intended to indicate certain features, numbers, steps, acts, elements, some or a combination thereof, one or more other than those described. It should not be construed to exclude the presence or possibility of other features, numbers, steps, acts, elements, or any part or combination thereof.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.In addition, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms, and the terms are for the purpose of distinguishing one component from other components. used only as
이하, 본 발명에 따른 전방향 방사 특성을 가지는 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)을 이용한 안테나(100)의 예시적인 실시 형태들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the
먼저, 도 1에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 안테나(100)를 예시하고 있으며, 도 2에서는 이에 대한 상면도, 하면도 및 각 측면도를 도시하고 있다.First, FIG. 1 exemplifies the omni-
이때, 도 1 및 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나(100)는 제1 인쇄회로기판(110), 제2 인쇄회로기판(120) 및 접지기판(140)을 포함하여 구성될 수 있다.At this time, as can be seen in FIGS. 1 and 2 , the
보다 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나(100)는, 상기 제1 인쇄회로기판(110)과 상기 제2 인쇄회로기판(120)은 서로 수직하게 교차하면서 상기 접지기판(140) 상에 장착되고, 상기 제1 인쇄회로기판(110)에 구비되는 제1 방사소자 패턴(111)과 제1 접지 패턴(112)은 상기 제1 인쇄회로기판(110)의 중심에서 양측 외곽 방향으로 점차 이격되는 형상의 코니컬(conical) 구조를 이루고, 상기 제2 인쇄회로기판(120)에 구비되는 제2 방사소자 패턴(121)과 제2 접지 패턴(122)은 상기 제2 인쇄회로기판(120)의 중심에서 양측 외곽 방향으로 점차 이격되는 형상의 코니컬(conical) 구조를 이루어, 상기 접지기판(140)과 평행한 수평(X-Y) 평면 기준으로 전방향 방사 특성을 가지는 것을 특징으로 한다. More specifically, in the
또한, 도 1 및 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나(100)에는 상기 접지기판(140) 상에서 교차하는 상기 제1 인쇄회로기판(110)과 상기 제2 인쇄회로기판(120)의 사이에 배치되는 디렉터(130)가 더 구비될 수 있다. 이때, 상기 제1 인쇄회로기판과 상기 디렉터의 사잇각과 상기 제2 인쇄회로기판과 상기 디렉터의 사잇각은 서로 같은 각도를 가질 수 있다. 그러나, 상기 디렉터(130)는 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐, 본 발명에 따른 안테나(100)에 상기 디렉터(130)가 반드시 구비되어야 하는 것은 아니다.In addition, as can be seen in FIGS. 1 and 2 , in the
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나(100)는, 바이-코니컬(bi-conical) 타입 방사 소자가 인쇄된 복수의 인쇄회로기판(PCB)이 서로 교차하여 접지기판(140) 상에 수직하게 조립되는 구조를 이루어, 5세대(5G) 이동통신 등 고주파 대역에 적합한 고성능의 전방향성 안테나(100)로서, 제조 공정에서의 제품간 편차를 줄일 수 있으며, 나아가 적용 어플리케이션에 따라 최대 방사 각도 등 방사 패턴도 용이하게 조절할 수 있게 된다.Accordingly, in the
아래에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 안테나(100)를 각 구성 부분별로 나누어 자세하게 검토한다.Hereinafter, the omni-
먼저, 제1 인쇄회로기판(110)에 대하여 살핀다. 도 3(c)에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 제1 인쇄회로기판(110)에는 제1 방사소자 패턴(111)과 제1 접지 패턴(112)이 구비될 수 있다.First, look at the first printed
이때, 상기 제1 인쇄회로기판(110)은 소정의 유전율을 가지는 유전체 기판을 이용하여 구성될 수 있으며, 상기 제1 방사소자 패턴(111)과 상기 제1 접지 패턴(112)은 식각 공정 등을 이용하여 상기 제1 인쇄회로기판(110)에 인쇄될 수 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.In this case, the first printed
나아가, 도 3(c)에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 제1 인쇄회로기판(110)에 구비되는 제1 방사소자 패턴(111)과 제1 접지 패턴(112)은 상기 제1 인쇄회로기판(110)의 중심에서 양측 외곽 방향으로 점차 이격되는 형상의 코니컬(conical) 구조를 이룰 수 있으며, 나아가 상기 제1 방사소자 패턴(111)으로 급전하는 급전선(113)이 구비될 수 있다.Furthermore, as can be seen in FIG. 3(c), the first
보다 구체적으로, 도 4에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 안테나(100)에서, 상기 제1 인쇄회로기판(110)에 구비되는 제1 방사소자 패턴(111)과 제1 접지 패턴(112)의 구조를 예시하고 있다.More specifically, in FIG. 4 , in the omni-
도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 제1 인쇄회로기판(110)에 구비되는 제1 방사소자 패턴(111)과 제1 접지 패턴(112)은 상기 제1 인쇄회로기판(110)의 중심에서는 d1 간격을 가지고, 양측 외곽에서는 d2 간격을 가져 점차 이격되면서(d2 > d1) 코니컬(conical) 형상을 이루는 구조를 가질 수 있다.As can be seen in FIG. 4 , the first
이때, 상기 제1 방사소자 패턴(111)은 방사체(radiator)로 기능할 수 있다. 보다 구체적인 예를 들어, 20 ~ 39GHz의 고주파 대역에서 상기 제1 방사소자 패턴(111)은 두께 0.2 ~ 2mm의 유전체 기판 양측면에 형성되는 금속 패턴으로 형성될 수 있다.In this case, the first
또한, 상기 제1 접지 패턴(112)은 그라운드(ground)로서 기능할 수 있다. 보다 구체적인 예를 들어, 상기 제1 접지 패턴(112)은 상기 동일한 유전체 기판의 양측면에 상기 제1 방사소자 패턴(111)과 대칭 구조로 형성될 수 있다.Also, the
즉, 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이 상기 제1 방사소자 패턴(111)의 기울기(θ1)가 제1 접지 패턴(112)의 기울기(θ2)와 동일한 값을 가지면서 서로 대칭 구조를 형성할 수 있다. 그러나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 방사 패턴의 조정 등 필요에 따라서는 상기 제1 방사소자 패턴(111)의 기울기(θ1)가 상기 제1 접지 패턴(112)의 기울기(θ2)와 상이한 값을 가질 수도 있다.That is, as can be seen in FIG. 4 , the slope θ 1 of the first radiating element pattern 111 has the same value as the slope θ 2 of the
