KR100562952B1

KR100562952B1 - 다양한 복사패턴을 갖는 다중 대역용 다기능마이크로스트립 스파이럴 안테나

Info

Publication number: KR100562952B1
Application number: KR1020030054148A
Authority: KR
Inventors: 박익모; 김명기
Original assignee: 박익모
Priority date: 2003-08-05
Filing date: 2003-08-05
Publication date: 2006-03-22
Also published as: KR20050015364A

Abstract

본 발명은 위상 천이기를 제어하여 스파이럴에 연결되는 급전선의 위상차를 조절함으로써 다중 주파수 대역에서 빔의 모양을 선택할 수 있는 다기능 마이크로 스트립 스파이럴 안테나에 관한 것으로, 특히 하위 주파수 대역에서 안테나 평면에 수직한 고정빔, 그리고 상위 주파수 대역에서의 수직빔, 코니컬 빔, 기운 빔 등 여러가지의 서로 다른 빔 패턴을 얻을 수 있으며, 각 주파수 대역에서 10% 이상의 넓은 대역폭을 가지는 다양한 복사패턴을 갖는 다중 대역용 다기능 마이크로스트립 스파이럴 안테나를 제공한다.

마이크로스트립 스파이럴 안테나

Description

다양한 복사패턴을 갖는 다중 대역용 다기능 마이크로스트립 스파이럴 안테나{Multi Functional Microstrip Spiral Antenna for Multiple-Band Operation Having Multi-Pattern Control}

도1a는 본 발명에 따른 다양한 복사패턴을 갖는 다중 대역용 다기능 마이크로스트립 스파이럴 안테나를 나타낸 사시도.

도1b는 도1a의 접지면에 형성된 스파이럴 안테나와 위상 천이기를 나타낸 평면도.

도2a 내지 도2e는 본 발명에 따른 다양한 복사패턴을 갖는 다중 대역용 다기능 마이크로스트립 스파이럴 안테나의 두 스파이럴에 급전되는 위상천이에 따른 복사패턴들을 나타낸 그래프.

도3a 내지 도3e는 본 발명에 따른 다양한 복사패턴을 갖는 다중 대역용 다기능 마이크로스트립 스파이럴 안테나의 전류분포를 나타낸 그래프.

도4는 본 발명에 따른 다양한 복사패턴을 갖는 다중 대역용 다기능 마이크로스트립 스파이럴 안테나의 두 스파이럴에 급전되는 위상 천이에 따른 전압 정재파비를 나타낸 그래프.

도5는 본 발명에 따른 다양한 복사패턴을 갖는 다중 대역용 다기능 마이크로 스트립 스파이럴 안테나의 두 스파이럴에 급전되는 위상천이에 따른 축비특성을 나타낸 그래프.

도6은 본 발명에 따른 다양한 복사패턴을 갖는 다중 대역용 다기능 마이크로스트립 스파이럴 안테나의 두 스파이럴에 급전되는 위상천이에 따른 이득 특성을 나타낸 그래프.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 기판 11 : 접지면

20 : 원형 슬롯 21 : 제1급전선

22 : 제2급전선 30 : 이중 스파이럴 안테나

31 : 스파이럴 암 40 : 전자기 흡수체

50 : 폼(Foam) 60 : 위상 천이기

61 : PIN 다이오드 70 : 전력 분배기

본 발명은 위상 천이기를 제어하여 스파이럴에 연결되는 급전선의 위상차를 조절함으로써 다중 주파수 대역에서 빔의 모양을 선택할 수 있는 다기능 마이크로 스트립 스파이럴 안테나에 관한 것으로, 특히 하위 주파수 대역에서 안테나 평면에 수직한 고정빔, 그리고 상위 주파수 대역에서의 수직빔, 코니컬 빔, 기운 빔 등 여 러가지의 서로 다른 빔 패턴을 얻을 수 있으며, 각 주파수 대역에서 10% 이상의 대역폭을 가지는 다양한 복사패턴을 갖는 다중 대역용 다기능 마이크로스트립 스파이럴 안테나를 제공한다.

일반적으로 스파이럴 안테나(spiral antenna)는 넓은 주파수 범위에서 복사패턴, 임피던스, 편파특성 등이 변하지 않는 주파수 독립(frequency independence) 특성을 나타내며, 소형의 구조로서 광대역 정합특성과 다양한 복사패턴을 얻을 수 있어 다기능 안테나에 적합한 복사 소자로 사용되고 있다.

