KR20230156090A - 안테나 및 어레이 안테나 - Google Patents

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KR20230156090A
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히로미치 요시카와
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교세라 가부시키가이샤
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Abstract

안테나(10)는 제 1 면 방향으로 펼쳐지는 제 1 공진기(14)와, 제 1 공진기와 제 1 방향으로 떨어져 있고, 제 1 면 방향으로 펼쳐지는 제 2 공진기(16)와, 제 1 방향에 있어서 제 1 공진기(14) 및 제 2 공진기(16) 사이에 위치하고, 제 1 공진기(14) 및 제 2 공진기(16)의 각각에 자기적 혹은 용량적으로 접속하도록 구성되거나, 또는 전기적으로 접속하는 제 3 공진기(22)와, 제 1 면 방향으로 펼쳐지고, 제 1 방향에 있어서 제 1 공진기(14) 및 제 2 공진기(16) 사이에 위치하고, 제 1 공진기(14) 및 제 2 공진기(16)의 전위 기준이 되는 기준 도체(18)와, 제 1 공진기(14)에 접속하는 급전선(30)을 포함한다. 기준 도체(18)는 제 1 면 방향에 있어서 제 3 공진기(22)의 적어도 일부를 둘러싸도록 구성되어 있다.

Description

안테나 및 어레이 안테나
본 개시는 안테나 및 어레이 안테나에 관한 것이다.
통상, 평면 안테나에서는 소형이고 광대역의 동작 주파수를 가지는 안테나는 어렵다.
일본 특허공개 2011-155479호 공보
특허문헌 1에 기재된 바와 같은 공진기 소자는 복수의 공진 구조를 갖고, 설계 자유도가 높은 안테나가 요구되고 있다.
본 개시는 공진 구조를 갖는 설계 자유도가 높은 안테나 및 어레이 안테나를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시에 관한 안테나는 제 1 면 방향으로 펼쳐지는 제 1 공진기와, 상기 제 1 공진기와 제 1 방향으로 떨어져 있고, 상기 제 1 면 방향으로 펼쳐지는 제 2 공진기와, 상기 제 1 방향에 있어서 상기 제 1 공진기 및 상기 제 2 공진기 사이에 위치하고, 상기 제 1 공진기 및 상기 제 2 공진기의 각각에 자기적 혹은 용량적으로 접속하도록 구성되거나, 또는 전기적으로 접속하는 제 3 공진기와, 상기 제 1 면 방향으로 펼쳐지고, 상기 제 1 방향에 있어서 상기 제 1 공진기 및 상기 제 2 공진기 사이에 위치하고, 상기 제 1 공진기 및 상기 제 2 공진기의 전위 기준이 되는 기준 도체와, 상기 제 1 공진기에 접속하는 급전선을 포함하고, 상기 기준 도체는 상기 제 1 면 방향에 있어서 상기 제 3 공진기의 적어도 일부를 둘러싸도록 구성되어 있다.
본 개시에 관한 안테나는 제 1 면 방향으로 펼쳐지는 제 1 공진기와, 상기 제 1 공진기와 제 1 방향으로 떨어져 있고, 상기 제 1 면 방향으로 펼쳐지는 제 2 공진기와, 상기 제 1 면 방향으로 펼쳐지고, 상기 제 1 방향에 있어서 상기 제 1 공진기 및 상기 제 2 공진기 사이에 위치하고, 상기 제 1 공진기 및 상기 제 2 공진기의 전위 기준이 되는 기준 도체와, 상기 제 1 방향에 있어서 상기 제 1 공진기 및 상기 제 2 공진기 사이에 위치하고, 상기 제 1 공진기 및 상기 제 2 공진기의 각각에 자기적 혹은 용량적으로 접속하도록 구성되거나, 또는 전기적으로 접속하는 제 3 공진기와, 상기 제 1 공진기와 상기 기준 도체 사이에 위치하고, 상기 제 1 면 방향으로 펼쳐지는 제 1 보조 기준 도체와, 상기 제 2 공진기와 상기 기준 도체와 사이에 위치하고, 상기 제 1 면 방향으로 펼쳐지는 제 2 보조 기준 도체와, 상기 제 1 공진기와 상기 기준 도체와 상기 제 1 보조 기준 도체를 전자기적으로 접속하는 제 1 접속 선로와, 상기 제 2 공진기와 상기 기준 도체와 상기 제 2 보조 기준 도체를 전자기적으로 접속하는 제 2 접속 선로를 포함하고, 상기 기준 도체는 상기 제 1 면 방향에 있어서 상기 제 3 공진기의 적어도 일부를 둘러싸도록 구성되어 있다.
