KR101415749B1 - 이중 대역 안테나 - Google Patents
이중 대역 안테나 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101415749B1 KR101415749B1 KR1020140017694A KR20140017694A KR101415749B1 KR 101415749 B1 KR101415749 B1 KR 101415749B1 KR 1020140017694 A KR1020140017694 A KR 1020140017694A KR 20140017694 A KR20140017694 A KR 20140017694A KR 101415749 B1 KR101415749 B1 KR 101415749B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- line
- slot
- port
- radiation patch
- ground plane
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
- H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
- H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
- H01Q5/314—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors
- H01Q5/335—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors at the feed, e.g. for impedance matching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
- H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
- H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
- H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
- H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
-
- 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
- H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/10—Resonant slot antennas
- H01Q13/106—Microstrip slot 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
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
- H01Q9/0421—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with a shorting wall or a shorting pin at one end of the element
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
Abstract
본 발명은 이중 대역 안테나에 관한 것이다. 본 발명의 이중 대역 안테나는 접지면, 접지면을 형성하는 모서리들 중 하나를 기준으로 접지면의 상단에 위치하고, 단락핀들을 통해 접지면과 연결된 방사패치, 모서리를 형성하는 제 1 라인을 기준으로 위치한 제 1 출력 단자, 및 모서리를 형성하고, 제 1 라인과 다른 제 2 라인을 기준으로 위치한 제 2 출력 단자를 포함하고, 접지면에 제 1 슬롯이 형성되고, 방사패치에 제 2 슬롯이 형성된다.
Description
본 발명은 안테나 시스템에 관한 것으로서, 특히 두 개의 출력 단자들 간의 격리도가 높은 이중 대역 안테나에 관한 것이다.
안테나는 공간에 변조된 교류 전압을 전자기파 형태로 대기 중에 방사하거나 반대로 수신하는 기기이다. 통신 기술의 발전과 신호 송수신 성능 향상을 위해 일예로, 휴대용 기기는 하나의 안테나로 여러 주파수 대역의 신호를 처리할 수 있게 되었다.
하지만, 하나의 안테나에서 여러 주파수 대역의 신호를 처리하기 위해서는 휴대용 기기는 듀플렉서 또는 커플러 같이 주파수를 분배하는 소자를 추가로 필요로 한다. 하지만, 휴대용 기기에서 주파수를 분배하는 소자를 사용하지 않으면, 안테나를 통해 전송되는 서로 다른 주파수 대역의 신호들 간의 커플링으로 인해 오동작이 발생하는 문제점을 갖는다.
본 발명의 목적은 서로 다른 주파수 대역의 신호들 간의 격리도를 향상시킨 이중 대역 안테나를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 분배하는 소자를 제거할 수 있는 이중 대역 안테나를 제공함에 있다.
본 발명에 따른 이중 대역 안테나는 접지면, 상기 접지면을 형성하는 모서리들 중 하나를 기준으로 상기 접지면의 상단에 위치하고, 단락핀들을 통해 상기 접지면과 연결된 방사패치, 상기 모서리를 형성하는 제 1 라인을 기준으로 위치하고, 제 1 주파수 대역의 신호를 출력하는 제 1 출력 단자, 및 상기 모서리를 형성하고, 상기 제 1 라인과 다른 제 2 라인을 기준으로 위치하고, 상기 제 1 주파수 대역과 다른 제 2 주파수 대역의 신호를 출력하는 제 2 출력 단자를 포함하고, 상기 제 1 주파수 대역의 신호와 상기 제 2 주파수 대역의 신호 간에 커플링을 방지하기 위해 상기 접지면에 제 1 슬롯을 형성하고, 상기 방사패치에 제 2 슬롯을 형성한다.
이 실시예에 있어서, 상기 제 1 슬롯은 상기 방사패치의 하단에 위치하고, L자 형태를 갖는다.
이 실시예에 있어서, 상기 제 1 슬롯은 상기 제 2 라인에 평행하고, 상기 제 1 라인부터 형성되는 제 1 슬롯 라인, 및 상기 제 1 슬롯 라인의 끝단에 수직으로 연결되고, 상기 제 2 라인에 평행한 제 2 슬롯 라인을 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 제 2 슬롯은 T자 형태를 갖는다.
