KR101144518B1 - Mimo antenna for multi band - Google Patents

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KR101144518B1
KR101144518B1 KR1020110010157A KR20110010157A KR101144518B1 KR 101144518 B1 KR101144518 B1 KR 101144518B1 KR 1020110010157 A KR1020110010157 A KR 1020110010157A KR 20110010157 A KR20110010157 A KR 20110010157A KR 101144518 B1 KR101144518 B1 KR 101144518B1
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최재훈
김동호
김의선
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한양대학교 산학협력단
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Abstract

PURPOSE: A multiband multi-input multi-output antenna is provided to efficiently secure isolation about a multiband in a limited space while controlling interference between radiators. CONSTITUTION: A substrate(100) is composed of dielectric material. A ground plane(102) which is electrically grounded is formed on the upper side of the substrate. A first radiator(104) and a second radiator(106) are separately installed. The first radiator and the second radiator radiate a signal of same frequency. A first isolation structure is installed between the first radiator and the second radiator. The first isolation structure has an electrical length corresponding to a first radiation band of the first radiator and the second radiator. A second isolation structure is electrically combined to the lower side of the substrate and has an electrical length corresponding to a second radiation band of the first radiator and the second radiator.

Description

다중 대역 ＭＩＭＯ 안테나{MIMO Antenna for Multi Band}MIMO Antenna for Multi Band

본 발명의 실시예들은 안테나에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다중 입력 및 다중 출력을 수행하는 MIMO 안테나에 관한 것이다. Embodiments of the present invention relate to antennas, and more particularly, to a MIMO antenna for performing multiple inputs and multiple outputs.

멀티미디어 서비스에 대한 요구가 급증함에 따라 이동통신 시스템은 신뢰성이 있는 고속의 데이터를 전송하도록 요구되고 있다. 제한된 대역폭과 전력을 이용하는 무선 채널을 통해서 고속의 데이터 전송이 가능하려면 용량의 증가가 필수적이다. 최근에 들어 용량을 개선시키는 기술들에 대한 관심이 증가하고 있다.As the demand for multimedia services is rapidly increasing, mobile communication systems are required to transmit reliable high speed data. Increased capacity is essential to enable high-speed data transmission over wireless channels that use limited bandwidth and power. Recently, there is a growing interest in techniques for improving capacity.

무선 통신 환경은 페이딩, 음영 효과, 전파 감쇠, 잡음 및 간섭 등에 의해 수신 신호의 신뢰성이 크게 저하된다. 따라서, 고속의 데이터 통신이 가능하기 위해서는 이러한 무선 채널 특성을 극복하거나 그 성질을 이용하기 위한 대안이 필요하며, 이러한 필요성에 따라 제안된 기술이 MIMO 안테나 기술이다.In a wireless communication environment, reliability of a received signal is greatly degraded due to fading, shadowing effects, radio wave attenuation, noise, and interference. Therefore, in order to enable high-speed data communication, an alternative for overcoming or using the characteristics of the radio channel is required. The proposed technique is a MIMO antenna technology according to such a necessity.

MIMO 안테나 기술은 송신기 또는 수신기에 다중 안테나를 사용하여 데이터를 전송하는 기술로서 공간적 멀티플렉싱 기법을 사용한다. MIMO antenna technology is a technique for transmitting data using multiple antennas to a transmitter or a receiver using a spatial multiplexing technique.

MIMO 기술은 여러 개의 안테나를 사용하여 동일한 무선 채널에서 두 개 이상의 데이터 신호를 전송함으로써 무선 통신의 범위를 넓히고 속도도 크게 향상시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. MIMO technology has the advantage of extending the range and speed of wireless communication by transmitting two or more data signals in the same wireless channel using multiple antennas.

