KR101173706B1 - 극초단파 주파수용 고이득 안테나 - Google Patents

극초단파 주파수용 고이득 안테나 Download PDF

Info

Publication number
KR101173706B1
KR101173706B1 KR1020067021387A KR20067021387A KR101173706B1 KR 101173706 B1 KR101173706 B1 KR 101173706B1 KR 1020067021387 A KR1020067021387 A KR 1020067021387A KR 20067021387 A KR20067021387 A KR 20067021387A KR 101173706 B1 KR101173706 B1 KR 101173706B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
antenna
branch
support
radiating element
radiating
Prior art date
Application number
KR1020067021387A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070015931A (ko
Inventor
로렌트 하비브
클라우데 삼손
Original Assignee
엘타 시스템즈 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘타 시스템즈 리미티드 filed Critical 엘타 시스템즈 리미티드
Publication of KR20070015931A publication Critical patent/KR20070015931A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101173706B1 publication Critical patent/KR101173706B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0428—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna radiating a circular polarised wave
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/062—Two dimensional planar arrays using dipole aerials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/06—Details
    • H01Q9/065—Microstrip dipole antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • H01Q9/26—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole with folded element or elements, the folded parts being spaced apart a small fraction of operating wavelength
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • H01Q9/26—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole with folded element or elements, the folded parts being spaced apart a small fraction of operating wavelength
    • H01Q9/27—Spiral antennas

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Microwave Amplifiers (AREA)

Abstract

최소 하나의 미리 정해진 주파수와 미리 정해진 편파의 전자기파를 송신 및/또는 수신하는 극초단파(microwave) 안테나로서, 상기 안테나는 상부 및 하부 면이 있는 서포트(support)를 포함하고; 최소 한 쌍의 실질적으로 동일한 상부 및 하부의 방사 소자(radiating element)는 상기 상부 및 하부 면에 배치되며; 상기 상부 면에 있는 상기 방사 소자와 대응하는 하부 면의 방사 소자의 각 쌍에서, 아래의 방사 소자의 위상 중심은 위의 방사소자의 위상 중심과 실질적으로 일치한다.
극초단파 안테나

