KR101515258B1 - 복수의 방사 패턴을 선택적으로 제공하는 안테나 및 안테나 구성 방법 - Google Patents

복수의 방사 패턴을 선택적으로 제공하는 안테나 및 안테나 구성 방법 Download PDF

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Abstract

수직 빔 폭을 조정하여 복수의 방사 패턴을 제공하는 안테나 및 안테나 구성 방법이 제공된다. 안테나는, 복수의 방사 패턴을 제공하는 집중 회로 소자부, 및 제어데이터에 기초하여 복수의 방사 패턴들 중 어느 하나를 선택적으로 제공하는 스위칭부를 포함할 수 있다.

Description

복수의 방사 패턴을 선택적으로 제공하는 안테나 및 안테나 구성 방법{ANTENNA FOR PORVIDING RADITION PATTERNS SELECTIVELY AND ANTENNA COMPOSITION METHOD}
본 발명은 센서 네트워크를 구성하는 센서 노드들에 부착된 전방향성 안테나의 수직 빔 폭의 크기와 이득을 제어하는 기술에 관한 것이다.
일반적으로, 센서 네트워크를 형성하는 각 센서 노드들은 전방향성 안테나를 이용하여 통신한다. 전방향성 안테나는 전파의 방사 특성이 고정되어 있기 때문에 일정한 수평 빔 폭을 갖는 특성이 있다.
특히, 통신하고자 하는 두 센서 노드들 간의 거리가 가까울수록 넓은 수직 빔 폭이 필요하다. 또한, 두 센서 노드들 간의 거리가 멀수록 좁고 이득이 큰 수직 빔 폭이 필요하다. 이에 따라, 종래의 센서 노드들은 근거리 통신 및 장거리 통신을 위해, 멀티 포트와 배열 형식의 전방향성 안테나를 부착하여 통신하였다.
그런데, 멀티 포트 및 배열 형식의 전방향성 안테나를 이용하는 경우, 센서 노드의 소형화가 어려우며, 전력 소모가 많아진다.
따라서, 단일 포트 전방향성 안테나를 사용하여 근거리 통신, 장거리 통신 등을 제공할 수 있는 기술이 필요하다.
본 발명은 단일 포트 전방향성 안테나를 통해 수직 빔 폭을 선택적으로 사용하여 근거리 통신 및 장거리 통신을 제공하는 기술을 제공한다.
또한, 단일 포트 전방향성 안테나를 사용하여 단말을 소형화할 수 있는 기술을 제공한다.
또한, 수동 소자로 구성된 전방향성 안테나를 이용하여 단말 간의 통신을 제공하여 단말의 전력 소비를 감소시킬 수 있는 기술을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 안테나는, 복수의 방사 패턴을 제공하는 집중 회로 소자부, 및 상기 복수의 방사 패턴들 중 어느 하나의 방사 패턴을 선택적으로 제공하는 스위칭부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 스위칭부는, 단말의 동작 모드에 따라 생성된 제어데이터에 기초하여 상기 복수의 방사 패턴들 중 어느 하나의 방사 패턴을 선택적으로 제공할 수 있다.
또한, 상기 집중 회로 소자부는, 장거리 동작 모드에 대응하는 방사 패턴 1을 형성하는 임피던스 매칭 회로부, 및 근거리 동작 모드에 대응하는 방사 패턴 2를 형성하는 전송 선로부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 스위칭부는, 상기 방사 패턴 1을 이용하여 수신한 신호의 세기 1 및 상기 방사 패턴 2를 이용하여 수신한 신호의 세기 2에 기초하여 상기 방사 패턴 1 및 상기 방사 패턴 2 중 어느 하나를 선택적으로 제공할 수 있다.