이 실시예에 있어서, 상기 제 2 슬롯은 상기 제 2 라인에 평행하고, 상기 방사패치에서 상기 제 1 라인에 대각선 방향으로 위치한 제 3 라인부터 형성되는 제 1 슬롯 라인, 및 상기 제 1 슬롯 라인 상에서 수직으로 연결된 제 2 슬롯 라인을 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 제 1 출력 단자는 상기 제 1 라인을 기준으로 위치한 제 1 포트 라인, 및 상기 제 1 포트 라인을 통해 입력된 신호를 출력하는 제 1 포트를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 제 2 출력 단자는 상기 제 2 라인을 기준으로 위치한 제 2 포트 라인, 및 상기 제 2 포트 라인을 통해 입력된 신호를 출력하는 제 2 포트를 더 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 제 1 포트는 상기 방사패치를 기준으로 수직 방향으로 위치하고, 상기 제 2 포트는 상기 방사패치를 기준으로 수평 방향으로 위치한다.
이 실시예에 있어서, 상기 접지면과 상기 방사패치는 사각형의 형태를 갖는다.
본 발명의 이중 대역 안테나는 접지면, 상기 접지면을 형성하는 모서리들 중 하나를 기준으로 상기 접지면의 상단에 위치하고, 단락핀들을 통해 상기 접지면과 연결된 방사패치, 상기 모서리를 형성하는 제 1 라인을 기준으로 위치한 제 1 포트 라인, 상기 제 1 포트 라인을 통해 입력된 제 1 주파수 대역의 신호를 출력하는 제 1 포트, 상기 모서리를 형성하고, 상기 제 1 라인과 다른 제 2 라인을 기준으로 위치한 제 2 포트 라인, 및 상기 제 2 포트 라인을 통해 입력된 상기 제 1 주파수 대역과 다른 제 2 주파수 대역의 신호를 출력하는 제 2 포트를 포함하고, 상기 제 1 주파수 대역의 신호와 상기 제 2 주파수 대역의 신호 간에 커플링을 방지하기 위해 상기 접지면에 제 1 슬롯을 형성하고, 상기 방사패치에 제 2 슬롯을 형성한다.
이 실시예에 있어서, 상기 제 1 슬롯은 상기 방사패치의 하단에 위치하고, L자 형태를 갖는다.
이 실시예에 있어서, 상기 제 1 슬롯은 상기 제 2 라인에 평행하고, 상기 제 1 라인부터 형성되는 제 1 슬롯 라인, 및 상기 제 1 슬롯 라인의 끝단에 수직으로 연결되고, 상기 제 2 라인에 평행한 제 2 슬롯 라인을 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 제 2 슬롯은 T자 형태를 갖는다.
이 실시예에 있어서, 상기 제 2 슬롯은 상기 제 2 라인에 평행하고, 상기 방사패치에서 상기 제 1 라인에 대각선 방향으로 위치한 제 3 라인부터 형성되는 제 1 슬롯 라인, 및 상기 제 1 슬롯 라인 상에서 수직으로 연결된 제 2 슬롯 라인을 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 제 1 포트는 상기 방사패치를 기준으로 수직 방향으로 위치하고, 상기 제 2 포트는 상기 방사패치를 기준으로 수평 방향으로 위치한다.
이 실시예에 있어서, 상기 접지면과 상기 방사패치는 사각형의 형태를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 이중 대역 안테나를 예시적으로 도시한 도면,
도 2는 도 1에 도시된 이중 대역 안테나에서 확대된 방사패치 하단의 구조를 예시적으로 도시한 도면,
도 3은 도 1에 도시된 이중 대역 안테나에서 확대된 방사패치의 구조를 예시적으로 도시한 도면,
도 4는 도 1에 도시된 제 1 슬롯이 형성된 절연체의 평면을 예시적으로 도시한 도면,
도 5는 도 1에 도시된 제 2 슬롯이 형성된 방사패치의 평면을 예시적으로 도시한 도면,
도 6a와 도 6b는 도 1 에 도시된 이중 대역 안테나에서 제 1 출력 단자를 통해 신호를 전송할 때 전류 흐름을 예시적으로 도시한 도면,
도 7a와 도 7b는 도 1에 도시된 이중 대역 안테나에서 제 2 출력 단자를 통해 신호를 전송할 때 전류 흐름을 예시적으로 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 다이플렉서 기능을 갖는 이중 대역 안테나를 예시적으로 도시한 도면,
도 9는 도 1에 도시된 이중 대역 안테나의 S-파라미터들을 도시한 그래프,
도 10은 도 1에 도시된 이중 대역 안테나를 사용한 방사 패턴을 예시적으로 도시한 그래프, 및
도 11은 도 1에 도시된 이중 급전 이중 대역 안테나를 사용한 방사 패턴을 예시적으로 도시한 그래프이다.