그러나, MIMO는 둘 이상의 안테나 소자가 배치되므로 방사체 상호간에 간섭이 발생할 수 있다. 이와 같은 간섭은 방사 패턴을 왜곡시키거나 방사체간의 상호 결합 현상을 발생시킬 수 있어 안테나간 격리도를 확보하는 기술이 요구되며, 이에 대한 다양한 연구가 이루어지고 있다. However, in MIMO, since two or more antenna elements are arranged, interference between radiators may occur. Such interference may distort the radiation pattern or generate mutual coupling between the radiators, and thus a technique for securing isolation between antennas is required, and various studies have been made.

그런데, 둘 이상의 주파수 대역인 다중 대역을 지원하는 MIMO 안테나가 사용될 경우 방사체간 상호 결합을 방지하기 위해 설계된 구조가 다중 대역 모두에 대해 적용되지 않아, 설계된 구조는 특정 대역에서만 격리도 특성을 가지는 문제점이 있었으며, 다중 대역에 대해 모두 격리도 특성을 확보하기 위한 구조에 대한 연구는 미흡했었다. However, when a MIMO antenna supporting multiple bands, which are two or more frequency bands, is used, a structure designed to prevent mutual coupling between radiators is not applied to all of the multiple bands. There has been insufficient research on the structure to secure isolation characteristics for multiple bands.

본 발명에서는 다중 대역에 대해 방사체간 간섭을 억제할 수 있는 MIMO 안테나를 제안한다. The present invention proposes a MIMO antenna capable of suppressing inter-radiator interference for multiple bands.

또한, 본 발명은 한정된 공간에서 효율적으로 다중 대역에 대한 격리도를 확보할 수 있는 MIMO 안테나를 제안한다.In addition, the present invention proposes a MIMO antenna that can secure isolation for multiple bands efficiently in a limited space.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 기판; 상기 기판의 상부면에 결합되는 접지면; 상기 기판의 상부면에 결합되는 제1 방사체; 상기 제1 방사체와 이격되며 상기 기판의 상부면에 결합되는 제2 방사체; 상기 기판의 상부면에 결합되고 상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체 사이에 설치되며 상기 제1 방사체 및 제2 방사체의 제1 방사 대역에 상응하는 전기적 길이를 가지고 상기 접지면과 전기적으로 결합되는 제1 아이솔레이션 구조체; 및 상기 기판의 하부에 결합되고 전기적으로 접지 상태이며 상기 제1 방사체 및 제2 방사체의 제2 방사 대역에 상응하는 전기적 길이를 가진 제2 아이솔레이션 구조체를 포함하는 다중 대역 MIMO 안테나가 제공된다. According to a preferred embodiment of the present invention to achieve the above object, a substrate; A ground plane coupled to an upper surface of the substrate; A first radiator coupled to an upper surface of the substrate; A second radiator spaced apart from the first radiator and coupled to an upper surface of the substrate; A first coupling coupled to an upper surface of the substrate and installed between the first radiator and the second radiator and electrically coupled to the ground plane having an electrical length corresponding to the first radiation band of the first radiator and the second radiator; 1 isolation structure; And a second isolation structure coupled to the bottom of the substrate and electrically grounded, the second isolation structure having an electrical length corresponding to the second radiation band of the first radiator and the second radiator.

상기 제1 방사체 및 제2 방사체는 동일한 형태를 가질 수 있다.The first radiator and the second radiator may have the same shape.

상기 제2 아이솔레이션 구조체는 상기 제1 아이솔레이션 구조체에 대향하여 상기 기판의 하부에 결합될 수 있다. The second isolation structure may be coupled to a lower portion of the substrate to face the first isolation structure.

상기 제2 아이솔레이션 구조체는 비아홀을 통해 상기 기판 상부의 접지면과 전기적으로 결합될 수 있다. The second isolation structure may be electrically coupled to a ground plane on the substrate through a via hole.

