KR100863079B1 - 노치와 스터브를 이용한 광대역 안테나 및 그를 구비한통신 장치 - Google Patents

노치와 스터브를 이용한 광대역 안테나 및 그를 구비한통신 장치 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 이동 통신용 SDR 시스템 등에 적용하기 위한 광대역 안테나 및 그를 구비한 통신 장치에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 기존의 이동통신 시스템들과 초광대역(Ultra-Wideband) 통신 시스템을 동시에 만족시키기 위하여, 복사 패치(복사체)면 하단부에 적어도 하나 이상의 노치(notch)와 적어도 하나 이상의 스터브(stub)를 구비하여 광대역 특성을 구현한 광대역 안테나를 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 광대역 안테나에 있어서, 기판; 상기 기판의 상면에 형성된 복사체; 상기 복사체에 접속된 급전부; 및 상기 기판의 하면에 형성된 접지면(ground plane)을 포함하되, 광대역 특성을 구현하기 위하여, 상기 복사체에 노치와 스터브를 형성한 것을 특징으로 함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 SDR 시스템 등에 이용됨.
광대역 안테나, 복사 사각 패치, L-노치, 스터브, SDR 시스템

Description

노치와 스터브를 이용한 광대역 안테나 및 그를 구비한 통신 장치{Wideband antenna using notch and stub, and communication apparatus with that}
도 1은 발명의 일실시예에 따른 노치와 스터브를 이용한 광대역 안테나에 대한 구성도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 시스템 접지면을 고려한 광대역 안테나의 전체 정면도 및 측면도,
도 3은 L-노치 높이에 따른 반사손실 특성 변화를 나타내는 그래프,
도 4는 스터브 길이에 따른 반사손실 특성 변화를 나타내는 그래프,
도 5는 L-노치와 스터브의 유무에 따라 측정된 반사손실 특성 변화를 나타내는 그래프,
도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따라 제작된 안테나의 주파수에 따른 복사 패턴을 나타내는 그래프,
도 7은 본 발명에 따라 제작된 안테나의 이득을 나타내는 그래프이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
11 : 복사체 12a, 12b : 스터브
13a, 13b : L-노치 14 : 접지면
15 : 급전선 16 : 기판
21 : 시스템 접지면
본 발명은 이동 통신용 SDR 시스템 등에 적용하기 위한 광대역 안테나 및 그를 구비한 통신 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존의 이동통신 시스템들과 초광대역(Ultra-Wideband, 이하 "UWB"라 함) 통신 시스템을 동시에 만족시킬 수 있는 광대역 안테나 및 그를 구비한 통신 장치에 관한 것이다.
SDR(Software Defined Radio, 이하 "SDR"이라 함) 기술은 다중 규격, 다중 대역, 다중 서비스 시대에 시스템 통합의 해결책을 제시해 줄 수 있는 차세대 기반 기술로 고려되고 있다. 이러한 SDR 기술은 여러 가지 시스템 기술이 요구되는 기술의 융합 및 조화를 필요로 하는 기술로서, 개방 구조를 바탕으로 설계된 공통 하드웨어 시스템을 소프트웨어적으로 사용자 선택적 서비스 제공이 가능하다. 1990년대 미군의 "JTRS" 프로젝트의 시연 성공으로 상용화를 시작한 SDR 기반 시스템은 현재 각국에서 SDR 기반 군용 핸드헬드(handheld) 및 상용 기지국 제품을 선보이고 있을 뿐만 아니라 SDR 기술의 표준화를 위하여 여러 단체에서 SDR 시스템 개발에 요구되는 기술 및 요구사항을 논의 중에 있다. SDR 시스템의 상용화로 2010년경 예상되는 SDR 기반 네트워크 구조는 최상의 서비스 제공을 위하여 셀프-오거니제이션(self-organization)이 가능한 유연한 망 구조의 액티브(active) 네트워크로 발전할 것이며, SDR 기반 기지국과 단말기 시스템에 의한 서비스 제공이 가능할 것으로 전망된다. 뿐만 아니라, SDR은 IMT-2000 이후의 대명제인 유/무선 통합을 실현하기 위한 차세대 핵심기반 기술인 동시에 다양한 퓨전 형태의 시스템 출현이 예상되는 상황에서 디지털 개념의 모든 분야에 응용이 가능하며, 하나의 단말기로 모든 기능을 통합할 수 있는 기반 기술로서 주목받고 있다.