그러나, 상기 일반적인 스파이럴 안테나는 안테나 중앙으로부터 급전을 해야하므로 급전선이 측면에서 접근할 수 없다. 그러므로 중앙에서 수직으로 급전하는 형태를 지닌다. 이는 안테나의 수직으로의 부피를 증가시키는 요인이 되므로, 근래에는 평면형태의 마이크로스트립 스파이럴 안테나들이 많이 제안되고 있다. 이러한 마이크로스트립 스파이럴 안테나는 안테나와 동일 평면상에서 급전되므로 안테나의 두께가 얇으며, 복잡한 발룬(balun) 등을 포함하지 않으므로 급전구조가 간단히 구현될 수 있는 장점을 가진다. 그러나 기존에 제안된 마이크로스트립 스파이럴 안테나들은 대역폭이 좁고, 단일 대역에서 동작하며 고정된 형태의 복사특성을 지니는 단점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여, 발룬(balun) 구조를 필요로 하지 않고 설계 및 제작이 용이한 마이크로 스트립 스파이럴 안테나의 구조를 사용하여 다중 대역에서 동작하며, 그 중 한쪽 대역에서 여러가지의 서로 다른 빔 모양을 가질 수 있는 다기능 마이크로 스트립 안테나를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 스파이럴 안테나와 급전선 사이에 위상 천위기(phase shifter)를 설치하여 스파이럴의 바깥쪽에 연결되는 두 개의 급전선의 위상차를 조절함으로써 여러 가지 스파이럴 모드의 빔 패턴을 얻을 수 있도록 하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상면에 형성된 접지면에 특정 반지름을 갖도록 형성된 원형의 슬롯과, 후면에 각각 위상천이기들이 설치된 두개의 급전선과, 상기 급전선들에 각각 연결된 양팔 스파이럴 암이 형성된 기판; 상기 기판 후면 하부에 부착되어 후면으로 방사되는 빔을 차단하기 위한 전자기 흡수체; 상기 기판과 전자기 흡수체 사이에 삽입되어 급전선의 접촉손실을 방지하기 위한 폼;을 포함하는 것을 특징으로 하는 다양한 복사패턴을 갖는 다중 대역용 다기능 마이크로 스트립 안테나를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 도1a 내지 도1b는 본 발명에 따른 다양한 복사패턴을 갖는 다중 대역용 다기능 마이크로스트립 스파이럴 안테나의 한 실시예를 나타낸 것으로, 접지면 상면 중앙에는 반지름이

인 원형의 슬롯(20)이 형성되고, 후면에는 전원을 공급하기 위한 두개의 급전선들(21, 22)과, 그 각각의 급전선상에 설치된 위상 천이기(60)들과, 그 위상 천이기들에 각각 연결된 양팔 스파이럴 안테나(30)가 형성되어 있는 기판(10)과; 상기 스파이럴 안테나가 형성된 기판(10) 하부에 부착된 전자기 흡수체(40)와; 상기 기판(10)과 전자기 흡수체(40) 사이에 삽입되어 급전선의 접촉손실을 방지하기 위한 폼(50, foam)으로 구성된다.

이때, 상기 전자기 흡수체는 슬롯 구조에 따라 발생하는 빔의 양방향 복사중 후방복사를 제거하여 원형슬롯이 위치한 전면으로의 주빔만의 복사가 이루어도록 한다. 상기 전자기 흡수체는 3.5 GHz이상에서 수직 입사파에 대하여 20 dB 이하의 반사도를 지니는 광대역 마이크로웨이브 흡수체이고, 폼은 유전율이 1.007로써 자유공간의 환경을 형성한다.

또한, 상기 스파이럴 암(31)과 제2 급전선(22) 사이에 설치되는 위상 천이기(60)는 다이오드(61) 두개를 선로에 직렬로 연결하여 시리즈 다이오드 스위치 라인 타입(series diode swiched line type)으로 설치한다.

또한, 상기 스파일럴 안테나(30)를 구성하는 스파이럴 암(31)은 아르키메디언 스파이럴(Archimedean spiral)의 형태를 취하며, 수학식1에 의해 구현된다.

여기서, r(

)는 스파이럴의 중심점으로부터 스파이럴 암(spiral arm)까지의 거리이며, 스파이럴의 중심점과 접지면에 위치한 슬롯의 중심점은 동일하다.