상기 제1 아이솔레이션 구조체는 소정 거리 이격된 제1 엘리먼트 및 제2 엘리먼트를 포함하며, 상기 제1 엘리먼트 및 상기 제2 엘리먼트의 이격 거리에 따라 상기 제1 대역의 격리도 특성이 조절된다. The first isolation structure includes a first element and a second element spaced a predetermined distance, and the isolation characteristic of the first band is adjusted according to the separation distance of the first element and the second element.

상기 제2 아이솔레이션 구조체는 소정 거리 이격된 제1 엘리먼트 및 제2 엘리먼트를 포함하며, 상기 제1 엘리먼트 및 상기 제2 엘리먼트의 이격 거리에 따라 상기 제2 대역의 격리도 특성이 조절된다. The second isolation structure includes a first element and a second element spaced a predetermined distance, and the isolation characteristic of the second band is adjusted according to the separation distance of the first element and the second element.

상기 제1 방사체 및 제2 방사체는 상기 접지면과 전기적으로 결합되는 PIFA 형태의 방사체일 수 있다.The first radiator and the second radiator may be a PIFA type radiator electrically coupled to the ground plane.

본 발명에 의하면, 다중 대역에 대해 방사체간 간섭을 억제할 수 있으며, 한정된 공간에서 효율적으로 다중 대역에 대한 격리도를 확보할 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, interference between radiators can be suppressed for multiple bands, and there is an advantage in that isolation for multiple bands can be secured efficiently in a limited space.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 안테나의 사시도를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 안텐의 단면도를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시에에 따른 이중 대역을 가지는 방사체의 펼친 구조를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 아이솔레이션 구조체의 제1 엘리먼트 및 제2 엘리먼트의 이격 거리(D1) 및 높이(S1)에 따른 S21 파라미터를 도시한 그래프.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 안테나의 기판 하부 평면도를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 아이솔레이션 구조체의 제1 엘리먼트 및 제2 엘리먼트의 이격 거리(D2) 및 폭(S2)에 따른 S21 파라미터를 도시한 그래프.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 안테나에서 제1 아이솔레이션 구조체 및 제2 아이솔레이션 구조체의 결합 전 및 후의 S 파라미터 특성을 도시한 그래프.1 is a perspective view of a MIMO antenna according to an embodiment of the present invention.
2 illustrates a cross-sectional view of a MIMO antenne in accordance with one embodiment of the present invention.
3 is a view showing an expanded structure of a radiator having a dual band according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph showing S21 parameters according to the separation distance D1 and the height S1 of the first and second elements of the first isolation structure according to an embodiment of the present invention.
5 is a bottom plan view of a substrate of a MIMO antenna according to an embodiment of the present invention;
FIG. 6 is a graph illustrating S21 parameters according to a separation distance D2 and a width S2 of a first element and a second element of a second isolation structure according to an embodiment of the present invention. FIG.
7 is a graph illustrating S parameter characteristics before and after coupling of a first isolation structure and a second isolation structure in a MIMO antenna according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 안테나의 사시도를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 안텐의 단면도를 도시한 도면이다. 1 is a view showing a perspective view of a MIMO antenna according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a diagram showing a cross-sectional view of the MIMO antenna in accordance with an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 안테나는 기판(100), 접지면(102), 제1 방사체(104), 제2 방사체(106), 제1 아이솔레이션 구조체(108) 및 제2 아이솔레이션 구조체(110)를 포함할 수 있다. MIMO antenna according to an embodiment of the present invention is a substrate 100, ground plane 102, the first radiator 104, the second radiator 106, the first isolation structure 108 and the second isolation structure 110 ) May be included.

기판(100)은 안테나의 바디로서의 기능을 하며 유전체 재질로 이루어진다. 일례로, FR4 재질로 이루어진 기판이 사용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 기판(100)에는 접지면(102) 및 방사체(104, 106)와 같은 안테나 엘리먼트들이 결합된다. The substrate 100 functions as a body of the antenna and is made of a dielectric material. For example, a substrate made of FR4 may be used, but is not limited thereto. The substrate 100 is coupled to antenna elements such as ground plane 102 and radiators 104, 106.