Description

극초단파 주파수용 고이득 안테나 {High Gain Antenna for Microwave Frequencies}
본 발명은 일반적으로 고주파 안테나 분야에 관한 것이고 특히 고주파수의 극초단파용 평면(planar) 안테나와 등각(conformal) 안테나 분야에 관한 것이다.
고주파수의 극초단파 전송용 (예를 들면 0.1 내지 40GHz 범위의 여러 부분에서) 평면(또는 평판형 (flat-plate)) 및 등각 안테나가 예를 들면, 라디오 방송, 이동 통신 그리고 위성 통신에서 최근 널리 사용된다. 이러한 안테나는, 특정한 구성에 의하여 원편파(circular polarization)와 직선 편파(linear polarization)를 제공할 수 있다.
일반적으로 인쇄된 등각 및 평면 안테나는 다층 기판 구조(예를 들면 PCB, 인쇄 회로 기판)위에 제작되고, 안테나의 총괄 요구 이득은 물론 소자들의 이득에 의존하는 수많은 소자, 특히 유전체 기판(dielectric substrate)과 방사 소자(radiating elements)의 배열과 그 각각의 전송선로(transmission lines)를 포함한다. 방사 소자와 전송선로는 유전체 기판의 한 면이나 양면에 배치된다. 평면 안테나는, 예를 들면 소위 "마이크로스트립" 기술(microstrip technology) 또는 포토리소그래피(photolithography)라는 인쇄에 의하여 생산된다.
미합중국 특허 제 6,285,323호는 최소 하나의 PCB를 포함하고, 보완적인 방법으로 첫 번째와 두 번째 면의 전송선로가 서로 겹쳐지고, 방사 소자와 전송선로를 PCB의 첫 번째와 두 번째 양 면에 배치하여, 두 번째 면의 방사 소자는 첫 번째 면의 방사 소자와 180도 각인, 정반대 방향으로 전송선로의 종단에서 밖으로 뻗어나가는 극초단파 전송용 평판(flate panel) 안테나를 개시한다.
미합중국 특허출원 제 2003/0218571호는 방사 소자로서 다이폴(dipoles)을 사용하고, 직선 및 원편파 모두 직교하는(orthogonal) 특징을 가진, 직선 및 원편파를 가진 안테나를 개시하는데, 상기 안테나는 플레이트(plates)의 전후 면을 포함하여 두 개의 플레이트를 사용하여 구현되어진다.
미합중국 특허출원 제 2003/0020665호는 고주파 신호를 수신 및 송신하기 위한 스케일러블 멀티-다이폴(scalable multi-dipole) 구조를 가지고, 절연(isulating) (유전(dielectric)) 기판 양면에 배치된 전도 배선(conducting strips)의 반대 층의 대부분을 포함한 평면 안테나를 개시한다.
미합중국 특허 제 6,163,306호는 조도체(Strip conductors)의 첫 번째 쌍과 첫 번째 굽은 부분(bending portion)을 포함하는 첫 번째 L자형 다이폴 안테나 소자와 조도체의 두 번째 쌍과 두 번째 굽은 부분을 포함하는 두 번째 L자형 다이폴 안테나 소자를 포함하는 원형으로 편파된 크로스 다이폴 안테나(cross dipole antenna)를 개시한다. 상기 첫 번째 L자형 다이폴 안테나 소자는 단일 평면 내에 가상적으로 설정된 교차선에 의하여 분할된 네 영역 중 첫 번째 영역에 배치되고 두 번째 L자형 다이폴 안테나 소자는 네 영역 중 두 번째 영역에 배치되는데, 상기 영역은 첫 번째 영역에 대각선으로 마주한다. 첫 번째와 두 번째의 L자형 다이폴 안테나 소자가 십자형(cross)을 형성하도록 첫 번째 굽은 부분과 두 번째 굽은 부분은 서로 가까이 마주한다. 상기 안테나는 또한 첫 번째와 두 번째의 굽은 부분에서 확장되고 상기 단일 평면 내에서 전력을 공급하게 하는 평행한 두 라인(parallel-twin-line) 급전선(feeder)으로 구성되어있다.
S. Dragas 와 M. Sabbadini는, 제 27회 혁신적인 주기 안테나에 관한 ESA 안테나 워크숍(the 27th ESA antenna workshop on innovative periodic antennas)에서 “새로운 타입의 광대역 원편파 안테나(A Novel Type of Wide Band Circular Polarised Antenna)”를 통하여 준 투-암 나선형의 방사 소자(a quasi two-arm spiral radiating element)를 발표했다.
미합중국 특허 제 5,786,793호와 제 6,518,935호와 미합중국 특허출원 제 2003/0063031호 역시 평면 안테나와 관련한다.
상기 기술 분야에서 새로운 평면/등각 안테나가 필요하다.
본 발명은 0.1 내지 40GHz 범위에서 최소 하나의 미리 정해진 주파수와 미리 정해진 편파의 전자기파를 송신 및/또는 수신하기 위한 평면 안테나와 등각 안테나를 제공한다. 본 발명에 따른 안테나는 그것의 특정한 미리 정해진 형태에 기반을 둔 원편파, 직선 편파를 제공한다.
본 발명의 실시태양에 따른 최소 하나의 미리 정해진 주파수와 미리 정해진 편파의 전자기파를 송신 및/또는 수신하기 위한 평면 안테나나 등각 안테나가 제공되는데, 본 안테나는 상부 및 하부 면이 있는 평면의 유전체 기판(PCB)을 포함하고; 적어도 한 쌍의 실질적으로 동일한 상부 및 하부 방사 소자가 상기 상부 및 하부 면에 배치되며; 상기 상부 면에 있는 상기 방사 소자와 대응하는 하부 면의 방사 소자의 각 쌍에서, 아래의 방사 소자의 위상 중심은 위의 방사 소자의 위상 중심과 실질적으로 일치한다. 이것은 실질적으로 동일한 기하학적인 차원(geometrical dimensions) 및 방사 빔(radiated beam)의 대부분에 걸친 낮은 축비(axial ratio)를 갖는, 동일한 수의 방사 소자를 갖춘 선행 안테나와 비교할 때 고도의 안테나 성능 예를 들면, 최소한 1dB, 1.5dB 및 그 이상 3dB까지를 고려한다.
본 발명의 실시태양에 따르면, 본 안테나는 원편파를 제공하기 위해 구성되며, 각각의 방사 소자는 원편파의 전자기파를 방사할 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시태양에 따르면, 방사 소자는 굽은 형태의 소자(bend-shaped elements)를 포함한다. 본 발명의 또 다른 실시태양에 따르면, 위에서 언급된 굽은 형태는 L자형이다.
