WO2022265261A1

WO2022265261A1 - 안테나 모듈

Info

Publication number: WO2022265261A1
Application number: PCT/KR2022/007633
Authority: WO
Inventors: 박태병; 윤영민
Original assignee: 박태병
Priority date: 2021-06-18
Filing date: 2022-05-30
Publication date: 2022-12-22

Abstract

본 발명은 안테나모듈에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 접지부; 및 접지부의 일측에 위치하며 제1 주파수 영역대의 전파를 송수신하는 제1 안테나;를 포함하고, 상기 제1 안테나는 소정의 길이를 갖추고 접지부의 상측에 이격되어 위치하되 접지부로부터 이격된 간격이 일측단과 타측단에서 최소가 되는 형태를 갖춘 송수신전도부 및 접지부에 대하여 평행인 방향으로 연장되는 형태로서 송수신전도부의 일측단 또는 타측단에 연결된 송수신날개부를 포함하므로 다중 대역에 대한 동작 시 방사이득을 증대시켜줄 수 있는 기술이 개시된다.

Description

안테나 모듈

본 발명은 전파를 송수신하는 안테나 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다중 대역에 동시에 대응하여 송수신할 수 있는 안테나 모듈에 관한 것이다.

GNSS(Global Navigation Satellite Systems)는 인공위성을 이용하여 위치, 고도, 속도 등에 관한 정보를 제공하는 전 세계의 위성 측위 시스템을 통칭하는 것으로 미국의 GPS, 러시아의 GLONASS, 유럽의 Galileo, 중국의 COMPASS 등이 대표적이다. 이러한 GNSS는 RHCP(Right-hand Circular polarization) 편파를 이용하여 전파를 송수신한다. 원형 편파(Circular polarization) 신호는 지구 대기의 전리층을 통과할 때 지구의 자기장으로 인한 편파의 변화가 선형 편파(Linear polarization)에 비해 적은 장점이 있다.

GNSS 시스템은 전리층 산란 오차, 위성궤도 오차, 대류권 지연 오차, 다중경로 페이딩 등 여러 가지 원인으로 인해 수십 m 이상의 위치 오차를 발생시킬 수 있다. 최근 드론, 로봇, 자율주행 자동차 등의 분야에서 정밀 측위 시스템에 대한 요구가 증가함에 따라 수 cm 이내의 측위 오차를 제공하는 위치보정 기술이 개발되고 있다. 이러한 방법 중 하나로 서로 다른 2개의 주파수 채널을 동시에 수신하여 전리층이나 다중경로 간섭으로 인한 위치 오차를 보정할 수 있는 이중대역 GNSS 시스템을 들 수 있다. 이중대역 GNSS 시스템은 GPS 시스템의 경우 L1대역(1.5754 GHz)과 L2대역(1.2276 GHz) 또는 L1대역(1.5754 GHz)과 L5대역(1.17645 GHz)을 결합하여 위치 오차를 보정할 수 있다.

이중대역 GNSS 시스템에 수반되는 이중대역 GNSS 안테나는 다양한 형태로 구현될 수 있는데 차량용의 경우 차량 지붕을 접지면으로 하는 마이크로스트립 안테나가 주로 이용되고 있다. 차량용 GNSS 마이크로스트립 안테나는 소형화를 위해 10 이상의 고유전상수를 갖는 세라믹 유전체 소재를 이용하는 것이 일반적이며 이중대역을 위해서는 이러한 단일 마이크로스트립 안테나를 수직으로 적층하여 구현하는 방법이 주로 사용되고 있다. 이러한 세라믹 유전체를 이용한 마이크로스트립 적층 안테나는 주로 접지면에서 각 대역의 방사부까지 수직으로 관통되는 비아를 이용하여 급전하는 동축 프루브 급전(Coaxial Probe Feeding) 방법이 주로 이용되고 있다.

동축 프루브 급전 방법을 이용하는 세라믹 유전체 마이크로스트립 적층 안테나는 급전 위치가 마이크로스트립 패치의 정중앙 주변에 가까이 위치하기 쉽고 또한 상부의 패치 안테나와 하부 패치안테나 간 격리가 어려워 두 대역 안테나 간 상호결합이 발생할 수 있다. 이러한 상호결합을 억제시키기 위해 다수의 기술이 발표되고 있지만 마이크로스트립 적층 구조의 경우 설계의 자유도가 제한적이어서 성능 개선에 어려움이 크다. 두 대역에서 동작하는 안테나 간의 상호결합은 이중대역 GNSS 안테나의 설계 난이도를 크게 높일 뿐만 아니라 각 대역의 방사이득을 감소시키는 문제를 발생시킨다. 또한 세라믹 유전체를 적층하는 경우 단일 세라믹 안테나에 비해 가공 시간 및 공수가 늘어나 제조비가 상승될 수 있으며 추가적인 홀 가공으로 인해 생산수율이 감소될 수 있다.

이에 따라 안테나 설계의 자유도가 크고 방사이득의 감소를 억제시킬 수 있으며 제조상의 경제성을 개선시킬 수 있는 안테나 모듈에 대한 기술 개발이 요구된다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다중 대역에 대한 동작시 방사이득의 감소를 억제시킬 수 있으며 제조상의 경제성을 개선시킬 수 있는 안테나 모듈을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 기준수평면을 제공하는 접지부; 및 상기 접지부의 상측에 위치하며, 제1 주파수 영역대의 전파를 송수신하는 안테나;를 포함하고, 상기 안테나는, 상기 접지부의 지원을 받으며, 소정의 길이를 갖추고 상기 접지부의 상측에 이격되어 위치하되, 상기 접지부로부터 이격된 간격이 일측단과 타측단에서 최소가 되는 형태를 갖춘 송수신전도부; 및 소정의 길이를 갖추고 있으며, 상기 송수신전도부의 길이방향에 대하여 수직인 방향 또는 상기 접지부의 상측면에 대하여 평행인 방향으로 연장되는 형태로서 상기 송수신전도부의 일측단 또는 타측단에 연결된 송수신날개부; 를 포함하는 것을 하나의 특징으로 할 수도 있다.

여기서, 상기 송수신전도부는 제1 송수신전도부이고, 상기 안테나는, 소정의 길이를 갖추고 상기 접지부의 상측에 이격되어 위치하되, 상기 접지부로부터 이격된 간격이 일측단과 타측단에서 최소가 되는 형태를 갖추며, 길이방향이 상기 제1 송수신전도부의 길이방향에 대하여 수직인 방향 또는 엇갈린 방향으로 배치되는 제2 송수신전도부; 및 소정의 길이를 갖추고 있으며, 상기 제2 송수신전도부의 길이방향에 대하여 수직인 방향 또는 상기 접지부의 상측면에 대하여 평행인 방향으로 연장되는 형태로서 상기 제2 송수신전도부의 일측단 또는 타측단에 연결된 송수신날개부; 를 더 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.

