KR100673857B1 - 에지 소자를 가진 위상 어레이 안테나 및 관련 방법 - Google Patents

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Abstract

위상 어레이 안테나(100)는 제 1 표면(106), 및 이에 인접하고 이와의 사이에서 에지를 규정하는 제 2 표면(108)을 가지는 기판(104)을 포함한다. 복수의 다이폴 안테나 소자(40a)는 제 1 표면(106) 상에 있고, 적어도 하나의 다이폴 안테나 소자(40b)의 적어도 일부는 제 2 표면(108) 상에 있다. 각 다이폴 안테나 소자(40)는 중앙 급전부(42) 및 이로부터 외부로 확장하는 한 쌍의 레그(44)를 포함한다. 제 1 및 제 2 표면(106, 108) 상의 인접한 다이폴 안테나 소자(40)의 인접한 레그(44)는 인접한 다이폴 안테나 소자(40) 사이의 증가된 커패시티 커플링을 제공하기 위해 소정의 형태 및 상대 위치를 가지는 이격된 말단부(46)를 포함한다.
위상어레이안테나, 다이폴안테나, 에지안테자, 더미안테나, 급전부, 레그, 말단부, 커패시티커플링

Description

에지 소자를 가진 위상 어레이 안테나 및 관련 방법{PHASED ARRAY ANTENNA WITH EDGE ELEMENTS AND ASSOCIATED METHODS}
본 발명은 에지 소자를 가진 위상 어레이 안테나 및 관련 방법에 관한 것이다.
현존하는 마이크로파 안테나는 위성 수신, 원격 방송, 또는 군용 통신과 같은 다양한 응용을 위한 많은 종류의 구성을 포함한다. 저가, 경량, 낮은 프로파일 및 대량 생산성의 원하는 특성은 일반적으로 인쇄 회로 안테나에 의해 제공된다. 인쇄 회로 안테나의 가장 단순한 형태는 모노폴 또는 다이폴 안테나 소자와 같은 평면 도체 소자가 균일한 두께의 유전체판에 의해 하나의 실질적으로 연속적인 접지면으로부터 이격되는 마이크로스트립 안테나이다. 마이크로스트립 안테나의 일예는 Olyphant의 미국 특허 제 3,995,277호에 개시된다.
안테나는 어레이로 설계되고 저가, 경량, 낮은 프로파일, 및 낮은 사이드로브와 같은 특성을 필요로 하는 적아 식별(IFF) 시스템, 개인 통신 서비스(PCS) 시스템, 위성 통신 시스템, 및 우주항공 시스템과 같은 통신 시스템을 위해 사용될 수 있다. 그러나, 이러한 안테나의 대역폭 및 방향성 능력은 이러한 응용에 대한 제한이 될 수 있다.
전자기적으로 커플된 다이폴 안테나 소자의 사용은 대역폭을 증가시킬 수 있다. 또한, 다이폴 안테나 소자의 어레이의 사용은 소정의 최대 스캔각을 제공하여 방향성을 향상시킬 수 있다.
그러나, 다이폴 안테나 소자의 어레이의 사용은 하나의 딜레마를 제공한다. 최대 무-그레이팅로브 스캔각은 다이폴 안테나 소자가 가깝게 위치하는 경우 증가될 수 있지만, 가까운 위치는 소자 간의 원하지 않는 커플링을 증가시킬 수 있고, 그리하여 성능을 저하시킨다. 이러한 원하지 않는 커플링 변화는 주파수가 변함에 따라 급격하게 변화하고, 광대역을 유지하는 것을 어렵게 만든다.
다이폴 안테나 소자 사이의 원하지 않는 커플링을 보상하기 위한 하나의 접근은 참조되어 여기에 합치되고 본 발명의 현재 양수인에게 양도된 Durham의 미국 특허 제 6,417,813호에 개시된다. Durham의 발명은, 중간 급전부 및 그로부터 외부로 확장하는 한 쌍의 레그를 포함하는 각 다이폴 안테나 소자를 가진, 다이폴 안테나 소자의 어레이를 포함하는 광대역 위상 어레이 안테나를 개시한다.
상세하게는, 인접한 다이폴 안테나 소자의 인접한 레그는 인접한 다이폴 안테나 소자 사이의 증가된 커패시티 커플링을 제공하기 위해 소정의 형태 및 상대 위치를 가지는 각각의 이격된 말단부를 포함한다. 증가된 커패시티 커플링은, 광대역이 유지될 수 있도록 주파수가 변하는 방식과 같이, 가깝게 위치한 다이폴 안테나 소자의 고유 인덕턴스에 대항한다.
다이폴 안테나 소자의 어레이에서 소자의 개수는 수백개로부터 수천개까지의 범위일 수 있고, 이러한 소자 전체는 같은 기판 표면 상에 위치한다. 어레이의 에 지를 따른 액티브 다이폴 안테나 소자에 대한 균일한 구동점 임피던스를 제공하기 위해(즉, 에지를 따른 소자에 대한 임피던스가 어레이의 중심부 근처의 소자와 같거나 매우 근접하다), 신호를 전송하거나 수신하지 않는 더미 소자가 이러한 소자에 인접하여 위치한다.
그러나, 특정 응용을 위한 설계 제약은 어레이 크기를 제한할 수 있어 이는 액티브 다이폴 안테나 소자의 현저하게 감소된 개수를 가질 수 있다. 예를 들면, 그 에지를 따라 더미 다이폴 안테나 소자를 가진 50개 소자의 작은 어레이는 더미 다이폴 안테나 소자의 백분율(> 60%)이 실제 신호를 전송하고 수신하는 액티브 다이폴 안테나 소자의 백분율(< 40%)에 비하여 크게 되는 것을 유발한다. 결과적으로, 위상 어레이 안테나의 성능은 저하되고, 이득은 낮아질 것이며, 액티브 다이폴 안테나 소자와 같은 기판 상에 더미 다이폴 안테나 소자를 위해 이용 가능하게 만들어진 영역 때문에 대역폭은 넓어질 것이다.
성능을 증가시키는 동시에 어레이의 에지를 따른 액티브 다이폴 안테나 소자에 대한 균일한 임피던스를 제공하기 위한 하나의 접근은 Aiken 등의 미국 특허 제 6,448,937호에 개시된다. Aiken 등에서, 더미 다이폴 안테나 소자는 액티브 다이폴 안테나 소자로부터 분리되어 급전되어 그들 또한 신호를 전송하고 수신할 수 있게 한다. 그러나, 더미 다이폴 안테나 소자를 위한 추가 급전선은 위상 어레이 안테나의 복잡성을 증가시킨다.