본 발명의 실시태양에 따르면, 상기 안테나는 직선 편파를 제공하도록 구성되고, 상기 방사 소자는 첫 번째와 두 번째 브랜치(branch)가 서로에 대해 예각으로 배치된 방사 소자를 포함한다.
본 발명의 실시태양에 따른 최소 하나의 미리 정해진 주파수와 미리 정해진 편파의 전자기파를 송신 및/또는 수신하기 위한 안테나가 제공되는데, 상기 안테나는 상부 및 하부 면이 있는 유전체 기판을 가진 다층 기판(multi-layered substrate) 구조를 포함하고; 적어도 한 쌍의 실질적으로 동일한 상부 및 하부 방사 소자는 상기 유전체 기판의 상부 및 하부 면에 배치되며; 각 방사 소자는 미리 정해진 위치에 있는 위상 중심을 갖고 전자기파를 송신 및/또는 수신하고; 각 방사 소자는 방사 소자와 전송선로를 포함하고, 그 기하학적인 차원은 상기 미리 정해진 주파수에 의존하며; 상기 상부 면에 있는 방사 소자와 대응하는 하부 면에 있는 방사 소자의 각각의 쌍에서:
상부 및 하부 소자의 전송 선로는 서로 겹쳐진다; 그리고 아래의 방사 소자의 위상 중심이 위의 방사 소자의 위상 중심과 충분히 일치하도록, 상부 및 하부 소자의 방사 소자는 유전체 기판의 평면에 수직인 평면에 대해 서로 맞은편에 위치한다.
본 발명의 또 다른 실시태양에 따라 최소 하나의 미리 정해진 주파수와 미리 정해진 편파의 전자기파를 송신 및/또는 수신하기 위한 평면 안테나를 제공하기 위한 방법을 제공하는데, 본 안테나는 상부 및 하부 면이 있는 유전체 기판을 가지고; 최소 한 쌍의 실질적으로 동일한 상부 및 하부 방사 소자는 상기 유전체 기판의 상부 및 하부 면에 배치되며; 상기 방사 소자가 첫 번째와 두 번째 브랜치가 있는 방사 소자로 구성하고 그 방법은:
상기 미리 정해진 편파와 상기 최소 하나의 미리 정해진 주파수에 따라서 상기 첫 번째와 두 번째 브랜치의 평면적인 배열과 기하학적인 차원을 결정하는 단계; 그리고 아래의 방사 소자의 위상 중심이 위의 방사 소자의 위상 중심과 충분히 일치하게끔, 상부 면에 있는 각각의 방사 소자를 하부 면에 있는 방사 소자와 결합하는 단계를 포함한다.
본 발명을 이해하고 실제로 어떻게 실행되는지 알기 위해, 첨부한 도면을 참조하여, 비제한적인 실시예만으로 바람직한 실시태양이 기술될 것이다:
도 1은 편평면 극초단파 안테나의 횡단면도이다;
도 2는 본 발명의 실시태양에 따른 안테나의 평면도이다;
도 3a 및 도 3b는 각각 도 2의 안테나 소자의 구조에 대한 평면 개략도 및 측면 개략도이다;
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 몇몇 다른 실시태양에 따른 도 2의 안테나 소자의 다른 구조에 대한 개략도이다;
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 실시태양에 따른 안테나 소자의 시뮬레이션한(simulated) 특성도이다;
도 6은 본 발명의 또 다른 실시태양에 따른 안테나 소자의 구조에 대한 개략도이다;
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 또 다른 실시태양에 따른 안테나 소자의 시뮬레이션한 특성도이다;
도 8은 본 발명의 또 다른 실시태양 따른 편평한 극초단파 안테나의 횡단면도이다;
그리고, 도 9a 및 도 9b는 본 발명의 또 다른 실시태양에 따른 안테나 소자 구조에 대한 개략도이다;
도 1은 고주파 극초단파 전송을 위한 (예를 들면 0.1 내지 40GHz 범위의 여러 부분에서) 평편한 극초단파 안테나 (8)의 일반적인 횡단면도이다. 상기 안테나 (8)는 다층 구조를 가지고 특히, 비유전율이 εr = 2.2인 유전체 물질로 만들어진 적어도 하나의 PCB (Printed Circuit Board, 인쇄 회로 기판) (10), 예를 들면 Rogers Corporation, Arizona, USA에 의해 상업적으로 사용가능한 PTFE 유리 섬유 타입(Glass fiber type) RT/duroidTM 5880을 포함한다. PCB (10)은 전기적으로 전도성을 가진 물질로 만든 방사 소자(도 1에서는 보이지 않음)가 배치된 10a (상부 면)와 10b (하부 면)의 두 면을 가진다. 안테나 (8)는 낮은 비유전율 (예를 들면 일반적으로, 발포체 εr = 1.05, 공기는 εr = 1.00)로 만들어진 스페이서층(spacer layer) (12)와 일반적인 금속물질로 만들어진 접지면(ground plate) (14)을 추가로 포함한다. 또한 안테나 분야에서 알려진 바와 같이, 설치면(mounting plate), 편파기층(polarizer layer), 박스(box), 등과 같은 추가층(도 1에서는 보이지 않음)을 사용할 수 있다. 따로 떨어진 스페이서는 스페이서층 (12) 대신에 사용될 수 있다. 핀(pin) (18)과 슬리브(sleeve) (20)이 있는 전기적인 동축 커넥터(coaxial connector) (16)는 안테나에 급전(給電, feed)하기 위해 사용된다. 본 발명이 도 1에서 예를 든 것과 같은 평면 안테나의 일반적인 구조에 의해 속박되지 않음을 유념한다. 예를 들어, 안테나 (10)는 전자기학과는 다른, 예를 들어 공기역학이나 유 체역학을 고려하여 형상이 결정된 표면과 같은 모양의 등각 안테나 일 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시태양에 따른, 원편파에 적당한 안테나 (8)의 PCB (10)의 상부면 (10a)의 평면도이다. 도 2에서 보여지는 전형적인 방법으로, 복수의 방사 소자들 (21)은 특정한 구성으로 면 (10a) 위에 배치된다. 방사 소자들 (21)은 실질적으로 동일하고 각각은 굽은 형태 소자 (22)와 코-플레이너(co-planer) 전송선로 (23)(둘 다 도 2에 실선으로 표시됨)을 포함한다. 복수의 실질적으로 동일한 방사 소자들 (21)은 면 (10b) 위에 배치된다. 이하에서 추가로 자세히 다루게 될 보완 방법으로 면 10a 위에 배치된 각각의 방사 소자들 (21)은 대응하는 면 (10b) 위에 배치된 방사 소자 (21)와 한 쌍을 이룬다. 쌍을 이룬 방사 소자의 전송선로는 실질적으로 서로 겹쳐지고 (“트윈 라인(twin line)” 이라고 불리는 구성) 따라서 면 (10b) 위에 배치된 전송선로들 (23)은 도 2에 보이지 않는다. 면 10b 위에 배치된 굽은 형태의 소자들 (22)은 점선으로 표시되었다. 양면의 방사 소자들은 실질적으로 대칭적인 방법으로 급전구조(feed structure) (16, 18 및 20) 주위에 배치된다. 급전구조 주위의 소자들의 대칭적 배치뿐만 아니라 “트윈 라인” 구성의 사용은 모든 방사 소자들의 동일한 입력 임피던스와 배열 전체에 걸쳐 에너지의 균형 잡힌 분배를 보장한다.