도 2는 도 1에 도시된 이중 대역 안테나에서 확대된 방사패치 하단의 구조를 예시적으로 도시한 도면,
도 3은 도 1에 도시된 이중 대역 안테나에서 확대된 방사패치의 구조를 예시적으로 도시한 도면,
도 4는 도 1에 도시된 제 1 슬롯이 형성된 절연체의 평면을 예시적으로 도시한 도면,
도 5는 도 1에 도시된 제 2 슬롯이 형성된 방사패치의 평면을 예시적으로 도시한 도면,
도 6a와 도 6b는 도 1 에 도시된 이중 대역 안테나에서 제 1 출력 단자를 통해 신호를 전송할 때 전류 흐름을 예시적으로 도시한 도면,
도 7a와 도 7b는 도 1에 도시된 이중 대역 안테나에서 제 2 출력 단자를 통해 신호를 전송할 때 전류 흐름을 예시적으로 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 다이플렉서 기능을 갖는 이중 대역 안테나를 예시적으로 도시한 도면,
도 9는 도 1에 도시된 이중 대역 안테나의 S-파라미터들을 도시한 그래프,
도 10은 도 1에 도시된 이중 대역 안테나를 사용한 방사 패턴을 예시적으로 도시한 그래프, 및
도 11은 도 1에 도시된 이중 급전 이중 대역 안테나를 사용한 방사 패턴을 예시적으로 도시한 그래프이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않도록 하기 위해 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명은 출력 단자들 간의 격리도가 높은 이중 급전 방식의 이중 대역 안테나를 제공할 수 있다. 이러한 이중 대역 안테나는 하나의 안테나를 통해 여러 개의 주파수 대역의 신호를 송수신할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 이중 대역 안테나를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 이중 대역 안테나(100)는 접지면(110), 방사패치(120), 제 1 출력 단자(130), 제 2 출력 단자(140), 및 단락핀들(151, 152, 153)을 포함한다.
접지면(110)은 일예로, 사각형의 형태를 갖고, 접지 기능을 갖는다. 접지면(110)의 x축은 Lg의 길이를 갖고, 접지면(110)의 y축은 Wg의 길이를 갖는다.
방사패치(120)는 접지면(110)의 상부에 평행하게 위치(xy 평면 상에 위치)하고, 접지면(110)의 모서리들 중 하나를 기준으로 위치한다. 방사패치(120)는 제 1 출력 단자(130)와 제 2 출력 단자(140)를 통해 출력되는 서로 다른 주파수 대역의 신호(일예로, 변조된 교류 전압)들을 방사 또는 수신한다. 방사패치(120)의 x축은 Lp의 길이를 갖고, 접지면(110)의 y축은 Wp의 길이를 갖는다.
제 1 출력 단자(130)는 접지면(110)과 방사패치(120) 사이에 연결되고, 제 1 주파수 대역의 신호를 출력한다. 제 1 출력 단자(130)는 제 1 포트 라인(131)과 제 1 포트(132)를 포함한다. 제 1 포트 라인(131)은 접지면(110)에 연결되고, 접지면(110)과 평행한 방향으로 위치한다. 그리고, 제 1 포트 라인(131)과 연결된 제 1 포트(132)는 방사패치(120)에 연결되고, 방사패치(120)와 수직한 방향으로 위치(zy 평면 상에 위치)한다.
제 2 출력 단자(140)는 접지면(110)과 방사패치(120) 사이에 연결되고, 제 2 주파수 대역의 신호를 출력한다. 제 2 출력 단자(140)는 제 2 포트 라인(141)과 제 2 포트(142)를 포함한다. 제 2 포트 라인(141)은 접지면(110)에 연결되고, 접지면(110)과 수직한 방향으로 위치한다. 그리고, 제 2 포트 라인(141)과 연결된 제 2 포트(142)는 방사패치(120)에 연결되고, 방사패치(120)와 수평한 방향으로 위치(xy 평면 상에 위치)한다.
단락핀들(151, 152, 153)은 방사패치(120)와 접지면(110)을 연결하고, 방사패치(120)와 접지면(110) 사이에 일정 간격(H)이 이격되도록 한다. 따라서, 단락핀들(151, 152, 153)은 z축 방향으로 H의 길이를 갖는다. 단락핀들(151, 152, 153)은 방사패치(120)의 모서리들과 접지면(110)을 형성하는 라인들 사이를 연결한다. 여기서, 단락핀들(151, 152, 153)은 예시적으로 설명된 것으로 다른 곳에 위치하거나 추가적인 단락핀들을 더 포함할 수도 있다.
한편, 제 1 출력 단자(130)와 제 2 출력 단자(140)에서 서로 다른 주파수 대역의 신호를 출력한다. 이로 인해, 제 1 출력 단자(130)에서의 신호 출력으로 인해, 제 2 출력 단자(140)로 전류가 흐를 수 있고, 제 2 출력 단자(140)에서의 신호 출력으로 인해 1 출력 단자(130)로 전류가 흐를 수 있다. 이와 같이, 출력 단자들(130, 140) 간에는 커플링 현상이 발생하게 된다.
