KR100681331B1 - 이중 편파 수신 구조를 갖는 안테나 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 멀티밴드 이동통신 서비스를 위한 이중 편파 수신 구조를 갖는 안테나 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 이중 편파 수신 구조를 갖는 안테나 장치는, 소정 크기의 커플링 개구면을 구비하는 접지면; 접지면 하부에 형성되고, 커플링 개구면과 소정 간격을 유지하여 상기 커플링 개구면에 급전하기 위한 개구면 급전선; 접지면 상부 방향으로 소정 간격을 유지하는 급전선으로부터 분기된 2개의 급전 선로와 각각 연결되는 L자형 스트립 급전선; 및 접지면 상부에 형성되고, 상L자형 스트립 급전선으로부터 제1 간격으로 급전되고, 상기 접지면으로부터 에어 갭 간격으로 급전되는 방사 소자를 포함하되, 상기 L자형 스트립 급전선으로부터의 급전에 의해 방사 소자가 동작하여 제1 편파 면을 형성하고, 개구면 결합 급전 구조에 의해 방사 소자가 동작하여 제2 편파 면을 형성하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 편파 다이버시티 방식을 이용하는 통신 시스템에 적합하도록 한 개의 안테나에서 두 개의 편파를 수신할 수 있고, 또한, 여러 이동통신 서비스를 수신할 수 있도록 안테나의 사용 주파수 대역폭이 넓은 광대역으로 동작할 수 있다.

안테나, 이중 편파, 이동통신 서비스, 멀티밴드, 편파 다이버시티

Description

이중 편파 수신 구조를 갖는 안테나 장치 {An antenna apparatus with a structure for receiving dual-polarization}

도 1a 내지 도 1c는 종래 기술의 이동통신 서비스용 패치 안테나의 구조로서, 도 1a는 마이크로스트립 급전 구조, 도 1b는 동축 케이블 급전 구조, 그리고 도 1c는 슬롯 커플링 급전 구조를 각각 나타내는 도면이다.

도 2는 일반적인 직선 편파의 개념을 나타내는 도면이다.

도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 이중 편파 수신 구조를 갖는 안테나 장치를 나타내는 도면이다.

도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 이중 편파 수신 구조를 갖는 안테나에서 개구면 결합 급전 구조를 나타내는 도면이다.

도 3c는 본 발명의 실시예에 따른 이중 편파 수신 구조를 갖는 안테나의 단면도이다.

도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 이중 편파 수신 구조를 갖는 안테나에서, L자형 스트립 급전선으로 급전되는 방사 소자가 동작하는 제1 편파 면과 개구면 결합 급전 구조의 제2 편파 면이 결합한 것을 나타내는 도면이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 멀티밴드 이동통신 서비스를 위한 이중편파 수신 구조를 갖는 안테나 장치에서, L자형 스트립 급전 구조의 등가 회로를 나타내 는 도면이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 멀티밴드 이동통신 서비스를 위한 이중편파 수신 구조를 갖는 안테나 장치의 특성을 나타내는 도면이다.

본 발명은 이중 편파 수신 구조를 갖는 안테나 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 멀티밴드 이동통신 서비스를 위한 이중 편파 수신 구조를 갖는 안테나 장치에 관한 것이다.

종래 기술의 이동통신 서비스를 위한 패치 안테나의 구조를 도 1a 내지 도 1c에 나타내었다.

도 1a 내지 도 1c는 종래 기술의 이동통신 서비스용 패치 안테나의 구조로서, 도 1a는 마이크로스트립 급전 구조, 도 1b는 동축 케이블 급전 구조, 그리고 도 1c는 슬롯 커플링 급전 구조를 각각 나타낸다.

즉, 급전 구조에 따라 세 가지로 구분할 수 있는데, 마이크로스트립 급전 구조와 동축 케이블 급전 구조 및 슬롯 커플링 급전 구조를 갖는 인빌딩 안테나가 있다.