도 2의 비한정적인 실시예에서, 상기 안테나는 방사 소자의 8x8 쌍의 배열을 포함한다. 본 발명은 특정한 실시예에 의해 제한되지 않고 많은 다른 배열 구성이 가능하다는 것을 유념하며, 경우에 따라 그리고 전형적으로, 복수의 방사 소자 쌍의 수는 일정한 요구 이득을 제공하기 위해 설정된다. 본 발명은 단지 한 쌍의 방 사 소자를 활용하여 실시될 수 있음을 유념한다. 또한, 본 발명이 도 2에서 예시한 방사 소자들의 특정한 형태와 구성에 의해 제한되지 않음을 유념한다.
도 3a 및 3b는 8 내지 9GHz의 주파수 범위를 갖는 원편파에 적당한, 도 2의 안테나의 쌍을 이룬 방사 소자 (21)의 구조를 각각 위 및 측면으로부터 바라보아 더욱 자세히 도식적으로 설명한다. 같은 소자는 같은 참조 번호를 부여받는다. 도 3a에서 보여지듯이, 각각의 방사 소자 (21)는 전송선로 (23)를 거쳐 급전점(feed point) (25)에 연결된 굽은 형태의 소자 (22)로 구성되어있다. 이하에서 더욱 자세히 설명될 바와 같이, 각 방사 소자 (21)는 원편파라는 전자기파를 방사할 수 있게 설계되고 쌍을 이룬 소자 (21)는 상대적으로 좁은 공간에 배열되어 서로에 관하여 정렬되어, 실질적으로 동일한 기하학적 차원을 가지며 같은 수의 방사 소자를 갖는 선행 기술을 안테나와 비교할 때, 예를 들어 3dB에 이르는 이득과 같은 고도의 안테나 성능이 달성된다. 그러므로 상부 및 하부 면에 배치한 실질적으로 동일한 상부 및 하부 방사 소자들의 각 쌍은 1dB 내지 3dB의 범위의 이득 증가를 낳고 6dB 내지 9dB 이상의 범위에서 이득을 제공한다(이것은 예를 들어 도 5a에서 증명된다).
다음은 본 발명의 실시태양에 따라, 원편파 구성에서의 단일 방사 소자 (single radiating element)의 설계에 대해 기술한다. 다음의 실시예에서, PCB 물질은 비유전율 εr = 2.2이고 폭 w = 0.5mm이다. 본 발명이 다음 실시예에 의해 제한되지 않음을 유념한다.
도 3의 비제한적 실시예에서 설명된 바와 같이, 상기 안테나는 8GHz(이는 요구되는 중심 동작주파수임)의 주파수에서 작동하고 PCB (10)의 평면 위에 배치된 직교하는 브랜치 X와 Y가 있는 L자형 소자 (22)가 사용된다. L자형 브랜치의 기하학적인 차원은 다음과 같다:
X, Y 브랜치의 길이 A와 B는 실질적으로 동일하며 다음 방정식에 의해 정의된다:
[1] A, B = K1λ0
여기서 K1은, 예를 들면 K1 = 0.33처럼, 0.3 내지 0.35의 범위 안에 있고, λ0는 공기 중의 동작주파수의 파장이다. 따라서 위에서 언급한 동작주파수 (8GHz)에서, A와 B는 12.5mm이다.
X와 Y의 브랜치의 폭 C는 다음과 같이 정의된다:
[2] C = K2λ0
여기서 K2는, 예를 들면 K2 = 0.106처럼, 0.10 내지 0.20의 범위 안에 있다. 도 3a의 실시예(8GHz의 동작주파수)에서 C는 4mm이다.
급전점 (25)은 브랜치들 중 하나에 연결되는데, 도 3a의 실시예에서는 Y 브랜치이다. 연결 위치는 X와 Y 브랜치를 따라 전파되는 전류 성분 사이의 지연에 의해 결정되고 원편파를 제공하기 위하여 구성 성분 사이에 90°의 위상 지연이 생기게 설정된다.
본 발명은 도 3a에 보여지는 방사 소자 (21)의 특정한 실시예에 의해 제한되 지 않음을 유의해야만 하며, 많은 다른 것이 가능한데, 예를 들어 도 4a 및 4b에서 예시된 소자와 같이, 각각 실질적인 굽은 형태이다. 굽은 형태의 소자들의 형태는 직선 형상을 가질 필요가 없고, 다른 버전(version)의 굽은 형태의 소자는 매끄러운 형태를 포함하여 사용될 수 있음에 유의한다.
본 발명의 실시태양에 따르면, 상기 방사 소자는 원편파로 전자기장을 생성하도록 구성되고 그 때문에 첫 번째와 두 번째 브랜치로 사실상 L자형을 가지고 두 번째 브랜치에서 생성된 전류가 첫 번째 브랜치에서 생성된 전류에 대해 위상이 90° 지연되도록, 상기 두 번째 브랜치에 급전점을 배치한다.
본 발명의 실시태양에 따라서, 단일 방사 소자의 설계를 기술했으므로 원편파 구성에서 방사 소자 쌍의 설계의 기술이 뒤따른다.
전술한 바와 같이, 상기 PCB (10)의 상부 및 하부면 모두에 배치된 상기 쌍을 이룬 소자 (21)는 비교적 좁은 공간에서, 보완하는 방법으로, 반대편에 정렬된 상부 및 하부 소자들의 위상 중심이 실질적으로 일치하게 되면 고도의 안테나 성능을 낸다. 본 발명의 실시태양에 따라서, 상기 상부 및 하부 소자들은 다음과 같이 반대편에 그리고 인접하게 정렬된다:
상기 상부 방사 소자의 X 브랜치와 상기 하부 방사 소자의 X 브랜치 사이의 길이 D와, 상기 상부 방사 소자의 Y 브랜치와 상기 하부 방사 소자의 Y 브랜치 사이의 길이 E는 다음의 방정식에 의해 정의된다:
[3] D = K3λ0
[4] E = K4λ0
여기서 K3과 K4는 0.3 내지 0.6 범위 안이 있는데, 예를 들면 K3는 0.57λ0와 같고 K4는 0.41λ0와 같다. D와 E는 동일할 필요가 없음에 유념한다. 또한 상부 및 하부 방사 소자들이 서로 완벽하게 대칭일 필요가 없음에 유념한다. 위의 특정한 값과는 다른 D와 E 값이 사용될 수 있다. 예를 들어, D나 E가 0.6λ0를 넘을 경우, 안테나의 이득은 안테나의 상당 면적(equivalent surface)에서의 증가로 인하여 증가할 것이다. 그러나 축비(안테나의 대칭축(axis of symmetry)에 대한 안테나의 원형도의 측정)가 증가된다.
본 발명과 도 2 및 도 3a에 예시된 바에 따르면, 상부 및 하부 방사 소자의 위상 중심은 서로 거의 일치한다. 쌍을 이룬 소자들의 배열(도 2에서 나타난 바와 같이)이 정렬될 경우, 인접한 쌍의 위상 중심 사이의 길이 F는 다음과 같이 일정한 범위를 유지해야만 한다:
[5] 0.5λ0 < F < 1λ0