보다 구체적인 예를 들어, 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 제1 방사소자 패턴(111)에서 상기 제1 인쇄회로기판(110)의 중심으로부터 외곽 방향으로 기울어진 각도(θ3)는, 상기 제1 접지 패턴(112)에서 상기 제1 인쇄회로기판(110)의 중심으로부터 외곽 방향으로 기울어진 각도(θ4)와 상이한 값(예를 들어, θ3 > θ4)을 가질 수 있다. As a more specific example, as can be seen in FIG. 5 , the angle θ 3 inclined outwardly from the center of the first printed
이때, 도 5에서는 도 4의 구조에서 상기 제1 방사소자 패턴(111)의 기울기는 증가(θ1 -> θ3)하고, 상기 제1 접지 패턴(121)의 기울기는 감소(θ2 -> θ4)하고 있으며, 이에 따라 상기 안테나(100)의 방사 패턴도 소정의 각도(ΔA) 만큼 변화하는 경우를 예시하고 있다.At this time, in FIG. 5 , in the structure of FIG. 4 , the slope of the first
또한, 상기 제1 인쇄회로기판(110)에는 상기 제2 인쇄회로기판(120)과의 조립 구조를 형성하기 위한 제1-1 체결홈(114)이 구비될 수 있다.In addition, the first printed
또한, 상기 제2 인쇄회로기판(120)에도, 도 3(b)에서 볼 수 있는 바와 같이, 제2 방사소자 패턴(121)과 제2 접지 패턴(122)이 구비될 수 있다.In addition, the second printed
이때, 상기 제2 인쇄회로기판(120)은 소정의 유전율을 가지는 유전체 기판을 이용하여 구성될 수 있으며, 상기 제2 방사소자 패턴(121)과 상기 제2 접지 패턴(122)은 식각 공정 등을 이용하여 상기 제2 인쇄회로기판(110)에 인쇄될 수 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.In this case, the second printed
보다 구체적으로, 도 3(b)에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 제2 인쇄회로기판(120)에 구비되는 제2 방사소자 패턴(121)과 제2 접지 패턴(122)은 상기 제2 인쇄회로기판(120)의 중심에서 양측 외곽 방향으로 점차 이격되는 형상의 코니컬(conical) 구조를 이룰 수 있다.More specifically, as can be seen in FIG. 3B , the second
이때, 상기 제2 방사소자 패턴(121)은 방사체(radiator)로 기능할 수 있다. 보다 구체적인 예를 들어, 20 ~ 39GHz의 고주파 대역에서 상기 제2 방사소자 패턴(121)은 두께 0.2 ~ 2mm의 유전체 기판 양측면에 형성되는 금속 패턴으로 형성될 수 있다.In this case, the second
또한, 상기 제2 접지 패턴(122)은 그라운드(ground)로서 기능할 수 있다. 보다 구체적인 예를 들어, 상기 제2 접지 패턴(122)은 상기 동일한 유전체 기판의 양측면에 상기 제2 방사소자 패턴(121)과 대칭 구조로 형성될 수 있다.Also, the
또한, 도 4 및 도 5에서는 상기 제1 인쇄회로기판(110)에 구비되는 제1 방사소자 패턴(111)과 제1 접지 패턴(112)의 구조를 예시하고 있으나, 상기 도 4 및 도 5의 구조는 상기 제2 인쇄회로기판(120)에 구비되는 제2 방사소자 패턴(121)과 제2 접지 패턴(122)의 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.In addition, although the structures of the first
또한, 상기 제2 인쇄회로기판(120)에는 상기 제1 인쇄회로기판(110)과의 조립 구조를 형성하기 위한 제2-1 체결홈(123)이 구비될 수 있다.In addition, the second printed
이에 따라, 도 1 및 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 제1 인쇄회로기판(110)과 상기 제2 인쇄회로기판(120)은 서로 수직하게 교차하여 접지기판(140) 상에 장착되는 구조로 안테나(100)를 구성할 수 있게 된다.Accordingly, as can be seen in FIGS. 1 and 2 , the first printed
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나(100)에서는, 상기 접지기판(140)의 사이즈를 조절하여(예를 들어, 0 ~ 110mm 이상) 최대 방사 각도 등 방사 패턴도 용이하게 조절 가능하다(예를 들어, 45 ~ 90도).In addition, in the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나(100)에는, 디렉터(130)가 더 포함될 수 있다.In addition, the
이때, 상기 디렉터(130)는, 상기 접지기판(140) 상에서 교차하는 상기 제1 인쇄회로기판(110)과 상기 제2 인쇄회로기판(120)의 사이에 배치될 수 있다. 이때, 상기 제1 인쇄회로기판과 상기 디렉터의 사잇각과 상기 제2 인쇄회로기판과 상기 디렉터의 사잇각은 서로 같은 각도를 가질 수 있다.In this case, the
보다 구체적인 예를 들어, 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 제1 인쇄회로기판(110)과 상기 제2 인쇄회로기판(120)이 각각 0도 및 90도 방향으로 배치되는 경우, 상기 디렉터(130)는 그 중간 값인 45도 각도로 배치될 수 있다.As a more specific example, as can be seen in FIG. 2 , when the first printed
또한, 도 3(a)에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 디렉터(130)는 복수의 디렉터 패턴(131)이 유전체 기판 상에 배치된 형태로 형성될 수 있다.Also, as shown in FIG. 3A , the
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 안테나(100)는, 상기 제1 인쇄회로기판(110)과 상기 제2 인쇄회로기판(120)이 서로 수직하게 교차하여 접지기판(140) 상에 장착되는 구조로 구성될 수 있으며, 나아가 상기 제1 인쇄회로기판(110)과 상기 제2 인쇄회로기판(120)의 사이에 배치되는 디렉터(130)를 구비하여, 고주파(예를 들어, 20 ~ 39GHz)에서 광대역 특성을 구현함과 함께 방사 패턴 등 성능도 개선할 수 있게 된다.Accordingly, in the omni-
나아가, 도 1 및 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 디렉터(130)의 일부 또는 전부는, 상기 제1 인쇄회로기판(110)과 상기 제2 인쇄회로기판(120)의 최외곽 지점을 연결하는 공간의 내부에 위치할 수 있으며, 이를 통해 안테나(100)의 소형화를 이루면서도 방사 패턴을 효과적으로 조정할 수 있게 된다.Furthermore, as can be seen in FIGS. 1 and 2 , a part or all of the
보다 구체적인 예를 들어, 상기 제1 인쇄회로기판(110)과 상기 제2 인쇄회로기판(120)의 바이-코니컬(bi-conical) 안테나 패턴의 형태와 디렉터(130)를 이용하여 전파의 송신 및 수신에 적합한 각도로 방사 패턴을 형성할 수 있다(예를 들어, 차량 탑재용 안테나로서 z축 방향 기준으로 60 ~ 90도).As a more specific example, the first printed
또는, 상기 접지기판(140)의 사이즈에 따라(예를 들어, 0 ~ 110mm 이상) 최대 방사 각도 등 방사 패턴도 조절하여(예를 들어, 45 ~ 90도), 가정용 단말(indoor CPE), 5세대(5G) 밀리미터파(mmWave) 사물 인터넷(Internet of Things, IoT) 기기 등에도 적용 가능하다.Alternatively, according to the size of the grounding substrate 140 (eg, 0 to 110 mm or more), the radiation pattern such as the maximum radiation angle is also adjusted (eg, 45 to 90 degrees), the home terminal (indoor CPE), 5 It can also be applied to generation (5G) millimeter wave (mmWave) Internet of Things (IoT) devices.