전술한 배경의 관점에서, 그러므로 다이폴 안테나 소자에 커플된 에지의 어레이에 대한 이용 가능한 표면 영역의 더 효율적인 사용을 만드는 위상 어레이 안테나를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
본 발명에 따른 이러한 그리고 다른 목적, 특징, 및 장점은 제 1 표면, 및 이에 인접하고 이와의 사이에서 에지를 규정하는 제 2 표면을 가지는 기판, 및 제 1 표면 상의 복수의 다이폴 안테나 소자 및 제 2 표면 상의 적어도 하나의 다이폴 안테나 소자의 적어도 일부를 포함하는 위상 어레이 안테나에 의해 제공된다.
각 다이폴 안테나 소자는 중앙 급전부 및 이로부터 외부로 확장하는 한 쌍의 레그를 포함할 수 있고, 제 1 및 제 2 표면 상의 인접한 다이폴 안테나 소자의 인접한 레그는 인접한 다이폴 안테나 소자 사이의 증가된 커패시티 커플링을 제공하기 위한 소정의 형태 및 상대 위치를 가지는 각각의 이격된 말단부를 포함한다.
위상 어레이 안테나는 복수의 다이폴 안테나 소자에 인접한 접지면을 더 포함할 수 있고, 제 2 표면 상에 적어도 일부를 가지는 적어도 하나의 다이폴 안테나 소자는 접지면에 연결된다. 저항 로드와 같은 로드는 또한 더미 다이폴 안테나 소자로서 작동하도록 이러한 다이폴 안테나 소자의 중앙 급전부에 연결될 수 있다. 저항 로드는, 예를 들면, 인쇄 저항 소자 또는 개별 저항을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 위상 어레이 안테나는 설계 제약이 어레이 내의 액티브 다이폴 안테나 소자의 개수를 제한할 때 특히 이롭다. 설계 제약은 제한된 탑재 공간을 가진 플랫폼, 및 또한 작은 레이더 반사면(RCS)을 요구하는 것에 기인할 수 있다. 보통은, 액티브 및 패시브 다이폴 안테나 소자는 같은 기판 평면 상에 있다. 그러나, 그들 사이에 규정된 각각의 에지를 가지는 두개의 다른 기판 표면 상에 액티브 및 패시브 다이폴 안테나 소자를 분리하여, 보다 많은 공간이 액티브 다이폴 안테나 소자를 위해 사용 가능하다. 결과적으로, 안테나 성능은 설계 제약에 의해 영향받는 위상 어레이 안테나에 대해 향상된다.
일 실시예에서, 기판은 제 1 표면을 규정하는 상면 및 제 2 표면을 규정하는 마주보는 측면의 제 1 및 제 2 쌍을 가지는 일반적인 직사각형 형태를 가진다.
다이폴 안테나 소자의 각 레그는 연장된 본체부, 및 연장된 본체부의 말단에 연결된 확장된 폭의 말단부를 포함할 수 있다. 또한, 인접한 레그의 이격된 말단부는 지상(指狀)부를 포함할 수 있고, 각 레그는 연장된 본체부, 연장된 본체부의 말단에 연결된 확장된 폭의 말단부, 및 확장된 폭의 말단부로부터 외부로 확장하는 복수의 지형(指形) 돌기를 포함할 수 있는 것을 특징으로 한다.
위상 어레이 안테나는 원하는 주파수 범위를 가지고 인접한 레그의 말단부 사이의 간격은 최고 소요 주파수의 파장의 약 1/2보다 작을 수 있다. 또한, 접지면은 복수의 다이폴 안테나 소자로부터 최고 소요 주파수의 파장의 약 1/2보다 작게 간격을 둘 수 있다.
또한, 복수의 다이폴 안테나 소자는 이중 편파를 제공하기 위해 제 1 및 제 2 세트의 직교 다이폴 안테나 소자를 포함할 수 있다. 복수의 다이폴 안테나 소자는 위상 어레이 안테나가 약 2 내지 30 GHz의 주파수 범위, 및 약 +/- 60도의 스캔각에서 작동 가능하도록 하는 크기로 만들어지고 상대적인 위치를 갖는다.
인접한 다이폴 안테나 소자의 인접한 레그 사이의 커패시티 커플링을 더 증가시키기 위해, 각각의 임피던스 수자가 인접한 다이폴 안테나 소자의 인접한 레그의 이격된 말단부 사이에 연결될 수 있다. 다른 실시예에서, 각각의 인쇄 임피던스 소자가 그들 사이에 증가된 커패시티 커플링을 더 증가시키기 위해 인접한 다이폴 안테나 소자의 인접한 레그의 이격된 말단부에 인접하여 위치할 수 있다.
본 발명의 다른 측면은 제 1 표면, 및 이에 인접하고 이와의 사이에서 에지를 규정하는 제 2 표면을 가진 기판 상에 위상 어레이 안테나를 만드는 방법을 지향한다. 방법은 제 1 표면 상에 복수의 다이폴 안테나 소자를 그리고 제 2 표면 상에 적어도 하나의 다이폴 안테나 소자의 적어도 일부를 형성하는 단계를 포함한다. 각 다이폴 안테나 소자는 중앙 급전부 및 이로부터 외부로 확장하는 한 쌍의 레그를 포함할 수 있고, 제 1 및 제 2 표면 상의 인접한 다이폴 안테나 소자의 인접한 레그는 인접한 다이폴 안테나 소자 사이에서 증가된 커패시티 커플링을 제공하기 위해 소정의 형태 및 상대 위치를 가지는 각각의 이격된 말단부를 포함한다.