도 2 및 도 3a 및 도 3b를 참조한 위의 검토에서, 쌍을 이루는 소자 (21)의 상대적 배열은 단지 이차원, 즉 PCB (10)의 평면을 결정하는 X와 Y 축에 대해서만 표현된다. 하지만 쌍을 이룬 요소 (21)의 상대적 배열은 실질적으로는 삼차원에서, 즉 PCB (10)의 면 위에 그리고 직교하는 Z축을 따라, 정의된다. PCB (10)의 폭 w가 전형적으로 약 0.1 내지 0.5mm로, 매우 작기 때문에 (도 3b에서 나타난 바와 같이) Z축을 따라 상대적 배열의 고려를 무시하고 쌍을 이룬 소자의 상대적 배열을 이차원으로만 정하는 것이 가능하다. PCB (10)의 폭 w는 상기 안테나의 동작주파수에 대응하는 파장, λ에 대해, 예를 들면 0.05λ 또는 0.1λ 또는 그 이상보다 작은 것과 같이 매우 작을 필요가 있다. 그렇지 않으면 쌍을 이룬 소자의 상대적 배열은 삼차원에서 정해져야만 한다.
안테나의 위상 중심은 측정 컴퓨터 시뮬레이션 및 계산으로 결정될 수 있다. “안테나 핸드북, 제 2권 안테나 이론", 편집 Y.T.Lo, 반 노스트란드 레인홀드, 뉴욕, 제 8장에서 ("Antenna Handbook, Volume II Antenna Theory", ed.Y. T. Lo, Van Nostrand Reinhold, New York, in chapter 8) 논의된 바와 같이, 안테나의 위상 중심의 위치를 찾아내기 위한 해석적인 공식화(analytical formulations)는 전형적으로 제한된 수의 안테나 구성에 대해서만 존재한다. 안테나의 위상 중심을 찾아내기 위한 기술에 있어서, 독일의 Computer Simulation Technology GmbH로부터 상업적으로 이용할 수 있는 CST Microwave Studio™ 소프트웨어 같은 시뮬레이션 툴(simulation tool)과 동시에 실험적 테크닉도 알려져 있다.
도 5a 내지 5e는 본 발명의 실시태양에 따른 방사 소자의 쌍을, 8 내지 9GHz 범위의 동작주파수와 관련하여, 도 3a에 나타난 원편파 구성에서 시뮬레이션한 특성(simulated characteristics)을 다음과 같이 예시한다.
도 5a는 방사 소자의 단일 쌍의 이득을 보여준다. 전형적으로 도 3과 관련하여 위에서 기술한 것에 의해 사실상 동일한 기하학적인 차원을 갖는 선행 기술의 방사 소자의 특성 이득(characterizing gain)이 6dB까지 오르는 것에 유념한다. 도 5b는 방사 소자의 쌍의 시뮬레이션 방사 패턴(simulated radiation pattern)을 보여준다. 그래프 A는 phi = 0°일 때의 구성요소 Ephi를 나타내고 그래프 B는 phi = 0°일 때의 구성요소 Etheta를 나타낸다. 도 5c는 반사 감쇠량(return loss)을 dB 단위로 보여준다(소위 S11이라고 함). 도 5d는 (0,0)° (소위 브로드 사이드 방향(broad side direction))에서의 축비를 보여준다. 도 5e는 입력 임피던스의 소위 "스미스 도표(Smith chart)"를 보여준다.
본 발명의 또 다른 실시태양에 따라 직선 편파에 적당한 안테나가 제공된다. 다음은 직선 편파 배열에서의 쌍으로 이루어진 방사 소자와 동시에 한 개의 방사 소자의 설계를 기술한다.
8GHz의 동작주파수에서 직선 편파(경우에 따라서, 수평 또는 수직)에 적합한 본 발명의 실시태양에 따른 안테나의 쌍을 이루는 방사 소자 (35)의 구조가 예시된 도 6이 참고가 된다. 직선 편파의 경우에, 상부 및 하부 각각의 방사 소자들 (36)은 브랜치 사이의 예각을 생성하는 두개의-브랜치의 모양을 가진 굽은 형태의 소자를 가진다. 본 발명의 실시태양에 따라 상부 및 하부 방사 소자들은, 도 6에서 나타난 것과 같이, "Z" 나 "S" 형태(또는 실질적으로 같은 모양)가 되게 하기 위하여 상대적으로 배열된다.
본 발명의 실시태양에 따라, 직선 편파 구성의 방사 소자는 첫 번째와 두 번째 브랜치 사이의 예각으로 된 굽은 형태의 소자들을 포함한다. 상부 및 하부 방사 소자들은 PCB의 양쪽 면에 실질적으로 대칭적인 배열을 이루어 상부 및 하부 첫 번 째 가지가 서로 평행한다; 그리고 λ0가 공기 중에서 상기 미리 정해진 주파수의 파장 일 때, 각각의 상기 첫 번째 브랜치의 전기 거리(electrical length)는 약 0.5λ0이다. 다시 말해, 각각의 상부 및 하부 방사 소자들의 첫 번째 브랜치는, 단독으로, 직선 편파에서 방사 소자로서 작동한다.
다음의 실시예에서, PCB 물질은 비유전율 εr = 2.2이고 폭 w = 0.5mm이다. 본 발명은 다음 예에 의해서 구속되지 않음을 유의한다. 다음의 실시예에 따른 예각의 브랜치들의 기하학적인 차원은 다음과 같다.
첫 번째 브랜치의 길이 G는 다음 방정식에 의해 정의된다.
[7] G = K5λ0
여기서 K5는, 예를 들면 K5 = 0.36처럼, 0.3 내지 0.4 범위이고, λ0는 공기 중의 동작주파수의 파장이다. 따라서 위에서 언급한 실시예(동작주파수 8GHz)에서 G는 13.5mm이다.
상부 및 하부 소자들의 첫 번째 브랜치 사이의 길이 H는 다음의 방정식에 의해 정의된다.
[8] H = K6λ0
여기서 K6는, 예를 들면 K6=0.32처럼, 0.3 내지 0.35의 범위이고, λ0는 공기 중의 동작주파수의 파장이다. 따라서 위에서 언급한 동작주파수(8GHz)에서, H는 12mm이다.
방사 소자의 폭 I는 다음의 방정식에 의해 정의된다.
[9] I = K7λ0
여기서 K7은, 예를 들면 K7=0.02처럼, 0.015 내지 0.025의 범위이고, λ0는 공기 중 동작주파수의 파장이다. 따라서 위에서 언급한 동작주파수 (8GHz)에서 I는 1mm이다. 본 발명이 도 6의 특정한 실시예에 의하여 제한되지 않음을 유념한다.
도 7a 내지 도 7c는 동작주파수 범위가 8 내지 9GHz에서, 다음과 같이, 도 6에 보이는 본 발명의 실시태양에 따른 안테나 쌍 소자(antenna paired element)의 시뮬레이션 특성을 예시한다. 도 7a는 한 쌍의 요소에 대한 시뮬레이션 입력 임피던스(simulated input impedance)를 보여 준다(소위 스미스 도표라고 함). 도 7b는 8 내지 9GHz의 주파수 범위에서 한 쌍의 소자의 반사 감쇠량을 dB 단위로 보여 주고 (소위, S11이라고 함), 도 7c는 8.2GHz의 주파수에서 쌍인 소자의 폴라 엘레베이션 패턴(polar elevation pattern)을 보여준다. 그래프 A는 phi=90° 일 때의 구성요소 Etheta를 나타내고 그래프 B는 phi=0°일 때, 구성요소 Ephi를 나타낸다.