또한, 상기 디렉터(130)에 구비되는 디렉터 패턴(131)의 간격 및 길이 등을 조절하여 5세대(5G) 등에 최적화된 방사 패턴 등을 확보 가능하다.In addition, it is possible to secure a radiation pattern optimized for the fifth generation (5G) and the like by adjusting the spacing and length of the
보다 구체적으로, 상기 디렉터(130)에 구비되는 복수의 디렉터 패턴(131)은, 방사되는 전파가 지연되는 파장의 길이만큼 보상되어 전파의 에너지가 최대가 되는 지점에 각각 위치할 수 있다(이에 대한 구체적인 내용은 아래에서 도 10a 및 도 10b를 참조하여 후술함).More specifically, the plurality of
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나(100)는, 인쇄회로기판(PCB)를 이용하여 제작 가능하여 조립 등 제조 공정이 간단할 뿐만 아니라 제조 공정에서의 제품간 편차를 효과적으로 줄일 수 있어 대량 생산에도 유리하다는 장점을 가진다.Furthermore, since the
또한, 본 발명은 전방향성 이중편파 안테나(100)로도 구현될 수 있다.Also, the present invention may be implemented with the omni-directional
보다 구체적으로 도 6에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 이중편파 안테나(100)를 예시하고 있으며, 도 7에서는 이에 대한 상면도, 하면도 및 각 측면도를 도시하고 있다.More specifically, FIG. 6 exemplifies the omni-directional
이때, 도 6 및 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나(100)는 제1 인쇄회로기판(110), 제2 인쇄회로기판(120), 제3 인쇄회로기판(150) 및 접지기판(140)을 포함하여 구성될 수 있다.At this time, as can be seen in FIGS. 6 and 7 , the
이때, 상기 제1 인쇄회로기판(110) 및 상기 제2 인쇄회로기판(120)은 수직 편파를 송수신하는 반면, 상기 제3 인쇄회로기판(150)은 수평 편파를 송수신하도록 함으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나(100)는, 수직 편파 및 수평 편파를 모두 송수신하여, 편파 다이버시티(Polarization Diversity)를 구현할 수 있게 된다.At this time, the first printed
아래에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 이중편파 안테나(100)를 각 구성 부분별로 나누어 자세하게 검토한다.Hereinafter, the omni-directional
먼저, 제1 인쇄회로기판(110)에 대하여 살핀다. 도 8(c)에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 제1 인쇄회로기판(110)에는 제1 방사소자 패턴(111)과 제1 접지 패턴(112)이 구비될 수 있다.First, look at the first printed
이때, 상기 제1 인쇄회로기판(110)은 소정의 유전율을 가지는 유전체 기판을 이용하여 구성될 수 있으며, 상기 제1 방사소자 패턴(111)과 상기 제1 접지 패턴(112)은 식각 공정 등을 이용하여 상기 제1 인쇄회로기판(110)에 인쇄될 수 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.In this case, the first printed
보다 구체적으로, 도 8(c)에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 제1 인쇄회로기판(110)에 구비되는 제1 방사소자 패턴(111)과 제1 접지 패턴(112)은 상기 제1 인쇄회로기판(110)의 중심에서 양측 외곽 방향으로 점차 이격되는 형상의 코니컬(conical) 구조를 이룰 수 있으며, 나아가 상기 제1 방사소자 패턴(111)으로 급전하는 급전선(113)이 구비될 수 있다.More specifically, as can be seen in FIG. 8( c ), the first
또한, 도 4 및 도 5에서 설명된 상기 제1 인쇄회로기판(110)에 구비되는 제1 방사소자 패턴(111)과 제1 접지 패턴(112)의 구조는, 상기 도 6 내지 도 8의 제1 인쇄회로기판(110)에 구비되는 제1 방사소자 패턴(111)과 제1 접지 패턴(112)의 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.In addition, the structures of the first
이때, 상기 제1 방사소자 패턴(111)은 방사체(radiator)로 기능할 수 있다. 보다 구체적인 예를 들어, 20 ~ 39GHz의 고주파 대역에서 상기 제1 방사소자 패턴(111)은 두께 0.2 ~ 2mm의 유전체 기판 양측면에 형성되는 금속 패턴으로 형성될 수 있다.In this case, the first
또한, 상기 제1 접지 패턴(112)은 그라운드(ground)로서 기능할 수 있다. 보다 구체적인 예를 들어, 상기 제1 접지 패턴(112)은 상기 동일한 유전체 기판의 양측면에 상기 제1 방사소자 패턴(111)과 대칭 구조로 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 방사 패턴의 조정 등 필요에 따라서는 상기 제1 방사소자 패턴(111)의 기울기(θ1)가 상기 제1 접지 패턴(112)의 기울기(θ2)와 상이한 값을 가질 수도 있다.Also, the
또한, 상기 제1 인쇄회로기판(110)에는 상기 제2 인쇄회로기판(120)과의 조립 구조를 형성하기 위한 제1-1 체결홈(114)이 구비될 수 있으며, 나아가 상기 제3 인쇄회로기판(150)과의 조립 구조를 형성하기 위한 제1-2 체결홈(115)도 구비될 수 있다.In addition, the first printed
또한, 상기 제2 인쇄회로기판(120)에도, 도 8(b)에서 볼 수 있는 바와 같이, 제2 방사소자 패턴(121)과 제2 접지 패턴(122)이 구비될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 8(b) , a second
이때, 상기 제2 인쇄회로기판(120)은 소정의 유전율을 가지는 유전체 기판을 이용하여 구성될 수 있으며, 상기 제2 방사소자 패턴(121)과 상기 제2 접지 패턴(122)은 식각 공정 등을 이용하여 상기 제2 인쇄회로기판(110)에 인쇄될 수 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.In this case, the second printed
보다 구체적으로, 도 8(b)에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 제2 인쇄회로기판(120)에 구비되는 제2 방사소자 패턴(121)과 제2 접지 패턴(122)은 상기 제2 인쇄회로기판(120)의 중심에서 양측 외곽 방향으로 점차 이격되는 형상의 코니컬(conical) 구조를 이룰 수 있다.More specifically, as can be seen in FIG. 8(b) , the second
이때, 상기 제2 방사소자 패턴(121)은 방사체(radiator)로 기능할 수 있다. 보다 구체적인 예를 들어, 20 ~ 39GHz의 고주파 대역에서 상기 제2 방사소자 패턴(121)은 두께 0.2 ~ 2mm의 유전체 기판 양측면에 형성되는 금속 패턴으로 형성될 수 있다.In this case, the second
또한, 상기 제2 접지 패턴(122)은 그라운드(ground)로서 기능할 수 있다. 보다 구체적인 예를 들어, 상기 제2 접지 패턴(122)은 상기 동일한 유전체 기판의 양측면에 상기 제2 방사소자 패턴(121)과 대칭 구조로 형성될 수 있다.Also, the
또한, 도 4 및 도 5에서 설명된 상기 제1 인쇄회로기판(110)에 구비되는 제1 방사소자 패턴(111)과 제1 접지 패턴(112)의 구조는, 상기 도 6 내지 도 8의 제2 인쇄회로기판(120)에 구비되는 제2 방사소자 패턴(121)과 제2 접지 패턴(122)의 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.In addition, the structures of the first
또한, 상기 제2 인쇄회로기판(120)에는 상기 제1 인쇄회로기판(110)과의 조립 구조를 형성하기 위한 제2-1 체결홈(123) 및 상기 제3 인쇄회로기판(150)과의 조립 구조를 형성하기 위한 제2-2 체결홈(124)이 구비될 수 있다.In addition, the second printed
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 이중편파 안테나(100)에는, 수직 편파를 송수신하는 상기 제1 인쇄회로기판(110) 및 상기 제2 인쇄회로기판(120)과 교차하면서 상기 접지기판(140)과 평행하게 배치되어 수평 편파를 송수신하는 제3 인쇄회로기판(150)가 더 구비되어, 수직 편파 및 수평 편파를 모두 송수신할 수 있게 된다.In addition, in the omni-directional
이때, 도 8(a)에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 제3 인쇄회로기판(150)에는, 제1 수평 편파 안테나(151), 상기 제1 수평 편파 안테나(151)와 대향하여 배치되는 제2 수평 편파 안테나(152), 및 상기 제1 수평 편파 안테나(151)와 상기 제2 수평 편파 안테나(152)로 전력을 분배하는 전력 분배 수단(153)이 구비될 수 있다.At this time, as can be seen in FIG. 8A , on the third printed