여기서, 상기 송수신날개부는 상기 접지부로부터 상측으로 이격된 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.

여기서, 상기 안테나는 제1 안테나이고, 상기 안테나모듈은 제2 주파수 영역대의 전파를 송수신하는 제2 안테나를 더 포함하며, 상기 제2 안테나는, 상기 접지부의 지원을 받으며, 소정의 길이를 갖추고 상기 접지부의 상측에 이격되어 위치하되, 상기 접지부로부터 이격된 간격이 일측단과 타측단에서 최소가 되는 형태를 갖춘 제3 송수신전도부; 및 소정의 길이를 갖추고 있으며, 상기 제3 송수신전도부의 길이방향에 대하여 수직인 방향 또는 상기 접지부에 대하여 평행인 방향으로 연장되는 형태로서 상기 제3 송수신전도부의 일측단 또는 타측단에 연결된 송수신날개부;를 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.

여기서, 상기 제2 안테나는, 소정의 길이를 갖추고 상기 접지부의 상측에 이격되어 위치하되, 상기 접지부로부터 이격된 간격이 일측단과 타측단에서 최소가 되는 형태를 갖추며, 길이방향이 상기 제3 송수신전도부의 길이방향에 대하여 수직인 방향 또는 엇갈린 방향으로 배치되는 제4 송수신전도부; 및 소정의 길이를 갖추고 있으며, 상기 제4 송수신전도부의 길이방향에 대하여 수직인 방향 또는 상기 접지부에 대하여 평행인 방향으로 연장되는 형태로서 상기 제4 송수신전도부의 일측단 또는 타측단에 연결된 송수신날개부;를 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.

여기서, 상기 송수신전도부의 일측단의 하측 또는 타측단의 하측에 위치하며, 상기 송수신전도부로 급전(feed)하는 급전핀;을 더 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.

여기서, 상기 접지부의 상측에 위치하며, 상기 송수신전도부, 상기 송수신날개부 및 급전핀을 내재하는 유전체부;를 더 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.

본 발명에 따른 안테나 모듈은 종래의 수직적층 이중대역 안테나 모듈에 비하여 방사이득을 증대시켜줄 수 있으며, 안테나 모듈 제조상의 경제성을 향상시켜 줄 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나모듈의 안테나를 개략적으로 나타낸 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나모듈의 안테나를 개략적으로 나타낸 측면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나모듈의 안테나를 개략적으로 나타낸 평면도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나모듈의 일부분을 개략적으로 나타낸 사시도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나모듈의 일부분을 개략적으로 나타낸 측면도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나모듈의 안테나를 개략적으로 나타낸 사시도이다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나모듈의 제1 안테나 및 제2 안테나를 개략적으로 나타낸 사시도이다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나모듈의 제1 안테나 및 제2 안테나를 개략적으로 나타낸 평면도이다.

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나모듈의 제1 안테나 및 제2 안테나를 개략적으로 나타낸 측면도이다.

도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나를모듈을 개략적으로 나타낸 사시도이다.

도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나를모듈을 개략적으로 나타낸 평면도이다.

도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나를모듈을 개략적으로 나타낸 측면도이다.

도 13은 L1대역(1.5754 GHz)에 대하여 기존의 수직적층 사각패치 이중대역 안테나와 본원 발명에 따른 이중대역 안테나를 모듈을 시뮬레이션 테스트한 이득비교 그래프이다.

도 14는 L5대역(1.17645 GHz)에 대하여 기존의 수직적층 사각패치 이중대역 안테나와 본원 발명의 이중대역 안테나를 모듈을 시뮬레이션 테스트한 이득비교 그래프이다.

도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나모듈의 안테나를 개략적으로 나타낸 사시도이다.

도 16은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나모듈의 안테나를 개략적으로 나타낸 측면도이다.

도 17은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나모듈의 안테나를 개략적으로 나타낸 평면도이다.

도 18는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나모듈의 일부분을 개략적으로 나타낸 사시도이다.

도 19는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나모듈의 일부분을 개략적으로 나타낸 측면도이다.

도 20은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나모듈의 안테나를 개략적으로 나타낸 사시도이다.

도 21은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나모듈의 제1 안테나 및 제2 안테나를 개략적으로 나타낸 사시도이다.

도 22는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나모듈의 제1 안테나 및 제2 안테나를 개략적으로 나타낸 평면도이다.

도 23은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나모듈의 제1 안테나 및 제2 안테나를 개략적으로 나타낸 측면도이다.

도 24는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나모듈을 개략적으로 나타낸 사시도이다.

도 25는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나모듈을 개략적으로 나타낸 평면도이다.

도 26은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나모듈을 개략적으로 나타낸 측면도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 실시 예들은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있으며, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략할 수 있다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하여 설명하고 이해하는 목적으로 사용된다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 발명에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용할 수도 있다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 모듈에 대하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 안테나를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 안테나를 개략적으로 나타낸 측면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나모듈의 안테나를 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 모듈의 일부분을 개략적으로 나타낸 사시도이며, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 모듈의 일부분을 개략적으로 나타낸 측면도이다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나모듈은 접지부 및 안테나를 포함하되, 안테나는 송수신전도부 및 송수신날개부를 포함한다. 여기서, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 모듈의 안테나를 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 5에서 참조되는 바와 같이, 안테나는 송수신전도부(100) 및 송수신날개부(300)를 포함한다.

송수신전도부(100)는 소정의 길이를 갖추고 있으며, 접지부의 상측에 이격되어 위치하되, 접지부로부터 이격된 간격이 일측단과 타측단에서 최소가 되는 형태를 갖추고 있다.

다시 말해서, 송수신전도부(100)는 일측단으로부터 타측단까지의 거리(D1)가 일측단으로부터 타측단까지의 전체길이에 비하여 짧은 형태로서 일측단과 타측단이 접지부에 근접된 배치형태를 갖추고 있다고도 할 수 있다.

이러한 송수신전도부(100)가 접지부로부터 이격된 간격이 일측단과 타측단에서 최소가 되는 형태에 대한 예시적인 형태로서, 아치형태나 높이부분(110)과 수평부분(150)으로 이루어진 'ㄷ'자의 브릿지와 같은 형태 또는 도 1에 나타낸 바와 같이 높이부분(110)과 수평부분(150) 사이에 기울어진 면으로 된 경사면부분(130)도 마련된 형태를 갖춘 것을 들을 수 있다. 물론 삼각형의 두 변과 같은 형태로서 2개의 경사면부분(130)만으로 이루어진 형태도 충분히 가능하다.