도 1a 내지 도 1c에 나타낸 패치 안테나의 기본적인 구조는 유전체 기판(110a, 110b, 110c)을 사이로 접지면(140a, 140b, 140c)과 금속도체로 구성되는 방사 소자(120a, 120b, 120c)와 급전선(130a, 130c)으로 구성된다.

도 1a 내지 도 1c에서 나타낸 패치 안테나들에 대한 특징들은 다음과 같다.

먼저, 도 1a에 도시된 마이크로스트립 급전 구조에서는 급전 위치에 따라서 안테나의 제반 특성이 다르게 나타난다.

도 1b에 도시된 동축 케이블 급전 구조는 방사 소자가 어떤 위치에 있든지 급전시킬 수 있으므로 별도의 정합 회로가 필요하지 않다.

또한, 도 1c에 도시된 슬롯 커플링 급전 구조는 급전선이 있는 하층 기판의 두께를 얇게 하여 상기 급전선에 의한 복사 손실을 줄일 수 있고, 또한, 방사 소자(120c)와 접지면(140c) 간의 간격을 크게 하여 안테나의 효율과 대역폭을 증가시킬 수 있는 장점을 갖는다.

전술한 세 가지 안테나들의 공통점은 오로지 한 개의 편파 성분을 가질 수 있다는 것이다.

한편, 도 2는 일반적인 직선 편파의 개념을 나타내는 도면이다.

편파란 전파가 진행할 때, 그 횡단면 상에서 전계의 방향과 크기를 구분한 것으로, 직선 편파는 전계의 진동 방향이 일정하고 전계가 파의 진행 방향과 직각이며 전계가 직선 모양의 벡터 궤적을 이루면서 진행하는 파이다. 상기 편파는 수직 편파와 수평 편파로 구분할 수 있는데, 도 2에서 Ey는 수직 편파이며, Ex는 수평 편파를 나타낸다.

전술한 도 1a 내지 도 1c와 같은 패치 안테나의 급전점을 중심으로 어떤 방향을 기준으로 설정하여 방사를 하는 것에 따라 선택적으로 한 개의 편파만을 선택할 수 있다. 따라서, 한 개의 안테나에서 한 개의 편파만을 수신할 수 있는 구조 의 종래 기술에 따른 안테나는 편파 다이버시티 방식을 이용하는 통신 시스템에는 적합하지 않다는 문제점이 있다.

또한, 최근 다양한 이동통신 서비스, 즉, PCS, IMT-2000, 2.3㎓ 휴대 인터넷, 2.4㎓ 무선 LAN 등과 같은 이동통신 서비스는 1.7㎓∼2.5㎓ 주파수 대역에서 서비스를 진행하고 있거나 서비스를 예정하고 있다.

그러나, 종래 기술에 따른 패치 안테나 구조에서는 안테나로 사용할 수 있는 주파수 대역폭이 중심 주파수의 약 10% 이내로 좁기 때문에 여러 이동통신 서비스를 수신할 수 있는 광대역 안테나로 사용할 수 없다는 문제점이 있다.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 편파 다이버시티 방식을 이용하는 통신 시스템에 적합하도록 한 개의 안테나에서 두 개의 편파를 수신할 수 있는 이중 편파 수신 구조를 갖는 안테나 장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 여러 이동통신 서비스를 수신할 수 있도록 안테나의 사용 주파수 대역폭이 넓은 광대역으로 동작할 수 있는 이중 편파 수신 구조를 갖는 안테나 장치를 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 이중 편파 수신 구조를 갖는 안테나 장치는,

멀티밴드 이동통신 서비스를 위한 안테나 장치에 있어서,

소정 크기(La×Wa)의 커플링 개구면을 구비하는 접지면;

상기 접지면 하부에 형성되어, 상기 커플링 개구면에 급전하기 위한 개구면 급전선;

