KR101174739B1 - 듀얼 패치 안테나 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 듀얼 패치 안테나에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 제조공정이 간단하여 제조단가가 종래의 평판 안테나보다 낮아짐으로써 가격 경쟁력이 확보되고, GPS와 글로나스(GLONASS)의 주파수 대역 모두에서 수신 가능한 광대역 주파수를 가지는 듀얼 패치 안테나를 제공하는데 있다.
이를 위해 유전층; 상기 유전층의 상부면에 결합되는 복사패치; 상기 유전층의 상부면에 결합되며, 상기 복사패치와 이격되어 형성되는 제1급전패치; 상기 유전층의 상부면에 결합되며, 상기 복사패치와 이격되어 형성되는 제2급전패치; 및, 상기 유전층의 하부면에 결합되는 접지패치; 를 포함하며, 상기 복사패치와 상기 제1급전패치 및 상기 제2급전패치는 동일 평면상에 배치된 상태에서 상기 제1급전패치 및 상기 제2급전패치는 상기 복사패치의 주변에서 커플링 급전하는 것을 특징으로 하는 듀얼 패치 안테나를 개시한다.

Description

듀얼 패치 안테나{DUAL PATCH ANTENNA}
본 발명은 듀얼 패치 안테나에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유전층의 적층구조없이 GPS와 글로나스(GLONASS)의 주파수 대역 모두에서 수신 범위를 형성하는 광대역 주파수를 가지는 듀얼 패치 안테나에 관한 것이다.
GPS(Global Positioning System)는 현재 많은 응용 분야에서 사용되고 있다. 특히 국내의 경우 GPS 단말기, 내비게이션 등에서 많은 수요가 발생하고 있으며 선박 등의 항해 지도, 개인위치정보 시스템 등에서도 꾸준히 증가하고 있는 상황이다. 이러한 GPS는 주로 미국과 서방 국가에서 이용되고 있으며, 세계 각국에서도 많이 이용되고 있다.
한편, 러시아가 자유화되면서, 러시아에서는 위치 정보를 제공하는 위성인 글로나스(GLONASS) 위성이 상용화되었다. 이러한 글로나스 위성은 GPS위성보다 개수가 적은 단점에도 불구하고, GPS위성보다 정밀한 위치 정보를 제공한다는 장점이 있기 때문에 그 이용빈도수가 증가하는 추세에 있다.
그러나, 현재 휴대용 통신 단말기 및, 내비게이션등의 위치정보 수신 장치들은 대부분이 하나의 안테나만을 구비하게 된다. 현재까지도 대부분의 위치정보 수신 장치들은 GPS위성에서 발신하는 신호를 수신하기 위한 GPS수신용 안테나만이 장착된 경우가 대부분이다.
이와 같이, 글로나스 위성의 장점에 의해 그 이용빈도수가 늘어남에 따라, 위치추적 시스템을 이용하는 휴대용 통신 단말기 및, 내비게이션등의 위치정보 수신 장치들은 GPS위성의 위치정보와 글로나스 위성의 위치정보를 동시에 이용할 수 있는 안테나의 개발이 필요한 추세에 있다.
더불어, 최근 대부분의 휴대용 통신 단말기 및, 내비게이션등의 위치정보 수신 장치들은 기능이 많아짐과 동시에 소형화되고 있는 추세에 있다.
이와 같이 위치정보 수신 장치들은 소형화를 위해 외부에 안테나를 노출시키지 않은 상태로 제작되며, 이 경우, 위치정보 수신 장치들은 듀얼 패치 안테나를 내부에 실장시켜 사용하고 있다.
종래의 듀얼 패치 안테나는 복수 개의 유전체층 사이에 패치전극들을 적층시키거나, 기생 패치를 별도로 장착함으로써, GPS위성으로부터 수신되는 위치정보를 수신한다.
이 경우, 종래의 적층형 듀얼 패치 안테나는 1575MHz의 좁은 주파수 대역에서만 수신 가능한 안테나로써, 글로나스 위성에서 송신하는 중심주파수인 1602MHz 대역의 주파수에서는 수신이 어렵다.