도 1은 쉽(ship) 상에 탑재된 본 발명에 따른 위상 어레이 안테나의 개략도,
도 2는 도 1의 위상 어레이 안테나 및 해당하는 공동 마운트의 개략적인 사시도,
도 3은 도 2의 위상 어레이 안테나의 분해도,
도 4는 도 2의 어레이의 일부의 확대도,
도 5A 및 5B는 도 2의 위상 어레이 안테나에서 사용될 수 있는 인접한 다이폴 안테나 소자의 인접한 레그의 이격된 말단부의 확대된 개략도,
도 5C는 도 2의 광대역 위상 어레이 안테나에서 사용될 수 있는 인접한 다이 폴 안테나 소자의 인접한 레그의 이격된 말단부를 가로질러 전기적으로 연결된 임피던스 소자의 확대된 개략도,
도 5D는 도 2의 광대역 위상 어레이 안테나에서 사용될 수 있는 인접한 다이폴 안테나 소자의 인접한 레그의 이격된 말단부를 가로질러 전기적으로 연결된 임피던스 소자의 다른 실시예의 확대된 개략도,
도 6A 및 6B는 도 2의 위상 어레이 안테나에서 사용될 수 있는 다이폴 안테나 소자의 중간 급전부를 가로질러 연결된 개별 저항 소자 및 인쇄 저항 소자의 확대된 개략도,
도 7A 및 7B는 도 2의 위상 어레이 안테나의 에지 소자에 인접한 액티브 다이폴 안테나 소자에 대한, 그리고 적소에 에지 소자가 없는 같은 액티브 다이폴 안테나 소자에 대한, 주파수에 대한 계산된 VSWR의 그래프,
도 8A 및 8B는 적소에 에지 소자를 가진 도 2의 위상 어레이 안테나의 중심부의 액티브 다이폴 안테나 소자에 대한, 그리고 적소에 에지 소자가 없는 같은 액티브 다이폴 안테나 소자에 대한, 주파수에 대한 계산된 VSWR의 그래프,
도 9는 본 발명에 따른 소자가 선택적으로 흡수체로서 기능하게 하도록 스위치 및 그에 연결된 로드를 가지는 다이폴 안테나 소자의 개략도,
도 10은 도 9의 다이폴 안테나 소자를 포함하는 위상 어레이 안테나의 단면도, 및
도 11은 건물의 벽면에 위치한 본 발명에 따른 피드스루 렌즈 안테나를 도시하는 빌딩 부분 단면의 평면도.
본 발명은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시되는 첨부한 도면을 참조하여 이하에서 보다 상세하게 기술될 것이다. 그러나, 본 발명은 많은 다른 형태로 구체화될 수 있고 여기에서 제시되는 실시예에 제한되도록 해석되어서는 안된다. 그보다는, 본 실시예는 이러한 개시가 철저하고 완벽하게 하고, 기술분야에서 당업자에게 본 발명의 범위를 완전하게 전달하도록 제공된다. 유사한 번호는 전체적으로 유사한 소자를 참조하고, 프라임, 더블 프라임 및 트리플 프라임 기호는 다른 실시예에서 유사한 소자를 표시하기 위하여 사용된다.
우선 도 1 및 2를 참조하여, 본 발명에 따른 광대역 위상 어레이 안테나(100)가 이하에서 기술될 것이다. 위상 어레이 안테나(100)는 설계 제약이 어레이의 액티브 다이폴 안테나 소자의 수를 제한할 때 특히 이롭다. 설계 제약은, 예를 들면, 도 1에서 도시되는 쉽(112)과 같은 제한된 탑재 공간을 가지는 플랫폼 및 또한 작은 레이더 반사면(RCS)을 요구하는 것에 기인할 수 있다. 도시된 위상 어레이 안테나(110)는 기술분야에서 당업자에게 자명한 바와 같이 트랜시버 및 제어기(114)에 연결된다.
위상 어레이 안테나(100)는 도 2의 개략적인 사시도에 의해 도시되는 바와 같이 에지 소자(40b), 및 해당하는 공동 마운트(200)를 가진다. 위상 어레이 안테나(100)는 제 1 표면(106), 및 이에 인접하고 이와의 사이에서 각각의 에지(110)를 규정하는 제 2 표면(108)을 가지는 기판(104)을 포함한다. 복수의 다이폴 안테나 소자(40a)가 제 1 표면(106) 상에 있고 적어도 하나의 다이폴 안테나 소자(40b)의 적어도 일부가 제 2 표면(108) 중 하나에 있다. 제 2 표면(108) 상의 다이폴 안테나 소자(40b)는 위상 어레이 안테나(100)에 대한 “에지 소자”를 형성한다.
보통은, 액티브 및 패시브 다이폴 안테나 소자는 같은 기판 표면 상에 있다. 그러나, 그들 사이에 규정된 각각의 에지(110)를 가지는 두 다른 기판 표면(106, 108) 상에 액티브 및 패시브 다이폴 안테나 소자(40a, 40b)를 분리시켜, 더 많은 공간이 액티브 다이폴 안테나 소자를 위해 사용 가능하다. 결과적으로, 안테나 성능은 설계 제약에 의해 영향받는 위상 어레이 안테나에 대하여 향상된다.
도시된 실시예에서, 제 2 표면(108)은 제 1 표면(106)에 수직이다. 기판(104)은 일반적으로, 상면을 가지고 마주보는 측면의 제 1 및 제 2 쌍은 상면에 인접하며 그들 사이에 각각의 에지(110)를 규정하는, 직사각형 형태를 가진다. 도시된 에지 소자(40b)는 반대 측면의 쌍의 각각에 위치한다. 다른 실시예에서, 에지 소자(40b)는 마주보는 측면의 쌍 중 단지 하나에, 또는 단지 하나의 측면에 위치할 수 있다. 또한, 기판(104)은 직사각형 형태에 제한되지 않고, 상면에 대한 수직 측면에 제한되지 않는다.
에지 소자(40b), 즉 제 2 표면(108) 상의 다이폴 안테나 소자는 제 2 표면 상에 완전하게 형성될 수 있거나, 이러한 소자의 일부가 제 1 표면(106) 상으로 확장하도록 형성될 수 있다. 후자의 실시예에 대하여, 기판(104)은 모놀리식 플렉시블 기판일 수 있고, 제 2 표면은 에지 소자(40b)의 레그 중 하나가 제 1 표면(106) 상으로 확장할 수 있도록 단순히 기판을 구부려서 형성된다. 또는, 제 1 표면(106) 상의 다이폴 안테나 소자(40a)의 레그 중 적어도 하나가 제 2 표면(108) 상으로 확 장할 수 있다.
구부림은 또한 제 1 및 제 2 표면(106, 108) 사이의 각각의 에지(110)를 규정한다. 모노리식 기판 대신에, 기술 분야에서 당업자에게 자명하듯이, 제 1 및 제 2 표면(106, 108)은 (각 표면(106, 018) 상에 완전하게 형성된 각각의 다이폴 안테나 소자(40a, 40b)를 갖고) 별개로 형성하고, 기판(104)을 형성하기 위해 서로 결합될 수 있다.