또한, 두 번째 스파이럴 암은 수학식 1을 사용하여 중심점을 기준으로 180° 회전시켜 얻은 대칭구조이다. 상기 상수

는 스파이럴 계수(spiral constant,

)로서 스파이럴의 증가율을 결정하며, 스파이럴의 선폭

와 스파이럴이 1회전하였을 경우의 암 사이의 거리

에 의해 결정된다. 즉 스파이럴 계수

는

이고, 상수

는 스파이럴의 안쪽 시작점과 중심점 사이의 거리이다. 또한 스파이럴의 회전각

(in radian)는

에서

까지 변하면서 스파이럴을 구현하게 되는데,

는 스파이럴의 안쪽 시작위치를 결정하고,

는 스파이럴의 최외각 암의 종단위치를 결정하는 변수이다.

본 발명에서는 원형 슬롯이 위치한 방향으로 RHCP(Right Hand Circular Polarization)를 얻기 위하여

값을

축으로부터 시계방향으로 회전하면서 증가하는 값으로 결정하였다(

).

또한, 주급전선으로부터 전력분배기(70)를 통하여 분리되어 두배의 저항값을 갖는 급전선은 위상 천이기를 통하여 다양한 위상차를 가지고 두 스파이럴의 끝단에 연결된다. 상기 위상 천이기는 두 스파이럴 암에 이르는 전류의 위상을 조절함으로써 다양한 복사모드를 발생시킨다.

본 발명에 따른 다양한 복사패턴을 갖는 다중 대역용 다기능 마이크로스트립 스파이럴 안테나의 특성을 설명하기 위한 실시예로서, 비유전율

이며, 두께

인 RT Duroid 5880 기판을 사용하고, 안테나의 구성 변수는 원형 슬롯 반지름

,

의 급전선 폭

,

선로인 스파이럴 선폭

, 스파이럴 1회전시 암 사이의 간격

, 스파이럴 계수

, 스파이럴 시작 각

그리고 스파이럴 종단각

로 안테나를 제작하였다.

일반적으로 스파이럴 안테나는 하나 또는 여러 개의 스파이럴로 구성될 수 있다. 급전부를 고려하지 않은 이상적인 양팔 스파이럴 복사기(ideal two-arm spiral radiator)를 통하여 복사원리를 설명하면, 양팔 스파이럴의 기본 모드(mode 1, sum mode)는 안쪽 중심부에서 두 암에 역위상(180°out of phase) 급전을 하는 것인데, 전류가 진행을 하면서 그 주파수에 대하여 스파이럴 원주가 1파장(1

)이 되는 곳에서 인근 암의 전류와 동위상이 되는 복사 조건을 만족하게 되며 안테나 평면에 수직한 방향을 향하는 원형 편파의 빔을 형성한다. 이와 같이 스파이럴 암 상에서 실제 특정 주파수에 대하여 복사가 발생하는 영역을 복사 영역(radiating region or active region)이라 부른다. 두 번째 복사모드(mode 2, difference mode)는 급전부에 동위상(in phase) 급전을 할 경우이며, 급전단에서 동위상이었던 전류가 인근 암의 전류와 다시 동위상이 되기 위해서는 스파이럴의 원주가 2파장(

)이 되는 영역에 이르러야 한다. 즉, 두 번째 모드의 복사 영역은 첫 번째 모드의 경우에 비하여 바깥쪽 스파이럴 암에 위치하게 되며 전방향성 코니컬 형태의 빔이 발생한다.

그러나, 본 발명의 다양한 복사패턴을 갖는 다중 대역용 다기능 마이크로스 트립 스파이럴 안테나의 스파이럴은 일반적인 스파이럴과 반대로 스파이럴의 최외각 종단부에서 급전이 되지만, 스파이럴의 기본적인 복사원리는 모두 적용된다. 즉 최외각 스파이럴의 원주가 1파장되는 주파수에서부터 첫 번째 복사모드가 발생하기 시작하며, 주파수가 증가함에 따라 복사영역이 안쪽으로 이동한다. 그리고 최외각 스파이럴의 원주가 2파장이 되는 주파수에서는 두 번째 복사모드가 시작된다.

