KR100662249B1 - 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나 및 이를 이용한 배열 안테나 - Google Patents

회전하는 마이크로스트립 패치 안테나 및 이를 이용한 배열 안테나 Download PDF

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노행숙
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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나 및 이를 이용한 배열 안테나에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 패치 안테나가 존재하는 한 면(1차 면)의 입/출력 단자와 외부와의 신호 전달을 위한 다른 면(2차 면)의 입/출력 단자간에, 1차면 또는 2차면 중 하나의 면이 회전하게 되는 경우, 케이블 또는 전자기적 결합을 이용하여 RF 신호를 전송함으로써, 전송 선로의 형태, 회전 매질의 회전각도 또는 단자의 위치 변화에 따른 신호 특성의 변화 없이, 저 손실로 전송이 가능하고, 작은 면적으로 구현이 가능하며, 제작 및 조립이 간편하고, 다양한 초고주파 회로에 적용할 수 있는 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나 및 이를 이용한 배열 안테나를 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나로서, 패치와 접지면을 통해 결합되어, 상기 패치와 함께 임의의 방향으로 소정 각도 회전하며 마이크로스트립 패치 안테나의 송/수신 신호를 초고주파 신호 전송 경로인 전송 선로를 통해 입력 및 출력하기 위한 제 1 기판층; 상기 제 1 기판층 하부에 이격되어 상기 제 1 기판층과 신호를 초고주파 신호 전송 경로인 전송 선로를 통해 송/수신하기 위한 제 2 기판층 및 상기 제 1 기판층의 회전을 허용하며 상기 제 1 기판층과 제 2 기판층간에 신호를 전송하기 위한 층간 신호 전송부를 포함하되, 상기 층간 신호 전송부는, 상기 제 1 기판층의 전송 선로와 상기 제 2 기판층의 전송 선로 간의 전자기적 결합을 이용하여 층간 신호를 전달하는 것을 특징으로 함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 마이크로 스트립 패치 안테나 등에 이용됨.
마이크로 스트립, 배열 안테나, 환형 전송 선로, 조각 환형 전송 선로

Description

회전하는 마이크로스트립 패치 안테나 및 이를 이용한 배열 안테나{Circulating Microstrip Patch Antenna and Array Antenna using it}
도 1a는 종래의 회전하는 안테나의 일실시예 사시도,
도 1b는 종래의 다수의 신호 전송 선로를 갖는 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나의 실시예 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 케이블 전송 선로를 갖는 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나의 일실시예 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 전자기적 결합을 이용한 전송 선로를 갖는 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나의 일실시예 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 360도 회전하는 환형 전송 선로를 갖는 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나의 일실시예 투시도,
도 5는 본 발명에 따른 조각 환형 전송 선로를 갖는 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나의 일실시예 투시도,
도 6은 본 발명에 따른 제 3 기판층을 더 포함하는 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나의 일실시예 투시도,
도 7은 본 발명에 따른 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나를 이용한 배열 안테나의 일실시예 구성도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
110 : 제 1 기판층 120a : 제 1 입력 단자
150b : 제 1 출력 단자 120b : 제 2 입력 단자
150a : 제 2 출력 단자 130 : 동축 케이블
140 : 제 2 기판층 160 : 초고주파 전송 선로
170 : 접지면 180 : 환형 전송 선로
190 : 원형 전송 선로 200 : 조각 환형 전송 선로
112 : 제 3 기판층 114 : 송/수신 급전부
300 : 회전 방사 소자 310 : 회전 구동부
320 : 회전 제어부
본 발명은 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나 및 이를 이용한 배열 안테나에 관한 것으로, 보다 상세하게는 송수신 겸용 안테나에 있어서 편파 특성을 개선하기 위하여 안테나를 회전시키는 것이 가능한 마이크로스트립 패치 안테나 및 이를 이용한 배열 안테나에 관한 것이다.
도 1a는 종래의 회전하는 소자를 이용한 안테나의 일실시예 사시도이고, 도 1b는 종래의 다수의 신호 전송 선로를 갖는 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나의 실시예 구성도이다.
