KR101087753B1 - 다중 대역 안테나 - Google Patents

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KR101087753B1
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Abstract

본 발명은 유전체 상,하면에 형성된 금속 패턴으로 이루어지는 다중 대역 안테나에 관한 것이다. 본 발명에서 제안된 안테나의 구조는 유전체 상면과 하면에 금속 패턴을 형성시키고 다중 대역 주파수에서 안테나 공진을 유도하는 안테나이다. 또한 특정 주파수에서 특성을 개선하기 위해 급전용 금속 도체와 접지용 금속도체가 Via Hole을 통해 상면과 하면이 전기적으로 연결되어 안테나 상면과 하면을 서로 교체하여 사용이 가능하며, 안테나 상면과 하면에 배열 형태의 패턴을 사용한 안테나이다. 본 발명에서 제안된 안테나는 적용 환경에 따라 안테나 상에 마이크로스트립 라인, 케이블 또는 커넥터를 연결하여 모듈에 송수신 신호를 안테나에 전달하는 구조로 설계할 수도 있으며, 제안된 안테나 구조를 응용하여 PCB(Printed Circuit Board)상에 금속 패턴을 형성시키거나 칩 안테나에 금속 패턴을 형성시켜 설계 할 수 있다.
안테나, 유전체, 다중, 대역, 금속 패턴

Description

다중 대역 안테나 { A multi-band antenna }
본 발명은 유전체 상,하면에 형성된 금속 패턴으로 이루어지는 다중 대역 안테나에 관한 것이다. 본 발명에서 제안된 안테나의 구조는 유전체 상면과 하면에 금속 패턴을 형성시키고 다중 대역 주파수에서 안테나 공진을 유도하는 안테나이다. 또한 특정 주파수에서 특성을 개선하기 위해 급전용 금속 도체와 접지용 금속도체가 Via Hole을 통해 상면과 하면이 전기적으로 연결되어 안테나 상면과 하면을 서로 교체하여 사용이 가능하며, 안테나 상면과 하면에 배열 형태의 패턴을 사용한 안테나이다.
종래의 기술로 본 발명의 발명자가 특허받은 초 광대역 안테나(등록번호 10-0714210)가 공개되어 있다. 도 1은 이 발명 특허가 제시하고 있는 안테나 구조를 표시하였으며, 도 2와 도 3은 이 발명 특허가 제시하고 있는 안테나의 특성이다. 도 1에서와 같이 하나의 평면 또는 적층 형태로 유전체 또는 공기층에 금속 패턴을 형성시키고 광대역 주파수에서 안테나 공진을 유도하는 안테나이며, 또한 특정 주파수에서 특성을 개선하기 위해 안테나 상에 헤리컬(Helical) 형태의 금속도체 또는 패턴을 사용한 안테나이다.
또한, 종래의 논문으로 다음의 두 가지가 공개되어 있다.
첫째로는 Schantz, H.G.; Wolenec, G.; Myszka, E.M., III 씨가 쓴 논문 (Frequency notched UWB antennas ; Ultra Wideband Systems and Technologies, 2003 IEEE Conference on , 16-19 Nov. 2003, Pages:214 - 218)이다.
도 4은 이 논문이 제시하고 있는 안테나 구조를 표시하였으며, 도 5는 이 논문이 제시하고 있는 안테나의 특성이다. 도 4에서와 같이 이 논문에서 제안하는 안테나는 하나의 유전체 동일 평면상에 원형의 패치에 Slot를 주어 안테나 광대역 공진을 유도하고 있다.
두 번째는 Yazdandoost, K.Y.; Kohno, R. 씨가 쓴 논문 ( Ultra wideband antenna ; Communications Magazine, IEEE , Volume: 42 , Issue: 6, June 2004 ,Pages:S29 - S32)이다.
도 6은 이 논문이 제시하고 있는 안테나 구조를 표시하였으며, 도 7은 이 논문이 제시하고 있는 안테나의 특성이다. 도 6에서와 같이 이 논문에서 제안하는 안테나는 하나의 유전체 동일 평면상에 나팔 모양의 패치를 통해 안테나 광대역 공진을 유도하고 있다.
그런데 현재 개발되는 이동통신 기기는 사용자의 요구에 따라 그 크기가 소형화 되고 있으며 그에 따라 안테나가 차지할 수 있는 공간의 제약도 많아지게 되고 안테나도 소형화되고 있다. 또한 다양한 서비스에 대한 사용자의 욕구 충족을 위해 안테나는 다중 대역에서의 공진을 유도하거나 넓은 대역에서의 공진을 유도하는 안테나를 요구하고 있다. 또한 사용자가 원하는 사용 환경에서 쉽게 안테나를 최적화 시킬 수 있어야 한다. 안테나는 수동 소자로 다른 회로와는 달리 주변 환경에 따라 그 특성의 차이가 심하기 때문에 적용 환경에 따라 그 구조가 다양해질 필요가 있다.
그러나 위에서 설명한 종래기술 및 종래 논문에 나타나는 안테나 구조로는 위의 요구에 부응할 수 없다.
도 1에서 제안하고 있는 안테나는 특정 주파수 영역에 대한 광대역 특성을 갖지만 다중 대역에 대한 관점에서는 그 특성이 좋지 않으며, 도 4 및 도 6에서 제안하고 있는 안테나는 적용할 수 있는 환경이 매우 제한적이라는 단점을 가지고 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 유전체 상면과 하면에 직사각형 형태의 패치에 여러 구조를 적용한 배열 형태의 금속 패턴을 형성시켜 다중 대역 주파수에서 안테나 공진을 유도하는 안테나를 제공함에 있다.