송수신전도부(100)의 높이(H1)는 도 2에 나타낸 바와 같이 일측단 또는 타측단으로부터 송수신전도부(100)에서 제일 높은 부분까지의 연직거리이며, 송수신전도부(100)의 일측단에서 타측단까지의 거리(D1)와 함께 송수신전도부(100)에 대응될 주파수 대역대에 따라 설정될 수도 있다.

그리고, 송수신전도부(100)의 전체길이 즉, 높이부분(110), 수평부분(150) 그리고 경사면부분(130)을 합친 길이는 송수신전도부(100)가 송수신하는 제1 주파수대역대에 따라 정해질 수도 있다.

여기서 제1 주파수 대역대는, GPS 시스템의 예를 들어 L1대역(1.5754 GHz), L2대역(1.2276 GHz), L3대역(1.38105 GHz), L4대역(1.379913 GHz) 및 L5대역(1.17645 GHz)중 어느 하나의 주파수 대역대일 수 있다.

이러한 송수신전도부(100)는 전도체로 이루어질 수 있다. 송수신전도부(100)는 외부로부터 전달되는 전기적 신호에 따라 공간상으로 전파를 방사할 수 있다. 이와 반대로 송수신전도부(100)는 공간상으로 전송되어 오는 전파를 수신할 수 있으며 수신된 전파는 전기적 신호로서 송수신전도부(100)의 일측단 또는 타측단을 경유하여 하측에 소정의 간격만큼 이격되어 위치하고 있는 급전핀(25)으로 전달된다.

송수신전도부(100)의 일측단 또는 타측단에서 하측으로 소정의 간격만큼 이격되어 위치하고 있는 급전핀(25)은 임피던스 정합을 위해 다양한 형태를 갖출 수 있다. 그리고 급전핀(25)은 도 4와 도 5에서 참조되는 바와 같이, 접지부(20)에 장착되어 위치가 고정될 수 있다.

이러한 급전핀(25)의 구체적인 예로서 본 예시와 같이 모노폴 형태를 가질 수 있다. 일부분이 패드의 형태로 된 급전패드 또는 임의의 길이를 갖춘 급전암(feed arm)이나 급전와이어의 형태도 가능하며, 특정한 형태에 반드시 한정되어야 하는 것은 아니다.

이와 같이 송수신전도부(100)의 일측단 또는 타측단에서 하측에 마련된 급전핀(25)으로 전기적 신호가 전달될 수 있다. 물론 이와 반대로 전기적 신호를 급전핀(25)으로부터 전달받을 수도 있다.

외부로부터 동축선(27)을 통해 급전핀(25)으로 전달되는 전류, 전압 또는 전기적신호는 급전핀(25)을 통해 송수신전도부(100)로 전달된다. 참고로 급전핀(25)과 송수신전도부(100)는 이격되어 있으며, 급전핀(25)을 통해 송수신전도부(100)로 전달되는 방식은 간접급전방식이 이용될 수 있다.

그리고 송수신날개부(300)는 소정의 길이를 갖추고 있으며, 송수신전도부(100)의 길이방향에 대하여 수직인 방향 또는 접지부(20)의 상측면에 대하여 평행인 방향으로 연장되는 형태로서 송수신전도부(100)의 일측단 또는 타측단에 연결된다.

송수신날개부(300)는 기준수평면으로부터 상측으로 일정 간격으로 이격되는 것이 바람직하다. 여기서 기준수평면은 접지부(20)의 상측면으로 볼 수 있다.

송수신날개부(300)의 길이는 대응되는 주파수 대역대에 따라 제조시 설정될 수 있으며, 송수신날개부(300) 길이의 설정을 통해 제1 주파수영역대의 주파수에 대한 미세조정이 가능하다.

도 3에서 참조되는 바와 같이 송수신날개부(300)는 평면에서 보았을 때 송수신전도부(100)의 일측단에서 타측단까지의 거리의 절반인 가운데 중심점(CP)을 꼭지점으로 하는 호의 형태를 갖출 수 있다. 여기서 송수신날개부(300)는 중심점(CP)을 중심으로 하는 호의 형태에 한정되는 것은 아니며, 적어도 일부 부분이 직선인 형태를 갖출 수도 있다. 여기서 직선인 형태는 평면도에서 보았을 때 직선의 형태인 것으로서 측면에서 보았을 때에는 임의의 폭을 갖춘 평면의 형태이다.

그리고 송수신날개부(300)는 도면에서 참조되는 바와 같이 송수신전도부(100)와 가운데에서 연결되고 송수신전도부(100)를 중심으로 하여 양측으로 대칭인 형태를 갖춘 것이 바람직하다.

도 3에서 도면부호 A는 중심점(CP)을 중심으로 하여 송수신날개부(300)의 일측단에서 타측단 까지의 사이각을 나타낸다.

송수신날개부(300)는 도면에 도시된 바와 같이 송수신전도부(100)의 일측과 타측에 각기 연결된 형태로 마련될 수 있다. 여기서 송수신전도부(100)의 일측과 타측에 각기 마련된 송수신날개부(300)는 중심점(CP)를 사이에 두고 대칭인 형태를 이루고 있는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같은 송수신전도부(100) 및 송수신날개부(300)가 안테나에 포함된다.

그리고, 도 4 및 도 5에서 참조되는 바와 같이, 송수신전도부(100) 및 송수신날개부(300)를 포함하는 안테나는 접지부(20)의 일측면 상에서 상측으로 일정 간격 이격되어 배치된다.

그리고, 앞서 언급한 바와 같이 송수신전도부(100)의 하측으로서 접지부(20)에는 급전핀(25)이 마련되어 있다. 그리고 급전핀(25)은 동축선(27)과 전기적으로 연결되어 있다. 여기서 동축선(27)은 외부의 전자기기측과 연결될 수 있다.

그리고 도 5에서 참조되는 바와 같이 급전핀(25)과 송수신전도부(100) 사이에는 이격된 간격(G1)이 마련되어 있으며, 앞서 언급한 바와 같이 간접급전방식으로 송수신전도부(100) 또는 송수신날개부(300) 측으로 전력 또는 전기적 신호가 전달될 수 있다.

그리고 필요에 따라서는 급전핀(25)과 접지부(20) 사이에 더미핀(23)이 배치된 형태도 충분히 가능하다. 더미핀(23)은 급전핀(25)이 접지부(20) 또는 PCB 상에 장착될 수 있도록 결합을 매개하는 역할을 한다. 다시 말해서, 급전핀(25)과 접지부(20)사이의 결합은 더미핀(23)을 매개로 하여 이루어질 수도 있다는 것이다.