도 1에는 직사각형 형태의 기판이 도시되어 있으나, 기판의 형태가 이에 한정되는 것은 아니며, 안테나의 수용 공간에 따라 다양한 형태의 유전체 구조물이 기판을 대신할 수 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다. Although a substrate having a rectangular shape is shown in FIG. 1, the shape of the substrate is not limited thereto, and it will be apparent to those skilled in the art that various types of dielectric structures may be substituted for the substrate according to the accommodation space of the antenna.

기판(100)의 상부 중 일부분에는 전기적으로 접지 상태인 접지면(102)이 형성된다. 접지면의 사이즈는 사용 주파수에 따라 적응적으로 설정되며, 일례로 2.3GHz 및 3.4GHz의 이중 대역에서 사용될 때 접지면은 50mm X 90mm의 사이즈를 가질 수 있다. A part of the upper portion of the substrate 100 has a ground plane 102 that is electrically grounded. The size of the ground plane is adaptively set according to the frequency of use. For example, the ground plane may have a size of 50 mm by 90 mm when used in dual bands of 2.3 GHz and 3.4 GHz.

제1 방사체(104) 및 제2 방사체(106)는 소정 거리 이격되어 설치되며 도 1에 도시된 바와 같이 기판(100)의 양 사이드에 위치할 수 있다. 제1 방사체(104) 및 제2 방사체(106)는 동일한 형태를 가지며 대칭적인 구조를 가지고 배치된다. 동일한 형태를 가지는 제1 방사체(104) 및 제2 방사체(106)는 동일한 주파수의 신호를 방사한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 방사체(104) 및 제2 방사체(106)는 제1 주파수 대역 및 제2 주파수 대역의 이중 대역의 신호를 방사하는 방사체이다. The first radiator 104 and the second radiator 106 may be installed at a predetermined distance and may be positioned at both sides of the substrate 100 as shown in FIG. 1. The first radiator 104 and the second radiator 106 have the same shape and are disposed with a symmetrical structure. The first radiator 104 and the second radiator 106 having the same shape emit signals of the same frequency. According to one embodiment of the invention, the first radiator 104 and the second radiator 106 are radiators that emit signals of dual bands of the first frequency band and the second frequency band.

제1 방사체 및 제2 방사체로는 다양한 형태의 방사체가 적용될 수 있으나 도 1에는 PIFA(Planar Inverted F Antenna) 구조의 방사체인 경우가 도시되어 있다. 물론 PIFA 구조의 방사체 이외에도 모노폴 방식의 방사체, 패치 방사체와 같은 다양한 형태의 이중 대역을 방사하는 방사체가 본 발명에 적용될 수 있을 것이다. Various types of radiators may be applied to the first radiator and the second radiator, but FIG. 1 illustrates a radiator having a Planar Inverted F Antenna (PIFA) structure. Of course, in addition to the radiator of the PIFA structure, a radiator of various types of dual bands such as a monopole radiator and a patch radiator may be applied to the present invention.

도 1을 참조하면, PIFA 구조를 가지는 제1 방사체(104) 및 제2 방사체(106)는 그 단면이 ‘ㄱ’자 형태를 가지며, 급전점과 전기적으로 결합되는 급전점 연결부(104a, 106a) 및 접지면(102)과 전기적으로 결합되는 접지 연결부(104b, 106b)는 기판과 수직 방향으로 형성되며, 방사를 위한 전류 경로가 형성되는 부분은 기판과 평행하게 형성된다. Referring to FIG. 1, the first radiator 104 and the second radiator 106 having the PIFA structure have a '-' shape, and the feed point connecting portions 104a and 106a are electrically coupled to the feed point. And ground connection portions 104b and 106b electrically coupled to the ground plane 102 are formed in a direction perpendicular to the substrate, and a portion where a current path for radiation is formed is formed in parallel with the substrate.