또한, 특정 주파수에서 특성을 개선하기 위해 급전용 금속 도체와 접지용 금속 도체를 비아홀(via hole)을 통해 유전체의 상면과 하면이 전기적으로 연결되게 함으로써 안테나 상면과 하면을 서로 교체하여 사용 가능하도록 함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서, 본 발명에서는,
제1 관점으로서,
유전체 기판과; 상기 유전체 기판의 전면에 형성된 제1 급전용 금속 도체 및 제1 접지용 금속 도체와; 상기 유전체 기판의 배면에 형성되고, 상기 제1 급전용 금속 도체 및 상기 제1 접지용 금속 도체와 대향하여 형성되는 제2 급전용 금속 도체 및 제2 접지용 금속 도체와; 상기 제1 급전용 금속 도체와 상기 제2 급전용 금속 도체 간 및 상기 제1 접지용 금속 도체와 상기 제2 접지용 금속 도체 간을 관통하여 전기적으로 단락하는 비아홀과; 상기 유전체 기판의 면상에 형성되는 네 개의 금속 패턴부를 포함하고,
상기 금속 패턴부는 상기 제1 급전용 금속 도체, 상기 제1 접지용 금속 도체, 상기 제2 급전용 금속 도체 및 상기 제2 접지용 금속 도체 각각에 하나씩 연결되는 것을 특징으로 하는 안테나가 제시되고,
제2 관점으로서, 제1 관점에 있어서,
상기 금속 패턴부는, 상기 제1 급전용 금속 도체와 연결되는 제1 급전금속패턴부와, 상기 제1 접지용 금속 도체와 연결되는 제1 접지금속패턴부 및,
상기 제2 급전용 금속 도체와 연결되는 제2 급전금속패턴부와, 상기 제2 접지용 금속 도체와 연결되는 제2 접지금속패턴부를 포함하고,
상기 제1 급전금속패턴부와 상기 제1 접지금속패턴부 간, 상기 제2 급전금속패턴부와 상기 제2 접지금속패턴부 간은 동일한 형태의 구조인 것을 특징으로 하고,
제3 관점으로서, 제2 관점에 있어서,
상기 제1 급전금속패턴부와 상기 제1 접지금속패턴부 간, 상기 제2 급전금속패턴부와 상기 제2 접지금속패턴부 간에는,
서로 인접하는 급전용 금속 도체 및 접지용 금속 도체 사이의 가상의 중심선을 기준으로 선대칭적 구조를 이루는 것을 특징으로 하고,
제4 관점으로서, 제1 관점에 있어서,
상기 금속 패턴부는, 상기 제1 급전용 금속 도체와 연결되는 제1 급전금속패턴부와, 상기 제1 접지용 금속 도체와 연결되는 제1 접지금속패턴부 및,
상기 제2 급전용 금속 도체와 연결되는 제2 급전금속패턴부와, 상기 제2 접 지용 금속 도체와 연결되는 제2 접지금속패턴부를 포함하고,
동일 면상의 각 금속 패턴부는 서로 인접하는 급전용 금속 도체 및 접지용 금속 도체의 외측 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하고,
제5 관점으로서, 제2 관점 내지 제4 관점 중 어느 하나에 있어서,
상기 제1 급전금속패턴부(상기 제1 접지금속패턴부)는,
사각형 형태의 패치 금속과, 상기 패치 금속과 단락되지 않은 채로 상기 패치 금속의 세 변 주변에 형성되는 패치주변금속과, 상기 제1 급전용 금속 도체(상기 제1 접지용 금속 도체)와 상기 패치주변금속을 연결하는 연결금속을 포함하는 것을 특징으로 하고,
제6 관점으로서, 제5 관점에 있어서,
상기 제2 급전금속패턴부(상기 제2 접지금속패턴부)는,
사각형 형태의 제2 패치 금속과, 상기 제2 패치 금속과 단락되지 않은 채로 상기 제2 패치 금속의 세 변 주변에 형성되는 제2 패치주변금속을 포함하고,
상기 제2 패치주변금속의 가운데 변이 상기 제2 급전용 금속 도체(상기 제2 접지용 금속 도체)와 단락되어 있는 것을 특징으로 하고,
제7 관점으로서, 제5 관점에 있어서,
상기 제2 급전금속패턴부(상기 제2 접지금속패턴부)는,
한 변에 ㄷ자 모양의 홈이 형성되어 있는 사각형 형태인 제2 패치금속과, 상기 제2 패치 금속과 단락되지 않은 채로 상기 제2 패치금속의 세 변 주변에 형성되는 제2 패치주변금속을 포함하고,
상기 제2 패치주변금속의 가운데 변이 상기 제2 급전용 금속 도체(상기 제2 접지용 금속 도체)와 단락되어 있고,
상기 제2 패치주변금속의 가운데 변으로부터 연장되고 상기 제2 패치주변금속의 제1 끝변과 상기 제2 패치금속의 한 변 사이에 형성되는 제1 연장금속과,
상기 제2 패치주변금속의 가운데 변으로부터 연장되고 상기 제2 패치주변금속의 제2 끝변과 상기 제2 패치금속의 한 변 사이에 형성되는 제2 연장금속을 더 포함하는 것을 특징으로 하고,
제8 관점으로서, 제5 관점에 있어서,
상기 제2 급전금속패턴부(상기 제2 접지금속패턴부)는,
사각형 형태의 제2 패치 금속과, 상기 제2 패치 금속과 단락되지 않은 채로 상기 제2 패치 금속의 세 변 주변에 형성되는 제2 패치주변금속과, 상기 제2 급전용 금속 도체(상기 제2 접지용 금속 도체)와 상기 제2 패치주변금속을 연결하는 제2 연결금속과, 세 변으로 이루어진 ㄷ자 모양이고, 가운데 변의 중심부위가 상기 제2 급전용 금속 도체(상기 제2 접지용 금속 도체)와 단락되고, 상기 제2 연결 금속의 일부를 둘러싸는 연결주변금속과, 상기 연결주변금속의 양 끝변과 상기 연결금속 사이에 단락되지 않은 채로 형성되는 제3 패치 금속을 포함하는 것을 특징으로 하고,
제9 관점으로서, 제4 관점에 있어서,
상기 제1 급전금속패턴부(상기 제1 접지금속패턴부)는,
사각형 형태의 패치 금속과, 상기 패치 금속과 단락되지 않은 채로 상기 패 치 금속의 세 변 주변에 형성되는 패치주변금속과, 상기 제1 급전용 금속 도체(상기 제1 접지용 금속 도체)와 상기 패치주변금속을 연결하는 연결금속을 포함하고,
상기 제2 급전금속패턴부는,
사각형 형태의 제2 패치 금속과, 상기 제2 패치 금속과 단락되지 않은 채로 상기 제2 패치 금속의 세 변 주변에 형성되는 제2 패치주변금속과, 상기 제2 급전용 금속 도체와 상기 제2 패치주변금속을 연결하는 제2 연결금속과, 세 변으로 이루어진 ㄷ자 모양이고, 가운데 변의 중심부위가 상기 제2 급전용 금속 도체와 단락되고, 상기 제2 연결 금속의 일부를 둘러싸는 주변금속을 포함하고,
상기 제2 접지금속패턴부는,
사각형 형태의 제3 패치 금속과, 상기 제3 패치 금속과 단락되지 않은 채로 상기 제3 패치 금속의 세 변 주변에 형성되고 가운데 변의 중심부가 상기 제2 접지금속도체와 단락되는 제3 패치주변금속을 포함하는 것을 특징으로 하고,
제10 관점으로서, 제2 관점 또는 제3 관점에 있어서,
상기 제1 급전금속패턴부(상기 제1 접지금속패턴부)는,