상기 접지면 상부 방향으로 소정 간격(t1)을 유지하는 급전선으로부터 분기된 2개의 급전 선로와 각각 연결되는 L자형 스트립 급전선; 및

상기 접지면 상부에 형성되고, 상기 L자형 스트립 급전선으로부터 제1 간격(h2)으로 급전되고, 상기 접지면으로부터 에어 갭(H) 간격으로 급전되는 방사 소자

를 포함하되,

상기 L자형 스트립 급전선으로부터의 급전에 의해 상기 방사 소자가 동작하여 제1 편파 면을 형성하고, 개구면 결합 급전 구조에 의해 상기 방사 소자가 동작하여 제2 편파 면을 형성하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 개구면 결합 급전 구조는 상기 접지면에 구성된 개구면 급전선과 커플링 개구면 및 방사 소자가 동작하는 구조인 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 개구면 결합 급전 구조는 상기 개구면 급전선의 전자장이 상단에 위치한 커플링 개구면에 집중되어 이를 통해 상기 방사 소자에 전달되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 개구면 급전선은 상기 접지면에 의해 방사 방향으로부터 반대 방향으로 완전하게 격리되어 있는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 커플링 개구면의 크기(La×Wa)와 상기 커플링 개구면을 중심으로 상기 커플링 개구면을 통과하는 개구면 급전선에 의해 입력 임피던스가 결정되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 방사 소자의 공진 주파수 부근에서 Lc-Cc 파라미터에 의해 안테나의 주파수 대역폭을 증가시키는 두 번째 공진이 발생되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 접지면 상부 방향으로 소정 간격(t1)을 유지하는 급전선은 에어-마이크로스트립 급전선인 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 에어-마이크로스트립 급전선 및 상기 개구면 급전선 사이의 아이솔레이션(isolation) 특성은 상기 L자형 스트립 급전선의 간격(S)에 따라 달라지며, 상기 L자형 스트립 급전선의 간격(S)은 0.18 내지 0.2λ 범위인 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 방사 소자의 크기는 폭(Wp)이 0.25 내지 0.3λ 범위이고, 상기 방사 소자의 길이(Lp)는 0.25 내지 0.35λ 범위인 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 에어 갭의 간격(H)은 0.12 내지 0.15λ 범위인 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 커플링 개구면의 길이(La)는 0.25 내지 0.3λ 범위이고, 상기 커플링 개구면의 폭(Wa)은 0.03 내지 0.05λ 범위인 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 L자형 스트립 급전선의 높이(h1)는 0.04 내지 0.05λ 범위인 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 따르면, 여러 이동통신 서비스를 수신할 수 있도록 안테나의 사용 주파수 대역폭이 넓은 광대역으로 동작할 수 있고, 또한, 편파 다이버시티 방식을 이용하는 통신 시스템에 적합하도록 한 개의 안테나에서 두 개의 편파를 수신할 수 있게 된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 따른 이중 편파 수신 구조를 갖는 안테나 장치의 구성 및 동작을 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 첨부된 도면은 본 발명을 명확하게 설명하기 위해 본 발명의 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 동일 또는 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

본 발명의 실시예는 편파 다이버시티 방식을 수용할 수 있도록 이중편파를 수신할 수 있는 안테나 구조, 및 종래 기술의 단점인 좁은 주파수 대역에서 광대역으로 동작할 수 있는 구조를 개시한다.

전술한 바와 같이, 최근 다양한 이동통신 서비스, 즉, PCS, IMT-2000, 2.3㎓ 휴대인터넷, 2.4㎓ 무선 LAN 등과 같은 이동통신 서비스가 1.7㎓∼2.5㎓ 주파수 대역에서 현재 서비스를 진행 중이거나 서비스를 예정하고 있다. 이러한 서비스 가운데 휴대 인터넷과 무선 LAN 등은 주파수가 인접한 대역에서 서비스를 시행하고 있으며, 서비스의 특성상 이용하는 장소적 특성이 대형 빌딩 혹은 지하 공간 등에서 이용하기 때문에 단말간 상호간섭 혹은 페이딩 등에 의한 영향들이 나타날 수 있다.

