KR101260278B1 - 안테나 및 안테나 피드 구조 - Google Patents

Abstract

유전체-로드 나선형 안테나(dielectrically-loaded helical antenna)는, 코어를 축방향으로 통과하는 축방향 피더 구조에 결합하는 메탈라이징된 나선형 안테나 부재들을 지지하는 실린더형의 세라믹 코어를 포함한다. 라미네이트 보드 형상의 임피던스 매칭 영역은 코어의 단부면에 고정된다. 상기 매칭 영역은 션트 커패시턴스 및 직렬 임피던스를 구현한다.

안테나, 코어, 안테나 부재, 매칭 영역, 피드, 피더

Description

안테나 및 안테나 피드 구조{AN ANTENNA AND ANTENNA FEED STRUCTURE}

본 발명은 유전체-로드 안테나, 그러한 안테나를 위한 피드 구조 및 유전체-로드 안테나의 제조 방법에 관한 것이다.

영국 특허 출원들 2292638A 및 2310543A은 200MHz를 초과하는 주파수들에서 동작하기 위한 유전체-로드 안테나를 개시하고 있다. 이들 각각의 안테나는 직경방향으로 대향된 두 쌍의 나선형의 안테나 부재들을 구비하며, 이러한 안테나 부재들은, 5 이상의 상대적 유전상수를 갖는 물질로 이루어진 실질적으로 실린더형의 전기적으로 절연성의 코어 상에 플레이팅된다. 이러한 코어의 물질은 코어의 외측면에 의해 정의되는 체적의 대부분을 점유한다. 실드된 컨덕터에 의해 둘러싸인 내부 컨덕터를 포함하는 동축 피드 구조(feed structure)를 내포하는 축방향의 보어(bore)는, 상기 코어를, 일 단부면에부터 타 단부면으로 관통 연장한다. 상기 코어의 일단에서, 피드 구조 컨덕터들은, 보어의 상기 단부에 인접한 연결부들을 구성하는 개개의 안테나 부재들에 연결된다. 상기 보어의 타단에서, 실드 컨덕터는, 안테나 부재들을 링크하며 이들 예들에서 밸런(balun)을 형성하는 코어 부분을 둘러싸는 도전성 슬리브 형상의, 하나의 컨덕터에 연결된다. 안테나 부재들 각각은, 상기 슬리브의 림(rim)에서 종결되며, 그것의 연결부로부터 피드 구조로, 각각의 나선형의 경로를 따른다.

영국 특허 출원 2367429A는, 바람직하게는 코어를 이루는 고체 물질의 상대적 유전상수의 절반보다 작은 상대적 유전상수를 갖는 플라스틱 물질의 튜브에 의해, 실드 컨덕터가 보어의 벽으로부터 이격되는 안테나를 개시한다.

유사한 피드 구조 및 밸런 배열을 갖는 유전체-로드 루프가 GB2309592A, GB2338605A, GB2351850A 및 GB2346014A에서 개시된다. 이들 안테나들 각각은, 코어 근방에 배치되며 코어를 관통하는 피드 구조로부터 상부공급되는(top-fed), 메탈라이징(metallising)된 공통적 특성의 도전체 부재들을 갖는다. 상기 도전체 부재들은 코어에 의해 점유된 내부 용적을 형성하며, 코어의 모든 표면들은 메탈라이징된 도전체 부재들을 갖는다. 상기 밸런은 피더 구조에 연결되는 장치로부터 안테나 부재들의 동상 고립(common-mode isolation)을 제공하며, 이는 안테나가 특히 소형의 핸드헬드(handheld) 장치들에 특히 적합해지도록 한다.

지금까지, 상기 피더 구조는 다음과 같이 안테나 내에서 형성된다. 우선, 그것의 외측면에서 플레이팅된, 플랜지된 연결 부시(flanged connection bush)는, 피드 연결이 이루어지는 보어의 단부에 배치됨으로써, 코어에 끼워맞춰진다. 그리고는, 길다란 관형 스페이서(spacer)가 바닥의 다른 단부로부터 보어 내로 삽입되다. 다음으로, 미리결정된 특성의 임피던스의 동축 라인(coaxial line)이 일정길이로 잘려지며 일단에서 내부 컨덕터의 노출된 부분이 U자 형상으로 굽혀진다. 동축 케이블의 형성된 영역이 위로부터 보어 및 길다란 관형 스페이서 내로 삽입되고, 상측의 전체 연결부가 두 솔더링 단계로 솔더링된다: (a) 내부 컨덕터의 굽혀진 부분 을 코어의 상면 상의 안테나 부재들의 연결부들에 솔더링하기, 및 (b) 플랜지된 부시를 실드 컨덕터에 그리고 코어 상면의 안테나 부재 연결부들에 솔더링하기. 그리고 나서, 코어가 반전되며, 제2의 플레이팅된 부시가 케이블의 외측 실드 컨덕터에 끼워맞춰진다. 이 곳에서, 케이블은 내부 컨덕터의 굽혀진 영역으로부터 코어의 반대 단부에서 노출되어 코어의 플레이팅된 바닥 단부면을 받친다. 마지막으로, 이러한 제2 부시는 외측 실드 컨덕터 및 코어의 플레이팅된 바닥 단부면에 솔더링된다.

선행 출원들에서 개시된 안테나들의 설계상 목적들 중 하나는 안테나 부재들을 위해 가능한 균형있는(balanced) 소스(source) 또는 로드(load)를 달성하는 것이다. 비록 밸런 슬리브가 일반적으로 그러한 균형(balance)를 달성하는 것을 돕지만, 몇몇 리액티브 임밸런스(reactive imbalance)가, 동축 피더 구조의 특징적 임피던스 및 그것의 길이에 대한 제한들 때문에, 발생할 수 있다. 추가적인 공헌 인자들은, 이를테면 내측 컨덕터의 굽혀진 부분으로 인한 피더 구조의 내측 및 외측 컨덕터들 사이의 길이의 차이 및 동축 피드의 내재적 비대칭성이다. 필요하다면, 안테나가 연결되는 장치의 일부로서 아니면 코어의 바닥 단부면에 부착되는 실드된 작은 인쇄회로기판 보드로서, 짧아진 그루터기(stub) 형상의, 보상하는 리액티브 매칭 네트워크가, 코어의 바닥 단부면에 인접한 내부 컨덕터에 연결되었다.

본 발명의 목적은 선행 출원들에서 개시된 바와 같은 안테나의 조립 비용을 줄이는 것이다.

일 관점에 따르면, 본 발명은, 새로운 피드 구조에 의해 200 MHz를 초과하는 동작 주파수를 갖는 안테나를 제공한다. 상기 안테나는, 3차원이며, 유전체적인 코어의 외측 표면 상에 또는 그 표면에 인접하여 배치되는 복수의 도전성 안테나 부재들을 갖는 안테나 부재 구조를 구비한다. 상기 코어의 상대적 유전상수는 5 이상이다. 일반적으로, 상기 안테나 부재 구조는, 코어 근방에 배치되는 메탈라이징된 부재들을 포함하며, 코어를 이루는 고체 유전물질(dielectric material)에 의해 적어도 체적의 대부분이 점유된 내부 체적을 형성하며, 이에 의해 상기 코어는 안테나 부재 구조를 유전체적으로 로드한다.

상기 안테나 부재들은, 안테나의 일축에서 코어를 길이방향으로 관통하는 피드 구조의 일단에 위치한 피드 연결부들로부터 연장된다. 안테나 부재들의 타단들은, 밸런(balun)으로 작용하며 코어로부터 이격된 일 위치에서 피드 구조에 연결된 슬리브와 같은 공통의 컨덕터에 의해, 함께 연결될 수 있다. 이를테면, 상기 슬리브는, 피드 연결부에서 안테나 부재들에 균형된 소스 또는 로드(balanced source or load)를 제공하기 위해 피드 구조의 실드 컨덕터와 함께 동작할 수 있으며, 안테나는 대체적으로, 그것이 연결될 장치를 위해, 단일-단부의(single-ended) 50 ohm 종결(termination)을 제공한다. 그러한 구조에서, 코어의 모든 표면들은 메탈라이징된 컨덕터 부재들을 갖는다.

상기 장치에의 안테나 매칭은, 코어를 관통하는 통로의 일단에서 코어 내에 또는 코어 외부에 배치된 부품들에 의해 수행될 수 있다. 그러한 부품들은 적어도 인쇄회로보드(printed circuit board)에서 적어도 부분적으로 구현될 수 있다. 이러한 보드는 코어를 관통하는 통로 내에 수용된 동축 트랜스미션 라인의 일단에 배치될 수 있고, 그리하여 안테나 부재들을 동축 라인(coaxial line)에 링크하는 안테나 부재들 사이의 연결을 형성한다. 상기 보드는 동축 라인의 축으로부터 측방으로 연장될 수 있고, 또한 상기 보드는, 상기 보드가 코어에 이를테면 코어 원위면 상의 컨덕터들에 조립되는 안테나 부재들에 연결되는 측방으로 연장된 연결 부재들을 구비할 수 있다. 상기 보드를 안테나 축에 직교하는 평면에 배치치되록 배열함으로써, 상기 보드는 코어의 원위면에 대향하여 놓여질 수 있고 보드 하측 상의 도전층 부분들은 코어 상에 인쇄된 트랙들과 면접촉을 이루게 된다. 보드 외측면 상의 도전층 부분들은, 매칭 네트워크의 일부분을 형성하는 하나 이상의 분리된 부품들(예를 들어 커패시터 및/또는 인덕터)을 위한 연결 영역들을 제공하거나, 또는 그러한 층 부분들은, 자체적으로 또는 보드 하측의 도전층들과 함께, 매칭 네트워크의 부품들을 구성한다.

