KR101058477B1 - 무선 디바이스용 이중편파 마이크로스트립 패치 안테나어레이 및 관련 방법 - Google Patents

Abstract

이동국과 같은 무선 디바이스용 이중편파 안테나 및 관련 방법이 제공된다. 안테나는 제1 편파 방향 및 제2 편파 방향 둘 다의 방향에서 대칭적인 어레이로 구성되는 복수의 패치로 형성된다. 어레이의 인접한 패치들은 또한 두 방향에서 대칭적으로 위치되는 접속 스트립에 의해 상호 접속된다. 이들 접속 스트립은 패치에 대한 피딩 라인으로서의 역할을 할 뿐 아니라, 각각의 편파 방향에서 동상 방사 요소로서 동작한다. 횡단 스트립이 한 쌍의 횡단 위치된 패치 사이로 연장한다. 그리고 거기에서 단일 피드 접속이 제공된다.

Description

무선 디바이스용 이중편파 마이크로스트립 패치 안테나 어레이 및 관련 방법{DUAL-POLARIZED, MICROSTRIP PATCH ANTENNA ARRAY, AND ASSOCIATED METHODOLOGY, FOR RADIO DEVICE}

본 발명은 일반적으로 IMS(Industry, Medical and Scientific) 주파수 대역에서 동작하는 블루투스 가능형 또는 IEEE 802.11 b/g 가능형 디바이스와 같은 휴대용 무선 디바이스용 안테나에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 휴대용 무선 디바이스의 무선 하우징에 또는 그 내부에 위치 가능한 콤팩트 구조의 이중편파(dual-polarized) 안테나 및 관련 방법에 관한 것이다.

코너 위치된 패치들의 어레이가 기판 상에 배치된다. 코너 위치된 패치는 인접한 패치와 상호 접속하는 접속 스트립과 함께 제1 및 제2 편파 방향 둘 다의 방향에서 대칭적이고, 공진 주파수에서 대칭적 여기가 가능한 치수로 이루어진다.

무선 통신 시스템은 통신을 위해 현대 사회에서 대다수에 의해 사용되고 있다. 음성 통신 서비스 및 데이터 통신 서비스 둘 다를 포함하는 많은 다양한 통신 서비스가 정기적으로 무선 통신 시스템에 의해 실시된다. 그리고, 기술적 진보가 허용함에 따라, 무선 통신 시스템에 의해 실시가능한 통신 서비스의 유형은 증가할 것이다.

셀룰러 통신 시스템은 높은 수준의 사용량을 갖는 무선 통신 시스템의 예이다. 셀룰러 통신 시스템은 통상적으로 광대역 커버리지를 제공하도록 구성된다. 그리고, 그들 기반구조가 세계의 인구밀집된 영역의 상당부에 걸쳐 설치되어 있다. 사용자는 종종 이동국 또는 사용자 기기(UE)로 칭하는 무선 디바이스, 무선 트랜시버의 사용을 통하여 무선 통신 시스템에 의해 통신한다. 통상적으로, 셀룰러 통신 시스템에 대한 액세스는 회전제, 즉 월단위, 또는 선불 시간사용제 단위로 신청 구매에 따라 제공된다. 상이한 동작 표준에 따라 동작가능한 셀룰러 통신 시스템은 상이한 주파수 대역, 예를 들어, 800 MHz 주파수 대역, 900 MHz 주파수 대역, 및 1.7 GHz와 2.2 GHz 사이에 위치된 대역에서 무선 인터페이스를 정의한다.