본 개시에 관한 어레이 안테나는 본 개시에 관한 안테나를 복수 포함하고, 복수의 상기 안테나는 상기 제 1 면 방향으로 나열되어 있다.
본 개시에 의하면, 공진 구조를 갖는 설계 자유도가 높은 안테나 및 어레이 안테나를 제공할 수 있다.
도 1은 제 1 실시형태에 관한 안테나의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 제 1 실시형태에 관한 안테나의 방사 패턴을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 제 1 실시형태에 관한 안테나의 주파수 특성을 나타내는 그래프이다.
도 4는 제 1 실시형태에 관한 안테나의 방사 특성을 나타내는 그래프이다.
도 5는 제 1 실시형태에 관한 안테나의 피크 이득을 나타내는 그래프이다.
도 6은 제 2 실시형태에 관한 안테나의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 7은 제 2 실시형태에 관한 단위 구조의 주파수 특성을 나타내는 그래프이다.
도 8은 제 2 실시형태에 관한 단위 구조의 주파수 특성을 나타내는 그래프이다.
도 9는 제 2 실시형태에 관한 안테나의 피크 이득을 나타내는 그래프이다.
도 10은 제 2 실시형태에 관한 방사 패턴을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 제 2 실시형태에 관한 방사 패턴을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 제 2 실시형태에 관한 방사 패턴을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 제 2 실시형태에 관한 안테나의 주파수 특성을 나타내는 그래프이다.
이하에, 본 개시의 실시형태를 도면에 근거하여 상세하게 설명한다. 이하에 설명하는 실시형태에 의해 본 개시가 한정되는 것은 아니다.
이하의 설명에 있어서는 XYZ 직교 좌표계를 설정하고, 이 XYZ 직교 좌표계를 참조하면서 각 부의 위치 관계에 대해 설명한다. 수평면 내의 X축과 평행한 방향을 X축 방향이라고 하고, X축과 직교하는 수평면 내의 Y축과 평행한 방향을 Y축 방향이라고 하고, 수평면과 직교하는 Z축과 평행한 방향을 Z축 방향이라고 한다. 또한, X축 및 Y축을 포함하는 평면을 적절히 XY 평면이라고 칭하고, X축 및 Z축을 포함하는 평면을 적절히 XZ 평면이라고 칭하고, Y축 및 Z축을 포함하는 평면을 적절히 YZ 평면이라고 칭한다. XY 평면은 수평면과 평행하다. XY 평면과 XZ 평면과 YZ 평면은 직교한다.
[제 1 실시형태]
[안테나의 구성]
도 1을 사용하여 제 1 실시형태에 관한 안테나의 구성에 대해 설명한다. 도 1은 제 1 실시형태에 관한 안테나의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 안테나(10)는 기판(12)과, 제 1 공진기(14)와, 제 2 공진기(16)와, 기준 도체(18)와, 접속 선로(20)와, 제 3 공진기(22)와, 급전선(30)을 구비한다.
제 1 공진기(14)는 기판(12)에 있어서, XY 평면으로 펼쳐지도록 나열될 수 있다. 제 1 공진기(14)는 도체로 형성될 수 있다. 제 1 공진기(14)는 예를 들면, 직사각형으로 형성된 패치 도체일 수 있다. 도 1에 나타내는 예에서는 제 1 공진기(14)는 직사각형의 패치 도체로서 나타내고 있지만, 본 개시는 이것에 한정되지 않는다. 제 1 공진기(14)의 형상은 예를 들면, 선 형상, 원 형상, 루프 형상, 직사각형을 제외한 다각형상이어도 된다. 즉, 제 1 공진기(14)의 형상은 설계에 따라 임의로 변경할 수 있다. 제 1 공진기(14)는 +Z축 방향으로부터 수신한 전자파에 의해 공진하도록 구성되어 있다.