본 발명에서는 상기 기판 상면에 형성된 원형 슬롯의 반지름 11.5 mm에 대하여 최적화 된 구조는 5.25 GHz 대역에서 첫 번째 복사모드를, 10.5 GHz에서 두 번째 복사모드를 갖도록 제조하였고, 이로 인해 스파이럴에 이르는 급전선로들에 각각 설치된 위상 천이기를 통해 인가할 수 있는 위상은 두 가지씩 총 4가지의 위상 조합이 가능하다.

표 1은 위상 천이기를 통하여 인가할 수 있는 각각의 위상조합과 그에 따른 빔 특성을 나타낸 것이다.

특성 위상 천이기	5.25GHz		10.5GHz
특성 위상 천이기	위상차	빔 패턴	위상차	빔 패턴
Case 1	180°	Normal	360°	코니컬
Case 2			180°	Nomal
Case 3			(+)90°	로 기울어짐
Case 4			(-)90°	로 기울어짐

표1에서 경우 1(Case 1)은 두 스파이럴에 이르는 급전선의 위상차가 5.25 GHz에 대하여 역위상 조건이므로 도2a와 도시된 바와 같이 안테나 평면에 수직한 방향을 향하는 빔을 가지게 되며, 그 두 배의 주파수(10.5 GHz)에서는 동위상(360°phase difference)으로 인가되므로 도2b에 도시된 바와 같이 코니컬 형태의 전방향성 빔이 형성된다.

또한, 경우 2(Case 2)는 10.5 GHz에 대하여 역위상 조건을 인가하는 것으로, 도2c에 도시된 바와 같이 안테나 평면에 수직한 방향을 향하는 빔을 나타낸다. 상기 경우 2를 포함한 이후의 경우에서는 5.25 GHz에서의 빔 특성은 고려하지 않는다.

또한, 경우 3(Case 3)과 경우 4(Case 4)는 한쪽 급전선의 위상이 90°앞서거나 늦은 경우로서, 경우 3은 도2d에 도시된 바와 같이 각각 특정 수평방향(

)으로 수직에서 30°정도 기운 빔이 형성되고, 경우 4는 도2e에 도시된 바와 같이 경우 3과 반대방향(

)으로 수직에서 약 30°정도 기운빔을 복사한다.

따라서, 위상천이 조작에 의하여 5.25 GHz에서의 수직빔과 10.5 GHz에서의 4가지의 서로 다른 복사 패턴을 선택적으로 얻을 수 있다.

도2a 내지 도2e와 같이 빔 패턴이 급전위상에 따라 변화하는 원리를 살펴보기 위하여, 도3a 내지 도3e에 도시된 바와 같은 위상차로 급전될 경우 스파이럴 암 상에서의 계산된 전류 분포를 비교하였다. 스파이럴 안테나는 진행파 (traveling wave) 안테나이므로 복사영역에서 전류가 점진적으로 감소하게 된다.

도3a 내지 도3e에서

축은 스파이럴의 바깥쪽 종단부로부터 스파이럴 암의 안쪽으로의 길이를 나타내는데, 축상의 0점을 기점으로 좌측은 첫 번째 스파이럴 암이고 우측은 대칭 회전된 두 번째 스파이럴 암을 의미한다. 임의의

로부터

까지 감긴 스파이럴 암의 길이는 수학식2로부터 구할 수 있다. 수학식2에서의 변수는 수학식1에서 사용한 변수와 동일하며, 이를 통하여 구한 스파이럴 암의 총 길이는 약 108mm였다.

도3a는 5.25 GHz에 대하여 역위상 급전된 경우 1(Case 1)의 전류분포를 나타낸 것으로, 두 스파이럴의 바깥쪽 급전부에서부터 전류가 감소하기 시작함을 알 수 있다. 그러므로 스파이럴의 최외각 1회전 부분이 복사영역이고, 이 영역이 5.25 GHz에 대하여 약 1파장이 되므로 안테나 평면에 수직한 방향을 향하는 빔이 형성될 것임을 알 수 있다. 또한, 두 스파이럴 암이 동일한 전류분포를 가지므로 대칭적인 복사패턴이 형성될 것이 예측된다.

다음에 도3b는 경우 1의 10.5 GHz에서의 전류분포를 나타낸 것으로, 전류가 급전부에서부터 감소하므로 도3a와 같이 복사영역이 스파이럴의 바깥쪽 1회전 영역임을 알 수 있다. 그러나 이 영역은 10.5 GHz에 대하여 원주의 길이가 2파장이 되 므로 두 번째 복사모드(mode 2)인 코니컬 빔이 형성되며, 두 스파이럴 암의 동일한 전류분포로부터 전방향성의 대칭적인 빔이 형성된다.