다른 유형의 무선 통신 시스템, 예를 들어, 블루투스^TM 기반 시스템 및 IEEE 802.11 b/g 기반 시스템도 또한 널리 사용되고 있으며, 예컨대 WLAN(무선 로컬 영역 네트워크) 시스템으로서 구현되며, 또한 일반적으로 그들 셀룰러 대응부보다 더 작은 커버리지 영역에 걸쳐 음성 및 데이터 통신을 제공한다. WLAN은 정기적으로 사설 네트워크로서 동작되며, 그러한 네트워크에 대한 액세스를 갖는 사용자에게 블루투스 가능형 또는 802.11 b/g 가능형 무선 디바이스의 사용을 통하여 그 네트워크를 통해 통신할 능력을 제공한다. WLAN은 때때로 인터넷과 같은 공용 네트워크와, PSTN(Public Switched Telephonic Network) 및 PLMN(Public Land Mobile Network)과 같은 다른 통신 네트워크에 접속되도록 구성된다. 상호작용 엔티티 또 한 때때로 소영역 네트워크와 PLMN 사이의 보다 직접적인 접속을 제공하도록 제공된다. 다양한 전술한 시스템은 2.4 GHZ 주파수 대역에서 구현된다.

무선 통신 시스템은 일반적으로 대역폭 제한된다. 즉, 그들 동작을 위한 대역폭 할당이 한정된다. 그리고, 이러한 대역폭의 한정된 할당은 통신 시스템의 통신 용량에 대한 한정을 부여한다. 대역폭 제한 시스템에서 할당되는 한정된 대역폭을 효율적으로 이용하기 위해 상당한 노력이 이루어지고 그 방식에 관심이 향하게 되었다. 때때로 이중편파 통신 기술이 이용된다. 이중편파 기술에 있어서, 동일한 주파수에서 통신되는 데이터는 개별 편파면에서 통신된다. 이중편파 기술의 사용을 통하여 통신 용량의 배(doubling)에 근접하는 것이 가능해진다. 이중편파 방식에 따라 신호 에너지를 변환하기 위해, 무선 디바이스는 개별 편파면에서 동작가능한 이중편파 안테나를 이용하여야 한다. 이중편파 기술의 사용은 또한 다중경로 전송 및 기타 간섭의 영향이 일반적으로 감소됨으로써 신호 전송 및 수신의 품질을 향상시킨다는 이유로 유리하다.

이중편파 안테나는 예를 들어 에지 피드 또는 프로브 피드에 의해 그의 두 개의 직교 에지에 정방형 패치 안테나를 피딩(feeding)함으로써 실현가능하다. 일반적으로, 기존의 이중편파 패치 안테나는 두 개의 피딩 네트워크 회로와 함께 사용된다. 이러한 기존의 안테나는 여러가지 제한점들이 존재한다. 예를 들어, 피드 접속 사이의 분리 간격이 각각의 피딩 라인들 사이의 커플링 발생을 방지할만큼 충분히 커야 한다. 과도한 양의 커플링은 높은 교차 편파 레벨을 초래한다.

무선 디바이스가 점점 더 작은 치수로 이루어져 점점 더 소형화되는 치수의 하우징에 패키징됨에 따라, 교차 편파 레벨과 관련된 문제점은 점차 중요해질 것이다. 이러한 불리한 문제점을 감소시키기 위한 방식으로 구성되는 개선된 이중편파 안테나가 필요하다.

무선 디바이스용 안테나에 관한 이러한 배경 정보에 비추어 본 발명의 상당한 개선이 전개되었다.

따라서, 본 발명은 IMS(Industry, Medical and Scientific) 주파수 대역에서 동작하는 블루투스 호환형 또는 802.11 b/g 호환형 디바이스와 같은 휴대용 무선 디바이스용 안테나 장치 및 관련 방법을 유리하게 제공한다.

본 발명의 실시예의 동작을 통하여, 콤팩트 구조의 이중편파 안테나가 제공된다. 안테나는 휴대용 무선 디바이스의 무선 하우징에 또는 그 내부에 위치할 수 있다.