따라서, 이러한 인접 주파수에서 다양한 서비스들이 효율적으로 관리되기 위해서 편파 다이버시티를 적용할 수 있어야 한다. 상기 편파 다이버시티는 전파의 수직 편파와 수평 편파를 이용하여 독립된 경로를 확보할 수 있는 방법으로서, 상 기 편파 다이버시티 방식의 적용이 가능하기 위해서는 필수적으로 한 개의 안테나에서 두 개의 편파를 수신할 수 있는 구조가 필요하다.

또한, 이동통신 서비스가 1.7㎓∼2.5㎓ 주파수 대역에서 집중적으로 서비스를 진행하고 있으므로 안테나의 사용 주파수 대역폭이 넓어 여러 이동통신 서비스를 수신할 수 있는 광대역 안테나 구조가 필요하다.

한편, 종래 기술의 이동통신용 안테나의 경우, 급전 구조 때문에 좁은 주파수 대역 특성을 갖는다. 즉, 급전 구조에서 유도성 리액턴스가 증가하여 주파수 대역폭이 좁아진다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 안테나가 급전 구조에서 발생되는 유도성 리액턴스 성분들을 제거하여 안테나의 주파수 특성을 대폭 개선할 수 있는 것을 도 3a 내지 도 3d를 참조하여 설명한다.

도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 멀티밴드 이동통신 서비스를 위한 이중편파 수신 구조를 갖는 안테나 장치를 나타내는 도면으로서, 도 3a는 안테나 장치의 외형도이고, 도 3b는 개구면 결합 급전 구조를 나타내는 도면이고, 도 3c는 이중편파 수신 구조를 갖는 안테나의 단면도이며, 그리고 도 3d는 L자형 스트립 급전선으로 급전되는 방사 소자가 동작하는 제1 편파 면과 개구면 결합 급전 구조의 제2 편파 면이 결합한 것을 나타내는 도면이다.

도 3a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 멀티밴드 이동통신 서비스를 위한 이중편파 수신 구조를 갖는 안테나 장치는, 접지면(310), 방사 소자(320), 에어-마이크로스트립 급전선(340), L자형 스트립 급전선(360) 및 개구면 급전선(370)을 포함하며, 도면부호 330은 커플링 개구면을 나타내고, 도면부호 350은 상기 방사 소자(320)를 지지하는 지지대를 나타낸다.

본 발명의 실시예에 따른 멀티밴드 이동통신 서비스를 위한 이중편파 수신 구조를 갖는 안테나 장치는, L자형 스트립 급전선(360)으로 급전되는 방사 소자(320)가 동작하는 제1 편파 면, 그리고 접지면(310)에 구성된 개구면 급전선(370)과 커플링 개구면(330), 방사 소자(320)로 동작하는 또 다른 제2 편파 면으로 동작되어, 총 두 개의 편파를 수신하는 구조를 갖는다.

즉, 한 개의 안테나로 두 개의 편파를 수신할 수 있도록 구성되며, 하나의 방사 구조는 L자형 스트립 급전선(360)과 방사 소자(320)로 동작되는 일반적인 마이크로스트립 구조의 안테나이며, 다른 하나의 방사 구조는 개구면 결합 급전 구조의 안테나가 결합되었다.

특히, 개구면 결합 급전 구조의 안테나는 급전선의 전자장이 상단에 위치한 개구면에 집중되어 그것을 통해 방사 소자(320)에 전달된다. 이러한 구조는 급전선에 의한 불요 복사가 일반적인 마이크로스트립 급전선과 동일하게 존재하지만, 상기 개구면 급전선의 위치가 접지면(310)에 의해 방사 방향으로부터 반대 방향으로 완전하게 격리되어 있기 때문에, 안테나의 방사 패턴에 영향을 주지 않는다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 멀티밴드 이동통신 서비스를 위한 이중편파 수신 구조를 갖는 안테나의 이득을 높일 수 있는 배열 안테나 구성도 가능하다.