본 발명의 또 다른 실시태양에 따르면, 원편파로 작동하는 (예를 들면 도 2에 보이는) 본 발명의 안테나에 편파기(polarizer)가 더해지고, 그로 인해 안테나가 직선 편파로 작동하도록 변환시킨다(직선 편파에서 작동하는 안테나에 편파기를 추가함으로서 원편파로 작동하기 위한 변환(transformation)이 이루어짐에 유념한다). 도 8에서 나타나듯이, 편파층 P (편파기)가 도 3A 및 도3B (동일 소자를 참고하여 동일 숫자가 사용된다)와 관련하여 위에서 기술한 종류의 평면 안테나의 한 면(예를 들면 상부면)에 더해진다. 상기 편파기는 실질적으로 안테나 윗면 전체 (도 3A 및 도 3B에서 보이는 xy 평면에서) 덮도록 설계된다. 편파기의 두께는 전형적인 2cm 내지 3cm 사이의 값이다.
도 3A 및 도 3B와 관련하여 위에서 기술한 안테나가 편파기 P로 윗면을 모두 덮혔기 때문에, 위에서 밝힌 설계를 사용하는 것은 실질적으로 안테나의 개조에 아무런 영향을 주지 않는다. 8 내지 9 GHz의 범위의 주파수에서, 반사 감쇠량은 도 5C에 보이는 것과 거의 유사하다. 안테나의 측정된 패턴은 주편파(main polarization)와 교차 편파(cross polarization) 사이에서 주파수 대역을 따라 -15dB 이하의 비율을 보인다. 이것은 원편파에서 직선 편파로 실질적으로 정확한 변환이 얻어짐을 의미한다. 한 개의 소자 (예를 들어 도 3A에 보이는 방사 소자 (21), 또는 예를 들어 도 4A 내지 4D에 보이는 다른 소자)에서 측정되는 이득은 8dBi 및 그 이상의 이득이 나온다.
본 발명의 다른 실시태양에 따라, 이제 도 9a 및 9b를 참조하여, 동일한 영역에서 우선회 및 좌선회 원편파를 겸비한 안테나가 제안된다. 안테나 (900)는 위에서 설명한 종류인 PCB (910)를 포함한다(예를 들면 도 1, 도 2 및 도 3에서의 소자 (10)). 예를 들어, 우선회 원편파 PCB (910)는 본 발명의 방사 소자들 (예를 들면 도 3a에서 보이는 소자 (21))이 배치된 910a (상부면)와 910b (하부면)인 두 개의 면을 가진다. PCB (910)과 동일하고 PCB (910)(도 3a 및 3b에 나타난 Y축에 대하여 회전된)를 거울로 반사하여 180°로 회전된 PCB (920)는 우선회 원편파를 제공한다. 상기 결과적인 다층구조는 도 9b에 예시되고, 설명할 필요 없이 각 층 및 각 면이 화살표로 표시되어 있다.
방사 소자들은 PCB (910)과 PCB (920) 위에 따로따로 떨어져있고, PCB (920)는 PCB (910) (방사 소자를 다른 PCB의 비방사 부분(non radiating portions) 위에 위치하도록 하는, 도 9a에 나타난 S 이동 (shift S))에 대하여 약간 이동되어 다른 층들(PCB (910), PCB (920))의 소자들 사이의 악영향을 방지한다. 소자의 배열은 다음 방정식에 의해 정의된다.
[10] M = K8λ0
여기서 K8은 0.8 내지 1.0 범위 안에 있다. 동일한 PCB 위에 있는 인접한 쌍을 이룬 소자의 위상 중심 사이의 거리를 M으로 정의함에 유념한다. PCB (910)와 PCB (920)는 그 사이의 절연을 위한 얇은 공기층을 제공하기 위해, 서로 짧은 거리, 예를 들면 0.1λ0 만큼 떨어져 있다. 본 발명의 이러한 실시태양은, 요구되는 대로 동일 영역에 걸쳐 우선회 또는 좌선회 원편파, 또는 둘 다 제공하기 위해, 효과적인 방식으로 두 개의 동일한 인쇄된 안테나 기판의 사용을 허용한다. 전술한 바와 같이, 본 발명에 따라 방사 소자 각각의 방사 패턴(radiation pattern)(도 3a에 예시된 소자 (21))은 상부 및 하부 소자의 위상 중심이 겹쳐져 있기 때문에 균형을 이루고, 그 때문에 높은 이득을 낼 수 있음에 유의하여야만 한다. 만약 상부 및 하부 소자의 암(arms)이 겹쳐지지 않는 (즉 위상 중심은 일치하지 않음) 다른 구조가 사용된다면, 그 결과로서 방사 패턴은 균형이 깨져, 비교적 낮은 이득을 낸다. 그러므로 그러한 구조의 성능을 향상시키기 위해서, 인접한 소자들 사이의 상 호 결합(coupling)이 악영향을 미치지 않도록 요소들을 배열할 필요가 있다.
본 발명은 방사 소자가 평면 서포트의 양면 위에 배치된 평면적인 구성에 대해 자세히 기술되었다. 본 발명이 위에 기술된 평면적인 구성에 의해 제한되지 않고 본 발명의 범위 안에서 다른 배열이 가능함을 유념해야만 한다. 예를 들어, 본 발명은 등각 안테나로 실시될 수 있는데, 전자기학과 다른, 예를 들어 공기 역학이나 유체 역학 또는 다른 비평면적 구조가 고려되어 결정된 표면에 합치될 수 있다.
본 발명은 8 내지 9GHz의 범위에 포함되는 동작주파수에 대해 자세히 기술되었다. 본 발명은 특정 실시예에 의해 제한되지 않고, 필요한 수정과 변경으로 다양한 주파수에서 동작이 적합한 것에 유념해야하는데, 예를 들면 동작주파수의 변경은 방사 소자의 기하학적인 차원과 소자 각각의 평면 레이아웃과 배치의 변화를 가져올 수 있다. 본 발명은 인쇄된 형태 (PCB를 이용)에 대해서 기술했었지만, 본 발명이 이 형태에 의해 제한되지 않음을 유념해야만 한다. 또한 상대적으로 낮은 주파수 범위에서 (예를 들어, 1GHz 및 그 이하) λ는 30cm 이상이므로 공기층, 발포제층 등의 사용과 마찬가지로 금속으로 만든 방사 소자를 사용하는 것도 가능함을 유념해야만 한다.
본 발명은 단일 PCB 형태에 관해 기술되었는데, PCB는 그 양면에 배치된 방사 소자를 갖는다. 본 발명은 또 다른 형태로 실시될 수 있는데, 인접한 방사 소자의 위상 중심이 사실상 일치하도록, 하나나 양면 모두에 배치된 방사 소자를 가진 각각 두개 이상의 PCB는 인접하여 사용된다.
본 발명은 일정정도로 상세한 사항에 대하여 기술되었지만 본 발명의 기술 분야에 숙달한 사람들은 다양한 수정과 변경이 다음의 특허청구의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다는 것을 쉽게 인식할 것이다.

