KR101517778B1 - 이중 대역 이중 편파 안테나 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사이드 로브(side lobe)의 상승을 방지, 안테나 빔의 빔폭 편차를 감소 및 안테나 빔의 빔폭 간섭을 방지한 이중 대역 이중 편파 안테나 장치에 관한 것으로, 사이드 로브(side lobe)의 증가 방지할 뿐만 아니라 안테나 빔의 빔폭의 편차를 감소 및 빔폭의 간섭을 억제 또는 방지한 이중 대역 이중 편파 안테나 장치를 제공하며, 이중 대역 이중 편파 안테나는 반사판; 상기 반사판의 상부에 배치된 한 쌍의 고 대역 안테나; 일부가 상기 고 대역 안테나들 사이로 통과하는 절연 기판, 상기 반사판과 마주하는 상기 절연 기판의 일측면 및 상기 일측면과 대향하는 타측면에 각각 형성된 방사 패턴들 및 상기 절연 기판에 형성되며 상기 방사 패턴들과 이격된 튜닝 패턴들을 포함하는 저 대역 수직 편파 안테나; 및 상기 고 대역 안테나와 인접하게 배치되며 상기 저 대역 수직 편파 안테나와 함께 상기 고 대역 안테나를 감싸는 저 대역 수평 편파 안테나를 포함한다.

Description

이중 대역 이중 편파 안테나 장치{DUAL BAND DUAL POLARIZATION ANTENNA DEVICE}

본 발명은 이중 대역 이중 편파(DBDP) 안테나 장치에 관한 것으로, 특히 사이드 로브(side lobe)의 상승을 방지 및 고대역 안테나의 주변에 배치된 저대역 안테나에 고대역 안테나의 빔 폭을 튜닝 할 수 있는 튜닝 패턴을 형성하여 고대역 안테나의 빔 폭 을 정밀하게 튜닝 할 수 있는 이중 대역 이중 편파 안테나 장치에 관한 것이다.

개인 휴대전화의 보편화와 최근 스마트폰 및 타블렛 PC의 보급 증가로 통화 및 무선 인터넷을 위한 전파 사용량이 급증하고 있다. 언제 어디서나 전화 및 인터넷을 사용하려는 고객들의 요구와 통신 속도, 통화 품질에 대한 고객들의 불만은 날로 증가하고 있다.

건물 같은 실내뿐만 아니라 실외, 기존의 기지국 및 이동통신용 중계기로부터 거리가 멀거나 지형지물에 의해 전파가 잘 전달되지 않는 음영지역에서의 통화 품질 저하를 방지하기 위해 각 통신사들은 음영지역에 기지국 및 이동통신용 중계기를 추가로 설치하고 있다.

기지국 및 이동통신 중계기의 중요한 구성 요소인 안테나는 전파를 송수신하는 핵심적인 장치로서 전파를 송수신 한다.

기지국 및 이동통신 중계기에 사용되는 이중 대역 이중 편파 안테나(DBDP 안테나)는 전파 도달 거리, 회절성 및 통화감이 우수한 저대역 주파수를 송수신하는 저대역 안테나(low band antenna) 및 저대역 주파수에 비하여 높은 주파수를 송수신하는 고대역 안테나(high band antenna)를 포함한다.

고대역 안테나는 저대역 안테나에 비하여 정보를 보다 많이 실을 수 있으나 전파 도달 거리가 짧은 장단점을 갖는다.

종래 이중 대역 이중 편파 안테나는 서로 전기적 길이가 다른 주파수들을 1개의 안테나로 송신 및 수신할 수 있도록 반사판 상에 배치된 저 대역 안테나 소자들 및 저 대역 안테나 소자들의 주변에 배치된 고 대역 안테나 소자들을 포함한다.

반사판에 형성된 고 대역 안테나 소자들은 저 대역 안테나 소자들이 차지하는 공간을 제외하고 배치하게 되는데 이때 불가피하게 고 대역 안테나의 각 소자를 중심으로 저 대역 안테나가 비대칭 하게 형성될 수 있다.

이와 같이 저대역 안테나들이 반사판 상에 고대역 안테나들 주변에 비대칭하게 배치될 경우 고대역 안테나의 수직 빔 패턴의 메인 로브(main lobe)의 주변에 형성되는 사이드 로브(side lobe)가 원하지 않게 증가될 수 있다.

사이드 로브가 증가될 경우 안테나 빔의 게인(Gain)이 감소되며, 안테나 빔 틸팅(tilting)을 수행할 때 안테나 빔의 사이드 로브(side lobe)의 제어가 어려운 문제점을 갖는다.

또한, 수직 및 수평 편파를 갖는 종래 이중 대역 이중 편파 안테나의 경우 동일 반사판 조건에서 각 편파의 빔 패턴이 서로 다른 특성이 나타나게 되는데 이때 임의의 편파의 빔폭을 튜닝하기 위해 반사판 조건을 변경하게 되면 다른 편파의 빔폭 특성 역시 변화하는 문제점을 갖는다.

대한민국 등록특허 제10-1304928호 (2013.09.02)

본 발명의 목적은 고 대역 안테나 소자들을 중심으로 저 대역 안테나 소자들이 비대칭 하게 이루는 구조를 최소화 할 수 있도록 설계하여 사이드 로브(side lobe)의 증가 방지 및 저 대역 안테나에 고 대역 안테나의 빔 패턴을 튜닝 할 수 있는 튜닝 패턴을 형성하여 반사판 구조를 변경하지 않고 고대역 안테나의 수직 편파의 빔 패턴을 튜닝 할 수 있도록 한 이중 대역 이중 편파 안테나 장치를 제공한다.

일실시예로서, 이중 대역 이중 편파 안테나는 반사판; 상기 반사판의 상부에 배치된 한 쌍의 고 대역 안테나; 일부가 상기 고 대역 안테나들 사이로 통과하는 절연 기판, 상기 반사판과 마주하는 상기 절연 기판의 일측면 및 상기 일측면과 대향하는 타측면에 각각 형성된 방사 패턴들 및 상기 절연 기판에 형성되며 상기 방사 패턴들과 이격된 튜닝 패턴들을 포함하는 저 대역 수직 편파 안테나; 및 상기 고 대역 안테나와 인접하게 배치되며 상기 저 대역 수직 편파 안테나와 함께 상기 고 대역 안테나를 감싸는 저 대역 수평 편파 안테나를 포함한다.

이중 대역 이중 편파 안테나의 상기 절연 기판은 제1 기판부, 상기 제1 기판부와 나란하게 배치된 제2 기판부 및 상기 제1 및 제2 기판부를 연결하는 연결부를 포함하며, 상기 연결부는 상기 고 대역 안테나들 사이를 통과한다.

이중 대역 이중 편파 안테나의 상기 제1 및 제2 기판부들은 동일한 형상 및 동일한 사이즈로 형성되며, 상기 연결부는 상기 제1 및 제2 기판부들의 중앙에 연결된다.

이중 대역 이중 편파 안테나의 상기 방사 패턴은 상기 절연기판의 상기 일측면에 형성되며, 상기 제1 기판부, 상기 연결부 및 상기 제2 기판부를 따라 형성된 제1 방사 패턴; 및 상기 절연기판의 상기 일측면과 대향하는 타측면에 형성되며, 상기 제1 기판부, 상기 연결부 및 상기 제2 기판부를 따라 형성된 제2 방사 패턴을 포함한다.

이중 대역 이중 편파 안테나의 상기 제1 및 제2 방사 패턴들은 상기 연결부에서 일부가 중첩되며, 상기 제1 및 제2 방사 패턴들 중 중첩된 부분에는 상기 제1 방사 패턴, 상기 연결부 및 상기 제2 방사 패턴을 관통하며 급전선과 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 비아 홀이 형성된다.

이중 대역 이중 편파 안테나의 상기 튜닝 패턴과 마주하는 상기 제1 및 제2 방사 패턴들에는 상기 튜닝 패턴의 폭에 대응하여 폭이 감소된다.

이중 대역 이중 편파 안테나의 상기 제1 및 제2 기판부들에는 상기 제1 방사 패턴과 마주하게 형성된 제1 튜닝 패턴들이 형성되고, 상기 제1 및 제2 기판부들에는 상기 제2 방사 패턴과 마주하게 형성된 제2 튜닝 패턴들이 형성된다.

이중 대역 이중 편파 안테나의 상기 저 대역 수직 편파 안테나는 상기 반사판과 평행하게 배치되고, 상기 저 대역 수평 편파 안테나는 상기 반사판에 대하여 수직하게 배치된다.

본 발명은 저 대역 안테나 소자들의 연결 부를 고 대역 안테나 소자 사이에 통과시켜 저 대역 안테나 소자들이 비대칭 하게 이루는 구조를 최소화 할 수 있도록 설계하여 사이드 로브(side lobe)의 증가를 방지할 뿐만 아니라 저 대역 안테나 소자에 고 대역 안테나의 수직 편파의 빔 패턴을 튜닝하기 위한 튜닝 패턴을 형성하여 고 대역 안테나의 수평 빔 폭의 편차를 감소 및 빔 폭의 간섭을 억제 또는 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이중 대역 이중 편파 안테나 장치의 평면도이다.
도 2는 도 1의 저 대역 수직 편파 안테나의 일측면을 도시한 평면도이다.
도 3은 도 1의 저 대역 수직 편파 안테나의 타측면을 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예와 비교되는 비교예에 의한 이중 대역 이중 편파 안테나 장치의 평면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 비교예에 따른 고대역 안테나의 수직 빔 패턴을 도시한 그래프이다.
도 6은 도 1에 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 이중 대역 이중 편파 안테나 장치의 수직 빔 패턴을 도시한 그래프이다.
도 7A는 은 도 4에 도시된 비교예에 따른 고 대역 안테나의 수직 편파의 수평 빔 패턴을 도시한 그래프이다.
도 7B는 도 4에 도시된 비교예에 따른 고 대역안테나의 수평편파의 수평 빔 패턴을 도시한 그래프이다.
도 8A는 본 발명의 일실시예에 따라 튜닝 패턴에 의하여 튜닝된 고 대역 안테나의 수직 편파의 수평 빔 패턴을 도시한 그래프이다.
도 8B는 본 발명의 일실시예에 따른 고대역 안테나의 수평편파의 수평 빔 패턴을 도시한 그래프이다.

하기의 설명에서는 본 발명의 실시 예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 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 바람직한 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.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이중 대역 이중 편파 안테나 장치의 평면도이다.

도 1을 참조하면, 이중 대역 이중 편파 안테나 장치(500)는 반사판(100), 고 대역 안테나(200), 저 대역 수직 편파 안테나(300) 및 저 대역 수평 편파 안테나(400)를 포함한다.

본 발명의 일실시예에서, 반사판(100)은 풍압 및 지향성 등을 고려하여 제작되며, 반사판(100)은 금속판을 가공하여 형성될 수 있다.

반사판(100)은, 바닥판(110) 및 바닥판(110)의 테두리를 절곡하여 형성된 측면판(120)을 포함할 수 있다.

반사판(100)의 바닥판(110)은, 평면상에서 보았을 때, 직사각형 형상으로 형성되며, 이로 인해 바닥판(110)은 한 쌍의 장변(112)들 및 한 쌍의 단변(114)들을 갖는다.

고 대역 안테나(200)는 반사판(100)의 바닥판(110)의 상부에 배치된다. 본 발명의 일실시예에서, 고 대역 안테나(200)는, 예를 들어, 원판 형상으로 형성될 수 있다.

반사판(100)의 상부에는 반사판(100)의 장변을 따라 복수개의 고 대역 안테나(200)들이 등 간격으로 배치된다. 반사판(100)의 장변을 따라 배치되는 고 대역 안테나(200)들에는 각각 제1 급전선이 전기적으로 연결된다.도 2는 도 1의 저 대역 수직 편파 안테나의 일측면을 도시한 평면도이다. 도 3은 도 1의 저 대역 수직 편파 안테나의 타측면을 도시한 평면도이다.도 1 내지 도 3을 참조하면, 저 대역 수직 편파 안테나(300)는 절연 기판(360), 방사 패턴(370) 및 튜닝 패턴(380)을 포함한다.

절연 기판(360)은 받침대(미도시)에 의하여 반사판(100)의 바닥면(110) 상부에 배치된다.

절연 기판(360)은 제1 기판부(310), 제2 기판부(320) 및 연결부(330)를 포함하며, 제1 기판부(310), 제2 기판부(320) 및 연결부(330)는, 예를 들어, 일체로 형성된다.

본 발명의 일실시예에서, 절연 기판(360)은, 예를 들어, 절연 수지를 포함하며, 절연 기판(360)은 얇은 두께를 갖는 판 형상으로 형성된다.

절연 기판(360)은, 예를 들어, 반사판(100)의 바닥판(110)과 평행하게 형성될 수 있다.

제1 기판부(310)의 장변은 반사판(100)의 바닥판(110)의 장변(112)과 평행한 방향으로 배치되며, 제1 기판부(310)는 반사판(100)의 바닥판(110)과 평행하게 형성된다.

제2 기판부(320)의 장변은 반사판(100)의 바닥판(110)의 장변(112)과 평행한 방향으로 배치되며, 제2 기판부(320)는 반사판(100)의 바닥판(110)과 평행하게 형성된다.

본 발명의 일실시예에서, 제1 기판부(310) 및 제2 기판부(320)는, 평면상에서 보았을 때, 상호 평행하게 배치되며, 제1 및 제2 기판부(310,320)들 사이에는 고 대역 안테나(100)들이 배치된다.

연결부(330)는 제1 기판부(310) 및 제2 기판부(320)들을 상호 연결하며, 본 발명의 일실시예에서, 제1 기판부(310), 제2 기판부(320) 및 연결부(330)는 상호 일체로 형성된다.

연결부(330)는, 반사판(100)의 바닥판(110)의 장변(112)에 대하여 수직한 방향으로 배치되며, 연결부(330)는 반사판(100)의 바닥판(110)과 평행하게 배치된다.

본 발명의 일실시예에서, 제1 기판부(310), 제2 기판부(320) 및 연결부(330)는, 평면상에서 보았을 때, 'H' 자와 유사한 형상으로 형성되며, 제1 기판부(310) 및 제2 기판부(320)는 실질적으로 동일한 형상 및 동일한 사이즈로 형성되고, 연결부(330)는 제1 및 제2 기판부(310,320)들의 중앙 부분에 연결된다.

절연 기판(360)의 연결부(330)는, 평면상에서 보았을 때, 한 쌍의 고 대역 안테나(200)들 사이로 통과한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 방사 패턴(370)은 절연 기판(360)의 일측면(360a) 및 일측면(360a)과 대향하는 타측면(360b)에 각각 형성된다.

본 발명의 일실시예에서, 방사 패턴(370)은 제1 방사 패턴(373) 및 제2 방사 패턴(376)을 포함한다.

절연 기판(360)의 일측면(360a)에 형성된 제1 방사 패턴(373)은 도 2에 도시된 바와 같이 연결부(330) 및 연결부(330)로부터 제1 및 제2 기판부(310,320)들의 일측으로 연장된 'U' 자 형상으로 형성된다. 제1 방사 패턴(373)은, 예를 들어, 얇은 금속막 형상으로 형성된다.