도 3b를 참조하면, 전술한 구조에서 입력 임피던스는 커플링 개구면(330)의 크기(La, Wa)와 커플링 개구면(330)을 중심으로 하여 그것을 통과하는 개구면 급전 선(370)에 의해 결정된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 이중편파 수신 구조를 갖는 안테나의 광대역 안테나 기능에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 L자형 스트립 급전 구조의 등가회로를 나타내는 도면이다.

전술한 바와 같이, 종래 기술에 따른 급전 구조 중 가장 일반적으로 사용되는 마이크로스트립, 동축 케이블 및 슬롯 커플링 급전 구조에서는 급전 구조에서 발생되는 기생 인덕턴스에 의해서 안테나의 주파수 대역폭을 현저하게 감소시킨다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 안테나에서는 L자형 스트립 급전 구조를 구성하였다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 안테나의 방사 소자(320)와 L자형 스트립 급전 구조(360)의 수직 부분에서 발생되는 인덕턴스(Lc)와 방사 소자(320)와 L자형 스트립 급전 구조(360)의 수평 부분에서 발생되는 커패시턴스(Cc)가 각각 존재한다. 다시 말하면, 급전 메커니즘에서 발생되는 파라미터들은 직렬 Lc-Cc 공진회로와 같이 동작하게 된다.

반면에, 상기 방사 소자(320)의 등가회로는 일반적인 마이크로스트립 안테나와 동일하게 병렬 R-L-C 공진회로처럼 동작한다. 그러므로, 급전 메커니즘의 직렬 Lc-Cc 공진회로와 방사 소자(320)의 병렬 R-L-C 공진회로가 서로 직렬로 연결된 것처럼 동작한다.

따라서, 상기 방사 소자(320)의 공진 주파수 부근에서 Lc-Cc 파라미터에 의 한 두 번째 공진이 발생되어 안테나의 주파수 대역폭을 증가시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 이중편파 수신 구조를 갖는 안테나는 유전체 기판을 사용하지 않는 구조이다. 즉, 제작비 절감과 핸들링 파워를 크게 할 수 있도록 에어-마이크로스트립 급전선(340)을 사용하였다. 여기서, 에어-마이크로스트립 급전선(340)의 설계는 일반적인 마이크로스트립 선로를 설계하는 계산식을 이용할 수 있다.

구체적으로, 한 개의 이중편파 수신 구조를 갖는 안테나에서 두 개의 편파를 수신하는 구조이므로, 두 입력포트인 에어-마이크로스트립 급전선(340) 및 개구면 급전선(370) 사이의 아이솔레이션(isolation) 특성이 좋아야 한다. 상기 아이솔레이션 특성은 상기 L자형 스트립 급전선(360)의 간격(S)에 의해서 많은 영향을 받게 되므로, 적절한 간격 유지가 필수적이며, S=0.18∼0.2λ가 최적의 간격이다. 여기서, λ는 안테나 장치에서 사용되는 주파수 대역의 기준 주파수에서의 파장을 의미한다.

한편, 1.7㎓∼2.5㎓ 주파수 대역에서 이동통신 서비스를 진행하고 있거나 예정된 다양한 서비스들을 효율적으로 관리하기 위해서는 편파 다이버시티 방식을 적용할 수 있다. 이러한 편파 다이버시티 적용을 위한 방법의 하나로서, 한 개의 수신장치, 즉 안테나 장치로 두 개의 편파를 수신할 수 있는 광대역 수신장치는 필수적이라고 볼 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치에서는 이와 같은 요구 조건을 만족시킬 수 있다.