본 발명의 이중 대역 안테나(100)는 이러한 커플링 현상을 방지하기 위해, 절연체(110) 상에 L자 형태의 제 1 슬롯(111)을 형성하고, 방사패치(120) 상에 T자 형태의 슬롯(121)을 형성한다. 여기서, 형성된 슬롯들(111, 121)의 구조와 형태에 대해서는 하기의 도면들에서 상세히 설명하기로 한다. 이와 같이, 절연체(110)와 방사패치(120) 상에 형성된 슬롯들(111, 121)은 하나의 출력 단자에서 다른 출력 단자로 흐르는 전류의 흐름을 억제할 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 이중 대역 안테나(100)는 급전 방식이 서로 다른 즉, 서로 다른 주파수 대역의 신호들 간의 격리도를 향상시킬 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 이중 대역 안테나에서 확대된 방사패치 하단의 구조를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 방사패치(120)의 하단 구조를 설명하기 위해 방사패치(120)는 점선으로 도시된다.
여기서, 절연체(110)의 모서리(210)를 기준으로 상단에 방사패치(120)가 위치한다. 이때, 절연체(110)와 방사패치(120)의 모서리는 각각 제 2 단락핀(152)을 통해 연결된다.
우선, 모서리(210)를 형성하는 y축 방향의 제 1 라인(211)을 기준으로 제 1 라인(211) 상에 제 1 포트 라인(131)이 위치한다.
제 1 포트 라인(131)은 제 1 라인(211)에 평행하고, 제 1 단락핀(151)을 기준으로 Yd만큼 이격된 거리에 중심점이 위치한다. 여기서, 제 1 단락핀(151)은 제 1 라인(211)과 방사패치(120)의 다른 모서리를 연결한다.
제 1 포트 라인(131)에 제 1 포트(132)가 연결되고, 제 1 포트(132)는 방사패치(120)와 연결된다. 방사패치(120)의 y축은 Wp1의 길이를 갖고, z축은 H의 길이를 갖는다. 이를 통해, 제 1 포트 라인(131)은 Wp1의 길이를 가질 수 있다.
다음으로, 모서리(210)를 형성하는 x축 방향의 제 2 라인(212)을 기준으로 제 2 라인(212) 상에 제 2 포트 라인(141)이 위치한다.
제 2 포트 라인(141)은 제 2 라인(212)에 수직이고, 제 3 단락핀(153)을 기준으로 Xd만큼 이격된 거리에 중심점이 위치한다. 즉, 제 2 포트 라인(141)은 제 3 단락핀(153)과 평행하고, H의 길이를 갖는다. 여기서, 제 3 단락핀(153)은 제 2 라인(212)과 방사패치(120)의 또 다른 모서리를 연결한다.
제 2 포트 라인(141)에 제 2 포트(142)가 연결되고, 제 2 포트(142)는 방사패치(120)와 연결된다. 방사패치(120)의 y축은 Wp2의 길이를 갖고, x축은 Lp2의 길이를 갖는다.
한편, 방사패치(120)는 라인들(221, 222, 223, 224)을 통해 형성된다. 여기서, 제 3 라인(221)과 제 4 라인(222)은 제 1 라인(211)과 평행한다. 이때, 제 4 라인(222)은 제 1 라인(211)의 대각선 방향으로 위치한다. 또한, 제 5 라인(223)과 제 6 라인(224)은 제 2 라인(212)과 평행한다. 이때, 제 6 라인(224)은 제 2 라인(212)과 대각선 방향에 위치한다.
본 발명의 이중 대역 안테나(100)는 제 1 포트(132)를 방사패치(120)를 기준으로 수직 방향으로 위치하는 구조를 갖고, 제 2 포트(142)를 방사패치(120)를 기준으로 수평 방향으로 위치하는 구조를 갖는다.
이와 같은, 포트들(132, 142)의 구조를 통해서도 포트들(132, 142) 각각을 통해 방사되는 신호들 간의 격리도를 추가로 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 절연체(110) 상에 형성된 L자 형태의 제 1 슬롯(111)이 방사패치(120)의 하단에 위치한다. 이때, 제 1 슬롯(111)의 일단은 제 1 라인(211)을 기준으로 형성되고, 제 1 라인(211)에 연결된다. 또한, 제 1 슬롯(111)의 다른 일단은 제 2 라인(212) 방향으로 형성되지만, 제 2 라인(212)과 연결되지 않도록 형성된다.
도 3은 도 1에 도시된 이중 대역 안테나에서 확대된 방사패치의 구조를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 방사패치(120) 상에 형성된 제 2 슬롯(121)이 위에서 설명된 제 4 라인(222)을 기준으로 형성된다. 이때, 제 2 슬롯(121)은 제 4 라인(222)을 기준으로 T자 형태로 형성된다.