도시된 위상 어레이 안테나(100)는 이중 편파를 제공하기 위해 제 1 및 제 2 세트의 직교 다이폴 안테나 소자를 포함한다. 다른 실시예에서, 위상 어레이 안테나(100)는 단지 1 세트의 다이폴 안테나 소자를 포함할 수 있다.
위상 어레이 안테나(100)는, 도 3에서 도시되는 바와 같이, 복수의 플렉시블 층으로 형성된다. 전술한 바와 같이, 예를 들면, 복수의 플렉시블 층 내에 포함되는 기판(104)은 모노리식 플렉시블 층일 수 있고, 제 2 표면(108)은 단순히 층을 도시된 쇄선을 따라 구부려서 형성된다. 기술분야에서 당업자에게 자명한 바와 같이, 제 2 표면(108)이 형성되면서 생성된 접힌 층의 구석의 잔여 물질은 제거된다.
기판(104)은 접지면(30) 및 캡층(28) 사이에 샌드위치된다. 기술분야에서 당업자에게 자명한 바와 같이, 기판(104)은 또한 다이폴층 또는 전류 시트로서 알려진다. 또한, 폼의 유전층(24) 및 폼의 외부 유전층(26)이 위치한다. 각 접착층(22)은 위상 어레이 안테나(100)를 형성하기 위해 기판(104), 접지면(30), 캡층(28), 및 폼의 유전층(24, 26)을 함께 고정한다. 물론, 층들을 고정하는 다른 방법이 기술분야에서 당업자에게 자명한 바와 같이 또한 사용될 수 있다.
유전층(24, 26)은 스캔각을 향상하기 위해 감소된 유전 상수를 가질 수 있다. 예를 들면, 접지면(30) 및 다이폴층(20) 사이의 유전층(24)은 3.0의 유전 상수를 가질 수 있고, 다이폴층(20)의 반대측 상의 유전층(24)은 1.7의 유전 상수를 가질 수 있으며, 외부 유전층(26)은 1.2의 유전 상수를 가질 수 있다.
이제 도 4, 5A 및 5B를 참조하여, 위상 어레이 안테나(100)에서 사용되는 기판(104)이 자세하게 기술될 것이다. 기판(104)의 일부(111)의 확대도에서 자세하게 도시되는 바와 같이, 기판(104)은 다이폴 안테나 소자(40)의 어레이를 가진 인쇄 도전층이다. 각 다이폴 안테나 소자(40)는 중간 급전부(42) 및 이로부터 외부로 확장하는 한 쌍의 레그(44)를 포함한다. 각 급전선은 기판(104)의 반대측으로부터 각 급전부(42)로 연결될 것이다.
인접한 다이폴 안테나 소자(40)의 인접한 레그(44)는 인접한 다이폴 안테나 소자 사이에서 증가된 커패시티 커플링을 제공하기 위해 각각의 이격된 말단부(46)를 가진다. 인접한 다이폴 안테나 소자(40)는 증가된 커패시티 커플링을 제공하기 위해 소정의 형태 및 상대 위치를 가진다. 예를 들면, 인접한 다이폴 안테나 소자(40) 사이의 커패시턴스는 약 0.016 및 0.636 피코패럿(pF) 사이이고, 바람직하게는 0.159 및 0.239 pF 사이이다. 물론, 기술분야에서 당업자에게 자명한 바와 같이, 이러한 값은 같은 원하는 대역폭을 얻기 위해 실제 응용에 따라 요구되는 바와 같이 변할 것이다.
도 5A에서 도시되는 바와 같이, 인접한 레그(44)의 이격된 말단부(46)는 중복 또는 지상(指狀)부(47)를 가질 수 있고, 각 레그(44)는 연장된 본체부(49), 연 장된 본체부의 말단에 연결된 확장된 폭의 말단부(51), 및 확장된 폭의 말단부로부터 외부로 확장된 복수의, 예를 들면 4개의 지형(指形) 돌기(53)를 포함한다.
인접한 레그(44) 및 각각의 이격된 말단부(46)는 다음의 크기를 가질 수 있다: 확장된 폭의 말단부(51)의 길이(E)는 0.061 인치; 연장된 본체부(49)의 폭(F)은 0.034 인치; 인접한 확장된 폭의 말단부의 결합된 폭(G)은 .044 인치; 인접한 레그(44)의 결합된 길이(H)는 0.276 인치; 복수의 지형 돌기(53)의 각각의 폭(I)은 0.005 인치; 및 인접한 지형 돌기(53) 사이의 간격(J)은 0.003 인치.
광대역 위상 어레이 안테나(10)는, 예를 들면, 2 GHz 내지 30 GHz의 원하는 주파수 범위를 가지고, 인접한 레그(44)의 말단부(46) 사이의 간격은 최고 소요 주파수의 파장의 약 1/2보다 작다. 실제 응용에 따라서, 원하는 주파수는, 예를 들면 2 GHz 내지 18 GHz와 같이, 이러한 범위의 일부일 수 있다.
반면에, 도 5B에서 도시되는 바와 같이, 인접한 다이폴 안테나 소자(40)의 인접한 레그(44')는 인접한 다이폴 안테나 소자 사이의 증가된 커패시티 커플링을 제공하기 위해 각각의 이격된 말단부(46')를 가질 수 있다. 본 실시예에서, 인접한 레그(44')의 이격된 말단부(46')는 인접한 다이폴 안테나 소자(40) 사이의 증가된 커패시티 커플링을 제공하기 위해 연장된 본체부(49')의 말단에 연결된 확장된 폭의 말단부(51')를 포함한다. 여기에서, 예를 들면, 이격된 말단부(46') 사이의 거리(K)는 약 0.003 인치이다.
인접한 다이폴 안테나 소자(40) 사이의 커패시티 커플링을 더 증가시키기 위해, 도 5C에서 도시되는 바와 같이, 각각의 개별 또는 벌크 임피던스 소자(70")가 인접한 다이폴 안테나 소자의 인접한 레그(44")의 이격된 말단부(46")를 가로질러 전기적으로 연결된다.