또는 급전핀(25)의 반대편에 더미핀(23)이 배치된 형태도 충분히 가능하다. 더미핀(23)은 급전핀(25)과 함께 안테나모듈이 접지부(20) 또는 PCB 상에 결합되어 고정하는 역할을 한다. 즉 안테나모듈과 접지부(20) 또는 PCB와의 결합은 급전핀(25)와 더미핀(23)을 매개로 하여 이루어질 수도 있다는 것이다.

그리고, 더미핀(23)은 안테나 방사 패턴이 대칭적으로 형성되는 것을 보조할 수도 있다. 이러한 더미핀(23)은 전도성 소재로 이루어질 수 있다.

송수신전도부(100)와 급전핀(25) 사이에 이격된 간격(G1)을 유지하면서 간접급전방식이 이루어지며 송수신전도부(100) 및 급전핀(25)이 접지부(20) 상에서 형태를 유지하는데 도움을 줄 수 있도록 유전체부(600)가 더 마련될 수 있다. 유전체부(600)에 대해서는 도 10 내지 도 12를 참조하여 후술 설명하기로 한다.

아울러, 안테나에는 복수개의 송수신전도부를 포함하고 있는 형태도 충분히 가능하며, 이러한 형태에 대하여 도 6을 더 참조하여 설명을 계속하기로 한다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 안테나를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 6에서 참조되는 바와 같이 안테나는 2개의 송수신전도부(100, 200)를 포함할 수 있다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이 안테나는 제1 송수신전도부(100)와 제2 송수신전도부(200)를 포함한다. 여기서 제1 송수신전도부(100)는 앞서 설명한 송수신전도부(100)와 동일하며, 제2 송수신전도부(200)와 구분하여 설명하기 위하여 편의상 제1 송수신전도부(100)로 칭할 수 있다.

제2 송수신전도부(200)는 앞서 설명한 제1 송수신전도부(100)와 대체로 동일하다. 다만, 제2 송수신전도부(200)는 제1 송수신전도부(100)와의 물리적으로 직접 접촉되는 형태가 되지 않도록 제2 송수신전도부(200)의 수평부분(250)에는 부분적으로 단차진 부분이 마련될 수 있다는 점에서 다소 차이가 있다.

제2 송수신전도부(200)의 높이부분(210)과 경사면부분(230)은 앞서 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 송수신전도부의 높이부분(110)과 경사면부분(130)에 관한 설명과 동일하다. 제2 송수신전도부(200) 또한 앞서 설명한 송수신전도부와 기본적으로 동일하므로 반복적인 설명을 피하기 위하여 동일한 부분은 앞서 설명한 바로 대신하기로 한다. 다만 제1 송수신전도부(100)와 제2 송수신전도부(200) 사이의 배치관계에 대해서는 앞서 설명되지 않았으므로 이에 대하여 설명하기로 한다.

도 6에서 참조되는 바와 같이, 제2 송수신전도부(200)는 소정의 길이를 갖추고 접지부(20) 상측에 이격되어 위치하되, 접지부(20)로부터 이격된 간격이 일측단과 타측단에서 최소가 되는 형태를 갖추며, 길이방향이 제1 송수신전도부(100)의 길이방향에 대하여 수직인 방향 또는 엇갈린 방향으로 배치된다. 이와 같이 제1 송수신전도부(100)의 길이방향에 대하여 수직인 방향 또는 엇갈린 방향으로 제2 송수신전도부(200)의 길이방향이 놓이도록 제1 송수신전도부(100)와 제2 송수신전도부(200)의 배치관계를 설정하여 주면 급전되는 신호의 위상을 조절하여 안테나로부터 송수신되는 전파의 편파를 선형 또는 원형으로 형성시킬 수 있다.

제2 송수신전도부(200)에 연결되는 송수신날개부(300)는, 소정의 길이를 갖추고 있으며, 제2 송수신전도부(200)의 길이방향에 대하여 수직인 방향 또는 접지부(20)의 상측면에 대하여 평행인 방향으로 연장되는 형태로서 제2 송수신전도부의 일측단 또는 타측단에 연결된다. 이러한 송수신날개부(300)는 앞서 설명한 바와 동일하므로 앞서 설명한 바로 대신할 수 있다.

이처럼 도 6에 도시된 바와 같은 안테나를 제1 주파수대역대에 대응되는 제1 안테나(30)라고 하고, 제2 주파수 대역대에 대응되는 제2 안테나가 더 구비된 형태도 가능하며, 도 7 내지 도 9를 참조하여 설명하기로 한다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나모듈의 제1 안테나 및 제2 안테나를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 제1 안테나 및 제2 안테나를 개략적으로 나타낸 평면도이며, 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 제1 안테나 및 제2 안테나를 개략적으로 나타낸 측면도이다.

도 7 내지 도 9를 더 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은 제2 안테나(40)를 더 포함할 수 있다.

즉, 앞서 도 6을 참조하여 설명한 안테나를 제1 주파수대역에 대응되는 제1 안테나(30)라고 하면, 제2 안테나(40)는 제2 주파수 대역에 대응되는 안테나이다. 여기서 제2 주파수대역은 제1 주파수대역과는 다른 주파수대역으로서, GPS 시스템을 예를 들어, L1대역(1.5754 GHz), L2대역(1.2276 GHz), L3대역(1.38105 GHz), L4대역(1.379913 GHz) 및 L5대역(1.17645 GHz) 중 어느 하나의 대역이라고 할 수 있다.

예를 들어, 제1 안테나(30)가 L1대역(1.5754 GHz)에 대응하여 동작하는 안테나이고 제2 안테나(40)는 L5대역(1.17645 GHz)에 대응하여 동작하는 안테나일 수 있다.

이러한 제2 안테나(40)는, 접지부(20)의 지원을 받으며, 소정의 길이를 갖추고 접지부(20)의 상측에 이격되어 위치하되, 접지부로부터 이격된 간격이 일측단과 타측단에서 최소가 되는 형태를 갖춘 제3 송수신전도부(400) 및 소정의 길이를 갖추고 있으며, 제3 송수신전도부의 길이방향에 대하여 수직인 방향 또는 접지부(20)에 대하여 평행인 방향으로 연장되는 형태로서 송수신전도부(400)의 일측단 또는 타측단에 연결된 송수신날개부(300);를 포함한다.

이러한 제3 송수신전도부(400)는 앞서 설명한 제1 송수신전도부(100)에 대한 설명과 대동소이하며 앞서 설명한 바로 대신할 수 있다. 제3 송수신전도부(400)도 송수신전도부로서 이해의 편의를 돕기 위하여 앞서 설명한 제1 송수신전도부(100)와 구별하여 칭한 것이라고 할 수 있다.

송수신날개부(300) 또한 앞서 설명한 송수신날개부(300)에 대한 설명과 동일하며 앞서 설명한 바로 대신할 수 있다.

제4 송수신전도부(500)는 앞서 설명한 제2 송수신전도부(200)에 대한 설명과 동일하다고 할 수 있으며, 앞서 제2 송수신전도부(200)에 대한 설명으로 대신할 수 있다.

그리고 제2 안테나(40)에서 제3 송수신전도부(400)와 제4 송수신전도부(500) 간의 배치형태는 앞서 도 6을 참조하여 설명한 제1 송수신전도부(100)와 제2 송수신전도부(200) 간의 배치형태와 같다고 할 수 있다. 제 4 송수신전도부(500)는 소정의 길이를 갖추고 접지부(20) 상측에 이격되어 위치하되, 접지부(20)부터 이격된 간격이 일측단과 타측단에서 최소가 되는 형태를 갖추며, 길이방향이 제3 송수신전도부(400)의 길이방향에 대하여 수직인 방향 또는 엇갈린 방향으로 배치된 것이 바람직하다.

이와 같은 제3 송수신전도부(400)와 제4 송수신전도부(500)를 포함하는 제2 안테나(40)는 도 7에서 참조되는 바와 같이 제1 안테나(30)의 상측에 배치되거나 제1 안테나(30)의 외측 또는 내측에 배치된다고 할 수 있다.

이러한 제1 안테나(30)와 제2 안테나(40)가 접지부(20) 상에 배치되고, 유전체부(600)와 결합된 안테나 모듈(10)을 도 10 내지 도 12에 나타내었다.

도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈을 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈을 개략적으로 나타낸 평면도이며, 도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈을 개략적으로 나타낸 측면도이다.

도 10 내지 도 12에서 더 참조되는 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 모듈(10)은 앞서 도 7 내지 도 9를 참조하여 설명한 제1 안테나(30) 및 제2 안테나(40)와 접지부(20)를 포함하고, 유전체부(600)를 더 포함한다.

도 10에서 참조되는 바와 같이, 도 7에 도시된 바와 같은 제1 안테나(30) 및 제2 안테나(40)가 접지부(20)의 상측면 상에 배치된다.

여기서 앞서 설명한 바와 같이 급전핀(25)과 송수신전도부(100, 200, 400, 500) 사이에는 이격된 간격이 있으며, 급전핀(25)과 송수신전도부(100, 200, 400, 500) 사이에 간접 급전방식으로 급전이 이루어진다.

송수신전도부(100, 200, 400, 500), 송수신날개부(300)와 급전핀(25)에 대한 부분은 앞서 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 바와 같으므로 앞서 설명한 바로 대신할 수 있다. 참고로 도 10 내지 도 12에서는 동축선의 표시가 생략되었음을 밝혀둔다.

유전체부(600)는 접지부(20)의 상측에 위치하며, 도 10에서 참조되는 바와 같이 송수신전도부(100, 200, 400, 500) 또는 송수신날개부(300) 매립된 형태로서 내재한다. 급전핀(25) 또한 유전체부(600)에 매립되어 내재되는 형태로 이루어질 수 있다. 앞서 언급한 더미핀(23) 또한 유전체부(600)에 매립되어 내재되는 형태로 이루어질 수 있다.

그리고 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이 유전체부(600)에 내재되는 제1 안테나(30)의 송수신날개부(300)의 일부 부분 또는 제2 안테나(40)의 송수신날개부(300)의 일부 부분이 유전체부(600)로부터 돌출되어 노출된 형태를 갖출 수도 있다. 물론 송수신날개부(300)가 노출되지 않도록 유전체부(600)의 내측으로 송수신날개부(300)가 모두 매립 내재된 형태도 충분히 가능하다.

도 13은 L1대역(1.5754 GHz)에 대하여 기존의 수직적층 사각패치 이중대역 안테나와 본원 발명에 따른 이중대역 안테나모듈을 시뮬레이션 테스트한 이득비교 그래프이고, 도 14는 L5대역(1.17645 GHz)에 대하여 기존의 수직적층 사각패치 이중대역 안테나와 본원 발명의 이중대역 안테나모듈을 시뮬레이션 테스트한 이득비교 그래프이다.

도 13 및 도 14를 참조하면, 도 13 및 도 14에서 검정색은 기존 방식의 이중대역 안테나에 대한 결과를 나타낸 것이고, 적색은 본원발명에 따른 이중대역 안테나모듈에 대한 시뮬레이션 결과를 나타낸 것이다.

여기서, 기존 방식의 이중대역 안테나는 L1 대역의 단순 평면형상의 사각패치 안테나와 L5 대역의 단순 평면형상의 사각패치 안테나를 수직으로 적층한 이중대역 안테나이다.

기존 방식의 이중대역 안테나와, 도 10에서 참조되는 바와 같은 본원발명의 이중대역 안테나의 수직방향 L1, L5 대역의 안테나 이득을 비교한 결과, L1, L5 밴드 모두에서 본원발명의 이중대역 안테나가 기존 방식의 이중대역 안테나에 비하여 방사이득이 훨씬 높게 나타나고 있음을 알 수 있다. 이처럼, 기존 방식의 안테나에 비해 본원 발명의 안테나의 구조에서 이득이 더 높아지는 효과가 있다.

참고로 도 15 내지 도 26에서 참조되는 바와 같이. 본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나모듈도 가능하며, 이하 본 발명의 다른 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.

도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나모듈의 안테나를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 16은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나모듈의 안테나를 개략적으로 나타낸 측면도이며, 도 17은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나모듈의 안테나를 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 18은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나모듈의 일부분을 개략적으로 나타낸 사시도이며, 도 19는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나모듈의 일부분을 개략적으로 나타낸 측면도이다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나모듈은 접지부 및 안테나를 포함하되, 안테나는 송수신전도부 및 송수신날개부를 포함한다. 여기서, 도 15 내지 도 19를 참조하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나모듈의 안테나를 설명하기로 한다.

도 15 내지 도 19에서 참조되는 바와 같이, 안테나는 송수신전도부(100) 및 송수신날개부(300)를 포함한다. 여기에 커플링부(350)를 더 포함할 수 있다.

송수신전도부(100)는 소정의 길이를 갖추고 있으며, 접지부(20)의 상측에 이격되어 위치하되, 접지부(20)로부터 이격된 간격이 일측단과 타측단에서 최소가 되는 형태를 갖추고 있다.

송수신전도부(100)는 일측단으로부터 타측단까지의 거리(D1)가 일측단으로부터 타측단까지의 전체길이에 비하여 짧은 형태로서 일측단과 타측단이 접지부에 근접된 배치형태를 갖추고 있다고도 할 수 있다.