사각형 형태의 패치 금속과, 상기 패치 금속과 단락되지 않은 채로 상기 패치 금속의 세 변 주변에 형성되는 패치주변금속과, 상기 제1 급전용 금속 도체(상기 제1 접지용 금속 도체)와 상기 패치주변금속을 연결하는 연결금속과, 세 변으로 이루어진 ㄷ자 모양이고, 가운데 변의 중심부위가 상기 패치주변금속과 상기 제1 급전용 금속 도체(상기 제1 접지용 금속 도체) 사이에서 상기 연결금속과 단락되고, 상기 연결 금속의 일부를 둘러싸는 주변금속과, 상기 주변금속의 양 끝변과 상 기 연결금속 사이에 형성되는 제3 패치 금속을 포함하는 것을 특징으로 하고,
제11 관점으로서, 제10 관점에 있어서,
상기 제2 급전금속패턴부(상기 제2 접지금속패턴부)는,
사각형 형태의 제2 패치 금속과, 상기 제2 패치 금속과 단락되지 않은 채로 상기 제2 패치 금속의 세 변 주변에 형성되는 제2 패치주변금속과, 상기 제2 급전용 금속 도체(상기 제2 접지용 금속 도체)와 상기 제2 패치주변금속을 연결하는 제2 연결금속과,
세 변으로 이루어진 ㄷ자 모양이고, 가운데 변의 중심부위가 상기 제2 급전용 금속 도체(상기 제2 접지용 금속 도체)와 단락되고, 상기 제2 연결 금속의 일부를 둘러싸는 제2 주변금속과,
상기 제2 주변금속의 양 끝변과 상기 제2 연결금속 사이에 형성되는 제4 패치 금속을 포함하는 것을 특징으로 하고,
제12 관점으로서,
PCB 기판과; 상기 PCB 기판의 전면에 형성되는 제1 급전용 금속 도체와; 상기 PCB 기판의 배면에 형성되는 제2 급전용 금속 도체와; 상기 제1 급전용 금속 도체와 상기 제2 급전용 금속 도체 간을 관통하여 전기적으로 단락하는 비아홀과; 상기 제1 급전용 금속 도체와 연결되고 일측 쪽으로 형성되는 제1 금속패턴부와; 상기 제2 급전용 금속 도체와 연결되고 일측 쪽으로 형성되는 제2 금속패턴부와; 상기 제1 급전용 금속 도체와 연결되고 반대측 쪽으로 형성되는 마이크로스트립 라인과; 상기 PCB 기판의 전면에서 상기 마이크로스트립 라인을 단락되지 않은 채로 반 대측에서 둘러싸는 제1 PCB 그라운드 금속과; 상기 제1 그라운드 금속상에, 상기 마이크로스트립 라인 종단 쪽에 형성되는 접지용 금속 도체와; 상기 PCB 기판의 배면에서 반대측으로 형성된 제2 PCB 그라운드 금속을 포함하는 안테나가 제시되고,
제13 관점으로서, 제12 관점에 있어서,
상기 제1 금속패턴부는,
사각형 형태의 패치 금속과, 상기 패치 금속과 단락되지 않은 채로 상기 패치 금속의 세 변 주변에 형성되는 패치주변금속과, 상기 제1 급전용 금속 도체와 상기 패치주변금속을 연결하는 연결금속을 포함하는 것을 특징으로 하고,
제14 관점으로서, 제13 관점에 있어서,
상기 제2 금속 패턴부는,
한 변에 ㄷ자 모양의 홈이 형성되어 있는 사각형 형태인 제2 패치 금속과, 상기 제2 패치 금속과 단락되지 않은 채로 상기 제2 패치 금속의 세 변 주변에 형성되는 제2 패치주변금속을 포함하고,
상기 제2 패치주변금속의 가운데 변이 상기 제2 급전용 금속 도체와 단락되어 있고,
상기 제2 패치주변금속의 가운데 변으로부터 연장되고 상기 제2 패치주변금속의 제1 끝변과 상기 제2 패치금속의 한 변 사이에 형성되는 제1 연장금속과,
상기 제2 패치주변금속의 가운데 변으로부터 연장되고 상기 제2 패치주변금속의 제2 끝변과 상기 제2 패치금속의 한 변 사이에 형성되는 제2 연장금속을 더 포함하는 것을 특징으로 하고,
제15 관점으로서, 제1 관점에 있어서,
각 급전용 금속 도체에 연결되는 두 개의 금속패턴부 간 및 각 접지용 금속 도체에 연결되는 두 개의 금속패턴부 간은 서로 다른 형태의 패턴인 것을 특징으로 하고,
제16 관점으로서, 제1 관점에 있어서,
상기 금속 패턴부는,
사각형 형태의 패치 금속과, 상기 패치 금속의 세 변 주변에 상기 패치 금속과 서로 단락되지 않은 채로 형성되는 패치주변금속을 포함하는 것을 특징으로 하고,
제17 관점으로서, 제16 관점에 있어서,
상기 패치주변금속은 ㄷ 자 모양인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 유전체 상면과 하면에 직사각형 형태의 패치에 여러 구조를 적용한 배열 형태의 금속 패턴을 형성시켜 다중 대역 주파수에서 안테나 공진을 유도하는 안테나를 제공할 수 있다.
또한, 특정 주파수에서 특성을 개선하기 위해 급전용 금속 도체와 접지용 금속 도체를 비아홀(via hole)을 통해 유전체의 상면과 하면이 전기적으로 연결되게 함으로써 안테나 상면과 하면을 서로 교체하여 사용 가능할 수 있는 이점이 있다.
또한, 적용 환경에 따라 안테나 상에 마이크로스트립 라인, 케이블 또는 커넥터를 연결하여 모듈에 송수신 신호를 안테나에 전달하는 구조로 설계할 수도 있 으며, 제안된 안테나 구조를 응용하여 PCB(Printed Circuit Board)상에 금속 패턴을 형성시키거나 칩 안테나에 금속 패턴을 형성시켜 설계할 수 있다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세하게 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명에 따른 안테나를 적용한 상면도이고, 도 9는 측면도이다.
도 8 및 도 9는 유전체(101) 상에 형성된 본 발명의 안테나와 모듈을 연결하여 송수신 신호의 전달을 위한 케이블(102)을 연결한 상태를 나타낸다.
도 9에서 나타나듯이, 케이블(102)의 종심도체(105)는 유전체 일면에 존재하는 안테나 급전용 금속 도체와 금속도체(soldering)(107)에 의해 전기적으로 단락된다. 또한, 케이블의 외부도체(103)는 유전체 일면에 존재하는 안테나 접지용 금속 도체와 금속도체(soldering)(106)에 의해 전기적으로 단락된다. 102, 104는 케이블의 외측, 내측 절연체이다.
도 10 내지 도 15는 본 발명에 따른 서로 다른 실시예에 의한 안테나 구조를 나타내는 도면이다.
도 10부터 순서대로 실시예인 안테나 A, B, C, D, E, F의 상,하면 패턴을 보여주고 있다.
도 16은 본 발명의 실시예인 안테나 A, B, D의 상면을 나타내고 있다.
유전체(101)의 면 상에 급전용 금속 도체(201)와 접지용 금속 도체(202)가 형성되고, 상기 급전용 금속 도체(201)와 연결되는 제1 급전금속패턴부 및 상기 접 지용 금속 도체(202)와 연결되는 제1 접지금속패턴부가 형성된다.