또한, 도3c는 역위상으로 급전된 경우 2(Case 2)의 10.5 GHz에서의 전류분포를 나타낸 것으로, 이 경우에는 70mm 이후의 암 영역에서 전류가 일정하게 감소하기 시작하므로 실제 복사 영역이 스파이럴 안쪽으로 이동하였음을 확인 할 수 있다. 이것은 역위상 급전하였으므로 스파이럴의 첫 번째 모드(mode 1)로서 동작해야 하는데, 스파이럴 원주의 길이가 1 파장이 되는 영역이 제안된 안테나에서 안쪽에 존재하기 때문이다.

또한, 도3d는 경우 3(Case 3)의 전류분포로서 두 급전선의 위상이 90°차이를 가질 때이며, 물리적으로는 스파이럴 암 1이

만큼 길다. 스파이럴 암 1의 전류분포는 코니컬 빔을 형성하는 도3b와 유사하고, 스파이럴 암 2에서는 수직빔을 형성하는 도3c의 형태와 유사한 전류분포를 나타낸다. 이 경우에 복사영역은 첫 번째 복사모드와 두 번째 복사모드의 복사영역 사이에 존재하게 된다. 인근 암의 전류가 동위상이 될 경우에는 복사가 발생하고 역위상이 될 경우에는 복사가 상쇄되는데, 복사 영역 상에서 비대칭적인 전류의 분포로 인해 특정방향(

)으로 기운 빔이 형성된다.

또한, 도3e는 도3d와 동일한 복사원리를 가지는 경우 4(Case 4)의 전류분포로서 스파이럴 암 2가

만큼 길게 되므로 빔이 도3d의 경우와 반대방향(

)으로 기우는 차이만을 가진다. 이와 같이 다중 스파이럴 안테나(multi-arm spiral antenna)에서의 빔의 형태는 스파이럴 안테나 동작원리에서 서로 크기가 다른 동심원들을 가정할 때, 여러 개의 동심원들 상에 위상이 서로 같아지는 부분들이 발생하게 되는데 위상이 같아지는 방향으로 전파가 최대 복사되는 진행파 겹 루프 (nested traveling wave loops) 로써 간단히 설명될 수 있다.

상술한 바와 같이 스파이럴 안테나는 급전위상에 따라서 복사영역이 서로 다른 곳에 위치하며, 비대칭적인 전류 분포에 의하여 기운 빔이 형성된다는 사실을 확인할 수 있다. 그리고 복사영역의 다음 구간에서는 반사파가 적게 나타나므로 축비가 낮을 것을 예상할 수 있다.

다음에 도4는 1.6 V의 직류 바이어스를 인가하여 위상 천이기를 동작시켜 측정된 안테나의 전압 정재파비를 나타낸 것으로, 경우 1에서는 4.43 GHz∼5.95 GHz 구간(수직빔 구간)과 9.9 GHz∼11.7 GHz 구간(코니컬빔 구간)의 두 구간에서 VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) 2 이하의 정합특성을 가지며, 나머지 경우에서도 공통적으로 10.17 GHz∼11.4 GHz의 영역에서 양호한 정합특성을 나타내었다.

또한, 도5는 각 경우에 대한 최대 복사방향으로의 계산된 축비를 나타낸 것으로, 경우 1에서는 5 GHz 이후의 첫 번째 복사모드 영역과 9.5 GHz 이후의 두 번째 복사모드 영역에서 3 dB 이하의 축비를 나타내었다. 이 때 10 GHz 대역에서는 코니컬 빔이 형성되므로 최대복사 방향인

수평 전 방향에 대한 평균값을 취하였다. 나머지 경우에서도 공통적으로 10.5 GHz 영역에서 3 dB 이하의 축비를 나 타내었다. 실제 측정 시에는 유한 접지면의 영향과 전자파 흡수체로부터의 반사로 인하여 특정주파수에서 축비가 다소 높아지기는 하였으나 대체로 양호한 특성을 얻을 수 있으며, 도2a 내지 도2e의 측정된 복사패턴으로부터 이를 확인 할 수 있다.