즉, 제1 방사 패턴(373)은 절연 기판(360)의 일측면(360a)에 형성되며, 제1 방사 패턴(373)은 제1 기판부(310), 연결부(330) 및 제2 기판부(320)를 따라 띠 형상으로 형성된다.

절연 기판(360)의 일측면(360a)과 대향하는 타측면에 형성된 제2 방사 패턴(376)은 도 3에 도시된 바와 같이 연결부(330) 및 연결부(330)로부터 제1 및 제2 기판부(310,320)들의 타측으로 연장된 'U' 자 형상으로 형성된다.

즉, 제2 방사 패턴(376)은 절연 기판(360)의 타측면(360b)에 형성되며, 제2 방사 패턴(276)은 제1 기판부(310), 연결부(330) 및 제2 기판부(320)를 따라 띠 형상으로 형성된다.

본 발명의 일실시예에서, 절연 기판(360)의 일측면(360a)에 형성된 제1 방사 패턴(373) 및 절연 기판(360)의 타측면(360b)에 형성된 제2 방사 패턴(376)은, 예를 들어, 연결부(330)를 기준으로 상호 엇갈리게 형성된다.

상호 엇갈리게 절연 기판(360)의 일측면(360a) 및 타측면(360b)에 각각 형성된 제1 및 제2 방사 패턴(373,376)들의 일부는 중첩되고, 중첩된 제1 및 제2 방사 패턴(373,376)들에는 제2 급전선이 전기적으로 연결된다.

본 발명의 일실시예에서, 제1 및 제2 방사 패턴(373,376)들은 연결부(330)에서 일부가 상호 중첩되며, 제1 및 제2 방사 패턴(373,376)들 중 상호 중첩된 부분에는 비아 홀(via hole,335)이 형성된다.

비아 홀(335)로는 제2 급전선이 삽입되고, 제2 급전선은 제1 및 제2 방사 패턴(373,376)들과 용접되어 제1 및 제2 방사 패턴(373,376)들과 전기적으로 접속된다.

저 대역 수평 편파 안테나(400)는 고 대역 안테나(200)와 인접하게 배치되며, 저 대역 수직 편파 안테나(300)와 함께 고 대역 안테나(200)를 감싸는 형상으로 형성된다.

저 대역 수평 편파 안테나(400)는, 예를 들어, 고 대역 안테나(200)의 양쪽에 배치된다.

절연 기판(360)이 연결부(330) 및 방사패턴(373,376)으로부터 연장된 패턴을 포함하지 않을 경우 빔 패턴의 메인 로브의 주변에 형성되는 사이드 로브가 도 5와 같이 비정상적으로 증가될 수 있다.

그러나, 본 발명의 일실시예에서는 절연 기판(360)의 연결부(330)가 고 대역 안테나(200)들의 사이에 배치될 경우, 저 대역 수평 편파 안테나(400)의 중심 및 절연 기판(360)의 연결부(330)의 중심이 이루는 간격들이 실질적으로 동일하게 형성되고 이로 인해 도 6에 도시된 바와 같이 빔 패턴의 메인 로브(main lobe)의 주변에 형성되는 사이드 로브(side lobe)를 억제할 수 있다.

도 1을 다시 참조하면, 본 발명의 일실시예에서, 저 대역 수직 편파 안테나(300)와 저 대역 수평 편파 안테나(400)가 고 대역 안테나(200)를 중심으로 비대칭 형상으로 배치될 경우, 동일한 반사판(100) 조건에 대하여 고 대역 안테나(200)의 수직 편파의 빔 패턴의 특성 및 동일한 반사판(100) 조건에 대하여 고 대역 안테나(200)의 수평 편파 빔 패턴은 상이한 특성을 갖는다.

일반적으로 고 대역 안테나(200)의 수직 편파의 빔 패턴 또는 수평 편파의 빔 패턴 중 어느 하나의 빔 패턴의 폭을 튜닝 하기 위해서는 반사판의 구조를 변경하는 방법이 사용된다.

그러나, 고 대역 안테나(200)의 수직 편파의 빔 패턴 또는 수평 편파의 빔 패턴 중 어느 하나의 빔 패턴의 폭을 튜닝 하기 위해 반사판의 구조를 변형 할 경우, 빔 폭이 변경되지 않아야 하는 나머지 하나의 편파를 가지는 안테나 빔의 빔 폭도 영향을 받기 때문에 빔 폭 설계가 매우 어렵고 따라서 다른 편파에 영향을 주지 않는 튜닝 포인트가 필요하다.

본 발명의 일실시예에서는, 예를 들어, 고 대역 안테나(200)의 수평 편파의 빔 패턴에 영향을 주지 않으면서 고 대역 안테나(200)의 수직 편파의 빔 패턴의 빔 폭을 정밀하게 튜닝 할 수 있도록 위해 저 대역 수직 편파 안테나(300)의 절연 기판(360)에 튜닝 패턴(380)이 형성된다.

튜닝 패턴(380)은, 예를 들어 제1 기판부(310) 및 제2 기판부(320)에 형성될 수 있다. 예를 들어, 튜닝 패턴(380)은 4 개가 제1 기판부(310) 및 제2 기판부(320)에 형성될 수 있으나, 본 발명의 일실시에에서, 튜닝 패턴(380)의 개수는 단지 4개로 한정하지 않기로 한다.

튜닝 패턴(380)은 절연 기판(360)의 일측면(360a)에 형성되며, 튜닝 패턴(380)은 제1 및 제2 기판부(310,320)들에 형성된 제1 방사 패턴(373)의 양측 단부들과 인접하게 2 개가 형성되는 바, 제1 방사 패턴(373)의 양측 단부에 인접하게 형성된 튜닝 패턴(380)들을 제1 튜닝 패턴(383)으로서 정의하기로 한다.

나머지 2개의 튜닝 패턴(380)들은 절연 기판(360)의 일측면(360a)에 형성되며, 튜닝 패턴(380)은 제1 및 제2 기판부(310,320)들에 형성된 제2 방사 패턴(376)의 양측 단부들과 인접하게 2개가 형성되는 바, 제2 방사 패턴(376)의 양측 단부들과 인접하게 형성된 튜닝 패턴(380)들을 제2 튜닝 패턴(385)들로서 정의하기로 한다.

본 발명의 일실시예에서, 제1 방사 패턴(373)의 양측 단부들과 인접하게 형성된 2 개의 제1 튜닝 패턴(383) 및 제2 방사 패턴(276)의 양측 단부들과 인접하게 형성된 2 개의 제2 튜닝 패턴(385)들의 폭 및 간격에 의하여 고 대역 안테나(200)의 수평 편파의 빔 패턴에 영향을 주지 않으면서 도 8에 도시한 바와 같이 수직 편파의 빔 패턴의 폭을 튜닝 할 수 있다.

본 발명의 일실시예에서, 제1 튜닝 패턴(383) 및 제2 튜닝 패턴(385)은, 평면상에서 보았을 때, 직육면체 금속 박막 형태로 형성되며, 고 대역 안테나(200)의 수평 편파의 빔 패턴에 영향을 주지 않으면서 고 대역 안테나(200)의 수직 편파의 수평 빔 패턴을 튜닝하기 위해 제1 및 제2 튜닝 패턴(383,385)들의 길이, 폭 및 간격은 각각 조절될 수 있다.

본 발명의 일실시예에서, 튜닝 패턴(380)과 인접하게 형성된 제1 방사 패턴(373) 및 제2 방사 패턴(376)에는 튜닝 패턴(380)에 의하여 폭이 감소된 폭 감소부(373a,376a)가 형성된다.

저 대역 안테나 소자들 중 일부의 패턴을 연장한 연결부를 고 대역 안테나 소자 사이에 통과시켜 저 대역 안테나 소자들이 대칭 하게 이루는 구조를 구현해 사이드 로브(side lobe)의 증가를 방지할 뿐만 아니라, 저 대역 안테나의 일부 구조를 변경하여 고 대역 안테나의 수직 편파의 수평 빔 패턴의 빔폭을 제어할 수 있는 효과를 가지면서 고 대역 안테나의 수평 빔 패턴의 빔 폭에 영향을 주지 않는 튜닝 포인트를 확보할 수 있다.

이하, 도 4 내지 도 8B를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따라 저 대역 안테나에 형성된 튜닝 패턴을 이용하여 고 대역 안테나의 구조 변경 없이 고 대역 안테나의 빔 패턴을 튜닝하는 실시예를 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일실시예와 비교되는 비교예에 의한 이중 대역 이중 편파 안테나 장치의 평면도이다.

도 4에 도시된 비교예에 따르면, 이중 대역 이중 편파 안테나(600a)는 반사판(100a), 고 대역 안테나(200a), 저 대역 수직 편파 안테나(300a) 및 저 대역 수평 편파 안테나(400a)를 포함한다.

반사판(100a) 상에는 고 대역 안테나(200a)가 수직 방향으로 복수개가 배치되고, 2 개의 고 대역 안테나(200a)들의 외곽에는 2 개의 저 대역 수직 편파 안테나(300a)들 및 2 개의 저 대역 수평 편파 안테나(400a)들이 배치된다.

도 5는 도 4에 도시된 비교예에 따른 고대역 안테나의 수직 빔 패턴을 도시한 그래프이다.

도 5를 참조하면, 고 대역 안테나의 수직 빔 패턴의 메인 로브(M)의 양쪽에는 사이드 로브(S)가 발생된 것을 확인할 수 있으며, 사이드 로브(S)는 비교예에서, 고대역 안테나(200a), 저 대역 수직 편파 안테나(300a) 및 저 대역 수평 편파 안테나(400a)의 비대칭 배치에 기인하여 발생된다.

도 6은 도 1에 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 이중 대역 이중 편파 안테나 장치의 고대역 안테나의 수직 빔 패턴을 도시한 그래프이다.

도 1 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 이중 대역 이중 편파 안테나 장치의 수직 빔 패턴에는 메인 로드(M)의 양쪽의 사이드 로브(S)가 도 5에 도시된 비교예의 그래프 대비 크게 감소된 것이 나타나 있으며, 본 발명의 일실시예에서, 사이드 로브(S)가 비교예 대비 크게 감소된 것은 고대역 안테나(200), 저 대역 수직 편파 안테나(300) 및 저 대역 수평 편파 안테나(400)의 대칭 배치에 기인한다.

도 7A는 도 4에 도시된 비교예에 따른 고 대역 안테나의 수직 편파의 수평 빔 패턴을 도시한 그래프이다. 도 7B는 도 4에 도시된 비교예에 따른 고 대역 안테나의 수평 편파의 수평 빔 패턴을 도시한 그래프이다.

도 8A는 본 발명의 일실시예에 따라 튜닝 패턴에 의하여 튜닝 된 고 대역 안테나의 수직 편파의 수평 빔 패턴을 도시한 그래프이다. 도 8B는 본 발명의 일실시예에 따른 고대역 안테나의 수평편파의 수평 빔 패턴을 도시한 그래프이다.

본 발명의 일실시예에 따른 이중 대역 이중 편파 안테나 장치의 저 대역 수직 편파 안테나(300)에 비교예에 없는 튜닝 패턴(380)을 형성할 경우, 도 7A의 고대역 수직 편파 수평 빔 패턴은 도 8A와 같이 빔폭이 변경되지만, 도 7B 및 도 8B에 도시된 바와 같이 고대역 안테나의 고대역 수평 편파의 수평 빔 패턴은 변경되지 않는다.

즉, 본 발명의 일실시예에서는 저 대역 수직 편파 안테나에 튜닝 패턴(380)을 형성하여 고 대역 안테나의 수직 편파의 수평 빔 패턴을 튜닝 할 경우 고대역 수평 편파의 수평 빔 패턴에는 영향을 미치지 않으면서 원하는 빔 패턴만 선택적으로 튜닝을 수행할 수 있다.한편, 본 도면에 개시된 실시예는 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.

100...반사판 200...고 대역 안테나
300...저 대역 수직 편파 안테나 400...저 대역 수평 편파 안테나

Claims (8)

1. 반사판;
   상기 반사판의 상부에 배치된 복수개의 고 대역 안테나;
   상기 반사판 상에 배치되며 상기 고 대역 안테나들의 주변에 배치되며, 일부가 연장되어 상기 고 대역 안테나들 사이로 통과하는 절연 기판, 상기 반사판과 마주하는 상기 절연 기판의 일측면 및 상기 일측면과 대향하는 타측면에 각각 형성된 방사 패턴들 및 상기 절연 기판에 형성되며 상기 방사 패턴들과 이격되며 상기 고 대역 안테나의 편파의 빔 폭을 튜닝 하기 위한 튜닝 패턴들을 포함하는 저 대역 수직 편파 안테나; 및
   상기 고 대역 안테나와 인접하게 배치되며 상기 저 대역 수직 편파 안테나와 함께 상기 고 대역 안테나를 감싸는 저 대역 수평 편파 안테나를 포함하는 이중 대역 이중 편파 안테나.
2. 제1항에 있어서,
   상기 절연 기판은 제1 기판부, 상기 제1 기판부와 나란하게 배치된 제2 기판부 및 상기 제1 및 제2 기판부를 연결하는 연결부를 포함하며,
   상기 연결부는 상기 고 대역 안테나들 사이를 통과하는 이중 대역 이중 편파 안테나.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 기판부들은 동일한 형상 및 동일한 사이즈로 형성되며, 상기 연결부는 상기 제1 및 제2 기판부들의 중앙에 연결된 이중 대역 이중 편파 안테나.
4. 제2항에 있어서,
   상기 방사 패턴은 상기 절연기판의 상기 일측면에 형성되며, 상기 제1 기판부, 상기 연결부 및 상기 제2 기판부를 따라 형성된 제1 방사 패턴; 및
   상기 절연기판의 상기 일측면과 대향하는 타측면에 형성되며, 상기 제1 기판부, 상기 연결부 및 상기 제2 기판부를 따라 형성된 제2 방사 패턴을 포함하는 이중 대역 이중 편파 안테나.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 방사 패턴들은 상기 연결부에서 일부가 중첩되며, 상기 제1 및 제2 방사 패턴들 중 중첩된 부분에는 상기 제1 방사 패턴, 상기 연결부 및 상기 제2 방사 패턴을 관통하며 급전선과 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 비아 홀이 형성된 이중 대역 이중 편파 안테나.
6. 제1항에 있어서,
   상기 튜닝 패턴과 마주하는 상기 제1 및 제2 방사 패턴들에는 상기 튜닝 패턴의 폭에 대응하여 폭이 감소된 이중 대역 이중 편파 안테나.
7. 제4항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 기판부들에는 상기 제1 방사 패턴과 마주하게 형성된 제1 튜닝 패턴들이 형성되고, 상기 제1 및 제2 기판부들에는 상기 제2 방사 패턴과 마주하게 형성된 제2 튜닝 패턴들이 형성된 이중 대역 이중 편파 안테나.
8. 제1항에 있어서,
   상기 저 대역 수직 편파 안테나는 상기 반사판과 평행하게 배치되고, 상기 저 대역 수평 편파 안테나는 상기 반사판에 대하여 수직하게 배치된 이중 대역 이중 편파 안테나.

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