JP6955590B2 - ミリ波(mmWave)帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型及び直角型多重ポートアンテナ - Google Patents

ミリ波(mmWave)帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型及び直角型多重ポートアンテナ Download PDF

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Description

本発明は、ミリ波帯域用アンテナに係り、特に、従来の損失が多いPI(Polyimide)系やLCP(Liquid Crystal Polymer)系ではない低損失ナノシートを利用し、伝送線路とアンテナとが一体に形成されてモバイル機器に適用可能なミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型及び直角型多重ポートアンテナに関する。
次世代5G移動通信システムは、数十ギガの高周波帯域を通じて通信を行い、スマートフォンの内部にも数十ギガの高周波帯域アンテナを必要とする。特に、スマートフォンなど携帯用機器に使われるモバイル内蔵型アンテナの場合、スマートフォンの内部の環境に影響を多く受ける。この際、周辺環境の影響を最小化する位置にアンテナを位置させなければならない必要がある。また、超高周波信号を少ない損失で伝送または処理するためには、低損失及び高性能の伝送線路が必要である。
一般的に、アンテナと伝送線路とに使われる誘電体は、誘電率損失が低いほど送信する電力損失を減らしうる。したがって、超高周波信号の伝送のための低損失及び高性能の伝送線路とアンテナとを製造するためには、可能であれば、比誘電率が低く、誘電体損失(loss tangent)も低い物質を使用することが必要である。特に、5世代移動通信(5G Network)で使われる3.5GHz及び28GHz帯域の周波数を有する信号を効率的に伝送するためには、28GHzのミリ波帯域でも損失が小さい伝送線路及びアンテナの重要性はさらに大きくなっている。
本発明が解決しようとする課題は、数十ギガの高周波帯域で前述した必要性を満たすために、比誘電率が低く、誘電体損失値が小さい材料を使用し、多様な屈曲性を有する柔軟性素材で低損失及び高性能の伝送線路とアンテナとを一体化したミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナを提供するところにある。
本発明が解決しようとする他の課題は、数十ギガの高周波帯域で前述した必要性を満たすために、比誘電率が低く、誘電体損失値が小さい材料を使用し、多様な屈曲性を有する柔軟性素材で低損失及び高性能の伝送線路とアンテナとを一体化したミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナを提供するところにある。
本発明が解決しようとするさらに他の課題は、前記ミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナを備えるモバイル通信端末機を提供するところにある。
本発明が解決しようとするさらに他の課題は、前記ミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナを備えるモバイル通信端末機を提供するところにある。
前記技術的課題を果たすための本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナは、単一アンテナが複数個含まれて多重ポートを形成する多重ポートアンテナ部と、複数の伝送線路とを含み、前記伝送線路のそれぞれは、前記単一アンテナのそれぞれに相応し、各伝送線路の信号線として使われる中心導体が相応する単一アンテナの給電部と一体に形成され、曲面(curved)状を有する伝送線路部を含み、前記単一アンテナは、接地板と、前記接地板上に一定厚さの誘電体からなる誘電体基板と、前記誘電体基板上に形成され、モバイル通信端末機の電気信号を電磁波信号に変換して空中に放射するか、空中の電磁波信号を受信してモバイル通信端末機の電気信号に変換する信号変換部と、前記誘電体基板上に形成され、前記信号変換部と連結される給電部とを含み、前記伝送線路は、一端が前記単一アンテナの給電部と一体に形成され、前記電気信号を伝達する中心導体と、前記中心導体と同じ軸を有し、前記中心導体の軸方向に前記中心導体を取り囲んで(shielding)いる外部導体と、前記軸方向に前記中心導体と前記外部導体との間に形成されている誘電体とを含み、前記誘電体は、樹脂を高電圧で電界紡糸して多量の空気層を含むナノシート状に形成された低損失ナノシート物質であることを特徴とする。
前記多重ポートアンテナ部は、単一アンテナが複数個含まれ、複数個の単一アンテナのビームパターン(beam pattern、radiation pattern)が円形偏波(circular polarization)を含みうる。
前記単一アンテナ及び各伝送線路は、低損失ボンディングシートまたはボンディング溶液を使用して導体と誘電体シートとの接着力を強化するか、またはナノシート上に導体を蒸着して形成されるものを含みうる。
前記伝送線路のそれぞれは、所定の厚さを有するナノシート誘電体と、前記ナノシート誘電体の上面と下面とに形成される導体面と、前記ナノシート誘電体と前記導体面との中央に信号線として形成されるストリップライン(Stripline)伝送線路とを含み、前記ナノシート誘電体の上部に形成される導体面と前記ナノシート誘電体の下部に形成される導体面との間には、多数のビアホール(via hole)が形成されうる。
前記単一アンテナは、パッチアンテナ、マイクロストリップパッチアンテナまたは対角線ラインタイプパッチアンテナの構造であり、前記信号変換部は、パッチであり、前記パッチアンテナまたはマイクロストリップアンテナは、金属からなり、底面に位置する接地板をさらに備え、前記誘電体基板は、前記接地板上に一定厚さの誘電体からなり、伝送線路一体形態の構造を有しうる。
前記単一アンテナは、ダイポールアンテナ、モノポールアンテナまたは多様なスロットを通じて具現されるスロットアンテナ(Slot antenna)であり得る。
前記単一アンテナは、モバイル通信端末機に内蔵される内蔵型アンテナであって、PIFA(Planar Inverted F Antenna)であり得る。
前記他の技術的課題を解決するための本発明によるモバイル通信端末機は、前述したミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナを備える。
前記技術的課題を果たすための本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナは、1つのポートを形成する単一アンテナが複数個含まれて多重ポートを形成し、曲面状を有する多重ポートアンテナ部と、複数の伝送線路とを含み、前記伝送線路のそれぞれは、前記単一アンテナのそれぞれに相応し、各伝送線路の信号線として使われる中心導体が相応する単一アンテナの給電部と一体に形成される伝送線路部とを含み、前記単一アンテナは、接地板と、前記接地板上に一定厚さの誘電体からなる誘電体基板と、前記誘電体基板上に形成され、モバイル通信端末機の電気信号を電磁波信号に変換して空中に放射するか、空中の電磁波信号を受信してモバイル通信端末機の電気信号に変換する信号変換部と、前記誘電体基板上に形成され、前記信号変換部と連結される給電部とを含み、前記伝送線路は、一端が前記単一アンテナの給電部と一体に形成され、前記電気信号を伝達する中心導体と、前記中心導体と同じ軸を有し、前記中心導体の軸方向に前記中心導体を取り囲んでいる外部導体と、前記軸方向に前記中心導体と前記外部導体との間に形成されている誘電体とを含み、前記誘電体は、樹脂を高電圧で電界紡糸して多量の空気層を含むナノシート状に形成された低損失ナノシートの物質であることを特徴とする。
前記多重ポートアンテナ部は、単一アンテナが複数個含まれ、複数個の単一アンテナのビームパターン(radiation pattern)が円形偏波を含みうる。
前記単一アンテナ及び各伝送線路は、低損失ボンディングシートまたはボンディング溶液を使用して導体と誘電体シートとの接着力を強化するか、またはナノシート上に導体を蒸着して形成されるものを含みうる。
前記伝送線路のそれぞれは、所定の厚さを有するナノシート誘電体と、前記ナノシート誘電体の上面と下面とに形成される導体面と、前記ナノシート誘電体と前記導体面との中央に信号線として形成されるストリップライン伝送線路とを含み、前記ナノシート誘電体の上部に形成される導体面と前記ナノシート誘電体の下部に形成される導体面との間には、多数のビアホールが形成されうる。
前記単一アンテナは、パッチアンテナ、マイクロストリップパッチアンテナまたは対角線ラインタイプパッチアンテナの構造であり、前記信号変換部は、パッチであり、前記パッチアンテナまたはマイクロストリップアンテナは、金属からなり、底面に位置する接地板をさらに備え、前記誘電体基板は、前記接地板上に一定厚さの誘電体からなり、伝送線路一体形態の構造を有しうる。
前記単一アンテナは、ダイポールアンテナ、モノポールアンテナまたは多様なスロットを通じて具現されるスロットアンテナ(Slot antenna)であり得る。
前記単一アンテナは、モバイル通信端末機に内蔵される内蔵型アンテナであって、PIFA(Planar Inverted F Antenna)であり得る。
前記他の技術的課題を解決するための本発明によるモバイル通信端末機は、前述したミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナを備える。