따라서, 현재의 GPS를 이용한 위치정보 수신 장치들은 종래의 듀얼 패치 안테나를 이용하여 글로나스 위성으로부터 위치 정보를 수신하기가 어렵기 때문에 추가적으로 글로나스 위성의 수신 주파수와 맞는 안테나를 별도로 설치해야한다.
하지만, 하나의 위치정보 수신 장치에서 GPS 위치 정보를 수신하기 위한 안테나와 글로나스 위치 정보를 수신하기 위한 안테나를 별도로 장착한다는 것은 설계상의 많은 제약이 따르며, 비용면에서도 부담이 가중되는 것이 현실이다.
그에 따라, 종래의 적층구조형 듀얼 패치 안테나의 설계안과는 달리, 하나의 듀얼 패치 안테나를 이용하여 GPS 위치정보와 글로나스 위치 정보를 모두 수신 가능하도록 하는 것이 필요하다.
이를 위해서는 듀얼 패치 안테나의 수신 주파수 특성을 넓은 주파수 범위에서 동일한 편파 특성을 갖도록 광대역으로 설계해야 하나, 이러한 광대역 특성을 가지는 듀얼 패치 안테나의 설계 기술은 현재까지도 상기한 적층형 패치 형태나 기생형 패치가 적용된 수준에 머물고 있다.
하지만, 이러한 적층형 패치 형태나 기생형 패치를 이용한 듀얼 패치 안테나는 적층 구조이기 때문에 제작 공정이 매우 복잡하다. 이 때문에 광대역 듀얼 패치 안테나는 제조 단가가 매우 고가를 형성하게 되므로, 위치정보 수신 장치의 부품 비용을 가중시키게 된다.
이와 같이 듀얼 패치 안테나의 비용이 고가를 형성하게 되면, 위치정보 수신 장치제조 업체들의 제조 비용 증가로 이어지기 때문에, 위치정보 수신 장치제조 업체들은 상기한 기술수준의 듀얼 패치 안테나를 채택하기 매우 어렵게 된다.
이에, 제조 공정이 매우 간단하고 낮은 가격으로 생산할 수 있으며, GPS와 글로나스 위치정보 모두를 수신할 수 있는 광대역 듀얼 패치 안테나가 필요하게 되었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 제조공정이 간단하여 제조단가가 종래의 평판 안테나보다 낮아짐으로써 가격 경쟁력이 확보되고, GPS와 글로나스(GLONASS)의 주파수 대역 모두에서 수신 가능한 광대역 주파수를 가지는 듀얼 패치 안테나를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 듀얼 패치 안테나는 유전층; 상기 유전층의 상부면에 결합되는 복사패치; 상기 유전층의 상부면에 결합되며, 상기 복사패치와 이격되어 형성되는 제1급전패치; 상기 유전층의 상부면에 결합되며, 상기 복사패치와 이격되어 형성되는 제2급전패치; 및, 상기 유전층의 하부면에 결합되는 접지패치; 를 포함하며, 상기 복사패치와 상기 제1급전패치 및 상기 제2급전패치는 동일 평면상에 배치된 상태에서 상기 제1급전패치 및 상기 제2급전패치는 상기 복사패치의 주변에서 커플링 급전하는 것을 특징으로 한다.
이 경우, 상기 복사패치의 면적은 상기 제1급전패치의 면적보다 크게 형성되고, 제2급전패치의 면적보다 크게 형성될 수 있다. 더욱 바람직하게, 상기 제1급전패치의 면적은 상기 복사패치의 면적에 5% 내지 15% 사이로 형성되고, 상기 제2급전패치의 면적은 상기 복사패치의 면적에 5% 내지 15% 사이로 형성될 수 있다.
또한, 상기 복사패치의 중심점과 상기 제1급전패치의 중심점을 잇는 제1가상선과, 상기 복사패치의 중심점과 상기 제2급전패치의 중심점을 잇는 제2가상선이 이루는 각도는 87도 내지 93도 사이로 형성될 수 있다.
이 경우, 상기 제1급전패치와 상기 제2급전패치 각각은 직사각형으로 형성되되, 상기 직사각형 형상의 제1급전패치와 상기 제2급전패치의 장변 각각은 상기 복사패치와 나란하게 이격배치될 수 있다.