또한, 상기 집중 회로 소자부는,상기 방사 패턴 1 및 상기 방사 패턴 2와 구별되는 방사 패턴 3을 더 형성하여 단말의 동작 모드를 추가할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 안테나 구성 방법은, 복수의 방사 패턴을 제공하는 단계, 및 제어데이터에 기초하여 상기 복수의 방사 패턴들 중 어느 하나의 방사 패턴을 선택적으로 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수의 방사 패턴을 제공하는 단계는, 장거리 동작 모드에 대응하는 방사 패턴 1을 형성하는 단계, 및 근거리 동작 모드에 대응하는 방사 패턴 2를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수의 방사 패턴을 제공하는 단계는, 상기 방사 패턴 1 및 상기 방사 패턴 2와 구별되는 방사 패턴 3을 더 형성하여 단말의 동작 모드를 추가하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 단일 포트 전방향성 안테나를 통해 수직 빔 폭을 선택적으로 사용함에 따라 근거리 통신 및 장거리 통신을 제공할 수 있다.
또한, 단일 포트 전방향성 안테나를 사용하여 단말을 소형화할 수 있다.
또한, 수동 소자로 구성된 전방향성 안테나를 이용하여 단말 간의 통신을 제공함에 따라 단말의 전력 소비를 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 센서 네트워크의 전체 시스템 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나의 세부 구성을 도시한 블록 다이어그램이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 단말들 간에 근거리 통신을 수행하는 경우에 형성되는 방사 패턴을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 단말들 간에 장거리 통신을 수행하는 경우에 형성되는 방사 패턴을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 단일 포트 지향성 안테나의 구조를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 안테나에서 근거리 통신시 형성된 방사 패턴을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 안테나에서 장거리 통신시 형성된 방사 패턴을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 안테나의 구성 방법을 설명하기 위해 제공되는 플로우차트이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 센서 네트워크의 전체 시스템 구성을 도시한 도면이다.
도 1에 따르면, 단말 1(101) 및 단말 2(102)는 네트워크를 형성할 수 있다. 이때, 단말 1(101)은 바디(body: 103)와 안테나(104)로 구성될 수 있다. 여기서, 단말의 바디(103)는 단말에서 안테나를 제외한 부분으로, 통신에 필요한 각종 모듈, 소자 등을 포함할 수 있다. 그리고, 안테나(104)로는 단일 포트 전방향성 안테나가 이용될 수 있다. 이처럼, 여러 안테나가 아닌 하나의 안테나를 이용함에 따라 단말의 크기가 소형화될 수 있다. 이때, 단말은 센서 노드, 무전기 등의 휴대용 디바이스를 포함할 수 있다. 그러면, 각 센서 노드는 애드 혹(Ad-hoc) 등의 센서 네트워크를 형성할 수 있다. 그리고, 각 센서 노드에는 단일 포트 전방향성 안테나가 부착될 수 있다. 그러면, 전방향성 안테나는 센서 노드들 간의 거리에 따라 수직 빔 폭을 선택적으로 사용할 수 있다.
일례로, 센서 노드 1 및 센선 노드 2 간의 거리가 가까운 근거리 통신을 수행하는 경우, 각 센서 노드에 부착된 안테나는 넓은 수직 빔 폭을 갖는 방사 패턴을 형성할 수 있다.
다른 예로, 센서 노드 1 및 센선 노드 2 간의 거리가 먼 장거리 통신을 수행하는 경우, 각 센서 노드에 부착된 안테나는 이득을 증가시키고 수직 빔 폭이 좁은 방사 패턴을 형성할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나의 세부 구성을 도시한 블록 다이어그램이다.
도 2에 따르면, 안테나(200)는 집중 회로 소자부(201) 및 스위칭부(202)를 포함할 수 있다. 여기서, 안테나(200)는 단일 포트 지향성 안테나이고, 안테나(200)는 수동 소자들로 구성될 수 있다.
먼저, 집중 회로 소자부(201)는 복수의 방사 패턴을 제공할 수 있다. 예를 들어, 집중 회로 소자부(201)는 수직 빔 폭이 넓은 방사 패턴, 수직 빔 폭이 좁은 방사 패턴 등을 제공할 수 있다. 이때, 집중 회로 소자부(201)는 임피던스 매칭 회로부(203) 및 전송 선로부(204)를 포함할 수 있다.
임피던스 매칭 회로부(203)는 장거리 동작 모드에 대응하는 방사 패턴 1을 형성할 수 있다. 예를 들어, 임피던스 매칭 회로부(203)는 인덕터(L)와 캐패시터(C)로 구성될 수 있다. 여기서, 장거리 동작 모드는 안테나(200)가 부착된 단말과 이웃 단말 간의 거리가 기설정된 기준 거리 이상으로서, 단말과 이웃 단말이 장거리 통신을 수행하는 경우를 의미한다. 다시 말해, 단말과 이웃 단말 간의 거리가 먼 경우를 의미한다.
상세하게는, 임피던스 매칭 회로부(203)는 전파의 임피던스를 조정하여 안테나의 임피던스를 매칭시킬 수 있다. 다시 말해, 임피던스 매칭 회로부(203)는 임피던스 매칭을 통해 숏 다이폴 안테나(Shot Dipole Antenna)에 대응하는 방사 패턴 1을 형성할 수 있다. 이처럼, 숏 다이폴 안테나에 대응하는 방사 패턴 1이 형성된 경우, 안테나(200)가 부착된 단말은 이웃 단말과 장거리 통신을 수행할 수 있다.
전송 선로부(204)는 전파를 바이패스(bypass)함에 따라 모노폴 안테나(Monopole Antenna)에 대응하는 방사 패턴 2를 형성할 수 있다. 이처럼, 모노폴 안테나에 대응하는 방사 패턴 2가 형성된 경우, 안테나(200)가 부착된 단말은 이웃 단말과 근거리 통신을 수행할 수 있다. 여기서, 근거리 통신은 단말과 이웃 단말 간의 거리가 기설정된 기준 거리 미만으로 가까운 경우를 의미한다.
스위칭부(202)는 집중 회로 소자부(202)에서 형성하는 복수의 방사 패턴들 중 어느 하나의 방사 패턴을 선택적으로 제공할 수 있다. 이때, 스위칭부(202)는 단말의 바디(body)에서 입력되는 제어데이터에 기초하여 임피던스 매칭 회로부(203) 또는 전송 선로부(204)로 스위칭할 수 있다.
일례로, 스위칭부(202)는 단말의 동작 모드에 따라 생성된 제어데이터에 기초하여 복수의 방사 패턴들 중 어느 하나의 방사 패턴을 선택적으로 스위칭할 수 있다. 여기서, 단말의 동작 모드는, 단말이 이웃 단말과 근거리 통신을 수행하는 근거리 동작 모드인지, 또는 단말이 이웃 단말과 장거리 통신을 수행하는 장거리 동작 모드인지를 의미하는 정보를 포함할 수 있다. 이때, 제어데이터가 단말의 동작 모드가 장거리 동작 모드임을 나타내는 경우, 스위칭부(202)는 스위칭을 통해 임피던스 매칭 회로부(203)와 연결될 수 있다. 그리고, 제어데이터가 단말의 동작 모드가 근거리 동작 모드임을 나타내는 경우, 스위칭부(202)는 스위칭을 통해 전송 선로(203)와 연결될 수 있다.
다른 예로, 스위칭부(202)는 각 방사 패턴들을 이용하여 이웃 단말로부터 수신한 신호의 세기에 기초하여 복수의 방사 패턴들 중 어느 하나의 방사 패턴을 선택적으로 스위칭할 수 있다. 예를 들어, 단말의 바디를 구성하는 마이콤(Micom)은 임피던스 매칭 회로부(203)를 이용하여 형성된 방사 패턴 1을 통해 이웃 단말로부터 수신된 신호의 세기 1를 측정할 수 있다. 그리고, 마이콤은, 전송 선로부(204)를 이용하여 형성된 방사 패턴 2를 통해 이웃 단말로부터 수신된 신호의 세기 2를 측정할 수 있다. 이어, 마이콤은 수신된 신호의 세기 1 및 신호의 세기 2에 기초하여 방사 패턴 1 및 방사 패턴 2 중 어느 하나를 나타내는 제어데이터를 생성할 수 있다. 그러면, 스위칭부(202)는 제어데이터에 기초하여 방사 패턴 1 및 방사 패턴 2 중 어느 하나를 선택적으로 스위칭할 수 있다. 이때, 이웃 단말로부터 수신되는 신호의 세기를 측정하기 위해 RSSI(Received Signal Strength Indicator)가 이용될 수 있다. 이외에, 마이콤은, LQI(Link Quality Indicator)를 이용하여 방사 패턴 1 및 방사 패턴 2 중 어느 하나를 나타내는 제어데이터를 생성할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 단말들 간에 근거리 통신을 수행하는 경우에 형성되는 방사 패턴을 도시한 도면이다.
도 3에 따르면, 센서 네트워크를 형성하는 각 단말 간의 거리가 기준 거리 미만으로 가까운 경우, 각 단말에 부착된 안테나는 전송 선로부를 통해 전파를 바이패스하여 모노폴 안테나로 동작할 수 있다. 이에 따라, 근거리 통신을 수행하는 경우, 안테나는 수직 빔 폭이 넓은 방사 패턴(301)을 형성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 단말들 간에 장거리 통신을 수행하는 경우에 형성되는 방사 패턴을 도시한 도면이다.
도 4에 따르면, 센서 네트워크를 형성하는 각 단말 간의 거리가 기준 거리 이상으로 먼 경우, 각 단말에 부착된 안테나는 임피던스 매칭을 통해 숏 다이폴 안테나로 동작할 수 있다. 이에 따라, 장거리 통신을 수행하는 경우, 안테나는 이득이 크고, 수직 빔 좁은 방사 패턴(401)을 형성할 수 있다.
이상의 도 3 및 도 4에서 설명한 바와 같이, 단일 포트 지향성 안테나는 임피던스 매칭 또는 바이패스를 이용하여 근거리 통신 및 장거리 통신을 모두 제공할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 단일 포트 지향성 안테나의 구조를 도시한 도면이다.
도 5에 따르면, 단일 포트 지향성 안테나(500)는 제1 방사체(501), 집중 회로 소자부(502), 스위칭부(505), 제2 방사체(506), 및 RF 컨텍터(507)를 포함할 수 있다. 그리고, 집중 회로 소자부(502)는 인덕터(L) 및 캐패시터(C)로 구성된 임피던스 매칭 회로부(503) 및 전송 선로부(504)를 포함할 수 있다. 이때, 단일 포트 지향성 안테나(500)는 수동 소자들로 구성될 수 있다. 그리고, 도 5에서, 집중 회로 소자부(502) 및 스위칭부(505)의 동작은 도 2의 집중 회로 소자부 및 스위칭부의 동작과 동일하므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
먼저, 제1 방사체(501)는 복수의 방사 패턴들 중 스위칭을 통해 선택된 방사 패턴에 따라 전파를 방사할 수 있다. 이때, 제1 방사체(501)는 집중 회로 소자부(502)와 연결될 수 있다.
마찬가지로, 제2 방사체(506)는 복수의 방사 패턴들 중 스위칭을 통해 선택된 방사 패턴에 따라 전파를 방사할 수 있다. 그리고, 제2 방사체(506)는 제1 방사체(502)와 마주보고 배치되며, 제2 방사체(506)의 일단은 스위칭부(505)와 연결되고, 제2 방사체(507)의 타단은 RF 컨텍터와 연결될 수 있다.
임피던스 매칭 회로부(503)는 임피던스 매칭을 통해 안테나(500)를 숏 다이폴 안테나로 동작시킬 수 있다. 다시 말해, 임피던스 매칭 회로부(503)는 숏 다이폴 안테나에 대응하는 방사 패턴을 형성할 수 있다.
전송 선로부(504)는 전파를 바이패스하여 안테나(500)를 모노폴 안테나로 동작시킬 수 있다. 다시 말해, 전송 선로부(504)는 모노폴 안테나에 대응하는 방사 패턴을 형성할 수 있다.
스위칭부(505)는 단말의 바디(body: 509)로부터 입력된 제어데이터(508)에 기초하여 집중 회로 소자부(503) 또는 전송 선로부(504)로 스위칭할 수 있다. 여기서, 제어데이터는, 스위칭부(505)가 집중 회로 소자부(503) 또는 전송 선로부(504) 중 어디로 스위칭할지 여부를 나타내는 데이터를 포함할 수 있다. 이처럼, 스위칭부(505)는 스위칭을 통해 제2 방사체(506)를 집중 회로 소자부(503) 또는 전송 선로부(504)와 연결할 수 있다.
RF 컨텍터(507)는 단말의 바디(509)와 연결되며, 단말의 바디(509)로부터 수신되는 신호 등을 제2 방사체(506)로 전달할 수 있다. 예를 들어, RF 컨텍터(507)의 일단은 제2 방사체(506)와 연결되고, RF 컨텍터(507)의 타단은 단말의 바디(509)와 연결될 수 있다.
이상의 도 2 및 도 5에서는 임피던스 매칭 회로부가 LC 회로로 구성되는 것으로 설명하였으나, 이외에, 임피던스 매칭 회로부는 RLC 회로로 구성될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 안테나에서 근거리 통신시 형성된 방사 패턴을 도시한 도면이다.
도 6에 따르면, 근거리 동작 모드인 경우, 스위칭부(602)는 임피던스 매칭 회로부(603) 및 전송 선로부(604) 중 전송 선로부(604)로 스위칭할 수 있다. 그러면, 안테나는 모노폴 안테나로 동작할 수 있다. 다시 말해, 안테나는 단말의 바디(606) 및 안테나(605) 중 바디(606) 측으로 방사 패턴(601)을 크게 형성할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 안테나에서 장거리 통신시 형성된 방사 패턴을 도시한 도면이다.
도 7에 따르면, 장거리 동작 모드인 경우, 스위칭부(702)는 임피던스 매칭 회로부(703) 및 전송 선로부(704) 중 임피던스 매칭 회로부(703)로 스위칭할 수 있다. 그러면, 안테나는 숏 다이폴 안테나로 동작할 수 있다. 다시 말해, 안테나는 단말의 바디(706) 및 안테나(705) 중 안테나(705) 측으로 방사 패턴(701)을 크게 형성할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 안테나의 구성 방법을 설명하기 위해 제공되는 플로우차트이다.
도 8에 따르면, 801 단계에서, 안테나는 복수의 방사 패턴을 제공할 수 있다. 여기서, 안테나는 단일 포트 지향성 안테나일 수 있다.
예를 들어, 안테나는, 임피던스 매칭을 통해 장거리 동작 모드에 대응하는 방사 패턴 1을 형성할 수 있다. 그리고, 안테나는, 전파를 바이패스하여 근거리 동작 모드에 대응하는 방사 패턴 2를 형성할 수 있다. 이처럼, 안테나는 안테나가 부착된 단말 및 이웃 단말 간의 거리에 기초하여 적절한 방사 패턴을 제공할 수 있다. 이에 따라, 하나의 안테나에서 근거리 통신 및 장거리 통신을 모두 제공할 수 있다.
이때, 802 단계에서, 안테나는, 단말의 바디(body)로부터 입력된 제어데이터에 기초하여 복수의 방사 패턴들 중 어느 하나의 방사 패턴을 선택적으로 제공할 수 있다.
상세하게는, 안테나는 제어데이터에 기초하여 장거리 동작 모드에 대응하는 방사 패턴 1 또는 근거리 동작 모드에 대응하는 방사 패턴 2로 스위칭할 수 있다.
일례로, 제어 데이터는 방사 패턴 2을 이용하여 이웃 단말로부터 수신한 신호의 세기 1 및 방사 패턴 2를 이용하여 수신한 신호의 세기 2에 기초하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 안테나가 숏 다이폴 안테나로 동작하는 경우, 마이콤은 숏 다이폴 안테나에 대응하는 방사 패턴을 이용하여 이웃 단말로부터 수신된 신호의 세기1를 측정할 수 있다. 이어, 안테나는 스위칭을 통해 모노폴 안테나로 동작할 수 있다. 그리고, 마이콤은 모노폴 안테나에 대응하는 방사 패턴을 이용하여 이웃 단말로부터 수신된 신호의 세기 2를 측정할 수 있다. 그리고, 마이콤은 수신된 신호의 세기 1 및 2를 비교하여 세기가 더 좋은 하나를 결정할 수 있다. 이어, 마이콤은 결정된 신호의 세기에 대응하는 방사 패턴을 형성하는 구성 요소를 나타내는 제어데이터를 생성할 수 있다. 그러면, 안테나는 제어데이터에 기초하여 스위칭함에 따라, 이웃 단말과의 통신에 적절한 방사 패턴을 형성할 수 있다.
이때, 신호의 세기 1 및 신호의 세기 2가 유사한 경우, 마이콤은 신호의 세기 1 및 신호의 세기 2 중 전력 소모가 적은 쪽을 선택하여 제어데이터를 생성할 수 있다. 그리고, 신호의 세기 1 및 신호의 세기 2가 유사하고, 전력 소모 정도도 비슷한 경우, 마이콤은, 전파를 바이패스시키는 방사 패턴 2를 형성하도록 제어 데이터를 생성할 수도 있다.
다른 예로, 마이콤을 통해 단말의 동작 모드를 이미 알고 있는 경우, 마이콤은 단말이 동작 모드에 기초하여 제어데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 단말의 동작 모드가 장거리 동작 모드인 경우, 마이콤은 임피던스 매칭을 통해 방사 패턴을 형성하도록 제어데이터를 생성할 수 있다. 이때, 단말의 동작 모드가 단거리 동작 모드 인 경우, 마이콤은 바이패스를 통해 방사 패턴을 형성하도록 제어데이터를 생성할 수 있다. 그러면, 안테나는 제어데이터에 기초하여 스위칭함에 따라 단말의 동작 모드에 해당하는 방사 패턴을 형성할 수 있다.
지금까지, 단말의 동작 모드가 장거리 동작 모드 및 근거리 동작 모드를 포함하는 경우에 대해서 설명하였으나, 단말의 동작 모드는 3개 이상일 수 있다. 그러면, 안테나는 특정 방사 패턴을 형성하기 위해 임피던스 매칭 회로부를 추가함으로써, 단말의 동작 모드를 추가할 수 있다. 예를 들어, 도 2의 안테나(200)에 임피던스 매칭 회로부를 하나 더 추가함에 따라, 단말의 동작 모드를 근거리, 중거리, 장거리와 같은 3개의 동작 모드로 세분화할 수 있다. 마찬가지로, 도 2의 안테나(200)에 임피던스 매칭 회로부를 2개 추가함에 따라, 집중 회로 소자부는 단말의 동작 모드를 4개로 세분화할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

  1. 전파를 방사하는 안테나에 있어서,
    수직 빔 폭이 조절되는 복수의 방사 패턴을 제공하는 집중 회로 소자부;
    상기 복수의 방사 패턴들 중 어느 하나의 방사 패턴을 선택적으로 제공하는 스위칭부;
    상기 복수의 방사 패턴들 중 선택된 방사 패턴에 따라 전파를 방사하는 제1 방사체; 및
    상기 제1 방사체와 마주보고 배치되며, 상기 선택된 방사 패턴에 따라 전파를 방사하는 제2 방사체
    를 포함하고,
    상기 스위칭부는,
    상기 안테나의 통신 거리가 멀수록 수직 빔 폭이 좁은 방사 패턴을 제공하고,
    상기 안테나는, 단일 포트 전방향성 안테나이고,
    상기 집중 회로 소자부 및 상기 스위칭부는, 상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체 사이에 위치하고 상기 제1 방사체와 상기 제2 방사체를 연결하는, 안테나.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스위칭부는,
    단말의 동작 모드에 따라 생성된 제어데이터에 기초하여 상기 복수의 방사 패턴들 중 어느 하나의 방사 패턴을 선택적으로 제공하는 것을 특징으로 하는 안테나.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 집중 회로 소자부는,
    장거리 동작 모드에 대응하는 방사 패턴 1을 형성하는 임피던스 매칭 회로부; 및
    근거리 동작 모드에 대응하는 방사 패턴 2를 형성하는 전송 선로부
    를 포함하는 안테나.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 스위칭부는,
    상기 방사 패턴 1을 이용하여 수신한 신호의 세기 1 및 상기 방사 패턴 2를 이용하여 수신한 신호의 세기 2에 기초하여 상기 방사 패턴 1 및 상기 방사 패턴 2 중 어느 하나를 선택적으로 제공하는 것을 특징으로 하는 안테나.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 집중 회로 소자부는,
    상기 방사 패턴 1 및 상기 방사 패턴 2와 구별되는 방사 패턴 3을 더 형성하여 단말의 동작 모드를 추가하는 것을 특징으로 하는 안테나.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 방사체는, 상기 집중 회로 소자부와 연결되고,
    상기 제2 방사체의 일단은, 상기 스위칭부와 연결되고, 상기 제2 방사체의 타단은 RF 컨텍터(contactor)와 연결되는 것을 특징으로 하는 안테나.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 RF 컨텍터는, 단말의 바디(body)와 연결되는 것을 특징으로 하는 안테나.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 집중 회로 소자부는,
    숏 다이폴 안테나(Shot Dipole Antenna)에 대응하는 방사 패턴을 제공하는 것을 특징으로 하는 안테나.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 집중 회로 소자부는,
    모노폴 안테나(Monopole Antenna)에 대응하는 방사 패턴을 제공하는 것을 특징으로 하는 안테나.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 집중 회로 소자부는,
    수동 소자인 것을 특징으로 하는 안테나.
  13. 전파를 방사하는 안테나를 구성하는 안테나 구성 방법에 있어서,
    집중 회로 소자부가 수직 빔 폭이 조절되는 복수의 방사 패턴을 제공하는 단계; 및
    스위칭부가 제어데이터에 기초하여 상기 복수의 방사 패턴들 중 어느 하나의 방사 패턴을 선택적으로 제공하는 단계
    를 포함하고,
    상기 방사 패턴을 선택적으로 제공하는 단계는,
    상기 안테나의 통신 거리가 멀수록 수직 빔 폭이 좁은 방사 패턴을 제공하고,
    상기 안테나는, 단일 포트 전방향성 안테나이고,
    상기 집중 회로 소자부 및 상기 스위칭부는, 제1 방사체 및 제2 방사체 사이에 위치하고 상기 제1 방사체와 상기 제2 방사체를 연결하고,
    상기 제1 방사체는, 상기 복수의 방사 패턴들 중 선택된 방사 패턴에 따라 전파를 방사하고,
    상기 제2 방사체는, 상기 제1 방사체와 마주보고 배치되며, 상기 선택된 방사 패턴에 따라 전파를 방사하는, 안테나 구성 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 방사 패턴을 선택적으로 제공하는 단계는,
    단말의 동작 모드에 따라 생성된 제어데이터에 기초하여 상기 복수의 방사 패턴들 중 어느 하나의 방사 패턴을 선택적으로 제공하는 것을 특징으로 하는 안테나 구성 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 복수의 방사 패턴을 제공하는 단계는,
    장거리 동작 모드에 대응하는 방사 패턴 1을 형성하는 단계; 및
    근거리 동작 모드에 대응하는 방사 패턴 2를 형성하는 단계
    를 포함하는 안테나 구성 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제어데이터는, 상기 방사 패턴 1을 이용하여 수신한 신호의 세기 1 및 상기 방사 패턴 2를 이용하여 수신한 신호의 세기 2에 기초하여 생성되고,
    상기 방사 패턴을 선택적으로 제공하는 단계는,
    상기 생성된 제어데이터에 기초하여 상기 방사 패턴 1 및 상기 방사 패턴 2 중 어느 하나를 선택적으로 제공하는 것을 특징으로 하는 안테나 구성 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 복수의 방사 패턴을 제공하는 단계는,
    상기 방사 패턴 1 및 상기 방사 패턴 2와 구별되는 방사 패턴 3을 더 형성하여 단말의 동작 모드를 추가하는 단계
    를 포함하는 안테나 구성 방법.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 복수의 방사 패턴을 제공하는 단계는,
    상기 복수의 방사 패턴들 중 숏 다이폴 안테나(Shot Dipole Antenna)에 대응하는 방사 패턴을 제공하는 것을 특징으로 하는 안테나 구성 방법.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 복수의 방사 패턴을 제공하는 단계는,
    상기 복수의 방사 패턴들 중 모노폴 안테나(Monopole Antenna)에 대응하는 방사 패턴을 제공하는 것을 특징으로 하는 안테나 구성 방법.
  20. 제13항에 있어서,
    상기 복수의 방사 패턴을 제공하는 단계는,
    수동 소자를 이용하여 상기 복수의 방사 패턴을 제공하는 것을 특징으로 하는 안테나 구성 방법.
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