따라서, 상기 피드 구조는, 일정길이를 갖는 동축 트랜스미션 라인과, 동축 라인에 의해 정의되는 축에 대해 측방으로 연장된 라미네이트 보드의, 조합을 포함한다. 상기 라인의 내부 컨덕터는 상기 보드의 하나의 관통홀 내에 배치되어 보드의 일면 상의 일 트랙에 연결되며, 반면, 실드는 보드의 하측에 또는 코어의 원위면의 상면 상의 컨덕터에 바로 연결된다. 트랜스미션 라인의 특징적 임피던스는 전형적으로 50 ohms이다.

동축 라인의 길이 및 특징적 임피던스에 의존하여, 상기 매칭 네트워크는 리액티브 임피던스 변환을 포함함으로써 리액턴스 보상을 포함할 수 있다. 특히, 매칭 네트워크는, 상기 보드 상의 도전성 트랙들로서 또는 상기 보드 상의 트랙들에 부착된 분리 부품(들)로서 구현되는, 커패시턴스 및/또는 인덕턴스를 포함할 수 있다.

개시된 안테나에서, 상기 매칭 네트워크는, 상기 보드의 대향하는 측면들 상에서 서로 레지스트리된 도전층 부분들로서 구현된, 션트 커패시턴스를 포함한다. 또한, 커패시터가 보드의 일면에서 상호 절연된 그리고 인접한 도전층 부분들 예를 들어 손가락형상의 또는 맞물려진 커패시터(interdigital or interdigitated vapacitor)을 포함하는 버젼(version)이 개시된다. 특히, 상기 보드의 일 모서리 상에 형성된 하나 이상의 관통홀 바이어들 또는 플레이팅된 모서리 연결부들을 사용하여, 상기 커패시터는, 동축 라인의 내부 컨덕터로부터 실드 컨덕터로 구성된 트랙까지, 하나의 라인으로 구성된 트랙 사이에 결합될 수 있다.

하나의 인덕턱스가 통합될 수 있다. 그것은 예를 들어, 동축 라인의 내부 컨덕터에의 연결부와 코어의 원위면의 상면 상의 컨덕터 사이의 보드 상의 일정길이의 도전성 트랙 형상의 직렬 부재이다. 이러한 방식으로, 상기 매칭 네트워크는, 전형적으로 5 ohms 이하이며 2 ohms 만큼 낮을 수 있는, 안테나에 의해 제공되는 소스 또는 로드 임피던스로부터, 안테나가 사용되는 라디오주파수 장치에 연결될 때 동축 라인의 원위 단부에서 제공되는, 전형적으로 50 ohm 종결을 갖는, 로드 또는 소스 임피던스로의, 변환을 달성할 수 있다.

라미네이트 보드와 동축 라인의 조합은, 안테나 제조 도중 안테나 코어의 통로 내로 일 유닛으로 슬라이딩 가능하게 삽입되는 단일의 피드 구조를 구성할 수 있으며, 이러한 피드 구조는 코어의 원위면으로부터 삽입된다. 보드 및 코어 원위면의 받침은 축 방향으로 피드 구조를 배치시키기 위해 사용된다. 솔더 접착제는 보드와 코어 사이의 연결부를 형성하기 위해 스크린인쇄되며, 그것이 코어의 근위면에서 노출되는 동축 라인 둘레에서 솔더 프리폼(solder preform)이 사용된다. 그리하여, 코어의 모든 표면 상에서 메탈라이징된 도전체 부재들에 피드 구조 부품들의 원-샷 리플로우 솔더링(one-shot reflow soldering)이 허용될 수 있다.

라미네이트 보드와 동축 라인 사이의 기계적 연결은 동축 라인의 실드 컨덕터 상의 하나 이상의 종방향으로 연장된 러그들에 의해 이루어질 수 있으며, 여기서 동축 라인은, 러그들이 보드 상의 도전층 부분들에 솔더링되는 보드의, 대응하여 형성된 홈들 또는 홀들 내에 배치된다. 상기 러그들은 상기 홀들 내에서 인터피어런스 핏(interference fit)이거나 보드가 실드에 로킹되게 굽혀질 수 있다. 대안으로서, 실드의 원위 단부는 외측으로 스웨지되어, 통로의 원위 단부에 인접한 코어의 원위 면에 대향하여 배치되고, 보드 근위면의 도전층 부분에 인접한 전기적 연결을 제공한다.

본 발명의 특정 관점에 따르면, 5보다 더 큰 상대적 유전상수를 가지며, 횡방향으로 연장된 두 개의 단부면들, 및 상기 단부면들 사이에서 종방향으로 연장된 하나의 측면을 갖는, 고체 물질로 이루어진 전기적으로 절연성의 코어; 상기 코어의 상기 측면 상에 또는 상기 코어의 상기 측면에 인접하여 배치되며 상기 단부면들 중 어느 하나로부터 다른 하나로 연장된 적어도 한 쌍의 길다란 도전성의 안테나 부재들을 포함하는, 3차원의 안테나 부재 구조; 상기 한 쌍의 안테나 부재들의 상기 어느 하나 및 상기 다른 하나 각각에 결합된 제1 및 제2 피드 연결 컨덕터들; 및 상기 안테나 부재들과 가로질러 결합되는 션트 커패시턴스를 포함하는 매칭 영역;을 포함하는, 200MHz를 초과하는 주파수에서의 동작을 위한 유전체-로드 안테나가 제공된다.

바람직한 안테나에서, 상기 코어는 실린더형이며, 상기 한 쌍의 안테나 부재들은 상기 일 단부면으로부터 실린더형의 측면으로 각각 연장된 도전성 나선 트랙들을 포함하며, 상기 안테나 부재 구조는, 상기 코어를 둘러싸며, 상기 코어의 전술한 일 단부면으로부터 이격된 위치들에 배치된 안테나 부재들의 단부들을 상호연결하는, 링크 컨덕터를 포함한다. 상기 피드 연결부 및 상기 매칭 영역은, 피드 연결부에서 종결되는 트랜스미션 라인 영역을 또한 포함하는 피더 구조 부분을 포함할 수 있다. 바람직한 안테나가 50 ohms의 임피던스 특성의 트랜스미션 라인을 갖는 반면, 일반적으로, 상기 임피던스 특성은 안테나가 연결되는 장치에 따라 선택된다.

본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 5보다 더 큰 상대적 유전상수를 가지며, 축방향의 근위면 및 원위면과 실린더형의 측면을 갖는, 고체 물질로 이루어진 전기적으로 절연성의 코어; 상기 코어의 상기 측면 상에 또는 상기 코어의 상기 측면에 인접하여 배치되며 상기 코어의 상기 원위면으로부터 상기 근위면 측으로 각각 연장된 적어도 한 쌍의 길다란 도전성의 안테나 부재들을 포함하는, 3차원의 안테나 부재 구조; 및 일단에서 상기 한 쌍의 안테나 부재들 중 어느 하나에 결합된 제1 컨덕터와 상기 한 쌍의 안테나 부재들 중 다른 하나에 결합된 제2 컨덕터를 구비한 트랜스미션 라인 영역과, 상기 트랜스미션 라인 영역의 상기 일단과 관련하여, 적어도 하나의 리액티브 매칭 부재(reactive matchinh element)를 포함하는 라미네이트 보드 형상의 매칭 영역(matching section)을 포함하는 피드 구조;를 포함하는, 200MHz를 초과하는 주파수에서의 동작을 위한 백화이어 유전체-로드 안테나(backfire dielectrically loaded antenna)가 제공된다.

적어도 하나의 리액티브 매칭 부재를 포함하는 라미네이트 보드의 경우, 이러한 부재는 보드의 적어도 하나의 전도층에 의해 형성될 수 있다. 대안적으로, 상기 부재는 보드의 도전 영역들 상에 설치된 덩어리진(lumped) 리액티브 매칭 부품으로서 형성될 수 있다.

상기 리액티브 부재는, 전술한 한 쌍의 안테나 부재들의 안테나 부재들을 가로질러 연결되는 션트 리액턴스일 수 있다. 게다가, 상기 매칭 영역은 또한, 상기 션트 리액턴스와, 안테나 부재들 또는 트랜스미션 라인 영역의 각각의 컨덕터 중 어느 하나 사이에서 직렬로 연결된 리액턴스를 포함하는, 제2 리액턴스 부재를 포함할 수 있다.

바람직한 안테나는, 코어의 원위 단부에서 코어 상면의 원주 주변으로부터 이격된 원위 단부들을 갖는, 종방향으로 함께 연장된 180도 회전하는 네 개의 나선형 안테나 부재들을 구비한, 쿼드리파일러 나선형 안테나이다. 바람직한 실시예에서, 네 개의 반경방향 트랙들 각가은 코어의 원위면 상에 플레이팅되며, 이것들은 함께 쌍들로 연결된다. 바람직하게는, 트랜스미션 라인 컨덕터들을 반경방향 트랙에 상호연결하는 라미네이트 보드의 도전층들은, 보드의 플레이팅된 모서리들을 통하여 또는 보드를 관통하는 바이어들에 의하여, 코어 축에서 적어도 45°의 각도로 함께 대향하는 반경방향 트랙들과의 연결부들을 형성한다. 전형적으로, 상기 대향 각도는 90°범위 내에 있다. 전류 흐름의 매끄러운 전달을 달성하기 위해, 상기 도전층들은 바람직하게는 팬(fan) 형상이다(대부분의 바람직한 실시예에서는 섹터 형상).