또한, 상기 제1급전패치와 상기 유전층 및 상기 접지패치를 관통하는 제1홀; 이 더 형성되고, 상기 제2급전패치와 상기 유전층 및 상기 접지패치를 관통하는 제2홀; 이 더 형성되며, 상기 제1급전패치는 상기 제1홀을 통해 위치정보 수신 모듈과 전기적으로 연결되고, 상기 제2급전패치는 상기 제2홀을 통해 위치정보 수신 모듈과 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 복사패치는 직사각형 형상에서 적어도 어느 하나의 모서리가 각모따기 또는 둥근모따기될 수 있다.
본 발명은 방사패치와 동일한 평면상에서 두 개의 급전패치가 배치되어 커플링 급전하게 되므로, 종래와 같이 유전층을 복수 개 적층해야하는 공정이 필요치 않게 되며, 별도의 기생 소자나 기생패치를 추가할 필요가 없이 GPS 위치 정보와 글로나스 위치정보 모두를 수신할 수 있는 광대역 안테나의 기능을 수행하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 패치 안테나의 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 듀얼 패치 안테나의 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 듀얼 패치 안테나의 저면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 A-A선을 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 B-B선을 따라 절단한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 패치 안테나의 정재파비 측정그래프이다.
도 7은 도 6에 마커로 표현된 지점의 스미스 차트 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 패치 안테나의 주파수별 수직편파와 수평편파 간에 축비를 측정한 표이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 패치 안테나의 이득(Gain) 특성을 나타낸 2차원 그래프와 주파수별 이득표이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 패치 안테나의 이득(Gain) 특성을 각각의 주파수 대역별로 나타낸 3차원 그래프이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 듀얼 패치 안테나의 평면도이다.
도 12는 도 11에 도시된 듀얼 패치 안테나의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 듀얼 패치 안테나의 평면도이다.
도 14는 도 13에 도시된 듀얼 패치 안테나의 단면도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 듀얼 패치 안테나의 평면도이다.
도 16은 도 15에 도시된 듀얼 패치 안테나의 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들의 달성 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 오직 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 각 구성요소의 배치관계를 설명함에 있어서, 어떤 구성요소의 '상부', '위', '하부', '아래' 등은 주로 도면에 도시된 방향을 기준으로 설명할 것이며, 각구성요소들 간의 공간적으로 상대적인 관계를 용이하게 기술하기 위해 사용된다.
이하, 본 발명을 첨부된 예시 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 패치 안테나의 평면도이다. 도 2는 도 1에 도시된 듀얼 패치 안테나의 측면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 듀얼 패치 안테나의 저면도이다. 도 4는 도 1에 도시된 A-A선을 절개하여 본 단면도이다. 도 5는 도 1에 도시된 B-B선을 절개하여 본 단면도이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 패치 안테나는 유전층(10), 복사패치(20), 제1급전패치(30), 제2급전패치(40) 및, 접지패치(50)를 포함한다.
상기 유전층(10)은 직사각 평판형으로 형성된다. 이러한 유전층(10)은 세라믹으로 형성될 수 있으며, 이 경우, 유전층(10)의 유전율은 20 내지 30 사이로 형성될 수 있다. 하지만, 본 발명에서 유전층(10)의 재질과 유전율을 한정하는 것은 아니며, 유전층(10)은 세라믹, 테프론, 에폭시와 같은 등가의 재질로 형성될 수 있다. 여기서, 유전층(10)의 크기는 도 1의 평면상을 기준으로 보았을 때, 가로와 세로의 길이가 각각 28mm로 형성되고, 두께는 4mm로 형성될 수 있다. 물론, 상기한 유전층(10)의 크기는 설계사양에 따라 가변이 가능하다. 이러한 유전층(10)은 상부면에 배치된 복사패치(20)와 제1급전패치(30) 및 제2급전패치(40)를 하부면에 배치된 접지패치(50)와 동일한 이격간격으로 이루도록 한 상태에서, 이들 패치들 사이의 이격거리와 특정 유전율의 값을 결정함으로써, 대역폭과 방사 특성을 조절하게 된다. 이 경우, 유전층(10)은 일부 모서리가 각모따기(10a)를 형성함으로써, 듀얼 패치 안테나가 위치정보 수신 모듈(미도시)에 삽입되는 경우의 위치를 특정할 수 있다.