도 3은 본 발명의 일 실시에에 따른 이중 대역을 가지는 방사체의 펼친 구조를 도시한 도면이다. 3 is a view illustrating an unfolded structure of a radiator having a dual band according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나는 슬릿(104c)을 기준으로 제1 주파수 대역을 방사하기 위한 제1 전류 경로가 형성되는 제1 방사부(104d) 및 제2 주파수 대역을 방사하기 위한 제2 전류 경로가 형성되는 제2 방사부(105e)를 포함한다. Referring to FIG. 3, an antenna according to an embodiment of the present invention includes a first radiating part 104d and a second frequency band in which a first current path for radiating a first frequency band is formed based on the slit 104c. And a second radiating portion 105e in which a second current path for radiating light is formed.

도 3을 참조하면, 점선(300)의 상부 영역은 도 1의 사시도에 도시되어 있지 않은데, 이 부분은 xy 평면에 평행하게 접힌 영역이다. Referring to FIG. 3, the upper region of the dotted line 300 is not shown in the perspective view of FIG. 1, which is a region folded parallel to the xy plane.

도 3에 도시된 방사체는 급전점 연결부(104a)로부터 두 개의 전류 경로가 형성되는 전형적인 브랜치 구조의 이중 대역 방사체이며, 방사체가 접지 연결부(104b)에 의해 접지와 전기적으로 연결되므로 PIFA 구조를 가진다. The radiator shown in FIG. 3 is a dual branch radiator of a typical branch structure in which two current paths are formed from the feed point connection 104a, and has a PIFA structure since the radiator is electrically connected to ground by the ground connection 104b.

물론 도 3과 같이 브랜치 구조에 의해 다중 대역을 형성하는 방사체 이외에도 다양한 방식의 다중 대역 방사체가 적용될 수 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다. Of course, it will be apparent to those skilled in the art that a multi-band radiator of various methods may be applied in addition to the radiator forming a multi band by the branch structure as shown in FIG. 3.

비교적 짧은 전류 경로가 형성되는 제1 방사부(104d)에서 높은 주파수 대역의 신호를 방사하며, 비교적 긴 전류 경로가 형성되는 제2 방사부(104e)에서 낮은 주파수 대역의 신호를 방사한다. The first radiating part 104d in which a relatively short current path is formed emits a high frequency band signal, and the second radiating part 104e in which a relatively long current path is formed emits a low frequency band signal.

방사체(104, 106) 및 접지면(102)이 결합되는 기판의 상부에는 제1 아이솔레이션 구조체(108)가 결합된다. 제1 아이솔레이션 구조체(108)는 이중 대역 중 저주파 대역의 간섭을 방지하여 격리도를 확보하기 위한 아이솔레이션 구조체이다. The first isolation structure 108 is coupled to an upper portion of the substrate to which the radiators 104 and 106 and the ground plane 102 are coupled. The first isolation structure 108 is an isolation structure for securing isolation by preventing interference of the low frequency band of the dual band.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 아이솔레이션 구조체(108)는 제1 엘리먼트(108a) 및 제2 엘리먼트(108b)의 두 개의 엘리먼트를 포함한다. 1 and 2, the isolation structure 108 according to one embodiment of the invention includes two elements, a first element 108a and a second element 108b.

제1 엘리먼트(108a) 및 제2 엘리먼트(108b)는 각각 접지면과 전기적으로 접촉하며, 소정 거리(D1) 이격되어 있으며 소정의 높이(S1)를 가지고 있다. 제1 엘리먼트(108a) 및 제2 엘리먼트(108b)는, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이,‘ㄷ’자 형상을 가질 수 있으나 이는 일 실시예이며, 다른 형태를 가질 수도 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다. The first element 108a and the second element 108b are in electrical contact with the ground plane, respectively, and are spaced a predetermined distance D1 and have a predetermined height S1. The first element 108a and the second element 108b may have a 'c' shape, as shown in FIGS. 1 and 3, but this is one embodiment, and may be of other forms. It will be obvious to you.