일반적으로 안테나의 회전을 요하는 경우에는 송수신을 분리하여 안테나를 구성하거나, 도 1a에 도시된 바와 같이 혼 안테나(10)와 같은 회전 가능한 안테나 소자를 이용하거나, 또는 도 1b에 도시된 바와 같이 안테나에 다수의 신호 전송 선로를 구비하여 회전에 따라 선택적으로 신호 전송 선로를 구성하는 방법을 사용한다.
이 때, 기판을 이용하는 송수신 겸용의 마이크로 스트립 형태의 패치 안테나의 경우에는 회전이 용이하지 않기 때문에, 회전이 필요한 경우 도 1b와 같이 마이크로스트립 안테나(20)에 다수의 신호 전송 선로(21)를 구성하여 신호 선택기(22)로부터 회전 각도에 따라 선택적으로 인입 선로를 결정함으로써 안테나의 회전에 따른 신호 전송을 지원한다.
하지만, 이렇게 다수의 신호 전송 선로를 이용하여 선택적으로 신호를 공급받는 구조로는 안테나의 최적의 성능을 구현할 수 없을 뿐만 아니라, 작은 면적 상에서 구현이 곤란하고, 제작 및 조립이 복잡하게 되며, 상당한 신호 감쇄가 발생하고, 다양한 초고주파 회로에 확장시켜 적용할 수 없는 문제가 있다.
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위하여 제안된 것으로, 패치 안테나가 존재하는 한 면(1차 면)의 입/출력 단자와 외부와의 신호 전달을 위한 다른 면(2차 면)의 입/출력 단자간에, 1차면 또는 2차면 중 하나의 면이 회전하게 되는 경우, 케이블 또는 전자기적 결합을 이용하여 RF 신호를 전송함으로써, 전송 선로의 형태, 회전 매질의 회전각도 또는 단자의 위치 변화에 따른 신호 특성의 변화 없이, 저 손실로 전송이 가능하고, 작은 면적으로 구현이 가능하며, 제작 및 조립이 간편하고, 다양한 초고주파 회로에 적용할 수 있는 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나 및 이를 이용한 배열 안테나를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나로서, 패치와 접지면을 통해 결합되어, 상기 패치와 함께 임의의 방향으로 소정 각도 회전하며 마이크로스트립 패치 안테나의 송/수신 신호를 초고주파 신호 전송 경로인 전송 선로를 통해 입력 및 출력하기 위한 제 1 기판층; 상기 제 1 기판층 하부에 이격되어 상기 제 1 기판층과 신호를 초고주파 신호 전송 경로인 전송 선로를 통해 송/수신하기 위한 제 2 기판층 및 상기 제 1 기판층의 회전을 허용하며 상기 제 1 기판층과 제 2 기판층간에 신호를 전송하기 위한 층간 신호 전송부를 포함하되, 상기 층간 신호 전송부는, 상기 제 1 기판층의 전송 선로와 상기 제 2 기판층의 전송 선로 간의 전자기적 결합을 이용하여 층간 신호를 전달하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나로서, 패치와 접지면을 통해 결합되어, 상기 패치와 함께 임의의 방향으로 소정 각도 회전하며 마이크로스트립 패치 안테나의 송/수신 신호를 입력 및 출력하기 위한 제 1 기판층; 상기 제 1 기판층 하부에 이격되어 상기 제 1 기판층과 신호를 송/수신하기 위한 제 2 기판층 및 상기 제 1 기판층의 회전을 허용하며 상기 제 1 기판층과 제 2 기판층간에 신호를 전송하기 위한 층간 신호 전송부를 포함하되, 상기 제 1 기판층은, 송신 신호를 입력받기 위한 제 1 입력 단자; 및 수신 신호를 출력하기 위한 제 1 출력 단자를 포함하고, 상기 제 2 기판층은, 상기 제 1 입력 단자로 신호를 출력하기 위한 제 2 출력 단자; 및 상기 제 1 출력 단자로부터 신호를 입력받기 위한 제 2 입력 단자를 포함하며, 상기 층간 신호 전송부는, 상기 제 1 입력 단자 및 제 2 출력 단자를 동축 케이블을 이용하여 연결하고, 상기 제 2 입력 단자 및 제 1 출력 단자를 