상기 제1 급전금속패턴부는 사각형 형태의 패치금속(209)과, 상기 패치금속(209)의 세 변 주변에 형성되는 ㄷ 자 모양의 패치주변금속(가운데변(205), 끝변(207, 211)로 이루어짐)과, 상기 패치주변금속의 가운데 변(205)과 상기 급전용 금속 도체(201)을 연결하는 일자형 연결금속(203)으로 이루어진다.
상기 제1 접지금속패턴부는 상기 제1 급전금속패턴부와 동일한 구조로 이루어진다. 즉, 패치금속(210), 패치주변금속(206,208,212을 총칭), 연결금속(204)로 이루어진다.
상기 제1 급전금속패턴부와 상기 제1 접지금속패턴부는 상기 급전용 금속 도체(201)과 상기 접지용 금속 도체(202) 사이의 중심선을 기준으로 선대칭 구조로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 급전용 금속도체(201) 및 상기 접지용 금속 도체(202)의 중앙부에는 유전체의 다른 면에 대향하여 형성되어 있는 급전용 금속 도체(도 17의 301)와 접지용 금속 도체(도 17의 302) 간을 관통하는 원통형 비아홀(bia hole)(108, 109)이 형성되어 있다. 이 비아홀의 측면은 금속으로 도포되어 있어 상면과 하면을 전기적으로 단락시켜준다. 이 비아홀은 모든 실시예에 적용된다.
도 17은 본 발명이 실시예인 안테나 A의 하면을 나타낸다.
유전체(101)의 면 상에 제2 급전용 금속 도체(301)와 제2 접지용 금속 도체(302)가 형성되고, 상기 제2 급전용 금속 도체(301)와 연결되는 제2 급전금속패턴부와 상기 제2 접지용 금속 도체(302)와 연결되는 제2 접지금속패턴부가 형성된 다.
상기 제2 급전금속패턴부는, 한 변에 ㄷ 자 모양의 홈이 파인 사각형 형태의 제2 패치금속(315)과, 상기 제2 패치금속(315)의 세 변의 주변에 형성되는 ㄷ 자 모양의 제2 패치주변금속(303, 305, 307, 309의 총칭)으로 형성된다.
상기 제2 패치주변금속의 가운데변(303, 305의 총칭)의 중앙부는 상기 제2 급전용 금속 도체(301)와 단락되어 있으며, 제2 패치주변금속의 제1 끝변(307) 및 제2 끝변(309)과 상기 제2 패치금속의 상하변 사이에는 가운데변(303,305의 총칭)에서 연장되는 제1 연장금속(311)과 제2 연장금속(313)이 각각 더 형성된다.
상기 제2 접지금속패턴부는 상기 제2 급전금속패턴부와 동일한 구조이다. 즉, 제2 패치금속(316), 제2 패치주변금속(304,306,308,310의 총칭), 제1 연장금속(312), 제2 연장금속(314)로 이루어진다.
비아홀(108,109)는 위에서 설명한 바와 같다.
도 18은 본 발명의 실시예인 안테나 B의 하면을 나타낸다.
유전체(101)의 면 상에 제2 급전용 금속 도체(401)와 제2 접지용 금속 도체(402)가 형성되고, 상기 제2 급전용 금속 도체(401)와 연결되는 제2 급전금속패턴부와, 상기 제2 접지용 금속 도체(402)와 연결되는 제2 접지금속패턴부가 형성된다.
상기 제2 급전금속패턴부는, 사각형 형태의 제2 패치금속(411)과, 상기 제2 패치금속(411)의 세 변 주변에 형성되는 ㄷ 자 모양의 제2 패치주변금속(가운데변(403,405의 총칭), 끝변(407, 409)으로 이루어짐)으로 이루어진다.
상기 제2 패치주변금속의 가운데 변(403, 405의 총칭)의 중앙부는 상기 제2 급전용 금속 도체(401)과 단락되어 있다.
상기 제2 접지금속패턴부는, 상기 제2 급전금속패턴부와 동일한 구조이다. 즉, 제2 패치금속(412), 제2 패치주변금속(404, 406, 408, 410의 총칭)으로 이루어진다.
비아홀(108, 109)는 위에서 설명한 바와 같다.
도 19는 본 발명의 실시예인 안테나 C의 하면을 나타낸다.
유전체(101)의 면 상에 제2 급전용 금속 도체(501)와, 제2 접지용 금속 도체(502)가 형성되고, 상기 제2 급전용 금속 도체(501)와 연결되는 제2 급전금속패턴부와, 상기 제2 접지용 금속 도체(502)와 연결되는 제2 접지금속패턴부가 형성된다.
상기 제2 급전금속패턴부는, 사각형 형태의 제2 패치금속(512)와, 상기 제2 패치금속(512)의 세 변 주변에 형성되는 ㄷ 자 모양의 제2 패치주변금속(가운데변(516), 끝변(514,515)으로 이루어짐)과, 상기 제2 패치주변금속의 가운데변(516)과 상기 제2 급전용 금속 도체(501)을 연결하는 일자형의 제2 연결금속(513)과, ㄷ 자 모양의 주변금속(가운데변(503,505의 총칭), 끝변(507, 509)로 이루어짐)으로 이루어진다.
상기 주변금속의 가운데변(503,505의 총칭)의 중앙부는 상기 제2 급전용 금속 도체(501)와 단락되고, 상기 주변금속(503,505, 507, 509의 총칭)은 상기 제2 연결금속(513)의 일부를 둘러싼다.
상기 제2 접지금속패턴부는, 사각형 형태의 제3 패치금속(511)과, 상기 제3 패치금속(511)의 세 변 주변에 형성되는 ㄷ 자 모양의 제3 패치주변금속(가운데변(504,506의 총칭), 끝변(508,510)으로 이루어짐)으로 이루어진다.
상기 제3 패치주변금속의 가운데변(504,506의 총칭)의 중앙부는 상기 제2 접지용 금속 도체(502)와 단락된다.
비아홀(108, 109)는 위에서 설명한 바와 같다.
도 20은 본 발명의 실시예인 안테나 C의 상면을 나타낸다.
유전체(101)의 면 상에 제1 급전용 금속 도체(601)와, 제1 접지용 금속 도체(602)가 형성되고, 상기 제1 급전용 금속 도체(601)와 연결되는 제1 급전금속패턴부(603,605,607,609,611)와, 상기 제1 접지용 금속 도체(602)와 연결되는 제1 접지금속패턴부(604,606,608,610,612)로 이루어진다.
제1 급전금속패턴부 및 제1 접지금속패턴부의 구조는 도 16에서 설명한 바와 동일하므로 생략한다.
도 21은 본 발명의 실시예인 안테나 D, E의 하면을 나타낸다.
유전체(101) 면 상에 제2 급전용 금속 도체(701)와, 제2 접지용 금속 도체(702)가 형성되고, 상기 제2 급전용 금속 도체(701)와 연결되는 제2 급전금속패턴부와, 상기 제2 접지용 금속 도체(702)와 연결되는 제2 접지금속패턴부가 형성된다.