제1 엘리먼트(108a) 및 제2 엘리먼트(108b)는 대칭적인 형태를 가지며 그 길이는 방사체의 저주파 방사 대역에 상응하여 결정된다. The first element 108a and the second element 108b have a symmetrical shape and the length is determined corresponding to the low frequency emission band of the radiator.

제1 엘리먼트(108a) 및 제2 엘리먼트(108b)는 일종의 공진기로 동작하며 제1 엘리먼트(108a)는 제1 방사체(104)의 방사로 인한 저주파 대역의 전류 흐름이 제2 방사체(106)로 유입되는 것을 방지하며, 제2 엘리먼트(108b)는 제2 방사체(106)의 방사로 인한 저주파 대역의 전류 흐름이 제1 방사체(104)로 유입되는 것을 방지한다. The first element 108a and the second element 108b operate as a kind of resonator, and the first element 108a is a low frequency band current flow due to the radiation of the first radiator 104 flows into the second radiator 106. The second element 108b prevents the low frequency band current flow into the first radiator 104 due to the radiation of the second radiator 106.

이와 같은 제1 아이솔레이션 구조체(108)의 동작에 의해 저주파 대역에서 방사체간 상호 간섭을 억제하여 방사체간의 격리도를 확보할 수 있게 된다. By the operation of the first isolation structure 108 as described above it is possible to suppress the interference between the radiators in the low frequency band to ensure the isolation between the radiators.

제1 아이솔레이션 구조체(108)에서 제1 엘리먼트(108a) 및 제2 엘리먼트(108b)의 이격 거리(D1) 및 높이(S1)를 조절하여 격리도 특성의 조절이 가능하다. It is possible to adjust the isolation characteristics by adjusting the separation distance D1 and the height S1 of the first element 108a and the second element 108b in the first isolation structure 108.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 아이솔레이션 구조체의 제1 엘리먼트 및 제2 엘리먼트의 이격 거리(D1) 및 높이(S1)에 따른 S21 파라미터를 도시한 그래프이다. FIG. 4 is a graph illustrating S21 parameters according to a separation distance D1 and a height S1 of the first and second elements of the first isolation structure according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 제1 엘리먼트 및 제2 엘리먼트의 이격 거리(D1)와 높이(S1)를 조절함에 따라 2.3GHz 대역에서의 격리도 특성이 조절되는 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 4, it can be seen that isolation characteristics in the 2.3 GHz band are adjusted by adjusting the separation distance D1 and the height S1 of the first element and the second element.

한편, 도 3을 참조하면, 기판의 하부에는 제2 아이솔레이션 구조체(110)가 결합된다. Meanwhile, referring to FIG. 3, the second isolation structure 110 is coupled to the lower portion of the substrate.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 안테나의 기판 하부 평면도를 도시한 도면이다. FIG. 5 is a plan view illustrating a lower substrate of a MIMO antenna according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG.

도 3 및 도 5를 참조하면, 제2 아이솔레이션 구조체(110)는 기판 하부에 평판 형태로 결합되며, 제2 아이솔레이션 구조체 역시 제1 엘리먼트(110a) 및 제2 엘리먼트(110b)의 두 개의 독립적인 엘리먼트를 포함한다. 3 and 5, the second isolation structure 110 is coupled to the bottom of the substrate in a flat plate shape, and the second isolation structure is also two independent elements of the first element 110a and the second element 110b. It includes.

제2 아이솔레이션 구조체(110)는 이중 대역 중 고주파 대역의 간섭을 방지하여 격리도를 확보하기 위한 아이솔레이션 구조체이다. The second isolation structure 110 is an isolation structure for securing isolation by preventing interference of the high frequency band of the dual band.

제2 아이솔레이션 구조체(110)의 제1 엘리먼트(110a) 및 제2 엘리먼트(110b)는 비아홀(310, 312)을 통해 기판 상부의 접지면과 전기적으로 연결된다. The first element 110a and the second element 110b of the second isolation structure 110 are electrically connected to the ground plane on the substrate through the via holes 310 and 312.

제2 아이솔레이션 구조체(110) 역시 공진기로 동작하며, 제1 엘리먼트(110a) 및 제2 엘리먼트(110b)의 길이는 이중 대역 안테나의 고주파 방사 대역에 상응하여 설정된다. The second isolation structure 110 also acts as a resonator and the lengths of the first element 110a and the second element 110b are set corresponding to the high frequency radiation band of the dual band antenna.

제1 엘리먼트(110a)는 제1 방사체(104)의 방사로 인한 고주파 대역의 전류 흐름이 제2 방사체(106)로 유입되는 것을 방지하며, 제2 엘리먼트(108b)는 제2 방사체(106)의 방사로 인한 고주파 대역의 전류 흐름이 제1 방사체(104)로 유입되는 것을 방지한다. The first element 110a prevents current flow in a high frequency band due to the radiation of the first radiator 104 from flowing into the second radiator 106, and the second element 108b of the second radiator 106. The current flow in the high frequency band due to radiation is prevented from entering the first radiator 104.

도 5에는 제2 아이솔레이션 구조체(110)가 제2 아이솔레이션 구조체(108)와는 달리 평판 형태로 결합되는 경우가 도시되어 있으나, 이는 일 실시예에 불과하며 소정의 높이를 가지는 형태를 가질 수도 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다. 5 illustrates a case in which the second isolation structure 110 is coupled in a flat form unlike the second isolation structure 108, but this is only an example and may have a shape having a predetermined height. It will be apparent to those skilled in the art.

제2 아이솔레이션 구조체(110)에서, 제1 엘리먼트(110a) 및 제2 엘리먼트(110b)의 이격 거리(D2) 및 폭(S2)을 조절하여 격리도 특성의 조절이 가능하다. In the second isolation structure 110, the isolation characteristic may be adjusted by adjusting the separation distance D2 and the width S2 of the first element 110a and the second element 110b.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 아이솔레이션 구조체의 제1 엘리먼트 및 제2 엘리먼트의 이격 거리(D2) 및 폭(S2)에 따른 S21 파라미터를 도시한 그래프이다. FIG. 6 is a graph illustrating S21 parameters according to a separation distance D2 and a width S2 of a first element and a second element of a second isolation structure according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 제2 아이솔레이션 구조체의 제1 엘리먼트(110a) 및 제2 엘리먼트(110b)의 이격 거리(D2) 및 폭(S2)이 조절되면서 3.4GHz 대역에서의 격리도 특성이 조절되는 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 6, while the separation distance D2 and the width S2 of the first element 110a and the second element 110b of the second isolation structure are adjusted, the isolation characteristic in the 3.4 GHz band is adjusted. You can check it.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 안테나에서 제1 아이솔레이션 구조체 및 제2 아이솔레이션 구조체의 결합 전 및 후의 S 파라미터 특성을 도시한 그래프이다. FIG. 7 is a graph illustrating S parameter characteristics before and after coupling of a first isolation structure and a second isolation structure in a MIMO antenna according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 2.3GHz 대역에서 약 6dB의 격리도 향상이 있고, 3.5GHz에서 약 11dB의 격리도 향상이 있음을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 7, it can be seen that there is an improvement in isolation of about 6 dB in the 2.3 GHz band and an improvement in isolation of about 11 dB at 3.5 GHz.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.In the present invention as described above has been described by the specific embodiments, such as specific components and limited embodiments and drawings, but this is provided to help a more general understanding of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments. For those skilled in the art, various modifications and variations are possible from these descriptions. Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and all of the equivalents or equivalents of the claims as well as the claims to be described later will belong to the scope of the present invention. .