본 발명의 일 양상에서, 안테나는 기판 상에 배치되는 코너 위치된 패치들의 어레이로 형성된다. 코너 위치된 패치는 인접한 패치와 상호 접속하는 접속 스트립과 함께 제1 편파 방향 및 제2 편파 방향 둘 다의 방향에서 대칭적이다. 그리고, 기판 상에 에칭되거나 아니면 배치된 전도성 재료는 IMS 주파수 대역의 2.47 GHz 정도와 같은 공진 주파수에서 대칭적으로 여기할 수 있다.

본 발명의 다른 양상에서, 코너 위치된 패치는 어레이의 각각의 패치가 대응하는 기하학적 치수로 이루어진 패치의 어레이를 형성한다. 각각의 패치는 예를 들어, 정방형(square)이다. 각각의 정방형 패치는 공통 세로 및 가로 치수로 이루어지며, 그에 의해 결과적인 어레이가 두 방향, 즉 제1 편파 방향 및 제2 편파 방향에서 대칭적으로 될 수 있는데, 제2 편파 방향은 제1 편파 방향에 직교한다. 패치는 예를 들어, 패치가 기판의 에지 사이드를 따라 연장하도록 직사각형 기판의 코 너에 형성된다.

본 발명의 또 다른 양상에서, 어레이의 패치들 중 인접한 패치와 상호 접속하도록 기판 상에 접속 스트립이 배치된다. 패치가 2 x 2(two-by-two) 어레이로 배열됨에 따라, 각각이 한 쌍의 인접한 스트립과 함께 접속하는 네 개의 접속 스트립이 이용된다. 접속 스트립은 접속 스트립이 어레이의 어느 쌍의 패치와 상호 접속하는지에 따라 제1 편파 방향 또는 제2 편파 방향으로 연장한다. 접속 스트립은 접속 스트립이 연장하는 동일한 편파 방향으로 연장하는 액세스를 통해 대칭을 제공하도록 위치된다. 2 x 2 어레이의 인접한 패치와 접속하도록 위치될 때, 네 개의 접속 스트립 중 두 개는 제1 편파 방향으로 연장하고, 제1 편파 방향으로 연장하는 편파 축에 대하여 대칭적이다. 그리고, 네 개의 접속 스트립의 제2 쌍은 제2 편파 방향으로 연장하고, 제2 편파 방향으로 연장하는 편파 축에 대하여 대칭적이다. 그에 따라 접속 스트립은 어레이의 각각의 인접한 패치와 상호 접속하여, 전체적으로 어레이의 패치 모두와 상호 접속한다.

본 발명의 또 다른 양상에서, 패치 어레이의 한 쌍의 횡단(transverse) 위치된 패치 사이에 횡단으로 연장하는 교차 스트립이 기판 상에 배치된다. 횡단 연장한 교차 스트립의 중간점에 단일 피드 접속이 제공된다. 단일 피드 접속은 기판 상에 배치되는 안테나의 대칭 위치된 부분의 대칭적 여기를 제공한다. 대칭적 여기는 단일 피드 접속의 사용을 통하여 제공된다. 그에 따라, 교차 편파와 관련된 문제가 감소된다. 그리고, 그에 따라 고이득, 고효율의 콤팩트한 이중편파 안테나가 제공된다.

따라서 이들 및 기타 양상에서, 무선 디바이스용 안테나 장치 및 관련 방법이 제공된다. 기판이 제공된다. 그리고, 사이드 위치된 패치의 그룹이 기판 상에 대칭적 배열로 배치된다. 접속 스트립이 기판 상에 배치된다. 접속 스트립은 그룹의 사이드 위치된 패치들 중 인접한 패치와 함께 접속하도록 구성된다. 교차 스트립이 기판 상에 배치된다. 교차 스트립은 사이드 위치된 패치 그룹의 한 쌍의 횡단 구성된 패치와 함께 접속하도록 구성된다. 사이드 위치된 패치는 이중편파 동작을 제공한다.

