KR101549577B1 - 평판형 ｃｒｌｈ 안테나 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 평판형 CRLH 안테나에 관한 것으로, 유전체 물질로 이루어지며, 평판 구조를 갖는 기판 몸체와, 기판 몸체의 일면에 배치되고, 양단부를 통해 기판 몸체를 일정 폭으로 노출시키기 위한 슬롯을 형성하도록 절곡되어 있으며, 급전 시, 일정 주파수 대역에서 공진하는 방사 선로와, 기판 몸체의 타면에 배치되고, 슬롯을 가로지르도록 연장되며, 상기 방사 선로에 급전을 위한 급전 선로를 포함한다. 본 발명에 따르면, 평판형 CRLH 안테나에서 소형화를 구현함은 물론, 방사 영역을 확장시킴으로써, 사용 가능한 주파수 대역을 보다 확장시키거나, 이중의 주파수 대역을 사용할 수 있다.
안테나, 메타머티어리얼, 슬롯, 주파수, 공진, CRLH

Description

평판형 ＣＲＬＨ 안테나{PLANAR CRLH ANTENNA}
본 발명은 안테나에 관한 것으로, 특히 CRLH(Composite Right/Left Handed) 공진기로 동작하는 평판형 메타머티어리얼 슬롯 안테나에 관한 것이다.
최근 휴대 단말기는 소비자의 요구에 따라 소형화되는 추세이다. 이에 따라, 휴대 단말기에 장착되는 안테나도 점점 소형화되고 있다. 일반적으로 안테나는 단일 주파수 대역에서 공진하여, 해당 주파수 대역의 전자기파를 송수신한다. 이러한 안테나의 소형화를 구현하기 위한 많은 연구가 진행되어왔으며, 최근 메타머티어리얼(MeTaMaterial; MTM) 안테나가 주목을 받고 있다. 메타머티어리얼 안테나는 LH(Left-Handed) 구조의 공진 특성을 이용하여 전기적 길이와 무관하게 전자기파의 위상 상수(phase constant; β)가 0이 되는 주파수 대역에서 공진할 수 있기 때문에, 소형화에 유리하다. 이에, 다양한 메타머티어리얼 안테나들이 보고되고 있으며, 대체로 1/10 파장 이하의 작은 크기를 가지고 있다.
그런데, 상기와 같은 메타머티어리얼 안테나는 대체로 전체 대역의 10 % 미만에 해당하는 폭으로 이루어지는 주파수 대역에서 공진하는 바, 예컨대 대략 전체 대역의 12.5 %에 해당하는 폭으로 이루어지는 주파수 대역을 요구하는 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 등에 활용되는데 어려움이 있다. 즉 메타머티어리얼 안테나에서 소형화의 구현이 가능하나, 공진하기 위한 주파수 대역의 폭이 좁은 단점이 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 평판형 CRLH 안테나는, 유전체 물질로 이루어지며, 평판 구조를 갖는 기판 몸체와, 상기 기판 몸체의 일면에 배치되고, 양단부를 통해 상기 기판 몸체를 일정 폭으로 노출시키기 위한 슬롯을 형성하도록 절곡되어 있으며, 급전 시, 일정 주파수 대역에서 공진하는 방사 선로와, 상기 기판 몸체의 타면에 배치되고, 상기 슬롯을 가로지르도록 연장되며, 상기 방사 선로에 급전을 위한 급전 선로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 때 본 발명에 따른 평판형 CRLH 안테나에 있어서, 상기 급전 선로는, 상기 슬롯을 가로지르도록 연장되며, 양단부에서 상기 방사 선로에 각각 중첩되며, 급전 시, 상기 주파수 대역과 다른 주파수 대역에서 공진하는 공진 선로와, 상기 기판 몸체에서 상기 방사 선로가 절곡됨에 따라 형성되고 상기 방사 선로로부터 노출되어 상기 슬롯과 연결되는 소자 오픈 영역으로 연장되고, 상기 방사 선로 및 공 진 선로에 급전을 제공하며, 상기 방사 선로의 임피던스를 미리 정의된 값으로 매칭시키기 위한 매칭 선로를 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 평판형 CRLH 안테나에서, 소형화를 구현함은 물론, 방사 영역을 확장시킴으로써, 사용 가능한 주파수 대역을 보다 확장시킬 수 있다. 그리고 평판형 CRLH 안테나에서, 임피던스 매칭을 용이하게 조절할 수 있다. 또한 평판형 CRLH 안테나에서, 이중의 주파수 대역을 사용할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이 때 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 평판형 CRLH 안테나를 도시하는 구조도이다. 이 때 도 1a는 평판형 CRLH 안테나의 평면 사시도이고, 도 1b는 평판형 CRLH 안테나의 배면 사시도이다. 그리고 도 2는 도 1a 및 도 1b의 'A' 영역을 도시하는 확대도이다. 또한 도 3은 도 1a 및 도 1b의 등가 회로를 도시하는 회로도이다. 이 때 본 실시예에서 평판형 CRLH 안테나가 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)으로 구현되는 경우를 가정하여 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예의 평판형 CRLH 안테나(100), 즉 LH(Left-Handed)-슬롯 안테나는 기판 몸체(110), 방사 선로(130), 그라운드부(150) 및 급전 선로(170)를 포함한다.
기판 몸체(110)는 평판형 CRLH 안테나(100)에서 지지체의 역할을 한다. 이러한 기판 몸체(110)는 평판 형태로 형성된다. 그리고 기판 몸체(110)는 절연성의 유전체 물질로 이루어진다.
방사 선로(130)는 평판형 CRLH 안테나(100)에서 실질적으로 전자기파를 송수신하는 역할을 한다. 이러한 방사 선로(130)는 기판 몸체(110)의 하부면에 배치된다. 이 때 방사 선로(130)는 기판 몸체(110)의 표면에서 자성(magnetism)을 갖는 금속 물질의 패터닝(pattening)을 통해 형성될 수 있다. 그리고 방사 선로(130)는 음의 투자율(μ≤0)과 음의 유전율(ε≤0)을 갖는 LH 구조의 전송 선로(Left-Handed Transmission Line; LH-TL)로 이루어진다. 이 때 방사 선로(130)는 양단부를 통해 일정 폭의 슬롯(slot; 131)이 형성되도록 절곡된 형태로 형성된다. 여기서, 방사 선로(130)는 루프(loop) 형태, 예컨대 'ㄷ'자 형으로 형성될 수 있다. 또한 방사 선로(130)는 영차 공진기로 구현된다. 다시 말해, 방사 선로(130)는 전자기파의 위상 상수가 0이 되는 주파수 대역에서 공진한다. 즉 급전 시, 방사 선로(130)는 특정 주파수 대역에서 공진하여, 해당 주파수 대역에 해당하는 전자기파를 송수신한다. 이 때 주변 영역에 자장(磁場)이 형성됨에 따라 급전이 이루어지면, 방사 선로(130)는 공진할 수 있다.
그라운드부(150)는 평판형 CRLH 안테나(100)에서 접지를 위해 제공된다. 이러한 그라운드부(150)는 기판 몸체(110)의 하부면에 배치된다. 이 때 그라운드부(150)는 기판 몸체(110)의 하부면에서 방사 선로(130)의 주변 영역을 덮도록 형 성될 수 있다. 그리고 그라운드부(150)는 방사 선로(130)의 일단부에 접촉하여, 방사 선로(130)를 접지시킨다. 또한 그라운드부(150)는 방사 선로(130)의 타단부에 이격된다. 아울러, 방사 선로(130) 공진 시, 그라운드부(150)는 방사 선로(130)와 더불어 공진할 수 있다. 여기서, 그라운드부(150)의 사이즈에 따라, 평판형 CRLH 안테나(100)의 임피던스가 변경될 수 있다.
급전 선로(170)는 평판형 CRLH 안테나(100)에서 급전(急電)을 위해 제공된다. 이러한 급전 선로(170)는 기판 몸체(110)의 상부면에 형성된다. 이 때 급전 선로(170)는 기판 몸체(110)의 표면에서 금속 물질의 패터닝을 통해 형성될 수 있다. 그리고 급전 선로(170)는 일방향으로 연장되는 막대 형태로 형성될 수 있다. 또한 급전 선로(170)는 슬롯(131)을 가로지르며, 방사 선로(130) 상으로 연장된다. 이 때 급전 선로(170)는 그라운드부(150)로부터 슬롯(131)을 통과하여 방사 선로(130)의 타단부 상으로 연장될 수 있다. 여기서, 급전 선로(170)는 방사 선로(130)의 타단부에 중첩될 수 있다. 게다가, 급전 선로(170)는 일단부를 통해 전압이 인가될 수 있으며, 방사 선로(130) 상에서 타단부를 통해 개방될 수 있다. 이 때 급전 시, 급전 선로(170)는 일정 거리 이내, 예컨대 슬롯(131)의 주변 영역에 자장을 형성할 수 있다.
즉 급전 시, 급전 선로(170)가 자장을 형성함에 따라, 방사 선로(130)와 급전 선로(170) 간 자성 결합이 이루어진다. 다시 말해, 방사 선로(130)와 급전 선로(170)가 여기 상태(勵起 狀態; excited state)로 된다. 이를 통해, 급전 선로(170)에서 방사 선로(130)로 급전이 이루어진다. 그리고 급전 시, 방사 선 로(130)는 그라운드부(150)와 더불어 일정 주파수 대역에서 공진한다.
이 때 평판형 CRLH 안테나(100)에서 공진하기 위한 주파수 대역은, 고유의 인덕턴스(inductance), 커패시턴스(capacitance) 등에 따라 결정된다. 즉 평판형 CRLH 안테나(100)는 도 3에 도시된 바와 같은 등가 회로와 유사한 전기적 특성을 가질 수 있다. 이 때 평판형 CRLH 안테나(100)의 등가 회로는 직렬 커패시터(series capacitor; C1) 및 병렬 인덕터(parallel inductor; L1)로 이루어진다. 여기서, 방사 선로(130)의 사이즈, 즉 길이 또는 폭 등에 따라, 방사 선로(130)의 인덕턴스가 결정된다. 또한 방사 선로(130)와 급전 선로(170) 간 거리, 예컨대 기판 몸체(110)의 두께 또는 방사 선로(130)와 급전 선로(170) 간 중첩 영역의 사이즈, 즉 길이 또는 폭 등에 따라, 방사 선로(130)의 커패시턴스가 결정된다.
예를 들면, 평판형 CRLH 안테나(100)에서, 넓이(pcb_l x pcb_w)는 40 mm x 40 mm이며, 높이(h)는 0.8 mm일 수 있다. 그리고 방사 선로(130)의 크기(L x W)는 10 mm x 10 mm로, 2 GHz에서 0.07 λ x 0.07 λ의 전기적인 크기를 가질 수 있다. 이러한 평판형 CRLH 안테나(100)에서, 전체적인 파라미터는 다음과 같을 수 있다: W = 10 mm, L = 10 mm, a = 3.5 mm, b = 5.5 mm, c = 9 mm, d = 3 mm, x = 3.5 mm, x1 = 1 mm, ml = 2.5 mm, w1 = 1.54 mm, w2 = 1 mm, pcb_l = 40 mm, pcb_w = 40 mm, h = 0.8 mm.
이러한 평판형 CRLH 안테나(100)의 전기적 특성을 설명하면 다음과 같다. 도 4는 도 1a 및 도 1b 동작 시, 전계 및 전류 분포를 도시하는 도면이다. 도 5는 도 1a 및 도 1b 동작 시, S 파라미터의 변화를 도시하는 도면이다. 도 6은 도 1a 및 도 1b 동작 시, 방사 패턴을 도시하는 도면이다. 도 7은 도 1a 및 도 1b 동작 시, 동작 효율을 도시하는 도면이다.
즉 평판형 CRLH 안테나(100)에서 소스로부터 전압 인가 시, 도 4에 도시된 바와 같이 급전 선로(170)를 통해 방사 선로(130)로 전류가 흐른다. 이 때 슬롯(131)에 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 전계가 강하게 형성된다. 그리고 방사 선로(130)와 그라운드부(150)에 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 전류가 흐른다. 또한 슬롯(131)의 전계 에너지와 방사 선로(130)의 자계 에너지의 상호 작용에 따라, 평판형 CRLH 안테나(100)에서 공진이 이루어진다. 이 때 평판형 CRLH 안테나(100)의 크기가 소형이므로 그라운드부(150)도 방사 선로(130)와 더불어 방사체로 동작하도록 구성될 수 있으며, 평판형 CRLH 안테나(100)의 임피던스가 그라운드부(150)의 사이즈에 따라 변경될 수 있다.
이에 더하여, 평판형 CRLH 안테나(100)는 도 5에 도시된 바와 같이 특정 주파수 대역에서 공진한다. 이 때 -10 dB를 기준으로 S 파라미터의 변화 판단 시, 평판형 CRLH 안테나(100)는 대략 1.98 GHz ~ 2.17 GHz에서 공진할 수 있다. 여기서, 평판형 CRLH 안테나(100)에서 공진하는 주파수 대역의 폭은 대략 190 MHz로, 이는 대략 전체 대역의 9.2 %에 해당한다. 그리고 평판형 CRLH 안테나(100)는 도 6에 도시된 바와 같은 방사 패턴으로 동작한다. 또한 평판형 CRLH 안테나(100)의 전체적인 동작 효율은, 도 7에 도시된 바와 같이 대략 1.92 GHz ~ 2.17 GHz에 해당하는 WCDMA 대역에서 46 % ~ 78 %에 해당한다. 여기서, 전체적인 동작 효율은 평판형 CRLH 안테나(100)의 실질적인 방사 효율에 각종 손실, 예컨대 컨덕턴스 손실, 기판 손실 및 S11 불일치(mismatch) 등이 적용됨에 따라 결정될 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 평판형 CRLH 안테나를 도시하는 구조도이다. 이 때 도 8a는 평판형 CRLH 안테나의 평면 사시도이고, 도 8b는 평판형 CRLH 안테나의 배면 사시도이다. 그리고 도 9는 도 8a의 'B' 영역을 도시하는 확대도이다. 또한 도 10은 도 8a 및 도 8b의 등가 회로를 도시하는 회로도이다. 이 때 본 실시예에서 평판형 CRLH 안테나가 인쇄회로기판으로 구현되는 경우를 가정하여 설명한다.
도 8a, 도 8b 및 도 9를 참조하면, 본 실시예의 평판형 CRLH 안테나(200), 즉 CRLH(Composite Right/Left Handed)-슬롯 안테나는 기판 몸체(210), 방사 선로(230), 그라운드부(250) 및 급전 선로(270)를 포함한다.
기판 몸체(210)는 평판형 CRLH 안테나(200)에서 지지체의 역할을 한다. 이러한 기판 몸체(210)는 평판 형태로 형성된다. 그리고 기판 몸체(210)는 절연성의 유전체 물질로 이루어진다.
방사 선로(230)는 평판형 CRLH 안테나(200)에서 실질적으로 전자기파를 송수신하는 역할을 한다. 이러한 방사 선로(230)는 기판 몸체(210)의 하부면에 배치된다. 이 때 방사 선로(230)는 기판 몸체(210)의 표면에서 자성을 갖는 금속 물질의 패터닝을 통해 형성될 수 있다. 그리고 방사 선로(230)는 음의 투자율과 음의 유전율을 갖는 LH 구조의 전송 선로로 이루어진다. 이 때 방사 선로(230)는 양단부를 통해 일정 폭의 슬롯(231)이 형성되도록 절곡된 형태로 형성된다. 여기서, 방사 선 로(230)는 루프 형태, 예컨대 'ㄷ'자 형으로 형성될 수 있다. 또한 방사 선로(230)는 영차 공진기로 구현된다. 다시 말해, 방사 선로(230)는 전자기파의 위상 상수가 0이 되는 주파수 대역에서 공진한다. 즉 급전 시, 방사 선로(230)는 특정 주파수 대역에서 공진하여, 해당 주파수 대역에 해당하는 전자기파를 송수신한다. 이 때 주변 영역에 자장이 형성됨에 따라 급전이 이루어지면, 방사 선로(230)는 공진할 수 있다.
그라운드부(250)는 평판형 CRLH 안테나(200)에서 접지를 위해 제공된다. 이러한 그라운드부(250)는 기판 몸체(210)의 하부면에 배치된다. 이 때 그라운드부(250)는 기판 몸체(210)의 하부면에서 방사 선로(230)의 주변 영역을 덮도록 형성될 수 있다. 그리고 그라운드부(250)는 방사 선로(230)에 접촉하여, 방사 선로(230)를 접지시킨다. 또한 그라운드부(250)는 방사 선로(230)의 양단부에 이격된다. 아울러, 방사 선로(230) 공진 시, 그라운드부(250)는 방사 선로(230)와 더불어 공진할 수 있다. 여기서, 그라운드부(250)의 사이즈에 따라, 평판형 CRLH 안테나(200)의 임피던스가 변경될 수 있다.
급전 선로(270)는 평판형 CRLH 안테나(200)에서 급전을 위해 제공된다. 이러한 급전 선로(270)는 기판 몸체(210)의 상부면에 형성된다. 이 때 급전 선로(270)는 기판 몸체(210)의 표면에서 금속 물질의 패터닝을 통해 형성될 수 있다. 그리고 급전 선로(270)는 RH 구조의 전송 선로(Right-Handed Transmission Line; RH-TL)로 이루어진다. 여기서, 급전 선로(270)는 미앤더(meander) 타입, 스파이럴(spiral) 타입, 스텝(step) 타입 또는 루프 타입 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있으며, 예컨대 'ㄷ'자 형, 'C'자 형 또는 'ㄹ'자 형으로 형성될 수 있다. 또한 급전 시, 급전 선로(270)는 특정 주파수 대역에서 공진하여, 해당 주파수 대역에 해당하는 전자기파를 송수신할 수 있다. 이 때 급전 선로(270)는 방사 선로(230)와 유사한 주파수 대역에서 공진할 수 있다. 또는 급전 선로(27)는 방사 선로(230)와 상이한 주파수 대역에서 공진할 수 있다. 게다가, 급전 선로(270)는 일단부를 통해 전압이 인가될 수 있으며, 방사 선로(230) 상에서 타단부를 통해 개방될 수 있다. 이 때 급전 시, 급전 선로(270)는 일정 거리 이내의 주변 영역에 자장을 형성할 수 있다.
그리고 급전 선로(270)는 공진 선로(271) 및 매칭 선로(273)를 구비한다. 공진 선로(271)는 전자기파를 송수신하는 역할을 한다. 이러한 공진 선로(271)는 슬롯(231)을 가로지르며, 방사 선로(230) 상으로 연장된다. 이 때 공진 선로(271)는 양단부에서 방사 선로(230)에 각각 중첩될 수 있다. 매칭 선로(273)는 방사 선로(230)에서 일정 수준으로 임피던스 매칭을 획득할 수 있도록 제공된다. 이러한 매칭 선로(273)는 기판 몸체(210)에서 방사 선로(230)가 절곡됨에 따라 방사 선로(230)로부터 노출되는 소자 오픈 영역(211)으로 연장된다. 여기서, 소자 오픈 영역(211)은 슬롯(231)과 연결된다. 이 때 매칭 선로(273)는 방사 선로(230)를 경유하도록 연장되어, 방사 선로(230)에 중첩될 수 있다. 그리고 매칭 선로(273)는 실질적으로 방사 선로(230) 및 공진 선로(271)로 급전을 수행한다. 여기서, 공진 선로(271)와 매칭 선로(273)는 나란한 방향으로 연장될 수 있다. 또한 공진 선로(271)와 매칭 선로(273)는 상호 연결될 수 있다.
아울러, 급전 선로(270)는 연결 선로(275)를 더 구비할 수 있다. 연결 선 로(275)는 급전 선로(270)와 더불어 전자기파를 송수신하는 역할을 한다. 이러한 연결 선로(275)는 급전 선로(270)와 매칭 선로(273)를 연결한다. 이 때 연결 선로(275)는 금속 물질로 형성된 전송 선로로 이루어진다. 이 때 매칭 선로(273)로부터 연결 선로(275)를 경유하여 공진 선로(271)에 급전이 이루어지고, 나아가 방사 선로(230)에 급전이 이루어진다. 그리고 연결 선로(275)를 갖는 급전 선로(270)는 방사 선로(230)와 유사한 주파수 대역에서 공진할 수 있다. 이를 통해, 평판형 CRLH 안테나(200)는 보다 확장된 단일 주파수 대역에서 공진할 수 있다.
즉 급전 시, 급전 선로(270)가 자장을 형성함에 따라, 방사 선로(230)와 급전 선로(270) 간 자성 결합이 이루어진다. 다시 말해, 방사 선로(230)와 급전 선로(270)가 여기 상태로 된다. 이를 통해, 급전 선로(270)를 통해 방사 선로(230)에 급전이 이루어진다. 그리고 급전 시, 방사 선로(230)는 그라운드부(250)와 더불어 일정 주파수 대역에서 공진하고, 급전 선로(270)는 다른 주파수 대역에서 공진한다.
이 때 평판형 CRLH 안테나(200)에서 공진하기 위한 주파수 대역은, 고유의 인덕턴스(inductance), 커패시턴스(capacitance) 등에 따라 결정된다. 즉 평판형 CRLH 안테나(200)는 도 10에 도시된 바와 같은 등가 회로와 유사한 전기적 특성을 가질 수 있다. 이 때 평판형 CRLH 안테나(200)의 등가 회로는 직렬 커패시터(series capacitor; C1), 병렬 인덕터(parallel inductor; L1), 직렬 인덕터(series inductor; L2) 및 병렬 커패시터(parallel capacitor; C2, C3)들로 이루 어진다.
여기서, 방사 선로(230)의 사이즈, 즉 길이 또는 폭 등에 따라, 병렬 인덕터(L1)와 같은 방사 선로(230)의 인덕턴스가 결정된다. 그리고 방사 선로(230)의 일단부와 급전 선로(270) 간 거리, 예컨대 기판 몸체(210)의 두께 또는 방사 선로(230)와 급전 선로(270) 간 중첩 영역의 사이즈, 즉 길이 또는 폭 등에 따라 직렬 커패시터(C1)와 같은 방사 선로(230)의 커패시턴스가 결정된다. 또한 급전 선로(270), 특히 연결 선로(275)의 사이즈, 즉 길이 또는 폭 등에 따라 직렬 인덕터(L2)와 같은 급전 선로(270)의 인덕턴스가 결정된다. 게다가, 방사 선로(230)의 타단부와 급전 선로(270) 간 거리, 예컨대 기판 몸체(210)의 두께 또는 방사 선로(230)와 급전 선로(270) 간 중첩 영역의 사이즈, 즉 길이 또는 폭 등에 따라 병렬 커패시터(C2)와 같은 급전 선로(270)의 커패시턴스가 결정된다. 또는 급전 선로(270)에서 매칭 선로(273)의 사이즈, 즉 길이 또는 폭 등에 따라 병렬 커패시터(C3)와 같은 급전 선로(270)의 커패시턴스가 결정될 뿐만 아니라, 방사 선로(230)의 임피던스 매칭을 구현하기 위한 임피던스가 결정된다.
예를 들면, 평판형 CRLH 안테나(200)에서, 넓이(pcb_l x pcb_w)는 40 mm x 40 mm이며, 높이(h)는 0.8 mm일 수 있다. 그리고 방사 선로(230) 및 급전 선로(270)의 크기(L x W)는 12 mm x 10 mm로, 2 GHz에서 0.08 λ x 0.07 λ의 전기적인 크기를 가질 수 있다. 이러한 평판형 CRLH 안테나(200)에서, 전체적인 파라미터 는 다음과 같을 수 있다: W = 10 mm, L = 12 mm, a = 3.5 mm, b = 5 mm, c = 8.7 mm, d = 3 mm, w1 = 1.54 mm, w2 = 1.2 mm, w3 = 1.3 mm, w4 = 1.5 mm, s1 = 0.5 mm, s2 = 0.7 mm, s3 = 4.9 mm, s4 = 0.8 mm, s5 = 2.5 mm, s6 = 0.8 mm, C3_l = 9.7 mm, C3_w = 2.7 mm, C2_l = 4.2 mm, C2_w = 2.7 mm, L2_l = 0.5 mm, L2_w = 1 mm, ml_1 = 3.8 mm, ml_2 = 1.65 mm, pcb_l = 40 mm, pcb_w = 40 mm, h = 0.8 mm.
즉 연결 선로(275)가 공진 선로(271) 및 매칭 선로(273)를 연결 시, 방사 선로(230)에서 일정 주파수 대역의 주된 공진이 이루어진다. 그리고 방사 선로(230)와 더불어 급전 선로(270)에서 일정 주파수 대역과 유사한 다른 주파수 대역의 부가적인 공진이 이루어진다. 이로 인하여, 본 실시예의 평판형 CRLH 안테나(200)가 방사 선로(230)에서 공진하기 위한 주파수 대역 보다 확장된 주파수 대역에서 공진할 수 있다. 아울러, 급전 선로(270)의 매칭 선로(273)에 의해 평판형 CRLH 안테나(200)에서 임피던스 매칭 성능이 향상될 수 있다.
이러한 평판형 CRLH 안테나(200)의 전기적 특성을 설명하면 다음과 같다. 도 11은 도 8a 및 도 8b의 제 1 주파수 모드 동작 시, 전계 및 전류 분포를 도시하는 도면이다. 도 12는 도 8a 및 도 8b의 제 1 주파수 모드 동작 시, Zreal의 변화를 도시하는 도면이다. 도 13은 도 8a 및 도 8b의 제 1 주파수 모드 동작 시, S 파라미터의 변화를 도시하는 도면이다. 도 14는 도 8a 및 도 8b의 제 1 주파수 모드 동작 시, 방사 패턴을 도시하는 도면이다. 도 15는 도 8a 및 도 8b의 제 1 주파수 모드 동작 시, 동작 효율을 도시하는 도면이다. 이 때 제 1 주파수 모드는 평판형 CRLH 안테나(200)가 단일 주파수 대역에서 공진하도록 구현된 경우의 동작 상태를 나타낸다.
즉 평판형 CRLH 안테나(200)에서 소스로부터 전압 인가 시, 도 11에 도시된 바와 같이 급전 선로(270)를 통해 방사 선로(230)로 전류가 흐른다. 다시 말해, 평판형 CRLH 안테나(200)에서 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이 전계가 분포되고, 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이 전류가 흐른다. 그리고 슬롯(231)의 전계 에너지와 방사 선로(230) 및 급전 선로(270)의 자계 에너지의 상호 작용에 따라, 평판형 CRLH 안테나(200)에서 공진이 이루어진다. 이 때 평판형 CRLH 안테나(200)의 크기가 소형이므로 그라운드부(250)도 방사 선로(230)와 더불어 방사체로 동작하도록 구성될 수 있으며, 평판형 CRLH 안테나(200)의 매칭이 그라운드부(250)의 사이즈 및 매칭 선로(273)의 사이즈에 따라 변할 수 있다. 예를 들면, 매칭 선로(273)의 길이(C3_l)에 따른 Zreal은 도 12에 도시된 바와 같이 나타날 수 있다. 즉 매칭 회로의 길이가 증대되면, Zreal이 증가하며, 매칭 회로의 길이가 축소되면, Zreal이 감소한다. 다시 말해, 효율적인 매칭은 Zreal이 60 Ω ~ 70 Ω일 때이며, 이는 매칭 회로의 길이에 따라 구현될 수 있다.
이에 더하여, 평판형 CRLH 안테나(200)는 도 13에 도시된 바와 같이 특정 주파수 대역에서 공진한다. 이 때 -10 dB를 기준으로 S 파라미터의 변화 판단 시, 평판형 CRLH 안테나(200)는 대략 1.91 GHz ~ 2.22 GHz에서 공진할 수 있다. 여기서, 평판형 CRLH 안테나(200)에서 공진하는 주파수 대역의 폭은 310 MHz로, 이는 대략 전체 대역의 15 %에 해당한다. 그리고 평판형 CRLH 안테나(200)는 도 14에 도시된 바와 같은 방사 패턴으로 동작한다. 또한 평판형 CRLH 안테나(200)의 2 GHz에서 전체적인 동작 효율은 도 15에 도시된 바와 같이 WCDMA 대역에서 74 % ~ 86 %에 해당한다. 여기서, 전체적인 동작 효율은 평판형 CRLH 안테나(200)의 실질적인 방사 효율에 각종 손실, 예컨대 컨덕턴스 손실, 기판 손실 및 S11 불일치 등이 적용됨에 따라 결정될 수 있다.
한편, 본 실시예에서 공진 선로(271)와 매칭 선로(273)가 연결 선로(275)에 의해 연결된 예를 개시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉 연결 선로(275)는 미리 결정된 인덕턴스를 갖는 인덕터 소자(도시되지 않음)로 대체될 수 있다. 다시 말해, 공진 선로(271)와 매칭 선로(273)는 인덕터 소자에 의해 연결될 수 있다. 이 때 매칭 선로(273)에서 인덕터 소자를 경유하여 공진 선로(271)에 급전이 이루어지고, 나아가 방사 선로(230)에 급전이 이루어진다. 그리고 인덕터 소자를 갖는 급전 선로(270)는 방사 선로(230)와 상이한 주파수 대역에서 공진할 수 있다. 이를 통해, 평판형 CRLH 안테나(200)는 두 개의 주파수 대역, 즉 제 1 주파수 대역 및 제 2 주파수 대역에서 공진할 수 있다. 여기서, 방사 선로(230)는 비교적 낮은 주파수 대역, 예컨대 제 1 주파수 대역에서 공진하고, 급전 선로(270)는 비교적 높은 주파수 대역, 예컨대 제 2 주파수 대역에서 공진할 수 있다.
즉 인덕터 소자가 공진 선로(271)와 매칭 선로(273)를 연결 시, 방사 선로(230)에서 일정 주파수 대역의 주된 공진이 이루어진다. 그리고 급전 선로(270)에서 일정 주파수 대역과 상이한 다른 주파수 대역의 부가적인 공진이 이루어진다. 이로 인하여, 본 실시예의 평판형 CRLH 안테나(200)가 두 개의 주파수 대역에서 공 진할 수 있다. 아울러, 급전 선로(270)의 매칭 선로(273)에 의해 평판형 CRLH 안테나(200)에서 임피던스 매칭 성능이 향상될 수 있다.
이러한 평판형 CRLH 안테나(200)의 전기적 특성을 설명하면 다음과 같다. 도 16은 도 8의 제 2 주파수 모드 동작 시, 전류 분포를 도시하는 도면이다. 도 17은 도 8의 제 2 주파수 모드 동작 시, S 파라미터의 변화의 일 예를 도시하는 도면이다. 도 18은 도 8의 제 2 주파수 모드 동작 시, 방사 패턴을 도시하는 도면이다. 도 19는 도 8의 제 2 주파수 모드 동작 시, 동작 효율을 도시하는 도면이다. 이 때 제 2 주파수 모드는 평판형 CRLH 안테나(200)가 이중 주파수 대역에서 공진하도록 구현된 경우의 동작 상태를 나타낸다.
즉 평판형 CRLH 안테나(200)에서 소스로부터 전압 인가 시, 도 16에 도시된 바와 같이 급전 선로(270)를 통해 방사 선로(230)로 전류가 흐른다. 다시 말해, 평판형 CRLH 안테나(200)에서, 방사 선로(230)에 도 16의 (a)에 도시된 바와 같이 전류가 흐르고, 급전 선로(270)에 도 16의 (b)에 도시된 바와 같이 전류가 흐른다.
그리고 평판형 CRLH 안테나(200)는 도 17에 도시된 바와 같이 적어도 하나의 주파수 대역에서 공진한다. 이 때 공진 선로(271)와 매칭 선로(273)가 연결 선로(275)에 의해 연결되어 있으면, 평판형 CRLH 안테나(200)는 2 GHz에서 공진한다. 그리고 공진 선로(271)와 매칭 선로(273)가 인덕터 소자에 의해 연결되어 있으면, 평판형 CRLH 안테나(200)는 2 GHz 및 2 GHz로부터 이격된 다른 주파수 대역에서 공진한다. 예를 들면, 인덕터 소자의 인덕턴스가 3.6 nH이면, 평판형 CRLH 안테나(200)는 2 GHz 및 2.9 GHz에서 공진할 수 있다. 또는 인덕터 소자의 인덕턴스가 4.3 nH이면, 평판형 CRLH 안테나(200)는 2 GHz 및 2.7 GHz에서 공진할 수 있다.
아울러, 공진 선로(271)와 매칭 선로(273)가 연결 선로(275)에 의해 연결되어 있으면, 평판형 CRLH 안테나(200)는 대략 310 MHz의 폭에 해당하는 2 GHz에서 공진한다. 그리고 공진 선로(271)와 매칭 선로(273)가 인덕터 소자에 의해 연결되어 있으면, 평판형 CRLH 안테나(200)는 보다 확장된 폭에 해당하는 주파수 대역에서 공진한다. 예를 들면, 인덕터 소자의 인덕턴스가 3.6 nH이면, 평판형 CRLH 안테나(200)는 대략 1090 MHz의 폭에 해당하는 2 GHz 및 2.9 GHz에서 공진할 수 있다. 또는 인덕터 소자의 인덕턴스가 4.3 nH이면, 평판형 CRLH 안테나(200)는 대략 870 MHz의 폭에 해당하는 2 GHz 및 2.7 GHz에서 공진할 수 있다.
또한 평판형 CRLH 안테나(200)는 제 2 주파수 대역에서 도 18에 도시된 바와 같은 방사 패턴으로 동작한다. 게다가, 인덕터 소자의 인덕턴스를 3.6 nH로 가정 시, 평판형 CRLH 안테나(200)의 전체적인 동작 효율은 도 19에 도시된 바와 같이 1.9 GHz ~ 3.0 GHz에서 68 % ~ 86 %에 해당한다. 여기서, 전체적인 동작 효율은 평판형 CRLH 안테나(200)의 실질적인 방사 효율에 각종 손실, 예컨대 컨덕턴스 손실, 기판 손실 및 S11 불일치 등이 적용됨에 따라 결정될 수 있다.
한편, 본 실시예에서 연결 선로(275)의 길이 또는 폭을 조절하거나, 인덕터 소자를 사용하여 급전 선로(270)의 인덕턴스를 조절함으로써, 평판형 CRLH 안테나(200)에서 이중 주파수 대역을 사용하는 예를 개시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들면, 연결 선로(275) 또는 인덕터 소자의 위치를 조절하여, 평판형 CRLH 안테나(200)에서 이중 주파수 대역을 사용할 수 있다. 또는 급전 선로(270)의 커패시턴스를 조절함으로써, 평판형 CRLH 안테나(200)에서 이중 주파수 대역을 사용할 수 있다.
이러한 평판형 CRLH 안테나(200)의 전기적 특성을 설명하면 다음과 같다. 도 20은 도 8a 및 도 8b의 제 2 주파수 모드 동작 시, S 파라미터의 변화의 다른 예를 도시하는 도면이다.
즉 평판형 CRLH 안테나(200)는 도 20에 도시된 바와 같이 적어도 하나의 주파수 대역에서 공진한다. 이 때 방사 선로(230)와 공진 선로(271) 간 중첩 영역의 사이즈에 따라 제 2 주파수 대역이 결정될 수 있다. 예를 들면, 방사 선로(230)와 공진 선로(271) 간 중첩 영역의 사이즈가 0.7 mm x 2.7 mm에서 1.2 mm x 2.7 mm로 증대됨에 따라, 제 2 주파수 대역은 2.9 GHz에서 2.7 GHz로 감소할 수 있다. 다만, 방사 선로(230)와 공진 선로(271) 간 중첩 영역의 사이즈가 0.7 mm x 2.7 mm에서 1.2 mm x 2.7 mm로 증대되더라도, 제 1 주파수 대역은 유지될 수 있다.
한편, 전술한 실시예의 평판형 CRLH 안테나의 사이즈를 변경하여, 평판형 CRLH 안테나에서 공진하기 위한 주파수 대역을 변경할 수 있다. 도 21 내지 도 25는 그러한 예로서, 본 발명의 제 3 실시예 및 제 4 실시예에 따른 평판형 CRLH 안테나를 설명하기 위한 도면들이다.
도 21은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 평판형 CRLH 안테나의 구조를 도시하는 구조도이다. 그리고 도 22는 도 21의 동작 시, S 파라미터의 변화를 도시하는 도면이다.
도 21을 참조하면, 본 실시예의 평판형 CRLH 안테나(300)의 기본 구성은 전 술한 실시예와 유사하므로, 상세한 설명을 생략한다. 다만, 본 실시예의 평판형 CRLH 안테나(300)가 40 mm × 40mm × 0.8 mm의 크기로 구현되고, 평판형 CRLH 안테나(300)에서 방사 선로(330)가 12 mm x 12 mm의 크기로 구현된다.
즉 -9.4 dB를 기준으로 S 파라미터의 변환 판단 시, 평판형 CRLH 안테나(300)는 도 22에 도시된 바와 같이 대략 1.73 GHz ~ 2.6 GHz에서 공진할 수 있다. 즉 평판형 CRLH 안테나(300)가 PCS(Personal Communication System), DCS(Digital Cross-Connect System), WCDMA, WiMax(World Interoperbility for Microwave Access)에 사용될 수 있다.
도 23은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 평판형 CRLH 안테나의 구조를 도시하는 구조도이다. 그리고 도 24는 도 23의 'C' 영역을 도시하는 확대도이다. 또한 도 25는 도 23의 동작 시, S 파라미터의 변화를 도시하는 도면이다.
도 23 및 도 24를 참조하면, 본 실시예의평판형 CRLH 안테나(400)의 기본 구성은 전술한 실시예와 유사하므로, 상세한 설명을 생략한다. 다만, 본 실시예의 평판형 CRLH 안테나(400)가 40 mm × 40mm × 0.8 mm의 크기로 구현되고, 평판형 CRLH 안테나(400)에서 방사 선로(430)가, y 방향 길이가 10 mm이고 x 방향 길이가 30 mm로 구현된다.
즉 -6 dB를 기준으로 S 파라미터의 변화 판단 시, 평판형 CRLH 안테나(400)는 도 25에 도시된 바와 같이 대략 0.90 GHz ~ 0.98 GHz 및 1.67 GHz ~ 2.16 GHz에서 공진할 수 있다. 여기서, 도시되지는 않았으나, 평판형 CRLH 안테나(400)의 동작 효율은 0.90 GHz ~ 0.98 GHz에서 77 %를 나타내고, 1.67 GHz ~ 2.16 GHz에서 86 %를 나타낸다. 즉 평판형 CRLH 안테나(400)가 GSM, PCS, DCS, WCDMA에 사용될 수 있다.
한편, 전술한 실시예의 평판형 CRLH 안테나의 형태를 변경하여, 평판형 CRLH 안테나에서 공진하기 위한 주파수 대역의 폭을 변경할 수 있다. 도 26 내지 도 28은 그러한 예로서, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 평판형 CRLH 안테나를 설명하기 위한 도면들이다.
도 26은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 평판형 CRLH 안테나의 구조를 도시하는 구조도이다. 그리고 도 27은 도 26의 동작 시, 전류 분포를 도시하는 도면이다. 또한 도 28은 도 26의 동작 시, S 파라미터의 변화를 도시하는 도면이다.
도 26을 참조하면, 본 실시예의 평판형 CRLH 안테나(500)의 기본 구성은 전술한 실시예와 유사하므로, 상세한 설명을 생략한다. 다만, 본 실시예의 평판형 CRLH 안테나(500)가 40 mm × 40mm × 0.8 mm의 크기로 구현되고, 평판형 CRLH 안테나(500)에서 y 방향 길이가 13 mm이고 x 방향 길이가 32 mm로 구현된다.
이 때 본 실시예의 평판형 CRLH 안테나(500)의 기판 몸체(510)는 유전체 물질이 제거된 에어 갭(air gap; 513)이 형성된 구조로 이루어진다. 여기서, 에어 갭(513)은 방사 선로(530)와 그라운드부(550) 사이에 형성된다. 이를 통해, 방사 선로(530)를 외부 환경으로부터 차단할 수 있다. 그리고 본 실시예의 평판형 CRLH 안테나(500)는 방사 선로(530)로부터 돌출되어 연장된 브랜치(branch) 선로(533)를 포함한다. 이 때 급전 시, 브랜치 선로(533)는 방사 선로(530)와 더불어 공진한다. 또한 본 실시예의 평판형 CRLH 안테나(500)에서 급전 선로(570)의 공진 선로(571) 는 일단부에 갈래 구분 홈(572)이 형성된 구조로 이루어진다. 즉 공진 선로(571)는 갈래 구분 홈(572)에 따라 적어도 두 개의 갈래로 나뉘어진 형태를 갖는다. 이 때 급전 시, 매칭 선로(533)는 일체로 공진한다.
즉 평판형 CRLH 안테나(500)에서 소스로부터 전압 인가 시, 도 27에 도시된 바와 같이 급전 선로(570)를 통해 방사 선로(530)로 전류가 흐른다. 그리고 -6 dB를 기준으로 S 파라미터의 변화 판단 시, 평판형 CRLH 안테나(500)는 도 28에 도시된 바와 같이 대략 0.88 GHz ~ 1.00 GHz 및 1.33 GHz ~ 2.14 GHz에서 공진할 수 있다. 여기서, 도시되지는 않았으나, 평판형 CRLH 안테나(500)의 동작 효율은 0.88 GHz ~ 1.00 GHz에서 90 %를 나타내고, 1.33 GHz ~ 2.14 GHz에서 89 %를 나타낸다. 다시 말해, 에어 갭(513), 브랜치 선로(533) 또는 갈래 구분 홈(572)에 의해, 평판형 CRLH 안테나(500)는 보다 확장된 폭의 주파수 대역에서 공진할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르면, 평판형 CRLH 안테나에서, 소형화를 구현함은 물론, 실질적으로 공진이 이루어지는 방사 선로로부터 그라운드부로 방사 영역을 확장시킴으로써, 사용 가능한 주파수 대역을 확장시킬 수 있다. 이 때 평판형 CRLH 안테나에서 브랜치 선로의 추가에 따라, 사용 가능한 주파수 대역을 보다 확장시킬 수 있다. 또는 평판형 CRLH 안테나에서 공진 선로에 갈래 구분 홈의 추가에 따라, 사용 가능한 주파수 대역을 보다 확장시킬 수 있다. 또는 평판형 CRLH 안테나에서 방사 선로와 그라운드부 사이에 에어 갭을 형성함으로써, 사용 가능한 주파수 대역을 보다 확장시킬 수 있다.
그리고 평판형 CRLH 안테나에서, 그라운드부의 사이즈 또는 급전 선로, 특히 매칭 선로의 사이즈를 조절함으로써, 임피던스 매칭을 용이하게 조절할 수 있다. 또한 평판형 CRLH 안테나에서, 공진 선로와 매칭 선로를 연결하기 위한 연결 선로의 사이즈를 조절하거나, 인덕터 소자를 추가함으로써, 이중의 주파수 대역을 사용할 수 있다. 또는 평판형 CRLH 안테나에서, 연결 선로의 위치를 조절하거나, 공진 선로와 방사 선로 간 중첩 영역의 사이즈를 변경함으로써, 이중의 주파수 대역을 사용할 수도 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 평판형 CRLH 안테나를 도시하는 구조도,
도 2는 도 1a의 'A' 영역을 도시하는 확대도,
도 3은 도 1a 및 도 1b의 등가 회로를 도시하는 회로도,
도 4는 도 1a 및 도 1b 동작 시, 전계 및 전류 분포를 도시하는 도면,
도 5는 도 1a 및 도 1b 동작 시, S 파라미터의 변화를 도시하는 도면,
도 6은 도 1a 및 도 1b 동작 시, 방사 패턴을 도시하는 도면,
도 7은 도 1a 및 도 1b 동작 시, 동작 효율을 도시하는 도면,
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 평판형 CRLH 안테나를 도시하는 구조도,
도 9는 도 8a의 'B' 영역을 도시하는 확대도,
도 10은 도 8a 및 도 8b의 등가 회로를 도시하는 회로도,
도 11은 도 8a 및 도 8b의 제 1 주파수 모드 동작 시, 전계 및 전류 분포를 도시하는 도면,
도 12는 도 8a 및 도 8b의 제 1 주파수 모드 동작 시, Zreal의 변화를 도시하는 도면,
도 13은 도 8a 및 도 8b의 제 1 주파수 모드 동작 시, S 파라미터의 변화를 도시하는 도면,
도 14는 도 8a 및 도 8b의 제 1 주파수 모드 동작 시, 방사 패턴을 도시하는 도면,
도 15는 도 8a 및 도 8b의 제 1 주파수 모드 동작 시, 동작 효율을 도시하는 도면,
도 16은 도 8a 및 도 8b의 제 2 주파수 모드 동작 시, 전류 분포를 도시하는 도면,
도 17은 도 8a 및 도 8b의 제 2 주파수 모드 동작 시, S 파라미터의 변화의 일 예를 도시하는 도면,
도 18은 도 8a 및 도 8b의 제 2 주파수 모드 동작 시, 방사 패턴을 도시하는 도면,
도 19는 도 8a 및 도 8b의 제 2 주파수 모드 동작 시, 동작 효율을 도시하는 도면,
도 20은 도 8a 및 도 8b의 제 2 주파수 모드 동작 시, S 파라미터의 변화의 다른 예를 도시하는 도면,
도 21은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 평판형 CRLH 안테나의 구조를 도시하는 구조도,
도 22는 도 21의 동작 시, S 파라미터의 변화를 도시하는 도면,
도 23은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 평판형 CRLH 안테나의 구조를 도시하는 구조도,
도 24는 도 23의 'C' 영역을 도시하는 확대도,
도 25는 도 23의 동작 시, S 파라미터의 변화를 도시하는 도면,
도 26은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 평판형 CRLH 안테나의 구조를 도시하는 구조도,
도 27은 도 26의 동작 시, 전류 분포를 도시하는 도면, 그리고
도 28은 도 26의 동작 시, S 파라미터의 변화를 도시하는 도면이다.

Claims (12)

  1. 유전체 물질로 이루어지며, 평판 구조를 갖는 기판 몸체와,
    상기 기판 몸체의 일면에 배치되고, 양단부를 통해 상기 기판 몸체를 일정 폭으로 노출시키기 위한 슬롯을 형성하도록 절곡되어 있으며, 급전 시, 일정 주파수 대역에서 공진하는 방사 선로와,
    상기 기판 몸체의 타면에 배치되고, 상기 슬롯을 가로지르도록 연장되며, 상기 방사 선로에 급전을 위한 급전 선로를 포함하고,
    상기 급전 선로는,
    상기 슬롯을 가로지르도록 연장되며, 양단부에서 상기 방사 선로에 각각 중첩되며, 급전 시, 상기 주파수 대역과 다른 주파수 대역에서 공진하는 공진 선로와,
    상기 기판 몸체에서 상기 방사 선로가 절곡됨에 따라 형성되고 상기 방사 선로로부터 노출되어 상기 슬롯과 연결되는 소자 오픈 영역으로 연장되고, 상기 방사 선로 및 공진 선로에 급전을 제공하며, 상기 방사 선로의 임피던스를 미리 정의된 값으로 매칭시키기 위한 매칭 선로를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형 CRLH 안테나.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 몸체의 일면에 배치되고, 상기 방사 선로의 일단부와 접촉하여 상기 방사 선로를 접지시키며, 상기 방사 선로의 타단부에 이격된 그라운드부를 더 포함하며,
    상기 급전 선로는,
    상기 기판 몸체의 타면에서 상기 그라운드부로부터 상기 방사 선로의 타단부 상으로 연장되어 상기 방사 선로의 타단부에 중첩되는 것을 특징으로 평판형 CRLH 안테나.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 매칭 선로는 상기 방사 선로에 중첩되는 것을 특징으로 하는 평판형 CRLH 안테나.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 급전 선로는,
    상기 공진 선로와 매칭 선로를 연결하는 인덕터 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형 CRLH 안테나.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 공진 선로와 매칭 선로를 연결하는 연결 선로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형 CRLH 안테나.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 기판 몸체의 일면에 배치되고, 상기 방사 선로와 접촉하여 방사 선로를 접지시키는 그라운드부를 더 포함하며,
    상기 매칭 선로는,
    상기 기판 몸체의 타면에서 상기 그라운드부로부터 상기 방사 선로를 경유하여 상기 소자 오픈 영역 상으로 연장된 것을 특징으로 하는 평판형 CRLH 안테나.
  8. 제 2 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 기판 몸체는,
    상기 방사 선로 및 그라운드부 사이에 상기 유전체 물질이 제거된 에어 갭이 형성된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 평판형 CRLH 안테나.
  9. 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 방사 선로로부터 돌출되어 연장된 브랜치 선로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형 CRLH 안테나.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 공진 선로는,
    일단부에 갈래 구분 홈이 형성되어, 적어도 두 개의 갈래로 나뉘어진 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 평판형 CRLH 안테나.
  11. 제 2 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 방사 선로는,
    'ㄷ'자 형으로 형성된 것을 특징으로 하는 평판형 CRLH 안테나.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 급전 선로는,
    'ㄷ', 'C' 또는 'ㄹ'자 형으로 형성된 것을 특징으로 하는 평판형 CRLH 안테나.
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