또한, 도 3d를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치에서, 상기 방사 소자(320)의 크기는 Wp=0.25∼0.3λ, Lp=0.25∼0.35λ, 도 3c를 참조하면, 에어 갭의 간격 H=0.12∼0.15λ, 커플링 개구면의 길이 La=0.25∼0.3λ, 커플링 개구면의 폭 Wa=0.03∼0.05λ, L자형 스트립의 높이 h1=0.04∼0.05이며, 급전선(360)의 간격 S=0.18∼0.2λ가 최적의 간격으로 주어진다. 또한, 기타 마이크로스트립 급전선에 관한 다른 파라미터들은 특성 임피던스가 50Ω으로 설정되어 있다.

전술한 파라미터들을 가질 때, 본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치에 대한 특성을 도 5에 나타내었다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 멀티밴드 이동통신 서비스를 위한 이중편파 수신 구조를 갖는 안테나 장치의 특성을 나타내는 도면이다.

일반적으로, 안테나에서의 정재파비(Standing Wave Ratio: SWR)를 측정하는 이유는 송수신기에서 가능한 출력을 안테나에서 얼마나 효율적으로 내보내는지를 알기 위한 것이다. 간단히 말하면, 송수신기에서는 가지고 있는 것을 모두 출력하고자 하지만 이것은 다른 부품들이 잘 조합되어 있어야만 가능한 일이다. 결론적으로, 상기 SWR은 1 이상의 값을 가지며 SWR이 1에 가까우면 더욱 효과적으로 전파를 보낼 수 있고, 상기 SWR 값을 낮추는 것은 발사되는 전파의 출력 효율을 좋게 하는 것이 된다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 멀티밴드 이동통신 서비스를 위한 이중편파 수신 구조를 갖는 안테나 장치의 SWR을 1.5㎓에서 시작하여 3.0㎓까지 측정한 것을 나타내는 도면으로서, 예를 들어, 1.66365㎓에서는 SWR이 1.9435, 2.27999㎓에서는 SWR이 2.0018, 2.30655㎓에서는 SWR이 1.9449, 2.43200㎓에서는 SWR이 1.0573, 그리고 2.56755㎓에서는 SWR이 2.0117을 각각 나타내고 있다.

본 발명의 실시예에 따른 멀티밴드 이동통신 서비스를 위한 이중편파 수신 구조를 갖는 안테나 장치의 L자형 스트립 급전선(360) 포트에서의 주파수 대역폭이 616.34㎒이며, 개구면 급전선(370) 포트에서의 주파수 대역폭은 261㎒이다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 멀티밴드 이동통신 서비스를 위한 이중편파 수신 구조를 갖는 안테나 장치는 PCS 및 IMT-2000 서비스 주파수 대역과 휴대 인터넷 및 무선 LAN 서비스 주파수 대역인 1.7㎓∼2.5㎓ 주파수 대역에서 충분히 사용할 수 있다.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

본 발명에 따르면, 편파 다이버시티 방식을 이용하는 통신 시스템에 적합하도록 한 개의 안테나에서 두 개의 편파를 수신할 수 있고, 또한, 여러 이동통신 서비스를 수신할 수 있도록 안테나의 사용 주파수 대역폭이 넓은 광대역으로 동작할 수 있다.

Claims (13)

1. 멀티밴드 이동통신 서비스를 위한 안테나 장치에 있어서,

   소정 크기(La×Wa)의 커플링 개구면을 구비하는 접지면;

   상기 접지면 하부에 형성되어, 상기 커플링 개구면에 급전하기 위한 개구면 급전선;

   상기 접지면 상부 방향으로 소정 간격(t1)을 유지하는 급전선으로부터 분기된 2개의 급전 선로와 각각 연결되는 L자형 스트립 급전선; 및

   상기 접지면 상부에 형성되고, 상기 L자형 스트립 급전선으로부터 제1 간격(h2)으로 급전되고, 상기 접지면으로부터 에어 갭(H) 간격으로 급전되는 방사 소자