안테나를 조립하는 바람직한 방법에서, 상기 피드 구조는 하나의 유닛으로 코어로 제공되어 코어 내의 통로 안으로 삽입되며, 이러한 삽입은, 동축 라인의 축에 대해 측방으로 연장된 보드 상의 연결 부재들이 코어 상의 도전성 부분들과 결속되도록 하며, 이후 측방으로 연장된 연결 부재들은 코어 상의 결속된 도전성 부분(들)에 도전성 결합된다. 바람직하게는, 도전성 결합은 단일의 솔더링으로서 수행된다. 상기 방법은, 바람직하게는 단일의 솔더링 부분으로서, 코어의 근위면에서 밸런 슬리브 부분을 형성하는 플레이트층과 같은 그라운딩 컨덕터에 실드 컨덕터를 도전 결합하는 추가적인 단계를 포함한다. 대안으로서, 상기 동축 라인은 우선 코어의 미리결정된 위치 내로 삽입되며, 다음으로, 인쇄회로보드가 코어의 원위 단부 및 동축 라인의 원위 단부 상에 배치된다. 그리고는, 동축 라인과 코어 사이의 그리고/또는 동축 라인과 보드 사이의 도전성 결합 뿐만 아니라, 보드와 코어 사이의 도전성 결합은, 단일 작동으로 수행될 수 있다.

상기 피드 구조는 상기 통로의 벽으로부터 실드 컨덕터의 외측벽을 이격시키기 위한 수단을 포함할 수 있다.

상기 내부 컨덕터 및 상기 실드 컨덕터는, 그것들의 길이의 대부분에 걸친 에어 갭(air gap)에 의해 서로 절연될 수 있다.

본 발명의 추가적 관점에 따르면, 유전체-로드 안테나의 절연성 코어 내의 통로에 슬라이딩 설치되기 위한 단일의 안테나 피드 구조에 있어서, 상기 피드 구조는, 관형의 외측 실드 컨덕터; 상기 실드 컨덕터를 관통하여 연장되며 상기 실드 컨덕터로부터 절연된 길다란 내부 컨덕터; 및 상기 실드 컨덕터의 원위 단부로부터 측방으로 외측으로 연장된 라미네이트 보드;로 이루어진 단일 조합을 포함하며, 상기 라미네이트 보드는, 상기 통로의 일 단부에 인접한 안테나 코어 상의 제1 및 제2 컨덕터들 각각에의 연결을 위해 근위 배치된 제1 및 제2 도전성 부분들; 상기 내부 컨덕터에 인접한 비근위(non-proximal) 전도성 부분을 가지며 거기에 전기적으로 연결된 비근위 면 또는 층; 및 상기 제1 비근위 전도성 부분 및 근위 배치된 상기 제2 전도성 부분에 전기적으로 연결된 링크 전도체;를 포함하며, 근위 배치된 상기 제1 전도성 부분 및 상기 외측 실드 전도체는 전기적으로 연결된, 단일의 안테나 피드 구조가 제공된다.

본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 유전체-로드 안테나의 절연성 코어 내의 통로에 슬라이딩 설치되기 위한 단일의 안테나 피드 구조에 있어서, 상기 피드 구조는, 상기 코어의 통로 내로 삽입되기 위한, 일정 길이의 트랜스미션 라인; 및 트랜스미션 라인의 원위 단부로부터 외측으로 연장된 라미네이트 보드;로 이루어진 단일의 조합을 포함하며, 상기 라미네이트 보드는, 상기 통로의 일 단부에 인접한 상기 안테나 코어 상의 컨덕터에의 연결을 위해 근위 배치된 전도성 부분을 구비하며, 근위 배치된 전도성 표면은 상기 트랜스미션 라인의 컨덕터와 전기적으로 연결되는, 단일의 안테나 피드 구조가 제공된다.

본 발명은 또한, 일정 길이의 트랜스미션 라인과, 상기 트랜스미션 라인의 원위 단부로부터 외측으로 연장된 라미네이트 보드로 이루진 조합을 포함하며, 상기 라미네이트 보드는, 상기 트랜스미션 라인을 수용하기 위한 통로의 단부에 인접한 상기 안테나의 유전체 코어 상의 컨덕터에의 연결을 위해 근위 배치된 전도성 표면 부분을 가지며, 근위 배치된 전도성 표면 부분은 상기 트랜스미션 라인에 전기적으로 결합된, 유전체-로드 안테나를 위한 피드 구조를 포함한다.

전형적으로, 상기 라미네이트 보드는 상기 트랜스미션 라인으로부터 적어도 두 방향에서 외측으로 연장되며 상기 통로의 일 단부에 인접한 안테나 코어 상의 제2 컨덕터에의 연결을 위한 근위 배치된 제2 전도성 부분을 갖는다. 이때, 근위 배치된 상기 전도성 표면 부분은 상기 트랜스미션 라인의 제2 컨덕터와 전기적으로 연결된다.

상기 라미네이트 보드는 안테나의 방사 구조(radiating structure)에 상기 트랜스미션 라인을 매칭하기 위한 리액티브 부재를 구비하며, 상기 리액티브 부재는 바람직하게는 보드의 두 개의 전도층들 사이에 형성된 커패시터이며, 상기 보드는 두 개의 전도층들 사이에 유전체층을 갖는다. 상기 리액티브 부재는 또한 상기 보드의 일 층 상에 형성된 인덕터일 수 있다.

상기 라미네이트 부재는,상기 라미네이트 보드의 원위 및 근위 표면들 사이에서 연장된 링크 도전체를 포함할 수 있으며, 상기 보드의 일 모서리와 중첩될 수 있다. 바람직하게는, 상기 링크 도전체는 트랜스 미션 라인의 내부 컨덕터의 직경보다 더 큰 폭을 가지며, 트랜스 미션 라인에서, 상기 링크 전도체는 라미네이트 보드에 연결되며, 관련된 도전성 부분은 상기 내부 컨덕터로부터 상기 링크 도전체까지 외측으로 펼쳐진다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 예시적으로 기술한다.

도 1은, 상측 및 일측에서 보여지도록 도시된, 본 발명에 따른 제1 쿼드리파일러 나선형 안테나의 사시도이다.

도 2는, 하측과 일측에서 보여지도록 도시된, 제1 안테나의 사시도이다.

도 3은, 도 1 및 2의 안테나의, 플레이팅된 안테나 코어 및 동축 피더의 분해 사시도이다.

도 4는, 플레이팅된 안테나 코어의 사시도로서, 상측(원위)면 상의 컨덕터들을 도시한다.

도 5는, 피더의 축에 직교하는 동축 피더 및 라미네이트 보드를 포함하며 매칭 네트워크를 구현하는 피더 구조의 단면도이다.

도 6은, 도 5의 상세도로서, 라미네이트 보드의 다중층 구조를 도시한다.

도 7a 내지 7c는, 도 5 및 6에 도시된 라미네이트 보드의 여러 도전체층들의 도전 패턴들을 도시하는 도면들이다.

도 8은 등가회로도이다.

도 9는, 본 발명에 따른 제2 쿼드리파일러 나선형 안테나의 사시도이다.

도 10은, 생략된 매칭 영역을 갖는, 도 9의 안테나에 대한 축방향 단면도이다.

도 11a 및 11b는, 각각, 안테나 코어의 상면 상의 위치에서 도시된 제2 안테나의 매칭 영역의 평면도, 및 제2 안테나의 매칭 영역의 하측면도이다.

도 12a 및 12b는, 도 11a 및 11b에 유사한 도면으로서, 각각, 대안적인 매칭 영역의 상측면 및 하측면도들이며, 맞물림 커패시터를 포함한다.

도 13a 및 13b는, 라미네이트 보드 평면에 부착된 덩어리진(lumped) 커패시터 부품을 갖는, 제2 안테나를 위한 대안적 매칭 영역의 상측면 및 하측면도이다.

본 발명에 따른 제1 안테나는, 실린더형의 세라믹 코어(12)의 실린더형 외측면 상에 플레이팅(plating)되거나 메탈라이징(metallising)된 동축으로 연장된 네 개의 나선형 트랙들(10A, 10B, 10C, 10D)을 가진 안테나 부재 구조를 갖는다.

상기 코어는 원위 단부면(12D)로부터 근위 단부면(12P)까지 그 코어(12)를 통하여 연장된 보어(12B; bore) 형상의 축방향 통로를 갖는다. 이들 두 개의 단부면은 상기 코어의 중심축에 직교하는 평면들이다. 본 실시예에서, 그것들은 반대편에 배치되며 하나는 원위에 다른 하나는 근위에 배치된다. 상기 보어(12B) 안에, 전도성의 관형 외측 실드(16), 관형의 제1 에어갭(17, 또는 절연층), 및 상기 에어갭(17)에 의해 상기 실드로부터 절연되어진 길다란 내부 컨덕터(18)를 갖는 동축의 트랜스미션 라인(transmission line)이 수용된다. 상기 실드(16)는, 상기 보어(12B)의 벽들로부터 상기 실드를 이격시키는, 외측으로 돌출되고 통합적으로 형성된 스프링 돌기들(16, 또는 스페이서들)을 갖는다.