또한, 도6은 각 경우에 대한 최대 복사방향으로의 계산된 원형편파 이득(circular polarization gain)을 나타낸 것으로, 경우 1에서는 첫 번째 모드의 5.25 GHz 영역에서 최대 4 dBi, 평균 3 dBi 이상의 이득을 가진다. 실제 측정 시에는 4.3 dBi의 최대이득을 얻을 수 있었다. 또한 경우 1의 10.5 GHz 영역에서는 코니컬 빔이 형성되어 수평 전 방향으로 전력이 분산되기 때문에 최대 복사방향인

방향으로 평균 1 dBi의 이득을 갖게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 다양한 복사패턴을 갖는 다중 대역용 다기능 마이크로스트립 스파이럴 안테나는 양팔 마이크로스트립 스파이럴 안테나를 이용하여 고정빔을 가지는 5.25 GHz 대역과 수직빔, 코니컬 빔, 기운 빔 등과 같이 빔 제어가 가능한 10.5 GHz 대역의 두 주파수 대역에서 동작하며, 위상천이에 따라 발생하는 여러 모드의 전류분포에 따라 복사 특성이 변하므로 동위상과 역위상 급전시에는 두 스파이럴 암에 대칭적인 전류가 분포되어 안테나 축에 대칭적인 복사패턴이 형성되었고, 그 외의 경우에는 두 스파이럴 암의 비대칭적 전류분포로 인하여 빔이 기울게 된다. 따라서, 동위상 급전시에는 최외각 스파이럴 암 영역이 복사 영역이 되며, 역위상 급전시에는 복사영역이 보다 안쪽 스파이럴 암 영역으로 이동한다.

또한, 본 발명의 안테나는 5.25 GHz 대역과 10.5 GHz의 두 대역에서 약 10% 이상의 임피던스 대역폭을 가지며, 지향성 빔의 경우 약 3 dBi, 무지향성 빔의 경우 약 1 dBi의 이득을 갖는 것으로 계산되었다. 그리고 5.25 GHz 대역에서는 계산치와 유사한 이득을 얻을 수 있었으나, 10.5 GHz 영역에서는 스위칭 소자의 손실로 인하여 2∼3 dB 낮은 이득을 얻었는데, 이는 향상된 성능의 스위칭 소자를 사용하거나 MEMS 스위치의 사용으로 개선될 수 있다.

또한, 본 발명의 안테나는 광대역폭을 가지는 단일 안테나로서 다중대역에서 사용가능하며, 급격히 변하는 전파 환경에서 지향성을 조정함으로써 송수신 효율을 높일 수 있는 다기능 안테나로 사용 가능하며 위상천이기의 동작의 조합을 변화시킴으로써 여러 대역에서 다양한 복사패턴을 갖는 다중 대역용 다기능 마이크로스트립 스파이럴 안테나로 설계할 수 있다.

Claims

상면에 형성된 접지면에 특정 반지름을 갖도록 형성된 원형의 슬롯과, 후면에 각각 위상천이기들이 설치된 두개의 급전선과, 상기 급전선들에 각각 연결된 양팔 스파이럴 암이 형성된 기판;

상기 기판 후면 하부에 부착되어 후면으로 방사되는 빔을 차단하기 위한 전자기 흡수체;

상기 기판과 전자기 흡수체 사이에 삽입되어 급전선의 접촉손실을 방지하기 위한 폼;

을 포함하는 것을 특징으로 하는 다양한 복사패턴을 갖는 다중 대역용 다기능 마이크로 스트립 안테나.
제 1 항에 있어서,

상기 양팔 스파이럴은 아르키메디언 스파이럴 형태이고 각각의 스파이럴이 대칭구조인 것을 특징으로 하는 다양한 복사패턴을 갖는 다중 대역용 다기능 마이크로스트립 스파이럴 안테나.
제 1 항에 있어서,

상기 위상 천이기는 다이오드 두 개를 선로에 직렬로 연결하여 시리즈 다이오드 스위치 라인 타입으로 형성한 것을 특징으로 하는 다양한 복사패턴을 갖는 다중 대역용 다기능 마이크로스트립 스파이럴 안테나.
제 1 항에 있어서,

상기 위상 천이기는 스위칭 동작의 조합을 통하여 스파이럴 암에 입력되는 전류의 위상차를 조절함으로써 광대역폭을 가지며 다양한 복사모드를 발생시키는 것을 특징으로 하는 다양한 복사패턴을 갖는 다중 대역용 다기능 마이크로스트립 스파이럴 안테나.