상기 복사패치(20)는 두께가 매우 얇은 박형으로 형성되고, 유전층(10)의 상부면에 결합된다. 이러한 복사패치(20)는 전도성 금속 재질로 형성될 수 있으며, 그에 따른 예로써, 복사패치(20)는 구리, 은, 금, 니켈과 같은 전도성 금속 재질로 이루어질 수 있으며, 상기한 재질이 도금등의 공정에 의해 적층되는 형태로도 가변될 수 있다. 여기서, 복사패치(20)는 유전층(10)의 상부면 가운데 일부를 덮게 되는데, 이 경우, 복사패치(20)의 면적은 유전층(10)의 상부면 면적의 60% 내지 90% 사이로 형성될 수 있으며, 이러한 면적비율은 접지패치(50)와 제1급전패치(30) 및 제2급전패치(40)의 면적에 따라 가변될 수 있다. 또한, 복사패치(20)는 유전층(10)의 상부면 중앙에 배치된 상태에서 제1급전패치(30) 및 제2급전패치(40)와 이격되어 형성된다. 이 경우, 복사패치(20)는 제1급전패치(30)와 제2급전패치(40)의 커플링 급전에 의해 GPS위성과 글로나스 위성에서 발신하는 위치 정보를 포함한 주파수를 수신하게 된다.
또한, GPS위성과 글로나스 위성에서 발신하는 위치 정보를 포함한 광대역주파수를 수신하기 위하여, 복사패치(20)의 면적은 제1급전패치(30)의 면적보다 크게 형성되고, 제2급전패치(40)의 면적보다 크게 형성된다. 더욱 바람직하게, 제1급전패치(30)의 면적은 복사패치(20)의 면적에 5% 내지 15% 사이로 형성되고, 제2급전패치(40)의 면적은 복사패치(20)의 면적에 5% 내지 15% 사이로 형성될 수 있다. 여기서, 제1급전패치(30) 및 제2급전패치(40) 각각의 면적이 복사패치(20)의 면적보다 5%미만인 경우, 급전성이 떨어질 수 있으며, 15%보다 큰 경우 급전시 제1급전패치(30)와 제2급전패치(40)간에 간섭이 발생될 수 있다.
상기 제1급전패치(30)는 두께가 매우 얇은 박형으로 형성되고, 유전층(10)의 상부면에 결합되며, 복사패치(20)와 이격되어 형성된다. 이러한 제1급전패치(30)는 전도성 금속 재질로 형성될 수 있으며, 그에 따른 예로써, 제1급전패치(30)는 구리, 은, 금, 니켈과 같은 전도성 금속 재질로 이루어질 수 있으며, 상기한 재질이 도금등의 공정에 의해 적층되는 형태로도 가변될 수 있다. 이러한 제1급전패치(30)는 유전층(10)의 상부면에 형성됨으로써, 복사패치(20)와 동일한 평면상에 배치된다. 이 경우, 제1급전패치(30)의 면적은 복사패치(20) 면적보다 적은 면적으로 형성된다. 이러한 제1급전패치(30)는 복사패치(20) 주변에 배치된 상태에서 위치정보 수신 모듈(미도시)로부터 전력을 공급받아 급전하게 된다.
상기 제2급전패치(40)는 두께가 매우 얇은 박형으로 형성되고, 유전층(10)의 상부면에 결합되며, 복사패치(20)와 이격되어 형성된다. 이러한 제2급전패치(40)는 전도성 금속 재질로 형성될 수 있으며, 그에 따른 예로써, 제2급전패치(40)는 구리, 은, 금, 니켈과 같은 전도성 금속 재질로 이루어질 수 있으며, 상기한 재질이 도금등의 공정에 의해 적층되는 형태로도 가변될 수 있다. 이 경우, 제2급전패치(40)의 면적은 복사패치(20) 면적보다 적은 면적으로 형성된다. 이러한 제2급전패치(40)는 복사패치(20) 주변에 배치된 상태에서 위치정보 수신 모듈(미도시)로부터 전력을 공급받아 제2급전패치(40)와 함께 커플링으로 급전하게 된다.