따라서 이들 및 기타 양상에서, 무선 디바이스용 안테나 장치 및 관련 방법이 제공된다. 기판이 제공된다. 그리고 패치의 그룹이 기판 상에 배치된다. 패치는 2 x 2 어레이를 형성하도록 구성된다. 접속 스트립의 그룹이 기판 상에 배치된다. 접속 스트립은 어레이의 패치들 중 인접한 패치와 상호 접속하도록 구성된다. 한 쌍의 횡단 위치된 패치와 상호 접속하는 횡단 스트립이 기판 상에 더 배치된다. 이들 접속 스트립은 패치에 대한 피딩 라인으로서의 역할을 할 뿐만 아니라 각각의 편파 방향으로 동상(in-phase) 방사 요소로서 동작한다.

본 발명에 따르면, 콤팩트 치수의 이중편파 안테나가 제공된다. 기판 상에 배치되며, 단일 피드 접속의 사용으로 안테나를 대칭적으로 여기시킬 수 있는 방식으로 구성된 패치의 사용을 통하여, 그렇게 구성됨으로써 종래의 이중편파 안테나에 의해 사용되는 다중 피드 접속과 관련된 문제점을 제거한다.

따라서, 도 1을 먼저 참조하면, 전반적으로 10으로 나타낸 무선 통신 시스템은 이동국(12)과의 통신을 제공한다. 예시적인 구현예에서, 이동국은 2.4 GHz 대역에서 신호를 송신 및 수신하도록 동작가능한 블루투스 표준 또는 IEEE 802.11 b/g 표준에 따라 동작한다. 보다 일반적으로, 이동국(12)은 다양한 무선 디바이스 중 임의의 것을 나타내고, 무선 통신 시스템은 다양한 통신 표준 중 임의의 것에 따라 동작가능하거나 비규제 주파수 대역에서의 동작을 허용하는 임의의 다양한 무선 통신 시스템을 나타낸다. 따라서, 다음의 설명에서는 2.4 GHz 주파수 대역에서 동작가능한 블루투스 또는 IEEE 802.11 b/g 호환 시스템의 예시적인 동작을 설명할 것이지만, 다음의 설명은 단지 예시적인 것으로서, 또 다른 방식에 따라 동작가능한 무선 통신 시스템의 동작도 유사하다는 것을 이해하여야 한다.

무선 통신 시스템은 여기서는 네트워크국(network station)(14)으로 나타낸 네트워크부를 포함한다. 네트워크국은 예를 들어 이동국(12)과 같은 무선 디바이스와 신호를 송수신하는 WLAN 또는 유사 엔티티의 액세스 포인트를 포함한다. 여기서 액세스 포인트를 형성하는 네트워크국은 로컬 네트워크 구조(WLAN)(16)의 일부이며, 로컬 네트워크 구조(WLAN)(16)는 이어서 인터넷과 같은, 여기서는 PDN(public packet data network)(18)인 외부 네트워크에 연결된다.

이동국 및 네트워크국이 동작가능한 동작 표준은 통신 시스템의 동작 주파수 대역에서의 통신을 허용하며, 여기서는 2.40 GHz과 2.485 GHz 사이로 연장하는 ISM 대역에서의 이중 편파 통신을 제공한다.

이동국(12)은 여기서는 수신부(RX)(26) 및 송신부(TX)(28)로 나타낸 트랜시 버 회로를 포함한다. 수신부 및 송신부는 예를 들어, 본 발명의 실시예의 안테나(32)에 트랜시버의 부분 사이의 분리를 제공하는 안테나 커플러 또는 기타 엔티티에 의해 연결된다. 트랜시버 회로는 이중편파 동작이 가능하다. 즉, 송신부 및 수신부는 둘 다의 편파 방향에서 전송을 위한 신호를 생성할 수 있고, 또한 둘 다의 편파 방향에서 이동국에 통신되는 신호에 따라 동작할 수 있다.