前記技術的課題を果たすための本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナは、第1多重ポートアンテナと、前記第1多重ポートアンテナと垂直を成す第2多重ポートアンテナとを含み、前記第1多重ポートアンテナは、単一アンテナが複数個含まれ、複数個の単一アンテナが水平方向に配されて多重ポートを形成する第1多重ポートアンテナ部と、複数の伝送線路とを含み、前記伝送線路のそれぞれは、前記単一アンテナのそれぞれに相応し、各伝送線路の信号線として使われる中心導体が相応する単一アンテナの給電部と一体に形成される第1伝送線路部;を含み、前記第2多重ポートアンテナは、単一アンテナが複数個含まれ、前記第1多重ポートアンテナ部と垂直方向に配されて多重ポートを形成する第2多重ポートアンテナ部と、複数の伝送線路とを含み、前記伝送線路のそれぞれは、前記第2多重ポートアンテナ部の単一アンテナのそれぞれに相応し、各伝送線路の信号線として使われる中心導体が相応する第2多重ポートアンテナ部の単一アンテナの給電部と一体に形成される第2伝送線路部とを含み、前記第1多重ポートアンテナ部及び第2多重ポートアンテナ部の単一アンテナは、接地板と、前記接地板上に一定厚さの誘電体からなる誘電体基板と、前記誘電体基板上に形成され、モバイル通信端末機の電気信号を電磁波信号に変換して空中に放射するか、空中の電磁波信号を受信してモバイル通信端末機の電気信号に変換する信号変換部と、前記誘電体基板上に形成され、前記信号変換部と連結される給電部とを含み、前記伝送線路は、一端が前記単一アンテナの給電部と一体に形成され、前記電気信号を伝達する中心導体と、前記中心導体と同じ軸を有し、前記中心導体の軸方向に前記中心導体を取り囲んでいる外部導体と、前記軸方向に前記中心導体と前記外部導体との間に形成されている誘電体とを含み、前記誘電体は、樹脂を高電圧で電界紡糸して多量の空気層を含むナノシート状に形成された低損失ナノシート物質であることを特徴とする。
前記第1多重ポートアンテナは、単一アンテナが複数個含まれ、前記複数個の単一アンテナが水平方向に配されてビームパターン(radiation pattern)が垂直偏波(vertical polarization)あるいは水平偏波(horizontal polarization)を含み、前記第2多重ポートアンテナは、単一アンテナが複数個含まれ、前記複数個の単一アンテナが垂直方向に配されてビームパターン(radiation pattern)が垂直偏波あるいは水平偏波を含みうる。
前記単一アンテナ及び各伝送線路は、低損失ボンディングシートまたはボンディング溶液を使用して導体と誘電体シートとの接着力を強化するか、またはナノシート上に導体を蒸着して形成されるものを含みうる。
前記伝送線路のそれぞれは、所定の厚さを有するナノシート誘電体と、前記ナノシート誘電体の上面と下面とに形成される導体面と、前記ナノシート誘電体と前記導体面との中央に信号線として形成されるストリップライン伝送線路とを含み、前記ナノシート誘電体の上部に形成される導体面と前記ナノシート誘電体の下部に形成される導体面との間には、多数のビアホールが形成されうる。
前記単一アンテナは、パッチアンテナ、マイクロストリップパッチアンテナまたは対角線ラインタイプパッチアンテナの構造であり、前記信号変換部は、パッチであり、前記パッチアンテナまたはマイクロストリップアンテナは、金属からなり、底面に位置する接地板をさらに備え、前記誘電体基板は、前記接地板上に一定厚さの誘電体からなり、伝送線路一体形態の構造を有しうる。
前記単一アンテナは、ダイポールアンテナ、モノポールアンテナまたは多様なスロットを通じて具現されるスロットアンテナであり得る。
前記単一アンテナは、モバイル通信端末機に内蔵される内蔵型アンテナであって、PIFAであり得る。
前記他の技術的課題を解決するための本発明によるモバイル通信端末機は、前述したミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナを備える。
本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型または直角型多重ポートアンテナによれば、次世代5G移動通信システムのスマートフォンに使われる数十ギガの高周波帯域アンテナとして使われる。
特に、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型または直角型多重ポートアンテナは、伝送線路とアンテナとに使われる誘電体のために、比誘電率(relative permeability)が低く、誘電体損失値が小さい誘電物質を使用することにより、超高周波信号を少ない損失で伝送または伝播することができる。
そして、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型または直角型多重ポートアンテナは、伝送線路とアンテナとを一体化することにより、伝送線路とアンテナとの連結部によって発生する損失を無くすことにより、超高周波帯域の信号の損失を減らしうる。
また、屈曲性を有する柔軟な素材としてモバイル内蔵型アンテナを具現することにより、スマートフォンなど携帯用機器の内部で周辺環境の影響を最小化する位置にアンテナを位置させ、携帯通信装置に部品をより効率的に配置させるという長所がある。
本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型または直角型多重ポートアンテナに使われる1つのアンテナの一実施形態であって、伝送線路一体型パッチアンテナの斜視図を示した図面である。 量産時に適用可能なSIW(Substrate Integrated Waveguide)構造を活用した伝送線路一体型アンテナの斜視図を示した図面である。 図1BのSIW構造を拡大して表示した伝送線路一体型アンテナを示した図面である。 本発明の一実施形態において、単位アンテナとして使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟アンテナの平面図を示した図面である。 本発明の一実施形態において、単位アンテナとして使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟アンテナの正面図を示した図面である。 本発明のミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型または直角型多重ポートアンテナの一実施形態に使われるパッチアンテナの斜視図を示した図面である。 本発明のミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟アンテナの一実施形態によるパッチアンテナの平面図を示した図面である。 本発明による伝送線路一体型多重ポートアンテナに使われる伝送線路一体型低損失柔軟アンテナの一実施形態であって、パッチアンテナの正面図を示した図面である。 本発明による伝送線路一体型多重ポートアンテナに使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟アンテナの一実施形態の構成要素である伝送線路(flat cable)の斜視図を示した図面である。 本発明による伝送線路一体型多重ポートアンテナに使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟アンテナの一実施形態の構成要素である伝送線路の正面図を示した図面である。 電界紡糸を通じてナノフロンを製造する装置の一例を示した図面である。 本発明による多重ポートアンテナに使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟アンテナの一実施形態であって、伝送線路一体型パッチアンテナのビームパターン(radiation pattern)を示した図面である。 本発明による伝送線路一体型多重ポートアンテナに使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟アンテナの一実施形態であって、伝送線路一体型パッチアンテナの周波数による入力反射係数(S11)の特性を示した図面である。 本発明による伝送線路一体型多重ポートアンテナに使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟アンテナの一実施形態であって、伝送線路一体型パッチアンテナの利得(gain)の特性を示した図面である。 本発明の伝送線路一体型多重ポートアンテナに使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟アンテナの一実施形態であって、伝送線路一体型ダイポールアンテナの平面図を示した図面である。 本発明に使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟アンテナの一実施形態であって、伝送線路一体型ダイポールアンテナの軸方向の断面図を示した図面である。 本発明の実施形態に使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟単一ポートアンテナが装着された携帯通信装置の一例を示した図面である。 本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナの一実施形態を示した図面である。 本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナの一実施形態についての平面図を示した図面である。 本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナの一実施形態についての側面図を示した図面である。 本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナの一例に対する周波数による入力反射係数(S11)の特性を示した図面である。 本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナの一例に対する利得の特性を示した図面である。 本発明の実施形態によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナが装着された携帯通信装置を示した図面である。 本発明の実施形態によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナが装着された携帯通信装置についての側面図を示した図面である。 本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナが装着された携帯通信装置の一例に対する周波数による入力反射係数(S11、S22、S33、S44)の特性を示した図面である。 本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナが装着された携帯通信装置の一例に対する利得の特性を示した図面である。 