상기 제2 급전금속패턴부는, 사각형 형태의 제2 패치금속(723)과, 상기 제2 패치금속(723)의 세 변 주위에 형성되는 ㄷ 자 모양의 제2 패치주변금속(가운데 변(717), 끝변(719,721))과, 상기 제2 급전용 금속도체(701)와 상기 제2 패치주변금속의 가운데변(717)을 연결하는 일자형의 제2 연결금속(715)과, ㄷ 자 모양의 제2 주변금속(가운데변(703,705의 총칭), 끝변(707,709)으로 이루어짐)과 제4 패치금속(711,713)으로 이루어진다.
상기 제2 주변금속의 가운데변(703,705의 총칭)의 중앙부는 상기 제2 급전용 금속 도체(701)과 단락되고, 상기 제2 주변금속의 양 끝변(707, 709)과 상기 제2 연결금속 사이에는 제4 패치금속(711, 713)이 형성된다.
상기 제2 접지금속패턴부는, 상기 제2 급전금속패턴부와 동일한 구조이다. 즉, 제2 패치금속(724), 제2 패치주변금속(718, 720, 722의 총칭), 제2 연결금속(716), 제2 주변금속(704,706,708,710의 총칭), 제4 패치금속(712,714)으로 이루어진다.
비아홀(108,109)은 위에서 설명한 바와 같다.
도 22는 본 발명의 실시예인 안테나 E의 상면을 나타낸다.
유전체(101)의 면 상에 제1 급전용 금속 도체(801)와, 제1 접지용 금속 도체(802)가 형성되고, 상기 제1 급전용 금속 도체(801)와 연결될 제1 급전금속패턴부와, 상기 제1 접지용 금속 도체(802)와 연결될 제1 접지금속패턴부가 형성된다.
상기 제1 급전금속패턴부는, 사각형 형태의 패치 금속(823)과, 상기 패치금속(823)의 세 변 주변에 형성되는 ㄷ 자 모양의 패치주변금속(가운데변(817), 끝변(819,821)), 상기 패치주변금속의 가운데변(817)과 상기 제1 급전용 금속 도체(801)를 연결하는 일자형의 연결금속(803, 815의 총칭)과, ㄷ 자 모양의 주변금 속(가운데변(805), 끝변(807, 809)로 이루어짐)과, 제3 패치금속(811,813)으로 이루어진다.
상기 주변금속의 가운데변(805)의 중앙부는 상기 패치주변금속과 상기 제1 급전용 금속 도체 사이에서 상기 연결금속(803, 815의 총칭)와 단락되고, 상기 주변금속의 양 끝변(807,809)과 상기 연결금속(803,815의 총칭) 사이에는 제3 패치금속(811,813)이 형성된다.
상기 제1 접지금속패턴부는 상기 제1 급전금속패턴부와 동일한 구조이다. 즉, 패치금속(824), 패치주변금속(818,820,824의 총칭), 연결금속(804,816의 총칭), 주변금속(806,808,810의 총칭), 제3 패치금속(812,814)으로 이루어진다.
비아홀(108,109)은 위에서 설명한 바와 같다.
도 23은 본 발명의 실시예인 안테나 F의 상면을 나타낸다.
PCB 기판(유전체)의 면 상에 제1 급전용 금속 도체(901)와, 상기 제1 급전용 금속 도체(901)와 연결되는 제1 급전금속패턴부(902,903,904,905,906의 총칭)와, 상기 제1 급전금속패턴부와 반대측으로 형성되고 상기 제1 급전용 금속 도체(901)와 연결되는 마이크로스트립라인(907)과, 상기 마이크로스트립라인을 둘러싸는 제1 PCB 그라운드금속(909,910)과, 상기 마이크로스트립라인 종단 쪽 제1 PCB 그라운드 금속상에 형성되는 접지용 금속 도체(908)가 형성된다.
비아홀(108)은 위에서 설명한 바와 같다.
상기 제1 급전금속패턴부의 구조는 도 16에서 설명한 바와 동일하므로 자세한 설면은 생략하기로 한다.
도 24는 본 발명의 실시예인 안테나 F의 하면을 나타낸다.
PCB 기판(유전체)의 면 상에 제2 급전용 금속 도체(1001)와, 상기 제2 급전용 금속 도체(1001)와 연결되는 제2 급전금속패턴부(1002 내지 1008의 총칭)와, 상기 제2 급전금속패턴부 반대측에 위치하는 제2 PCB 그라운드금속(1009)로 형성된다.
상기 제2 급전금속패턴부의 구조는 도 17에서 설명한 바와 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
비아홀(108)은 위에서 설명한 바와 같다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 금속 패턴에 의한 안테나 구조는 좌우 선대칭 구조, 상하 선대칭 구조로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따른 안테나의 기술적 특징은 다음과 같다.
본 발명에서 제안된 안테나의 구조는 유전체 상면과 하면에 금속 패턴을 형성 시키고 다중 대역 주파수에서 안테나 공진을 유도하는 안테나이다. 또한 특정 주파수에서 특성을 개선하기 위해 급전용 금속 도체와 접지용 금속도체가 Via Hole을 통해 상면과 하면이 전기적으로 연결되어 안테나 상면과 하면을 서로 교체하여 사용이 가능하며, 안테나 상면과 하면에 배열 형태의 패턴을 사용한 안테나이다.
본 발명에서 제안된 안테나는 적용 환경에 따라 안테나 상에 마이크로스트립 라인, 케이블 또는 커넥터를 연결하여 모듈에 송수신 신호를 안테나에 전달하는 구조로 설계 할 수도 있으며, 제안된 안테나 구조를 응용하여 PCB(Printed Circuit Board)상에 금속 패턴을 형성시키거나 칩 안테나에 금속 패턴을 형성시켜 설계할 수 있다.
① 급전 구조
본 안테나의 급전구조는 범용적인 다이폴 안테나와 급전 기본 구조가 비슷하다. 안테나 상에 일측이 급전이 되고 또 다른 일측이 접지가 되는 일반적인 급전 구조를 가지고 있으며, 적용 환경에 따라 케이블 또는 커넥터를 연결하여 사용 할 수 도 있으며, PCB상에 본 발명에서 제안하는 안테나 구조를 적용할 시에는 CPW(Co-Planar Waveguide) 또는 마이크로스트립 라인(Microstrip line)으로 설계되어 이를 RF 모듈에서 직접 공급되는 신호선과 전기적으로 단락되는 금속도체와 안테나 상의 금속도체(907)를 단락시켜 급전할 수 있다.
그리고 케이블(102, 103, 104, 105)을 이용한 급전구조를 가지고 있어 사용 목적에 따라 케이블 종류의 변경 또는 케이블 길이 가변이 가능하여 설치에 용이 하며, 사용 환경에 따라 가변이 가능하다는 큰 장점을 가지고 있다.
② 안테나 상하면 금속도체
본 발명에서 사용하고 있는 금속도체는 일반적인 마이크로스트립 라인(MIcrostrip Line)을 사용하고 있으며, 안테나 상에 급전용 금속도체와 접지용 금속도체가 존재 하고 있다.
또한 안테나 금속도체(207, 208, 211, 212, 307, 308, 309, 310, 311, 312, 313, 314, 407, 408, 409, 410, 507, 508, 509, 510, 514, 515, 607, 608, 609, 610, 707, 708, 709, 710, 719, 720, 721, 722, 807, 808, 809, 810, 819, 820, 821, 822, 904, 905, 1004, 1005, 1006, 1007)를 사용 환경에 따라 가변적으로 선 택하여 변형 적용함으로써 사용자가 원하는 대역에서의 개선된 특성의 안테나를 제작 할 수 있다.
또한 안테나 상면 또는 하면에 존재 하는 금속 도체로 안테나 급전과 접지에 전기적으로 단락 되는 금속 도체 주변에 위치하여 다른 금속도체와 전기적으로는 단락되지 않고 전기적인 결합(Coupling)이 형성되어 입력 임피던스의 용량성 성분(Capacitive Component)을 증가시켜 안테나 복사 효율의 향상과 공진 대역 확장 등의 효과를 주는 금속 도체(209, 210, 315, 316, 411, 412, 511, 512, 611, 612, 711, 712, 713, 714, 723, 724, 811, 812, 813, 814, 823, 824, 906, 1008)는 특정 주파수에서 특성을 개선하기 위한 금속도체이다.
그리고 안테나 상면과 하면에 복사 패턴의 위상 결합을 위한 배열 형태의 구조를 적용하기 위한 금속 도체(203, 204, 513, 603, 604, 715, 716, 803, 804, 815, 816, 902)를 통해 안테나 상면 또는 하면에 존재 하는 금속 도체로 특정 주파수에서 특성을 개선할 수 있다.
또한, 안테나 상면 또는 하면에 존재 하는 금속 도체로 배열 형태의 구조를 적용하기 위한 금속 도체와 전기적으로 단락되며, 안테나 상면 또는 하면의 안테나 전기적인 종단의 금속 도체와 전기적으로 단락되는 금속도체(205, 206, 303, 304, 305, 306, 403, 404, 405, 406, 503, 504, 505, 506, 516, 605, 606, 703, 704, 705, 706, 717, 718, 805, 806, 817, 818, 903, 1002, 1003) 가 존재 한다.
③ 안테나 Via Hole을 이용한 구조
본 발명에서 제안하는 안테나는 이동 통신 서비스를 적용을 위해 안테나 상?하면을 원통모양으로 관통하고 원통형 측면에 금속으로 도포된 Via Hole(108, 109)로 안테나 상면의 금속 도체와 안테나 하면의 금속도체를 전기적으로 단락하였다. 때문에 특정 주파수에서 특성을 개선하기 위해 급전용 금속 도체(201, 301, 401, 501, 601, 701, 801, 901, 1001)와 접지용 금속도체(202, 302, 402, 502, 602, 702, 802, 908)가 Via Hole을 통해 상면과 하면이 전기적으로 연결되어 안테나 상면과 하면을 서로 교체하여 사용이 가능하다.
④ 사용 용도에 따른 다양한 구조 변경
이동 통신 서비스의 발전은 사용자의 다양한 욕구 충족을 만족시켜야한다. 본 발명에서 제안하는 안테나는 사용자의 사용 환경 적용을 위해 다양한 구조 변경을 적용함으로써 하나의 안테나에 서로 다른 파장으로 구성된 다중 채널 정보를 동시에 전송할 수 있는 Multiplexing 서비스 제공한다.
안테나에서 Multiplexing 서비스란 여러 상용 주파수 대역에서의 안테나 공진을 유도하는 것으로 본 발명에서 제안하는 안테나는 다중 광대역 안테나이기 때문에 하나의 안테나를 통해 여러 상용 시스템 적용이 가능하며, 특정 시스템에서 성능이 개선된 안테나 적용을 위해 본 발명에서 제안하는 여러 구조의 적용을 통해 특정 대역에서 사용자의 다양한 욕구를 충족할 수 있는 새로운 구조를 고안하였다.
⑤ 다양한 Tuning Points
일반적으로 내장형 안테나의 경우 설계와 제작에서 발생하는 오차로 인해 공진주파수가 원하는 점에 일치하는 경우가 흔하지 않다. 따라서 공진주파수를 원하는 주파수로 맞추기 위해 “tuning” 이라는 공정을 거치게 된다. 본 안테나 구 조에서는 이러한 tuning 작업을 원할 하게 하기 위해 여러 개의 tuning point를 선정할 수 있게 하였다.
또한, 본 발명에서 제시한 안테나는 일측이 급전이 되고 또 다른 일측이 접지가 되는 일반적인 급전 구조를 가지고있어, RF 모듈에서 공급되는 신호선과 적용 환경에 따라 케이블 또는 커넥터를 연결하여 사용할 수도 있으며, PCB상에 본 발명에서 제안하는 안테나 구조를 적용할 시에는 CPW(Co-Planar Waveguide) 또는 마이크로스트립 라인(Microstrip line)으로 설계되어 적절한 공진주파수에서 대기 중으로 최대의 전자계 에너지를 방사하는 동작원리를 갖는다.
본 안테나 구조에서 일반적인 반파장 또는 파장의 1/4 정도 길이를 가지는 모노폴 안테나보다 크기를 줄이기 위하여 마이크로스트립 라인과 유전율을 가지는 비금속도체를 사용하였다. 안테나의 입력 임피던스는 금속도체의 폭, 길이, 케이블의 길이, 유전체등을 변화하여 조절할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 안테나의 특성은 아래와 같다.
본 발명에서 제안하는 안테나는 소형화된 크기에 비해 넓은 대역에서의 다중 공진 대역을 가지고 있으며, 다양한 Tuning Point를 가지고 있어서 필요한 사용 주파수 대역에서의 선택적 사용이 가능하며, 본 발명에서 제안하는 여러 가지 구조를 통해 사용자가 원하는 주파수에서 구조를 변경·적용하여 최적화된 안테나 설계가 용이하다. 또한 각각의 공진 대역에서의 성능이 좋고 방사 패턴도 omni-direction하다. 다음은 본 발명에서 제시하는 안테나들의 특성이다.
도 25와 도 26은 각각 Agilent E8358A (300KHz ∼ 9GHz) PNA Series Network Analyzer를 이용하여 측정한 본 발명에서 제안한 안테나“A"에 대한 Return Loss와 V.S.W.R 특성이며, 도 27과 도 28은 안테나”A"에 대한 방사패턴 특성이다.
본 발명에서 설계한 안테나는 넓은 대역에서 다중 대역 주파수 사용이 가능함을 알 수 있으며, 공진 대역에서 방사 패턴이 Omni-direction하며 특성도 좋음을 알 수 있다.
안테나“B", "C", "D", "E"의 동작 원리와 특성도 안테나 "A"와 유사하며, 안테나“F"는 사용자 요구에 따라 다양하게 적용 가능한 안테나 설계를 위해서 발명되었다.
도 29와 도 30은 각각 Agilent E8357A (300KHz ∼ 6GHz) PNA Series Network Analyzer를 이용하여 측정한 본 발명에서 제안한 안테나“B"에 대한 Return Loss와 V.S.W.R 특성이다.
안테나“B"의 동작 원리와 특성도 안테나"A"와 유사하며, 안테나“B"는 금속 도체(311, 312, 313, 314)를 사용하지 않고 안테나 ”A"와 상면과 하면이 교체된 상태에서 제작된 안테나이다.
본 발명에서 설계한 안테나는 사용자가 원하는 주파수에서 공진을 유도하기 위해 본 발명에서 제안하는 구조 변경으로 특정 대역에서 사용이 가능함을 알 수 있다.
도 31과 도 32는 각각 Agilent E8357A (300KHz ∼ 6GHz) PNA Series Network Analyzer를 이용하여 측정한 본 발명에서 제안한 안테나“C"에 대한 Return Loss와 V.S.W.R 특성이다.
안테나“C"의 동작 원리와 특성도 안테나"A", 안테나”B"와 유사 하지만 특정 주파수 안테나 특성 개선을 위해 배열을 위한 금속 도체(513)을 사용하여, 안테나“B"에 비해 전기적인 급전 부분에 금속 패턴(512, 514, 515, 516)을 한 단 더 구성하여 설계된 안테나이다.
안테나“D"는 안테나”C“에 비해 전기적인 접지 부분에 금속 패턴(716, 718, 720, 722, 724)을 한 단 더 구성하여 설계된 안테나이며, 안테나”E"는 안테나“D"에 비해 전기적인 급전 부분 금속 도체(817, 819, 821, 823)와 전기적인 접지 부분 금속 도체(818, 820, 822, 824)를 각각 한 단 씩 구성하여 설계된 안테나이다.
그리고 안테나"F"는 전기적인 접지 부분에 금속 패턴을 일반적인 PCB상의 금속 도체(908, 909, 910, 1009)로 변경하고 전기적인 급전 부분에 구조는 안테나“A"와 동일하게 설계하여, 급전 부분에 안테나 구조를 변경하여 적용이 가능함을 알 수 있다.
안테나"F"에서 전기적인 급전 부분에 금속 도체는 사용 환경에 따라 안테나“B", 안테나”C", 안테나“D", 안테나”E"의 전기적인 급전 부분에 금속 도체를 응용 변경하여 설계할 수 있다.
본 발명에서 설계한 안테나는 사용자가 원하는 주파수에서 공진을 유도하기 위해 본 발명에서 제안하는 구조 변경으로 특정 대역에서 사용이 가능함을 알 수 있으며, 공진 대역에서 방사 패턴이 Omni-direction하며 특성도 좋음을 알 수 있다.
도 1은 종래기술의 안테나 구조를 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 제시된 안테나의 특성을 나타낸 도면이다.
도 4는 다른 종래 기술의 안테나 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에 제시된 안테나의 특성을 나타낸 도면이다.
도 6은 또 다른 종래 기술의 안테나 구조를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6에 제시된 안테나의 특성을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 안테나가 적용되는 상면도이다.
도 9는 본 발명에 다른 안테나가 적용되는 측면도이다.
도 10 내지 도 15는 차례로 본 발명의 실시예인 안테나 A, B, C, D, E, F의 상하면을 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시예인 안테나 A, B, D의 상면도이다.
도 17은 본 발명의 실시예인 안테나 A의 하면도이다.
도 18은 본 발명의 실시예인 안테나 B의 하면도이다.
도 19는 본 발명의 실시예인 안테나 C의 하면도이다.
도 20은 본 발명의 실시예인 안테나 C의 상면도이다.
도 21은 본 발명의 실시예인 안테나 D, E의 하면도이다.
도 22는 본 발명의 실시예인 안테나 E의 상면도이다.
도 23은 본 발명의 실시예인 안테나 F의 상면도이다.
도 24는 본 발명의 실시예인 안테나 F의 하면도이다.
도 25는 본 발명의 실시예인 안테나 A에 대한 Return Loss를 나타낸 도면이다.
도 26은 본 발명의 실시예인 안테나 A에 대한 V.S.W.R을 나타낸 도면이다.
도 27 및 도 28은 본 발명의 실시예인 안테나 A에 대한 방사패턴 특성을 나타낸 도면이다.
도 29는 본 발명의 실시예인 안테나 B에 대한 Return Loss를 나타낸 도면이다.
도 30은 본 발명의 실시예인 안테나 B에 대한 V.S.W.R을 나타낸 도면이다.
도 31은 본 발명의 실시예인 안테나 C에 대한 Return Loss를 나타낸 도면이다.
도 32는 본 발명의 실시예인 안테나 C에 대한 V.S.W.R을 나타낸 도면이다.
< 도면의 주요 부호에 대한 설명 >
101 : 유전체
108, 109 : 비아홀(Bia Hole)
201 : 제1 급전용 금속 도체 202 : 제1 접지용 금속 도체
203, 204 : 연결금속 205, 206 : 패치주변금속의 가운데변
207, 208, 211, 212 : 패치주변금속의 끝변
209, 210 : 패치금속
301 : 제2 급전용 금속 도체 302 : 제2 접지용 금속 도체
303과 305, 304와 306 : 제2 패치주변금속의 가운데변
307, 308, 309, 310 : 제2 패치주변금속의 끝변
311, 312 : 제1 연장금속 313, 314 : 제2 연장금속
315, 316 : 제2 패치금속

Claims (17)

  1. 유전체 기판과;
    상기 유전체 기판의 전면에 형성된 제1 급전용 금속 도체 및 제1 접지용 금속 도체와;
    상기 유전체 기판의 배면에 형성되고, 상기 제1 급전용 금속 도체 및 상기 제1 접지용 금속 도체와 대향하여 형성되는 제2 급전용 금속 도체 및 제2 접지용 금속 도체와;
    상기 제1 급전용 금속 도체와 상기 제2 급전용 금속 도체 간 및 상기 제1 접지용 금속 도체와 상기 제2 접지용 금속 도체 간을 관통하여 전기적으로 단락하는 비아홀과;
    상기 유전체 기판의 면상에 형성되고, 상기 제1 급전용 금속 도체와 연결되는 제1 급전금속패턴부, 상기 제1 접지용 금속 도체와 연결되는 제1 접지금속패턴부, 상기 제2 급전용 금속 도체와 연결되는 제2 급전금속패턴부 및 상기 제2 접지용 금속 도체와 연결되는 제2 접지금속패턴부를 구비하는 금속 패턴부를 포함하고,
    상기 제1 급전금속패턴부와 상기 제1 접지금속패턴부, 상기 제2 급전금속패턴부와 상기 제2 접지금속패턴부는 동일한 형태의 구조이고,
    상기 제1 급전금속패턴부는,
    사각형 형태의 패치 금속과,
    상기 패치 금속과 단락되지 않은 채로 상기 패치 금속의 세 변 주변에 형성되는 패치주변금속과,
    상기 제1 급전용 금속 도체와 상기 패치주변금속을 연결하는 연결금속을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 안테나.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 급전금속패턴부와 상기 제1 접지금속패턴부 간, 상기 제2 급전금속패턴부와 상기 제2 접지금속패턴부 간에는,
    서로 인접하는 급전용 금속 도체 및 접지용 금속 도체 사이의 가상의 중심선을 기준으로 선대칭적 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 안테나.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 급전용 금속 도체와 상기 제1 접지용 금속 도체는 서로 인접해 있고, 상기 제1 급전금속패턴부는 상기 제1 급전용 금속 도체의 외측 방향으로 형성되고, 상기 제1 접지금속패턴부는 상기 제1 접지용 금속 도체의 외측 방향으로 형성되어 있고,
    상기 제2 급전용 금속 도체와 상기 제2 접지용 금속 도체는 서로 인접해 있고, 상기 제2 급전금속패턴부는 상기 제2 급전용 금속 도체의 외측 방향으로 형성되고, 상기 제2 접지금속패턴부는 상기 제2 접지용 금속 도체의 외측 방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 급전금속패턴부는,
    사각형 형태의 제2 패치 금속과,
    상기 제2 패치 금속과 단락되지 않은 채로 상기 제2 패치 금속의 세 변 주변에 형성되는 제2 패치주변금속을 포함하고,
    상기 제2 패치주변금속의 가운데 변이 상기 제2 급전용 금속 도체와 단락되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 급전금속패턴부는,
    한 변에 ㄷ자 모양의 홈이 형성되어 있는 사각형 형태인 제2 패치금속과,
    상기 제2 패치 금속과 단락되지 않은 채로 상기 제2 패치금속의 세 변 주변에 형성되는 제2 패치주변금속을 포함하고,
    상기 제2 패치주변금속의 가운데 변이 상기 제2 급전용 금속 도체와 단락되어 있고,
    상기 제2 패치주변금속의 가운데 변으로부터 연장되고 상기 제2 패치주변금속의 제1 끝변과 상기 제2 패치금속의 한 변 사이에 형성되는 제1 연장금속과,
    상기 제2 패치주변금속의 가운데 변으로부터 연장되고 상기 제2 패치주변금속의 제2 끝변과 상기 제2 패치금속의 한 변 사이에 형성되는 제2 연장금속을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나.
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 급전금속패턴부는,
    사각형 형태의 제2 패치 금속과,
    상기 제2 패치 금속과 단락되지 않은 채로 상기 제2 패치 금속의 세 변 주변에 형성되는 제2 패치주변금속과,
    상기 제2 급전용 금속 도체와 상기 제2 패치주변금속을 연결하는 제2 연결금속과,
    세 변으로 이루어진 ㄷ자 모양이고, 가운데 변의 중심부위가 상기 제2 급전용 금속 도체와 단락되고, 상기 제2 연결 금속의 일부를 둘러싸는 주변금속을 포함하고,
    상기 제2 접지금속패턴부는,
    사각형 형태의 제3 패치 금속과,
    상기 제3 패치 금속과 단락되지 않은 채로 상기 제3 패치 금속의 세 변 주변에 형성되고 가운데 변의 중심부가 상기 제2 접지금속도체와 단락되는 제3 패치주변금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 급전금속패턴부는,
    세 변으로 이루어진 ㄷ자 모양이고, 가운데 변의 중심부위가 상기 패치주변금속과 상기 제1 급전용 금속 도체 사이에서 상기 연결금속과 단락되고, 상기 연결 금속의 일부를 둘러싸는 주변금속과,
    상기 주변금속의 양 끝변과 상기 연결금속 사이에 형성되는 제3 패치 금속을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제2 급전금속패턴부는,
    사각형 형태의 제2 패치 금속과,
    상기 제2 패치 금속과 단락되지 않은 채로 상기 제2 패치 금속의 세 변 주변에 형성되는 제2 패치주변금속과,
    상기 제2 급전용 금속 도체와 상기 제2 패치주변금속을 연결하는 제2 연결금속과,
    세 변으로 이루어진 ㄷ자 모양이고, 가운데 변의 중심부위가 상기 제2 급전용 금속 도체와 단락되고, 상기 제2 연결 금속의 일부를 둘러싸는 제2 주변금속과,
    상기 제2 주변금속의 양 끝변과 상기 제2 연결금속 사이에 형성되는 제4 패치 금속을 포함하는 안테나.
  12. 삭제
  13. PCB 기판과;
    상기 PCB 기판의 전면에 형성되는 제1 급전용 금속 도체와;
    상기 PCB 기판의 배면에 형성되는 제2 급전용 금속 도체와;
    상기 제1 급전용 금속 도체와 상기 제2 급전용 금속 도체 간을 관통하여 전기적으로 단락하는 비아홀과;
    상기 제1 급전용 금속 도체와 연결되고 일측 쪽으로 형성되는 제1 금속패턴부와;
    상기 제2 급전용 금속 도체와 연결되고 일측 쪽으로 형성되는 제2 금속패턴부와;
    상기 제1 급전용 금속 도체와 연결되고 반대측 쪽으로 형성되는 마이크로스트립 라인과;
    상기 PCB 기판의 전면에서 상기 마이크로스트립 라인을 단락되지 않은 채로 반대측에서 둘러싸는 제1 PCB 그라운드 금속과;
    상기 제1 그라운드 금속상에, 상기 마이크로스트립 라인 종단 쪽에 형성되는 접지용 금속 도체와;
    상기 PCB 기판의 배면에서 반대측으로 형성된 제2 PCB 그라운드 금속을 포함하고;
    상기 제1 금속패턴부는,
    사각형 형태의 패치 금속과,
    상기 패치 금속과 단락되지 않은 채로 상기 패치 금속의 세 변 주변에 형성되는 패치주변금속과,
    상기 제1 급전용 금속 도체와 상기 패치주변금속을 연결하는 연결금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제2 금속 패턴부는,
    한 변에 ㄷ자 모양의 홈이 형성되어 있는 사각형 형태인 제2 패치 금속과,
    상기 제2 패치 금속과 단락되지 않은 채로 상기 제2 패치 금속의 세 변 주변에 형성되는 제2 패치주변금속을 포함하고,
    상기 제2 패치주변금속의 가운데 변이 상기 제2 급전용 금속 도체와 단락되어 있고,
    상기 제2 패치주변금속의 가운데 변으로부터 연장되고 상기 제2 패치주변금속의 제1 끝변과 상기 제2 패치금속의 한 변 사이에 형성되는 제1 연장금속과,
    상기 제2 패치주변금속의 가운데 변으로부터 연장되고 상기 제2 패치주변금속의 제2 끝변과 상기 제2 패치금속의 한 변 사이에 형성되는 제2 연장금속을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나.
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