동축 케이블을 이용하여 연결한 구조인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 다수의 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나를 이용한 배열 안테나로서, 임의의 방향으로 소정 각도 회전하며 초고주파 신호를 자유 공간과 송/수신하기 위한 다수의 회전 방사 소자; 및 상기 다수의 회전 방사 소자 각각을 소정의 각도로 회전시키기 위한 회전 구동부를 포함하고, 상기 회전 방사 소자는 임의의 방향으로 소정 각도 회전하며 마이크로스트립 패치 안테나의 송/수신 신호를 입력 및 출력하기 위한 제 1 기판층; 상기 제 1 기판층 하부에 이격되어 상기 제 1 기판층과 신호를 송/수신하기 위한 제 2 기판층; 및 상기 제 1 기판층의 회전을 허용하며 상기 제 1 기판층과 제 2 기판층간에 신호를 전송하기 위한 층간 신호 전송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 또한, 동일한 작용을 하는 구성 요소는 비록 다른 도면에 기재될 경우라도 참조 부호를 동일하게 함으로써 중복된 설명을 생략할 수 있도록 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 케이블 전송 선로를 갖는 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나의 일실시예 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 케이블 전송 선로를 갖는 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나는 임의의 방향으로 소정 각도 회전하는 마이크로스트립 구조의 제 1 기판층(110), 안테나가 송신할 초고주파 신호를 입력받기 위한 제 1 입력 단자(120a), 안테나가 수신하는 초고주파 신호를 출력하기 위한 제 1 출력 단자(150b), 제 1 기판층(110) 하부에 이격되어 고정된 마이크로스트립 구조의 제 2 기판층(140), 제 1 입력 단자(120a)로 초고주파 신호를 출력하기 위한 제 2 출력 단자(150a), 제 1 출력 단자(150b)로부터 초고주파 신호를 입력받기 위한 제 2 입력 단자(120b), 제 1 입/출력 단자(120a, 150b)와 제 2 입/출력 단자(150a, 120b) 간에 신호를 전달하는 동축 케이블(130) 및 제 1 기판층(110)과 제 2 기판층(140)의 상부와 하부에 위치한 접지면(170)을 포함한다.
여기서, 제 1 기판층(110)과 제 2 기판층(140)이 소정의 간격으로 이격되어 회전하도록 하는 구조는 고무 등과 같은 일반적인 비유전체 재질의 기구물 및 모터 등과 같은 공지의 회전 구동부를 이용하여 구현 가능함은, 당업자에게 자명하며, 또한 기판층의 회전 장치 그 자체 및 구조는 본 발명의 기술적 요지와 무관한바, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 다시 말해, 본 발명의 기술적 요지는 안테나를 회전시키는 장치 및 구조에 있는 것이 아니라, 회전하는 안테나의 신호를 보다 효과적이고 용이하게 전달할 수 있는 신호 전달 구조에 그 기술적 요지가 있다.
이 때, 상기 제 1 입/출력 단자(120a, 150b) 및 제 2 입/출력 단자(150a, 120b)는 환형, 원판형 또는 조각 환형 등의 임의의 형태의 초고주파 전송 선로(160)와 연결되어 기판층의 신호를 입/출력한다.
또한, 상기 입력 단자(120a, 120b)는 출력 단자로도 동작할 수 있고, 상기 출력 단자(150b, 150a) 역시 입력 단자로도 동작할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서 자명한 것이라 할 수 있다.
임의의 방향으로 소정 각도 회전하는 기능을 가지는 제 1 기판층(110)상의 상기 제 1 입/출력 단자(120a, 150b)를 통해 수신(혹은 송신)된 신호는 회전 각도의 최대 허용 범위에 상응하는 길이의 동축 케이블(130)을 통하여 고정되어 있는 제 2 기판층(140) 상의 제 2 입/출력 단자(150a, 120b)로 전달되므로, 회전각도 또는 단자의 위치가 변하더라도 일정한 특성의 신호를 끊김 없이 전송하는 것이 가능하게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 전자기적 결합을 이용한 전송 선로를 갖는 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나의 일실시예 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전자기적 결합을 이용한 전송 선로를 갖는 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나의 상기 두 기판층(110, 140) 간에 존재하는 입/출력 단자간(120a와 150a 간 및 120b와 150b간)의 신호 전송은 초고주파 전송 선로(160)의 간접적인 전자기적 결합을 통해 이루어진다.
이 때, 양 기판층의 초고주파 전송 선로(160)는 전자기적 결합을 통한 신호 전송을 위하여 동일한 형태와 크기로 수직면 상에 중첩되도록 배치됨으로써, 제 1 기판층(110)이 회전하더라도, 신호 특성의 변화없이 양 기판층 간에 무중단 신호 전송을 가능하게 한다. 이러한 초고주파 전송 선로(160)에 대한 구체적인 실시예는 관련 도면을 참조하여 후술하기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 360도 회전 가능한 환형 전송 선로를 갖는 회전 가능한 마이크로스트립 패치 안테나의 일실시예 투시도로서, 환형 전송 선로 및 원형 패치 상에 위치하는 입출력 단자를 이용한 초고주파 전송 회로를 나타낸다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 기판층(110)내 원판 형태의 패치 구조인 원형 전송 선로(190)상에 위치하는 제 1 입력 단자(120a)는 제 2 기판층(140)상의 소정의 직경을 갖는 원판형 전송 선로(190) 상에 위치하는 제 2 출력 단자(150a)와 간접적인 전자기적 결합을 통하여 연결됨으로서 신호를 전송한다.
또한, 제 1 기판층(110)상의 속이 빈 원판 모양의 패치 구조인 환형 전송 선로(180)상에 위치하는 제 2 출력 단자(150b)는 제 2 기판층(140)상의 환형 전송 선로(180) 상에 위치하는 제 2 입력 단자(120b)와 간접적인 전자기적 결합을 통하여 연결됨으로서 신호를 전송한다.
환형 전송 선로(180) 및 원형 전송 선로(190)의 전송 선로 두께는 동작 주파 수 및 기판 특성, 입/출력 단자와의 임피턴스 매칭을 고려하여 최적화 된 값으로 결정된다.
도 5는 본 발명에 따른 임의 각도로 회전하는 조각 환형 전송 선로를 갖는 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나의 일실시예 투시도이다.
상기 제 1 기판층(110)의, 상기 환형 전송 선로(180)의 일정 부분을 조각낸 형태인 조각 환형 전송 선로(200)와 연결된 제 1 출력 단자(150b)는 상기 제 2 기판층(140)상의 조각 환형 전송 선로(200)와 연결된 제 2 입력 단자(120b)와 간접적인 전자기적 결합을 통하여 연결함으로서 신호를 전송하고, 상기 제 2 기판층(140)상의 소정 직경을 갖는 원형 전송 선로(190) 상에 존재하는 제 2 출력 단자(150a)는 상기 제 1 기판층(110)내 원형 전송 선로(190)상의 제 1 입력 단자(120a)로 신호를 전송한다.
조각 환형 전송 선로(200)의 그 내부 및 외부의 호의 각도는 회전하는 제 1 기판층(110)과 고정된 제 2 기판층(140)간의 회전 각도의 최대 허용 범위에 따라 결정된다.
도 6은 본 발명에 따른 제 3 기판층을 더 포함하는 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나의 일실시예 투시도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나는 송/수신 겸용으로 안테나가 동작할 수 있도록, 도 4의 제 1 기판층(110) 상부에 두개의 급전 포트가 일체형으로 구비된 송/수신 급전부(114)를 포함하는 제 3 기판층(112)을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에서는 도 4의 실시예에 제 3 기판층이 더 포함된 구조를 나타내고 있으나, 도 2 및 도 5의 실시예와 같은 다양한 실시예의 제 1 기판층 상부에도 동일하게 적용 가능함은 자명하다.
제 3 기판층(112)은 송/수신 급전부(114)에 의하여 두 개의 전송 선로(송신용과 수신용)와 하부에 접지면(170)을 갖는 기판 위의 마이크로스트립 구조의 패턴으로 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 안테나 성능을 갖는다. 즉, 제 3 기판층(112)은 그 자체로서 송신용 단자 및 수신용 단자가 존재하는 마이크로스트립 패치 안테나이다. 제 3 기판층(112)의 접지면(170)은 제 1 기판층(110)의 접지면과 붙어서 동일 접지면을 이루게 되어, 제 3 기판층(112)과 제 1 기판층(110)은 함께 회전하게 된다.
제 3 기판층(112)은 제 1 기판층(110)과 접지면(170)을 통해 결합되어, 제 3 기판층(112)의 안테나 특성이 제 1 기판층(110)의 신호 전송 선로에 영향을 주지 않는다. 따라서, 제 1 기판층(110)과 제 2 기판층(140)은 전술한 바와 같이 일정 간격을 가지며 이격되어 일정 각도로의 회전 시에도 안정적으로 신호를 전송할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나를 이용한 배열 안테나의 일실시예 구성도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 안테나 배열에 의해 안테나의 지향 특성을 향상시키기 위해 본 발명에 따른 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나 다수를 일정 간격으로 배열한 구조의 상기 배열 안테나는, 본 발명에 따른 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나인 다수의 회전 방사 소자(300), 회전 방사 소자(300) 각각과 전기적으로 연결되어 회전 방사 소자(300)를 회전시키기 위한 회전 구동부(310) 및 회전 제어부(320)를 포함한다.
상기 배열 안테나에서 각각의 회전 방사 소자(300)가 회전을 요하는 경우, 회전 제어부(320)의 명령에 근거하여 일정 각도로 회전 구동부(310)에서 회전 방사 소자(300) 각각을 회전시킨다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, 송수신 겸용 마이크로스트립 패치 안테나에 있어서, 위성과 안테나의 위치 변화에 의해 발생하는 편파 손실을 감소시키기 위해 패치 안테나를 회전시키는 경우, 송수신 겸용 안테나의 회전에 의해 발생하는 초고주파 신호의 특성 변화를 최소한으로 억제할 수 있으며, 소형으로 제작이 용이한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 서로 다른 기판층에 위치하는 두 쌍의 입력 단자와 출력 단자사이의 초고주파 신호를 전송함에 있어서 한층 또는 두층 모두 회전을 필요로 하는 경우에 모두 적용 가능하며, 입출력 단자 및 그와 연결된 전송 선로를 회전하면 서도 신호의 감쇄 또는 신호의 끊김 현상 없이 원활하게 에너지를 전송할 수 있는 효과가 있으며, 나아가 패치 안테나를 신뢰성을 유지하며 용이하게 회전시킴으로써 최적의 편파 특성을 구현할 수 있는 효과가 있다.

Claims (14)

  1. 패치와 접지면을 통해 결합되어, 상기 패치와 함께 임의의 방향으로 소정 각도 회전하며 마이크로스트립 패치 안테나의 송/수신 신호를 초고주파 신호 전송 경로인 전송 선로를 통해 입력 및 출력하기 위한 제 1 기판층;
    상기 제 1 기판층 하부에 이격되어 상기 제 1 기판층과 신호를 초고주파 신호 전송 경로인 전송 선로를 통해 송/수신하기 위한 제 2 기판층 및
    상기 제 1 기판층의 회전을 허용하며 상기 제 1 기판층과 제 2 기판층간에 신호를 전송하기 위한 층간 신호 전송부
    를 포함하되,
    상기 층간 신호 전송부는,
    상기 제 1 기판층의 전송 선로와 상기 제 2 기판층의 전송 선로 간의 전자기적 결합을 이용하여 층간 신호를 전달하는 것
    을 특징으로 하는 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기판층의 전송 선로와 상기 제 2 기판층의 전송 선로는 상호 간의 전자기적 결합을 위하여 동일한 형태의 마이크로스트립 패치 구조로 수직면 상에서 중첩되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 기판층은,
    송신 신호를 입력받기 위한 제 1 입력 단자;
    수신 신호를 출력하기 위한 제 1 출력 단자;
    상기 제 1 입력단자와 연결되어 초고주파 신호 전송 경로를 제공하기 위한 제 1 기판층의 제 1 전송 선로; 및
    상기 제 1 출력 단자와 연결되어 초고주파 신호 전송 경로를 제공하기 위한 제 1 기판층의 제 2 전송 선로
    를 포함하고,
    상기 제 2 기판층은,
    상기 제 1 입력 단자로 신호를 출력하기 위한 제 2 출력 단자;
    상기 제 1 출력 단자로부터 신호를 입력받기 위한 제 2 입력 단자;
    상기 제 2 출력 단자와 연결되어 초고주파 신호의 전송 경로를 제공하기 위한 제 2 기판층의 제 1 전송 선로; 및
    상기 제 2 입력 단자와 연결되어 초고주파 신호의 전송 경로를 제공하기 위한 제 2 기판층의 제 2 전송 선로
    를 포함하는 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나.
  4. 삭제
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 층간 신호 전송부는,
    상기 제 1 기판층의 제 1 전송 선로와 상기 제 2 기판층의 제 1 전송 선로 간 및 상기 제 1 기판층의 제 2 전송 선로와 상기 제 2 기판층의 제 2 전송 선로간의 전자기적 결합을 이용한 것을 특징으로 하는 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 기판층의 제 1 전송 선로와 상기 제 2 기판층의 제 1 전송 선로 및 상기 제 1 기판층의 제 2 전송 선로와 상기 제 2 기판층의 제 2 전송 선로는 상호간의 전자기적 결합을 위하여 동일한 형태의 마이크로스트립 패치 구조와 크기로 수직면 상에 중첩되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 기판층의 제 2 전송 선로 및 상기 제 2 기판층의 제 2 전송 선로는,
    원형 전송 선로인 것을 특징으로 하는 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 기판층의 제 1 전송 선로 및 상기 제 2 기판층의 제 1 전송 선로는,
    환형 전송 선로인 것을 특징으로 하는 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 기판층의 제 1 전송 선로 및 상기 제 2 기판층의 제 1 전송 선로는,
    조각 환형 전송 선로인 것을 특징으로 하는 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나.
  10. 패치와 접지면을 통해 결합되어, 상기 패치와 함께 임의의 방향으로 소정 각도 회전하며 마이크로스트립 패치 안테나의 송/수신 신호를 입력 및 출력하기 위한 제 1 기판층;
    상기 제 1 기판층 하부에 이격되어 상기 제 1 기판층과 신호를 송/수신하기 위한 제 2 기판층 및
    상기 제 1 기판층의 회전을 허용하며 상기 제 1 기판층과 제 2 기판층간에 신호를 전송하기 위한 층간 신호 전송부
    를 포함하되,
    상기 제 1 기판층은,
    송신 신호를 입력받기 위한 제 1 입력 단자; 및 수신 신호를 출력하기 위한 제 1 출력 단자를 포함하고,
    상기 제 2 기판층은,
    상기 제 1 입력 단자로 신호를 출력하기 위한 제 2 출력 단자; 및 상기 제 1 출력 단자로부터 신호를 입력받기 위한 제 2 입력 단자를 포함하며,
    상기 층간 신호 전송부는,
    상기 제 1 입력 단자 및 제 2 출력 단자를 동축 케이블을 이용하여 연결하고, 상기 제 2 입력 단자 및 제 1 출력 단자를 동축 케이블을 이용하여 연결한 구조인 것을 특징으로 하는 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 동축 케이블의 길이는,
    상기 제 1 기판층의 회전 각도의 최대 허용 범위에 상응하는 길이인 것을 특징으로 하는 회전하는 마이크로스트립 패치 안테나.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100764105B1 (ko) * 2006-02-28 2007-10-08 주식회사 손텍 무선주파수식별표지 및 세라믹패치안테나
US7781927B2 (en) * 2006-10-13 2010-08-24 Lg Innotek Co., Ltd. Vibration motor
TWI652856B (zh) 2017-09-07 2019-03-01 國立高雄科技大學 ZigBee與GPS 雙用天線模組
CN111162379B (zh) * 2019-12-31 2023-04-07 上海微波技术研究所（中国电子科技集团公司第五十研究所） 基于双层贴片天线的极化可调天线阵列