本発明の他の実施形態によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナが装着された携帯通信装置の一例を示した図面である。 本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナの一実施形態を示した図面である。 本発明による伝送線路一体型多重ポートアンテナに使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型(orthogonal)多重ポートアンテナの一実施形態であって、携帯通信端末機2740に直角状に設けられた第1多重ポートアンテナ2710と第2多重ポートアンテナ2720とで第1多重ポートアンテナ2710に対する伝送線路一体型パッチアンテナのビームパターン(radiation pattern)2730を示した図面である。 本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナの第1多重ポートアンテナ2710に対する周波数による入力反射係数(S11、S22、S33、S44)の特性を示した図面である。 本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナの第1多重ポートアンテナ2710に対する利得の特性を示した図面である。 本発明による伝送線路一体型多重ポートアンテナに使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナの一実施形態であって、携帯通信端末機2740に直角状に設けられた第1多重ポートアンテナ2710と第2多重ポートアンテナ2720とで第2多重ポートアンテナ2720に対する伝送線路一体型パッチアンテナのビームパターン(radiation pattern)3030を示した図面である。 本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナの第2多重ポートアンテナ2720に対する周波数による入力反射係数(S11、S22、S33、S44)の特性を示した図面である。 本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナの第2多重ポートアンテナ2720に対する利得の特性を示した図面である。 本発明による伝送線路一体型多重ポートアンテナに使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナの一実施形態であって、携帯通信端末機2740に直角状に設けられた第1多重ポートアンテナ2710と第2多重ポートアンテナ2720とに対する伝送線路一体型パッチアンテナのビームパターン(radiation pattern)3310、3320を示した図面である。 本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナを成す第1多重ポートアンテナ2710及び第2多重ポートアンテナ2720に対する周波数による入力反射係数(S11、S22、S33、S44、S55、S66、S77、S88)の特性を示した図面である。 本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナに対する利得の特性を示した図面である。 本発明の実施形態によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナが装着された携帯通信装置を示した図面である。
以下、添付図面を参照して、本発明の望ましい実施形態を詳しく説明する。本明細書に記載された実施形態と図面とに示された構成は、本発明の望ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的思想をいずれも代弁するものではないので、本出願時点において、これらを代替しうる多様な均等物と変形例とがあるということを理解しなければならない。
本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポート(multi port)アンテナは、ミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟単一ポート(single port)アンテナが多様な構造、例えば、垂直(vertical)構造及び水平(horizontal)構造で配されてなされる。
まず、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナの構成要素(element)として使われる伝送線路一体型低損失柔軟単一ポートアンテナについて説明し、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナを説明する。
図1Aは、本発明の一実施形態に使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟単一ポートアンテナの一実施形態であって、伝送線路一体型パッチアンテナを示したものである。図1Bは、量産時に適用可能なSIW構造を活用した伝送線路一体型アンテナを示したものである。図1Cは、図1BのSIW構造を拡大して表示した伝送線路一体型アンテナを示したものである。
図2は、本発明の一実施形態に使われる伝送線路一体型単一ポートパッチアンテナの平面図を示したものである。図3は、本発明の一実施形態に使われる伝送線路一体型単一ポートパッチアンテナの正面図を示したものである。
図1ないし図3を参照すれば、本発明による実施形態に使われる伝送線路一体型単一ポートパッチアンテナは、アンテナ110、210、310及び前記アンテナと一体に形成される伝送線路(transmission line)120、220、320を含んでなる。
図4は、本発明の構成要素であるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟アンテナの一例であって、パッチアンテナを示したものである。図5は、本発明の構成要素であるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟単一ポートアンテナの一例であって、パッチアンテナの平面図を示したものである。図6は、前記パッチアンテナの正面図を示したものである。
図1ないし図6を参照すれば、パッチアンテナ110、210、310は、接地板410、610、誘電体基板420、520、620、信号変換部430、530、630及び給電部440、540、640を含んでなる。
接地板410、610は、パッチアンテナ110、210の底面に位置し、接地(ground)の役割を行い、金属からなる。誘電体基板420、520、620は、接地板410、610上に一定厚さの誘電体からなる。
信号変換部430、530、630は、誘電体基板420、520、620上に形成され、モバイル通信端末機の電気信号を電磁波信号に変換して空中に放射するか、空中の電磁波信号を受信してモバイル通信端末機の電気信号に変換する。給電部440、540、640は、誘電体基板420、520、620上に形成され、信号変換部430、530、630と連結される。
図7は、本発明の構成要素であるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟アンテナの一実施形態を構成するフラットケーブル(flat cable)形態の伝送線路を示したものである。図8は、本発明のミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟アンテナの一実施形態を構成する伝送線路(flat cable)の正面図を示したものである。
図1ないし図8を参照すれば、伝送線路120、220、320は、中心導体710、810、外部導体720、820及び誘電体730、830を含んでなる。
中心導体710、810は、一端がアンテナ110、210、310の給電部440、540、640と連結されており、信号線として前記送受信される電気信号を伝達する。外部導体720、820は、中心導体710、810と同じ軸を有し、中心導体の軸方向(a−b)に中心導体710、810を取り囲んでいる。誘電体730、830は、前記軸方向に前記中心導体と前記外部導体との間に形成されている。
アンテナ110、210、310に使われる誘電体基板420、520、620と伝送線路120、220、320に使われる誘電体730、830は、多様な形態(固体、液体、気体)の樹脂を高電圧で電界紡糸して形成されたナノ構造の物質であって、シート(sheet)状を有しうる。
本発明の構成要素であるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟アンテナでアンテナと伝送線路とを構成する誘電体の物質としてナノ構造物質が使われる。前記誘電体物質は、多様な形態(固体、液体、気体)のうち適した樹脂を選択して一定の高電圧で電界紡糸(Electrospinning)して形成された物質であって、本明細書において、ナノフロン(Nanoflon)と称する。
図9は、電界紡糸を通じてナノフロンを製造する装置の一例を示したものであって、注射器910に高分子のポリマー溶液920を注入して、注射器910と紡糸する基板との間に高電圧930を加え、ポリマー溶液を一定の速度で流せば、表面張力によって電気が毛細管端部にぶら下げられている液体に加えられれば、ナノサイズの細い糸940が作られ、時間が経てば、不織布形態のナノ構造の物質であるナノ纎維950が積もる。このようにナノ纎維が積もって形成された物質がナノフロンである。電界紡糸に使われる高分子物質の例を挙げれば、PC(polycabonate)、PU(polyurethane)、PVDF(polyvinylidine Diflouride)、Nylon(polyamide)、PAN(polyacrlonitrile)などがある。
ナノフロンは、誘電率が低く、空気が多くて、伝送線路の誘電体とアンテナの誘電体基板として使われる。本発明で使われるナノフロンの比誘電率(εr)は、ほぼ1.56であり、誘電体損失値Tanδは、ほぼ0.00008である。これは、比誘電率が4.3であり、誘電体損失値が0.004であるポリイミド(polyimide)のものに比較すれば、非常に低い比誘電率値と誘電体損失値である。そして、本発明による伝送線路一体型アンテナは、低損失でありながらも、柔軟性がある素材を使用することにより、フレキシブル(flexible)して、スマートフォンの狭い空間にも、設置において柔軟性を提供することができる。