이 경우, 제1급전패치(30)와 제2급전패치(40) 각각은 직사각형으로 형성되되, 장변이 복사패치(20)와 일변과 나란하게 이격배치됨으로써, 급전성을 향상시킬 수 있다.
여기서, 상기 복사패치(20)의 중심점과 제1급전패치(30)의 중심점을 잇는 제1가상선(1a)과, 복사패치(20)의 중심점과 제2급전패치(40)의 중심점을 잇는 제2가상선(2a)이 이루는 각도는 87도 내지 93도 사이로 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 제1가상선(1a)과 제2가상선(2a)의 이상적인 각도는 90도이지만, 설계변경이나 제조상의 오차를 고려하였을 때, 상기한 각도 범위에서 형성이 가능하다. 제1가상선(1a)과 제2가상선(2a)은 직각을 포함한 상기한 범위를 이룸으로써, GPS위치 정보와 글로나스 위치 정보를 모두 수신할 수 있는 광대역 수신 범위를 얻게 되며, 우수한 원형편파 특성을 얻게 된다.
상기 접지패치(50)는 유전층(10)의 하부면에 결합된다. 이러한 접지패치(50)는 전도성 금속 재질로 형성될 수 있으며, 그에 따른 예로써, 접지패치(50)는 구리, 은, 금, 니켈과 같은 전도성 금속 재질로 이루어질 수 있으며, 상기한 재질이 도금등의 공정에 의해 적층되는 형태로도 가변될 수 있다. 이러한 접지패치(50)는 유전층(10)의 하부를 결합됨으로써, 복사패치(20)와 제1급전패치(30) 및 제2급전패치(40)간에 임피던스를 매칭시키게 된다.
한편, 제1급전패치(30)와 유전층(10) 및 접지패치(50)에는 제1급전패치(30)와 유전층(10) 및 접지패치(50)를 관통하는 제1홀(11)이 더 형성되고, 제2급전패치(40)와 유전층(10) 및 접지패치(50)에는 제2급전패치(40)와 유전층(10) 및 접지패치(50)를 관통하는 제2홀(12)이 더 형성될 수 있다. 이 경우, 접지패치(50)에는 제1홀(11)보다 더 큰 직경을 가지는 홀이 형성되고, 제2홀(12)보다 더 큰 직경을 가지는 홀이 형성될 수 있다. 여기서, 제1급전패치(30)는 제1홀(11)을 통해 위치정보 수신 모듈(미도시)과 전기적으로 연결되고, 제2급전패치(40)는 제2홀(12)을 통해 위치정보 수신 모듈(미도시)과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기한 전기적인 연결은 급전핀(미도시)를 삽입하거나 홀의 내주연에 도금공정에 의해 홀을 채우는 형태로 이루어질 수 있다.
상기한 바와 같이, 복사패치(20)와 제1급전패치(30) 및 제2급전패치(40)는 동일 평면상에 배치된 상태에서 제1급전패치(30) 및 제2급전패치(40)가 복사패치(20)의 주변에서 커플링 급전하게 된다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 패치 안테나는 GPS 위치 정보와 글로나스 위치정보 모두를 수신할 수 있는 광대역 안테나의 기능을 수행하게 된다.
이 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 패치 안테나는 동일 평면상에서 방사패치와 두 개의 급전패치가 형성하게 되므로, 종래와 같이 유전층(10)을 복수 개 적층해야하는 공정이 필요치 않게 되며, 별도의 기생 소자나 기생패치를 추가할 필요가 없다.
그에 따라 이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 패치 안테나의 성능을 각각의 실험값으로 살펴보기로 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 패치 안테나의 정재파비 측정그래프로써, 화살표 모양의 마커들은 각각 1575MHz에서부터 1602MHz 범위내에서 특정 주파수에 대한 정재파비 지점을 표시한 것이다. 이 경우, 각 마커의 저점들에서는 GPS의 수신 주파수 범위인 1575MHz 대역의 주파수와 글로나스 위치 정보의 수신 주파인 범위인 1602MHz의 대역에서 1.5이하의 안정적인 정재파비가 형성되는 것을 알 수 있다.