이때, 상기 제3 인쇄회로기판(150)은 소정의 유전율을 가지는 유전체 기판을 이용하여 구성될 수 있으며, 상기 제1 수평 편파 안테나(151), 제2 수평 편파 안테나(152) 및 전력 분배 수단(153)는 식각 공정 등을 이용하여 상기 제3 인쇄회로기판(150)에 인쇄될 수 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.In this case, the third printed
이때, 상기 전력 분배 수단(153)은 상기 제1 수평 편파 안테나(151)와 상기 제2 수평 편파 안테나(152)로 전력을 분배하여 전달하게 된다. 보다 구체적으로 상기 전력 분배 수단(153)은 180도 하이브리드 커플러를 이용하여 구성될 수 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.In this case, the power distribution means 153 distributes power to the first horizontally polarized
여기서, 도 8(a)에 도시된 180도 하이브리드 커플러(hybrid coupler)는 상기 제1 수평 편파 안테나 패턴(151) 및 상기 제2 수평 편파 안테나 패턴(152)으로 180도의 위상차를 두어 신호를 급전할 수 있다.Here, the 180 degree hybrid coupler shown in FIG. 8( a ) is the first horizontally polarized
보다 구체적으로, 도 9에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 인쇄회로기판(150)을 예시하고 있다. 도 9에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 제3 인쇄회로기판(150)에는, 제1 수평 편파 안테나(151), 상기 제1 수평 편파 안테나(151)와 대향하여 배치되는 제2 수평 편파 안테나(152), 및 상기 제1 수평 편파 안테나(151)와 상기 제2 수평 편파 안테나(152)로 전력을 분배하는 전력 분배 수단(153)이 구비될 수 있다.More specifically, FIG. 9 illustrates a third printed
여기서, 상기 제1 수평 편파 안테나(151)는, 제1 수평 편파 방사소자 패턴(151a)과, 복수의 제1 수평 편파 디렉터 패턴(151b)을 구비할 수 있으며, 이때 상기 복수의 제1 수평 편파 디렉터 패턴(151b)은 방사되는 전파가 지연되는 파장의 길이만큼 보상하여 전파의 에너지가 최대가 되는 지점에 각각 위치할 수 있다(이에 대한 구체적인 내용은 아래에서 도 10a 및 도 10b를 참조하여 후술함).Here, the first horizontally polarized
나아가, 상기 제2 수평 편파 안테나(152)에서도 동일하게 상기 제2 수평 편파 방사소자 패턴(152a)과, 복수의 제2 수평 편파 디렉터 패턴(152b)을 구비할 수 있으며, 이때 상기 복수의 제2 수평 편파 디렉터 패턴(152b)은 방사되는 전파가 지연되는 파장의 길이만큼 보상하여 전파의 에너지가 최대가 되는 지점에 각각 위치할 수 있다.Further, the second horizontally polarized
또한, 도 9에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 제1 수평 편파 안테나(151)에서, 상기 복수의 제1 수평 편파 디렉터 패턴(151b)은 상기 제1 수평 편파 방사소자 패턴(151a)으로부터 멀어질수록 길이가 짧게 형성될 수 있다. Also, as can be seen in FIG. 9 , in the first horizontally polarized
나아가, 상기 제2 수평 편파 안테나(152)에서도 동일하게 상기 복수의 제2 수평 편파 디렉터 패턴(152b)은 상기 제2 수평 편파 방사소자 패턴(152a)으로부터 멀어질수록 길이가 짧게 형성될 수 있다.Further, in the second horizontally polarized
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나(100)에서는 상기 제1 인쇄회로기판(110) 및 상기 제2 인쇄회로기판(120)에 더하여, 상기 제3 인쇄회로기판(150)을 구비하여 최적화된 방사 패턴으로 수평 편파를 송수신하도록 함으로써, 수직 편파 뿐만 아니라 수평 편파도 효율적으로 송수신할 수 있게 된다.Accordingly, in the
또한, 상기 제3 인쇄회로기판(150)은 제3 체결홈(154)을 구비할 수 있으며, 이에 따라 도 6 및 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 제3 인쇄회로기판(150)은 상기 제1 인쇄회로기판(110) 및 상기 제2 인쇄회로기판(120)와 체결 구조를 형성하면서 상기 접지기판(140)과 수평하게 배치될 수 있다.In addition, the third printed
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 이중편파 안테나(100)에서는, 상기 접지기판(140)의 사이즈를 조절하여(예를 들어, 0 ~ 110mm 이상) 최대 방사 각도 등 방사 패턴도 용이하게 조절 가능하다(예를 들어, 45 ~ 90도).In addition, in the omni-directional
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 이중편파 안테나(100)에도, 디렉터(130)가 더 포함될 수 있다.In addition, the
이때, 상기 디렉터(130)는, 상기 제1 인쇄회로기판(110)과 상기 제2 인쇄회로기판(120)의 사이에 배치될 수 있다. In this case, the
나아가, 상기 제1 인쇄회로기판과 상기 디렉터의 사잇각과 상기 제2 인쇄회로기판과 상기 디렉터의 사잇각은 서로 같은 각도를 가질 수 있다.Further, the angle between the first printed circuit board and the director and the angle between the second printed circuit board and the director may have the same angle.
또한, 상기 디렉터(130)는 복수의 디렉터 패턴(131)이 유전체 기판 상에 배치된 형태로 형성될 수 있다.Also, the
나아가, 상기 디렉터(130)는, 도 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 접지기판(140)의 디렉터 체결홈(141)에 장착될 수 있다.Furthermore, as shown in FIG. 8 , the
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 이중편파 안테나(100)는, 상기 제1 인쇄회로기판(110)과 상기 제2 인쇄회로기판(120)이 서로 수직하게 교차하여 접지기판(140) 상에 장착되는 구조로 구성될 수 있으며, 나아가 상기 제1 인쇄회로기판(110) 및 상기 제2 인쇄회로기판(120)은 수직 편파를 송수신하는 반면, 상기 제3 인쇄회로기판(150)은 수평 편파를 송수신하도록 함으로써, 수직 편파 및 수평 편파를 모두 송수신하면서 편파 다이버시티(Polarization Diversity)를 구현할 수 있게 된다.Accordingly, in the omni-directional
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 이중편파 안테나(100)에서는, 상기 제1 인쇄회로기판(110)과 상기 제2 인쇄회로기판(120)의 사이에 배치되는 디렉터(130)를 구비하여, 고주파(예를 들어, 20 ~ 39GHz)에서 광대역 특성을 구현함과 함께 방사 패턴 등 성능도 개선할 수 있게 된다.In addition, in the omni-directional
이때, 상기 디렉터(130)는 상기 제3 인쇄회로기판(150)으로부터 외부로 이격된 위치(예를 들어, 도 6의 디렉터 체결홈(141))에 장착될 수 있다.In this case, the
보다 구체적인 예를 들어, 상기 제1 인쇄회로기판(110)과 상기 제2 인쇄회로기판(120)의 바이-코니컬(biconical) 안테나 패턴의 형태와 디렉터(130)를 이용하여 전파의 송신 및 수신에 적합한 각도로 수직 편파 방사 패턴을 형성할 수 있으며, 이때 상기 제3 인쇄회로기판(150)에서는 전방과 후방으로 수평 편파를 송수신할 수 있다(예를 들어, 차량 탑재용 안테나로서 z축(상측) 방향 기준으로 60 ~ 90도로 수직 편파를 송수신하면서, y축(전후방) 방향으로 0 ~ 180도에서 수평 편파도 송수신).As a more specific example, the first printed
또는, 상기 접지기판(140)의 사이즈에 따라(예를 들어, 0 ~ 110mm 이상) 최대 방사 각도 등 방사 패턴도 조절하여(예를 들어, 45 ~ 90도), 가정용 단말(indoor CPE), 5세대(5G) 밀리미터파(mmWave) 사물 인터넷(Internet of Things, IoT) 기기 등에도 적용 가능하다.Alternatively, according to the size of the grounding substrate 140 (eg, 0 to 110 mm or more), the radiation pattern such as the maximum radiation angle is also adjusted (eg, 45 to 90 degrees), the home terminal (indoor CPE), 5 It can also be applied to generation (5G) millimeter wave (mmWave) Internet of Things (IoT) devices.