一方、図1ないし図8で使われる誘電体は、多様な形態の樹脂を高電圧で電界紡糸して形成されたナノ構造のナノシート誘電体であることが望ましい。すなわち、従来のPI、LCP系のように誘電体の内部に空気層なしに誘電体材料のみで構成された材料ではないPC、PU、PVDF、PES(polyehtersulfone)、Nylon(polyamide)、PANなどの誘電体樹脂を高電圧で電界紡糸して誘電体間に多量の空気層を含むナノシート状に形成された低損失ナノシート物質である。
図1ないし図8に例示されたミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟アンテナの構成に含まれる導体は、エッチング、プリンティング、蒸着などの多様な方法で形成されうる。図1ないし図8に例示されたミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟アンテナの構成に含まれる導体とナノシート誘電体は、単一積層構造だけではなく、複数の層を繰り返す構造を有する多層構造であって、多重信号を同時に送受信することができる構造を含む。また、各導体とナノシート誘電体との信頼性を高める接着構造のために、薄膜層の低い比誘電率及び誘電体損失を有する構造のボンディングシートまたはボンディング溶液で導体とナノシート誘電体とが連結される。
そして、本発明の構成要素として使われる伝送線路一体型低損失柔軟単一ポートアンテナは、マイクロストリップパッチ信号放射体、多様な形態のパッチタイプのアンテナ放射体の構造または対角線ラインタイプパッチアンテナの構造を含む。前記アンテナ放射体パッチは、最上端面に位置し、一定厚さのナノシート誘電体が前記アンテナ放射体パッチの底面に形成され、最下端面には、金属からなる接地板が形成されうる。特に、各導体とナノシート誘電体との効率的な結合のために、低損失誘電体ボンディングシートまたはボンディング溶液を使用して接着力を強化し、ナノシート誘電体上に導体を蒸着して形成されたものを活用することができる。
また、前記伝送線路一体型低損失柔軟単一ポートアンテナでアンテナと一体に形成される伝送線路は、互いに同じナノシート誘電体を誘電体として使用することができる。図1Cを参照すれば、伝送線路120は、所定の厚さを有するナノシート誘電体126とナノシート誘電体126の上面と下面とに形成される導体128、129及びナノシート誘電体126と導体128、129との中央に信号線として形成されるストリップライン信号線124を含んでなり、ナノシート誘電体126の上部に形成される導体面128とナノシート誘電体126の下部に形成される導体面129との間には、多数のビアホール122が形成されうる。すなわち、本発明による伝送線路一体型低損失柔軟アンテナは、信号線124と平行方向に伝送線路120の長手方向のエッジに沿って多数のビアホール122が形成されたストリップライン構造を含みうる。前記ストリップラインの信号線124は、アンテナの放射体パッチ導体112と直接連結される。
前記多数のビアホール122は、信号線の漏れとノイズとの送受信を遮断するためのものであって、SIW構造でミリ波帯域までの広帯域に対して優れたノイズ遮蔽特性を提供する。
図10は、本発明による伝送線路一体型多重ポートアンテナに使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟単一ポートアンテナの一実施形態であって、伝送線路一体型パッチアンテナのビームパターン(radiation pattern)を示したものである。ビームパターンは、輻射(radiation)される電磁波の電界強度(electric field strength)であって、図10を参照すれば、指向性を示している。
図11は、本発明による伝送線路一体型多重ポートアンテナに使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟アンテナの一実施形態であって、伝送線路一体型パッチアンテナの周波数による入力反射係数(S11)の特性を示したものである。図11を参照すれば、本発明の一実施形態による伝送線路一体型パッチアンテナは、5G通信周波数である28GHzの周波数でS11値が低くなり、アンテナに入力された信号電力が反射して戻らず、最大限アンテナを通じて外部に輻射され、輻射効率が高く、マッチングも良好であることが分かる。
図12は、本発明による伝送線路一体型多重ポートアンテナに使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟アンテナの一実施形態であって、伝送線路一体型パッチアンテナの利得の特性を示したものである。図12を参照すれば、垂直偏波の利得の特性として、0°(ラジアン)で約6.6dBiであって、非常に高いアンテナの利得の特性を有することを確認することができる。
一方、本発明の実施形態に使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟単一ポートアンテナは、パッチアンテナまたはマイクロストリップパッチアンテナだけではなく、誘電体を使用するアンテナと伝送線路とを含む。例えば、本発明の構成要素として使われるアンテナは、ダイポールアンテナまたはモノポールアンテナの形態で構成することができる。そして、前記アンテナは、モバイル通信端末機に内蔵される内蔵型アンテナであって、PIFAにも適用可能である。
図13は、本発明の実施形態に使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟単一ポートアンテナの他の実施形態であって、伝送線路一体型ダイポールアンテナの平面図を示したものである。図14は、本発明による実施形態に使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟単一ポートアンテナの他の実施形態であって、伝送線路一体型ダイポールアンテナの軸方向(図13のc−d)の断面図を示したものである。
図13及び図14を参照すれば、伝送線路一体型ダイポールアンテナは、伝送線路であるフラットケーブル1310と前記フラットケーブル1310と一体に形成されたダイポールアンテナ1320とを含んでなる。そして、ダイポールアンテナ1320は、ダイポール形態の信号変換部1410と誘電体1420とを含んでなり、伝送線路1310は、信号を伝達する中心導体1440、外部導体1430及び中心導体と外部導体との間に誘電率が低く、損失が小さい誘電物質からなる誘電体1450を含む。
本発明の実施形態に使われる伝送線路一体型ダイポールアンテナは、一端部15が伝送線路1310であるフラットケーブルの信号線と連結され、他の一端部16は、アンテナの接地(ground)線と連結される。
そして、図15は、本発明の実施形態に使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟単一ポートアンテナが装着された携帯通信装置の一例を示したものである。図15を参照すれば、携帯通信端末機は、携帯通信端末機の回路モジュールと連結されて、電気信号を送受信し、アンテナを通じて外部に電波を放射する本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟単一ポートアンテナ(TLIA)を備える。
一方、前述した伝送線路一体型低損失柔軟単一ポートアンテナを構成要素としてなされる本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナを説明する。
図16は、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナの一実施形態を示したものである。図17は、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナの一実施形態についての平面図を示したものである。図18は、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナの一実施形態についての側面図を示したものである。
図16ないし図18を参照すれば、本発明の一実施形態によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナは、多重ポートアンテナ部160及び伝送線路部165を含んでなる。
多重ポートアンテナ部160は、複数の単一アンテナ1610、1620、1630、1640を含み、多重ポート、例えば、4個のポートを形成する。単一アンテナのそれぞれは、1つのポートを形成する。
伝送線路部165は、複数の伝送線路1660、1670、1680、1690を含み、伝送線路のそれぞれは、単一アンテナ1610、1620、1630、1640のそれぞれに相応し、各伝送線路の信号線として使われる中心導体1662、1762、1862、1962が相応する単一アンテナの給電部1616、1626、1636、1646と一体に形成され、曲面状を有する。
単一アンテナ1610、1620、1630、1640のそれぞれは、図1ないし図18を参照して前述したように、誘電体基板1612、1622、1632、1642、420、520、620、信号変換部1614、1624、1634、1644、430、530、630、給電部1616、1626、1636、1646、440、540、640を含んでなる。
誘電体基板1612、1622、1632、1642、420、520、620は、接地板410、610上に一定厚さの誘電体からなる。信号変換部1614、1624、1634、1644、430、530、630は、誘電体基板1612、1622、1632、1642、420、520、620上に形成され、モバイル通信端末機の電気信号を電磁波信号に変換して空中に放射するか、空中の電磁波信号を受信してモバイル通信端末機の電気信号に変換する。給電部1616、1626、1636、1646、440、540、640は、誘電体基板1612、1622、1632、1642、420、520、620上に形成され、信号変換部1614、1624、1634、1644、430、530、630と連結される。