또한, 제 2 슬롯(121)의 하단 부근에 제 1 슬롯(111)이 위치한다.
도 4는 도 1에 도시된 제 1 슬롯이 형성된 절연체의 평면을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 제 1 슬롯(111)은 설명의 편의를 위하여, 제 1 슬롯 라인(1111)과 제 2 슬롯 라인(1112)으로 구분한다.
여기서, 제 1 슬롯 라인(1111)은 절연체(110)의 제 1 라인(211)을 기준으로 x축 방향으로 Db의 길이를 갖는다. 이때, 제 1 슬롯 라인(1111)의 일단은 제 1 라인(211)에 연결된다.
제 2 슬롯 라인(1112)은 제 1 슬롯 라인(111)의 다른 일단에 연결되고, 제 1 슬롯 라인(1111)의 다른 일단을 기준으로 y축 방향으로 Lb2의 길이를 갖는다.
이와 같이, 제 1 슬롯 라인(1111)과 제 2 슬롯 라인(1112)으로 구성된 제 1 슬롯(111)은 L자 형태를 가질 수 있다.
이러한, 제 1 슬롯(111)은 이중 대역 안테나(100)에서 두 개의 출력 단자들(130, 140)의 신호들 간의 격리도를 향상시키는 기능을 갖는다.
도 5는 도 1에 도시된 제 2 슬롯이 형성된 방사패치의 평면을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 제 2 슬롯(121)은 설명의 편의를 위하여, 제 3 슬롯 라인(1211)과 제 4 슬롯 라인(1212)으로 구분한다.
여기서, 제 3 슬롯 라인(1211)은 방사패치(120)의 제 4 라인(222)을 기준으로 x축 방향으로 Ls1의 길이를 갖는다. 이때, 제 3 슬롯 라인(1211)의 일단은 제 4 라인(212)에 연결된다. 따라서, 제 3 슬롯 라인(1211)은 제 5 라인(223)에 평행하고, 제 5 라인(223)과 Ds1의 길이만큼 이격되어 형성된다.
제 4 슬롯 라인(1212)은 제 3 슬롯 라인(1211)의 다른 일단으로부터 Ds2만큼 이격된 제 3 슬롯 라인(1211)을 기준으로 형성된다. 제 2 슬롯 라인(1112)은 y축 방향으로 Ls2의 길이를 갖는다.
이와 같이, 제 3 슬롯 라인(1211)과 제 2 슬롯 라인(1212)으로 구성된 제 1 슬롯(121)은 T자 형태를 가질 수 있다.
이러한, 제 2 슬롯(121)은 이중 대역 안테나(100)에서 두 개의 출력 단자들(130, 140)의 신호들 간의 격리도를 향상시키는 기능을 갖는다.
이를 통해, 본 발명의 이중 대역 안테나(100)에서의 각 구성요소들의 크기는 하기의 표 1에 예시적으로 나타내었다.
예를 들어, 변수들 중에서 W, Y는 y축 방향의 성분이고, L, X는 x축 방향의 성분이고, H는 z축 방향의 성분이다. 이때, 각 변수들은 밀리미터(mm) 단위를 갖는다.
이와 같은, 변수는 예시적으로 설정된 것으로, 이중 대역 안테나(100)를 사용하는 기기의 특성에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
도 6a와 도 6b는 도 1 에 도시된 이중 대역 안테나에서 제 1 출력 단자를 통해 신호를 전송할 때 전류 흐름을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 6a와 도 6b를 참조하면, 제 1 출력 단자(130)는 제 2 출력 단자(140)에 비해 상대적으로 낮은 주파수 대역의 신호를 송신한다. 이때, 제 1 출력 단자(130) 부근(310, 320)에 전류 흐름이 강하게 나타나는 것을 확인할 수 있다.
하지만, 접지면(110)과 방사패치(120)에 형성된 슬롯들(111, 121)로 인해, 제 1 출력 단자(130)에서 신호 송신에 의해 제 2 출력 단자(140) 부근으로 흘러가는 전류는 억제되는 것을 확인할 수 있다.
도 7a와 도 7b는 도 1에 도시된 이중 대역 안테나에서 제 2 출력 단자를 통해 신호를 전송할 때 전류 흐름을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 7a와 도 7b를 참조하면, 제 2 출력 단자(140)는 제 1 출력 단자(130)에 비해 상대적으로 높은 주파수 대역의 신호를 송신한다. 이때, 제 2 출력 단자(140) 부근(410, 420)에 전류 흐름이 강하게 나타나는 것을 확인할 수 있다.