도시된 실시예에서, 이격된 말단부(46")는 연장된 본체부(49")와 같은 폭을 가진다. 바람직하게는 개별 임피던스 소자(70")는 다이폴 안테나 소자(40)가 인접한 다이폴 안테나 소자(40)의 각각의 인접한 레그(44")를 중복하도록 형성된 이후 적소에 솔더링된다. 이는 작은 영역에 장치되는 같은 커패시턴스를 이롭게 허락하고, 광대역 위상 어레이 안테나(10)의 작동 주파수를 낮추는 것을 도와준다.
도시된 개별 임피던스 소자(70")는 함께 직렬로 연결된 커패시터(72") 및 인덕터(74")를 포함한다. 그러나, 기술분야에서 당업자에게 자명한 바와 같이, 커패시터(72") 및 인덕터(74")의 다른 구성이 가능하다. 예를 들면, 커패시터(72") 및 인덕터(74")는 함께 병렬로 연결될 수 있거나, 개별 임피던스 소자(70")는 인덕터 없이 커패시터를 포함하거나 커패시터 없이 인덕터를 포함할 수 있다. 의도하는 응용에 따라, 개별 임피던스 소자(70")는 저항을 포함할 수도 있다.
개별 임피던스 소자(70")는 또한 도 5A에서 도시되는 중복 또는 지상부(47)를 가진 인접한 레그(44) 사이에 연결될 수 있다. 이러한 구성에서, 개별 임피던스 소자(70")는 지상 커패시터부(47)에 흐르는 비대칭 전류를 제거하여 안테나 패턴에서 낮은 교차 편파를 이롭게 제공한다. 유사하게, 개별 임피던스 소자(70")는 또한 도 5B에서 도시되는 확대된 폭의 말단부(51')를 가진 인접한 레그(44') 사이에 연결될 수 있다.
각각의 개별 임피던스 소자(70")의 다른 장점은, 기술분야에서 당업자에게 자명한 바와 같이, 광대역 위상 어레이 안테나(10)의 대역폭이 다른 응용에 대해 튜닝될 수 있도록 다른 임피던스치를 가질 수 있다는 것이다. 또한, 임피던스는 인접한 유전층(24) 및 접착층(22)의 임피던스 특성에 의존하지 않는다. 개별 임피던스 소자(70")는 유전층(24)에 영향받지 않기 때문에, 이러한 접근은 유전층(24) 사이의 임피던스 및 개별 임피던스 소자(70")의 임피던스가 서로 디커플링되는 것을 이롭게 허락한다.
인접한 다이폴 안테나 소자(40) 사이의 커패시티 커플링을 더 증가시키기 위한 또 다른 접근은, 도 5D에서 도시되는 바와 같이, 인접한 다이폴 안테나 소자(40)의 인접한 레그(44"')의 이격된 말단부(46"')에 인접한 각각의 인쇄 임피던스 소자(80"')를 위치시키는 것을 포함한다.
각각의 인쇄 임피던스 소자(80"')는 유전체층에 의해 인접한 레그(44"')로부터 분리되고, 바람직하게는 인접한 다이폴 안테나 소자(40)의 인접한 레그(44"') 아래에 놓이도록 다이폴 안테나층(20)이 형성되기 이전에 형성된다. 대신, 각각의 인쇄 임피던스 소자(80"')는 다이폴 안테나층(20)이 형성된 이후에 형성될 수 있다. 인쇄 임피던스 소자의 보다 자세한 기술에 대하여는, 본 발명의 현재 양수인에게 양도된 미국 특허 출원 제 10/308,424호에 참조되고, 이는 참조되어 여기에 합치된다.
각각의 로드(150)는 바람직하게는 더미 다이폴 안테나 소자로서 작동하도록 제 2 표면(108) 상의 다이폴 안테나 소자(40d)의 중앙 급전부(42)로 연결된다. 로드(150)는 도 6A에 도시되는 바와 같이 개별 저항을, 또는 도 6B에 도시되는 바와 같이 인쇄 저항 소자(152)를 포함할 수 있다. 각각의 개별 저항(150)은 다이폴 안테나 소자(40d)가 형성된 이후 적소에 솔더링된다. 대신, 기술분야에서 당업자에게 자명한 바와 같이, 각 개별 저항(150)은 개별 저항(150)은 중앙 급전부(42) 상에 저항 페이스트를 침전시켜 형성될 수 있다. 기술분야에서 당업자에게 자명한 바와 같이, 각각의 인쇄 저항 소자(152)는 다이폴 안테나 소자(40d)의 형성 이전에, 동안에 또는 이후에 인쇄될 수 있다. 로드(150)의 저항은 일반적으로 액티브 다이폴 안테나 소자에 연결되는 급전선의 임피던스와 매칭되도록 선택되고, 약 50 내지 100 옴의 범위 내이다.
접지면(30)은 복수의 다이폴 안테나 소자(40a, 40b)에 인접하고, 위상 어레이 안테나(100)의 성능을 더 향상시키기 위해, 에지 소자(40b)는 접지면에 전기적으로 연결된다. 접지면(30)은 바람직하게는 기판(104)의 제 1 표면(106)으로부터 원하는 최고 주파수의 파장의 약 1/2보다 작게 이격된다.
기판(104)의 제 1 표면(106) 상의 18개 액티브 다이폴 안테나 소자의 어레이에 대하여, 도 7A는 에지 소자(40b)에 바로 인접한 액티브 다이폴 안테나 소자에 대하여 주파수에 대한 계산된 VSWR의 그래프이고, 도 7B는 또한 면 상에 에지 소자가 없는 것을 제외하고 같은 액티브 다이폴 안테나 소자에 대하여 주파수에 대한 계산된 VSWR의 그래프이다. 선(160)은 적소의 에지 소자(40b)에 대해 0.10 및 0.50 GHz 사이에서 낮은 VSWR의 이점이 있는 것을 도시한다. 에지 소자(40b)는 바로 인접한 액티브 다이폴 안테나 소자가, 일반적으로 기판(104) 상의 다이폴 안테나 소자(40a, 40b)를 통해 전도되는, 충분한 전류를 수신하도록 허락한다.
이하에서 도 8A 및 8B를 참조하면, 주파수에 대한 VSWR은 제 1 표면(106)의 중심부 내에 또는 근처의 액티브 다이폴 안테나 소자(40a)에 대한 2개 구성(즉, 에지 소자(40b)가 적소에 있거나 없는 경우) 사이에 사실상 같다. 선(164)은 적소에 에지 소자(40b)를 가진 액티브 다이폴 안테나 소자에 대한 계산된 VSWR을 도시하고, 선(166)은 적소에 더미 소자가 없는 같은 액티브 다이폴 안테나 소자에 대한 계산된 VSWR을 도시한다.