제 1 공진기(14)는 공진할 때에, 전자파를 방사하도록 구성되어 있다. 제 1 공진기(14)는 공진할 때에, 전자파를 +Z축 방향측으로 방사하도록 구성되어 있다.
제 2 공진기(16)는 기판(12)에 있어서, 제 1 공진기(14)로부터 Z축 방향의 떨어진 위치에서, XY 평면으로 펼쳐지도록 나열될 수 있다. 제 2 공진기(16)는 예를 들면, 직사각형으로 형성된 패치 도체일 수 있다. 도 1에 나타내는 예에서는 제 2 공진기(16)는 직사각형의 패치 도체로서 나타내고 있지만, 본 개시는 이것에 한정되지 않는다. 제 2 공진기(16)의 형상은 예를 들면, 선 형상, 원 형상, 루프 형상, 직사각형을 제외한 다각형상이어도 된다. 즉, 제 2 공진기(16)의 형상은 설계에 따라 임의로 변경할 수 있다. 제 2 공진기(16)의 형상은 제 1 공진기(14)의 형상과 같아도 되고 상이해도 된다. 제 2 공진기(16)의 면적은 제 1 공진기(14)와 같아도 되고 상이해도 된다.
제 2 공진기(16)는 공진할 때에 전자파를 방사하도록 구성되어 있다. 제 2 공진기(16)는 예를 들면, -Z축 방향측으로 전자파를 방사하도록 구성되어 있다. 제 2 공진기(16)는 공진할 때에 전자파를 -Z축 방향으로 방사하도록 구성되어 있다. 제 2 공진기(16)는 -Z축 방향으로부터의 전자파의 수신에 의해 공진하도록 구성되어 있다.
제 2 공진기(16)는 제 1 공진기(14)와 상이한 위상으로 공진하도록 구성되어도 된다. 제 2 공진기(16)는 XY 평면 방향에 있어서, 제 1 공진기(14)와 상이한 방향으로 공진하도록 구성되어도 된다. 제 2 공진기(16)는 예를 들면, 제 1 공진기(14)가 X축 방향으로 공진하도록 구성되어 있을 경우에는 Y축 방향으로 공진하도록 구성되어도 된다. 제 2 공진기(16)의 공진 방향은 XY 평면 방향에 있어서, 제 1 공진기(14)의 공진 방향의 경시 변화에 대응하여 경시 변화하도록 구성되어도 된다. 제 2 공진기(16)는 제 1 공진기(14)가 수신한 전자파를 제 1 주파수대가 감쇠한 전자파를 방사하도록 구성되어도 된다. 기준 도체(18)는 제 1 공진기(14)와 제 2 공진기(16)와 제 3 공진기(22) 사이에서 결합 모드의 관계가 되었을 때, 방사에 기여하는 전류가 제거되는 것을 저감시킨다. 기준 도체(18)에 의해, 각각의 결합 모드의 주파수로 방사된다.
기준 도체(18)는 기판(12)에 있어서, 제 1 공진기(14)와 제 2 공진기(16) 사이에 나열될 수 있다. 기준 도체(18)는 예를 들면, 기판(12)에 있어서, 제 1 공진기(14)와 제 2 공진기(16)의 중심에 있을 수 있지만, 본 개시는 이것에 한정되지 않는다. 기준 도체(18)는 예를 들면, 제 1 공진기(14)와의 거리와, 제 2 공진기(16)와의 거리가 상이한 위치에 있어도 된다. 기준 도체(18)는 개구부(18a)를 갖는다. 기준 도체(18)는 접속 선로(20)의 적어도 일부를 둘러싸도록 구성되어 있다.
접속 선로(20)는 도체로 형성될 수 있다. 접속 선로(20)는 Z축 방향에 있어서, 제 1 공진기(14)와 제 2 공진기(16) 사이에 위치한다. Z축 방향은 예를 들면, 제 1 방향이라고도 불릴 수 있다. 접속 선로(20)는 제 1 공진기(14)와 제 2 공진기(16)의 각각에 접속될 수 있다. 접속 선로(20)는 제 3 공진기(22)와 일체로 구성될 수 있다. 접속 선로(20)는 예를 들면, 제 1 공진기(14) 및 제 2 공진기(16)의 각각에 자기적 혹은 용량적으로 접속하도록 구성될 수 있다. 접속 선로(20)는 예를 들면, 제 1 공진기(14) 및 제 2 공진기(16)의 각각에 전기적으로 접속하도록 구성되어도 된다. 접속 선로(20)는 제 1 공진기(14)의 X축 방향에 평행한 변에 접속되고, 제 2 공진기(16)의 X축 방향에 평행한 변에 접속된다. 접속 선로(20)는 Z축 방향에 평행한 경로일 수 있다. 접속 선로(20)는 제 3 공진기로 할 수 있다.