Claims (7)

기판;
상기 기판의 상부면에 결합되는 접지면;
상기 기판의 상부면에 결합되는 제1 방사체;
상기 제1 방사체와 이격되며 상기 기판의 상부면에 결합되는 제2 방사체;
상기 기판의 상부면에 결합되고 상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체 사이에 설치되며 상기 제1 방사체 및 제2 방사체의 제1 방사 대역에 상응하는 전기적 길이를 가지고 상기 접지면과 전기적으로 결합되는 제1 아이솔레이션 구조체; 및
상기 기판의 하부에 결합되고 전기적으로 접지 상태이며 상기 제1 방사체 및 제2 방사체의 제2 방사 대역에 상응하는 전기적 길이를 가진 제2 아이솔레이션 구조체를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 MIMO 안테나. Board;
A ground plane coupled to an upper surface of the substrate;
A first radiator coupled to an upper surface of the substrate;
A second radiator spaced apart from the first radiator and coupled to an upper surface of the substrate;
A first coupling coupled to an upper surface of the substrate and installed between the first radiator and the second radiator and electrically coupled to the ground plane having an electrical length corresponding to the first radiation band of the first radiator and the second radiator; 1 isolation structure; And
And a second isolation structure coupled to the bottom of the substrate and electrically grounded, the second isolation structure having an electrical length corresponding to the second radiation band of the first and second radiators. 제1항에 있어서,
상기 제1 방사체 및 제2 방사체는 동일한 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 다중 대역 MIMO 안테나. The method of claim 1,
And the first radiator and the second radiator have the same shape. 제1항에 있어서,
상기 제2 아이솔레이션 구조체는 상기 제1 아이솔레이션 구조체에 대향하여 상기 기판의 하부에 결합되는 것을 특징으로 하는 다중 대역 MIMO 안테나. The method of claim 1,
And the second isolation structure is coupled to the bottom of the substrate opposite the first isolation structure. 제1항에 있어서,
상기 제2 아이솔레이션 구조체는 비아홀을 통해 상기 기판 상부의 접지면과 전기적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 다중 대역 MIMO 안테나. The method of claim 1,
And the second isolation structure is electrically coupled to a ground plane on the substrate through via holes. 제3항에 있어서,
상기 제1 아이솔레이션 구조체는 소정 거리 이격된 제1 엘리먼트 및 제2 엘리먼트를 포함하며, 상기 제1 엘리먼트 및 상기 제2 엘리먼트의 이격 거리에 따라 상기 제1 대역의 격리도 특성이 조절되는 것을 특징으로 하는 다중 대역 MIMO 안테나.The method of claim 3,
The first isolation structure includes a first element and a second element spaced a predetermined distance, the isolation characteristic of the first band is adjusted according to the separation distance of the first element and the second element. Multiband MIMO Antenna. 제3항에 있어서,
상기 제2 아이솔레이션 구조체는 소정 거리 이격된 제1 엘리먼트 및 제2 엘리먼트를 포함하며, 상기 제1 엘리먼트 및 상기 제2 엘리먼트의 이격 거리에 따라 상기 제2 대역의 격리도 특성이 조절되는 것을 특징으로 하는 다중 대역 MIMO 안테나.The method of claim 3,
The second isolation structure includes a first element and a second element spaced a predetermined distance, and the isolation characteristic of the second band is adjusted according to the separation distance of the first element and the second element. Multiband MIMO Antenna. 제1항에 있어서,
상기 제1 방사체 및 제2 방사체는 상기 접지면과 전기적으로 결합되는 PIFA 형태의 방사체인 것을 특징으로 하는 다중 대역 MIMO 안테나. The method of claim 1,
And the first radiator and the second radiator are PIFA shaped radiators electrically coupled to the ground plane.
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