이러한 송수신전도부(100)가 접지부(20)로부터 이격된 간격이 일측단과 타측단에서 최소가 되는 형태에 대한 예시적인 형태로서, 아치형태나 높이부분(110)과 수평부분(150)으로 이루어진 'ㄷ'자의 브릿지와 같은 형태 또는 도 15에 나타낸 바와 같이 높이부분(110)과 수평부분(150) 사이에 기울어진 면으로 된 경사면부분(130)도 마련된 형태를 갖출 수 있다. 물론 삼각형의 두 변과 같은 형태로서 2개의 경사면부분(130)만으로 이루어진 형태도 충분히 가능하다.

송수신전도부(100)의 높이(H1)는 도 16에 나타낸 바와 같이 일측단 또는 타측단으로부터 송수신전도부(100)에서 제일 높은 부분까지의 연직거리이며, 송수신전도부(100)의 일측단에서 타측단까지의 거리(D1)와 함께 송수신전도부(100)에 대응될 주파수 대역대에 따라 설정될 수도 있다.

이러한 송수신전도부(100)는 전도체로 이루어질 수 있다. 송수신전도부(100)는 외부로부터 전달되는 전기적 신호에 따라 공간상으로 전파를 방사할 수 있다. 이와 반대로 송수신전도부(100)는 공간상으로 전송되어 오는 전파를 수신할 수 있으며 수신된 전파는 전기적 신호로서 송수신전도부(100)의 일측단 또는 타측단을 경유하여 접지부(20)에 마련된 급전수단으로 전달된다.

송수신전도부(100)의 일측단 또는 타측단에 마련될 수 있는 커플링부(350)는 접지부(20)에 마련된 급전수단과의 임피던스 정합을 위해 여러 가지 형태를 갖출 수 있다. 커플링부(350)는 접지부(20)측에 마련되는 급전수단과의 커플링량을 조절을 위해 필요에 따라 마련될 수 있는 것이며, 급전의 용이성을 향상시켜줄 수 있다.

커플링부(350)는 적어도 일부분이 접지부(20)의 상측면과 평행한 형태를 갖추거나 송수신전도부(100)의 길이방향에 대하여 소정의 각도로 기울어져서 연장된 형태를 갖춘 것도 충분히 가능하다.

이와 같이 송수신전도부(100)의 일측단과 타측단에 마련되는 커플링부(350)를 통해 접지부(20)에 마련된 급전수단으로 전기적 신호가 전달될 수 있다. 물론 이와 반대로 전기적 신호를 접지부(20)에 마련된 급전수단으로부터 커플링부(350)를 통해 전달받을 수도 있다.

이와 같이, 커플링부(350)는 송수신전도부(100)의 일측단 또는 타측단에 연결되며, 송수신전도부(100)로 급전(feed)이 용이하게 이루어질 수 있도록 접지부(20)측에 마련된 급전패드와 같은 급전수단과 커플링된다.

커플링부(350)는 접지부(20)측에 마련된 급전수단인 마이크로스트립급전패드(25)를 통해 전달되는 전류, 전압 또는 전기적신호를 전달받아서 송수신전도부(100)로 전달한다. 참고로 마이크로스트립급전패드(25)와 커플링부(350)는 이격되어 있으며, 마이크로스트립급전패드(25)를 통해 커플링부(350)으로 전달되는 방식은 간접급전방식이 이용될 수 있다.

송수신날개부(300)는 기준수평면으로부터 상측으로 소정의 간격으로 이격된 것도 바람직하다.

도 17에서 참조되는 바와 같이 송수신날개부(300)는 평면에서 보았을 때 송수신전도부(100)의 일측단에서 타측단까지의 거리의 절반인 가운데 중심점(CP)을 꼭지점으로 하는 호의 형태를 갖출 수 있다. 여기서 송수신날개부(300)는 중심점(CP)을 중심으로 하는 호의 형태에 한정되는 것은 아니며, 적어도 일부 부분이 직선인 형태를 갖출 수도 있다. 여기서 직선인 형태는 평면도에서 보았을 때 직선의 형태인 것으로서 측면에서 보았을 때에는 임의의 폭을 갖춘 평면의 형태이다.

도 17에서 도면부호 A는 중심점(CP)을 중심으로 하여 송수신날개부(300)의 일측단에서 타측단 까지의 사이각을 나타낸다.

송수신날개부(300)는 도면에 도시된 바와 같이 송수신전도부(100)의 일측과 타측에 각기 연결된 형태로 마련될 수 있다. 여기서 송수신전도부(100)의 일측과 타측에 각기 마련된 송수신날개부(300)는 중심점(CP)를 사이에 두고 대칭인 형태를 이루고 있는 것도 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같은 송수신전도부(100) 및 송수신날개부(300)가 안테나에 포함되며, 커플링부(350)가 더 포함될 수 있다.

도 18과 도 19에서 참조되는 바와 같이, 송수신전도부(100), 송수신날개부(300) 및 커플링부(350)를 포함하는 안테나는 접지부(20)의 일측면 상에서 이격되어 배치된다.

그리고, 앞서 언급한 바와 같이 접지부(20)에는 급전수단으로서 마이크로스크립급전패드(25)가 일측면상에 마련되어 있다. 마이크로스크립급전패드(25)는 동축선(27)과 전기적으로 연결되어 있다. 여기서 동축선(27)은 외부의 전자기기측과 연결될 수 있다.

그리고 도 19에서 참조되는 바와 같이 마이크로스크립급전패드(25)와 커플링부(350) 사이에는 이격된 간격(G1)이 마련되어 있으며, 앞서 언급한 바와 같이 간접급전방식으로 송수신전도부(100) 또는 송수신날개부(300) 측으로 전력 또는 전기적 신호가 전달될 수 있다. 송수신전도부(100)와 마이크로스크립급전패드(25) 사이에 이격된 간격(G1)을 유지하면서 간접급전방식이 이루어지며 송수신전도부(100)가 접지부(20) 상에서 형태를 유지하는데 도움을 줄 수 있도록 유전체부(600)가 더 마련될 수 있으며, 유전체부(600)에 대해서는 도 24 내지 도 26를 참조하여 후술 설명하기로 한다.

아울러, 안테나에는 복수개의 송수신전도부를 포함하고 있는 형태도 충분히 가능하며, 이러한 형태에 대하여 도 20을 더 참조하여 설명을 계속하기로 한다.