대응하여, 안테나(32)는 둘 다의 편파 방향의 신호 에너지를 변환할 수 있는 이중편파 안테나를 형성한다. 즉, 신호 에너지는 둘 다의 이중편파 방향에서 안테나에 의해 검출된다. 그리고, 이동국에서 생성되는 신호 에너지는 전자기 형태로 변환되고, 둘 다의 이중 편파 방향으로 방사된다. 예시적인 구현예에서, 안테나(32)는 이동국의 하우징(36) 내에 그 위치가 가능한 치수의, 일반적으로는 평면 기판 상에 배치된다.

도 2는 도 1에 도시된 이동국(12)의 일부를 형성하는 본 발명의 실시예의 안테나(32)를 보다 상세하게 도시한다. 안테나는 기판(42) 상에 배치된 복수의 패치(44)를 포함한다. 패치는 기판 상에 에칭되거나, 도장되거나, 아니면 형성된다. 패치는 패치의 2 x 2 어레이를 정의하는 방식으로 기판 상에 형성된다. 즉, 패치는 두 개의 로우 및 두 개의 컬럼으로 형성되며, 각각의 패치는 어레이의 단일 로우 및 단일 컬럼으로 정의된다.

예시적인 구현예에서, 패치는 정방형 기하학으로 이루어지며, 즉 정방형 형상이다. 각각의 패치(44)는 a의 가로 치수 및 a의 세로 치수로 이루어진다. 예시적인 구현예에서, 패치는 여기서는 직사각형인 기판(42)의 코너에 각각 형성된다. 그에 의해, 기판과, 패치의 외부 주변 사이드의 에지는 공동 종단이다. 공통 형상 및 공통 치수의 패치의 사용을 통하여, 그리고 짝수 어레이로 그들 위치지정을 통하여, 패치의 그룹은 두 개의 대칭 축, 여기서는 축(46 및 48)에 대하여 대칭이다. 축(46 및 48)은 서로에 대하여 직교이다. 그리고, 축은 상호 직교 편파 방향을 정의한다.
접속 스트립(52)도 또한 기판(42) 상에 배치된다. 접속 스트립도 기판 상에 배치되거나, 에칭되거나, 아니면 형성된다. 각각의 접속 스트립(52)은 인접한 쌍의 패치(44)와 상호 접속하도록 구성된다. 2 x 2 어레이에서, 접속 스트립이 각각의 방향(46 및 48)에서 정의되는 인접한 쌍들의 패치의 패치와 접속함에 따라, 패치는 두 개의 접속 스트립과 각각 접속된다. 예시적인 구현예에서, 접속 스트립은 각각 너비가 w인 직사각형이다. 그리고, 패치는 분리 간격 d에 의해 분리된다. 그리고, 그에 따라 접속 스트립의 각각은 d의 길이로 이루어진다. 접속 스트립은 또한 대칭 축(46 및 48)의 하나에 대하여 대칭적이다. 패치(44) 및 접속 스트립(52)으로 형성된 결과적인 구조는 함께 축(46 및 48)에 대하여 양방향 대칭적이다.

삭제

안테나(32)는 횡단 위치된 쌍의 패치(44) 사이에 횡단으로 연장하도록 기판 상에 배치되거나, 에칭되거나, 아니면 형성되는 교차 스트립(56)을 더 포함한다. 교차 스트립의 길이 방향을 따라 중간 지점에 피드 접속(58)이 정의된다. 피드 접속의 위치지정으로 인해 대칭적 여기를 제공함으로써, 이중 편파 컴포넌트의 교차 편파 레벨을 감소시킨다. 예시적인 구현예에서, 기판은 그의 하부(도시된 바와 같은)측 상에 형성된 공통 접지면(60)을 더 포함한다. 공통 접지면은 기판 상에 배치 되는 전도성 요소와 분리되며, 여기서는 기판의 두께에 의해 정의되는 간격으로 분리되는 리플렉터를 정의한다.

도 3은 주파수의 함수로서 각각 그래프화된, 시뮬레이션 및 측정된 반사 손실(return loss)을 나타내는 그래프(94 및 96)를 도시하는 그래프도(92)를 도시한다. 예시적인 구현예에서, 안테나는 2.4 GHz 주파수 대역에서 공진하며, 이의 그래프가 표시된다.

도 4는 다시 본 발명의 예시적인 실시예의 안테나(32)를 도시한다. 여기서, 시뮬레이션된 전류 분포는 2.47 GHz의 그 공진 주파수에서 안테나에 의해 나타나는 것이다. 안테나 헤더는 안테나에서의 전류를 나타낸다. 전류 분포의 분석은 전류 분포가 도 2에 도시된 편파 축(46 및 48)에 평행한 방향으로 연장하는 컴포넌트를 포함하는 것을 나타낸다.

도 5 및 도 6은 그의 2.47 GHz 공진 주파수에서 본 발명의 실시예의 안테나(32)의 시뮬레이션 및 측정된 2차원 방사 패턴을 각각 도시한다. 각각의 도면에서, 0과 90도 면의 표현(102 및 104)이 둘 다 도시된다.

도 7은 본 발명의 실시예의 안테나(32)에 의해 나타나는 주파수의 함수로서 시뮬레이션된 이득을 도시하는 그래프도(106)를 도시한다. 이득은 2.47 GHz 공진 주파수나 그에 근접하게 집중된다.

도 8은 전반적으로 112로 도시된, 본 발명의 실시예의 동작 방법을 나타내는 방법 흐름도를 도시한다. 본 방법은 무선 디바이스에서 신호 에너지를 변환시키기 위한 것이다.

먼저, 블록 114로 나타낸 바와 같이, 패치 그룹이 기판 상에 배치된다. 패치는 2 x 2 어레이를 형성하도록 구성된다. 그리고, 블록 116으로 나타낸 바와 같이, 접속 스트립의 그룹이 기판 상에 배치된다. 접속 스트립의 스트립은 패치들 중 인접한 패치와 상호 접속하도록 구성된다.

기판 상에 형성되면, 패치는 루프 스트립의 제1 및 제2 그룹에서 각각 제1 편파 방향 및 제2 편파 방향에서 편파된 신호 에너지를 변환하는 데 사용된다.

그리하여, 콤팩트 치수의 이중편파 안테나가 제공된다. 기판 상에 배치되며, 단일 피드 접속의 사용으로 안테나를 대칭적으로 여기시킬 수 있는 방식으로 구성된 패치의 사용을 통하여, 그렇게 구성됨으로써 종래의 이중편파 안테나에 의해 사용되는 다중 피드 접속과 관련된 문제점을 제거한다.

도 1은 본 발명의 실시예가 동작가능한 무선 통신 시스템의 기능 블록도.

도 2는 본 발명의 실시예의 이중편파 마이크로스트립 패치 안테나의 평면도.

도 3은 본 발명의 예시적인 실시예의 무선 디바이스의 안테나 형성부의 주파수의 함수로서 도시된 시뮬레이션 및 측정된 반사 손실을 도시하는 그래프도.

도 4는 2.47 GHz에서 본 발명의 실시예의 안테나의 예시적인 시뮬레이션된 전류 분포의 도면.

도 5는 2.47 GHz에서 본 발명의 실시예의 안테나의 시뮬레이션된 방사 패턴의 그래프도.

도 6은 도 5에 도시된 것과 유사하지만, 2.47 GHz에서 본 발명의 실시예의 안테나에 의해 나타나는 측정된 방사 패턴의 그래프도.

도 7은 본 발명의 실시예의 안테나의 시뮬레이션된 이득을 도시하는 그래프도.

도 8은 본 발명의 실시예의 동작 방법을 나타내는 방법 흐름도.

Claims (18)

1. 무선 디바이스용 안테나 장치에 있어서,

   직사각형 기판;

   상기 기판 상에 대칭적 2 x 2(two-by-two) 어레이로 배치되고, 서로 이격되어 있는 패치들의 그룹 - 각각의 패치는 상기 기판의 측면(side)에 위치함-;

   상기 기판 상에 배치되며, 상기 그룹의 인접한 패치들을 상호 접속시키도록 구성되는 접속 스트립(connecting strip)들; 및

   상기 기판 상에 배치되는 단일 교차 스트립(cross strip)으로서, 상기 패치들의 그룹 중 횡단 위치한(transverse-positioned) 한 쌍의 패치들을 상호 접속시키도록 상기 패치들의 그룹 중 상기 횡단 위치한 한 쌍의 패치들 사이를 횡단으로 연장하도록 구성되는 것인, 상기 단일 교차 스트립을 포함하고,

   상기 패치들의 그룹 중에 있는 패치들은 이중-편파(dual-polarization) 동작을 제공하고, 상기 단일 교차 스트립은 상기 단일 교차 스트립의 중간점에 인접한 단일 피드 접속(feed connection)을 갖는 것인, 무선 디바이스용 안테나 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 기판 상에 상기 대칭적 배열로 배치되는 상기 패치들의 그룹 중에 있는 패치들은 제1 편파 방향 및 제2 편파 방향 양 방향에서 대칭인 것인 무선 디바이스용 안테나 장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 패치들의 그룹은 제1 패치, 제2 패치, 제3 패치 및 제4 패치를 포함하는 것인 무선 디바이스용 안테나 장치.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 패치들의 그룹 중에 있는 패치들은 정방형이고, 상기 제1 패치는 상기 기판의 제1 코너에 배치되고, 상기 제2 패치는 상기 기판의 제2 코너에 배치되고, 상기 제3 패치는 상기 기판의 제3 코너에 배치되고, 상기 제4 패치는 상기 기판의 제4 코너에 배치되는 것인 무선 디바이스용 안테나 장치.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 접속 스트립들 중 제1 접속 스트립은 상기 제1 패치를 상기 제2 패치와 상호 접속시키고, 상기 접속 스트립들 중 제2 접속 스트립은 상기 제2 패치를 상기 제3 패치와 상호 접속시키고, 상기 접속 스트립들 중 제3 접속 스트립은 상기 제3 패치를 상기 제4 패치와 상호 접속시키고, 상기 접속 스트립들 중 제4 접속 스트립은 상기 제4 패치를 상기 제1 패치와 상호 접속시키는 것인 무선 디바이스용 안테나 장치.
6. 청구항 4에 있어서, 상기 단일 교차 스트립은 상기 제1 패치와 상기 제3 패치를 상호 접속시키도록 구성되는 것인 무선 디바이스용 안테나 장치.
7. 청구항 1에 있어서, 상기 패치들의 그룹의 각각의 패치는 기하학적으로 정방형의 형태로 형성되는 것인 무선 디바이스용 안테나 장치.
8. 청구항 1에 있어서, 상기 접속 스트립들의 각각의 접속 스트립은 제1 선택 길이 및 제1 선택 너비를 갖도록 구성되는 것인 무선 디바이스용 안테나 장치.
9. 청구항 8에 있어서, 상기 단일 교차 스트립은 또한 상기 접속 스트립들의 제1 선택 너비의 크기에 대응하는(correspond with) 제1 선택 너비를 갖도록 구성되는 것인 무선 디바이스용 안테나 장치.
10. 청구항 1에 있어서, 상기 패치들의 그룹은 2.4 GHz 주파수 대역에서 제1 편파 방향 및 제2 편파 방향 둘 다의 방향에서 공진하도록 구성되는 것인 무선 디바이스용 안테나 장치.
11. 무선 하우징(radio housing)에 하우징된(housed) 무선 장치를 위한 이중 편파(dual-polarized) 안테나 장치에 있어서,

    상기 무선 하우징 내에 위치 가능한 직사각형 기판 - 상기 직사각형 기판은 4개의 코너를 가진 직사각형의 상면(top surface)을 가짐-;

    상기 기판 상에 2 x 2(two-by-two) 어레이로 배치되고, 서로 이격되어 있는 복수의 정방형 형태의 패치들 - 상기 복수의 정방형 형태의 패치들 중 각각의 정방형 형태의 패치는 상기 기판의 각 코너에 배치되고, 각각의 정방형 형태의 패치는 제1 편파 방향 및 제2 편파 방향 중 하나의 방향으로 연장되는 에지(edge)들로 정의됨 -;

    상기 기판 상에 배치되며, 상기 복수의 정방형 형태의 패치들 중 인접한 정방형 형태의 패치들을 상호 접속시키도록 구성되는 복수의 접속 스트립(connecting strip)들 - 각각의 접속 스트립은 상기 제1 편파 방향 및 상기 제2 편파 방향 중 하나의 방향으로 연장됨 -; 및

    상기 기판 상에 배치되는 단일 교차 스트립(cross strip)으로서, 상기 복수의 정방형 형태의 패치들 중 횡단 위치한(transverse-positioned) 한 쌍의 패치들 사이를 횡단으로 연장하고, 상기 횡단 위치한 한 쌍의 패치들을 상호 접속시키며, 상기 단일 교차 스트립의 중앙에 인접한 단일 피드 접속(feed connection)을 갖는 것인, 상기 단일 교차 스트립

    을 포함하는 이중 편파 안테나 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 복수의 정방형 형태의 패치들 및 상기 복수의 접속 스트립들은 ISM(Industrial Scientific and Medical) 주파수 대역에서 공진하도록 구성되는 것인, 이중 편파 안테나 장치.
13. 무선 디바이스에서 신호 에너지를 변환하는 방법에 있어서,

    직사각형 기판 상에 대칭적 2 x 2(two-by-two) 어레이로 패치들의 그룹을 배치하는 동작 - 각각의 패치는 상기 기판의 측면(side)에 위치함 -;

    상기 기판 상에 접속 스트립들을 배치하는 동작 - 상기 접속 스트립들은 상기 패치들의 그룹 중에 있는 패치들 중 인접한 패치들을 상호 접속시키도록 구성되고, 각각의 접속 스트립은 인접한 한쌍의 패치들을 상호 접속시킴-;

    상기 기판 상에 단일 교차 스트립을 배치하는 동작 - 상기 단일 교차 스트립은 상기 패치들의 그룹 중 횡단 위치한(transverse-positioned) 한 쌍의 패치들 사이를 횡단으로 연장하고, 상기 패치들의 그룹 중 횡단 위치한 상기 한 쌍의 패치들을 상호 접속시키도록 구성됨 -;

    상기 단일 교차 스트립의 중간점에 있는 단일 피드 접속에서 상기 패치들의 그룹 중에 있는 패치들에 신호 에너지를 가하는 동작; 및

    상기 패치들의 그룹 중에 있는 패치들에서 제1 편파 방향 및 제2 편파 방향으로 편파된 신호 에너지를 변환하는 동작

    을 포함하는 무선 디바이스에서의 신호 에너지 변환 방법.
14. 청구항 13에 있어서, 상기 단일 교차 스트립에 무선 디바이스를 접속시키는 동작을 더 포함하는 무선 디바이스에서의 신호 에너지 변환 방법.
15. 삭제
16. 청구항 13에 있어서, 상기 신호 에너지를 가하는 동작 동안에 제공된 상기 신호 에너지는 2.4 GHz의 신호 에너지를 포함하는 것인, 무선 디바이스에서의 신호 에너지 변환 방법.
17. 삭제
18. 청구항 13에 있어서, 상기 패치들의 그룹을 배치하는 동작 동안에 배치된 상기 패치들의 그룹은 제1 편파 방향에서의 제1 대칭적 배열 및 제2 편파 방향에서의 제2 대칭적 배열로 상기 패치들의 그룹 중에 있는 패치들을 배치하는 것을 포함하는 것인, 무선 디바이스에서의 신호 에너지 변환 방법.

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