또한, 상기 디렉터(130)에 구비되는 디렉터 패턴(131)의 간격 및 길이 등을 조절하여 5세대(5G) 등에 최적화된 방사 패턴 등을 확보 가능하다.In addition, it is possible to secure a radiation pattern optimized for the fifth generation (5G) and the like by adjusting the spacing and length of the
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 이중편파 안테나(100)는, 1개의 단일 편파를 이용하는 경우와 대비할 때 편파 다이버시티를 적용함으로써 공간 활용도가 탁월하며, 나아가 인쇄회로기판(PCB)를 이용하여 제작 가능하여 조립 등 제조 공정이 간단할 뿐만 아니라 제조 공정에서의 제품간 편차를 효과적으로 줄일 수 있어 대량 생산에도 유리하다는 장점을 가진다.Accordingly, the omni-directional
더 나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 이중편파 안테나(100)에서는, 상기 접지기판(140)의 하면에 안테나-프론트 엔드 모듈(FEM) (SW, PA, LNA, MIXER 등)까지 구현하여 안테나 모듈 장치로 제작함으로써, 가정용 단말(indoor CPE), 5세대(5G) 밀리미터파(mmWave) 사물 인터넷(Internet of Things, IoT) 기기 등을 보다 효율적으로 구현 가능하다.Furthermore, in the omni-directional
또한, 도 10a 및 도 10b에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 안테나(100) 및 전방향성 이중편파 안테나(100)에서의 디렉터(130) 구조를 예시하고 있다.10A and 10B illustrate the structure of the
여기서, 상기 디렉터(130)에는 복수의 디렉터 패턴(131)이 구비될 수 있다.Here, the
이때, 상기 복수개의 디렉터 패턴(131)는 상기 제1 인쇄회로기판(110) 및 상기 제2 인쇄회로기판(120)의 방사소자로부터 방사되는 신호가 수직면 상에서 방사되는 방향을 미리 정해진 기준각도 내의 방향으로 지향시킬 수 있다. In this case, the plurality of
일례로, 복수의 디렉터 패턴(131)은 상기 접지기판(140)과 평행한 수평면(X-Y)에 대하여 수직한 제1 방향(Z)을 기준으로 60° 내지 90°로 신호를 지향시킬 수 있다. For example, the plurality of
일 실시예에 있어서, 복수개의 디렉터 패턴(131)은 접지기판(140)에 의해 제1 방향(Z)으로 반사되는 신호를 미리 정해진 기준 각도의 방향으로 지향시킬 수 있다. 이러한 실시예를 따를 때, 본 발명에 따른 복수개의 디렉터 패턴(131)은 미리 정해진 각도 내의 신호의 지향성이 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 접지기판(140)에 의해 제1 방향(Z)으로 반사되어 손실되는 신호를 감소시켜 송수신 감도를 향상시킬 수 있다.In an embodiment, the plurality of
이에 따라 본 발명은 5G 이동 통신 시스템의 신호를 차량에서 송신 또는 수신하기 위한 최적의 각도범위 내에서 신호를 송신 또는 수신할 수 있다.Accordingly, the present invention can transmit or receive a signal within an optimal angle range for transmitting or receiving a signal of a 5G mobile communication system in a vehicle.
일 실시예에 있어서 복수개의 디렉터 패턴(131)은 수평면(X-Y)에 대해 수직한 제1 방향(Z)으로 연장 형성된 직선 타입의 도전성 패턴일 수 있다. In an embodiment, the plurality of
일 실시예에 있어서 복수개의 디렉터 패턴(131)의 길이는 각 디렉터 패턴(131)별로 설정된 제1 계수와 제1 인쇄회로기판(110) 또는 제2 인쇄회로기판(120)에서 방사되는 신호의 파장 길이의 곱셈으로 정해질 수 있다. 이때, 제1 계수는 복수개의 디렉터 패턴(131) 중 적어도 하나가 다를 수 있다.In an embodiment, the lengths of the plurality of
일 실시예에 있어서, 복수개의 디렉터 패턴(131)의 길이는 제1 인쇄회로기판(110) 또는 제2 인쇄회로기판(120)의 바이-코니컬(bi-conical) 타입 방사소자로부터 멀어질 수록 짧게 형성될 수 있다. 디렉터 패턴(131)의 길이가 중요한데, 상기 디렉터 패턴(131)이 제1 인쇄회로기판(110) 또는 제2 인쇄회로기판(120)의 바이-코니컬(bi-conical) 타입 방사소자의 높이 보다 길게 설정될 경우, 상기 디렉터 패턴(131)은 연장 코일로 동작된다. 상기 디렉터 패턴(131)이 코일로 동작하게 되어 인덕턴스(inductance) 특성을 가지게 되면 전기적 길이가 상기 바이-코니컬(bi-conical) 타입 방사소자보다 길어져, 반사기로 동작을 하게 된다. 반면에, 디렉터 패턴(131)이 제1 인쇄회로기판(110) 또는 제2 인쇄회로기판(120)의 바이-코니컬(bi-conical) 타입 방사소자의 높이보다 짧게 설정되면, 상기 디렉터 패턴(131)은 캐패시터로 동작된다. 디렉터 패턴(131)이 캐패시터로 동작하게 되어 디렉터 패턴(131)은 정전용량(capacitance) 특성을 가지면 전기적 길이가 상기 바이-코니컬(bi-conical) 타입 방사소자보다 짧아져, 반사기로 동작하지 않고 도파기로 작동하여 전파를 유도하게 된다.In an embodiment, the length of the plurality of
본 발명의 일 실시예에서, 상기 복수개의 디렉터 패턴(131)의 길이가 상기 바이-코니컬(bi-conical) 타입 방사소자로부터 멀어질수록 짧게 형성될 수 있는 이유는, 각 디렉터 패턴(131)으로 신호가 전달될 때 순차적으로 에너지가 감쇄되기 때문에 동일한 길이로 디렉터 패턴(131)이 형성되면 감소된 에너지가 전달됨에 따라 점차적으로 신호 전달 효율이 낮아지기 때문이다.In an embodiment of the present invention, the reason that the length of the plurality of
특히, 5G 주파수 대역의 신호는 파장이 짧아 신호 감쇄가 크므로, 신호 감쇄를 고려하여 기존의 안테나 설계에서 고려하지 않았던 미세한 부분까지 고려하여 설계된 것이다.In particular, since the signal in the 5G frequency band has a short wavelength and thus has a large signal attenuation, it is designed in consideration of the signal attenuation and even the minute details that were not considered in the existing antenna design.
일례로, 도 10a에 도시된 바와 같이 복수개의 디렉터 패턴(131)은 제1 디렉터 패턴(131a), 제2 디렉터 패턴(131b), 제3 디렉터 패턴(131c), 제4 디렉터 패턴(131d), 및 제5 디렉터 패턴(131e)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 내지 제5 디렉터 패턴(131a-131e)은 순차적으로 상기 바이-코니컬 타입 방사소자로부터 이격되어 위치한다. 따라서, 제1 디렉터 패턴(131a)이 상기 바이-코니컬 타입 방사소자로부터 가장 가깝게 위치하고, 제5 디렉터 패턴(131e)가 상기 바이-코니컬 타입 방사소자로부터 가장 멀리 위치하게 된다.For example, as shown in FIG. 10A , the plurality of
이러한 예를 따를 때, 제1 내지 제5 디렉터 패턴(131a-131e)은 순차적으로 길이가 짧아질 수 있다.According to this example, the lengths of the first to
예컨대, 제1 내지 제5 디렉터 패턴(131a-131e)의 길이(L1-L5)는 도 10b에 도시된 바와 같이 설정될 수 있다. 구체적으로 제1 디렉터 패턴(131a)의 길이(L1)는 0.45λ로 설정하고, 제2 디렉터 패턴(131b)의 길이(L2)는 0.44λ로 설정하며, 제3 디렉터 패턴(131c)의 길이(L3)는 0.43λ로 설정하고, 제4 디렉터 패턴(131d)의 길이(L4)는 0.4λ로 설정하며, 제5 디렉터 패턴(131e)의 길이(L5)는 0.32λ로 설정할 수 있다. 이때, λ는 신호의 파장 길이를 의미한다.For example, the lengths L1-L5 of the first to
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나(100)에서, 위와 같은 복수의 디렉터 패턴(131)의 길이 특성은 상기 제3 인쇄회로기판(150)의 제1 수평 편파 안테나(151) 및 제2 수평 편파 안테나(152)에도 적용될 수 있다.Furthermore, in the
이에 따라, 도 9에서 볼 수 있는 바와 같이, 제1 수평 편파 안테나(151)에 구비되는 복수의 제1 수평 편파 디렉터 패턴(151b) 및 제2 수평 편파 안테나(152)에 구비되는 복수의 제2 수평 편파 디렉터 패턴(152b)은, 상기 제1 수평 편파 방사소자 패턴(151a) 및 상기 제2 수평 편파 방사소자 패턴(152a)으로부터 멀어질수록 길이가 짧게 형성될 수 있다(예를 들어, 도 9에서 l2 > l3 > l4).Accordingly, as shown in FIG. 9 , a plurality of first horizontal
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나(100)에서, 상기 제1 디렉터 패턴(131a)과 상기 제2 디렉터 패턴(310b)의 길이는 동일하게 형성될 수도 있다. In addition, in the
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1 디렉터 패턴(131a)과 제2 디렉터 패턴(131b)의 길이가 동일하게 형성될 수 있는 이유는, 제1 디렉터 패턴(131a) 및 제2 디렉터 패턴(131b)이 상기 바이-코니컬 타입 방사소자와 가깝게 위치하여 상기 바이-코니컬 타입 방사소자로부터 방사되는 신호의 에너지가 크기 때문에 제1 디렉터 패턴(131a) 및 제2 디렉터 패턴(131b)의 길이가 동일하게 형성되더라도, 신호 감쇄를 무시할 수 있기 때문이다. The reason that the
이러한 예를 따를 때, 각 디렉터 패턴(131a-131e)의 길이는 L1>L2>L3>L4>L5 또는 L1=L2>L3>L4>L5로 형성될 수 있다.According to this example, the length of each
한편, 상기 복수개의 디렉터 패턴(131)은 상기 디렉터(130)의 기판 상에 형성되어 상기 바이-코니컬 타입 방사소자로부터 외곽 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.Meanwhile, the plurality of
이때, 상기 복수개의 디렉터 패턴(131)간의 간격은 각 디렉터 패턴(131) 별로 설정된 제2 계수와 신호의 파장길이의 곱셈으로 정해질 수 있다.In this case, an interval between the plurality of
일 실시예에 있어서, 복수개의 디렉터 패턴(131) 중 상기 바이-코니컬 타입 방사소자와 가장 가까운 디렉터 패턴(131)은 상기 바이-코니컬 타입 방사소자로부터 방사되는 신호의 에너지가 최대로 되는 지점에 위치할 수 있다. 이때, 신호의 에너지가 최대로 되는 지점은 상기 바이-코니컬 타입 방사소자의 최상단 또는 최하단 종점을 기준으로 방사되는 신호의 0.25λ만큼 이격된 위치일 수 있다.In an embodiment, the
예컨대, 도 10a 및 10b에 도시된 바와 같이 제1 디렉터 패턴(131a)과 상기 바이-코니컬 타입 방사소자 간의 간격(Y)은 0.25λ일 수 있다. For example, as shown in FIGS. 10A and 10B , the distance Y between the
본 발명에 따른 제1 디렉터 패턴(131a)이 상기 바이-코니컬 타입 방사소자로부터 0.25λ만큼 이격된 이유는, 0.25λ는 하나의 파장 내에 에너지가 최대가 되는 지점이기 때문에, 신호가 제1 디렉터 패턴(131a)으로 전달될 때 에너지 전달 효율이 가장 크기 때문이다. The reason that the
복수개의 디렉터 패턴(131) 간에는 신호가 각 디렉터 패턴(131)을 통과함에 따라 지연되는 파장의 길이만큼 보상하여 이격될 수도 있다. 일례로, 도 10a 내지 도 10b에 도시된 바와 같이 제1 내지 제5 디렉터 패턴(131a-131e) 간의 간격(X1-X4)은 0.31λ로 설정될 수 있다. 보다 구체적으로, 제 1 디렉터 패턴(131a)과 제2 디렉터 패턴(131b) 간의 간격(X1)은 0.31λ이고, 제2 디렉터 패턴(131b)과 제3 디렉터 패턴(131c) 간의 간격(X2)은 0.31λ이며, 제3 디렉터 패턴(131c)과 제4 디렉터 패턴(131d) 간의 간격(X3)은 0.31λ이고, 제4 디렉터 패턴(131d)과 제5 디렉터 패턴(131e)간의 간격(X4)은 0.31λ일 수 있다. The plurality of
이러한 예를 따를 때, 상기 바이-코니컬 타입 방사소자와 제1 디렉터 패턴(131a) 간의 간격(Y)이 복수개의 디렉터 패턴(131a-131e) 간의 간격(X1-X4)보다 좁을 수 있다(Y<X1=X2=X3=X4).According to this example, the distance Y between the bi-conical type radiating element and the
이와 같이 본 발명은 각 디렉터 패턴(1331)을 통과함에 따라 지연되는 파장의 길이만큼 보상하여 신호의 에너지가 최대가 되는 지점에 각 디렉터 패턴(131)을 위치시키기 때문에, 에너지 전달 효율을 극대화시킬 수 있다는 효과가 있다.As described above, in the present invention, since each
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나(100)에서, 위와 같은 복수의 디렉터 패턴(131)의 간격 특성은 상기 제3 인쇄회로기판(150)의 제1 수평 편파 안테나(151) 및 제2 수평 편파 안테나(152)에도 적용될 수 있다.Furthermore, in the
이에 따라, 도 9에서 볼 수 있는 바와 같이, 제1 수평 편파 안테나(151)에 구비되는 복수의 제1 수평 편파 디렉터 패턴(151b) 및 제2 수평 편파 안테나(152)에 구비되는 복수의 제2 수평 편파 디렉터 패턴(152b)은, 방사되는 전파가 지연되는 파장의 길이만큼 보상하여 전파의 에너지가 최대가 되는 지점에 각각 위치할 수 있다(예를 들어, 도 9에서 Y1 = Y2 = Y3 또는 Y1 < Y2 = Y3).Accordingly, as shown in FIG. 9 , a plurality of first horizontal
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 안테나(100)에서, 상기 제1 인쇄회로기판(110)에 구비되는 제1 방사소자 패턴(111) 및 제1 접지 패턴(112)과, 상기 제2 인쇄회로기판(120)에 구비되는 제2 방사소자 패턴(121)과 제2 접지 패턴(122)은, 상기 제1 인쇄회로기판(110)의 상하면에 각각 구비될 수 있으며, 또한 상기 상하면을 연결하는 하나 이상의 비아홀(111c)에 의하여 연결될 수 있다.In addition, in the omni-
보다 구체적으로, 도 11에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 제1 인쇄회로기판(110)의 상면과 하면에는 각각 제1-1 방사소자 패턴(111a) 및 제1-2 방사소자 패턴(111b)이 구비될 수 있고, 상기 제1-1 방사소자 패턴(111a)과 상기 제1-2 방사소자 패턴(111b)은 비아홀(111c)에 의하여 연결될 수 있다.More specifically, as can be seen in FIG. 11 , a 1-1
또한, 도 11에서는 상기 제1-1 방사소자 패턴(111a)과 상기 제1-2 방사소자 패턴(111b)이 하나의 비아홀(111c)에 의하여 연결되는 경우를 예시하고 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 도 12에서 볼 수 있는 바와 같이 상기 제1-1 방사소자 패턴(111a)과 상기 제1-2 방사소자 패턴(111b)은 다수의 비아홀(111c)을 사용하여 연결될 수 있다.In addition, although FIG. 11 illustrates a case in which the 1-1
나아가, 도 11 및 도 12에서는 상기 제1 인쇄회로기판(110)에 구비되는 제1 방사소자 패턴(111)의 경우를 예시하고 있으나, 이외에 상기 제1 접지 패턴(112)의 경우에도 도 11 및 도 12의 구조가 동일하게 적용될 수 있으며, 또한 제2 인쇄회로기판(120)에 구비되는 제2 방사소자 패턴(121) 및 제2 접지 패턴(122), 더 나아가 디렉터(130)의 디렉터 패턴(131)에도 동일하게 적용 가능하다.Furthermore, in FIGS. 11 and 12 , the case of the first
이에 따라, 도 11 및 도 12에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 방사소자 패턴(111, 121) 혹은 디렉터 패턴(131)을 기판의 양면에 형성하는 경우, 단면에 형성하는 경우에 대비하여 방사소자 패턴(111, 121) 혹은 디렉터 패턴(131)의 면적을 키워 에너지 전달 효율을 높일 수 있게 된다. 즉, 방사소자 패턴(111, 121) 혹은 디렉터 패턴(131)의 면적이 크면 에너지를 송/수신할 수 있는 면적도 넓어지고, 송/수신율이 높아지는 만큼, 전달할 수 있는 에너지의 양도 증가하게 된다. Accordingly, as can be seen in FIGS. 11 and 12 , when the
나아가, 도 11 및 도 12에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 비아홀(111c)은 양면에 형성된 방사소자 패턴(111, 121) 혹은 디렉터 패턴(131)을 하나의 방사소자 혹은 디렉터로 동작하도록 하게 된다. 이때, 상기 비아홀(111c)에도 전도성 패턴이 채워져 기판의 양면에 위치하는 방사소자 패턴(111, 121) 혹은 디렉터 패턴(131)을 전기적으로 연결하게 된다.Furthermore, as can be seen in FIGS. 11 and 12 , the via
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 안테나(100)에서는, 단면의 경우와 대비할 때 최소 2배 증가된 에너지 전달 효율을 가질 수 있으며, 또한 5G 주파수 대역인 6GHz(Sub 6) 또는 24GHz 이상(mmWave) 대역의 특성인 파장이 짧고 감쇄가 큰 주파수 특성에 맞추어, 에너지 전달에 최적화된 설계 구조를 제공할 수 있게 된다.Accordingly, in the omni-
또한, 도 13에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 안테나(100)의 방사 패턴 시뮬레이션 결과를 예시하고 있다.In addition, FIG. 13 illustrates a radiation pattern simulation result of the omni-
보다 구체적으로, 도 13에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 안테나(100)가 차량 탑재용 안테나로서 사용되는 경우의 방사 패턴을 보여준다.More specifically, FIG. 13 shows a radiation pattern when the omni-
도 13에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 안테나(100)는 차량의 상부에 탑재되어 상기 차량의 전후 및 좌우 전방향으로 신호를 송수신할 수 있음을 알 수 있다.As can be seen in FIG. 13 , it can be seen that the omni-
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 안테나(100)는 상기 차량 탑재용 안테나 이외에도 가정용 단말(indoor CPE)이나 사물 인터넷(Internet of Things, IoT) 등 다양한 용도로 활용 가능하다.Furthermore, the omni-
이에 따라, 본 발명에서는, 바이-코니컬(bi-conical) 타입 방사 소자가 인쇄된 복수의 인쇄회로기판(PCB)이 서로 수직하게 교차하면서 접지기판(140) 상에 장착되는 구조로 안테나(100)를 구성함으로써, 5세대(5G) 이동통신 등 고주파 대역에 적합한 고성능의 전방향성 안테나(100)로서, 제조 공정에서의 제품간 편차를 줄일 수 있으며, 나아가 적용 어플리케이션에 따라 최대 방사 각도 등 방사 패턴도 용이하게 조절할 수 있게 된다.Accordingly, in the present invention, the
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although representative embodiments of the present invention have been described in detail above, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that various modifications are possible without departing from the scope of the present invention with respect to the above-described embodiments. . Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, and should be defined by the claims described below as well as the claims and equivalents.