도시된 위상 어레이 안테나(100)에서, 제 1 표면(106) 상에 18개 다이폴 안테나 소자(40a) 및 제 2 표면(108) 상에 18개 다이폴 안테나 소자(40b)가 있다. 이러한 형식의 위상 어레이 안테나(100)에 대한 다이폴 안테나 소자의 개수는 어떠한 특정 개수의 소자에 제한되지 않음에도 불구하고, 소자의 개수는 제 1 표면(106) 상의 액티브 다이폴 안테나 소자(40a)의 백분율과 비교할 때 제 2 표면(108) 상의 에지 소자(40b)의 백분율이 큰 경우일 때 특히 이롭다. 액티브 소자(40a)가 기판(104)의 제 1 표면(106)의 에지로 확장하기 때문에, 위상 어레이 안테나(100)의 성능은 향상된다.
에지 소자(40d)를 가진 위상 어레이 안테나(100)에 대한 해당하는 공동 마운트(200)가 보다 자세하게 기술될 것이다. 공동 마운트(200)는 위상 어레이 안테나(100)를 수용하기 위한 내부 개구를 가진 박스이고, 에지 소자(40b)를 가진 기판(104)의 각 제 2 표면(108)에 인접한 신호 흡수 표면(204)을 포함한다.
전술한 바와 같이, 제 2 표면(108) 상의 다이폴 안테나 소자(40b)는 더미 소자이다. 더미 소자(40b)는 급전선에 연결되지 않았음에도 불구하고, 그들 역시 중 앙 급전부(42)를 가로질러 연결된 각각의 로드(150)에서 신호를 수신한다. 이러한 신호가 공동 마운트(200) 내에서 반사되는 것을 방지하기 위해, 신호 흡수 표면(204)이 더미 소자(40b)에 인접하여 위치한다.
적소에 신호 흡수 표면(204)이 없는 경우, 반사된 신호는 전자기 간섭(EMI) 문제를 생성할 것이고, 이들은 또한 기판(104)의 제 1 표면(106) 상의 인접한 액티브 다이폴 안테나 소자(40a)에 간섭할 것이다. 그러므로 신호 흡수 표면(204)은 제 1 표면(106) 상의 다이폴 안테나 소자(40a)가 그들이 자유 공간 환경에 있는 경우에서처럼 작동하도록 반사된 신호를 흡수한다.
각각의 신호 흡수 표면(204)은 페라이트 물질층(204a)과 이에 인접한 도전층(204b)을 포함한다. 금속층 등의 도전층(204b)은 RF 신호가 공동 마운트(200) 외부로 방사되는 것을 방지한다. 본 발명의 분야의 당업자에 자명하듯이, 페라이트 물질층을 대신하여, 또 다른 RF 흡수물질층이 사용될 수 있다.
다른 실시예에서는, 신호 흡수 표면(204)에는 저항층과 도전층이 포함될 수 있다. 저항층은 도전층으로 도포되어 도전층이 신호 흡수 표면으로서 기능하도록 한다. 신호 흡수 표면에 관한 실시예에서는 페라이트 물질층(204a)을 포함하지 않는데, 이것은 공동 마운트(200)의 무게를 감소시킨다. 또 다른 실시예에서는, 신호 흡수 표면(204)에 오로지 도전층만이 포함된다.
위상 어레이 안테나(100)가 공동 마운트(200)내에 위치되면, 기판(104)의 제 1 표면(106)은 공동 마운트의 윗면과 거의 동일면상이 된다. 페라이트 물질층(204a)의 높이는 기판(104)의 제 2 표면(108)의 높이와 적어도 동일한 것이 바람직 하다. 또한, 공동 마운트(200)는 기판(104)의 제 1 표면(106) 상에 다이폴 안테나 소자(40a)와의 인터페이싱을 위한 복수개의 전력분배기(208)를 구비한다. 제 2 표면(108)이 기판(104)의 제 1 표면(106)에 직교하는 경우, 공동 마운트(200)는 신호 흡수 표면(204)에 또한 직교하는 바닥면(206)을 갖는다.
본 발명의 다른 양태는 선택적으로 흡수장치로서 역할을 하게 되는 위상 어레이 안테나(300)에 관한 것이다. 구체적으로, 각각의 다이폴 안테나 소자(40)는, 도 9에서 도시된 바와 같이, 급전선(303)을 경유하여 중간 급전부(42)에 연결된 스위치(302)와, 스위치에 연결된 수동 부하(304)를 갖는다. 스위치 제어기(307)에 의해 생성된 제어신호에 대한 응답으로, 스위치(302)는 선택적으로 수동 부하(304)를 중간 급전부(42)에 연결시킴으로써 다이폴 안테나 소자(40)가 수신 신호를 흡수하는 흡수장치로서 선택적으로 작동하도록 해준다.
수동 부하(304)는 수신신호에 연관된 에너지를 소비하도록 규격화되어 있으며, 여기에는 본 발명의 분야의 당업자에 자명하듯이, 인쇄 저항소자 또는 개별 저항기가 포함될 수 있다. 예를 들어, 다이폴 안테나 소자(40)가 처리될 수신신호를 따라 통과하는 경우에, 수동 부하(304)의 저항는 급전선(303)의 임피던스와 조화되도록 전형적으로 50 에서 100옴이 된다.
주파수 범위가 GHz대에서 MHz대로 감소됨에 따라, 위상 어레이 안테나의 크기는 상당히 증가한다. 이것은 낮은 레이더 반사면(RCS) 모드가 요구되는 경우에 문제거리가되며, 증가된 위상 어레이 안테나의 크기때문에 설치에 있어서도 문제거리가 된다.
RCS 문제와 관련하여, 각각의 스위치(302)와 수동부하(304)들은 위상 어레이 안테나가 흡수장치로서 동작하도록 해준다. 예를 들어, 위상 어레이 안테나(300)를 설치한 선박 또는 이와 다른 (고정 또는 이동) 플랫폼이 낮은 RCS를 유지하려한다면, 안테나 소자는 임의의 수신신호와 관련된 에너지를 소비하는 안테나 소자의 각각의 수동 부하들(304)에 선택적으로 연결된다. 또한 통신이 요구되는 경우, 각각의 스위치들(306)은 수동 부하들(304)을 결합해제시킴으로써 신호가 송수신 제어기(14)를 따라 통과하도록 한다.
각각의 위상 어레이 안테나들은 소요(所要) 주파수범위를 갖고 있는데, 일반적으로, 접지면(310)은 전형적으로 최고 소요 주파수의 약 1/2 파장이하만큼 다이폴 안테나 소자 어레이들(40)로부터 이격된다. 또한, 다이폴 안테나 소자들(40)은 최고 소요 주파수의 약 1/2 파장이하만큼 다른 다이폴 안테나 소자로부터 이격된다.
주파수가 GHz대에 놓이게 되면, 예를 들어 30 GHz의 경우에서는, 다이폴 안테나 소자 어레이와 접지면(310)사이의 이격거리는 0.20 인치이하가 된다. 이것은 RCS와 설치의 측면에서의 문제점을 반드시 부각시키지는 않게한다. 하지만, 위상 어레이 안테나(3000의 동작주파수가 MHz대인 경우, 예를 들어 300 MHz의 경우에서는, 다이폴 안테나 소자 어레이와 접지면(310)사이의 이격거리는 약 19 인치 이상으로 증가된다. 이때에는 위상 어레이 안테나(300)의 증가된 크기때문에 RCS와 설치측면에서의 문제점이 부각된다.
다음으로, 도 10을 참조하여, 여기에서 도시된 위상 어레이 안테나(300)는 다이폴 안테나 소자(40) 어레이를 그 위에 구비한 팽창식 기판(306)를 포함한다. 팽창장치(308)가 기판(306)을 팽창시키는데에 사용된다. 팽창식 기판(306)은 설치문제를 해결해준다. 위상 어레이(300)가 설치되지 않는 경우, 또는 운송되는 중인 경우, 팽창식 기판(306)은 수축된다. 하지만, 일단 위상 어레이 안테나(300)가 마련되어 설치준비가 되면, 팽창식 기판(306)은 팽창된다.
팽창장치(308)는 에어 펌프가 될 수 있으며, 팽창된 경우, 공기 유전층이 다이폴 안테나 소자(40) 어레이와 접지면(310)사이에 마련된다. 예를 들어, 300 MHz에서, 팽창식 기판(306)의 두께는 약 19 인치가 된다. 조절장치 또는 연결부재(312)가 팽창식 기판(306)의 마주보는 양면들 사이에 뻗쳐져 있으며, 그 결과, 본 발명의 분야의 당업자에 자명하듯이, 팽창된 경우에 기판에 의해 균일한 두께가 유지된다.
각각의 스위치들(302)과 부하들(304)은 팽창식 기판(306)내에서 패키지화될 수 있다. 그 결과로, 대응하는 급전선(303)과 제어선들도 또한 팽창식 기판(306)을 통과하게 된다. 다른 실시예에서는, 각각의 스위치들(302)과 부하들(304)이 팽창식 기판(306)의 외부에서 패키지화될 수 있다. 위상 어레이 안테나(300)가 흡수장치로서 동작할 경우, 제어기(307)는 부하들(304)이 어레이 형태의 다이폴 안테나 소자들(40)의 중간 급전부(42)에 걸쳐 연결되도록 스위치들(302)을 전환시킨다.
추가선택적인 유전층(320)이 다이폴 안테나 소자(40)의 어레이와 팽창식 기판(306) 사이에 추가될 수 있다. 이 유전층(320)은 팽창된 경우 팽창식 기판(306)의 유전상수보다 높은 유전상수를 갖는 것이 바람직스럽다. 특히, 보다 높은 유전 상수는, 기판(306)이 유전상수 1의 공기로 팽창된 경우에, 위상 어레이 안테나(300)의 성능을 향상시키는데에 도움을 준다. 유전층(320)은 1보다 큰 유전상수를 가질 수 있으며, 바람직하게는, 약 1.2 에서 3사이의 범위내가 좋다. 팽창식 기판(306)은 본 발명의 분야의 당업자에 자명하듯이, 공기 이외의 가스 등으로 채워질 수도 있으며, 이 경우 유전층(320)은 필요하지 않게 된다. 팽창식 기판(306)은 가소성 물질로 부풀리게 될 수도 있다.
바람직하게, 팽창식 기판(306)은 폴리머를 포함한다. 하지만, 본 발명의 당업자에 자명하듯이, 에워싸여진 플랙서블 기판을 유지하도록 하는 다른 물질이 사용될 수도 있다. 다이폴 안테나 소자(40)의 어레이는 팽창식 기판(306)상에서 직접 형성될 수 있거나, 또는 어레이가 개별적으로 형성되어 접착제에 의해 기판에 부착될 수도 있다. 이와 유사하게, 접지면(310)이 팽창식 기판(306)의 일부로서 형성될 수도 있거나, 또는 개별적으로 형성되어 접착제에 의해 기판에 부착될 수도 있다.
위상 어레이 안테나(300)의 대체 실시예에서, 다이폴 안테나 소자(40)는 도 6A 및 6B에서 설명되는 바와 같이, 각각의 중앙 급전부(42)에 연결된 저항 소자를 구비함으로써 흡수체로서 영구적으로 형성된다. 상술한 흡수체는 울림이 없는 챔버내에서 사용되거나, RCS를 줄이도록 대상물(예를들면, 트럭, 탱크 등)에 인접하여 위치되거나, 또는 다른 신호로부터의 다중경로 간섭을 줄이도록 심지어 빌딩 꼭대기에 위치될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 또 다른 특징은 도 5C 및 5D에서 설명되는 바와 같이, 인접한 다이폴 안테나 소자의 인접한 레그(44")의 이격된 말단부(46", 46"')를 가로질러 전기적으로 연결된 인접한 다이폴 안테나 소자(40) 사이에 커패시티브 커플링을 더 증가시키는 것이다. 본 발명의 이러한 특징이 상술한 위상 어레이 안테나(100)에 한정되는 것은 아니다. 다시 말하면, 임피던스 소자(70", 80"')는, 참조문헌으로 본 발명에 인용된 Taylor 등의 미국특허 제6,512,487호에 소개된 바와 같이, 더 큰 크기의 기판(104)에 사용될 수 있다.
예를들면, 이 기판은 12 inch×18 inch가 될 수 있다. 여기서, 다이폴 안테나 소자(40)의 개수는 43 안테나 소자 × 65 안테나 소자의 어레이에 대응되어, 결과적으로 2795 다이폴 안테나 소자의 어레이가 된다.
이와 같은 더 큰 크기의 기판에 대하여, 다이폴 안테나 소자(40)의 어레이는 대략 100 ~ 900/ft2 범위내의 밀도로 배열된다. 다이폴 안테나 소자(40)의 어레이는 위상 어레이 안테나가 대략 2 ~ 30 GHz 주파수 범위에서, 그리고 대략 ±60°의 스캔각(낮은 스캔 손실)에서 작동하도록 하는 크기를 갖고 상대적으로 위치된다. 안테나(100')는 (예를 들면, 비행기에서) 등각면 마운팅을 포함하는 10：1 또는 더 큰 대역폭을 가질 수도 있어, 상대적으로 무게가 가볍게 되고 저렴한 비용으로 제조하는 것이 용이하게 된다. 본 발명의 기술분야의 당업자에게 용이하게 이해될 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 다이폴 안테나 소자(40)의 어레이는 광대역 위상 어레이 안테나가 다른 주파수 범위, 예를 들면 MHz 범위에서 작동하도록 하는 크기를 갖고 상대적으로 위치된다.
도 11에 도시된, 본 발명의 또 다른 실시예는 이러한 더 큰 크기의 기판을 포함하는 피드스로우 렌즈 안테나(60)에 관한 것이다. 피드스로우 렌즈 안테나(60)는 실질적으로 동일한 것이 바람직한, 제 1 및 제 2 위상 어레이 안테나(100a', 100b')를 포함한다. 피드스로우 렌즈 안테나(60)에 대한 더욱 상세한 설명은, 본 발명의 참조문헌으로 전체적으로 인용되고 본 발명의 최근 양수인에게 양도된 Durham의 미국특허 제6,417,813호에 나타나 있다.
피드스로우 렌즈 안테나는 특별한 대역폭에서 빌딩(62)과 같은 구조내에서 전자(EM) 환경을 복사하는 것이 요구되는 다양한 응용분야에 사용될 수 있다. 예를 들면, 피드스로우 렌즈 안테나(60)는 빌딩(62)의 벽(61)에 위치될 수 있다. 피드스로우 렌즈 안테나(60)는 송신기(80)(예를 들면, 휴대전화 기지국)로부터의 EM 신호(63)가 빌딩(62) 내부에서 복사되도록 하고 수신기(81)(예를 들면, 휴대전화)에 의해 수신되도록 한다. 다른 한편으로, 유사신호(64)는 벽(61)에 의해 부분적으로 또는 전체적으로 반사될 수 있다.
제 1 및 제 2 위상 어레이 안테나(100a', 100b')는 마주보는 관계의 커플링 구조(66)에 의해 연결된다. 제 1 및 제 2 위상 어레이 안테나(100a', 100b')는 에지 소자(40b)가 바람직하게 제거된 것을 제외하고는 상술한 안테나(100)과 실질적으로 유사하다.

Claims (9)

  1. 제 1 표면, 및 이에 인접하고 이와의 사이에서 에지를 규정하는 제 2 표면을 가진 기판; 및
    상기 제 1 표면 상의 복수의 다이폴 안테나 소자;를 포함하고, 상기 복수의 다이폴 안테나 소자의 적어도 하나의 적어도 일부는 상기 제 2 표면 상에 있으며, 각 다이폴 안테나 소자는
    중앙 급전부 및 이로부터 외부로 확장하는 한 쌍의 레그를 포함하고,
    인접한 다이폴 안테나 소자의 인접한 레그는 상기 인접한 다이폴 안테나 소자 사이의 증가된 커패시티 커플링을 제공하기 위한 소정의 형태 및 상대 위치를 가지는 각각의 이격된 말단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 어레이 안테나.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 표면 상에 적어도 일부를 가지는 상기 적어도 하나의 다이폴 안테나 소자에 연결된 로드; 및
    상기 제 1 표면 상의 상기 복수의 다이폴 안테나 소자에 연결된 각각의 급전선;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 어레이 안테나.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 다이폴 안테나 소자에 인접한 접지면을 더 포함하고; 상기 제 2 표면 상에 적어도 일부를 가지는 상기 적어도 하나의 다이폴 안테나는 상기 접지면에 연결된 것을 특징으로 하는 위상 어레이 안테나.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 표면은 상기 제 1 표면에 수직하고; 상기 기판은 상기 제 1 표면을 규정하는 상면 및 상기 제 2 표면을 규정하는 마주보는 측면의 제 1 및 제 2 쌍을 가지는 일반적인 직사각형 형태인 것을 특징으로 하는 위상 어레이 안테나.
  5. 제 1 항에 있어서, 각 레그는:
    연장된 본체부; 및
    상기 연장된 본체부의 말단에 연결된 확대된 폭의 말단부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 어레이 안테나.
  6. 제 1 표면, 및 이에 인접하고 이와의 사이에서 에지를 규정하는 제 2 표면을 가지는 기판 상에 위상 어레이 안테나를 만드는 방법으로서, 상기 방법은:
    상기 제 1 표면 상에 복수의 다이폴 안테나 소자 및 상기 제 2 표면 상에 상기 복수의 다이폴 안테나 소자의 적어도 하나의 적어도 일부를 형성하는 단계를 포함하고;
    각 다이폴 안테나 소자는 중앙 급전부 및 이로부터 외부로 확장하는 한 쌍의 레그를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 표면 상의 인접한 다이폴 안테나 소자의 인접한 레그는 상기 인접한 다이폴 안테나 소자 사이의 증가된 커패시티 커플링을 제공하기 위한 소정의 형태 및 상대 위치를 가지는 각각의 이격된 말단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 표면 상에 적어도 일부를 가지는 상기 적어도 하나의 다이폴 안테나 소자의 중앙부에 로드를 연결하는 단계;
    상기 복수의 다이폴 안테나 소자에 인접한 접지면을 형성하는 단계; 및
    상기 제 2 표면 상에 적어도 일부를 가지는 상기 적어도 하나의 다이폴 안테나 소자를 상기 접지면에 연결하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 기판은 상기 제 1 표면을 규정하는 상면 및 상기 제 2 표면을 규정하는 마주보는 측면의 제 1 및 제 2 쌍을 가지는 일반적인 직사각형 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 복수의 다이폴 안테나 소자를 형성하는 단계는 연장된 본체부를 가진 각 레그, 및 상기 연장된 본체부의 말단에 연결된 확장된 폭의 말단부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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