   를 포함하되,

   상기 L자형 스트립 급전선으로부터의 급전에 의해 상기 방사 소자가 동작하여 제1 편파 면을 형성하고, 개구면 결합 급전 구조에 의해 상기 방사 소자가 동작하여 제2 편파 면을 형성하는 것을 특징으로 하는 이중 편파 수신 구조를 갖는 안테나 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 개구면 결합 급전 구조는 상기 접지면에 구성된 개구면 급전선과 커플링 개구면 및 방사 소자가 동작하는 구조인 것을 특징으로 하는 이중 편파 수신 구조를 갖는 안테나 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 개구면 결합 급전 구조는 상기 개구면 급전선의 전자장이 상단에 위치한 커플링 개구면에 집중되어 이를 통해 상기 방사 소자에 전달되는 것을 특징으로 하는 이중 편파 수신 구조를 갖는 안테나 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 개구면 급전선은 상기 접지면에 의해 방사 방향으로부터 반대 방향으로 완전하게 격리되어 있는 것을 특징으로 하는 이중 편파 수신 구조를 갖는 안테나 장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 커플링 개구면의 크기(La×Wa)와 상기 커플링 개구면을 중심으로 상기 커플링 개구면을 통과하는 개구면 급전선에 의해 입력 임피던스가 결정되는 것을 특징으로 하는 이중 편파 수신 구조를 갖는 안테나 장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 방사 소자의 공진 주파수 부근에서 Lc-Cc 파라미터에 의해 안테나의 주파수 대역폭을 증가시키는 두 번째 공진이 발생되는 것을 특징으로 하는 이중 편파 수신 구조를 갖는 안테나 장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 접지면 상부 방향으로 소정 간격(t1)을 유지하는 급전선은 에어-마이크로스트립 급전선인 것을 특징으로 하는 이중 편파 수신 구조를 갖는 안테나 장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 에어-마이크로스트립 급전선 및 상기 개구면 급전선 사이의 아이솔레이션(isolation) 특성은 상기 L자형 스트립 급전선의 간격(S)에 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 이중 편파 수신 구조를 갖는 안테나 장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 L자형 스트립 급전선의 간격(S)은 0.18 내지 0.2λ 범위―여기서, λ는 상기 안테나 장치에서 사용되는 기준 주파수의 파장―인 것을 특징으로 하는 이중 편파 수신 구조를 갖는 안테나 장치.
10. 제1항에 있어서,

    상기 방사 소자의 크기는 폭(Wp)이 0.25 내지 0.3λ 범위―여기서, λ는 상기 안테나 장치에서 사용되는 기준 주파수의 파장―이고, 상기 방사 소자의 길이(Lp)는 0.25 내지 0.35λ 범위인 것을 특징으로 하는 이중 편파 수신 구조를 갖는 안테나 장치.
11. 제1항에 있어서,

    상기 에어 갭의 간격(H)은 0.12 내지 0.15λ 범위―여기서, λ는 상기 안테나 장치에서 사용되는 기준 주파수의 파장―인 것을 특징으로 하는 이중 편파 수신 구조를 갖는 안테나 장치.
12. 제1항에 있어서,

    상기 커플링 개구면의 길이(La)는 0.25 내지 0.3λ 범위―여기서, λ는 상기 안테나 장치에서 사용되는 기준 주파수의 파장―이고, 상기 커플링 개구면의 폭(Wa)은 0.03 내지 0.05λ 범위인 것을 특징으로 하는 이중 편파 수신 구조를 갖는 안테나 장치.
13. 제1항에 있어서,

    상기 L자형 스트립 급전선의 높이(h1)는 0.04 내지 0.05λ 범위―여기서, λ는 상기 안테나 장치에서 사용되는 기준 주파수의 파장―인 것을 특징으로 하는 이중 편파 수신 구조를 갖는 안테나 장치.

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