도 7은 도 6에 도시된 마커 지점에 대한 스미스 차트 그래프이다. 이 경우, 도 6에 도시된 화살표 모양의 마커가 표현된 지점은 도 7의 스미스 차트에서 마커를 볼 때 임피던스가 50옴(Ohm)의 원형 점선 근방에 집중된 것을 알 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수별 수직편파와 수평편파 간에 축비를 측정한 표이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 축비(A.R)는 3이하로써, 만족할만한 안테나 성능이 구현된 것을 알 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 패치 안테나의 이득(Gain) 특성을 나타낸 2차원 그래프와 주파수별 이득표이다. 이 경우, 좌측 그래프는 H-PLANE의 이득 특성을 나타낸 것이고, 중앙 그래프는 E1-PLANE의 이득 특성을 나타낸 것이며, 우측 그래프는 E2-PLANE의 이득 특성을 나타낸 것이다. 각각의 그래프를 보면, 전반적으로 우수한 원형편파 특성을 보이는 것을 알 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 패치 안테나의 이득(Gain) 특성을 각각의 주파수 대역별로 나타낸 3차원 그래프이다. 도 9에서 도시된 바와 같이 모든 주파수 대역에서 전반적으로 우수한 원형편파 특성을 보이는 것을 알 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 듀얼 패치 안테나의 평면도이다. 도 12는 도 11에 도시된 듀얼 패치 안테나의 단면도이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 듀얼 패치 안테나는 유전층(10), 복사패치(220), 제1급전패치(30), 제2급전패치(40) 및, 접지패치(50)를 포함하여 형성된다.
본 실시예에서 전술한 실시예와 동일한 구성은 동일한 도면부호를 사용하여 설명하기로 하며, 이에 관한 중복되는 설명은 하지 않기로 한다.
상기 복사패치(220)는 두께가 매우 얇은 박형으로 형성되고, 유전층(10)의 상부면에 결합된다. 여기서, 복사패치(220)는 전술한 실시예와 동일하게 제1급전패치(30) 및 제2급전패치(40)와 동일한 평명상에 형성된다. 이 경우, 복사패치(220)는 직사각형 형상에서 모서리 부위가 각모따기(221) 될 수 있다. 이러한 각모따기(221)는 도면에 도시된 바와 같이 전체 모서리가 형성될 수도 있고, 적어도 어느 하나에 형성될 수도 있다. 여기서, 복사패치(220)는 모서리 부위가 각모따기 됨으로써, 광대역 수신 주파수범위를 가지는 우수한 원형편파 특성을 얻을 수 있게 된다.
또한, 본 실시예의 경우에서도, 복사패치(220)와 제1급전패치(30) 및 제2급전패치(40)는 동일 평면상에 배치된 상태에서 제1급전패치(30) 및 제2급전패치(40)가 복사패치(120)의 주변에서 커플링 급전하게 된다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 듀얼 패치 안테나의 평면도이다. 도 14는 도 13에 도시된 듀얼 패치 안테나의 단면도이다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 듀얼 패치 안테나는 유전층(10), 복사패치(320), 제1급전패치(330), 제2급전패치(340) 및, 접지패치(50)를 포함하여 형성된다.
본 실시예에서 전술한 실시예와 동일한 구성은 동일한 도면부호를 사용하여 설명하기로 하며, 이에 관한 중복되는 설명은 하지 않기로 한다.
상기 복사패치(320)는 두께가 매우 얇은 박형으로 형성되고, 유전층(10)의 상부면에 결합된다. 이 경우, 복사패치(320)는 직사각형 형상에서 모서리 부위가 둥근모따기(321) 될 수 있다. 이러한 둥근모따기(321)는 도면에 도시된 바와 같이 전체 모서리가 형성될 수도 있고, 적어도 어느 하나에 형성될 수도 있다.
상기 제1급전패치(330)는 두께가 매우 얇은 박형으로 형성되고, 유전층(10)의 상부면에 결합된다. 여기서, 제1급전패치(330)의 모서리는 적어도 어느 하나에 둥근모따기(331)가 형성된다.
상기 제2급전패치(340)는 두께가 매우 얇은 박형으로 형성되고, 유전층(10)의 상부면에 결합된다. 여기서, 제2급전패치(340)의 모서리는 적어도 어느 하나에 둥근모따기(341)가 형성된다.
여기서, 복사패치(320)와 제1급전패치(330) 제2급전패치(340)는 모서리 부위가 둥근모따기들 됨으로써, 광대역 수신 주파수범위를 가지는 우수한 원형편파 특성을 얻을 수 있게 된다.
또한, 본 실시예의 경우에서도, 복사패치(320)와 제1급전패치(330) 및 제2급전패치(340)는 동일 평면상에 배치된 상태에서 제1급전패치(330) 및 제2급전패치(340)가 복사패치(320)의 주변에서 커플링 급전하게 된다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 듀얼 패치 안테나의 평면도이다. 도 16은 도 15에 도시된 듀얼 패치 안테나의 단면도이다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 듀얼 패치 안테나는 유전층(10), 복사패치(420), 제1급전패치(30), 제2급전패치(40) 및, 접지패치(50)를 포함하여 형성된다.
본 실시예에서 전술한 실시예와 동일한 구성은 동일한 도면부호를 사용하여 설명하기로 하며, 이에 관한 중복되는 설명은 하지 않기로 한다.
상기 복사패치(420)는 두께가 매우 얇은 박형으로 형성되고, 유전층(10)의 상부면에 결합된다. 이 경우, 복사패치(420)는 제1급전패치(30) 및 제2급전패치(40)와 이격된 상태에서 제1급전패치(30)와 제2급전패치(40)를 감싸는 형태로 구현될 수 있다.
또한, 본 실시예의 경우에서도, 복사패치(420)와 제1급전패치(30) 및 제2급전패치(40)는 동일 평면상에 배치된 상태에서 제1급전패치(30) 및 제2급전패치(40)가 복사패치(420)의 주변에서 커플링 급전하게 된다.
이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.
10 ; 유전층 20, 220, 320, 420 ; 복사패치
30, 330 ; 제1급전패치 40, 340 ; 제2급전패치
50 ; 접지패치

Claims (7)

  1. 유전층;
    상기 유전층의 상부면에 결합되는 복사패치;
    상기 유전층의 상부면에 결합되며, 상기 복사패치와 이격되어 형성되는 제1급전패치;
    상기 유전층의 상부면에 결합되며, 상기 복사패치와 이격되어 형성되는 제2급전패치; 및,
    상기 유전층의 하부면에 결합되는 접지패치를 포함하며,
    상기 복사패치의 중심점과 상기 제1급전패치의 중심점을 잇는 제1가상선과, 상기 복사패치의 중심점과 상기 제2급전패치의 중심점을 잇는 제2가상선이 이루는 각도는 87도 내지 93도 사이로 형성되고,
    상기 복사패치와 상기 제1급전패치 및 상기 제2급전패치는 동일 평면상에 배치된 상태에서 상기 제1급전패치 및 상기 제2급전패치는 상기 복사패치의 주변에서 커플링 급전하는 것을 특징으로 하는 듀얼 패치 안테나.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복사패치의 면적은 상기 제1급전패치의 면적보다 크게 형성되고, 제2급전패치의 면적보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 듀얼 패치 안테나.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1급전패치의 면적은 상기 복사패치의 면적에 5% 내지 15% 사이로 형성되고,
    상기 제2급전패치의 면적은 상기 복사패치의 면적에 5% 내지 15% 사이로 형성되는 것을 특징으로 하는 듀얼 패치 안테나.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1급전패치와 상기 제2급전패치 각각은 직사각형으로 형성되되, 상기 직사각형 형상의 제1급전패치와 상기 제2급전패치의 장변 각각은 상기 복사패치와 나란하게 이격배치되는 것을 특징으로 하는 듀얼 패치 안테나.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1급전패치와 상기 유전층 및 상기 접지패치를 관통하는 제1홀; 이 더 형성되고,
    상기 제2급전패치와 상기 유전층 및 상기 접지패치를 관통하는 제2홀; 이 더 형성되며,
    상기 제1급전패치는 상기 제1홀을 통해 위치정보 수신 모듈과 전기적으로 연결되고, 상기 제2급전패치는 상기 제2홀을 통해 위치정보 수신 모듈과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 듀얼 패치 안테나.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복사패치는 직사각형 형상에서 적어도 어느 하나의 모서리가 각모따기 또는 둥근모따기되는 것을 특징으로 하는 듀얼 패치 안테나.
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