한편, 안테나 분야에 있어서도 다중 대역을 동시에 지원할 수 있는 안테나의 개발이 필수적이다. 다중 대역 안테나로서 다중공진 안테나, 리컨피규러블(Reconfigurable) 안테나, 및 광대역 안테나 등이 개발되고 있다. 또한, 초광대역 통신은 중심 주파수의 25% 이상 또는 1.5GHz 이상의 대역폭을 갖는 통신 시스템으로 정의된다. 초광대역 통신은 임펄스 신호와 같이 넓은 주파수 대역에 걸쳐 전력이 확산되어 있는 신호를 이용한다. 즉, 수 나노초 내지 수 피코 초의 폭(duration)을 갖는 펄스를 사용함으로써, GHz 단위의 넓은 주파수 대역에 전력을 확산시키는 것이다. 이는 5MHz 정도의 대역폭을 갖는 광대역 코드분할다중접속(CDMA) 통신에 비해 훨씬 넓은 대역폭을 갖는 통신 방식이다.
UWB 통신 시스템에서는 짧은 펄스를 이용하여 정보를 전달하기 위하여 신호를 변조하게 되는데, 펄스 자체의 광대역 특성을 유지하면서 OOK(On-Off Keying), PAM(Pulse Amplitude Modulation) 또는 PPM(Pulse Position Modulation) 등의 변조 방식을 이용한다. 그러므로 UWB 통신 시스템에서는 반송파(carrier)를 필요로 하지 않게 되어 시스템의 구성이 단순하고 구현이 용이하게 된다. 또한, 매우 넓은 대역에 걸쳐 전력이 확산되므로 각각의 주파수 성분은 매우 낮은 전력을 갖게 되어, 좁은 주파수 대역을 이용하는 다른 통신 시스템과의 간섭이 매우 적으며, 감청이 어려워 통신 보안 유지에 적합하다. 또한, UWB 통신 시스템은 매우 낮은 전력으로 고속의 통신이 가능하고, 장애물 투과 특성이 우수하다는 등의 장점을 갖는다.
이와 같은 장점 때문에 UWB 통신 시스템은 무선 홈 네트워크 등과 같은 차세대 개인 영역 무선 통신(Wireless Personal Area Network; WPAN) 분야에 널리 적용될 것으로 예상되고 있다. 특히, 2002년 2월 미국 연방 통신 위원회(Federal Communications Commission; FCC)가 3.1GHz 이상의 주파수 대역에 대하여 UWB 통신 방식을 상업적으로 이용할 수 있도록 승인함으로써, UWB 통신 시스템의 상용화가 가속화되고 있다.
이러한 UWB 통신 시스템은 종래의 통신 시스템에 비해 넓은 주파수 대역을 사용하므로, 이에 적합한 광대역 특성을 갖는 소형 안테나의 개발이 필수적이다. UWB 통신 시스템용 안테나로서는 혼 안테나, 바이코니컬(bi-conical) 안테나 등이 알려져 있으며, "Time Domain Corporation"의 미국 특허 제6,621,462호, 및 "Xtreme Spectrum Inc."의 미국 특허 제6,590,545호 등에 다른 형태의 UWB 안테나가 개시되어 있다. 그러나 이들 종래 안테나는 그 크기가 커서 소형·경량의 안테나를 필요로 하는 분야에는 적절하지 않다는 문제점이 있다.
다른 UWB 통신 시스템용 안테나로는 "엘지전자 주식회사"의 한국 특허 출원 제2003-49755호(공개번호 10-2005-10549, 2005년 2월 28일 공개), "한국전자통신연 구원"의 한국 특허 출원 제2002-77323호(공개번호 10-2004-49525, 2004년 6월 12일 공개)에 개시되어 있다. 이들 특허는 상대적으로 크기가 작고 광대역 특성을 갖는 평면 안테나 또는 역 L형 안테나를 개시한다. 여기서, 상기 "엘지전자 주식회사"의 특허는 인쇄회로 기판의 반대편에 형성되는 그라운드 영역의 크기를 줄임으로써 광대역 특성을 얻고, 또한 패치와 급전선 사이에 임피던스 정합을 위해 복수의 정합 스터브를 형성함으로써 더욱 넓은 대역폭 특성을 얻는 방식을 사용하고 있다.
그러나 상기와 같은 종래 기술들은 이동통신과 UWB 통신을 단일 안테나를 이용하여 동시에 지원할 수 있을 만한 대역폭 특성을 갖지 못하는 단점이 있다.
즉, 상기와 같은 종래 기술들은 하나의 안테나를 이용하여 이동통신이나 UWB 통신 등과 같은 여러 통신 방식 중 어느 하나의 통신 방식(단일 대역)을 지원할 수는 있으나, 하나의 안테나를 이용하여 이동통신과 UWB 통신 등과 같은 여러 통신 방식을 동시에 지원(다중 대역)할 수 없는 단점이 있다.
따라서 본 발명은 기존의 안테나에 비해 대역폭을 크게 향상시키기 위하여 제안된 것으로, 기존의 이동통신 시스템들과 초광대역(Ultra-Wideband) 통신 시스템을 동시에 만족시키기 위하여, 복사 패치(복사체)면 하단부에 적어도 하나 이상의 노치(notch)와 적어도 하나 이상의 스터브(stub)를 구비하여 광대역 특성을 구현한 광대역 안테나를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 복사 패치(복사체)면 하단부에 적어도 하나 이상의 노 치(notch)와 적어도 하나 이상의 스터브(stub)를 구비하여 광대역 특성을 구현한 광대역 안테나를 구비한 통신 장치를 제공하는데 다른 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 위하여 본 발명은, 광대역 안테나에 있어서, 기판; 상기 기판의 상면에 형성된 복사체; 상기 복사체에 접속된 급전부; 및 상기 기판의 하면에 형성된 접지면(ground plane)을 포함하되, 광대역 특성을 구현하기 위하여, 상기 복사체에 노치와 스터브를 형성한 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 통신 장치에 있어서, 기판; 상기 기판의 상면에 형성된 복사체; 상기 복사체에 접속된 급전부; 및 상기 기판의 하면에 형성된 접지면(ground plane)을 포함하되, 광대역 특성을 구현하기 위하여 상기 복사체에 노치와 스터브를 형성한 광대역 안테나를 구비한 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. 또 한, 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. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 발명의 일실시예에 따른 노치와 스터브를 이용한 광대역 안테나에 대한 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 시스템 접지면을 고려한 광대역 안테나의 전체 정면도 및 측면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 노치와 스터브를 이용한 광대역 안테나는, 기본적으로는 마이크로스트립 패치 안테나로서, 마이크로스트립 급전 모노폴 안테나 특성으로 동작하며, 기판(16), 상기 기판(16)의 상면에 형성된 사각형의 복사체(복사 패치)(11), 상기 복사체(11)에 접속되어 급전하기 위한 급전부(15), 및 상기 기판(16)의 하면에 형성된 접지면(ground plane, 14)을 포함한다.
이때, 상기 복사체(11)는 일예로 장방형의 사각 복사 패치이고, 상기 복사체(11)의 양측 하단부 모서리에는 각각 노치(notch)(13a, 13b)가 형성된다. 여기서, 각 노치(13a, 13b)는 바람직하게는 "L"자형의 노치로서, 일예로 상기 복사체(11)의 좌측 하단부 모서리에 하나의 제 1 L-노치(13a)가 형성되고, 상기 복사체(11)의 우측 하단부 모서리에 하나의 제 2 L-노치(13b)가 형성된다.
또한, 바람직하게는 상기 각 노치(13a, 13b)의 상단부에 각각 스터브(stub)(12a, 12b)가 형성된다. 즉, 일예로 상기 복사체(11)의 좌측 하단부 모서리에 형성된 제 1 L-노치(13a)의 상단부에 하나의 제 1 스터브(12a)가 형성되고, 상기 복사체(11)의 우측 하단부 모서리에 형성된 제 2 L-노치(13b)의 상단부에 하나의 제 2 스터브(12b)가 형성된다.
결과적으로, 본 발명에 따른 광대역 안테나는, 복사체(복사 패치)(11)의 양측 하단부 모서리에 하나씩 2개의 노치(13a, 13b)와 2개의 스터브(12a, 12b)를 구비하고 있다.
상기 복사체(11)의 하부 모서리에 형성된 "L"자 형태의 2개의 L-노치(13a, 13b)는 접지면(14)과 복사체(11) 사이의 커플링을 유도한다.
여기서, 2개의 L-노치(13a, 13b)의 높이에 따라 중간주파수 대역에서 임피던스 매칭(정합)을 조절할 수 있고, 상기 L-노치(13a, 13b) 각 상단에 형성되어 있는 2개의 스터브(12a, 12b)의 길이에 따라 9GHz 이상의 주파수 대역에서 임피던스 매칭을 조절할 수 있다. 따라서 "L"자 형태의 제 1 및 제 2 L-노치(13a, 13b)와 제1 및 제 2 스터브(12a, 12b)에 의하여 안테나의 임피던스 매칭을 조절할 수 있으며, 이러한 파라미터에 의하여 안테나 대역폭을 확장할 수 있다.
그러므로 두 개의 L-노치(13a, 13b)의 높이를 조절함으로써 대역폭 확장 정도의 조절이 가능하고, 또한 두 개의 스터브(12a, 12b)의 길이를 조절함으로써 9GHz 이상의 고주파 대역의 임피던스 특성을 조절할 수 있다. 본 발명의 실시 형태에서는 복사체(11)에 "L"자 형태의 제 1 및 제 2 L-노치(13a, 13b)와 제1 및 제 2 스터브(12a, 12b)를 형성하였으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태의 복사체(11)의 변형 역시 본 발명의 범위에 속한다.
한편, 본 발명의 실시 형태에 있어서, 접지면(14)은 복사체(11)와 중첩되지 않도록 기판(16) 하면의 일부에만 형성된다(도 2 참조). 따라서 복사체(11)에 의해 복사되는 전자기파가 접지면(14)에 의해 차폐됨이 없이 방출될 수 있으며, 그에 따라 일반적인 모노폴(monopole) 안테나와 유사한 전방향성의 복사 특성을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 안테나가 단말기 등과 같은 통신 장치에 구현되었을 때의 시스템 접지 영향을 배제하기 위하여, 단말기 크기의 시스템 접지면(21)을 미리 고려하여 구현하였다. 즉, 안테나가 실장될 SDR 시스템의 접지면 크기를 미리 고려하여 안테나를 설계하였다.
한편, 본 발명의 실시 형태에 있어서, 광대역 안테나는 급전부(15)로서 마이크로스트립 급전을 채택한 패치 안테나를 기본 구조로 하여, 안테나의 경량화 및 소형화를 달성하였으며 대량 생산에 적합한 구조를 가질 수 있다. 또한, 기판(16)으로는 에프알-4(FR-4), 고저항 실리콘, 유리, 테프론(teflon), 에폭시(epoxy), LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics, 저온 동시소성 세라믹), 로저스(Rogers) 등이 사용될 수 있으며, 특히 에프알-4(FR-4) 기판을 사용하여 제조 비용을 절감할 수 있다.
본 발명에서는 일실시 형태에 따른 안테나를 실제로 구현하여 성능을 시험하였다. 구현한 안테나는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 동일한 구성을 갖고, 도 1에 도시된 각 파라미터의 치수는 다음의 [표 1]과 같다. 각 치수는 mm 단위로 주어진다. 한편, 급전부(15)의 폭(Wf)은 1.6mm, 길이(Lf)는 5.5mm로 하였으며, 기판(16) 으로는 두께(h) 1.6mm, 비유전율 4.4(
Figure 112006093247869-pat00001
)의 에프알-4(FR-4) 기판을 사용하였다.
Figure 112006093247869-pat00002
도 3은 L-노치 높이에 따른 반사손실 특성 변화를 나타내는 그래프로서, 복사체(11)의 하단부 모서리에 각각 형성된 제 1 및 제 2 L-노치(13a, 13b)의 높이 변화에 따른 주파수별 반사 손실(Return loss)의 시뮬레이션 값을 나타낸 그래프이다.
이때, 도 3은 제 1 및 제 2 L-노치(13a, 13b)의 높이를 4.5mm에서 8.5mm로 1mm 간격으로 변화시켰을 때 안테나의 반사손실 특성을 나타낸다.
이처럼, 제 1 및 제 2 L-노치(13a, 13b)의 높이를 변화시킴으로써 반사손실 -10dB 이하의 기준을 만족시키지 못하던 3.5 ~ 9GHz 대역에서의 임피던스 정합 특성이 향상됨을 알 수 있다.
도 4는 스터브 길이에 따른 반사손실 특성 변화를 나타내는 그래프로서, 복사체(11)의 하단부 모서리에 각각 형성된 제 1 및 제 2 L-노치(13a, 13b)의 각 상단에 형성된 제1 및 제 2 스터브(12a, 12b)의 길이 변화에 따른 주파수별 반사손실의 시뮬레이션 값을 나타낸 그래프이다.
이때, 도 4는 제1 및 제 2 스터브(12a, 12b)의 길이를 1.5mm에서 3mm로 0.5mm 간격으로 변화시켰을 때 안테나의 반사손실 특성을 나타낸다.
이처럼, 제1 및 제 2 스터브(12a, 12b)의 길이 변화에 따라 8 ~ 10.6GHz 대역에서 임피던스 매칭이 향상되었음을 확인할 수 있다.
도 5는 L-노치와 스터브의 유무에 따라 측정된 반사손실 특성 변화를 나타내는 그래프로서, 안테나의 측정 결과값을 보여주고 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 단순한 모노폴 안테나(사각 패치 안테나)에 대한 그래프를 살펴보면, 약 2GHz의 주파수와 약 4GHz의 주파수에서 공진이 발생하며, 1.8 ~ 3GHz 대역, 3.5 ~ 5GHz 대역에서 -10 dB 이하의 반사 손실 값을 갖는다.
그러나 제1 및 제 2 L-노치(13a, 13b)가 형성된 안테나(L-노치 안테나)에 대한 그래프를 살펴보면, 3 ~ 3.5GHz와 4.7 ~ 9GHz 대역에서 임피던스 매칭이 향상되어 단순한 모노폴 안테나에 비해 3 ~ 3.5GHz와 4.7 ~ 9GHz 대역에서 임피던스 매칭이 향상된다. 또한, 제1 및 제 2 L-노치(13a, 13b)가 형성된 복사체(11)에 제1 및 제 2 스터브(12a, 12b)를 추가 형성한 안테나(제안된 안테나)에 대한 그래프를 살펴보면, 9 ~ 10.6GHz 대역에서 임피던스 매칭이 향상됨을 알 수 있다. 따라서 제1 및 제 2 L-노치(13a, 13b)와 제1 및 제 2 스터브(12a, 12b)를 동시에 형성함으로써 3 ~ 3.5GHz, 4.7 ~ 9GHz, 그리고 9 ~ 10.6GHz 대역에서 임피던스 매칭이 동시에 향상되어 전체적으로 1.65 ~ 10.6GHz 범위에서 반사 손실 값이 -10 dB 이하로 유지된다.
따라서 복사체(11)의 양측 하단부 모서리에 제1 및 제 2 L-노치(13a, 13b)와 제1 및 제 2 스터브(12a, 12b)를 형성함으로써 초광대역 특성을 얻을 수 있음을 확인하였다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따라 제작된 안테나의 주파수에 따른 복사 패턴을 나타내는 그래프이다.
도 6a, 도 6b, 도 6c, 및 도 6d는 각각 1.8GHz, 3GHz, 6GHz 및 9GHz에 대한 복사 패턴을 나타내며, 그래프에서 실선은 주 편파(co-pol)에 대한 복사 패턴을, 점선은 주 편파에 수직인 편파(cross-pol)에 대한 복사 패턴을 나타낸다.
상술한 바와 같이 구현한 안테나는 복사체와 중첩되지 않고 면적이 작은 접지면을 이용하므로, 일반적인 모노폴 안테나와 유사하게 전방향성을 갖는 것을 확인할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따라 제작된 안테나의 이득을 나타내는 그래프로서, 본 발명에 따른 안테나의 주파수별 이득의 측정값을 나타낸 그래프이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 전 대역(1GHz ~ 10GHz)에서 3.5dBi 이하의 이득 변화를 보였다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 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.
일반적으로 이동통신 기술의 빠른 발달과 다양한 통신 서비스의 주파수 사용으로 인해 기존의 이동통신 시스템과 동시에 병존할 수 있는 획기적인 무선 통신 기술인 UWB 통신(3.1 ~ 10.6GHz)의 출현을 앞두고 있어 UWB 통신의 RF 소자에 관한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 그 중에서도 전 대역에서 임펄스파의 송/수신이 가능한 초광대역 안테나 개발이 필수적인 요소로 등장하고 있다. 상기와 같은 본 발명은 이동 통신용 SDR 시스템 등에 적용하기 위한 다양한 이동통신 서비스들과 초광대역(Ultra-Wideband) 통신 시스템을 동시에 만족시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기와 같은 본 발명은 복사 패치(복사체)면 하단부에 적어도 하나 이상의 노치(notch)와 적어도 하나 이상의 스터브(stub)를 구비하여 광대역 특성을 구현할 수 있으며, 그에 따라, 단일 대역 특성을 가지는 기존 안테나의 단점을 해결할 수 있다.
또한, 본 발명은 안테나가 단말기 등의 통신 장치에 적용되었을 시 단말기 시스템 접지면의 영향을 받기 때문에 시스템 접지면의 실제 크기를 고려하여 안테나를 구현함으로써 실제 구현 시 시스템 접지면의 영향을 배제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광대역 안테나는 DCS1800(1.71 ~ 1.88GHz), DCS1900(1.85 ~ 1.99GHz), WCDMA(1.92 ~ 2.17GHz), UMTS(1.92 ~ 2.17MHz), WiBro(2.30 ~ 2.39GHz), WLAN(2.40 ~ 2.50GHz), DMB(2.60 ~ 2.65GHz) 그리고 UWB(3.1 ~ 10.6GHz) 통신에 이르기까지 다중 서비스 지원이 가능하다.

Claims (12)

  1. 광대역 안테나에 있어서,
    기판;
    상기 기판의 상면에 형성된 복사체;
    상기 복사체에 접속된 급전부; 및
    상기 기판의 하면에 형성된 접지면(ground plane)을 포함하되,
    광대역 특성을 구현하기 위하여, 상기 복사체에 노치와 스터브를 형성하며,
    상기 노치의 높이에 따라 안테나의 사용 주파수 대역 중 중간주파수 대역에서의 임피던스 매칭(정합)이 조절되고, 상기 스터브의 길이에 따라 안테나의 사용 주파수 대역 중 고주파수 대역에서의 임피던스 매칭이 조절되는 것을 특징으로 하는 광대역 안테나.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 노치는,
    상기 복사체의 하단부 일측 모서리에 형성된 제 1 노치; 및
    상기 복사체의 하단부 타측 모서리에 형성된 제 2 노치를 포함하고,
    상기 스터브는,
    상기 제 1 노치의 상단부에 형성된 제 1 스터브; 및
    상기 제 2 노치의 상단부에 형성된 제 2 스터브를 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 안테나.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 노치는,
    "L"자 형상인 것을 특징으로 하는 광대역 안테나.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 "L"자 형상의 제 1 및 제 2 L-노치는,
    상기 접지면과 상기 복사체 사이의 커플링을 유도하는 것을 특징으로 하는 광대역 안테나.
  6. 제 1 항, 제3항, 제4항 또는 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광대역 안테나는,
    시스템 접지 영향을 배제하기 위하여, 시스템 접지면을 고려하여 설계된 것을 특징으로 하는 광대역 안테나.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 기판의 하면에 형성된 접지면은,
    전방향성의 복사 패턴을 얻기 위하여, 상기 복사체와 중첩되지 않도록 상기 기판의 하면 중 일부분에만 형성된 것을 특징으로 하는 광대역 안테나.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 급전부는,
    마이크로스트립 급전선으로 구현된 것을 특징으로 하는 광대역 안테나.
  9. 통신 장치에 있어서,
    기판;
    상기 기판의 상면에 형성된 복사체;
    상기 복사체에 접속된 급전부; 및
    상기 기판의 하면에 형성된 접지면(ground plane)을 포함하되,
    광대역 특성을 구현하기 위하여 상기 복사체에 노치와 스터브를 형성하며,
    상기 노치의 높이에 따라 안테나의 사용 주파수 대역 중 중간주파수 대역에서의 임피던스 매칭(정합)이 조절되고,
    상기 스터브의 길이에 따라 안테나의 사용 주파수 대역 중 고주파수 대역에서의 임피던스 매칭이 조절되는 광대역 안테나를 구비한 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 노치는,
    상기 복사체의 하단부 양측 모서리에 형성되는 "L"자형의 제 1 및 제 2 L-노치를 포함하고,
    상기 스터브는,
    상기 제 1 및 제 2 L-노치의 상단부에 형성되는 제 1 및 제 2 스터브를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 광대역 안테나는,
    상기 통신 장치의 접지면의 영향을 배제하기 위하여, 상기 통신 장치의 접지면을 고려하여 설계된 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 통신 장치는,
    SDR(Software Defined Radio) 방식을 사용하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
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