100 : 안테나
110 : 제1 인쇄회로기판
111 : 제1 방사소자 패턴
111a : 제1-1 방사소자 패턴
111b : 제1-2 방사소자 패턴
111c : 비아홀
112 : 제1 접지 패턴
113 : 급전선
114 : 제1-1 체결홈
115 : 제1-2 체결홈
120 : 제2 인쇄회로기판
121 : 제2 방사소자 패턴
122 : 제2 접지 패턴
123 : 제2-1 체결홈
124 : 제2-2 체결홈
130 : 디렉터
131 : 디렉터 패턴
140 : 접지기판
141 : 디렉터 체결홈
150 : 제3 인쇄회로기판
151 : 제1 수평 편파 안테나
151a : 제1 수평 편파 방사소자 패턴
151b, 151b1, 151b2, 151b3 : 제1 수평 편파 디렉터 패턴
152 : 제2 수평 편파 안테나
152a : 제2 수평 편파 방사소자 패턴
152b, 152b1, 152b2, 152b3 : 제2 수평 편파 디렉터 패턴
153 : 전력 분배 수단
154 : 제3 체결홈100: antenna
110: first printed circuit board
111: first radiating element pattern
111a: 1-1 radiating element pattern
111b: 1-2 radiating element pattern
111c: via hole
112: first ground pattern
113: feed line
114: 1-1 fastening groove
115: 1-2 fastening groove
120: second printed circuit board
121: second radiating element pattern
122: second ground pattern
123: 2-1 fastening groove
124: 2-2 fastening groove
130: Director
131: director pattern
140: ground board
141: Director signing groove
150: third printed circuit board
151: first horizontally polarized antenna
151a: first horizontally polarized radiation element pattern
151b, 151b1, 151b2, 151b3: first horizontally polarized director pattern
152: second horizontally polarized antenna
152a: second horizontally polarized radiation element pattern
152b, 152b1, 152b2, 152b3: second horizontally polarized director pattern
153: power distribution means
154: third fastening groove
Claims (10)
제2 인쇄회로기판; 및
접지기판;을 포함하여 구성되며,
상기 제1 인쇄회로기판과 상기 제2 인쇄회로기판은 서로 수직하게 교차하면서 상기 접지기판 상에 장착되고,
상기 제1 인쇄회로기판에 구비되는 제1 방사소자 패턴과 제1 접지 패턴은 상기 제1 인쇄회로기판의 중심에서 양측 외곽 방향으로 점차 이격되는 형상의 코니컬(conical) 구조를 이루고,
상기 제2 인쇄회로기판에 구비되는 제2 방사소자 패턴과 제2 접지 패턴은 상기 제2 인쇄회로기판의 중심에서 양측 외곽 방향으로 점차 이격되는 형상의 코니컬(conical) 구조를 이루어,
상기 접지기판과 평행한 수평(X-Y) 평면 기준으로 전방향 방사 특성을 가지는 것을 특징으로 하는 안테나.a first printed circuit board;
a second printed circuit board; and
It consists of a ground substrate;
The first printed circuit board and the second printed circuit board are mounted on the ground board while crossing each other perpendicularly,
The first radiating element pattern and the first ground pattern provided on the first printed circuit board form a conical structure of a shape gradually spaced apart from the center of the first printed circuit board in both outer directions,
The second radiating element pattern and the second ground pattern provided on the second printed circuit board have a conical structure of a shape gradually spaced apart from the center of the second printed circuit board in both outer directions,
Antenna, characterized in that it has an omnidirectional radiation characteristic based on a horizontal (XY) plane parallel to the ground substrate.
상기 접지기판 상에서 교차하는 상기 제1 인쇄회로기판과 상기 제2 인쇄회로기판의 사이에 배치되는 디렉터가 더 구비되며,
상기 제1 인쇄회로기판과 상기 디렉터의 사잇각과 상기 제2 인쇄회로기판과 상기 디렉터의 사잇각은 서로 같은 것을 특징으로 하는 안테나.According to claim 1,
a director disposed between the first printed circuit board and the second printed circuit board crossing the ground board;
An angle between the first printed circuit board and the director and the angle between the second printed circuit board and the director are the same.
상기 디렉터의 일부 또는 전부는,
상기 제1 인쇄회로기판과 상기 제2 인쇄회로기판의 최외곽 지점을 연결하는 공간의 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 안테나.3. The method of claim 2,
some or all of the director,
Antenna, characterized in that located inside the space connecting the outermost point of the first printed circuit board and the second printed circuit board.
상기 디렉터에 구비되는 복수의 디렉터 패턴은,
방사되는 전파가 지연되는 파장의 길이만큼 보상되어 전파의 에너지가 최대가 되는 지점에 각각 위치하는 것을 특징으로 하는 안테나.3. The method of claim 2,
A plurality of director patterns provided in the director,
Antenna, characterized in that each is positioned at a point where the energy of the radio wave is maximized by compensating for the length of the wavelength at which the emitted radio wave is delayed.
상기 제1 방사소자 패턴에서 상기 제1 인쇄회로기판의 중심으로부터 외곽 방향으로 기울어진 각도(θ3)는,
상기 제1 접지 패턴에서 상기 제1 인쇄회로기판의 중심으로부터 외곽 방향으로 기울어진 각도(θ4)와 상이한 값을 가지는 것을 특징으로 하는 안테나.According to claim 1,
In the first radiating element pattern, the angle θ 3 inclined outwardly from the center of the first printed circuit board is,
Antenna, characterized in that it has a value different from an angle (θ 4 ) inclined outwardly from the center of the first printed circuit board in the first ground pattern.
수직 편파를 송수신하는 상기 제1 인쇄회로기판 및 상기 제2 인쇄회로기판과 교차하면서 상기 접지기판과 평행하게 배치되어 수평 편파를 송수신하는 제3 인쇄회로기판이 더 구비되어,
수직 편파 및 수평 편파를 모두 송수신할 수 있는 것을 특징으로 하는 안테나.According to claim 1,
A third printed circuit board intersecting with the first printed circuit board and the second printed circuit board for transmitting and receiving vertical polarized waves and disposed in parallel with the ground board to transmit and receive horizontally polarized waves is further provided,
Antenna, characterized in that it can transmit and receive both vertical and horizontal polarization.
상기 제3 인쇄회로기판에는,
제1 수평 편파 안테나,
상기 제1 수평 편파 안테나와 대향하여 배치되는 제2 수평 편파 안테나, 및
상기 제1 수평 편파 안테나와 상기 제2 수평 편파 안테나로 전력을 분배하는 전력 분배 수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 안테나.7. The method of claim 6,
In the third printed circuit board,
a first horizontally polarized antenna;
a second horizontally polarized antenna disposed opposite to the first horizontally polarized antenna; and
and power distribution means for distributing power to the first horizontally polarized antenna and the second horizontally polarized antenna.
상기 제1 수평 편파 안테나는,
제1 수평 편파 방사소자 패턴과,
복수의 제1 수평 편파 디렉터 패턴을 구비하며,
상기 복수의 제1 수평 편파 디렉터 패턴은,
방사되는 전파가 지연되는 파장의 길이만큼 보상하여 전파의 에너지가 최대가 되는 지점에 각각 위치하는 것을 특징으로 하는 안테나.8. The method of claim 7,
The first horizontally polarized antenna,
a first horizontally polarized radiation element pattern;
a plurality of first horizontally polarized director patterns;
The plurality of first horizontal polarization director patterns may include:
Antenna, characterized in that each is positioned at a point where the energy of the radio wave is maximized by compensating for the length of the wavelength at which the radiated radio wave is delayed.
상기 복수의 제1 수평 편파 디렉터 패턴은 상기 제1 수평 편파 방사소자 패턴으로부터 멀어질수록 길이가 짧게 형성되는 것을 특징으로 하는 안테나.9. The method of claim 8,
The antenna of claim 1, wherein the plurality of first horizontally polarized director patterns are shorter in length as the distance from the first horizontally polarized radiation element pattern increases.
상기 제1 인쇄회로기판에 구비되는 제1 방사소자 패턴 및 제1 접지 패턴과, 상기 제2 인쇄회로기판에 구비되는 제2 방사소자 패턴과 제2 접지 패턴은, 상기 제1 인쇄회로기판의 상하면에 각각 구비되고, 상기 상하면을 연결하는 하나 이상의 비아홀에 의하여 연결되는 것을 특징으로 하는 안테나.According to claim 1,
A first radiating element pattern and a first ground pattern provided on the first printed circuit board, and a second radiating element pattern and a second ground pattern provided on the second printed circuit board, the upper and lower surfaces of the first printed circuit board Antenna, characterized in that provided in each, connected by one or more via holes connecting the upper and lower surfaces.
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|---|---|
| KR20210107539A true KR20210107539A (en) | 2021-09-01 |
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