도 20은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나모듈의 안테나를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 20에서 참조되는 바와 같이 안테나는 2개의 송수신전도부를 포함할 수 있다. 즉, 도 20에 도시된 바와 같이 안테나는 제1 송수신전도부(100)와 제2 송수신전도부(200)를 포함한다. 여기서 제1 송수신전도부(100)는 앞서 설명한 송수신전도부와 동일하며, 제2 송수신전도부(200)와 구분하여 설명하기 위하여 편의상 제1 송수신전도부(100)로 칭할 수 있다.

제2 송수신전도부(200)의 높이부분(210)과 경사면부분(230)은 앞서 도 15 내지 도 17을 참조하여 설명한 송수신전도부의 높이부분(110)과 경사면부분(130)에 관한 설명과 동일하다. 제2 송수신전도부(200) 또한 앞서 설명한 송수신전도부와 기본적으로 동일하므로 반복적인 설명을 피하기 위하여 동일한 부분은 앞서 설명한 바로 대신하기로 한다. 다만 제1 송수신전도부(100)와 제2 송수신전도부(200) 사이의 배치관계에 대해서는 앞서 설명되지 않았으므로 이에 대하여 설명하기로 한다.

도 20에서 참조되는 바와 같이, 제2 송수신전도부(200)는 소정의 길이를 갖추고 접지부(20) 상측에 이격되어 위치하되, 접지부(20)로부터 이격된 간격이 일측단과 타측단에서 최소가 되는 형태를 갖추며, 길이방향이 제1 송수신전도부(100)의 길이방향에 대하여 수직인 방향 또는 엇갈린 방향으로 배치된다. 이와 같이 제1 송수신전도부(100)의 길이방향에 대하여 수직인 방향 또는 엇갈린 방향으로 제2 송수신전도부(200)의 길이방향이 놓이도록 제1 송수신전도부(100)와 제2 송수신전도부(200)의 배치관계를 설정하여 주면 급전되는 신호의 위상을 조절하여 안테나로부터 송수신되는 전파의 편파를 선형 또는 원형으로 형성시킬 수 있다.

제2 송수신전도부(200)에 연결되는 송수신날개부(300)와 커플링부(350)는 앞서 설명한 바와 동일하므로 앞서 설명한 바로 대신할 수 있다.

이처럼 도 6에 도시된 바와 같은 안테나를 제1 주파수대역대에 대응되는 제1 안테나(30)라고 하고 제2 주파수 대역대에 대응되는 제2 안테나가 더 구비된 형태도 가능하며 도 21 내지 도 23를 참조하여 설명하기로 한다.

도 21은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나모듈의 제1 안테나 및 제2 안테나를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 22는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나모듈의 제1 안테나 및 제2 안테나를 개략적으로 나타낸 평면도이며, 도 23은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나모듈의 제1 안테나 및 제2 안테나를 개략적으로 나타낸 측면도이다.

도 21 내지 도 23을 더 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나모듈은 제2 안테나(40)를 더 포함할 수 있다.

즉, 앞서 도 20을 참조하여 설명한 안테나를 제1 주파수대역에 대응되는 제1 안테나(30)라고 하면, 제2 안테나(40)는 제2 주파수 대역에 대응되는 안테나이다. 여기서 제2 주파수대역은 제1 주파수대역과는 다른 주파수대역으로서, GPS 시스템을 예를 들어, L1대역(1.5754 GHz), L2대역(1.2276 GHz), L3대역(1.38105 GHz), L4대역(1.379913 GHz) 및 L5대역(1.17645 GHz) 중 어느 하나의 대역이라고 할 수 있다.

제2 안테나(40)는, 접지부(20)의 지원을 받으며, 소정의 길이를 갖추고 상기 접지부(20)의 상측에 이격되어 위치하되, 접지부(20)로부터 이격된 간격이 일측단과 타측단에서 최소가 되는 형태를 갖춘 제3 송수신전도부(400) 및 소정의 길이를 갖추고 있으며, 제3 송수신전도부(400)의 길이방향에 대하여 수직인 방향 또는 접지부(20)에 대하여 평행인 방향으로 연장되는 형태로서 제3 송수신전도부(400)의 일측단 또는 타측단에 연결된 송수신날개부(300)를 포함한다. 그리고, 앞서 설명한 바와 같은 커플링부(350) 또한 더 포함할 수 있다.

그리고 제2 안테나(40)에서 제3 송수신전도부(400)와 제4 송수신전도부(500) 간의 배치형태는 앞서 도 20을 참조하여 설명한 제1 송수신전도부(100)와 제2 송수신전도부(200) 간의 배치형태와 같다고 할 수 있다. 제 4 송수신전도부(500)는 소정의 길이를 갖추고 접지부(20) 상측에 이격되어 위치하되, 접지부(20)부터 이격된 간격이 일측단과 타측단에서 최소가 되는 형태를 갖추며, 길이방향이 제3 송수신전도부(400)의 길이방향에 대하여 수직인 방향 또는 엇갈린 방향으로 배치된 것이 바람직하다.

이와 같은 제3 송수신전도부(400)와 제4 송수신전도부(500)를 포함하는 제2 안테나(40)는 도 21에서 참조되는 바와 같이 제1 안테나(30)의 상측에 배치되거나 제1 안테나(30)의 외측 또는 내측에 배치된다고 할 수 있다. 여기서 제2 안테나(40)의 제3 송수신전도부(400) 또는 제4 송수신전도부(500)에 연결되는 커플링부(350)는 도 23에서 참조되는 바와 같이 제1 안테나(30)의 커플링부(350)에 비하여 상대적으로 낮은 위치에 배치될 수 있다. 즉, 제2 안테나(40)의 커플링부(350)는 제1 안테나(30)의 커플링부(350)에 비하여 접지부(20)의 상측면 측에 상대적으로 좀 더 가까운 위치에 배치될 수 있다.

이러한 제1 안테나(30)와 제2 안테나(40)가 접지부(20) 상에 배치되고, 유전체부(600)와 결합된 안테나모듈(10)을 도 24 내지 도 26에 나타내었다.

도 24는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나모듈을 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 25는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나모듈을 개략적으로 나타낸 평면도이며, 도 26는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나모듈을 개략적으로 나타낸 측면도이다.

도 24 내지 도 26에서 더 참조되는 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 안테나모듈(10)은 앞서 도 21 내지 도 23를 참조하여 설명한 제1 안테나(30) 및 제2 안테나(40)와 접지부(20)를 포함하고, 유전체부(600)를 더 포함한다.

도 24에서 참조되는 바와 같이, 도 21에 도시된 바와 같은 제1 안테나(30) 및 제2 안테나(40)가 접지부의 상측면 상에 배치된다.

여기서 접지부(20)에 마련된 급전수단인 마이크로스트립급전패드와 커플링부(350) 사이에 이격된 간격이 있으며, 커플링부(350)와 마이크로스트립급전패드 사이에 간접 급전방식으로 급전이 이루어진다.