하지만, 접지면(110)과 방사패치(120)에 형성된 슬롯들(111, 121)로 인해, 제 2 출력 단자(140)에서 신호 송신에 의해 제 1 출력 단자(130) 부근으로 흘러가는 전류는 억제되는 것을 확인할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다이플렉서 기능을 갖는 이중 대역 안테나를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 이중 대역 안테나(100)는 제 1 주파수 대역의 신호를 입력받는 제 1 급전 회로(510)와 제 2 주파수 대역의 신호를 입력받는 제 2 급전 회로(520)에 연결된다.
하지만, 제 1 급전 회로(510)와 제 2 급전 회로(520)가 이중 대역 안테나(100)에 연결될 때, 주파수 분배를 위한 다이플렉서(diplexer)와 같은 소자를 필요로 하지 않는다(101에 도시).
이에 본 발명에서 제안된 이중 대역 안테나(100)는 휴대용 기기에 적용될 수 있다. 이때, 이중 대역 안테나(100)는 자체적으로 다이플렉서의 기능을 제공함에 따라, 하나의 안테나를 통해 여러 대역의 주파수 신호를 전송하도록 할 수 있다. 따라서, 이중 대역 안테나(100)는 주파수 분배 소자를 필요로 하지 않음으로 무선 주파수(RF: Radio Frequency) 프론트-엔드(front-end)의 복잡도를 낮출 수 있다.
도 9는 도 1에 도시된 이중 대역 안테나의 S-파라미터들을 도시한 그래프이다.
도 9를 참조하면, 그래프의 가로축은 주파수(기가헤르쯔(GHz))를 나타내고, 세로축은 S-파라미터(dB)를 나타낸다. 여기서, 610은 S11 성분을 나타내고, 620은 S21 성분을 나타낸다. 마지막으로 630은 S21 성분을 나타낸다.
도 10은 도 1에 도시된 이중 대역 안테나를 사용한 방사 패턴을 예시적으로 도시한 그래프이다.
도 10을 참조하면, 2.5GHz 대역의 주파수를 사용할 때의 안테나 방사 패턴을 예시적으로 도시한 것이다. 왼쪽은 E-플레인을 기준으로 하는 방사패턴을 도시한 것이고, 오른쪽은 H-플레인을 기준으로 하는 방사 패턴을 도시한다.
이를 통해, 출력 단자들 간의 격리도가 높은 본 발명의 이중 대역 안테나(100)는 전방향성 안테나 특성을 가짐을 확인할 수 있다.
도 11은 도 1에 도시된 이중 급전 이중 대역 안테나를 사용한 방사 패턴을 예시적으로 도시한 그래프이다.
도 11을 참조하면, 5.25(GHz) 대역의 주파수를 사용할 때의 안테나 방사 패턴을 예시적으로 도시한 것이다. 왼쪽은 E-플레인을 기준으로 하는 방사패턴을 도시한 것이고, 오른쪽은 H-플레인을 기준으로 하는 방사 패턴을 도시한다.
이를 통해, 출력 단자들 간의 격리도가 높은 본 발명의 이중 대역 안테나(100)는 전방향성 안테나 특성을 가짐을 확인할 수 있다.
결국, 본 발명에서 제안된 이중 대역 안테나는 출력 단자들 간의 격리도를 높이기 위해, 접지면과 방사패치에 각각 슬롯들이 에칭된 구조를 갖는다. 이러한 슬롯들을 통해 출력 단자의 포트들로 인가된 전류가 다른 포트로 흘러나가는 성분이 감소되어 격리도가 향상된다. 이를 통해, 출력 단자들 각각의 표면에만 전류가 분포하도록 하여 출력 단자들 간의 커플링을 방지할 수 있다.
또한, 신호 전송을 위한 출력 단자의 포트들의 구조를 다른 형태로 구성함에 따라 안테나로 인가하는 전류의 커플링 방식을 다르게 구성하여 격리도를 추가로 향상시킬 수 있다.
이를 통해, 본 발명에서 제안된 이중 급전 안테나는 복수의 주파수 대역을 지원하는 다양한 기기에 적용될 수 있으며, 휴대용 기기에도 적용할 수 있도록 소형 제작이 가능하다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 이중 대역 안테나 110: 접지면
120: 방사패치 111, 121: 슬롯들
130, 140: 출력 단자들 131, 141: 포트 라인들
132, 142: 포트들 151, 152, 153: 단락핀들
120: 방사패치 111, 121: 슬롯들
130, 140: 출력 단자들 131, 141: 포트 라인들
132, 142: 포트들 151, 152, 153: 단락핀들
Claims (16)
- 접지면;
상기 접지면을 형성하는 모서리들 중 하나를 기준으로 상기 접지면의 상단에 위치하고, 단락핀들을 통해 상기 접지면과 연결된 방사패치;
상기 모서리를 형성하는 제 1 라인을 기준으로 위치하고, 제 1 주파수 대역의 신호를 출력하는 제 1 출력 단자; 및
상기 모서리를 형성하고, 상기 제 1 라인과 다른 제 2 라인을 기준으로 위치하고, 상기 제 1 주파수 대역과 다른 제 2 주파수 대역의 신호를 출력하는 제 2 출력 단자를 포함하고,
상기 제 1 주파수 대역의 신호와 상기 제 2 주파수 대역의 신호 간에 커플링을 방지하기 위해 상기 접지면에 제 1 슬롯을 형성하고, 상기 방사패치에 제 2 슬롯을 형성한 이중 대역 안테나. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 슬롯은 상기 방사패치의 하단에 위치하고, L자 형태를 갖는 이중 대역 안테나. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 슬롯은
상기 제 2 라인에 평행하고, 상기 제 1 라인부터 형성되는 제 1 슬롯 라인; 및
상기 제 1 슬롯 라인의 끝단에 수직으로 연결되고, 상기 제 2 라인에 평행한 제 2 슬롯 라인을 포함하는 이중 대역 안테나. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 슬롯은 T자 형태를 갖는 이중 대역 안테나. - 제 4 항에 있어서,
상기 제 2 슬롯은
상기 제 2 라인에 평행하고, 상기 방사패치에서 상기 제 1 라인에 대각선 방향으로 위치한 제 3 라인부터 형성되는 제 1 슬롯 라인; 및
상기 제 1 슬롯 라인 상에서 수직으로 연결된 제 2 슬롯 라인을 포함하는 이중 대역 안테나. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 출력 단자는
상기 제 1 라인을 기준으로 위치한 제 1 포트 라인; 및
상기 제 1 포트 라인을 통해 입력된 신호를 출력하는 제 1 포트를 포함하는 이중 대역 안테나. - 제 6 항에 있어서,
상기 제 2 출력 단자는
상기 제 2 라인을 기준으로 위치한 제 2 포트 라인; 및
상기 제 2 포트 라인을 통해 입력된 신호를 출력하는 제 2 포트를 더 포함하는 이중 대역 안테나. - 제 7 항에 있어서,
상기 제 1 포트는 상기 방사패치를 기준으로 수직 방향으로 위치하고, 상기 제 2 포트는 상기 방사패치를 기준으로 수평 방향으로 위치하는 이중 대역 안테나. - 제 1 항에 있어서,
상기 접지면과 상기 방사패치는 사각형의 형태를 갖는 이중 대역 안테나. - 접지면;
상기 접지면을 형성하는 모서리들 중 하나를 기준으로 상기 접지면의 상단에 위치하고, 단락핀들을 통해 상기 접지면과 연결된 방사패치;
상기 모서리를 형성하는 제 1 라인을 기준으로 위치한 제 1 포트 라인;
상기 제 1 포트 라인을 통해 입력된 제 1 주파수 대역의 신호를 출력하는 제 1 포트;
상기 모서리를 형성하고, 상기 제 1 라인과 다른 제 2 라인을 기준으로 위치한 제 2 포트 라인; 및
상기 제 2 포트 라인을 통해 입력된 상기 제 1 주파수 대역과 다른 제 2 주파수 대역의 신호를 출력하는 제 2 포트를 포함하고,
상기 제 1 주파수 대역의 신호와 상기 제 2 주파수 대역의 신호 간에 커플링을 방지하기 위해 상기 접지면에 제 1 슬롯을 형성하고, 상기 방사패치에 제 2 슬롯을 형성한 이중 대역 안테나. - 제 10 항에 있어서,
상기 제 1 슬롯은 상기 방사패치의 하단에 위치하고, L자 형태를 갖는 이중 대역 안테나. - 제 11 항에 있어서,
상기 제 1 슬롯은
상기 제 2 라인에 평행하고, 상기 제 1 라인부터 형성되는 제 1 슬롯 라인; 및
상기 제 1 슬롯 라인의 끝단에 수직으로 연결되고, 상기 제 2 라인에 평행한 제 2 슬롯 라인을 포함하는 이중 대역 안테나. - 제 10 항에 있어서,
상기 제 2 슬롯은 T자 형태를 갖는 이중 대역 안테나. - 제 13 항에 있어서,
상기 제 2 슬롯은
상기 제 2 라인에 평행하고, 상기 방사패치에서 상기 제 1 라인에 대각선 방향으로 위치한 제 3 라인부터 형성되는 제 1 슬롯 라인; 및
상기 제 1 슬롯 라인 상에서 수직으로 연결된 제 2 슬롯 라인을 포함하는 이중 대역 안테나. - 제 10 항에 있어서,
상기 제 1 포트는 상기 방사패치를 기준으로 수직 방향으로 위치하고, 상기 제 2 포트는 상기 방사패치를 기준으로 수평 방향으로 위치하는 이중 대역 안테나. - 제 10 항에 있어서,
상기 접지면과 상기 방사패치는 사각형의 형태를 갖는 이중 대역 안테나.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140017694A KR101415749B1 (ko) | 2014-02-17 | 2014-02-17 | 이중 대역 안테나 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140017694A KR101415749B1 (ko) | 2014-02-17 | 2014-02-17 | 이중 대역 안테나 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101415749B1 true KR101415749B1 (ko) | 2014-07-09 |
Family
ID=51741300
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020140017694A KR101415749B1 (ko) | 2014-02-17 | 2014-02-17 | 이중 대역 안테나 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101415749B1 (ko) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109449582A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-03-08 | 西安电子科技大学 | 一种低剖面宽带滤波天线 |
EP3555957A4 (en) * | 2017-07-17 | 2020-08-12 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | SLOTTED PLANAR ANTENNAS |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200354175Y1 (ko) | 2004-03-23 | 2004-06-29 | 주식회사 한국안테나 | 단방향성 다중대역 마이크로스트립 슬롯 안테나 |
KR20060089499A (ko) * | 2005-02-04 | 2006-08-09 | 삼성전자주식회사 | 이중 대역 역 에프 평판안테나 |
KR100831217B1 (ko) | 2006-03-31 | 2008-05-21 | 엘지전자 주식회사 | 광대역 안테나와 이를 구비한 전자 기기 |
KR100939478B1 (ko) | 2008-01-04 | 2010-01-29 | (주)광진텔레콤 | 마이크로 평면 역 지 칩 안테나 |
-
2014
- 2014-02-17 KR KR1020140017694A patent/KR101415749B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200354175Y1 (ko) | 2004-03-23 | 2004-06-29 | 주식회사 한국안테나 | 단방향성 다중대역 마이크로스트립 슬롯 안테나 |
KR20060089499A (ko) * | 2005-02-04 | 2006-08-09 | 삼성전자주식회사 | 이중 대역 역 에프 평판안테나 |
KR100831217B1 (ko) | 2006-03-31 | 2008-05-21 | 엘지전자 주식회사 | 광대역 안테나와 이를 구비한 전자 기기 |
KR100939478B1 (ko) | 2008-01-04 | 2010-01-29 | (주)광진텔레콤 | 마이크로 평면 역 지 칩 안테나 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3555957A4 (en) * | 2017-07-17 | 2020-08-12 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | SLOTTED PLANAR ANTENNAS |
US11374324B2 (en) | 2017-07-17 | 2022-06-28 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Slotted patch antennas |
CN109449582A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-03-08 | 西安电子科技大学 | 一种低剖面宽带滤波天线 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10734720B2 (en) | Antenna and communications device | |
US9680222B2 (en) | Antenna structure and wireless communication device using the same | |
US9590304B2 (en) | Broadband antenna | |
TWI624999B (zh) | 天線結構及具有該天線結構的無線通訊裝置 | |
TWI628867B (zh) | 天線組件及具有該天線組件的無線通訊裝置 | |
US9806418B2 (en) | Antenna structure for electronic device | |
US20140111381A1 (en) | Multiband antenna and wireless communication device employing same | |
US20150364820A1 (en) | Multiband antenna apparatus and methods | |
EP2851997A1 (en) | Printed circuit board antenna and printed circuit board | |
US9350082B2 (en) | Dual-band monopole coupling antenna | |
US10886620B2 (en) | Antenna | |
US10461439B2 (en) | Flexible polymer antenna with multiple ground resonators | |
EP3065215A1 (en) | Multi-input multi-output (mimo) antenna | |
DE202016004623U1 (de) | Antennen für elektronische Vorrichtung mit Wärmeverteiler | |
TW201417393A (zh) | 天線組合及無線通訊裝置 | |
US9548526B2 (en) | Small-size antenna system with adjustable polarization | |
US9692131B2 (en) | Antenna and the manufacturing method thereof | |
US11990693B2 (en) | Wireless communication device and antenna configuration method | |
US10312591B2 (en) | Wireless communication device | |
KR101415749B1 (ko) | 이중 대역 안테나 | |
TW201624830A (zh) | 具有電纜接地區域的天線結構 | |
US10234493B2 (en) | Wireless module, electronic module, and measuring method | |
US20150109169A1 (en) | Wireless communication device | |
US10381727B2 (en) | Multi-band antennas | |
CN103855465A (zh) | 单极天线 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
A302 | Request for accelerated examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170626 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |