KR101432789B1

KR101432789B1 - 적층형 패치 안테나

Info

Publication number: KR101432789B1
Application number: KR1020130007268A
Authority: KR
Inventors: 황철; 정인조; 김상오; 유기환; 김동규; 조태재; 송길엽; 이규엽; 윤형진
Original assignee: 주식회사 아모텍
Priority date: 2013-01-23
Filing date: 2013-01-23
Publication date: 2014-08-22
Also published as: KR20140095130A

Abstract

GPS 신호 및 Glonass 신호를 모두 수신하는 패치 안테나와 SDARS 신호를 수신하는 패치 안테나를 적층형으로 구성함으로써 GPS 신호와 GLONASS 신호 및 SDARS 신호를 모두 수신하면서 안테나 크기 및 생산 비용을 최소화할 수 있는 적층형 패치 안테나가 제시된다. 제시된 적층형 패치 안테나는 제1관통홀과 제2관통홀이 설정각도로 형성되는 상부 패치 안테나부; 제3관통홀 및 제4관통홀이 설정각도로 형성되고, 제1관통홀 및 제4관통홀과 이격되어 제5관통홀이 형성되는 하부 패치 안테나부; 일측이 제1관통홀 및 제3관통홀을 관통하여 하부 패치 안테나부의 하부로 돌출되는 제1급전핀; 일측이 제2관통홀 및 제4관통홀을 관통하여 하부 패치 안테나부의 하부로 돌출되는 제2급전핀; 및 일측이 제5관통홀을 관통하여 하부 패치 안테나부의 하부로 돌출되는 제3급전핀을 포함한다.

Description

적층형 패치 안테나{MULTILAYER PATCH ANTENNA}

본 발명은 차량용 샤크 안테나의 패치 안테나에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량에 장착되는 샤크 안테나에 내장되어 GPS 주파수 대역과 GNSS 주파수 대역 및 SDARS 주파수 대역의 신호를 수신하는 적층형 패치 안테나에 대한 것이다.

차량용 샤크 안테나는 차량 내에 설치되는 전자기기들의 신호 수신율을 향상시키기 위해 설치된다. 차량용 샤크 안테나는 차량의 외부에 설치된다. 일례로, 한국공개특허 제10-2011-0066639호(명칭: 차량용 안테나 장치), 한국공개특허 제10-2010-0110052호(명칭: 차량용 안테나 장치) 등에서 다양한 형태의 차량용 샤크 안테나 구조를 개시하고 있다.

최근에는, 내비게이션, DMB, 오디오 등의 전자기기들이 설치됨에 따라, 차량용 샤크 안테나에도 GPS(미국), Glonass(러시아), SDARS(Sirius,XM), Telematics , FM, T-DMB 등의 주파수 대역의 신호를 수신하는 다수의 안테나가 내장되고 있다.

하지만, 차량용 샤크 안테나의 한정적인 실장 공간에 GPS, Glonass, SDARS, Telematics , FM, T-DMB 등의 안테나들이 장착되면서 실장 공간이 부족한 문제점이 있다.

또한, 국가에 따라 GPS 또는 GLONASS를 선택적으로 사용하기 때문에, 차량용 샤크 안테나 제조업체는 차량용 샤크 안테나의 사용 국가에 따라 GPS용 안테나 또는 GLONASS용 안테나를 선택적으로 실장한다.

하지만, 동일한 차량용 샤크 안테나에 GPS용 안테나 또는 GLONASS용 안테나를 선택적으로 실장하는 경우, 생산 라인을 구분하여 생산해야하기 때문에 생산 단가가 증가하는 원인이 된다. 이에, 제조업체에서는 GPS 및 GLONASS를 모두 사용할 수 있는 차량용 샤크 안테나의 개발을 진행하고 있다.

종래의 패치 안테나 형태의 GPS용 안테나는 대략 1576㎒ 정도의 주파수 대역에서 신호를 수신하도록 구성되어 있어, 대략 1602㎒ 정도인 GLONASS의 신호를 수신할 수 없다.

따라서, GPS 및 GLONASS를 모두 사용할 수 있는 차량용 샤크 안테나를 제조하기 위해서는 GPS용 안테나와 GLONASS용 안테나를 모두 실장해야 한다.

하지만, 차량용 샤크 안테나의 한정적인 실장 공간에 SDARS, Telematics , FM, T-DMB 등의 안테나들이 장착되면서 실장 공간의 부족함에도 GPS용 안테나와 GLONASS용 안테나를 동시에 실장하는 것은 설계상 많은 제약이 따르며 차량용 샤크 안테나의 가격이 상승하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, GPS 신호 및 Glonass 신호를 모두 수신하는 패치 안테나와 SDARS 신호를 수신하는 패치 안테나를 적층형으로 구성함으로써 GPS 신호와 GLONASS 신호 및 SDARS 신호를 모두 수신하면서 안테나 크기 및 생산 비용을 최소화할 수 있는 적층형 패치 안테나를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 적층형 패치 안테나는, 제1관통홀과 제2관통홀이 이격되어 설정각도로 형성되는 상부 패치 안테나부; 제3관통홀 및 제4관통홀이 이격되어 설정각도로 형성되고, 제1관통홀 및 제4관통홀과 이격되어 제5관통홀이 형성되는 하부 패치 안테나부; 일측이 제1관통홀 및 제3관통홀을 관통하여 하부 패치 안테나부의 하부로 돌출되는 제1급전핀; 일측이 제2관통홀 및 제4관통홀을 관통하여 하부 패치 안테나부의 하부로 돌출되는 제2급전핀; 및 일측이 제5관통홀을 관통하여 하부 패치 안테나부의 하부로 돌출되는 제3급전핀을 포함한다.

제1관통홀과 상부 패치 안테나부의 중심점을 잇는 가상선과 제2관통홀과 상부 패치 안테나부의 중심점을 잇는 가상선은 교차하여 설정각도로 형성된다.

제3관통홀과 하부 패치 안테나부의 중심점을 잇는 가상선과 제4관통홀과 하부 패치 안테나부의 중심점을 잇는 가상선은 교차하여 설정각도로 형성된다.

설정각도는 70도 이상 110도 이하이다.

상부 패치 안테나부는, 제1-1관통홀 및 제2-1관통홀이 이격되어 설정각도로 형성되는 제1방사패치; 및 유전체 기판 또는 자성체 기판으로 형성되고, 제1-1관통홀 및 제2-1관통홀과 동일한 위치에 제1-2관통홀 및 제2-2관통홀이 형성되어 제1방사패치의 하부에 적층되는 제1베이스층을 포함한다.

제1-1관통홀과 제1방사패치의 중심점을 잇는 가상선과 제2-1관통홀과 제1방사패치의 중심점을 잇는 가상선은 교차하여 설정각도로 형성된다.

제1-1관통홀 및 제1-2관통홀과 동일한 위치에 제1-3관통홀이 형성되고, 제2-1관통홀 및 제2-2관통홀과 동일한 위치에 제2-3관통홀이 형성되고, 제1베이스층의 하부에 적층되는 제1하부패치를 더 포함한다.

상부 패치 안테나부는, 제1방사패치; 제1-1관통홀이 형성되고, 제1방사패치와 이격되어 형성되는 제1급전패치; 및 제2-1관통홀이 형성되고, 제1방사패치와 이격되어 형성되는 제2급전패치; 유전체 기판 또는 자성체 기판으로 형성되고, 제1-1관통홀과 동일한 위치에 제1-2관통홀이 형성되고, 제2-1관통홀과 동일한 위치에 제2-2관통홀이 형성되고, 상부면에 제1방사패치와 제1급전패치 및 제2급전패치가 적층되는 제1베이스층을 포함한다.

하부 패치 안테나는, 제1관통홀 및 제2관통홀과 동일한 위치에 제3-1관통홀 및 제4-1관통홀이 형성되고, 제3-1관통홀 및 제4-1관통홀과 이격되어 제5-1관통홀이 형성되는 제2방사패치; 및 유전체 기판 또는 자성체 기판으로 형성되고, 제3-1관통홀 및 제4-1관통홀과 동일한 위치에 제3-2관통홀 및 제4-2관통홀이 형성되고, 제5-1관통홀과 동일한 위치에 제5-2관통홀이 형성되어 제2방사패치의 하부에 적층되는 제2베이스층을 포함한다.

제3-1관통홀과 제2방사패치의 중심점을 잇는 가상선과 제4-1관통홀과 제2방사패치의 중심점을 잇는 가상선은 교차하여 설정각도로 형성된다.

제3-1관통홀 및 제3-2관통홀과 동일한 위치에 제3-3관통홀이 형성되고, 제4-1관통홀 및 제4-2관통홀과 동일한 위치에 제4-3관통홀이 형성되고, 제5-1관통홀 및 제5-2관통홀과 동일한 위치에 제5-3관통홀이 형성되어 제2베이스층의 하부에 적층되는 제2하부패치를 더 포함한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 적층형 패치 안테나는, 하부면에 제1급전점 및 제2급전점이 이격되어 설정각도로 형성되는 상부 패치 안테나부; 및 하부면에 제1급전점 및 제2급전점과 동일한 위치에 제3급전점 및 제4급전점이 이격되어 설정각도로 형성되고, 하부면에 제3급전점 및 제4급전점과 이격되어 형성되는 제5급전점이 형성되고, 상부 패치 안테나부의 하부에 형성되는 하부 패치 안테나부를 포함한다.

제1급전점과 상부 패치 안테나부의 중심점을 잇는 가상선과 제2급전점과 상부 패치 안테나부의 중심점을 잇는 가상선은 교차하여 설정각도로 형성된다.

제3급전점과 하부 패치 안테나부의 중심점을 잇는 가상선과 제4급전점과 하부 패치 안테나부의 중심점을 잇는 가상선은 교차하여 설정각도로 형성된다.

설정각도는 70도 이상 110도 이하이다.

상부 패치 안테나부는, 제1방사패치; 유전체 기판 또는 자성체 기판으로 형성되고, 제1방사패치의 하부에 적층되는 제1베이스층; 및 하부면에 제1급전점 및 제2급전점이 설정각도로 형성되고, 제1베이스층의 하부에 적층되는 제1하부패치를 포함한다.

제1급전점과 제1하부패치의 중심점을 잇는 가상선과 제2급전점과 제1하부패치의 중심점을 잇는 가상선은 교차하여 설정각도로 형성된다.

상부 패치 안테나부는, 제1베이스층의 상면에 제1방사패치와 이격되어 형성되는 제1급전패치와 제2급전패치를 더 포함하고, 제1급전패치의 중심점과 제1방사패치의 중심점을 잇는 가상선과 제2급전패치의 중심점과 제1방사패치의 중심점을 잇는 가상선은 교차하여 설정각도로 형성된다.

제1급전점은 제1급전패치의 중심점과 동일한 위치에 형성되고, 제2급전점은 제2급전패치의 중심점과 동일한 위치에 형성된다.

하부 패치 안테나는, 제2방사패치; 유전체 기판 또는 자성체 기판으로 형성되고, 제2방사패치의 하부에 적층되는 제2베이스층; 및 하부면에 제3급전점 및 제4급전점이 제1급전점 및 제2급전점과 동일한 위치에 형성되고, 하부면에 제3급전점 및 제4급전점과 이격되어 제5급전점이 형성되고, 제2베이스층의 하부에 적층되는 제2하부패치를 포함한다.

제3급전점과 제2하부패치의 중심점을 잇는 가상선과 제4급전점과 제2하부패치의 중심점을 잇는 가상선은 교차하여 설정각도로 형성된다.

본 발명에 의하면, 적층형 패치 안테나는 GPS 신호 및 Glonass 신호를 모두 수신하는 패치 안테나와 SDARS 신호를 수신하는 패치 안테나를 적층형으로 구성함으로써, GPS 신호와 GLONASS 신호 및 SDARS 신호를 모두 수신하면서 안테나 크기 및 생산 비용을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 적층형 패치 안테나는 베이스층의 측면 또는 하부면에 하부패치를 형성함으로써, GPS 신호 및 GLONASS 신호를 모두 수신하는 초광대역 특성을 구현할 수 있는 효과가 있다.

또한, 적층형 패치 안테나는 베이스층의 측면 또는 하부면에 하부패치를 형성함으로써, SMD(Surface-Mount Devices)를 통한 하부패치의 형성이 가능하여 안테나 크기 및 생산 비용을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 적층형 패치 안테나를 설명하기 위한 도면.
도 3 내지 도 5는 도 1의 상부 패치 안테나부를 설명하기 위한 도면.
도 6 및 도 7은 도 1의 하부 패치 안테나부를 설명하기 위한 도면.
도 8 및 도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 적층형 패치 안테나를 설명하기 위한 도면.
도 10 및 도 11은 도 8의 상부 패치 안테나부를 설명하기 위한 도면.
도 12는 도 8의 하부 패치 안테나부를 설명하기 위한 도면.
도 13 및 도 14는 본 발명의 제3실시예에 따른 적층형 패치 안테나를 설명하기 위한 도면.
도 15는 도 13의 상부 패치 안테나부를 설명하기 위한 도면.
도 16은 도 13의 제1급전점 및 제2급전점을 설명하기 위한 도면.
도 17 및 도 18은 도 13의 하부 패치 안테나부를 설명하기 위한 도면.
도 19 내지 도 23은 본 발명의 실시예에 따른 적층형 패치 안테나의 GPS/Glonass 주파수 특성을 설명하기 위한 도면.
도 24 내지 도 30은 본 발명의 실시예에 따른 적층형 패치 안테나의 SDARS 주파수 특성을 설명하기 위한 도면.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 적층형 패치 안테나를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다. 도 1 및 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 적층형 패치 안테나를 설명하기 위한 도면이다. 도 3 내지 도 5는 도 1의 상부 패치 안테나부를 설명하기 위한 도면이고, 도 6 및 도 7은 도 1의 하부 패치 안테나부를 설명하기 위한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 적층형 패치 안테나(100)는 상부 패치 안테나부(110), 하부 패치 안테나부(120), 제1급전핀(130), 제2급전핀(140), 제3급전핀(150)을 포함하여 구성된다.

상부 패치 안테나부(110)에는 제1관통홀(111) 및 제2관통홀(112)이 형성된다. 즉, 상부 패치 안테나부(110)에는 제1급전핀(130)이 관통하는 제1관통홀(111)과, 제2급전핀(140)이 관통하는 제2관통홀(112)이 형성된다. 이때, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1관통홀(111)과 상부 패치 안테나부(110)의 중심점(C1)을 잇는 가상선(A1)과 제2관통홀(112)과 상부 패치 안테나부(110)의 중심점(C1)을 잇는 가상선(B1)은 설정각도(θ1)로 형성된다. 여기서, 설정각도(θ1)는 90도로 형성하는 것이 바람직하나, 70도 내지 110도 범위 내로 형성하여도 무방하다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상부 패치 안테나부(110)는 제1방사패치(113), 제1베이스층(114), 제1하부패치(115)를 포함하여 구성된다.

제1방사패치(113)는 구리, 알루미늄, 금, 은 등과 같이 전기전도도가 높은 도전성 재질의 박판으로서, 제1베이스층(114)의 상면에 형성된다. 제1방사패치(113)는 제1급전핀(130) 및 제2급전핀(140)의 급전을 통해 구동하여 GPS 주파수 및 글로나스(GLONASS) 주파수 대역의 신호를 수신한다. 이때, 제1방사패치(113)는 사각형, 삼각형, 원형, 팔각형 등의 다각형 형상으로 형성된다.

제1방사패치(113)에는 제1-1관통홀(111a) 및 제2-1관통홀(112a)이 설정각도를 이루도록 형성된다. 즉, 제1-1관통홀(111a)과 제1방사패치(113)의 중심점을 잇는 가상선과 제2-1관통홀(112a)과 제1방사패치(113)의 중심점을 잇는 가상선이 대략 70도 내지 110도 정도의 설정각도를 이루도록 형성된다.

제1베이스층(114)은 유전체 또는 자성체로 구성된다. 즉, 제1베이스층(114)은 고유전율 및 낮은 열팽창계수 등의 특성을 갖는 세라믹으로 구성되는 유전체기판으로 형성되거나, 페라이트 등의 자성체로 구성되는 자성체기판으로 형성된다.

이때, 제1베이스층(114)에는 제1-2관통홀(111b) 및 제2-2관통홀(112b)이 형성된다. 즉, 제1베이스층(114)에는 제1방사패치(113)의 제1-1관통홀(111a)과 동일한 위치에 제1-2관통홀(111b)이 형성되고, 제1방사패치(113)의 제2-1관통홀(112a)과 동일한 위치에 제2-2관통홀(112b)이 형성된다. 그에 따라, 제1베이스층(114)에는 제1-2관통홀(111b) 및 제2-2관통홀(112b)이 대략 70도 내지 110도 정도의 설정각도를 이루도록 형성된다.

제1하부패치(115)는 구리, 알루미늄, 금, 은 등과 같이 전기전도도가 높은 도전성 재질의 박판으로서, 제1베이스층(114)의 하면에 형성된다.

이때, 제1하부패치(115)에는 제1-3관통홀(111c) 및 제2-3관통홀(112c)이 형성된다. 즉, 제1하부패치(115)에는 제1방사패치(113)의 제1-1관통홀(111a) 및 제1베이스층(114)의 제1-2관통홀(111b)과 동일한 위치에 제1-3관통홀(111c)이 형성되고, 제1방사패치(113)의 제2-1관통홀(112a) 및 제1베이스층(114)의 제2-2관통홀(112b)과 동일한 위치에 제2-3관통홀(112c)이 형성된다. 그에 따라, 제1하부패치(115)에는 제1-3관통홀(111c) 및 제2-3관통홀(112c)이 대략 70도 내지 110도 정도의 설정각도를 이루도록 형성된다.

이처럼, 제1방사패치(113)에 형성된 제1-1관통홀(111a)과, 제1베이스층(114)에 형성된 제1-2관통홀(111b), 및 제1하부패치(115)에 형성된 제1-3관통홀(111c)은 동일한 위치에 형성되어 제1급전핀(130)이 관통하는 제1관통홀(111)을 형성한다.

또한, 제1방사패치(113)에 형성된 제2-1관통홀(112a)과, 제1베이스층(114)에 형성된 제2-2관통홀(112b), 및 제1하부패치(115)에 형성된 제2-3관통홀(112c)은 동일한 위치에 형성되어 제2급전핀(140)이 관통하는 제2관통홀(112)을 형성한다.

여기서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상부 패치 안테나부(110)는 수납부가 형성될 수도 있다. 즉, 제3급전핀(150)이 하부 패치 안테나에 관통 삽입됨에 따라 하부 패치 안테나의 상부로 제3급전핀(150)의 헤드 부분이 돌출된다. 상부 패치 안테나부(110)에 형성된 수납부가 돌출된 제3급전핀(150)의 헤드 부분을 수납하여 적측형 패치 안테나의 두께(높이)를 최소화한다. 이를 위해, 제1베이스층(114)은 하부면 일측에 수납 홈(116)이 형성되고, 제1하부패치(115)는 일측에 수납 슬롯(117)이 형성된다. 수납 홈(116)과 수납 슬롯(117)을 통해 수납부가 형성되어 돌출된 제3급전핀(150)의 헤드 부분을 수납한다.

하부 패치 안테나부(120)에는 제3관통홀(121) 및 제4관통홀(122)이 형성된다. 즉, 하부 패치 안테나부(120)에는 제1관통홀(111)을 관통하여 상부 패치 안테나부(110)의 하부로 돌출된 제1급전핀(130)의 일측이 관통하는 제3관통홀(121)이 형성된다. 하부 패치 안테나부(120)에는 제2관통홀(112)을 관통하여 상부 패치 안테나부(110)의 하부로 돌출된 제2급전핀(140)의 일측이 관통하는 제4관통홀(122)이 형성된다.

이때, 도 6에 도시된 바와 같이, 제3관통홀(121)과 하부 패치 안테나부(120)의 중심점(C2)을 잇는 가상선(A2)과 제4관통홀(122)과 하부 패치 안테나부(120)의 중심점(C2)을 잇는 가상선(B2)은 설정각도(θ2)로 형성된다. 여기서, 설정각도(θ2)는 90도로 형성하는 것이 바람직하나, 70도 내지 110도 범위 내로 형성하여도 무방하다.

하부 패치 안테나부(120)는 제3관통홀(121) 및 제4관통홀(122)과 이격되어 제5관통홀(123)이 형성된다. 즉, 하부 패치 안테나부(120)에는 제3급전핀(150)이 관통하는 제5관통홀(123)이 제3관통홀(121) 및 제4관통홀(122)과 이격되어 형성된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 하부 패치 안테나는 제2방사패치(124), 제2베이스층(125), 제2하부패치(126)를 포함하여 구성된다.

제2방사패치(124)는 구리, 알루미늄, 금, 은 등과 같이 전기전도도가 높은 도전성 재질의 박판으로서, 제2베이스층(125)의 상면에 형성된다. 제2방사패치(124)는 제3급전핀(150)의 급전을 통해 구동하여 SDARS 주파수 대역의 신호를 수신한다. 이때, 제2방사패치(124)는 사각형, 삼각형, 원형, 팔각형 등의 다각형 형상으로 형성된다.

제2방사패치(124)에는 제3-1관통홀(121a) 및 제4-1관통홀(122a)이 설정각도를 이루도록 형성된다. 즉, 제3-1관통홀(121a)과 제2방사패치(124)의 중심점을 잇는 가상선과 제4-1관통홀(122a)과 제2방사패치(124)의 중심점을 잇는 가상선이 대략 70도 내지 110도 정도의 설정각도를 이루도록 형성된다.

제2방사패치(124)에는 제3급전핀(150)이 관통하는 제5-1관통홀(123a)이 형성된다. 이때, 제5-1관통홀(123a)을 제3-1관통홀(121a) 및 제4-1관통홀(122a)과 이격되어 형성된다.

제2베이스층(125)은 유전체 또는 자성체로 구성된다. 즉, 제2베이스층(125)은 고유전율 및 낮은 열팽창계수 등의 특성을 갖는 세라믹으로 구성되는 유전체기판으로 형성되거나, 페라이트 등의 자성체로 구성되는 자성체기판으로 형성된다.

이때, 제2베이스층(125)에는 제3-2관통홀(121b) 및 제4-2관통홀(122b)이 형성된다. 즉, 제2베이스층(125)에는 제2방사패치(124)의 제3-1관통홀(121a)과 동일한 위치에 제3-2관통홀(121b)이 형성되고, 제2방사패치(124)의 제4-1관통홀(122a)과 동일한 위치에 제4-2관통홀(122b)이 형성된다. 그에 따라, 제2베이스층(125)에는 제3-2관통홀(121b) 및 제4-2관통홀(122b)이 대략 70도 내지 110도 정도의 설정각도를 이루도록 형성된다.

제2베이스층(125)에는 제3급전핀(150)이 관통하는 제5-2관통홀(123b)이 형성된다. 이때, 제5-2관통홀(123b)을 제3-2관통홀(121b) 및 제4-2관통홀(122b)과 이격되어 형성된다.

제2하부패치(126)는 구리, 알루미늄, 금, 은 등과 같이 전기전도도가 높은 도전성 재질의 박판으로서, 제2베이스층(125)의 하면에 형성된다.

이때, 제2하부패치(126)에는 제3-3관통홀(121c) 및 제4-3관통홀(122c)이 형성된다. 즉, 제2하부패치(126)에는 제2방사패치(124)의 제3-1관통홀(121a) 및 제2베이스층(125)의 제3-2관통홀(121b)과 동일한 위치에 제3-3관통홀(121c)이 형성되고, 제2방사패치(124)의 제4-1관통홀(122a) 및 제2베이스층(125)의 제4-2관통홀(122b)과 동일한 위치에 제4-3관통홀(122c)이 형성된다. 그에 따라, 제2하부패치(126)에는 제3-3관통홀(121c) 및 제4-3관통홀(122c)이 대략 70도 내지 110도 정도의 설정각도를 이루도록 형성된다.

제2하부패치(126)에는 제3급전핀(150)이 관통하는 제5-3관통홀(123c)이 형성된다. 이때, 제5-3관통홀(123c)을 제3-3관통홀(121c) 및 제4-3관통홀(122c)과 이격되어 형성된다.

이처럼, 제2방사패치(124)에 형성된 제3-1관통홀(121a)과, 제2베이스층(125)에 형성된 제3-2관통홀(121b), 및 제2하부패치(126)에 형성된 제3-3관통홀(121c)은 동일한 위치에 형성되어, 상부 패치 안테나부(110)의 하부로 돌출된 제1급전핀(130)의 일측이 관통하는 제3관통홀(121)을 형성한다.

제2방사패치(124)에 형성된 제4-1관통홀(122a)과, 제2베이스층(125)에 형성된 제4-2관통홀(122b), 및 제2하부패치(126)에 형성된 제4-3관통홀(122c)은 동일한 위치에 형성되어, 상부 패치 안테나부(110)의 하부로 돌출된 제2급전핀(140)의 일측이 관통하는 제4관통홀(122)을 형성한다.

제2방사패치(124)에 형성된 제5-1관통홀(123a)과, 제2베이스층(125)에 형성된 제5-2관통홀(123b), 및 제2하부패치(126)에 형성된 제5-3관통홀(123c)은 동일한 위치에 형성되어, 제3급전핀(150)의 일측이 관통하는 제5관통홀(123)을 형성한다.

제1급전핀(130)은 일측이 제1관통홀(111) 및 제3관통홀(121)을 관통하여 하부 패치 안테나부(120)의 하부로 돌출된다. 즉, 제1급전핀(130)은 헤드(132)와 핀(134)으로 구성되어, 핀(134)의 일측이 제1관통홀(111) 및 제3관통홀(121)을 관통하여 하부 패치 안테나부(120)의 하부로 돌출된다. 돌출된 핀(134)의 일측은 차량의 급전부(미도시)와 연결되어 전원을 공급받아, 상부 패치 안테나부(110)의 제1방사패치(113)로 공급한다.

제2급전핀(140)은 일측이 제2관통홀(112) 및 제4관통홀(122)을 관통하여 하부 패치 안테나부(120)의 하부로 돌출된다. 즉, 제2급전핀(140)은 헤드(142)와 핀(144)으로 구성되어, 핀(144)의 일측이 제2관통홀(112) 및 제4관통홀(122)을 관통하여 하부 패치 안테나부(120)의 하부로 돌출된다. 돌출된 핀(144)의 일측은 차량의 급전부(미도시)와 연결되어 전원을 공급받아, 상부 패치 안테나부(110)의 제1방사패치(113)로 공급한다.

제3급전핀(150)은 일측이 제5관통홀(123)을 관통하여 하부 패치 안테나부(120)의 하부로 돌출된다. 즉, 제3급전핀(150)은 헤드(152)와 핀(154)으로 구성되어, 핀(154)의 일측이 제5관통홀(123)을 관통하여 하부 패치 안테나부(120)의 하부로 돌출된다. 돌출된 핀(154)의 일측은 차량의 급전부(미도시)와 연결되어 전원을 공급받아, 하부 패치 안테나부(120)의 제2방사패치(124)로 공급한다.

이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 적층형 패치 안테나를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다. 도 8 및 도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 적층형 패치 안테나를 설명하기 위한 도면이다. 도 10 및 도 11은 도 8의 상부 패치 안테나부를 설명하기 위한 도면이고, 도 12는 도 8의 하부 패치 안테나부를 설명하기 위한 도면이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 적층형 패치 안테나(100)는 상부 패치 안테나부(110), 하부 패치 안테나부(120), 제1급전핀(130), 제2급전핀(140), 제3급전핀(150)을 포함하여 구성된다.

상부 패치 안테나부(110)에는 제1관통홀(111) 및 제2관통홀(112)이 형성된다. 즉, 상부 패치 안테나부(110)에는 제1급전핀(130)이 관통하는 제1관통홀(111)과, 제2급전핀(140)이 관통하는 제2관통홀(112)이 형성된다.

도 10에 도시된 바와 같이, 상부 패치 안테나부(110)는 제1방사패치(113), 제1급전패치(118), 제2급전패치(119), 제1베이스층(114), 제1하부패치(115)를 포함하여 구성된다.

제1방사패치(113)는 구리, 알루미늄, 금, 은 등과 같이 전기전도도가 높은 도전성 재질의 박판으로서, 제1베이스층(114)의 상면에 형성된다. 제1방사패치(113)는 제1급전패치(118) 및 제2급전패치(119)와의 커플링 급전을 통해 구동하여 GPS 주파수 및 글로나스(GLONASS) 주파수 대역의 신호를 수신한다. 이때, 제1방사패치(113)는 사각형, 삼각형, 원형, 팔각형 등의 다각형 형상으로 형성된다.

제1급전패치(118)는 구리, 알루미늄, 금, 은 등과 같이 전기전도도가 높은 도전성 재질의 박판으로서, 제1베이스층(114)의 상면에 제1방사패치(113)와 이격되어 형성된다. 이때, 제1급전패치(118)에는 제1급전핀(130)이 관통하는 제1-1관통홀(111a)이 형성된다.

제1급전패치(118)은 제1급전핀(130)을 통해 전원을 공급받고, 제1방사패치(113)와의 간격에서 발생하는 커플링 급전을 통해 제1방사패치(113)로 전원을 공급한다.

제2급전패치(119)는 구리, 알루미늄, 금, 은 등과 같이 전기전도도가 높은 도전성 재질의 박판으로서, 제1베이스층(114)의 상면에 제1방사패치(113)와 이격되어 형성된다. 이때, 제2급전패치(119)에는 제2급전핀(140)이 관통하는 제2-1관통홀(112a)이 형성된다.

제2급전패치(119)은 제2급전핀(140)을 통해 전원을 공급받고, 제1방사패치(113)와의 간격에서 발생하는 커플링 급전을 통해 제1방사패치(113)로 전원을 공급한다.

이때, 도 11에 도시된 바와 같이, 제1급전패치(118) 및 제2급전패치(119)는 제1베이스층(114)의 인접한 두 측면에 각각 형성되며, 제1급전패치(118)에 형성된 제1-1관통홀(111a)과 제2급전패치(119)에 형성된 제2-1관통홀(112a)을 설정각도를 이루도록 형성된다. 즉, 제1-1관통홀(111a)과 제1방사패치(113)의 중심점(C3)을 잇는 가상선(A3)과 제2-1관통홀(112a)과 제1방사패치(113)의 중심점(C3)을 잇는 가상선(B3)은 설정각도(θ3)로 형성된다. 여기서, 설정각도(θ3)는 90도로 형성하는 것이 바람직하나, 70도 내지 110도 범위 내로 형성하여도 무방하다.

여기서, 상부 패치 안테나부(110)는 수납부가 형성될 수도 있다. 즉, 제3급전핀(150)이 하부 패치 안테나에 관통 삽입됨에 따라 하부 패치 안테나의 상부로 제3급전핀(150)의 헤드 부분이 돌출된다. 상부 패치 안테나부(110)에 형성된 수납부가 돌출된 제3급전핀(150)의 헤드 부분을 수납하여 적측형 패치 안테나의 두께(높이)를 최소화한다. 이를 위해, 제1베이스층(114)은 하부면 일측에 수납 홈(116)이 형성되고, 제1하부패치(115)는 일측에 수납 슬롯(117)이 형성된다. 수납 홈(116)과 수납 슬롯(117)을 통해 수납부가 형성되어 돌출된 제3급전핀(150)의 헤드 부분을 수납한다.

도 12에 도시된 바와 같이, 하부 패치 안테나는 제2방사패치(124), 제2베이스층(125), 제2하부패치(126)를 포함하여 구성된다.

제2하부패치(126)에는 제3급전핀(150)이 관통하는 제5-3관통홀(123c)이 형성된다. 이때, 제5-3관통홀(123c)은 제3-3관통홀(121c) 및 제4-3관통홀(122c)과 이격되어 형성된다.

제1급전핀(130)은 일측이 제1관통홀(111) 및 제3관통홀(121)을 관통하여 하부 패치 안테나부(120)의 하부로 돌출된다. 즉, 제1급전핀(130)은 헤드(132)와 핀(134)으로 구성되어, 핀(134)의 일측이 제1관통홀(111) 및 제3관통홀(121)을 관통하여 하부 패치 안테나부(120)의 하부로 돌출된다. 돌출된 핀(134)의 일측은 차량의 급전부(미도시)와 연결되어 전원을 공급받아, 상부 패치 안테나부(110)의 제1급전패치(118)로 공급한다.

제2급전핀(140)은 일측이 제2관통홀(112) 및 제4관통홀(122)을 관통하여 하부 패치 안테나부(120)의 하부로 돌출된다. 즉, 제2급전핀(140)은 헤드(142)와 핀(144)으로 구성되어, 핀(144)의 일측이 제2관통홀(112) 및 제4관통홀(122)을 관통하여 하부 패치 안테나부(120)의 하부로 돌출된다. 돌출된 핀(144)의 일측은 차량의 급전부(미도시)와 연결되어 전원을 공급받아, 상부 패치 안테나부(110)의 제2급전패치(119)로 공급한다.

이하, 본 발명의 제3실시예에 따른 적층형 패치 안테나를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다. 도 13 및 도 14는 본 발명의 제3실시예에 따른 적층형 패치 안테나를 설명하기 위한 도면이다. 도 15는 도 13의 상부 패치 안테나부를 설명하기 위한 도면이고, 도 16은 도 13의 제1급전점 및 제2급전점을 설명하기 위한 도면이고, 도 17 및 도 18은 도 13의 하부 패치 안테나부를 설명하기 위한 도면이다.

도 13 및 도 14를 참조하면, 적층형 패치 안테나(200)는 상부 패치 안테나부(220) 및 하부 패치 안테나부(240)를 포함하여 구성된다.

상부 패치 안테나부(220)는 GPS 주파수 대역 및 글로나스 주파수 대역의 신호를 수신한다. 이를 위해, 상부 패치 안테나부(220)는 제1방사패치(223), 제1베이스층(224), 제1하부패치(225), 제1급전점(221), 제2급전점(222)을 포함하여 구성된다.

제1방사패치(223)는 구리, 알루미늄, 금, 은 등과 같이 전기전도도가 높은 도전성 재질의 박판으로서, 제1베이스층(224)의 상면에 형성된다. 제1방사패치(223)는 제1급전점(221) 및 제2급전점(222)과의 커플링 급전을 통해 구동하여 GPS 주파수 및 글로나스(GLONASS) 주파수 대역의 신호를 수신한다. 이때, 제1방사패치(223)는 사각형, 삼각형, 원형, 팔각형 등의 다각형 형상으로 형성된다.

제1베이스층(224)은 유전체 또는 자성체로 구성된다. 즉, 제1베이스층(224)은 고유전율 및 낮은 열팽창계수 등의 특성을 갖는 세라믹으로 구성되는 유전체기판으로 형성되거나, 페라이트 등의 자성체로 구성되는 자성체기판으로 형성된다.

제1하부패치(225)는 구리, 알루미늄, 금, 은 등과 같이 전기전도도가 높은 도전성 재질의 박판으로서, 제1베이스층(224)의 하면에 형성된다.

이때, 제1하부패치(225)에는 급전홈이 형성될 수도 있다. 즉, 도 15에 도시된 바와 같이, 제1하부패치(225)에는 제1급전점(221)이 삽입되는 제1급전홈(226)과, 제2급전점(222)이 삽입되는 제2급전홈(227)이 형성된다.

제1급전점(221)은 제1하부패치(225)의 하부면에 형성된다. 제1급전점(221)은 제1하부패치(225)의 제1급전홈(226)에 삽입되어 형성될 수도 있다. 이때, 제1급전점(221)은 제1급전홈(226)의 외주와 소정간격 이격되어 형성된다.

제1급전점(221)은 제3급전점(241)과의 커플링 급전을 통해 전원을 공급받고, 제1방사패치(223)와의 커플링 급전을 통해 제1방사패치(223)로 전원을 공급한다.

제2급전점(222)은 제1하부패치(225)의 하부면에 형성된다. 제2급전점(222)은 제1하부패치(225)의 제2급전홈(227)에 삽입되어 형성될 수도 있다. 이때, 제2급전점(222)은 제2급전홈(227)의 외주와 소정간격 이격되어 형성된다.

제2급전점(222)은 제4급전점(242)과의 커플링 급전을 통해 전원을 공급받고, 제1방사패치(223)와의 커플링 급전을 통해 제1방사패치(223)로 전원을 공급한다.

여기서, 제1급전점(221)과 제2급전점(222)은 제1하부패치(225)의 중심을 기준으로 설정각도를 갖도록 배치된다. 즉, 도 16에 도시된 바와 같이, 제1급전점(221)과 재1하부패치의 중심점(C4)을 잇는 가상선(A4)과 제2급전점(222)과 제1하부패치(225)의 중심점(C4)을 잇는 가상선(B4)은 설정각도(θ4)로 형성된다. 이때, 설정각도(θ4)는 90도로 형성되는 것이 바람직하나, 70도 이상 110도 이하의 범위로 형성되어도 무방하다.

하부 패치 안테나부(240)는 상부 패치 안테나부(220)의 하부에 적층되어 SDARS 주파수 대역의 신호를 수신한다. 이를 위해, 하부 패치 안테나부(240)는 제2방사패치(244), 제2베이스층(245), 제2하부패치(246), 제3급전점(241), 제4급전점(242), 제5급전점(243)을 포함하여 구성된다. 이때, 제3급전점(241) 및 제4급전점(242)은 제1급전점(221) 및 제2급전점(222)과 동일한 위치에 형성되며, 설정각도를 이루도록 형성된다. 제5급전점(243)은 제3급전점(241) 및 제4급전점(242)과 소정간격 이격되어 형성된다.

제2방사패치(244)는 구리, 알루미늄, 금, 은 등과 같이 전기전도도가 높은 도전성 재질의 박판으로서, 제2베이스층(245)의 상면에 형성된다. 제2방사패치(244)는 제5급전점(243)과의 커플링 급전을 통해 구동하여 SDARS 주파수 대역의 신호를 수신한다. 이때, 제2방사패치(244)는 사각형, 삼각형, 원형, 팔각형 등의 다각형 형상으로 형성된다.

제2베이스층(245)은 유전체 또는 자성체로 구성된다. 즉, 제2베이스층(245)은 고유전율 및 낮은 열팽창계수 등의 특성을 갖는 세라믹으로 구성되는 유전체기판으로 형성되거나, 페라이트 등의 자성체로 구성되는 자성체기판으로 형성된다.

제2하부패치(246)는 구리, 알루미늄, 금, 은 등과 같이 전기전도도가 높은 도전성 재질의 박판으로서, 제2베이스층(245)의 하면에 형성된다.

이때, 제2하부패치(246)에는 급전홈이 형성될 수도 있다. 즉, 도 17에 도시된 바와 같이, 제2하부패치(246)에는 제3급전점(241)이 삽입되는 제3급전홈(247)과, 제4급전점(242)이 삽입되는 제4급전홈(248), 제5급전점(243)이 삽입되는 제5급전홈(249)이 형성된다.

제3급전점(241)은 제2하부패치(246)의 하부면에 형성된다. 제3급전점(241)은 제2하부패치(246)의 제3급전홈(247)에 삽입되어 형성될 수도 있다. 이때, 제3급전점(241)은 제3급전홈(247)의 외주와 소정간격 이격되어 형성된다. 제3급전점(241)은 차량의 급전부(미도시)와 연결되어 전원을 공급받고, 제1급전점(221)과의 커플링 급전을 통해 제1급전점(221)으로 전원을 공급한다.

제4급전점(242)은 제2하부패치(246)의 하부면에 형성된다. 제4급전점(242)은 제2하부패치(246)의 제4급전홈(248)에 삽입되어 형성될 수도 있다. 이때, 제4급전점(242)은 제4급전홈(248)의 외주와 소정간격 이격되어 형성된다. 제4급전점(242)은 차량의 급전부(미도시)와 연결되어 전원을 공급받고, 제2급전점(222)과의 커플링 급전을 통해 제2급전점(222)으로 전원을 공급한다.

제5급전점(243)은 제2하부패치(246)의 하부면에 형성된다. 제5급전점(243)은 제2하부패치(246)의 제5급전홈(249)에 삽입되어 형성될 수도 있다. 이때, 제5급전점(243)은 제5급전홈(249)의 외주와 소정간격 이격되어 형성된다. 제5급전점(243)은 차량의 급전부(미도시)와 연결되어 전원을 공급받고, 제2방사패치(244)와의 커플링 급전을 통해 제2방사패치(244)로 전원을 공급한다.

여기서, 제3급전점(241)과 제4급전점(242)은 제2하부패치(246)의 중심을 기준으로 설정각도를 갖도록 배치된다. 즉, 도 18에 도시된 바와 같이, 제3급전점(241)과 재2하부패치의 중심점(C5)을 잇는 가상선(A5)과 제4급전점(242)과 제2하부패치(246)의 중심점(C5)을 잇는 가상선(B5)은 설정각도(θ5)로 형성된다. 이때, 설정각도(θ5)는 90도로 형성되는 것이 바람직하나, 70도 이상 110도 이하의 범위로 형성되어도 무방하다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 적층형 패치 안테나의 특성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다.

도 19 내지 도 23은 본 발명의 실시예에 따른 적층형 패치 안테나의 GPS/Glonass 주파수 특성을 설명하기 위한 도면이다.

도 19는 적층형 패치 안테나의 S11 특성을 설명하기 위한 스미스 차트(Smith Chart)이다. 도 19에서는 대략 1575㎒ 내지 1608㎒ 정도의 주파수에서 50옴(ohm) 근처에 형성되는 것을 확인할 수 있다.

도 20은 적층형 패치 안테나의 반사손실(Returnloss) 및 주파수 대역(Bandwidth)을 설명하기 위한 로그 맥 차트(Log mag chart)이다. 도 20에서는 1575㎒에서의 반사손실은 대략 19.6dB이고, 1592㎒에서의 반사손실은 대략 22.1dB이고, 1608㎒에서의 반사손실은 대략 19.6dB임을 확인할 수 있다. 즉, 대략 1575㎒ 내지 1608㎒ 정도의 사용 전대역에서 반사손실 값이 19.6dB 이상이 되고, 10dB의 주파수 대역이 대략 400㎒ 정도로 상당히 넓을 것을 확인할 수 있다. 일반적으로 반사손실 값이 10dB 이상이 되면 안테나의 Trans loss값이 감소하여 안테나의 성능이 향상되므로, 도 20을 통해서도 본 발명의 적층형 패치 안테나의 성능 향상을 확인할 수 있다.

도 21 및 도 22는 적층형 패치 안테나의 방사패턴(Radiation Pattern) 및 이득(Gain) 특성을 설명하기 위한 도면이다. 도 21은 적층형 패치 안테나의 3차원 방사패턴이고, 도 22는 φ=0일 때 적층형 패치 안테나의 2차원 방사패턴이다.

도 23은 도 19 내지 도 22의 도면을 통해 확인 가능한 적층형 패치 안테나의 GPS/Glonass 특성을 간략하게 표시한 도표이다.

도 23에서 Eff.는 안테나의 방사 효율이고, Avg.는 안테나의 평균 이득이고, Peak는 안테나의 피크 이득이고, Zenith는 안테나의 정점(Zenith)에서의 이득이고, AR는 축비(Axial Ratio)이다.

도 23에서는 정점 이득이 GPS/Glonas(1575㎒~1608㎒) 전대역에서 대략 3dBic 정도로 형성되며, 축비도 대략 2.53dB 이하로 형성됨을 확인할 수 있다.

패치 안테나는 사용 용도가 대부분 위성 신호를 송수신하기 위함이기 때문에 정점 이득(즉, zenith 부근의 이득) 및 축비가 안테나의 특성에 가장 중요하며, 일반적으로 패치 안테나 단품 스펙(SPEC)으로 정점 이득(Zenith Gain)이 대략 2dBic 이상, 축비가 대략 3dB 미만이다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 적층형 패치 안테나는 일반적으로 요구되는 패치 안테나의 스펙을 모두 만족시키면서, GPS 신호 및 GLONASS 신호를 모두 수신할 수 있다.

도 24 내지 도 30은 본 발명의 실시예에 따른 적층형 패치 안테나의 SDARS 주파수 특성을 설명하기 위한 도면이다.

도 24는 적층형 패치 안테나의 S11 특성을 설명하기 위한 스미스 차트(Smith Chart)이다. 도 24에서는 대략 2.320㎓ 내지 2.345㎓ 정도의 주파수에서 50옴(ohm) 근처에 형성되는 것을 확인할 수 있다.

도 25는 적층형 패치 안테나의 반사손실(Returnloss) 및 주파수 대역(Bandwidth)을 설명하기 위한 로그 맥 차트(Log mag chart)이다. 도 20에서는 2.320㎓ 내지 2.345㎓에서의 반사손실은 대략 42.451dB임을 확인할 수 있다. 즉, 대략 2.320㎓ 내지 2.345㎓ 정도의 사용 전대역에서 반사손실 값이 SIRIUS사의 SDARS 반사손실 스펙을 만족함을 알 수 있다.

도 26 내지 도 29는 적층형 패치 안테나의 방사패턴(Radiation Pattern) 및 이득(Gain) 특성을 설명하기 위한 도면이다. 도 26은 적층형 패치 안테나의 3차원 방사패턴이고, 도 27 내지 도 29는 φ=0일 때 적층형 패치 안테나의 2차원 방사패턴이다.

도 30은 도 24 내지 도 29의 도면을 통해 확인 가능한 적층형 패치 안테나의 SDARS 특성을 간략하게 표시한 도표이다.

도 30에서 Eff.는 안테나의 방사 효율이고, Avg.는 안테나의 평균 이득이고, Peak는 안테나의 피크 이득이고, Zenith는 안테나의 정점(Zenith)에서의 이득이고, AR는 축비(Axial Ratio)이다.

도 30에서는 정점 이득이 SDARS(대략 2.320㎓ 내지 2.345㎓ 정도) 전대역에서 대략 4.83dBic 내지 5.26dBic 정도로 형성되며, 축비도 대략 1.6dB 내지 2.3dB 정도로 형성됨을 확인할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 적층형 패치 안테나는 일반적으로 요구되는 SIRIUS사의 SDARS 스펙을 모두 만족함을 확인할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 적층형 패치 안테나는 GPS 신호 및 Glonass 신호를 모두 수신하는 패치 안테나와 SDARS 신호를 수신하는 패치 안테나를 적층형으로 구성함으로써, GPS 신호와 GLONASS 신호 및 SDARS 신호를 모두 수신하면서 안테나 크기 및 생산 비용을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.

100: 적층형 패치 안테나 110: 상부 패치 안테나부
111: 제1관통홀 111a: 제1-1관통홀
111b: 제1-2관통홀 111c: 제1-3관통홀
112: 제2관통홀 112a: 제2-1관통홀
112b: 제2-2관통홀 112c: 제2-3관통홀
113: 제1방사패치 114: 제1베이스층
115: 제1하부패치 116: 수납홈
117: 수납 슬롯 118: 제1급전패치
119: 제2급전패치 120: 하부 패치 안테나부
121: 제3관통홀 121a: 제3-1관통홀
121b: 제3-2관통홀 121c: 제3-3관통홀
122: 제4관통홀 122a: 제4-1관통홀
122b: 제4-2관통홀 122c: 제4-3관통홀
123: 제5관통홀 123a: 제5-1관통홀
123b: 제5-2관통홀 123c: 제5-3관통홀
124: 제2방사패치 125: 제2베이스층
126: 제2하부패치 130: 제1급전핀
140: 제2급전핀 150: 제3급전핀
132, 142, 152: 헤드 134, 144, 154: 핀
200: 적층형 패치 안테나 220: 상부 패치 안테나부
221: 제1급전점 222: 제2급전점
223: 제1방사패치 224: 제1베이스층
225: 제1하부패치 226: 제1급전홈
227: 제2급전홈 240: 하부 패치 안테나부
241: 제3급전점 242: 제4급전점
243: 제5급전점 244: 제2방사패치
245: 제2베이스층 246: 제2하부패치
247: 제3급전홈 248: 제4급전홈
249: 제5급전홈

Claims

제1관통홀과 제2관통홀이 이격되어 설정각도로 형성되는 상부 패치 안테나부;
제3관통홀 및 제4관통홀이 이격되어 상기 설정각도로 형성되고, 상기 제3관통홀 및 제4관통홀과 이격되어 제5관통홀이 형성되는 하부 패치 안테나부;
일측이 상기 제1관통홀 및 제3관통홀을 관통하여 상기 하부 패치 안테나부의 하부로 돌출되는 제1급전핀;
일측이 상기 제2관통홀 및 제4관통홀을 관통하여 상기 하부 패치 안테나부의 하부로 돌출되는 제2급전핀; 및
일측이 상기 제5관통홀을 관통하여 상기 하부 패치 안테나부의 하부로 돌출되는 제3급전핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 패치 안테나.
청구항 1에 있어서,
상기 제1관통홀과 상기 상부 패치 안테나부의 중심점을 잇는 가상선과 제2관통홀과 상기 상부 패치 안테나부의 중심점을 잇는 가상선은 교차하여 설정각도로 형성되는 것을 특징으로 하는 적층형 패치 안테나.
청구항 1에 있어서,
상기 제3관통홀과 상기 하부 패치 안테나부의 중심점을 잇는 가상선과 제4관통홀과 상기 하부 패치 안테나부의 중심점을 잇는 가상선은 교차하여 설정각도로 형성되는 것을 특징으로 하는 적층형 패치 안테나.
청구항 1 내지 청구항 3 중에 어느 한 항에 있어서,
상기 설정각도는 70도 이상 110도 이하인 것을 특징으로 하는 적층형 패치 안테나.
청구항 1에 있어서,
상기 상부 패치 안테나부는,
제1-1관통홀 및 제2-1관통홀이 상기 설정각도로 형성되는 제1방사패치; 및
유전체 기판 또는 자성체 기판으로 형성되고, 상기 제1-1관통홀 및 제2-1관통홀과 동일한 위치에 제1-2관통홀 및 제2-2관통홀이 형성되어 상기 제1방사패치의 하부에 적층되는 제1베이스층을 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 패치 안테나.
삭제
청구항 5에 있어서,
상기 제1-1관통홀 및 제1-2관통홀과 동일한 위치에 제1-3관통홀이 형성되고, 상기 제2-1관통홀 및 제2-2관통홀과 동일한 위치에 제2-3관통홀이 형성되고, 상기 제1베이스층의 하부에 적층되는 제1하부패치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 패치 안테나.
청구항 1에 있어서,
상기 상부 패치 안테나부는,
제1방사패치;
제1-1관통홀이 형성되고, 상기 제1방사패치와 이격되어 형성되는 제1급전패치; 및
제2-1관통홀이 형성되고, 상기 제1방사패치와 이격되어 형성되는 제2급전패치;
유전체 기판 또는 자성체 기판으로 형성되고, 상기 제1-1관통홀과 동일한 위치에 제1-2관통홀이 형성되고, 상기 제2-1관통홀과 동일한 위치에 제2-2관통홀이 형성되고, 상부면에 상기 제1방사패치와 제1급전패치 및 제2급전패치가 적층되는 제1베이스층을 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 패치 안테나.
삭제
청구항 8에 있어서,
상기 제1-1관통홀 및 제1-2관통홀과 동일한 위치에 제1-3관통홀이 형성되고, 상기 제2-1관통홀 및 제2-2관통홀과 동일한 위치에 제2-3관통홀이 형성되고, 상기 제1베이스층의 하부에 적층되는 제1하부패치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 패치 안테나.
청구항 1에 있어서,
상기 하부 패치 안테나부는,
상기 제1관통홀 및 제2관통홀과 동일한 위치에 제3-1관통홀 및 제4-1관통홀이 형성되고, 상기 제3-1관통홀 및 제4-1관통홀과 이격되어 제5-1관통홀이 형성되는 제2방사패치; 및
유전체 기판 또는 자성체 기판으로 형성되고, 상기 제3-1관통홀 및 제4-1관통홀과 동일한 위치에 제3-2관통홀 및 제4-2관통홀이 형성되고, 상기 제5-1관통홀과 동일한 위치에 제5-2관통홀이 형성되어 상기 제2방사패치의 하부에 적층되는 제2베이스층을 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 패치 안테나.
삭제
청구항 11에 있어서,
상기 제3-1관통홀 및 제3-2관통홀과 동일한 위치에 제3-3관통홀이 형성되고, 상기 제4-1관통홀 및 제4-2관통홀과 동일한 위치에 제4-3관통홀이 형성되고, 상기 제5-1관통홀 및 제5-2관통홀과 동일한 위치에 제5-3관통홀이 형성되어 상기 제2베이스층의 하부에 적층되는 제2하부패치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 패치 안테나.
하부면에 제1급전점 및 제2급전점이 이격되어 설정각도로 형성되는 상부 패치 안테나부; 및
하부면에 상기 제1급전점 및 제2급전점과 동일한 위치에 제3급전점 및 제4급전점이 이격되어 상기 설정각도로 형성되고, 하부면에 상기 제3급전점 및 제4급전점과 이격되어 형성되는 제5급전점이 형성되고, 상기 상부 패치 안테나부의 하부에 형성되는 하부 패치 안테나부를 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 패치 안테나.
청구항 14에 있어서,
상기 제1급전점과 상기 상부 패치 안테나부의 중심점을 잇는 가상선과 제2급전점과 상기 상부 패치 안테나부의 중심점을 잇는 가상선은 교차하여 상기 설정각도로 형성되는 것을 특징으로 하는 적층형 패치 안테나.
청구항 14에 있어서,
상기 제3급전점과 상기 하부 패치 안테나부의 중심점을 잇는 가상선과 제4급전점과 상기 하부 패치 안테나부의 중심점을 잇는 가상선은 교차하여 상기 설정각도로 형성되는 것을 특징으로 하는 적층형 패치 안테나.
청구항 14 내지 청구항 16 중에 어느 한 항에 있어서,
상기 설정각도는 70도 이상 110도 이하인 것을 특징으로 하는 적층형 패치 안테나.
청구항 14에 있어서,
상기 상부 패치 안테나부는,
제1방사패치;
유전체 기판 또는 자성체 기판으로 형성되고, 상기 제1방사패치의 하부에 적층되는 제1베이스층; 및
하부면에 상기 제1급전점 및 제2급전점이 설정각도로 형성되고, 상기 제1베이스층의 하부에 적층되는 제1하부패치를 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 패치 안테나.
삭제
청구항 18에 있어서,
상기 상부 패치 안테나부는,
상기 제1베이스층의 상면에 상기 제1방사패치와 이격되어 형성되는 제1급전패치와 제2급전패치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 패치 안테나.
청구항 20에 있어서,
상기 제1급전점은 상기 제1급전패치의 중심점과 동일한 위치에 형성되고, 상기 제2급전점은 상기 제2급전패치의 중심점과 동일한 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 적층형 패치 안테나.
청구항 14에 있어서,
상기 하부 패치 안테나는,
제2방사패치;
유전체 기판 또는 자성체 기판으로 형성되고, 상기 제2방사패치의 하부에 적층되는 제2베이스층; 및
하부면에 제3급전점 및 제4급전점이 상기 제1급전점 및 제2급전점과 동일한 위치에 형성되고, 하부면에 상기 제3급전점 및 제4급전점과 이격되어 제5급전점이 형성되고, 상기 제2베이스층의 하부에 적층되는 제2하부패치를 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 패치 안테나.
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