そして、複数の伝送線路1660、1670、1680、1690のそれぞれは、中心導体1662、1762、1862、1962、710、810、外部導体1666、1766、1866、1966、720、820、誘電体1664、1764、1864、1964、730、830を含んでなる。
中心導体1662、1762、1862、1962、710、810は、一端が単一アンテナの給電部1616、1626、1636、1646、440、540、640と一体に形成され、前記送受信される電気信号を伝達する。
外部導体1666、1766、1866、1966、720、820は、中心導体1662、1762、1862、1962、710、810と同じ軸を有し、中心導体1662、1762、1862、1962、710、810の軸方向に前記中心導体を取り囲んでいる。
誘電体1664、1764、1864、1964、730、830は、前記軸方向に中心導体1662、1762、1862、1962、710、810と外部導体1666、1766、1866、1966、720、820との間に形成される。
前記誘電体1664、1764、1864、1964、730、830は、図9を参照して前述したように、樹脂を高電圧で電界紡糸して形成されたナノ構造のシート物質であることが望ましい。前記複数個の単一アンテナ1610、1620、1630、1640のビームパターン(radiation pattern)は、円形偏波を含みうる。
図19は、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナの一例に対する周波数による入力反射係数(S11)の特性を示したものである。図19を参照すれば、本発明の一実施形態による伝送線路一体型多重ポートパッチアンテナは、5G通信周波数である28GHzでアンテナに入力された信号電力に対するインピーダンスと反射係数に優れていることを確認することができる。
図20は、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナの一例に対する利得の特性を示したものである。図20を参照すれば、多重ポートに入力信号が印加された場合、垂直偏波の利得の特性は、0°(ラジアン)で約12.86dBiであって、非常に高いアンテナの利得の特性を有することを確認することができる。
一方、本発明の実施形態によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナは、5G携帯通信装置に装着されて使われる。
図21は、本発明の実施形態によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナが装着された携帯通信装置を示したものである。図22は、本発明の実施形態によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナが装着された携帯通信装置についての側面図を示したものである。
図21及び図22を参照すれば、本発明の実施形態によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナ2110は、伝送線路の曲面状の下面2112は携帯通信装置2100のPCB基板2130の上部に位置し、伝送線路の上面2114は携帯通信装置ケース2120の内部面に位置する。
図23は、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナが装着された携帯通信装置の一例に対する周波数による入力反射係数(S11、S22、S33、S44)の特性を示したものである。図23を参照すれば、本発明の一実施形態による伝送線路一体型多重ポートパッチアンテナは、5G通信周波数である28GHz中心にアンテナに入力された信号電力に対するインピーダンスと反射係数に優れていることを確認することができる。
図24は、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナが装着された携帯通信装置の一例に対する利得の特性を示したものである。図24を参照すれば、多重ポート、例えば、4個のポートいずれもONになった場合、利得の特性は、0°(ラジアン)で約13.56dBiであって、非常に高いアンテナの利得の特性を有することを確認することができる。本発明の実施形態では、多重ポートの例として4個のポートを示したが、8個のポート、16個のポート、32個のポート、64個のポートなどを含み、ポートの個数によって、本発明が限定されるものではない。
一方、本発明の他の実施形態によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナは、曲面状を有する多重ポートアンテナ部及び伝送線路部を含んでなりうる。
前記多重ポートアンテナ部は、複数の単一アンテナを含み、多重ポート、例えば、4個のポートを形成する。単一アンテナのそれぞれは、曲面状を有し、1つのポートを形成する。
伝送線路部は、複数の伝送線路を含み、前記伝送線路のそれぞれは、前記単一アンテナのそれぞれに相応し、各伝送線路の信号線として使われる中心導体が相応する単一アンテナの給電部と一体に形成される。
前記単一アンテナのそれぞれは、図1ないし図18を参照して前述したように、誘電体基板420、520、620、信号変換部430、530、630、給電部440、540、640を含んでなる。
誘電体基板420、520、620は、接地板410、610上に一定厚さの誘電体からなる。信号変換部430、530、630は、誘電体基板420、520、620上に形成され、モバイル通信端末機の電気信号を電磁波信号に変換して空中に放射するか、空中の電磁波信号を受信してモバイル通信端末機の電気信号に変換する。給電部440、540、640は、誘電体基板420、520、620上に形成され、信号変換部430、530、630と連結される。
そして、前記複数の伝送線路のそれぞれは、中心導体710、810、外部導体720、820、誘電体730、830を含んでなる。
中心導体710、810は、一端が単一アンテナの給電部440、540、640と一体に形成され、前記送受信される電気信号を伝達する。外部導体720、820は、中心導体710、810と同じ軸を有し、中心導体710、810の軸方向に前記中心導体を取り囲んでいる。
誘電体730、830は、前記軸方向に中心導体710、810と外部導体720、820との間に形成される。誘電体730、830は、図9を参照して前述したように、樹脂を高電圧で電界紡糸して形成されたナノ構造のシート物質であることが望ましい。
図25は、本発明の他の実施形態によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナが装着された携帯通信装置の一例を示したものである。
図25を参照すれば、本発明の他の実施形態によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナが装着された携帯通信装置2500は、28GHzの4ポートアンテナ2510と一体に形成された伝送線路2520が携帯通信装置のモジュール2530に連結される。28GHzの4ポートアンテナ2540は、携帯通信装置2500のエッジに曲面状に装着されることを示している。
一方、前述した伝送線路一体型低損失柔軟単一ポートアンテナを構成要素としてなされる本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナを説明する。
図26は、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナの一実施形態を示したものである。図26を参照すれば、本発明の一実施形態によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナは、第1多重ポートアンテナ26a及び第1多重ポートアンテナ26aと垂直を成す第2多重ポートアンテナ26bとを含んでなる。
第1多重ポートアンテナ26aは、第1多重ポートアンテナ部260a及び第1伝送線路部260bを含んでなる。第1多重ポートアンテナ部260aは、水平方向に配されている複数の単一アンテナ1610、1620、1630、1640を含み、多重ポート、例えば、4個のポートを形成する。単一アンテナのそれぞれは、1つのポートを形成する。
第1伝送線路部260bは、複数の伝送線路を含み、伝送線路のそれぞれは、前記単一アンテナ2610、2620、2630、2640のそれぞれに相応し、各伝送線路の信号線として使われる中心導体が相応する単一アンテナの給電部2616、2626、2636、2646と一体に形成される。
単一アンテナ2610、2620、2630、2640のそれぞれは、図1ないし図18を参照して前述したように、誘電体基板2614、2624、2634、2644、420、520、620、信号変換部2612、2622、2632、2642、430、530、630、給電部2616、2626、2636、2646、440、540、640を含んでなる。
誘電体基板2614、2624、2634、2644、420、520、620は、接地板410、610上に一定厚さの誘電体からなる。信号変換部2612、2622、2632、2642、430、530、630は、誘電体基板2614、2624、2634、2644、420、520、620上に形成され、モバイル通信端末機の電気信号を電磁波信号に変換して空中に放射するか、空中の電磁波信号を受信してモバイル通信端末機の電気信号に変換する。給電部2616、2626、2636、2646、440、540、640は、誘電体基板2614、2624、2634、2644、420、520、620上に形成され、信号変換部2612、2622、2632、2642、430、530、630と連結される。
そして、複数の伝送線路のそれぞれは、中心導体710、810、外部導体720、820、誘電体730、830を含んでなる。
中心導体710、810は、一端が単一アンテナの給電部2616、2626、2636、2646、440、540、640と一体に形成され、前記送受信される電気信号を伝達する。
外部導体720、820は、中心導体710、810と同じ軸を有し、中心導体710、810の軸方向に前記中心導体を取り囲んでいる。
誘電体730、830は、前記軸方向に中心導体710、810と外部導体720、820との間に形成される。
前記誘電体730、830は、図9を参照して前述したように、樹脂を高電圧で電界紡糸して形成されたナノ構造のシート物質であることが望ましい。
一方、第2多重ポートアンテナ26bは、第2多重ポートアンテナ部265a及び第2伝送線路部265bを含んでなる。第2多重ポートアンテナ部265aは、複数の単一アンテナ2650、2660、2670、2680を含み、第1多重ポートアンテナ部260aと垂直方向に配されて、多重ポート、例えば、4個のポートを形成する。単一アンテナのそれぞれは、1つのポートを形成する。
第2伝送線路部265bは、複数の伝送線路を含み、伝送線路のそれぞれは、前記単一アンテナ2650、2660、2670、2680のそれぞれに相応し、各伝送線路の信号線として使われる中心導体が相応する単一アンテナの給電部2656、2666、2676、2686と一体に形成される。
単一アンテナ2650、2660、2670、2680のそれぞれは、図1ないし図18を参照して前述したように、誘電体基板2654、2664、2674、2684、420、520、620、信号変換部2652、2662、2672、2682、430、530、630、給電部2656、2666、2676、2686、440、540、640を含んでなる。
誘電体基板2654、2664、2674、2684、420、520、620は、接地板410、610上に一定厚さの誘電体からなる。信号変換部2652、2662、2672、2682、430、530、630は、誘電体基板2654、2664、2674、2684、420、520、620上に形成され、モバイル通信端末機の電気信号を電磁波信号に変換して空中に放射するか、空中の電磁波信号を受信してモバイル通信端末機の電気信号に変換する。給電部2656、2666、2676、2686、440、540、640は、誘電体基板2654、2664、2674、2684、420、520、620上に形成され、信号変換部2652、2662、2672、2682、430、530、630と連結される。
そして、複数の伝送線路のそれぞれは、中心導体710、810、外部導体720、820、誘電体730、830を含んでなる。
中心導体710、810は、一端が単一アンテナの給電部2656、2666、2676、2686、440、540、640と一体に形成され、前記送受信される電気信号を伝達する。外部導体720、820は、中心導体710、810と同じ軸を有し、中心導体710、810の軸方向に前記中心導体を取り囲んでいる。誘電体730、830は、前記軸方向に中心導体710、810と外部導体720、820との間に形成される。誘電体730、830は、図9を参照して前述したように、樹脂を高電圧で電界紡糸して形成されたナノ構造のシート物質であることが望ましい。
本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナの第1多重ポートアンテナ26aは、単一アンテナが複数個含まれ、前記複数個の単一アンテナ2610、2620、2630、2640が水平方向に配されてビームパターン(radiation pattern)が垂直偏波あるいは水平偏波を含み、第2多重ポートアンテナ26bは、単一アンテナが複数個含まれ、前記複数個の単一アンテナ2650、2660、2670、2680が垂直方向に配されてビームパターン(radiation pattern)が垂直偏波あるいは水平偏波を含む。前記複数個の単一アンテナのビームパターン(radiation pattern)は、円形偏波を含みうる。
図27は、本発明による伝送線路一体型多重ポートアンテナに使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナの一実施形態であって、携帯通信端末機2740に直角状に設けられた第1多重ポートアンテナ2710と第2多重ポートアンテナ2720とで第1多重ポートアンテナ2710に対する伝送線路一体型パッチアンテナのビームパターン(radiation pattern)2730を示したものである。ビームパターン2730は、輻射される電磁波の電界強度であって、図27を参照すれば、指向性を示している。
図28は、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナの第1多重ポートアンテナ2710に対する周波数による入力反射係数(S11、S22、S33、S44)の特性を示したものである。図28を参照すれば、本発明の一実施形態による伝送線路一体型多重ポートパッチアンテナの第1多重ポートアンテナ2710は、5G通信周波数である28GHzでアンテナに入力された信号電力に対するインピーダンスと反射係数に優れていることを確認することができる。
図29は、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナの第1多重ポートアンテナ2710に対する利得の特性を示したものである。図29を参照すれば、第1多重ポートアンテナ2710に入力信号が印加された場合、垂直偏波の利得の特性は、0°(ラジアン)で約12.29dBiであって、高いアンテナの利得の特性を有することを確認することができる。
図30は、本発明による伝送線路一体型多重ポートアンテナに使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナの一実施形態であって、携帯通信端末機2740に直角状に設けられた第1多重ポートアンテナ2710と第2多重ポートアンテナ2720とで第2多重ポートアンテナ2720に対する伝送線路一体型パッチアンテナのビームパターン(radiation pattern)3030を示したものである。ビームパターン3030は、輻射される電磁波の電界強度であって、図30を参照すれば、指向性を示している。
図31は、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナの第2多重ポートアンテナ2720に対する周波数による入力反射係数(S11、S22、S33、S44)の特性を示したものである。図31を参照すれば、本発明の一実施形態による伝送線路一体型多重ポートパッチアンテナの第2多重ポートアンテナ2720は、5G通信周波数である28GHzでアンテナに入力された信号電力に対するインピーダンスと反射係数に優れていることを確認することができる。
図32は、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナの第2多重ポートアンテナ2720に対する利得の特性を示したものである。図32を参照すれば、第2多重ポートアンテナ2720に入力信号が印加された場合、垂直偏波の利得の特性は、0°(ラジアン)で約12.79dBiであって、高いアンテナの利得の特性を有することを確認することができる。
図33は、本発明による伝送線路一体型多重ポートアンテナに使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナの一実施形態であって、携帯通信端末機2740に直角状に設けられた第1多重ポートアンテナ2710と第2多重ポートアンテナ2720とに対する伝送線路一体型パッチアンテナのビームパターン(radiation pattern)3310、3320を示したものである。
ビームパターン3310、3320は、輻射される電磁波の電界強度であって、第1多重ポートアンテナ2710に対するビームパターン3310と第2多重ポートアンテナ2720に対するビームパターン3320とが結合されて、それぞれ指向性を示している。
図34は、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナを成す第1多重ポートアンテナ2710及び第2多重ポートアンテナ2720に対する周波数による入力反射係数(S11、S22、S33、S44、S55、S66、S77、S88)の特性を示したものである。図34を参照すれば、本発明の一実施形態による伝送線路一体型直角型多重ポートパッチアンテナを成す第1多重ポートアンテナ2710及び第2多重ポートアンテナ2720は、5G通信周波数である28GHzでアンテナに入力された信号電力に対するインピーダンスと反射係数に優れていることを確認することができる。
図35は、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナに対する利得の特性を示したものである。図35を参照すれば、第1多重ポートアンテナ2710及び第2多重ポートアンテナ2720に入力信号が印加された場合、垂直偏波の利得の特性は、0°(ラジアン)で約11.02dBiであって、高いアンテナの利得の特性を有することを確認することができる。
一方、本発明の実施形態によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナは、5G携帯通信装置に装着されて使われる。
図36は、本発明の実施形態によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナが装着された携帯通信装置を示したものである。図36を参照すれば、本発明の実施形態によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナは、8個の多重ポートアンテナ3610、3620が携帯通信装置3630の横及び縦のエッジにそれぞれ設けられて、16個のポートを示しており、ポートの個数によって、本発明が限定されるものではない。
本発明は、図面に示された実施形態を参考にして説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これより多様な変形及び均等な他実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決定されねばならない。
110、210、310:パッチアンテナ
120、220、320:伝送線路(flat cable)
112:パッチ導体
122:ビアホール
124:信号線
126:ナノシート誘電体
128:上部導体
129:下部導体
410、610:接地板
420、520、620:誘電体基板
430、530、630:信号変換部(パッチ)
440、540、640:給電部
450:伝送線路(flat cable)
710、810:中心導体(信号線)
720、820:外部導体(Shielding)
730、830:誘電体
