JP5383831B2 - メタマテリアルを用いた多重帯域及び広帯域アンテナ及びそれを備える通信装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施形態によるメタマテリアルを用いた多重帯域及び広帯域アンテナの全体の構成を示す図である。
図3は、図1の多重帯域及び広帯域アンテナにおいてDNGユニット・セル110の等価回路図を示し、図4は、ENGユニット・セル120の等価回路図を示す。図3及び図4に示す回路によって、DNGユニット・セル110及びENGユニット・セル120はメタマテリアルCRLH−TL回路として機能することができる。
図7は、本発明の一実施形態によるDNGユニット・セル110とENGユニット・セル120に対する分散図(Dispersion Diagram)である。
図8は、本発明の一実施形態による多重帯域及び広帯域アンテナの実際の具現例を示す図である。キャリア100としては、誘電率が4.5であり、40mm×6mm×3mmのサイズを有するFR4誘電物質を使用した。その他のそれぞれの構成要素についての具体的な具現サイズは、図8に詳細に示されているところ、その説明を省略する。また、それぞれの構成要素は図1と同様の参照符号を使用するため。図面の簡略化のためにその表示を省略する。
図10ないし図12は、本発明の一実施形態による多重帯域及び広帯域アンテナの放射パターンをそれぞれx−y平面、x−z平面及びy−z平面に対して示す図である。
図13は、本発明の一実施形態による多重帯域及び広帯域アンテナをGSM850/1800/1900、WCDMA、WiBro帯域でそれぞれ測定したアンテナ効率及び最大利得を示す。
Claims (8)
- キャリアの少なくとも一部に形成される給電部と、
前記キャリアに形成され、前記給電部によって給電され、CRLH−TLの役割を行う少なくとも一つのDNGユニット・セル及び少なくとも一つのENGユニット・セルと、を備え、
前記DNGユニット・セル及び前記ENGユニット・セルはそれぞれ一つずつであり、
前記DNGユニット・セルは前記給電部の一方に形成され、前記キャリアの少なくとも一面に形成される第1パッチ及び第1スタブを備え、
前記ENGユニット・セルは前記給電部の他方に形成され、前記キャリアの少なくとも一面に形成される第2パッチ及び第2スタブを備え、
前記給電部はヘリカル状の給電線路を備え、
前記ヘリカル状の給電線路は、前記DNGユニット・セルと離隔距離をとって形成されてカップリング給電を行い、前記ENGユニット・セルには直接的に接続されて直接給電を行う、多重帯域及び広帯域アンテナ。 - 前記第1スタブ及び前記第2スタブは、前記キャリアと別個として形成される基板に形成された接地面に接続されることを特徴とする請求項1に記載の多重帯域及び広帯域アンテナ。
- 前記給電部、前記第1スタブ、及び前記第2スタブのうち少なくとも一つと前記接地面との間にはインダクターが形成されることを特徴とする請求項2に記載の多重帯域及び広帯域アンテナ。
- 前記第2スタブは、一端が接地面に接続され、他端が前記第2パッチに接続されるヘリカル状のスタブであることを特徴とする請求項1に記載の多重帯域及び広帯域アンテナ。
- 前記DNGユニット・セルの共振周波数は、CRLH−TL構造のリアクタンス成分によって決定され、
前記リアクタンス成分は、
前記給電線路の位置、前記給電線路の幅、前記給電線路の長さ、前記離隔距離、前記第1パッチのサイズ、前記キャリアの誘電率、前記キャリアのサイズ、前記第1スタブの位置、前記第1スタブの幅、及び前記第1スタブの長さのうち、少なくとも一つによって調節されることを特徴とする請求項1に記載の多重帯域及び広帯域アンテナ。 - 前記ENGユニット・セルの共振周波数は、CRLH−TL構造のリアクタンス成分によって決定され、
前記リアクタンス成分は、
前記給電線路の位置、前記給電線路の幅、前記給電線路の長さ、前記第2パッチのサイズ、前記キャリアの誘電率、前記キャリアのサイズ、前記第2スタブの位置、前記第2スタブの幅、及び前記第2スタブの長さのうち少なくとも一つによって調節されることを特徴とする請求項1に記載の多重帯域及び広帯域アンテナ。 - 前記DNGユニット・セルは−1次共振、0次共振、及び+1次共振を発生させ、前記ENGユニット・セルは0次共振及び+1次共振を発生させ、
前記DNGユニット・セルの0次共振、前記ENGユニット・セルの+1次共振、及び前記DNGユニット・セルの+1次共振のうち少なくとも二つが結合して広帯域を形成することを特徴とする請求項1に記載の多重帯域及び広帯域アンテナ。 - 請求項1〜請求項7のうち何れか1項に記載の多重帯域及び広帯域アンテナを備える通信装置。
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