상기 피더(feeder) 하측의 근위 단부에서는, 내부 컨덕터(18)가 절연성 부 시(18B, bush)에 의해 상기 실드(16) 안에서 중앙에 배치된다.

실드(16), 내부 컨덕터(18) 및 절연층(17)의 조합은, 안테나가 연결되어지는 장치의 RF(radio frequency) 회로에 안테나 부재들(10A-10D)을 결합시키 위해, 안테나 코어(12)를 통과하는, 미리결정된 특정 임피던스(여기서는 50 ohms)의 피더를 구성한다. 안테나 부재들(10A-10D)과 피더 사이의 결합은 나선 트랙들(10A-10D)로 구성된 전도성 연결부들에 의해 이루어지며, 이러한 연결부들은 코어(12)의 원위 단부면(12D) 상에 플레이팅(plating)된 반경방향 트랙들(10AR, 10BR, 10CR, 10DR)로 형성된다. 각각의 연결부는 각각의 나선 트랙의 원위 단부로부터 보어(12B)의 단부에 인접한 일지점까지 연장된다. 내부 컨덕터(18)는 장비의 회로에의 연결을 위해 상기 코어(12)의 근위면(12P)에서부터 핀(pin)으로서 돌출된 근위부(18P)를 갖는다. 유사하게, 상기 실드(16)의 근위 단부 상의 내부 러그들(16F; internal lugs)이, 장비 회로의 그라운드와 연결되기 위해, 코어의 근위면(12P) 밑으로 돌출된다.

안테나 부재들(10A-10D)의 근위 단부들은 코어(12)의 근위 단부를 둘러싸는 플레이팅된 슬리브 형상의 실질적인 그라운드 컨덕터(20)에 연결된다. 이러한 슬리브(20)는 다시 이하에서 기술되는 방식으로 피드 구조의 실드(16)에 연결된다.

상기 네 개의 나선형의 안테나 부재들(10A-10D)은 길이가 다르며, 이때 두 부재들 10B, 10D는 다른 두 부재 10A, 10C보다 더 길다. 이는 슬리브(20)의 림(20U; rim)이 코어의 근위 단부면(12P)으로부터 다양한 거리를 갖기 때문이다. 안테나 부재들 10A 및 10C가 슬리브(20)에 연결될 때가 안테나 부재들 10B 및 10D 가 슬리브(20)에 연결될 때보다, 림(20U)이 근위면(12P)으로부터 약간 더 멀다.

코어의 근위 단부면(12P)이 플레이팅되며, 그리하여 형성된 컨덕터(22)는 아래에서 기술되는 바와 같이 근위 단부면(12P)에서 실드 컨덕터(16)의 노출부(16E)에 연결된다. 컨덕터 슬리브(20), 플레이팅(22; plating) 및 피드 구조의 외부 실드(16)는 함께, 안테나가 장착될 때 안테나가 연결되는 장비로부터의 안테나 부재 구조의 동상 고립(common-mode isolation)을 제공하는 쿼터 웨이브 밸런(quarter wave balun)을 형성한다. 코어 상의 안테나 부재들 및 다른 메탈라이징층들에 의해 형성된 메탈라이징된 컨덕터 부재들은 코어에 의해 점유된 내부 체적의 범위를 정의한다.

안테나 부재들(10A-10D)의 다른 길이로 인해, 안테나가 주기적으로 극성을 띠는 신호들에 민감해지는 공진 모드에서, 안테나가 동작할 때, 더 긴 부재들(10B, 10D)의 전류들과 더 짧은 부재들(10A, 10C) 의 전류들 사이에는, 위상의 차이가 나타난다. 이러한 모드에서, 전류들은, 한편으로는, 내부 피드 컨덕터(18)에 연결된 부재들인 10C 및 10D 사이의 림(20U) 둘레를 따라 흐르고, 다른 한편으로는, 실드(16)에 연결된 부재들 10A 및 10B 사이의 림(20U) 둘레를 따라 흐르며, 이때, 슬리브(20) 및 플레이팅(22)은 안테나 부재들(10A-10D)로부터 코어의 근위 단부면(12P)으로 전류들이 흐르는 것을 방지하는 트랩(trap)으로서 작용한다. 나선 트랙들(10A-10D)은 각각의 반경방향 트랙들(10AR, 10BR 및 10CR, 10DR)의 내측단들 사이의 부분환형 트랙들(10AB, 10CD)에 의해 쌍들로 연결되어, 나선 트랙들의 각각의 쌍은 하나의 긴 트랙(10B, 10D)과 하나의 짧은 트랙(10A, 10C)을 가진다는 것이 인지되어야 할 것이다. 밸런 슬리브(balun sleeve)를 가지며 유전체-로드 쿼드리파일러 안테나들(quadrifilar antennas)의 작동은, 영국 특허 출원 2292638A 및 2310543A에 더욱 상세하게 기술되어 있으며, 이들 출원들의 설명 전체는 본 출원의 내용의 일부를 형성하기 위해 본 출원에 통합되어진다.

상기 피드 구조는 안테나 부재 구조로 또는 안테나 부재 구조로부터 신호들을 단순히 전달하는 것과는 다른 기능들을 수행한다. 우선, 전술한 바와 같이, 안테나 부재 구조에 피드 구조의 연결 포인트에서의 동상 고립(common-mode isolation)을 제공하도록, 슬리브(20)와 함께 실드 컨덕터(16)가 작용한다. 보어(12B)의 치수들과 함께, 코어의 근위 단부면(12P) 상에서의 플레이팅(22)과의 연결부(a)와 안테나 부재 연결부들(10AR, 10BR)에의 연결부(b) 사이의 실드 컨덕터의 길이, 및 실드(16)와 보어의 벽 사이의 공간을 채우는 물질의 유전 상수(dielectric constant)는, 실드(16)의 전기적 길이(electrical length)가 그것의 외측 표면에서 적어도 대략 안테나의 요구되어지는 공진 모드 주파수의 1/4 파장(quarter wavelength)이되도록 하는 것이며, 그리하여 도전성 슬리브(20), 플레이팅(22) 및 실드(16)의 조합은 피드 구조가 안테나 부재 구조에 연결되는 지점에서 안정된 전류들을 촉진시키게 된다.

본 실시예에서, 전형적으로 상기 절연층(17)은 2 내지 5의 상대 유전상수를 갖는 플라스틱 튜브이다. 한 가지 적합한 물질 PTFE는 2.2에 해당하는 상대 유전상수를 갖는다.

피드 구조의 실드(16)를 둘러싸는 에어 갭(air gap)이 있다. 코어(12)의 유 전 상수보다 더 낮은 유전 상수의 상기 에어 슬리브(air sleeve)는 실드(16)의 전기적 길이에 대한 코어(12)의 효과를 감소시키며, 따라서, 실드(16)의 외측과 관련된 어떠한 종방향 공진(longitudinal resonance)에 대한 효과를 감소시킨다. 요구되는 동작 주파수와 관련된 공진 모드는 반경방향으로 즉 횡방향으로 연장된 실린더형의 코어 축의 전압 이중극(voltage dipole)들에 의해 특징되기 때문에, 요구되어지는 공진 모드에 대한 낮은 유전 상수의 슬리브의 효과는, 적어도 바람직한 본 실시예에서는, 코어의 두께보다 상당히 작은 슬리브 두께로 인하여, 작다. 따라서, 실드(16)와 관련된 선형(linear) 공진 모드가 원해지는 공진 모드로부터 분리되도록 하는 것이 가능하다.

안테나는 500 MHz 또는 그 이상의 주요 공진 주파수를 가지며, 이러한 공진 주파수는, 안테나 부재들의 실질적인 전기적 길이와, 덜 하지만 그것들의 폭에 의해 결정된다. 주어진 공진 주파수에 대해, 상기 부재들의 그 길이들은 또한 코어 물질의 상대적 유전 상수에 의존하며, 안테나의 크기들은 에어-코어(air-cored) 쿼드리파일러 안테나에 대해 실질적으로 감소된다.

안테나 코어(12)의 바람직한 하나의 물질은 지르코늄-주석-티탄산염(zirconium-tin-tinanate)에 기초한 물질이다. 이러한 물질은 앞서 언급한 상대적 유전 상수가 36이며 또한 여러 온도에서의 크기적 그리고 전기적 안정성으로 유명하다. 유전적 손실(dielectric loss)은 무시할 만하다. 상기 코어는 압출(extrusion) 또는 프레싱(pressing)에 의해, 그리고 신터링(sintering)에 의해 제조될 수 있다.

상기 안테나는 1575 MHz에서의 L-밴드 GPS 수용에 특히 적합다. 이러한 경우에, 상기 코어는 대략 10 mm의 직경을 가지며 종방향으로 연장된 안테나 부재들(10A - 10D)은 평균하여 대략 12 mm의 종방향 폭(족, 중심축에 평행한)을 갖는다. 1575 MHz에서, 전도성 슬리브(20)의 길이는 전형적으로 5 mm의 영역에 있다. 안테나 부재들(10A 내지 10D)의 정확한 크기들은, 요구되는 위상차(phase difference)가 얻어질 때까지 고유값 지연 측정들(eigenvalue delay measurements)을 수행함으로써 트라이얼 앤드 에러(trial and error)에 기초한 설계 단계에서 결정될 수 있다. 보어(12B) 내의 피드 구조의 직경은 2 mm의 영역에 있다.