910:注射器
920:ポリマー溶液
930:高電圧
940:細い糸
950:ナノ纎維
1310:伝送線路(flat cable)
1320:ダイポールアンテナ
1410:信号変換部(ダイポール)
1420:誘電体基板
1430:外部導体
1440:中心導体(信号線)
1450:誘電体
160:多重ポートアンテナ部
165:伝送線路部
1610、1620、1630、1640:単一アンテナ
1660、1670、1680、1690:伝送線路
1612、1622、1632、1642:誘電体基板
1614、1624、1634、1644:信号変換部
1616、1626、1636、1646:給電部
1662、1762、1862、1962:中心導体
1664、1764、1864、1964:誘電体
1666、1766、1866、1966:外部導体
2100:携帯通信装置
2110:伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナ
2112:伝送線路の曲面状の下面
2114:伝送線路の曲面状の上面
2120:携帯通信装置ケース
2130:携帯通信装置のPCB基板
2500:携帯通信装置
2510:4ポートアンテナ
2520:伝送線路
2530:携帯通信装置モジュール
26a:第1多重ポートアンテナ
26b:第2多重ポートアンテナ
260a:第1多重ポートアンテナ部
260b:第1多重ポート伝送線路部
265a:第2多重ポートアンテナ部
265b:第2多重ポート伝送線路部
2610、2620、2630、2640:第1多重ポートアンテナの単一アンテナ
2612、2622、2632、2642:第1多重ポートアンテナの信号変換部
2614、2624、2634、2644:第1多重ポートアンテナの誘電体基板
2616、2626、2636、2646:第1多重ポートアンテナの給電部
2650、2660、2670、2680:第2多重ポートアンテナの単一アンテナ
2652、2662、2672、2682:第2多重ポートアンテナの信号変換部
2654、2664、2674、2684:第2多重ポートアンテナの誘電体基板
2656、2666、2676、2686:第2多重ポートアンテナの給電部
2710:第1多重ポートアンテナ
2720:第2多重ポートアンテナ
2730:第1多重ポートアンテナビームパターン
2740:携帯通信端末機
3030:第1多重ポートアンテナビームパターン
3310:第1多重ポートアンテナビームパターン
3320:第2多重ポートアンテナビームパターン
3610:第1多重ポートアンテナ
3620:第2多重ポートアンテナ
3630:携帯通信装置

Claims (21)

  1. 単一アンテナが複数個含まれて多重ポートを形成する多重ポートアンテナ部と、
    複数の伝送線路と
    を含み、
    前記伝送線路のそれぞれは、前記単一アンテナのそれぞれに相応し、各伝送線路の信号線として使われる中心導体が相応する単一アンテナの給電部と一体に形成され、曲面状を有する伝送線路部を含み、
    前記単一アンテナは、
    接地板と、
    前記接地板上に一定厚さの誘電体からなる誘電体基板と、
    前記誘電体基板上に形成され、モバイル通信端末機の電気信号を電磁波信号に変換して空中に放射するか、空中の電磁波信号を受信してモバイル通信端末機の電気信号に変換する信号変換部と、
    前記誘電体基板上に形成され、前記信号変換部と連結される給電部と
    を含み、
    前記伝送線路は、
    一端が前記単一アンテナの給電部と一体に形成され、前記電気信号を伝達する中心導体と、
    前記中心導体と同じ軸を有し、前記中心導体の軸方向に前記中心導体を取り囲んでいる外部導体と、
    前記軸方向に前記中心導体と前記外部導体との間に形成されている誘電体と
    を含み、
    前記誘電体は、樹脂を高電圧で電界紡糸して多量の空気層を含むナノシート状に形成された低損失ナノシート物質であり、
    前記伝送線路のそれぞれは、所定の厚さを有するナノシート誘電体と、前記ナノシート誘電体の上面と下面とに形成される導体面と、前記ナノシート誘電体と前記導体面との中央に信号線として形成されるストリップライン伝送線路を含み、
    前記ナノシート誘電体の上部に形成される導体面と前記ナノシート誘電体の下部に形成される導体面との間には、多数のビアホールが形成されることを特徴とするミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナ。
  2. 前記多重ポートアンテナ部は、単一アンテナが複数個含まれ、複数個の単一アンテナのビームパターン(radiation pattern)が円形偏波を含む請求項1に記載のミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナ。
  3. 前記単一アンテナ及び各伝送線路は、低損失ボンディングシートまたはボンディング溶液を使用して導体と誘電体シートとの接着力を強化するか、またはナノシート上に導体を蒸着して形成されることを含む請求項1に記載のミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナ。
  4. 前記単一アンテナは、パッチアンテナ、マイクロストリップパッチアンテナまたは対角線ラインタイプパッチアンテナの構造であり、
    前記信号変換部は、パッチであり、
    前記パッチアンテナまたはマイクロストリップアンテナは、金属からなり、底面に位置する接地板をさらに備え、
    前記誘電体基板は、前記接地板上に一定厚さの誘電体からなり、伝送線路一体形態の構造を有することを特徴とする請求項1に記載のミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナ。
  5. 前記単一アンテナは、ダイポールアンテナ、モノポールアンテナまたは多様なスロットを通じて具現されるスロットアンテナであることを特徴とする請求項1に記載のミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナ。
  6. 前記単一アンテナは、モバイル通信端末機に内蔵される内蔵型アンテナであって、PIFAであることを特徴とする請求項1に記載のミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナ。
  7. 請求項1に記載のミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナを備えるモバイル通信端末機。
  8. 1つのポートを形成する単一アンテナが複数個含まれて多重ポートを形成し、曲面状を有する多重ポートアンテナ部と、
    複数の伝送線路と
    を含み、
    前記伝送線路のそれぞれは、前記単一アンテナのそれぞれに相応し、各伝送線路の信号線として使われる中心導体が相応する単一アンテナの給電部と一体に形成される伝送線路部を含み、
    前記単一アンテナは、
    接地板と、
    前記接地板上に一定厚さの誘電体からなる誘電体基板と、
    前記誘電体基板上に形成され、モバイル通信端末機の電気信号を電磁波信号に変換して空中に放射するか、空中の電磁波信号を受信してモバイル通信端末機の電気信号に変換する信号変換部と、
    前記誘電体基板上に形成され、前記信号変換部と連結される給電部と
    を含み、
    前記伝送線路は、
    一端が前記単一アンテナの給電部と一体に形成され、前記電気信号を伝達する中心導体と、
    前記中心導体と同じ軸を有し、前記中心導体の軸方向に前記中心導体を取り囲んでいる外部導体と、
    前記軸方向に前記中心導体と前記外部導体との間に形成されている誘電体と
    を含み、
    前記誘電体は、樹脂を高電圧で電界紡糸して多量の空気層を含むナノシート状に形成された低損失ナノシートの物質であり、
    前記伝送線路のそれぞれは、
    所定の厚さを有するナノシート誘電体と、
    前記ナノシート誘電体の上面と下面とに形成される導体面と、
    前記ナノシート誘電体と前記導体面との中央に信号線として形成されるストリップライン伝送線路と
    を含み、
    前記ナノシート誘電体の上部に形成される導体面と前記ナノシート誘電体の下部に形成される導体面との間には、多数のビアホールが形成されることを特徴とするミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナ。
  9. 前記多重ポートアンテナ部は、単一アンテナが複数個含まれ、複数個の単一アンテナのビームパターン(radiation pattern)が円形偏波を含む請求項に記載のミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナ。
  10. 前記単一アンテナ及び各伝送線路は、低損失ボンディングシートまたはボンディング溶液を使用して導体と誘電体シートとの接着力を強化するか、またはナノシート上に導体を蒸着して形成されることを含む請求項に記載のミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナ。
  11. 前記単一アンテナは、パッチアンテナ、マイクロストリップパッチアンテナまたは対角線ラインタイプパッチアンテナの構造であり、
    前記信号変換部は、パッチであり、
    前記パッチアンテナまたはマイクロストリップアンテナは、金属からなり、底面に位置する接地板をさらに備え、
    前記誘電体基板は、前記接地板上に一定厚さの誘電体からなり、伝送線路一体形態の構造を有することを特徴とする請求項に記載のミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナ。
  12. 前記単一アンテナは、ダイポールアンテナ、モノポールアンテナまたは多様なスロットを通じて具現されるスロットアンテナであることを特徴とする請求項に記載のミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナ。
  13. 前記単一アンテナは、モバイル通信端末機に内蔵される内蔵型アンテナであって、PIFAであることを特徴とする請求項に記載のミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナ。
  14. 請求項に記載のミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟曲面型多重ポートアンテナを備えるモバイル通信端末機。
  15. 第1多重ポートアンテナと、
    前記第1多重ポートアンテナと垂直を成す第2多重ポートアンテナと
    を含み、
    前記第1多重ポートアンテナは、
    単一アンテナが複数個含まれ、複数個の単一アンテナが水平方向に配されて多重ポートを形成する第1多重ポートアンテナ部と、
    複数の伝送線路と
    を含み、
    前記伝送線路のそれぞれは、前記単一アンテナのそれぞれに相応し、各伝送線路の信号線として使われる中心導体が相応する単一アンテナの給電部と一体に形成される第1伝送線路部を含み、
    前記第2多重ポートアンテナは、
    単一アンテナが複数個含まれ、前記第1多重ポートアンテナ部と垂直方向に配されて多重ポートを形成する第2多重ポートアンテナ部と、
    複数の伝送線路と
    を含み、
    前記伝送線路のそれぞれは、前記第2多重ポートアンテナ部の単一アンテナのそれぞれに相応し、各伝送線路の信号線として使われる中心導体が相応する第2多重ポートアンテナ部の単一アンテナの給電部と一体に形成される第2伝送線路部と、
    を含み、
    前記第1多重ポートアンテナ部及び第2多重ポートアンテナ部の単一アンテナは、
    接地板と、
    前記接地板上に一定厚さの誘電体からなる誘電体基板と、
    前記誘電体基板上に形成され、モバイル通信端末機の電気信号を電磁波信号に変換して空中に放射するか、空中の電磁波信号を受信してモバイル通信端末機の電気信号に変換する信号変換部と、
    前記誘電体基板上に形成され、前記信号変換部と連結される給電部と
    を含み、
    前記伝送線路は、
    一端が前記単一アンテナの給電部と一体に形成され、前記電気信号を伝達する中心導体と、
    前記中心導体と同じ軸を有し、前記中心導体の軸方向に前記中心導体を取り囲んでいる外部導体と、
    前記軸方向に前記中心導体と前記外部導体との間に形成されている誘電体と
    を含み、
    前記誘電体は、樹脂を高電圧で電界紡糸して多量の空気層を含むナノシート状に形成された低損失ナノシート物質であり、
    前記伝送線路のそれぞれは、
    所定の厚さを有するナノシート誘電体と、
    前記ナノシート誘電体の上面と下面とに形成される導体面と、
    前記ナノシート誘電体と前記導体面との中央に信号線として形成されるストリップライン伝送線路と
    を含み、
    前記ナノシート誘電体の上部に形成される導体面と前記ナノシート誘電体の下部に形成される導体面との間には、多数のビアホールが形成されることを特徴とするミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナ。
  16. 前記第1多重ポートアンテナは、単一アンテナが複数個含まれ、前記複数個の単一アンテナが水平方向に配されてビームパターン(radiation pattern)が垂直偏波あるいは水平偏波を含み、
    前記第2多重ポートアンテナは、単一アンテナが複数個含まれ、前記複数個の単一アンテナが垂直方向に配されてビームパターン(radiation pattern)が垂直偏波あるいは水平偏波を含む請求項15に記載のミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナ。
  17. 前記単一アンテナ及び各伝送線路は、低損失ボンディングシートまたはボンディング溶液を使用して導体と誘電体シートとの接着力を強化するか、またはナノシート上に導体を蒸着して形成されることを含む請求項15に記載のミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナ。
  18. 前記単一アンテナは、
    パッチアンテナ、マイクロストリップパッチアンテナまたは対角線ラインタイプパッチアンテナの構造であり、前記信号変換部は、パッチであり、
    前記パッチアンテナまたはマイクロストリップアンテナは、
    金属からなり、底面に位置する接地板をさらに備え、
    前記誘電体基板は、前記接地板上に一定厚さの誘電体からなり、
    伝送線路一体形態の構造を有することを特徴とする請求項15に記載のミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナ。
  19. 前記単一アンテナは、ダイポールアンテナ、モノポールアンテナまたは多様なスロットを通じて具現されるスロットアンテナであることを特徴とする請求項15に記載のミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナ。
  20. 前記単一アンテナは、
    モバイル通信端末機に内蔵される内蔵型アンテナであって、PIFAであることを特徴とする請求項15に記載のミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナ。
  21. 請求項15に記載のミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟直角型多重ポートアンテナを備えるモバイル通信端末機。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102057314B1 (ko) * 2018-11-26 2020-01-22 주식회사 센서뷰 밀리미터파(mmWave) 대역용 전송선로 일체형 저손실 유연 다중 포트 안테나
WO2020171416A1 (en) 2019-02-19 2020-08-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device including antenna
KR20220028550A (ko) * 2020-08-28 2022-03-08 동우 화인켐 주식회사 회로 기판, 안테나 패키지 및 디스플레이 장치
WO2023171180A1 (ja) * 2022-03-08 2023-09-14 ソニーグループ株式会社 装置
KR20240075498A (ko) 2022-11-22 2024-05-29 주식회사 경우 고이득 특성을 갖는 슬롯 타입 안테나

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5823403U (ja) * 1981-08-04 1983-02-14 三菱電機株式会社 同軸導波管
JPS6384053A (ja) * 1986-09-29 1988-04-14 Toshiba Corp 同軸配線構造体
JP3186018B2 (ja) * 1995-07-27 2001-07-11 新光電気工業株式会社 高周波用配線基板
JP2003208823A (ja) * 2002-01-10 2003-07-25 Fujikura Ltd 高周波同軸ケーブル
JP2005051747A (ja) 2003-07-14 2005-02-24 Ngk Spark Plug Co Ltd アンテナ装置およびその製造方法
KR100714201B1 (ko) * 2005-04-19 2007-05-02 한국정보통신대학교 산학협력단 초 광대역 안테나
KR101195831B1 (ko) * 2005-12-30 2012-11-05 엘지전자 주식회사 패치안테나
EP1936741A1 (en) * 2006-12-22 2008-06-25 Sony Deutschland GmbH Flexible substrate integrated waveguides
KR100955801B1 (ko) * 2007-03-08 2010-05-06 주식회사 에이스테크놀로지 다중대역 내장형 안테나
CN102742076B (zh) * 2010-01-29 2015-02-25 株式会社东芝 天线元器件及其制造方法
WO2013183887A1 (ko) * 2012-06-04 2013-12-12 주식회사 아모그린텍 전자파 차폐시트, 그 제조방법 및 이를 구비한 내장형 안테나
CN104505600B (zh) * 2014-11-27 2017-04-26 国家电网公司 一种测量局部放电信号的开缝串联馈电微带天线阵
KR101926473B1 (ko) 2015-08-21 2018-12-10 주식회사 아모그린텍 웨어러블 플렉서블 인쇄회로기판 및 이를 이용한 웨어러블 스마트 장치
US10326205B2 (en) * 2016-09-01 2019-06-18 Wafer Llc Multi-layered software defined antenna and method of manufacture
WO2018125240A1 (en) 2016-12-30 2018-07-05 Intel Corporation Microelectronic devices designed with flexible package substrates with distributed stacked antennas for high frequency communication systems
JP6531786B2 (ja) * 2017-06-13 2019-06-19 Tdk株式会社 アンテナ装置及びこれを備える回路基板
WO2019026595A1 (ja) * 2017-07-31 2019-02-07 株式会社村田製作所 アンテナモジュールおよび通信装置
CN108376828B (zh) * 2018-01-25 2021-01-12 瑞声科技(南京)有限公司 天线系统及移动终端
KR102057314B1 (ko) * 2018-11-26 2020-01-22 주식회사 센서뷰 밀리미터파(mmWave) 대역용 전송선로 일체형 저손실 유연 다중 포트 안테나
CN215734330U (zh) * 2018-12-28 2022-02-01 株式会社村田制作所 通信装置

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