도 1에서는 접속 선로(20)는 직선 형상의 경로인 것으로서 설명했지만, 이것은 예시이며, 본 개시를 한정하는 것이 아니다. 접속 선로(20)는 Z축 방향에 평행한 경로부 및 XY 평면에 평행한 경로부 등의 복수의 경로부로 구성되어도 된다.
제 3 공진기(22)는 Z축 방향에 있어서, 제 1 공진기(14)와 제 2 공진기(16) 사이에 나열될 수 있다. 제 3 공진기(22)는 기준 도체(18)의 개구부(18a) 내에 있을 수 있다. 제 3 공진기(22)는 기준 도체(18)와 접촉하지 않도록 개구부(18a) 내에 있을 수 있다. 제 3 공진기(22)는 예를 들면, 제 1 공진기(14) 및 제 2 공진기(16)의 각각에 자기적 혹은 용량적으로 접속하도록 구성될 수 있다. 즉, 제 3 공진기(22)는 기준 도체(18)에 둘러싸여 있다. 제 3 공진기(22)는 기준 도체(18)와 용량적으로 접속되어 있다.
급전선(30)은 제 1 공진기(14)에 전자기적으로 접속되어 있다. 급전선(30)은 제 1 공진기(14)에 전력을 공급하도록 구성되어 있다. 급전선(30)의 입력 임피던스는 예를 들면 50Ω이지만, 이것에 한정되지 않는다.
본 실시형태에서는 도래하는 전자파의 기본파의 파장을 λ라고 하면, 제 1 공진기(14)의 적어도 1변의 길이는 λ/2, 제 2 공진기(16)의 적어도 1변의 길이는 λ/2, 제 3 공진기(22)의 적어도 1변의 길이는 λ/4로 설정되어 있다.
본 실시형태에서는 제 1 공진기(14)는 Z축 방향으로부터 수신한 전자파를 급전선(30)에 전달하도록 구성되어 있다.
제 2 공진기(16)는 급전선(30)으로부터의 신호에 의해 공진하도록 구성되어 있다. 제 2 공진기(16)는 급전선(30)으로부터의 신호에 의해 공진할 때에, 전자파를 방사하도록 구성되어 있다. 제 2 공진기(16)는 급전선(30)으로부터의 신호에 의해 공진할 때에, 전자파를 Z축 방향으로 방사하도록 구성되어 있다. 제 2 공진기(16)는 급전선(30)으로부터의 신호에 의해 공진할 때에, -Z축 방향측으로 방사하도록 구성되어 있다. 제 2 공진기(16)는 -Z축 방향측으로부터 수신한 전자파를 급전선(30)에 전달하도록 구성되어 있다.
제 1 공진기(14)는 급전선(30)으로부터의 신호에 의해 공진할 때에, 전자파를 방사하도록 구성되어 있다. 제 1 공진기(14)는 급전선(30)으로부터의 신호에 의해 공진할 때에, 전자파를 Z축 방향측으로 방사하도록 구성되어 있다.
제 2 공진기(16)는 급전선(30)으로부터 공급된 신호에 대하여, 제 1 공진기(14)와 상이한 위상으로 공진하도록 구성되어도 된다. 제 2 공진기(16)는 급전선(30)으로부터의 신호에 의해 공진할 때에, XY 평면 방향에 있어서, 제 1 공진기(14)의 공진 방향과 상이한 방향으로 공진하도록 구성되어도 된다. 제 2 공진기(16)는 예를 들면, 제 1 공진기(14)가 X축 방향으로 공진하도록 구성되어 있을 경우에는 Y축 방향으로 공진하도록 구성되어도 된다.
제 1 공진기(14) 및 제 2 공진기(16)의 적어도 일방은 XY 평면에 있어서 공진 방향이 경시 변화하도록 구성되어도 된다.
도 2를 사용하여, 제 1 실시형태에 관한 안테나의 방사 패턴에 대해 설명한다. 도 2는 제 1 실시형태에 관한 안테나의 방사 패턴을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 나타내는 안테나(10)의 전자파의 방사 패턴을 나타낸다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 안테나(10)는 Z축 방향과, -Z축 방향의 이득이 크다. 즉, 안테나(10)는 Z축 방향과 -Z축 방향으로 전자파를 방사하도록 구성되어 있다.
도 3을 사용하여 제 1 실시형태에 관한 안테나의 주파수 특성에 대해 설명한다. 도 3은 제 1 실시형태에 관한 안테나의 주파수 특성을 나타내는 그래프이다.
도 3에 있어서, 횡축은 주파수[GHz(Giga Hertz)], 종축은 이득[dB(deci Bel)]을 나타낸다. 도 3에는 그래프(G1)가 나타나 있다. 도 3은 안테나(10)의 급전선(30)에 공급된 전력의 반사 계수를 나타낸다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 18.00GHz 근방으로부터 28.00GHz 근방의 반사 계수는 이득이 -5dB이하이다. 즉, 안테나(10)에 있어서, 18.00GHz 근방 내지 28.00GHz 근방의 범위에서는 정합이 취해져 있다.
도 4를 이용하여 제 1 실시형태에 관한 안테나의 방사 특성에 대해 설명한다. 도 4는 제 1 실시형태에 관한 안테나의 방사 특성을 나타내는 그래프이다.
도 4에 있어서, 횡축은 주파수[GHz], 종축은 이득[dB]을 나타낸다. 도 4에는 그래프(G2)와 그래프(G3)가 나타나 있다. 그래프(G2)는 -Z축 방향의 방사 효율을 나타낸다. 그래프(G3)는 +Z축 방향의 방사 효율을 나타낸다. 그래프(G2) 및 그래프(G3)에 나타낸 바와 같이, 18.00GHz 근방 내지 28.00GHz 근방의 방사 효율은 -3dB 이상이다. 안테나(10)는 +Z축 방향 및 -Z축 방향에 있어서, 양호한 방사 특성을 갖고 있다.
도 5를 사용하여 제 1 실시형태에 관한 안테나의 피크 이득에 대해 설명한다. 도 5는 제 1 실시형태에 관한 안테나의 피크 이득을 나타내는 그래프이다.
도 5에 있어서, 횡축은 주파수[GHz], 종축은 이득[dBi]을 나타낸다. 도 5에는 그래프(G4)가 나타나 있다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 18.00GHz 근방 내지 31.00GHz 근방에 있어서, 피크 이득은 4dBi이다. 안테나(10)는 양호한 피크 이득을 갖고 있다.
[제 2 실시형태]
도 6을 사용하여 제 2 실시형태에 관한 안테나의 구성예에 대해 설명한다. 도 6은 제 2 실시형태에 관한 안테나의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 안테나(10A)는 제 1 공진기(14A)와, 제 2 공진기(16A)와, 기준 도체(18)와, 접속 선로(20a)와, 접속 선로(20b)와, 접속 선로(20c)와, 접속 선로(20d)와, 제 3 공진기(22)와, 제 1 보조 기준 도체(24)와, 제 2 보조 기준 도체(26)와, 급전선(30)을 구비한다.
제 1 공진기(14A)는 적어도 1변의 길이가 λ/4로 설정되어 있는 점에서, 도 1에 나타내는 제 1 공진기(14)와는 상이하다. 제 2 공진기(16A)는 적어도 1변의 길이가 λ/4로 설정되어 있는 점에서, 도 1에 나타내는 제 2 공진기(16)와 상이하다.
제 1 공진기(14A)는 +Z축 방향으로부터의 전자파의 수신에 의해 공진하도록 구성되어 있다. 제 1 공진기(14A)는 공진할 때에, 전자파를 방사하도록 구성되어 있다. 제 1 공진기(14A)는 공진할 때에, 전자파를 +Z축 방향측으로 방사하도록 구성되어 있다.
제 2 공진기(16A)는 공진할 때에, 전자파를 방사하도록 구성되어 있다. 제 2 공진기(16A)는 공진할 때에, 전자파를 -Z축 방향측으로 방사하도록 구성되어 있다. 제 2 공진기(16A)는 -Z축 방향으로부터의 전자파의 수신에 의해 공진하도록 구성되어 있다.
제 2 공진기(16A)는 제 1 공진기(14A)와 상이한 위상으로 공진하도록 구성되어도 된다. 제 2 공진기(16A)는 XY 평면 방향에 있어서, 제 1 공진기(14A)의 공진 방향과 상이한 방향으로 공진하도록 구성되어도 된다. 제 2 공진기(16A)는 예를 들면, 제 1 공진기(14A)가 X축 방향으로 공진하도록 구성되어 있을 경우, Y축 방향으로 공진하도록 구성되어도 된다. 제 2 공진기(16A)의 공진 방향은 XY 평면 방향에 있어서, 제 1 공진기(14A)의 공진 방향에 대하여 경시 변화하도록 구성되어도 된다. 제 2 공진기(16A)는 제 1 공진기(14A)가 수신한 전자파, 제 1 주파수대를 감쇠시켜 방사하도록 구성되어도 된다.
제 3 공진기(22)는 Z축 방향에 있어서, 제 1 공진기(14A)와 제 2 공진기(16A) 사이에 나열될 수 있다. 제 3 공진기(22)는 기준 도체(18)의 개구부(18c) 내에 있을 수 있다. 제 3 공진기(22)는 기준 도체(18)와 접촉하지 않도록, 개구부(18c) 내에 있을 수 있다. 즉, 제 3 공진기(22)는 기준 도체(18)에 둘러싸여 있다.
제 1 보조 기준 도체(24)는 제 1 공진기(14A)와 기준 도체(18) 사이에 나열될 수 있다. 제 1 보조 기준 도체(24)는 도체로 형성될 수 있다. 제 2 보조 기준 도체(26)는 제 2 공진기(16A)와 기준 도체(18) 사이에 나열될 수 있다. 제 2 보조 기준 도체(26)는 도체로 형성될 수 있다.
접속 선로(20a)는 일단이 제 1 공진기(14A)에 전자기적으로 접속되어 있다. 접속 선로(20a)는 제 1 보조 기준 도체(24)를 통과하고, 타단이 기준 도체(18)에 전기적으로 접속되어 있다. 접속 선로(20a)는 제 1 보조 기준 도체(24)에 전자기적으로 접속되어 있다. 접속 선로(20a)는 제 1 접속 선로라고도 불릴 수 있다.
접속 선로(20b)와 접속 선로(20c)와 접속 선로(20d)는 각각, 일단이 제 2 공진기(16A)에 전자기적으로 접속되어 있고, 접속 선로(20b)와 접속 선로(20c)와 접속 선로(20d)는 제 2 보조 기준 도체(26)를 통과하여, 타단이 기준 도체(18)에 전자기적으로 접속되어 있다. 접속 선로(20b)와, 접속 선로(20c)와, 접속 선로(20d)는 제 2 보조 기준 도체(26)에 전자기적으로 접속되어 있다. 접속 선로(20b)와, 접속 선로(20c)와, 접속 선로(20d)는 제 2 접속 선로라고도 불릴 수 있다.
급전선(30)은 제 1 공진기(14A)에 전자기적으로 접속되어 있다. 급전선(30)은 제 1 공진기(14)에 전력을 공급하도록 구성되어 있다. 급전선(30)의 입력 임피던스는 예를 들면, 50Ω이지만 이것에 한정되지 않는다.
도 7과 도 8을 사용하여, 제 2 실시형태에 관한 안테나의 주파수 특성에 대해 설명한다. 도 7과 도 8은 제 2 실시형태에 관한 안테나의 주파수 특성을 나타내는 그래프이다.
도 7에 있어서, 횡축은 주파수[GHz], 종축은 이득[dB]을 나타낸다. 도 7에는 그래프(G5)가 나타나 있다. 그래프(G5)는 반사 계수를 나타낸다. 예를 들면, 19.00GHz 근방의 주파수 대역의 이득은 약-9.4dB이다. 예를 들면, 23.00GHz 근방의 주파수 대역의 이득은 약-7.4dB이다. 예를 들면, 26.00GHz 근방의 주파수 대역의 이득은 약-19.9dB이다.
도 8에 있어서, 횡축은 주파수[GHz], 종축은 이득[dB]을 나타낸다. 도 8에는 그래프(G6)와 그래프(G7)가 나타나 있다. 그래프(G6)는 -Z축 방향의 방사 효율을 나타낸다. 그래프(G7)는 +Z축 방향의 방사 효율을 나타낸다. 그래프(G6) 및 그래프(G7)에 나타낸 바와 같이, 19.00GHz 근방 내지 26.00GHz 근방의 방사 효율은 -3dB 이상이다. 안테나(10A)는 +Z축 방향 및 -Z축 방향에 있어서 양호한 방사 특성을 갖고 있다.
도 9를 사용하여 제 2 실시형태에 관한 안테나의 피크 이득에 대해 설명한다. 도 9는 제 2 실시형태에 관한 안테나의 피크 이득을 나타내는 그래프이다.
도 9에 있어서, 횡축은 주파수[GHz], 종축은 이득[dBi]을 나타낸다. 도 9에는 그래프(G8)가 나타나 있다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 19.00GHz 근방 내지 26.00GHz 근방에 있어서, 피크 이득은 -1dBi 이상이다. 안테나(10A)는 양호한 피크 특성을 갖고 있다.
도 10과 도 11과 도 12를 사용하여, 제 2 실시형태에 관한 안테나의 방사 패턴에 대해 설명한다. 도 10 내지 도 12는 제 2 실시형태에 관한 방사 패턴을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 주파수가 19GHz에 있어서의 안테나(10A)의 방사 패턴을 나타낸다. 도 11은 주파수가 23GHz에 있어서의 안테나(10A)의 방사 패턴을 나타낸다. 도 12는 주파수가 26GHz에 있어서의 안테나(10A)의 방사 패턴을 나타낸다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 주파수가 19GHz인 경우의 이득의 최대값은 -0.5dB이고, 최소값은 -14.2dB이다. 도 11에 나타낸 바와 같이, 주파수가 23GHz인 경우의 이득의 최대값은 1.2GHz이고, 최소값은 -19.8GHz이다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 주파수가 26GHz인 경우의 이득의 최대값은 2.0dB이고, 최소값은 -27.5dB이다.
[그 밖의 실시형태]
도 13을 사용하여, 그 밖의 실시형태에 관한 안테나의 주파수 특성에 대해 설명한다. 도 13은 그 밖의 실시형태에 관한 안테나의 주파수 특성을 나타내는 그래프이다.
도 13에 있어서, 횡축은 주파수[GHz], 종축은 이득[dB]을 나타낸다. 도 13에는 그래프(G9)가 나타나 있다. 그래프(G9)는 트리플 밴드 대응의 안테나의 반사 계수를 나타낸다. 예를 들면, 19.00GHz 근방의 주파수 대역의 이득은 약-9.4dB이다. 예를 들면, 23.00GHz 근방의 주파수 대역의 이득은 약-7.4dB이다. 예를 들면, 26.00GHz 근방의 주파수 대역의 이득은 약-19.9dB이다.
이상, 본 개시의 실시형태를 설명했지만, 이들 실시형태의 내용에 의해 본 개시가 한정되는 것은 아니다. 또한, 전술한 구성 요소에는 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것, 이른바 균등한 범위의 것이 포함된다. 또한, 전술한 구성 요소는 적절히 조합하는 것이 가능하다. 또한, 전술한 실시형태의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소의 다양한 생략, 치환 또는 변경을 행할 수 있다.
10; 안테나
12; 기판
14; 제 1 공진기
16; 제 2 공진기
18; 기준 도체
20; 접속 선로
22; 제 3 공진기
24; 제 1 보조 기준 도체
26; 제 2 보조 기준 도체
30; 급전선

Claims (13)

  1. 제 1 면 방향으로 펼쳐지는 제 1 공진기와,
    상기 제 1 공진기와 제 1 방향으로 떨어져 있고, 상기 제 1 면 방향으로 펼쳐지는 제 2 공진기와,
    상기 제 1 방향에 있어서 상기 제 1 공진기 및 상기 제 2 공진기 사이에 위치하고, 상기 제 1 공진기 및 상기 제 2 공진기의 각각에 자기적 혹은 용량적으로 접속하도록 구성되거나, 또는 전기적으로 접속하는 제 3 공진기와,
    상기 제 1 면 방향으로 펼쳐지고, 상기 제 1 방향에 있어서 상기 제 1 공진기 및 상기 제 2 공진기 사이에 위치하고, 상기 제 1 공진기 및 상기 제 2 공진기의 전위 기준이 되는 기준 도체와,
    상기 제 1 공진기에 접속하는 급전선을 포함하고,
    상기 기준 도체는 상기 제 1 면 방향에 있어서 상기 제 3 공진기의 적어도 일부를 둘러싸도록 구성되어 있는 안테나.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 도체는 관통 구멍을 갖고,
    상기 제 3 공진기는 상기 관통 구멍을 통해 상기 제 1 공진기 및 상기 제 2 공진기의 각각에 자기적 혹은 용량적으로 접속하도록 구성되거나, 또는 전기적으로 접속하는 안테나.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 공진기는 상기 제 1 방향의 순방향으로부터 수신한 전자파를 상기 급전선에 전달하도록 구성되어 있는 안테나.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 공진기는 상기 급전선으로부터의 신호에 의해 공진할 때에 전자파를 방사하도록 구성되어 있는 안테나.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 공진기는 상기 급전선으로부터의 신호에 의해 공진할 때에, 전자파를 상기 제 1 방향의 역방향으로 방사하도록 구성되어 있는 안테나.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 공진기는 상기 제 1 방향의 역방향으로부터 수신한 전자파를 상기 급전선에 전달하도록 구성되어 있는 안테나.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 공진기는 상기 급전선으로부터의 신호에 의해 공진할 때에 전자파를 방사하도록 구성되어 있는 안테나.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 공진기는 상기 급전선으로부터의 신호에 의해 공진할 때에, 전자파를 상기 제 1 방향의 순방향으로 방사하도록 구성되어 있는 안테나.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 공진기는 상기 급전선으로부터 공급된 신호에 대하여 상기 제 1 공진기와 상이한 위상으로 공진하도록 구성되어 있는 안테나.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 공진기는 상기 급전선으로부터 공급에 의해 공진할 때에, 상기 제 1 면 방향에 있어서 상기 제 1 공진기와 상이한 면내 방향으로 공진하도록 구성되어 있는 안테나.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 공진기 및 상기 제 2 공진기 중 적어도 일방은 상기 제 1 면 방향에 있어서 공진 방향이 경시 변화하도록 구성되어 있는 안테나.
  12. 제 1 면 방향으로 펼쳐지는 제 1 공진기와,
    상기 제 1 공진기와 제 1 방향으로 떨어져 있고, 상기 제 1 면 방향으로 펼쳐지는 제 2 공진기와,
    상기 제 1 면 방향으로 펼쳐지고, 상기 제 1 방향에 있어서 상기 제 1 공진기 및 상기 제 2 공진기 사이에 위치하고, 상기 제 1 공진기 및 상기 제 2 공진기의 전위 기준이 되는 기준 도체와,
    상기 제 1 방향에 있어서 상기 제 1 공진기 및 상기 제 2 공진기 사이에 위치하고, 상기 제 1 공진기 및 상기 제 2 공진기의 각각에 자기적 혹은 용량적으로 접속하도록 구성되거나, 또는 전기적으로 접속하는 제 3 공진기와,
    상기 제 1 공진기와 상기 기준 도체 사이에 위치하고, 상기 제 1 면 방향으로 펼쳐지는 제 1 보조 기준 도체와,
    상기 제 2 공진기와 상기 기준 도체 사이에 위치하고, 상기 제 1 면 방향으로 펼쳐지는 제 2 보조 기준 도체와,
    상기 제 1 공진기와 상기 기준 도체와 상기 제 1 보조 기준 도체를 전자기적으로 접속하는 제 1 접속 선로와,
    상기 제 2 공진기와 상기 기준 도체와 상기 제 2 보조 기준 도체를 전자기적으로 접속하는 제 2 접속 선로를 포함하고,
    상기 기준 도체는 상기 제 1 면 방향에 있어서 상기 제 3 공진기의 적어도 일부를 둘러싸도록 구성되어 있는 안테나.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 안테나를 복수 포함하고,
    복수의 상기 안테나는 상기 제 1 면 방향으로 나열되어 있는 어레이 안테나.
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