피드 구조의 추가적 상세 구조를 설명한다. 상기 피드 구조는 동축의 50 ohm 라인(16, 17, 18)와 이러한 라인의 원위 단부에 연결된 평평한 라미네이트 보드(30)의 조합을 포함한다. 상기 라미네이트 보드 또는 인쇄회로보드(30; PCB)는 코어(12)의 원위 단부면에 대향하여 면접촉으로 평탄하게 놓여진다. 상기 PCB(30)의 최대 크기는, 상기 PCB(30)가 완전히 코어(12)의 원위 단부면(12D)의 원주 내에 배치되도록, 코어(12)의 직경보다 더 작다.

본 실시예에서, 상기 PCB(30)는 코어의 원위 표면(12D) 상에서 중심 배치된 디스크 형상이다. 상기 PCB의 직경은, 그것이 반경방향 트랙들(10AR, 10BR, 10CR, 10DR)의 내측단들 및 그것들 각각의 부분환형 연결부들(10AB, 10CD)과 중접되도록 하는 크기이다. 상기 PCB는 동축의 피더 구조의 내부 컨덕터(18)를 수용하는 실질적인 중심홀(32)을 갖는다. 세 개의 편심홀(34; off-centre hole)들은 실드(16)의 원위 러그들(16G)을 수용한다. 러그들(16G)은, 동축의 피드 구조에 대한 PCB의 배 치를 돕기 위해, 굽혀진(또는 꺽여진; jogged) 형상이다. 네 개의 모든 홀들(32)은 플레이팅되며(plated), 상기 플레이팅은 상기 보드의 근위 및 원위 표면들 상으로 연장된다.

상기 PCB(30)는 다중층의 라미네이트 보드이다. 즉, 상기 PCB는 복수의 절연층들 및 복수의 도전체층들을 갖는다. 본 실시예에서, 상기 보드는 원위층(36; distal layer)과 근위층(38; proximal layer)을 포함하는 두 개의 절연층을 갖는다. 세 개의 도전체층들은 다음과 같다: 원위층(40), 삽입층(42), 및 근위층(44). 중간 전도층(42)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 원위 및 근위 절연층들(36, 38) 사이에서 샌드위치된다. 각각의 도전체층은, 도 7a 내지 7c에 도시된 바와 같이, 각각의 도전체 패턴으로 에칭된다. 상기 도전체 패턴이 PCB(30)의 원주 부분들(30P) 및 플레이팅된 관통홀(32, 34)(이하에서는, "바이어들(vias)"이라고 함)에 연장되는 곳에서, 여러 층들에서의 개개의 컨덕터들은 모서리 플레이팅(edge plating) 및 바이어 플레이팅(via plating) 각각에 의해 상호 연결된다. 도전체층들(40, 42, 44)의 도전체 패턴들을 도시하는 도면들로부터 보여지는 바와 같이, 삽입층(42)은, 반경방향의 안테나 부재 연결부들(10AR, 10BR)의 방향에서 연결부로부터 내부 컨덕터(18){바이어(32)에 안착되었을 때}까지 반경방향으로 연장된 팬(fan) 또는 섹터(sector) 형상의 제1 컨덕터 영역(42C)을 갖는다. 이러한 도전 영역(42C)의 바로 아래에서, 근위 도전체층(44)은, 피더{플레이팅된 바이어(34)에 수용될 때}의 실드(16)과의 연결부로부터 반경방향의 연결부재들(10AR, 10BR)을 상호연결하는 부분환형 트랙(10AB) 위에 있는 보드 원주(30P)까지 연장된 일반적으로 섹터 형상의 영 역(44C)을 갖는다. 이러한 방식으로, 내부 피더 컨덕터(18)와 피더 실드(16) 사이에 션트 커패시터(shunt capacitor)가 형성되며, 근위 절연층(38)의 물질은 커패시터 유전체로 작용한다. 이러한 물질은 전형적으로 5 이상의 유전 상수를 갖는다.

내부 피더와의 연결부로부터 제2의 플레이팅된 외주(30P)까지 연장된 제2의 컨덕터 영역(42L)을 가지도록, 삽입 도전체층(42)의 도전체 패턴이 형성되어 부분환형 트랙(10CD) 및 반경방향 연결 부재들(10CR, 10DR)의 내측단들 위에 배치된다. 컨덕터 영역 아래에 배치되는 어떠한 상응부가 도전체층 44에는 존재하지 않는다. 중심홀(32)과, 반경방향의 연결 트랙들(10CR, 10DR) 위에 배치되는 플레이팅된 원주 부분(30P) 사이의 도전 영역(42L)은, 피더의 내부 컨덕터(18)와 나선형의 안테나 부재들(10C, 10D)로 이루어진 쌍들 중 어느 하나 사이에서 직렬 인덕턴스(series inductance)로서 작용한다.

PCB(30)의 근위면이 코어의 원위면(12D)과 접촉하도록, 앞서 기술한 바와 같이 상호연결 부재들(10AB, 10CD) 위에 정렬되도록, PCB(30)와 길다란 피더(16-18)의 조합체가 코어(12)에 설치될 때, 도면에서 개략적으로 도시된 바와 같은 매칭 회로(matching circuit)를 형성하기 위해 원주 부분들(30P)과 코어의 원위면 상의 하측배치된 트랙들 사이의 연결부들이 만들어진다.

이러한 개략도에서, 피더는 동축 라인(50)으로 가리켜지며, 안테나 부재들은 도전성 루프(52)로 가리켜지며 션트 커패시터 및 직렬 인덕터는 각각 커패시터 C 및 인덕터 L로 가리켜진다.

상기 층 38에 대해 10 범위의 상대 유전 상수를 산출하기 위해, PCB(30)의 근위 도전층은 세라믹이 로드된(loaded) 플라스틱 물질로 형성된다. 원위 절연층(36)은 동일한 물질 또는 더 낮은 유전 상수를 갖는 물질 이를테면 FR-4 에폭시 보드로 형성될 수 있다. 근위층(38)의 두께는 원위층(36)의 두께보다 훨씬 작다. 게다가, 원위층(36)은 근위층(38)에 대한 지지체로서 작용할 수 있다.

코어의 근위면(12P) 상에서의 피더(16-18), PCB(30) 및 도전성 트랙들 사이의 연결들은 도전성 아교를 가지고 솔더링(soldering) 또는 본딩(bonding)에 의해 이루어진다. 내부 컨덕터(18)가 PCB(30)의 바이어(32) 내에서 솔더링될 때, 그리고 실드 러그들(16G)이 각각의 편심 바이어들(34) 내에서 솔더링될 때, 피터(16-18) 및 PCB(30)는 함께 단일의 피더 구조를 형성한다. 피더(16-18) 및 PCB(30)는 통합 매칭 네트워크(integral matching network)를 갖는 단일의 피드 구조를 함께 형성한다.

상기 션트 커패시터(C) 및 상기 직렬 인덕턴스는 동축 라인(50){피더(16-18)의 원위 단부에서}으로 안테나의 방사하는 안테나 부재 구조 사이에서 매칭 네트워크를 형성한다. 상기 션트 커패시터 및 상기 직렬 인덕턴스는 함께, 동축 라인이 그것의 원위 단부에서 50 ohm의 종단{즉, 실드(16), 에어 갭(17) 및 내부 컨덕터(18)에 의해 형성된 라인의 원위 단부}을 갖는 라디오주파수 회로에 연결될 때, 물리적으로는 실드(16), 에어 갭(17) 및 내부 컨덕터(18)에 의해 구현되는 동축 라인에 의해 발생된 임피던스를 매칭하며, 이러한 동축 라인 임피던스는 주파수들 중에서 그것의 동작 주파수에서 안테나 부재의 임피던스에 매칭된다.

전술한 바와 같이, 안테나 코어(12)에 삽입되기 이전에 하나의 유닛으로 조 립되며, 라미네이트 보드(30)는 상기 동축 라인(16-18)에 고정된다. 보드(30)를 통합된 부분으로 포함시켜 피드 구조를 단일의 부품으로 형성하는 것은 실질적으로 안테나의 조립 비용을 줄인다. 즉, 피드 구조의 도입이 두 움직임으로 형성될 수 있다: (i) 단일의 피드 구조를 보어(12B) 안으로 슬라이딩시키기 및 (ii) 실드(16)의 노출된 근위 단부 둘레에 도전성 페룰(ferrule) 또는 와셔(21; washer)를 끼워맞추기. 상기 페룰은 실드 부품(16) 상의 푸시 피트(push fit)이거나 실드 상에 크림핑(crimping)된다. 코어에 피드 구조가 삽입되기 이전에, 바람직하게는 솔더 접착제(solder paste)가 코어(12)의 원위 단부면(12D) 및 보어(12B)의 각각의 단부들에 대략 인접한 플레이팅(22) 상에 적용된다. 따라서, 상기 (i) 및 (ii) 단계들 완성 이후, 상기 조립체는, 솔더 리플로우 오븐(solder reflow oven)을 통과하거나, 단일 솔더링 단계로서 레이저 솔더링(laser soldering), 유도 솔더링(inductive soldering) 또는 에어 솔더링(air soldering)과 같은 대안적인 솔더링 공정들을 겪게 된다.

실드(16)의 노출된 근위 단부에서의 부속품으로서 지칭된 와셔(21)는 다양한 형상들일 수 있으며 안테나가 연결되는 구조에 의존한다. 특히, 와셔의 형상과 크기들은 안테나에 연결될 장비의 그라운드 컨덕터들과 일치하게 다양화될 수 있으며, 이때 그러한 컨덕터들은 표준 동축 커넥터 키트(standard coaxial connector kit), 인쇄회로보드 층, 또는 도전성 평면 등을 포함할 수 있다.

피터 실드 상의 돌기들(16T)은 또한 조립 상태에서 피더 및 라미네이트 보드(30)를 코어(12)에 대하여 중앙배치하는 것을 돕는다. 보드(30)의 원주 및 근위 표면들 상의 컨덕터들(a), 및 코어의 원위면(12D) 상의 금속피막된 컨덕터들(b) 사이에 형성된 솔더 브릿지들(solder bridges), 그리고, 컨덕터들 자체의 형상들은, 보드가 정확하게 코어 상에 배치되었을 때 리플로우 솔더링(reflow soldering) 도중 균형잡힌 회전 메니스커스력(rotational meniscus force)들을 제공하도록, 형성된다.

도 9 및 10을 참조하면, 본 발명에 따른 제2 유전체-로드 안테나는, 실린더형의 세라믹 코어(12)의 실린더형 외측 표면 상에 플레이팅된 네 개의 축방향으로 동축연장된 나선형 트랙들(10A, 10B, 10C, 10D)을 갖는 안테나 부재 구조를 구비한다.

상기 코어는, 원위 단부면(12D)으로부터 근위 단부면(12P)까지 코어(12)를 관통연장하는 보어(12B) 형상의 축방향 통로를 갖는다. 이들 두 면들은 코어의 중심축에 직교하는 평면들이다. 도전성 관형 외측 실드(16), 절연층(17) 및 절연층(17)에 의해 실드로부터 절연된 길다란 내부 컨덕터(18)를 구비한 동축의 트랜스미션 라인(transmission line)이, 상기 보어(12B) 내에 수용된다. 상기 실드(16)는 두 개의 단부를 갖는데, 이들은 그 두 단부 사이에 배치되는 실드 부분보다 더 큰 직경을 갖는다. 더 작은 직경을 갖는 실드(16)의 일부분과 보어의 벽 사이에는 에어 갭(19; air gap)이 존재한다.

실드(16), 내부 컨덕터(18) 및 절연층(17)의 조합은 미리결정된 특성의 임피던스의{여기서는, 50 ohms} 피더(feeder)를 구성하며, 이러한 피더는, 안테나 부재들(10A 내지 10D)을 안테나가 연결되어질 장치의 라디오주파수(RF) 회로에 연결하 기 위해, 안테나 코어(12)를 통과한다. 안테나 부재들(10A 내지10D)과 안테나 사이의 연결들은, 나선형 트랙들(10A 내지 10D)과 관련된 도전성 연결부들을 통하여 이루어지며, 이러한 연결부들은 코어(12)의 원위 단부면(12D) 상에 플레이팅된 반경방향 트랙들(10AR, 10BR, 10CR, 10DR)로서 형성되며, 이들 트랙들은 각각, 각각의 나선형 트랙의 원위 단부로부터 보어(12B)의 단부에 인접한 위치까지 연장된다.

안테나 부재들(10A 내지 10D)의 다른 단부들은, 코어(12)의 근위 단부를 둘러싸는 플레이팅된 슬리브 형상을 갖는, 공통의 실질적인 그라운드 컨덕터(20)에 연결된다. 이러한 슬리브(20)는 다시, 이하에서 기술되는 바와 같이, 피드 구조의 실드(16)에 연결된다.

네 개의 나선형 안테나 부재들(10A 내지 10D)은 다른 길이들을 가지며, 두 부재 10B, 10D는 다른 두 부재 10A, 10C보다 더 길다. 이는, 슬리브(20)의 림(20U; rim)이 코어의 근위 단부면(12P)로부터 다양한 거리를 갖기 때문이다. 안테나 부재들 10A 및 10C가 슬리브(20)에 연결되는 곳에서, 상기 림(20U)은, 안테나 부재들 10B 및 10D가 슬리브(20)에 연결되는 곳에서보다, 근위면(12P)으로부터 더 좀더 멀다.

코어의 근위 단부면(12P)은 플레이팅되며, 그렇게 형성된 컨덕터(22)는 아래에서 기술하는 바와 같이, 근위 단부면(12P)에서 실드 컨덕터(16)의 노출된 부분(16E)에 연결된다. 피드 구조의 도전성 슬리브(20), 플레이팅(22) 및 외측 실드(16)는 함께, 설치시 안테나가 연결되는 장치로부터의 안테나 부재 구조의 동상 고립(common mode isolation)을 제공하는 밸런(balun)을 형성한다.

안테나 부재들(10A 내지 10D)의 다른 길이들로 인하여, 안테나가 주기적으로 극성화되는 신호들에 민감해지는 공진모드에서 동작할 때, 더 긴 부재들(10B, 10D)에서의 전류들과 더 짧은 부재들(10A, 10C)에서의 전류들 사이에 위상차가 발생한다. 이러한 모드에서, 전류들은, 한편으로는, 내부 피드 컨덕터(18)에 연결된 부재들인 10C 및 10D 사이의 림(20U) 둘레를 따라 흐르며, 다른 한편으로는, 실드(16)에 연결된 부재들 10A 및 10B 사이의 림(20U) 둘레를 따라 흐르며, 이때, 슬리브(20) 및 플레이팅(22)은 안테나 부재들(10A-10D)로부터 코어의 근위 단부면(12P)으로 전류들이 흐르는 것을 방지하는 트랩(trap)으로서 작용한다.

상기 피드 구조는 안테나 부재 구조로 또는 안테나 부재 구조로부터 신호들을 단순히 전달하는 것과는 다른 기능들을 수행한다. 우선, 전술한 바와 같이, 피드 구조의 연결 포인트에서의 동상 고립(common-mode isolation)을 안테나 부재 구조에 제공하도록, 슬리브(20)와 함께 실드 컨덕터(16)가 작용한다. 보어(12B)의 치수들과 함께 코어의 근위 단부면(12P) 상에서의 플레이팅(22)과의 연결과 안테나 부재 연결부들(10AR, 10BR)에의 연결 사이의 실드 컨덕터의 길이, 및 실드(16)와 보어의 벽 사이의 공간을 채우는 물질의 유전 상수(dielectric constant)는, 실드(16)의 전기적 길이(electrical length)가 적어도 대략 안테나의 요구되어지는 공진 모드 주파수의 1/4 파장(quarter wavelength)이되도록 하는 것이며, 그리하여 도전성 슬리브(20), 플레이팅(22) 및 실드(16)의 조합은 피드 구조가 안테나 부재 구조에 연결되는 지점에서 안정된 전류들을 촉진시키게 된다.

피드 구조의 실드(16)를 둘러싸는 에어 갭(19; air gap)이 있다. 코어(12)의 유전 상수보다 더 낮은 유전 상수의 상기 에어 슬리브(air sleeve)는 실드(16)의 전기적 길이에 대한 코어(12)의 효과를 감소시키며, 따라서, 실드(16)의 외측과 관련된 어떠한 종방향 공진(longitudinal resonance)에 대한 효과를 감소시킨다. 요구되는 동작 주파수와 관련된 공진 모드는 반경방향으로 즉 횡방향으로 연장된 실린더형의 코어 축의 전압 이중극(voltage dipole)들에 의해 특징되기 때문에, 요구되어지는 공진 모드에 대한 낮은 유전 상수의 슬리브(19)의 효과는, 적어도 바람직한 본 실시예에서는, 코어의 두께보다 상당히 작은 슬리브 두께로 인하여, 작다. 따라서, 실드(16)와 관련된 선형(linear) 공진 모드가 원해지는 공진 모드로부터 분리되도록 하는 것이 가능하다.

안테나는 500 MHz 또는 그 이상의 주요 공진 주파수를 가지며, 이러한 공진 주파수는, 안테나 부재들의 실질적인 전기적 길이와, 덜 하지만 그것들의 폭에 의해 결정된다. 주어진 공진 주파수에 대해, 상기 부재들의 그 길이들은 또한 코어 물질의 상대적 유전 상수에 의존하며, 안테나의 크기들은 에어-코어(air-cored) 쿼드리파일러 안테나에 대해 실질적으로 감소된다.

안테나 코어(12)의 바람직한 하나의 물질은 지르코늄-주석-티탄산염(zirconium-tin-tinanate)에 기초한 물질이다. 이러한 물질은 앞서 언급한 상대적 유전 상수가 36이며 또한 여러 온도에서의 크기적 그리고 전기적 안정성으로 유명하다. 유전적 손실(dielectric loss)은 무시할 만하다. 상기 코어는 압출(extrusion) 또는 프레싱(pressing)에 의해 제조될 수 있다.

전술한 제1 안테나의 경우와 마찬가지로, 상기 안테나는 1575 MHz에서 L-밴 드 GPS 수용에 특히 적합다. 이러한 경우에, 상기 코어는 대략 10 mm의 직경을 가지며 종방향으로 연장된 안테나 부재들(10A - 10D)은 평균하여 대략 12 mm의 종방향 폭(족, 중심축에 평행한)을 갖는다. 1575 MHz에서, 전도성 슬리브(20)의 길이는 전형적으로 5 mm의 영역에 있다. 안테나 부재들(10A 내지10D)의 정확한 크기들은, 요구되는 위상차(phase difference)가 얻어질 때까지 고유값 지연 측정들(eigenvalue delay measurements)을 수행함으로써 트라이얼 앤드 에러(trial and error)에 기초한 설계 단계에서 결정될 수 있다. 보어(12B) 내의 피드 구조의 직경은 2 mm의 영역에 있다.

피드 구조의 추가적 상세 구조를 설명한다. 도 9, 10, 11A 및 11B를 참조하면, 상기 피드 구조는 동축의 50 ohm 라인(16, 17, 18)과 이러한 라인의 원위 단부에 연결된 평평한 라미네이트 보드(30)의 조합을 포함한다. 상기 라미네이트 보드 또는 인쇄회로보드(30; PCB)는 코어(12)의 원위 단부면에 대향하여 면접촉으로 평탄하게 놓여진다. 상기 PCB(30)의 최대 크기는, 상기 PCB(30)가 완전히 코어(12)의 원위 단부면(12D)의 원주 내에 배치되도록, 코어(12)의 직경보다 더 작다.

상기 PCB(30)는 대향하는 두 쌍의 측방으로 연장된 아암들(30A, 30B, 30C, 30D)을 갖는 교차 형상이다. 아암 30A 및 30B는 아암 30C 및 30D보다 더 짧다. 특히 도 11a를 참조하면, PCB(30)의 아암 30A는 코어(12)의 반경방향 트랙 10AR 및 10BR 위에 배치된다. PCB(30)의 아암 30B는 코어(12)의 반경방향 트랙 10CR 및 10DR 위에 배치된다. PCB는 동축의 피더 구조의 내부 컨덕터(18)를 수용하는 중심홀(32)을 갖는다.

인덕턴스를 형성하는 구리 트랙(52TR)은 상기 홀(32)로부터 상기 아암(30B)으로 연장된다. 상기 트랙(32TR)은 동축의 피드 구조의 내부 부품(18)에 솔더링된다. 상기 트랙(52TR)은 분할되어 상기 아암(30B)의 모서리로 연장되는 두 개의 수직 트랙들을 형성하며, 상기 모서리에서 상기 트랙들은 PCB(30)의 하측으로 하방연장된 플레이팅되어진 바이어들(30V; vias)에 연결된다. 도 11b를 참조하면, 상기 바이어들(30V)은 PCB(30) 하측의 구리 패드들(30BP)에 연결된다. 상기 패드들(30BP)은 반경방향 트랙들(30CR, 30DR)에 인접배치되며 거기에 솔더링된다. 제2 트랙(52CR)은 또한 아암(30A) 측으로 연장되며, 그곳에서 상기 트랙은 원형 패드(52C)를 형성한다.

상기 PCB(30)는 아암들 30C 및 30D 방향으로 중심홀(32)의 측면 각각에 배치된 추가적인 두 개의 홀들(34)을 갖는다. 상기 홀들은, 상기 동축 라인의 실드(16)의 부분을 형성하며 실드 몸체로부터 연장된 두 개의 러그들(16L; lugs)을 수용하도록 배열된다. 상기 홀들(34)은 상기 PCB(30)의 상부 및 하부 면들 상에서 관형의 구리 패드들(34P)에 의해 둘러싸인다. 상기 러그들(16L)은 상기 패드들(34P)에 솔더링된다. PCB(30)의 하부면 상의 패드들(34P)은 PCB(30)의 아암(30A)의 하측을 커버하는 구리 그라운드 평면(59)에 연결된다. 상기 구리 그라운드 평면(59)은 반경방향 트랙들 10AR 및 10BR에 솔더링된다.

상기 PCB(30)에서의 상기 원형 패드(52C) 및 상기 구리 그라운드 평면(59)은 션트 패드 커패시터(shunt pad capacitor)를 형성한다. 내부 컨덕터(18)와 반경방향 트랙들(10AR, 10BR) 사이의 상기 트랙(52TR)은 직렬 인덕턱스(series inductance)로 행동한다. 상기 션트 커패시턴스 및 직렬 임피던스는 상기 동축 라라인(6 내지 18)과 안테나의 안테나 부재 구조 사이에서 매칭 네트워크(matching network)를 형성한다. 상기 션트 커패시턴스 및 직렬 임피던스는 함께, 그것의 원위 단부에서{안테나에 연결되는 지점에서 50 ohm을 갖는 라디오주파수 회로에 연결될 때} 동축 라인(16, 17, 18)에 의해 제공되는 임피던스를 작동 주파수(들)에서 안테나 부재 구조의 임피던스에 매칭한다.

제2 안테나의 변형인 도 12a 및 12b를 참조하면, 매칭 네트워크의 션트 커패시턴스는 PCB(30)의 상면에서 맞물려진 메탈라이징 트랙들(interdigitated metallised tracks)과 같은 맞물려진 커패시터 형상이다. 두 개의 바이어들(61)은 PCB(30) 하측의 구리 그라운드 평면(59)로부터 PCB(30)의 상면으로 연장된다. 상기 바이어들은 상기 아암(30A)의 길이방향으로 연장된 5개의 핑거(finger) 또는 디지트(digit)를 정의하는 구리 코팅(63)과 연결된다. 내부 컨덕터(18) 및 안테나 부재들(10C, 10D)과 상호연결되는 상기 트랙은 두 개의 평행한 좁은 트랙(60TR, 62TR)로 분할되며, 이들 트랙들은 중심 컨덕터(18)와의 연결부로부터 코어 상의 반경방향 트랙들(10CR, 10DR)과의 연결부들까지 연장된다. 반대방향으로 배치된 트랙들(60CR, 62CR)은, 내부 컨덕터(18)를, 트랙들 60CR, 62CR의 연장부들(66) 및 맞물린 구리 코팅(63)에 의해 형성된 두 개의 분리된 맞물려진 커패시터들에 연결한다. 트랙들 60TR과 62TR 각각은, 레이저 식각된 도전성 튜닝 영역(64; tuning area)을 가지며 또한 손가락형상의 코팅(63)과의 용량적 상호작용(capacitive interaction)을 위한 두 개의 디지트들(66)을 갖는다. 상기 튜닝 영역들(64)은 보드의 하측 상 에서 그라운드 컨덕터와의 용량적 상호작용으로 조절가능한 커패시터들을 형성한다.

상기 피더 구조는 안테나 코어(12)에 삽입되기 이전에 하나의 유닛으로 조립되며, 이때 라미네이트 보드(30)는 상기 동축 라인(16-18)에 고정되어 있다. 보드(30)를 통합된 부분으로 포함시켜 피드 구조를 단일의 부품으로 형성하는 것은 실질적으로 안테나의 조립 비용을 줄인다. 즉, 피드 구조의 도입이 두 움직임으로 형성될 수 있다: (i) 단일의 피드 구조를 보어(12B) 안으로 슬라이딩시키기 및 (ii) 실드(16)의 노출된 근위 단부 둘레에 도전성 페룰(ferrule) 또는 와셔(21; washer)를 끼워맞추기. 상기 페룰은 실드 부품(16) 상의 푸시 피트(push fit)이거나 실드 상에 크림핑(crimping)된다. 코어에 피드 구조가 삽입되기 이전에, 바람직하게는 솔더 접착제(solder paste)가 코어(12)의 원위 단부면(12D) 및 보어(12B)의 각각의 단부들에 대략 인접한 플레이팅(22) 상에 적용된다. 따라서, 상기 (i) 및 (ii) 단계들 완성 이후, 상기 조립체는, 솔더 리플로우 오븐(solder reflow oven)을 통과하거나, 단일 솔더링 단계로서 레이저 솔더링(laser soldering), 유도 솔더링(inductive soldering) 또는 에어 솔더링(air soldering)과 같은 대안적인 솔더링 공정들을 겪게 된다.

실드(16)의 노출된 근위 단부에서의 부속품으로서 지칭된 와셔(21)는 다양한 형상들일 수 있으며 안테나가 연결되는 구조에 의존한다. 특히, 와셔의 형상과 크기들은 안테나에 연결될 장비의 그라운드 컨덕터들과 일치하게 다양화될 수 있으며, 이때 그러한 컨덕터들은 표준 동축 커넥터 키트(standard coaxial connector kit), 인쇄회로보드 층, 또는 도전성 평면 등을 포함할 수 있다.

보드(30)의 모서리들에 배치된 컨덕터들 및 코어의 원위면(12D) 상에 배치된 금속피막 컨덕터들 사이에 형성되는 솔더 브릿지(solder bridge)들은, 전술한 바와 같이, 보드가 정확하게 코어 상에 배치되었을 때 리플로우 솔더링(reflow soldering) 도중 균형잡힌 회전 메니스커스력(rotational meniscus force)들을 제공하도록 형성된다.

대안적인 실시예(미도시)에서는, 동축 라인의 실드(16)는 어떠한 연결 러그들을 구비하지 않는 대신에 보드(30) 하측의 도전체층 부분을 받치는 나팔형의(flared) 또는 스웨지된(swaged) 원위 단부를 갖는다. 상기 도전체층은, 가열시 스웨지되는 단부와의 솔더 연결을 제공하는 솔더 코팅을 갖는다. 상기 스웨지 단부는 보어(12B)의 원위 단부의 모서리따진 원주(도 4 참조) 상에 안착된다.

본 발명의 다른 실시예가 도 13a 및 13b에 도시된다. PCB(30)는 제1 실시예의 PCB(30)과 전체적으로 동일한 형상이나, 구리 제작이 수정되며, 션트 커패시턴스는 인쇄회로 패드 커패시터(printed circuit pad capacitor) 또는 맞물린 커패시터(interdigitated capacitor)가 아닌 분리된 칩 커패시터(70; chip capacitor)로 제공된다. 더욱이, 인덕터를 형성하기 위해 관통홀(32)로부터 안테나 코어(12) 상의 반경방향 트랙들(10CR, 10DR)로 연장된 트랙(52TR)은, 더 넓으며, 또한 그것의 반경방향의 연장부를 따라 네 개의 홈(72)을 형성한다. 상기 트랙(52TR)의 수직 연장부들은 아암 30B의 세 개의 외측면과 만나도록 외측으로 연장된다. 이러한 트랙(52TR) 부분에 두 개의 홈(74)이 있다. 상기 홈들(72, 74)은 레이저 식각되거나 확장되어 매칭 네트워크를 정렬시킬 수 있다. 세 개의 플레이팅된 바이어(30V)는 상기 트랙 52TR을 코어(2)의 원위 단부면 상의 반경방향 트랙들(10CR, 10DR)에 연결한다.

상기 트랙 52CR은 분리된 커패시터(70)에서 종결되며, 상기 커패시터(70)는 다시 아암 30A 상의 구리층(33L)에 연결된다. 상기 구리층(33L)은 바이어들(30V)에 의해 그곳에서 아암 30A의 하측으로 연결된다.

상기 아암 30A의 하측은 구리층으로 코팅되며, 상기 구리층은, 실드(16)의 그라운드 연결부를 형성하는 패드(34P)에 연결된다. 도전성 루프(34L)는, 두 개의 패드(34P)를, 아암(30A) 하측의 도전 영역으로부터 중심홀(32)의 반대측으로 연결한다.

아암 30B의 하측은 또한, 반경방향 트랙들(10CR, 10DR)에 솔더링되는 패드를 형성하기 위해, 구리층으로 코팅된다. 본 실시예의 층패턴들은 피드 컨덕터(18)로 흐르는 그리고 피드 컨덕터(18)로부터 흐르는 전류들의 분배를 촉진한다. 이러한 방식으로, 안테나 성능은 코어(12) 상의 PCB(30)의 배치의 변화들에 덜 민감하게 된다.

Claims (36)

1. 200MHz를 초과하는 주파수에서의 동작을 위한 유전체-로드 안테나(dielectrically loaded antenna)에 있어서,

   5보다 더 큰 상대적 유전상수를 가지며, 횡방향으로 연장된 두 개의 단부면들, 및 상기 단부면들 사이에서 종방향으로 연장된 하나의 측면을 갖는, 고체 물질로 이루어진 전기적 절연성의 코어;

   상기 코어의 상기 측면 상에 또는 상기 코어의 상기 측면에 인접하여 배치되며, 상기 단부면들의 일 단부면으로부터 상기 단부면들의 타 단부면으로 연장된 적어도 한 쌍의 길다란 도전성 안테나 부재들을 포함하는, 3차원의 안테나 부재 구조;

   상기 한 쌍의 안테나 부재들 중 어느 하나 및 다른 하나 각각에 결합된 제1 및 제2 피드 연결 컨덕터들; 및

   상기 코어의 상기 일 단부면에 배치된 라미네이트 보드 형상의 임피던스 매칭 영역;을 포함하며,

   상기 라미네이트 보드는 상기 안테나 부재들과 가로질러 결합되는 션트 커패시턴스를 제공하는, 유전체-로드 안테나.
2. 제1항에 있어서,

   상기 매칭 영역은, 상기 커패시턴스와 상기 한 쌍의 안테나 부재들 중 하나 사이에 결합된 직렬 인덕턴스를 더 포함하며,

   상기 코어는 실린더형이며,

   상기 한 쌍의 안테나 부재들은, 상기 일 단부면으로부터 상기 실린더형의 측면으로 각각 연장된 도전성 나선형 트랙들을 포함하며,

   상기 안테나 부재 구조는, 상기 코어를 둘러싸며, 상기 코어의 일 단부면으로부터 이격된 위치들에 있는 상기 안테나 부재들의 단부들을 연결하는, 링크 컨덕터를 포함하는, 유전체-로드 안테나.
3. 제2항에 있어서,

   상기 유전체-로드 안테나는, 상기 안테나 부재 구조에 의해 제공되는 소스 임피던스(source impedence)보다 더 큰 임피던스 특성을 갖는 트랜스미션 라인 영역을 포함하는 피드 구조를 포함하며,

   상기 트랜스미션 라인 영역은, 일 단부면으로부터 다른 단부면까지 코어를 관통하는 통로 내에 수용되는, 유전체-로드 안테나.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 라미네이트 보드는, 횡방향으로 연장되며,

   트랜스미션 라인 피더(feeder)가 상기 라미네이트 보드에 고정되며 상기 라미네이트 보드에 대해 수직으로 연장되며,

   상기 라미네이트 보드는, 하나의 절연층과, 상기 절연층의 반대측 면들 상에서 병렬로 배치된 제1 및 제2 도전층들을 포함하며,

   상기 절연층은 세라믹 물질을 포함하며,

   상기 절연층의 상대 유전상수는 5 이상인, 유전체-로드 안테나.
5. 200MHz를 초과하는 주파수에서의 동작을 위한 백화이어 유전체-로드 안테나(backfire dielectrically loaded antenna)에 있어서,

   5보다 더 큰 상대적 유전상수를 가지며, 축방향의 근위면 및 원위면과 실린더형의 측면을 갖는, 고체 물질로 이루어진 전기적으로 절연성의 코어;

   상기 코어의 상기 측면 상에 또는 상기 코어의 상기 측면에 인접하여 배치되며 상기 코어의 상기 원위면으로부터 상기 근위면 측으로 각각 연장된 적어도 한 쌍의 길다란 도전성의 안테나 부재들을 포함하는, 3차원의 안테나 부재 구조; 및

   일단에서 상기 한 쌍의 안테나 부재들 중 어느 하나에 결합된 제1 컨덕터와 상기 한 쌍의 안테나 부재들 중 다른 하나에 결합된 제2 컨덕터를 구비한 트랜스미션 라인 영역과, 상기 트랜스미션 라인 영역의 상기 일단과 관련하여, 적어도 하나의 리액티브 매칭 부재(reactive matchinh element)를 포함하는 라미네이트 보드 형상의 매칭 영역(matching section)을 포함하는 피드 구조;를 포함하는, 백화이어 유전체-로드 안테나.
6. 제5항에 있어서,

   상기 라미네이트 보드는, 상기 코어의 축에 대해 수직으로 배치되는, 백화이어 유전체-로드 안테나.
7. 제5항에 있어서,

   상기 라미네이트 보드는, 상기 보드의 적어도 하나의 도전층에 의해 형성된 적어도 하나의 리액티브 매칭 부재를 포함하는, 백화이어 유전체-로드 안테나.
8. 제5항에 있어서,

   상기 라미네이트 보드는, 적어도 하나의 덩어리진(lumped) 리액티브 매칭 부재를 포함하며,

   상기 덩어리진(lumped) 리액티브 매칭 부재는, 상기 보드의 도전 패드들 상에 설치된 하나의 커패시터를 포함하며,

   상기 리액티브 부재는, 상기 한 쌍의 안테나 부재들과 가로질러 연장되는 션트 리액턴스(shunt reactance)이며, 그리고/또는 인덕티브 매칭 부재인, 백화이어 유전체-로드 안테나.
9. 제8항에 있어서,

   상기 매칭 영역은, 상기 션트 리액턴스와 상기 한 쌍의 안테나 부재들 중 하나 사이에서 또는 상기 션트 리액턴스와 상기 트랜스미션 라인 영역의 컨덕터들 중 하나 사이에서 직렬로 연결되는 하나의 리액턴스를 포함하는, 제2 리액티브 부재를 포함하는, 백화이어 유전체-로드 안테나.
10. 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 트랜스미션 라인 영역은 동축 피드 라인인, 백화이어 유전체-로드 안테나.
11. 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 안테나 부재 구조는, 상기 코어의 측면 상에 또는 상기 측면과 인접하여 배치되며 상기 코어의 상기 원위면으로터 상기 근위면 방향으로 연장된, 적어도 두 쌍의 길다란 도전성 안테나 부재를 포함하며,

    상기 제1 트랜스미션 라인 컨덕터는, 상기 두 쌍 각각의 어느 하나의 안테나 부재에 결합되며,

    상기 제2 트랜스미션 라인 컨덕터는, 상기 두 쌍 각각의 다른 하나의 안테나 부재에 결합되며,

    상기 리액티브 매칭 부재는, 상기 두 쌍 각각의 안테나 부재들 사이에서 션트 부재(shunt element)로서 결합되는, 백화이어 유전체-로드 안테나.
12. 유전체-로드 안테나(dielectrically loaded antenna)의 절연성 코어 내의 통로에 슬라이딩 설치되기 위한 단일의 안테나 피드 구조에 있어서,

    상기 피드 구조는,

    상기 코어의 통로 내로 삽입되기 위한, 일정 길이의 트랜스미션 라인; 및

    트랜스미션 라인의 원위 단부로부터 외측으로 연장된 라미네이트 보드;로 이루어진 단일의 조합을 포함하며,

    상기 라미네이트 보드는,

    상기 통로의 일 단부에 인접한 상기 안테나 코어 상의 컨덕터에의 연결을 위해 근위 배치된 전도성 부분을 구비하며, 근위 배치된 전도성 표면은 상기 트랜스미션 라인의 컨덕터와 전기적으로 연결되는, 단일의 안테나 피드 구조.
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