US11881909B2 (en) 2020-08-28 2024-01-23 Isco International, Llc Method and system for mitigating interference by rotating antenna structures
US11502404B1 (en) 2022-03-31 2022-11-15 Isco International, Llc Method and system for detecting interference and controlling polarization shifting to mitigate the interference
US11476574B1 (en) 2022-03-31 2022-10-18 Isco International, Llc Method and system for driving polarization shifting to mitigate interference
US11476585B1 (en) 2022-03-31 2022-10-18 Isco International, Llc Polarization shifting devices and systems for interference mitigation
US11515652B1 (en) * 2022-05-26 2022-11-29 Isco International, Llc Dual shifter devices and systems for polarization rotation to mitigate interference
US11509071B1 (en) 2022-05-26 2022-11-22 Isco International, Llc Multi-band polarization rotation for interference mitigation
US11509072B1 (en) 2022-05-26 2022-11-22 Isco International, Llc Radio frequency (RF) polarization rotation devices and systems for interference mitigation
US11990976B2 (en) 2022-10-17 2024-05-21 Isco International, Llc Method and system for polarization adaptation to reduce propagation loss for a multiple-input-multiple-output (MIMO) antenna
US11985692B2 (en) 2022-10-17 2024-05-14 Isco International, Llc Method and system for antenna integrated radio (AIR) downlink and uplink beam polarization adaptation
US11949489B1 (en) 2022-10-17 2024-04-02 Isco International, Llc Method and system for improving multiple-input-multiple-output (MIMO) beam isolation via alternating polarization
US11956058B1 (en) 2022-10-17 2024-04-09 Isco International, Llc Method and system for mobile device signal to interference plus noise ratio (SINR) improvement via polarization adjusting/optimization

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61237076A (ja) 1985-04-12 1986-10-22 Dx Antenna Co Ltd マイクロストリツプアンテナ
JPH09162632A (ja) * 1995-12-04 1997-06-20 Fujitsu Ltd マイクロストリップアンテナ
JPH11220302A (ja) 1998-02-03 1999-08-10 Fujitsu Ten Ltd 円板型切換器
JP2003347823A (ja) 2002-05-29 2003-12-05 Toshiba Corp アンテナ構造

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5210542A (en) * 1991-07-03 1993-05-11 Ball Corporation Microstrip patch antenna structure
US5661498A (en) * 1992-12-18 1997-08-26 Toppan Printing Co., Ltd. Polarization-universal radial line slot antenna
KR100262758B1 (ko) 1996-07-27 2000-08-01 정명식 다층 구조의 초고주파 전송회로
US5933120A (en) * 1996-12-16 1999-08-03 Waveband Corporation 2-D scanning antenna and method for the utilization thereof
US5929819A (en) * 1996-12-17 1999-07-27 Hughes Electronics Corporation Flat antenna for satellite communication
KR100461768B1 (ko) 2000-11-28 2004-12-14 주식회사 마이크로페이스 아이엠티2000용 마이크로스트립 패치 어레이 안테나

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61237076A (ja) 1985-04-12 1986-10-22 Dx Antenna Co Ltd マイクロストリツプアンテナ
JPH09162632A (ja) * 1995-12-04 1997-06-20 Fujitsu Ltd マイクロストリップアンテナ
JPH11220302A (ja) 1998-02-03 1999-08-10 Fujitsu Ten Ltd 円板型切換器
JP2003347823A (ja) 2002-05-29 2003-12-05 Toshiba Corp アンテナ構造

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