커플링부(350)와 마이크로스트립급전패드(25)에 대한 부분은 앞서 도 18 및 도 19를 참조하여 설명한 바와 같으므로 앞서 설명한 바로 대신할 수 있다. 다만, 제1 안테나(30)와 제2 안테나(40)는 각기 대응하는 주파수 대역이 다르므로 각각의 커플링부(350)에 대응되는 마이크로스트립급전패드(25)는 접지부(20) 상에서 독립적으로 구분되어 마련될 수 있으며, 필요에 따라서는 공통된 형태로 마련될 수도 있다. 참고로 도 24 내지 도 26에서는 동축선의 표시가 생략되었음을 밝혀둔다.

유전체부(600)는 접지부(20)의 상측에 위치하며, 도 24에서 참조되는 바와 같이 상기 송수신전도부 또는 송수신날개부(300)를 매립된 형태로서 내재한다. 커플링부(350) 또한 유전체부(600)에 매립되어 내재되는 형태로 이루어질 수 있다. 그리고 도 24 내지 도 26에 도시된 바와 같이 유전체부(600)에 내재되는 제1 안테나(30)의 송수신날개부(300)의 일부 부분 또는 제2 안테나(40)의 송수신날개부(300)의 일부 부분이 유전체부(600)로부터 돌출되어 노출된 형태를 갖출 수도 있다. 물론 송수신날개부(300)가 노출되지 않도록 유전체부(600)의 내측으로 송수신날개부(300)가 모두 매립 내재된 형태도 충분히 가능하다.

커플링부(350)가 유전체부(600)에 매립되어 내재되는 형태로 이루어질 때 앞서 설명한 바와 같이 커플링부(350)와 마이크로스트립급전패드(25) 사이와 이격된 간격이 유지되며 커플링부(350)와 마이크로스트립급전패드(25) 사이의 공간을 유전체부(600)의 유전체가 메운다. 따라서 유전체부(600)는 커플링부(350)와 마이크로스트립급전패드(25) 사이의 간접급전이 이루어지도록 보조하면서 접지부(20)의 상측면 상에서 제1 안테나(30) 및 제2 안테나(40)가 형태를 유지할 수 있도록 지원한다.

이와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 안테나모듈은 안테나가 3차원적 입체구조를 갖추고 있으므로 다중 주파수대역에 대한 방사이득이 증가되며 공간의 효율적인 사용이 가능하기 때문에 설계 자유도가 보장되어 성능 개선이 용이하다.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예들에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가 개념으로 이해되어져야 할 것이다.

부호의 설명

10 : 안테나 모듈

20 : 접지부 23 : 더미핀

25 : 급전핀 27 : 동축선

30 : 제1 안테나

100 : 제1 송수신전도부 200 : 제2 송수신전도부

300 : 송수신날개부 350 : 커플링부

40 : 제2 안테나

400 : 제3 송수신전도부 500 : 제4 송수신전도부

600 : 유전체부

Claims

기준수평면을 제공하는 접지부; 및

상기 접지부의 상측에 위치하며, 제1 주파수 영역대의 전파를 송수신하는 안테나;를 포함하고,

상기 안테나는,

상기 접지부의 지원을 받으며, 소정의 길이를 갖추고 상기 접지부의 상측에 이격되어 위치하되, 상기 접지부로부터 이격된 간격이 일측단과 타측단에서 최소가 되는 형태를 갖춘 송수신전도부; 및

소정의 길이를 갖추고 있으며, 상기 송수신전도부의 길이방향에 대하여 수직인 방향 또는 상기 접지부의 상측면에 대하여 평행인 방향으로 연장되는 형태로서 상기 송수신전도부의 일측단 또는 타측단에 연결된 송수신날개부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 안테나 모듈.
제 1항에 있어서,

상기 송수신전도부는 제1 송수신전도부이고,

상기 안테나는,

소정의 길이를 갖추고 상기 접지부의 상측에 이격되어 위치하되, 상기 접지부로부터 이격된 간격이 일측단과 타측단에서 최소가 되는 형태를 갖추며, 길이방향이 상기 제1 송수신전도부의 길이방향에 대하여 수직인 방향 또는 엇갈린 방향으로 배치되는 제2 송수신전도부; 및

소정의 길이를 갖추고 있으며, 상기 제2 송수신전도부의 길이방향에 대하여 수직인 방향 또는 상기 접지부의 상측면에 대하여 평행인 방향으로 연장되는 형태로서 상기 제2 송수신전도부의 일측단 또는 타측단에 연결된 송수신날개부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 안테나 모듈.
제 2항에 있어서,

상기 송수신날개부는 상기 접지부로부터 상측으로 이격된 것을 특징으로 하는, 안테나 모듈.
제 2항에 있어서,

상기 안테나는 제1 안테나이고,

상기 안테나모듈은 제2 주파수 영역대의 전파를 송수신하는 제2 안테나를 더 포함하며,

상기 제2 안테나는,

상기 접지부의 지원을 받으며, 소정의 길이를 갖추고 상기 접지부의 상측에 이격되어 위치하되, 상기 접지부로부터 이격된 간격이 일측단과 타측단에서 최소가 되는 형태를 갖춘 제3 송수신전도부; 및

소정의 길이를 갖추고 있으며, 상기 제3 송수신전도부의 길이방향에 대하여 수직인 방향 또는 상기 접지부에 대하여 평행인 방향으로 연장되는 형태로서 상기 제3 송수신전도부의 일측단 또는 타측단에 연결된 송수신날개부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 안테나 모듈.
제 4항에 있어서,

상기 제2 안테나는,

소정의 길이를 갖추고 상기 접지부의 상측에 이격되어 위치하되, 상기 접지부로부터 이격된 간격이 일측단과 타측단에서 최소가 되는 형태를 갖추며, 길이방향이 상기 제3 송수신전도부의 길이방향에 대하여 수직인 방향 또는 엇갈린 방향으로 배치되는 제4 송수신전도부; 및

소정의 길이를 갖추고 있으며, 상기 제4 송수신전도부의 길이방향에 대하여 수직인 방향 또는 상기 접지부에 대하여 평행인 방향으로 연장되는 형태로서 상기 제4 송수신전도부의 일측단 또는 타측단에 연결된 송수신날개부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 안테나 모듈.
제 1항에 있어서,

상기 송수신전도부의 일측단의 하측 또는 타측단의 하측에 위치하며, 상기 송수신전도부로 급전(feed)하는 급전핀;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 안테나 모듈.
제 6항에 있어서,

상기 접지부의 상측에 위치하며, 상기 송수신전도부, 상기 송수신날개부 및 급전핀을 내재하는 유전체부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 안테나 모듈.