Claims (37)

  1. 적어도 하나의 미리 정해진 주파수 및 하나의 미리 정해진 편파(polariztion)의 전자기파를 송신 및 수신하기 위한 극초단파 안테나(microwave antenna)에 있어서, 상기 안테나는 상부 및 하부 면을 갖는 첫 번째 서포트(support) 및 상기 상부 및 하부 면에 각각 배치된 적어도 한 쌍의 실질적으로 동일한 상부 및 하부 방사 소자(radiation element)를 포함하고; 각 방사 소자는 첫 번째 및 두 번째 브랜치(branch)를 정의하는 굽은형 소자(a bene shape)를 갖고 첫 번째 및 두 번째 브랜치 간에 90° 위상 지연을 일으키도록 선택된 위치에 급전점(feed point)을 갖추도록 형성되며, 이로 인하여 상기 방사 소자가 원편파(circular polariztion)와 함께 전자기장을 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하고, 상기 안테나는 발포체로 만들어진 스페이서층과 금속물질로 만들어진 접지면을 추가로 포함하며, 설치면, 편파기층 및 박스를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 극초단파 안테나.
  2. 제1항의 안테나에 있어서, 상기 서포트는 등각(conformal) 또는 실질적으로 평면적인 것을 특징으로 하는 극초단파 안테나.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항의 안테나에 있어서, 상기 굽은형 소자가 L자형 소자(an L-shape)인 것을 특징으로 하는 극초단파 안테나.
  7. 삭제
  8. 제6항의 안테나에 있어서, 상기 L자형 소자는 X 브랜치 및 이와 직교하는 Y 브랜치를 갖고:
    X 브랜치의 길이 A 및 Y 브랜치의 길이 B가 실질적으로 동일하며 관계식: A, B=K1λ0, K1는 0.3 내지 0.35의 범위 내인 것을 따라 상기 미리 정해진 주파수에 의존하고; 상기 X 및 Y 브랜치의 폭 C는 관계식: C=K2λ0, K2는 0.10 내지 0.20의 범위 내인 것을 따라 상기 미리 정해진 주파수에 의존하며; 상기 상부 방사 소자의 X 브랜치 및 상기 하부 방사 소자의 X 브랜치 간의 거리 D는 관계식: D=K3λ0, K2는 0.3 내지 0.6의 범위 내인 것을 따라 미리 정해진 주파수에 의존하고; 상기 상부 방사 소자의 Y 브랜치 및 상기 하부 방사 소자의 Y 브랜치 간의 거리 E는 관계식: E=K4λ0, K3와 K4는 0.3 내지 0.6의 범위 내인 것을 따라 미리 정해진 주파수에 의존하며;
    λ0는 공기 중에서 상기 미리 정해진 주파수의 파장인 것을 특징으로 하는 극초단파 안테나.
  9. 제1항의 안테나에 있어서, 각각의 상기 실질적으로 동일한 상부 및 하부 방사 소자쌍에서 상기 상부 및 하부 소자들이 서포트 면에 수직인 평면에 대하여 반대편에 위치하여 상기 상부 소자의 첫 번째 또는 두 번째 브랜치에서 발생되는 전류가 상기 하부 소자의 첫 번째 또는 두 번째 브랜치에서 발생되는 전류와 각각 정렬되는 것을 특징으로 하는 극초단파 안테나.
  10. 제9항의 안테나에 있어서, 각 쌍에서, 상기 상부 및 하부 방사 소자가 서로에 대하여 상기 하부 방사 소자의 위상 중심(phase center)이 실질적으로 상기 상부 방사 소자의 위상 중심과 일치하도록 놓여지는 것을 특징으로 하는 극초단파 안테나.
  11. 삭제
  12. 제1항의 안테나에 있어서, 상기 상부 및 하부 면에 배치된 상기 실질적으로 동일한 상부 및 하부 방사 소자쌍이 1dB 내지 3dB의 범위에서 이득(gain) 증가를 가져오는 것을 특징으로 하는 극초단파 안테나.
  13. 제1항의 안테나에 있어서, 각 방사 소자가 전송 선로(transmission line)와 결합되는 것을 특징으로 하고 상기 상부 및 하부 소자의 전송 선로가 서로 겹쳐지는 것을 특징으로 하는 극초단파 안테나.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 제1항의 안테나에 있어서, 추가로 상기 첫 번째 서포트와 실질적으로 동일한 두 번째 서포트를 포함하고, 상기 두 번째 서포트는 상기 첫 번째 서포트를 거울반사시켜 180° 만큼 회전되고, 상기 첫 번째 서포트로부터 짧은 거리 만큼 간격을 두고 떨어지게 되어, 상기 두 번째 서포트 위에 배치된 방사 소자들이 상기 첫 번째 서포트 위에 배치된 방사 소자들과 정렬이 되는 것을 특징으로 하는 극초단파 안테나.
  21. 제20항의 안테나에 있어서 상기 두 번째 서포트 위에 배치된 방사 소자들이 인접한 소자들 간의 상호 결합(mutual coupling)이 최소로 줄도록 상기 첫 번째 서포트 위에 배치된 방사 소자들과 정렬되는 것을 특징으로 하는 극초단파 안테나.
  22. 제20항의 안테나에 있어서 상기 짧은 거리가 0.1λ0 이고 λ0는 공기 중에서 상기 미리 정해진 주파수의 파장인 것을 특징으로 하는 극초단파 안테나.
  23. 삭제
  24. 적어도 하나의 미리 정해진 주파수 및 하나의 미리 정해진 편파의 전자기파를 송신 및 수신하기 위한 평면 안테나(planar antenna)를 제공하는 방법에 있어서, 상기 안테나는 상부 및 하부 면에 유전체 기판(dielectric substrate)을 갖고; 적어도 한 쌍의 실질적으로 동일한 상부 및 하부 방사 소자가 각각 상기 유전체 기판의 상기 상부 및 하부 면에 배치되며; 각 방사 소자는 첫 번째 및 두 번째 브랜치를 정의하는 굽은형 소자를 갖고 급전점을 갖도록 형성되고, 상기 안테나는 발포체로 만들어진 스페이서층과 금속물질로 만들어진 접지면을 추가로 포함하며, 설치면, 편파기층 및 박스를 추가로 포함하고, 상기 방법은: 상기 첫 번째 및 두 번째 방사 소자가 원편파를 갖는 전자기장을 발생시키도록 구성되어지게, 상기의 적어도 하나의 미리 정해진 주파수와 일치하게 상기 첫 번째 및 두 번째 브랜치의 평면 배열과 기하학적 차원(geometric dimensions)을 결정하는 단계 및 상기 첫 번째 및 두 번째 브랜치에서 발생되는 전류 간에 90° 위상 지연을 일으키도록 상기 급전점 위치를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 삭제
  29. 제24항의 방법에 있어서, 상기 굽은형 소자는, X 브랜치 및 이와 직교하는 Y 브랜치를 갖는 L자형이고:
    X 브랜치의 길이 A 및 Y 브랜치의 길이 B가 실질적으로 동일하며 관계식: A, B=K1λ0, K1는 0.3 내지 0.35의 범위 내인 것을 따라 상기 미리 정해진 주파수에 의존하고; 상기 X 및 Y 브랜치의 폭 C는 관계식: C=K2λ0, K2는 0.10 내지 0.20의 범위 내인 것을 따라 상기 미리 정해진 주파수에 의존하며; 상기 상부 방사 소자의 X 브랜치 및 상기 하부 방사 소자의 X 브랜치 간의 거리 D는 관계식: D=K3λ0, K2는 0.3 내지 0.6의 범위 내인 것을 따라 미리 정해진 주파수에 의존하고; 상기 상부 방사 소자의 Y 브랜치 및 상기 하부 방사 소자의 Y 브랜치 간의 거리 E는 관계식: E=K4λ0, K3와 K4는 0.3 내지 0.6의 범위 내인 것을 따라 미리 정해진 주파수에 의존하며;
    λ0는 공기 중에서 상기 미리 정해진 주파수의 파장인 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제24항의 방법에 있어서, 추가로: 상기 상부 소자의 첫 번째 또는 두 번째 브랜치에서 발생되는 전류가 상기 하부 소자의 첫 번째 또는 두 번째 브랜치에서 발생되는 전류와 각각 정렬되도록, 상기 상부 및 하부 방사 소자를 서포트 평면에 수직인 평면에 대하여 서로 반대편에 위치시킴으로써 상기 상부 및 하부 방사 소자를 정렬시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제30항의 방법에 있어서, 상기 정렬 단계가 상기 하부 방사 소자의 위상 중심(phase center)이 실질적으로 상기 상부 방사 소자의 위상 중심과 일치하도록 서로에 대하여 소자들을 위치를 정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 삭제
  33. 제1항, 제2항, 제6항, 제8항 내지 제10항, 제12항 또는 제13항 중 어느 하나의 항에서의 안테나에 있어서, 추가로 상기 상부 방사 소자에 의해 점유되는 전체 상부 표면을 실질적으로 덮는 편파층(polarizing layer)를 포함하고, 이로 인하여 상기 안테나가 직선 편파(linear polarization)로 작동하도록 변환시키는 것을 특징으로 하는 극초단파 안테나.
  34. 삭제
  35. 제24항, 제29항, 제30항 또는 제31항 중 어느 하나의 항에서의 방법에 있어서, 추가로: 상기 상부 방사 소자에 의해 점유되는 전체 상부 표면을 편파층으로 덮는 단계를 포함하여, 상기 안테나가 직선 편파로 작동하도록 변환시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  36. 삭제
  37. 제24항, 제29항, 제30항 또는 제31항 중 어느 하나의 항에서의 방법에 있어서 추가로: 두 번째 서포트 위에 배치된 방사 소자들이 상기 첫 번째 서포트 위에 배치된 방사 소자들과 정렬이 되도록, 상기 첫 번째 서포트와 실질적으로 동일하고 상기 첫 번째 서포트를 거울반사시켜 180° 만큼 회전된 두 번째 서포트를 상기 첫 번째 서포트로부터 짧은 거리만큼 떨어지도록 간격을 두는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
KR1020067021387A 2004-03-15 2005-03-15 극초단파 주파수용 고이득 안테나 KR101173706B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/800,019 US7023386B2 (en) 2004-03-15 2004-03-15 High gain antenna for microwave frequencies
US10/800,019 2004-03-15
PCT/IL2005/000295 WO2005088768A1 (en) 2004-03-15 2005-03-15 High gain antenna for microwave frequencies

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070015931A KR20070015931A (ko) 2007-02-06
KR101173706B1 true KR101173706B1 (ko) 2012-08-13

Family

ID=34920630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020067021387A KR101173706B1 (ko) 2004-03-15 2005-03-15 극초단파 주파수용 고이득 안테나

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7023386B2 (ko)
EP (1) EP1730810B1 (ko)
JP (1) JP2007529946A (ko)
KR (1) KR101173706B1 (ko)
AT (1) ATE397302T1 (ko)
AU (1) AU2005222115B2 (ko)
CA (1) CA2560534C (ko)
DE (1) DE602005007198D1 (ko)
WO (1) WO2005088768A1 (ko)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7528778B1 (en) * 2006-02-03 2009-05-05 Hrl Laboratories, Llc Structure for coupling power
KR100859718B1 (ko) * 2006-12-04 2008-09-23 한국전자통신연구원 인공자기도체를 이용한 도체 부착형 무선인식용 다이폴태그 안테나 및 그 다이폴 태그 안테나를 이용한 무선인식시스템
TWI345856B (en) * 2007-09-14 2011-07-21 Arcadyan Technology Corp Dual band antenna
US8427337B2 (en) * 2009-07-10 2013-04-23 Aclara RF Systems Inc. Planar dipole antenna
US8957831B1 (en) * 2010-03-30 2015-02-17 The Boeing Company Artificial magnetic conductors
US9368873B2 (en) * 2010-05-12 2016-06-14 Qualcomm Incorporated Triple-band antenna and method of manufacture
CA2773350C (en) 2011-04-06 2015-07-07 Research In Motion Limited Mobile wireless communications device having antenna assembly with electrically conductive base enclosing an elongate slot and associated methods
KR101277894B1 (ko) * 2011-05-23 2013-06-21 주식회사 에이스테크놀로지 레이더 배열 안테나
US8457699B2 (en) 2011-05-24 2013-06-04 Research In Motion Limited Mobile wireless communications device having an antenna assembly with corner coupled rectangular base conductor portions and related methods
TWI483471B (zh) 2011-08-02 2015-05-01 Arcadyan Technology Corp 雙頻天線
JP5676722B1 (ja) * 2013-11-13 2015-02-25 三井造船株式会社 平面アンテナ及びレーダ装置
KR102185196B1 (ko) 2014-07-04 2020-12-01 삼성전자주식회사 무선 통신 기기에서 안테나 장치
KR101688210B1 (ko) * 2015-03-18 2016-12-22 한국과학기술원 그물망 카이랄 메타물질
CN111029791A (zh) * 2019-12-20 2020-04-17 中国电波传播研究所（中国电子科技集团公司第二十二研究所） 一种紧耦合偶极子反射天线阵列

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5708446A (en) * 1995-04-29 1998-01-13 Qualcomm Incorporated Printed circuit antenna array using corner reflector
US5786793A (en) 1996-03-13 1998-07-28 Matsushita Electric Works, Ltd. Compact antenna for circular polarization
CA2241128A1 (en) * 1997-06-30 1998-12-30 Sony International (Europe) Gmbh Wide band printed phase array antenna for microwave and mm-wave applications
US6163308A (en) 1997-08-08 2000-12-19 Philips Electronics North America Corporation Method and apparatus for minimizing visual artifacts caused by the pixel display of a video image
US6285323B1 (en) 1997-10-14 2001-09-04 Mti Technology & Engineering (1993) Ltd. Flat plate antenna arrays
EP0920074A1 (en) 1997-11-25 1999-06-02 Sony International (Europe) GmbH Circular polarized planar printed antenna concept with shaped radiation pattern
JPH11330850A (ja) * 1998-05-12 1999-11-30 Harada Ind Co Ltd 円偏波クロスダイポールアンテナ
US6166702A (en) * 1999-02-16 2000-12-26 Radio Frequency Systems, Inc. Microstrip antenna
GB0009292D0 (en) 2000-04-15 2000-05-31 Univ Surrey An Antenna
KR100677093B1 (ko) 2000-05-31 2007-02-05 삼성전자주식회사 평면 안테나
FR2811142B1 (fr) 2000-06-29 2002-09-20 Thomson Multimedia Sa Dispositif d'emission et/ou de reception d'ondes electromagnetiques alimente par un reseau realise en technologie microruban
US6424311B1 (en) * 2000-12-30 2002-07-23 Hon Ia Precision Ind. Co., Ltd. Dual-fed coupled stripline PCB dipole antenna
DE60102574T2 (de) 2001-06-26 2005-02-03 Sony International (Europe) Gmbh Gedruckte Dipolantenne mit dualen Spiralen
US6741219B2 (en) 2001-07-25 2004-05-25 Atheros Communications, Inc. Parallel-feed planar high-frequency antenna
TW518802B (en) 2001-10-03 2003-01-21 Accton Technology Corp Broadband circularly polarized panel antenna
KR100526585B1 (ko) 2002-05-27 2005-11-08 삼성탈레스 주식회사 이중 편파 특성을 갖는 평판형 안테나

Also Published As

Publication number Publication date
CA2560534C (en) 2013-01-22
EP1730810B1 (en) 2008-05-28
KR20070015931A (ko) 2007-02-06
DE602005007198D1 (de) 2008-07-10
WO2005088768A1 (en) 2005-09-22
CA2560534A1 (en) 2005-09-22
US7023386B2 (en) 2006-04-04
JP2007529946A (ja) 2007-10-25
EP1730810A1 (en) 2006-12-13
AU2005222115B2 (en) 2009-04-02
ATE397302T1 (de) 2008-06-15
US20050200527A1 (en) 2005-09-15
WO2005088768B1 (en) 2005-10-20
AU2005222115A1 (en) 2005-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101173706B1 (ko) 극초단파 주파수용 고이득 안테나
Hwang et al. Quasi-Yagi antenna array with modified folded dipole driver for mmWave 5G cellular devices
EP3357126B1 (en) Patch antenna
US7436361B1 (en) Low-loss dual polarized antenna for satcom and polarimetric weather radar
US6359588B1 (en) Patch antenna
US20110090129A1 (en) Circularly Polarised Array Antenna
US8228235B2 (en) High gain antenna for microwave frequencies
CN109494460B (zh) 一种具有高隔离度的双极化/圆极化宽带高密度天线阵列
US11557826B2 (en) Antenna unit, preparation method, and electronic device
US20030112200A1 (en) Horizontally polarized printed circuit antenna array
US10797408B1 (en) Antenna structure and method for manufacturing the same
Masa-Campos et al. Monopulse circularly polarized SIW slot array antenna in millimetre band
Ushijima et al. Dual-polarized microstrip array antenna with orthogonal feed circuit
US11404786B2 (en) Planar complementary antenna and related antenna array
KR102123976B1 (ko) 일차원 전자기 밴드갭 접지 구조를 구비하는 안테나 장치
CN116349087A (zh) 介电负载印刷偶极子天线
García‐Marín et al. Linearly polarized small patch array fed by corporate SIW network
WO2014036302A1 (en) Miniaturized antennas
Du et al. A circularly polarized pyramidal horn antenna based on substrate integrated waveguide
Zhang et al. A single‐microstrip‐fed S‐shaped magneto‐electric dipole array with broadband circular polarisation for MMW applications
WO2024037124A1 (zh) 天线模组、天线阵列及电子设备
LaCroix Planar ultra-wideband modular antenna (PUMA) arrays for high-volume manufacturing on organic laminates and BGA interfaces
Kumar et al. Study on circular planar antenna
Yao et al. Single-Layer Circularly Polarized SIW Horn Antenna Based on Horn Phase Center
Binion Optimization of Metamaterial-enabled Antennas

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151021

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160809

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170724

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee