KR101559993B1 - 집적된 무선 주파수 회로부를 갖는 안테나 모듈 - Google Patents

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Abstract

일 실시예는 송신기 및 수신기 중 적어도 하나를 포함하는 집적된 RF 회로부를 포함하는 안테나 모듈에 관한 것이다. 모듈은 집적된 RF 회로부에 결합되는 안테나 요소를 더 포함하며, 안테나 요소는 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들을 포함한다. 집적된 RF 회로부는 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들 중 적어도 하나의 내부 상에 배치된다. 다른 실시예들이 개시된다.

Description

집적된 무선 주파수 회로부를 갖는 안테나 모듈{ANTENNA MODULE HAVING INTEGRATED RADIO FREQUENCY CIRCUITRY}
관련 출원들에 대한 상호 참조
본 출원은 2011년 6월 9일자로 출원된 미국 가특허 출원 일련 번호 제61/495,235호의 이익을 주장하며, 미국 가특허 출원은 이로써 본 명세서에 참고문헌으로 포함되어 있다.
2006년 7월 18일자로 발행되고, 발명의 명칭이 "COMMUNICATION SYSTEM TRANSMITTER OR RECEIVER MODULE HAVING INTEGRATED RADIO FREQUENCY CIRCUITRY DIRECTLY COUPLED TO ANTENNA ELEMENT"인 미국 특허 제7,079,869호(또한 여기서 "'869 특허"로 지칭됨)는 이로써 본 명세서에 참고문헌으로 포함되어 있다.
'869 특허는 송신기 및 수신기 중 적어도 하나를 포함하는 집적된 RF 회로부, 및 집적된 RF 회로부에 결합되는 안테나 요소를 포함하는 무선 주파수(RF) 모듈을 설명한다. 안테나 요소는 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들을 포함하며, 상기 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들의 각각은 내부 단부 및 외부 단부를 갖는다. 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들은 그의 각각의 내부 단부들이 서로 근접한 상태에서 단부 대 단부로 배열된다. 집적된 RF 회로부는 안테나 요소의 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들의 각각의 내부 단부들에 인접하여 배치된다.
그러나, 이 모듈의 구성은 모든 응용들에 적절하지 않을 수 있다.
상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 집적된 무선 주파수 회로부를 갖는 안테나 모듈을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예는 송신기 및 수신기 중 적어도 하나를 포함하는 집적된 RF 회로부를 포함하는 안테나 모듈에 관한 것이다. 상기 안테나 모듈은 상기 송신기에 의한 RF 송신신호 출력을 송신하거나 상기 수신기에서의 RF 수신신호를 수신하는 기능들 중 적어도 하나를 수행하기 위해 상기 집적된 RF 회로부에 결합되는 안테나 요소를 더 포함하며, 상기 안테나 요소는 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들을 포함한다. 상기 집적된 RF 회로부는 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들 중 적어도 하나의 내부 상에 배치되며, 상기 집적된 RF 회로부는 상기 동일 평면의 제 1 부분에 직접 연결된다.
본 발명의 다른 실시예는 송신기 및 수신기 중 적어도 하나를 포함하는 집적된 RF 회로부를 포함하는 안테나 모듈에 관한 것이다. 상기 안테나 모듈은 상기 송신기에 의한 RF 송신신호 출력을 송신하거나 상기 수신기에서의 RF 수신신호를 수신하는 기능들 중 적어도 하나를 수행하기 위해 상기 집적된 RF 회로부에 결합되는 안테나 요소를 더 포함하며, 상기 안테나 요소는 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들을 포함한다. 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들의 각각은 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는다. 상기 집적된 RF 회로부는 상기 안테나 요소의 동일 평면의 제 1 부분의 각각의 제 1 단부를 포함하지 않는 안테나 요소의 동일 평면의 제 1 부분의 영역에 인접하여 배치되며, 상기 집적된 RF 회로부는 상기 동일 평면의 제 1 부분에 직접 연결되거나; 또는 집적된 송신 라인을 사용하여 상기 동일 평면의 제 1 부분에 결합된다.
본 발명의 다른 실시예는 무선 주파수 송신기, 무선 주파수 수신기, 및 무선 주파수 송신기 및 무선 주파수 수신기에 결합되는 안테나 요소를 포함하는 안테나 모듈에 관한 것이다. 안테나 요소는 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들을 포함한다. 상기 무선 주파수 송신기에 의한 무선 주파수 송신신호 출력을 송신하기 위해 상기 무선 주파수 송신기는 상기 안테나 요소의 상기 동일 평면의 제 1 부분에 결합된다. 상기 무선 주파수 수신기에서의 무선 주파수 수신신호를 수신하기 위해 상기 무선 주파수 수신기는 상기 안테나 요소의 상기 동일 평면의 제 2 부분에 결합된다. 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들의 각각은 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는다. 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들은 그의 각각의 제 1 단부들이 안테나 모듈 내에서 서로 분리된 상태에서 단부 대 단부로 배열된다. 상기 무선 주파수 송신기는 상기 안테나 요소의 상기 동일 평면의 제 1 부분에 직접 결합되거나; 또는 상기 무선 주파수 수신기는 상기 안테나 요소의 상기 동일 평면의 제 2 부분에 직접 결합된다.
본 발명의 다른 실시예는 송신기 및 수신기 중 적어도 하나를 포함하는 집적된 RF 회로부를 포함하는 안테나 모듈에 관한 것이다. 상기 안테나 모듈은 상기 송신기에 의한 RF 송신신호 출력을 송신하거나 상기 수신기에서의 RF 수신신호를 수신하는 기능들 중 적어도 하나를 수행하기 위해 집적된 RF 회로부에 결합되는 안테나 요소를 더 포함하며, 안테나 요소는 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들을 포함한다. 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들의 각각은 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는다. 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들은 그의 각각의 제 1 단부들이 서로 근접하고 서로로부터 오프셋된 상태에서 배열된다. 집적된 RF 회로부는 안테나 요소의 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들의 각각의 제 1 단부들에 인접하여 배치된다. 상기 집적된 RF 회로부는 상기 동일 평면의 제 1 부분에 직접 연결되거나; 또는 집적된 송신 라인을 사용하여 상기 동일 평면의 제 1 부분에 결합된다.
본 발명의 다른 실시예는 통신 시스템의 통신 장치에 사용되는 무선 주파수(RF) 모듈에 관한 것이다. 상기 무선 주파수(RF) 모듈은 송신기 및 수신기 중 적어도 하나를 포함하는 집적된 RF 회로부를 포함한다. 상기 무선 주파수(RF) 모듈은 상기 송신기에 의한 RF 송신신호 출력을 송신하거나 상기 수신기에서의 RF 수신신호를 수신하는 기능들 중 적어도 하나를 수행하기 위해 집적된 RF 회로부에 결합되는 안테나 요소를 더 포함한다. 안테나 요소는 제 1 및 제 2 평면 부분들을 포함한다. 제 1 평면 부분은 제 1 평면에 배치되고 제 2 평면 부분은 제 2 평면에 배치된다. 제 1 및 제 2 평면 부분들의 각각은 각각의 제 1 단부 및 각각의 제 2 단부를 갖는다. 제 1 및 제 2 평면 부분들은 그의 각각의 제 1 단부들이 서로 근접한 상태에서 각각의 제 1 및 제 2 평면들 내에 단부 대 단부로 배열된다. 집적된 RF 회로부는 안테나 요소의 제 1 및 제 2 평면 부분들의 각각의 제 1 단부들에 인접하여 배치된다. 상기 집적된 RF 회로부는 상기 동일 평면의 제 1 부분에 직접 연결되거나; 또는 집적된 송신 라인을 사용하여 상기 동일 평면의 제 1 부분에 결합된다.
도 1은 집적된 안테나 모듈의 하나의 대표적인 실시예의 블록도이다.
도 2-도 4는 패치 안테나들의 예들을 예시하는 도면들이다.
도 5는 2개의 송신 안테나 부분들 및 2개의 수신 안테나 부분들을 갖는 집적된 안테나 모듈의 하나의 대표적인 실시예를 예시한다.
도 6은 원형 패치 안테나의 일 예를 예시한다.
도 7-도 13은 안테나 요소들의 다양한 실시예들을 예시한다.
도 14는 집적된 안테나 모듈들이 사용될 수 있는 분산 안테나 시스템의 하나의 대표적인 실시예의 블록도이다.
도 1은 집적된 안테나 모듈(100)의 하나의 대표적인 실시예의 블록도이다. 도 1에 도시되는 집적된 안테나 모듈(100)의 대표적인 실시예는 디지털 베이스밴드 인터페이스(102)를 사용하여 디지털 베이스밴드 모듈(도시되지 않음)과 통신한다. 적절한 디지털 베이스밴드 인터페이스들의 예들은 표준들 및 사양들의 OBSAI(Open Base Station Architecture Initiative) 및 CPRI(Common Public Radio Interface) 계열에 특정되는 디지털 베이스밴드 인터페이스들을 포함한다. 디지털 베이스밴드 인터페이스(102)는 디지털 "송신" 베이스밴드 데이터(104)가 디지털 베이스밴드 모듈로부터 안테나 모듈(100)로 제공되고 디지털 "수신" 베이스밴드 데이터(106)가 안테나 모듈(100)로부터 디지털 베이스밴드 모듈로 제공되는 인터페이스를 제공한다. 도 1과 관련하여 여기에 설명되는 특정한 대표적인 실시예에서, 디지털 송신 베이스밴드 데이터(104)는 동위상 성분(104-I) 및 직교 위상 성분(104-Q)을 포함하고, 디지털 수신 베이스밴드 데이터(106)는 동위상 성분(106-I) 및 직교 위상 성분(106-Q)을 포함한다.
집적된 안테나 유닛(100)은 집적된 RF 회로부를 사용하여 구현된다. 집적된 RF 회로부는 송신 경로(108)(또한 여기서 "송신기"(108)로 지칭됨) 및 수신 경로(110)(또한 여기서 "수신기"(110)로 지칭됨)를 포함한다.
송신기(108)는 위상 및/또는 진폭 변경들을 디지털 베이스밴드 인터페이스(102)를 통해 수신되는 디지털 송신 베이스밴드 데이터(104)에 적용하는 디지털 필터/교정 유닛(112)을 포함한다. 이렇게 적용된 위상 및/또는 진폭 변경들은 빔 형성 및/또는 안테나 조정을 수행하기 위해 안테나 어레이(후술됨)에서 다수의 안테나 모듈들(100)의 안테나 요소(115)의 송신 부분(114)으로부터 송신되는 다양한 RF 신호들 사이에서 정의된 위상 및/또는 진폭 관계를 생성하는데 사용된다. 디지털 필터/교정 유닛(112)은 또한 송신 경로(108)를 교정하도록 구성된다. 송신 경로(108)를 교정하는 것은 누적된 위상 및/또는 진폭 편차를 송신 경로(108)를 따라 추정하는 것 및 신호가 디지털 베이스밴드 인터페이스(102)로부터 안테나 요소(115)(후술됨)의 각각의 송신 부분(114)으로 이동하는데 걸리는 시간을 추정하는 것 중 하나 이상을 포함한다. 디지털 필터/교정 유닛(112)은 또한 송신 경로(108) 내의 비선형성들을 보상하기 위해 디지털 전치-왜곡을 디지털 송신 베이스밴드 데이터(104)에 적용하도록 구성된다. 도 1과 관련하여 여기에 설명되는 특정한 대표적인 실시예에서, 디지털 필터/교정 유닛(112)은 디지털 송신 베이스밴드 데이터(104)의 동위상 및 직교 성분들(104-I 및 104-Q) 둘 다에 동작한다. 디지털 필터/교정 유닛(112)의 디지털 출력은 동위상 및 직교 성분들 둘 다를 포함한다.
도 1과 관련하여 여기에 설명되는 특정한 대표적인 실시예에서, 안테나 모듈(100)의 송신 경로(108)는 또한 디지털 필터/교정 유닛(112)의 디지털 출력의 동위상 및 직교 성분들을 각각의 아날로그 베이스밴드 동위상 및 직교 신호들로 변환하는 DAC(digital-to-analog converter)(116)를 포함한다. 안테나 모듈(100)의 송신 경로(108)는 또한 원하는 송신 RF 신호를 생성하기 위해 DAC(116)에 의해 출력되는 아날로그 베이스밴드 동위상 및 직교 신호들을 적절한 직교 혼합 신호들과 혼합하는 직교 혼합기(118)를 포함한다. 직교 혼합 신호들은 발진기 회로(120)에 의해 종래의 방식으로 생성된다. 발진기 회로(120)는 로컬 클록 신호를 기준 클록에 위상 고정하고 혼합 신호들을 원하는 주파수에서 생성하도록 구성된다. 직교 혼합기(118)에 의해 출력되는 RF 송신 신호는 밴드패스 필터(122)에 의해 밴드패스 필터링되고 증폭기(124)에 의해 증폭된다.
송신기(108)는 송신기(108)에 의해 출력되는 RF 송신 신호가 송신 안테나 요소(114)로부터 송신되게 하기 위해 안테나 요소(115)의 송신 부분(114)에 결합된다. 도 1에 도시된 실시예에서, 집적된 RF 회로부(즉, 송신기(108) 및 수신기(110))에 결합되는 안테나 요소(115)는 송신 부분(114) 및 수신 부분(126)을 포함하며, 송신기(108)는 송신 부분(114)에 결합되고 수신기(110)는 수신 부분(126)에 결합된다. 일반적으로, 안테나 요소(115)(및 그 부분들(114 및 126))은 여기에 설명되는 수정들 및 개선들을 갖는 '869 특허에 설명된 바와 같이 구성될 수 있다.
수신기(110)는 아날로그 RF 수신 신호를 수신하기 위해 안테나 요소(115)의 수신 부분(126)에 결합된다. 도 1과 관련하여 여기에 설명되는 특정한 대표적인 실시예에서, 아날로그 RF 수신 신호는 아날로그 베이스밴드 동위상 및 직교 신호들을 생성하기 위해 아날로그 RF 수신 신호를 적절한 직교 혼합 신호들과 혼합하는 직교 혼합기(128)에 입력된다. 직교 혼합 신호들은 발진기 회로(120)에 의해 생성된다. 직교 혼합기(128)에 의해 출력되는 아날로그 베이스밴드 동위상 및 직교 신호들은 밴드패스 필터들(129)에 의해 밴드패스 필터링된다.
도 1과 관련하여 여기에 설명되는 특정한 대표적인 실시예에서, 수신기(110)는 또한 각각 아날로그 베이스밴드 동위상 및 직교 신호들을 동위상 및 직교 디지털 수신 베이스밴드 데이터로 변환하는 ADC(analog-to-digital converter)(130)를 포함한다.
수신기(110)는 또한 위상 및/또는 진폭 변경들을 ADC(130)에 의해 출력되는 디지털 수신기 베이스밴드 데이터에 적용하는 디지털 필터/교정 유닛(132)을 포함한다. 이렇게 적용된 위상 및/또는 진폭 변경들은 빔 형성 및/또는 안테나 조정을 수행하기 위해 안테나 어레이(후술됨)에서 다수의 안테나 모듈들(100)의 안테나 요소(115)의 수신 부분(126)으로부터 수신되는 다양한 RF 신호들 사이에서 정의된 위상 및/또는 진폭 관계를 생성하는데 사용된다. 디지털 필터/교정 유닛(132)은 또한 수신 경로(110)를 교정하도록 구성된다. 수신 경로(110)를 교정하는 것은 누적된 위상 및/또는 진폭 편차를 수신 경로(110)를 따라 추정하는 것 및 신호가 각각의 수신 부분(126)(후술됨)으로부터 디지털 베이스밴드 인터페이스(102)로 이동하는데 걸리는 시간을 추정하는 것 중 하나 이상을 포함한다. 디지털 필터/교정 유닛(132)은 수신 경로(110) 내의 비선형성들을 보상하기 위해 디지털 포스트 왜곡을 디지털 수신 베이스밴드 데이터에 적용하도록 구성된다. 도 1과 관련하여 여기에 설명되는 특정한 대표적인 실시예에서, 디지털 필터/교정 유닛(132)은 ADC(130)에 의해 출력되는 디지털 수신 베이스밴드 데이터의 동위상 및 직교 성분들 둘 다에 동작한다. 디지털 필터/교정 유닛(132)의 디지털 출력은 디지털 베이스밴드 인터페이스(102)를 통해 베이스밴드 모듈에 제공되는 디지털 수신 베이스밴드 데이터(106)이다.
다수의 안테나 모듈들(100)은 빔 형성 및/또는 안테나 조정(예를 들어, '869 특허에 설명된 바와 같음)을 수행하는데 사용될 수 있는 안테나 어레이를 형성하기 위해 함께 배열될 수 있다.
각각의 안테나 모듈(100)은 또한 안테나 모듈(100)의 동작을 제어하고 안테나 모듈(100)과 베이스밴드 모듈 사이에서 구현되는 제어 인터페이스(136)를 사용하여 베이스밴드 모듈과 상호작용하기 위해 사용되는 컨트롤러(134)(또는 다른 프로그램가능 프로세서)를 포함한다.
도 1에 도시된 실시예에서, 안테나 요소(115)의 분리된 송신 및 수신 부분들(114 및 126)은 송신 경로(108)와 수신 경로(110) 사이에 필요한 필터링의 양을 감소시키기 위해 사용된다. 그렇게 행하는 것은 안테나 모듈(100)의 비용을 감소시킨다. 전형적으로, 듀플렉서는 송신 신호들이 수신기를 오버로딩하고 수신기를 파괴하는 것을 방지하기 위해 FDD(frequency division duplex) 시스템 내의 송신 경로와 수신 경로 사이에 필요하다(특히 단일 안테나가 송신 및 수신 경로들 둘 다에 사용되는 경우에). 안테나 요소(115)의 송신 및 수신 부분들(114 및 126)은 일부 근접장 신호 삭제가 송신된 신호와 수신된 신호 사이에서 발생하여 분리 및 필터링을 위한 요건들이 감소되도록 배열된다.
안테나 요소(115)(및 그 송신 및 수신 부분들(114 및 126))는 전형적으로 "패치(patch) 안테나들"로 구현되며, 패치 안테나들은 평면 안테나 계열의 서브세트이다. 이 패치 안테나들은 통상 플랫 플레이트 또는 PC 보드 재료로 구성되며, 안테나 요소는 기판 재료에 의해 접지 표면으로부터 분리되고 송신된 신호를 패치의 중심, 편심(off-center), 또는 심지어 에지(edge)에 연결함으로써 급전되거나 "여기"된다. 패치는 에지들로부터 에너지를 송신시키고 실제에 있어서 유효 에너지가 에지들로부터 발생되는 "누설 구멍(leakage cavity)"이다. 대부분의 패치들은 대략 ~파장/2의 측면 치수들을 갖는 레이아웃에서 정사각형이거나 정사각형에 가깝다. 중요한 작업은 수정된 형상들에 의해 행해졌고 다른 버전의 패치는 2개의 측면들이 공명 에지들인 삼각형이다. 패치 안테나들은 통상 플레이트의 표면 위에서 전방향 패턴으로 송신하지만, 이것은 또한 송신 패턴이 패치를 갖는 접지 표면의 측면 상에만 있는 것을 의미한다. 접지 표면의 하단 측은 사실상 어떤 송신도 갖지 않는다. 패치 안테나들의 예들은 도 2-도 4에 도시된다.
그러한 패치 안테나 요소를 급전하는 것은 신호를 직접 패치의 외부 표면에 또는 접지 표면 내의(예를 들어, 패치의 중심, 편심, 또는 단부에서의) 개구부를 통해 인가함으로써 행해질 수 있다. 이러한 후자의 일 예는 도 4에 도시된다. 이러한 후자의 접근법은 접지 표면 아래에 회로들의 형성을 가능하게 할 것이다.
안테나 모듈(100)의 송신기(108) 및 수신기(110)는 출력 송신기(108) 또는 수신기(110)를 직접 연결함으로써(예를 들어, 송신기(108)의 출력 또는 수신기(110)의 입력이 안테나 요소의 각각의 부분 근방에 위치되는 경우에) 또는 집적된 송신 라인(스트립라인(stripline) 또는 마이크로스트립(microstrip)과 같은)을 간접적으로 사용하여 송신기(108)의 출력 또는 수신기(110)의 입력을 안테나 요소의 각각의 부분에 결합함으로써 안테나 요소(115)의 각각의 송신 및 수신 부분들(114 및 126)에 결합될 수 있다.
다른 실시예에서, 패치 안테나 요소(및/또는 그 부분들 중 하나 이상)는 원하는 송신 패턴을 제공하기 위해 에지들 주위로 곡선을 그릴 수 있다. 일부 경우들에서, 이것은 커버리지(coverage)를 모든 방향으로 제공하는 것을 도울 수 있으므로 송신 및 수신 안테나 부분들 모두는 동일한 면적을 커버한다.
일반적으로, 안테나 요소(115)의 송신 및 수신 부분들(114 및 126)은 다양한 방법들로 배열될 수 있다.
하나의 대표적인 실시예에서, 안테나 요소는 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들(예를 들어, 송신 및 수신 부분들(114 및 126)은 각각 제 1 및 제 2 부분들, 또는 각각 제 2 및 제 1 부분들일 수 있음)을 포함하고 집적된 RF 회로부(즉, 송신기(108) 및 수신기(110))는 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들 중 적어도 하나의 내부 상에 배치된다.
그러한 대표적인 실시예에서, 안테나 요소의 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들의 각각은 각각의 제 1 단부 및 각각의 제 2 단부를 가질 수 있으며, 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들은 단부 대 단부(end-to-end)로 배열된다.
그러한 대표적인 실시예에서, 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들은 그의 각각의 제 1 단부들이 서로 근접한 상태에서 단부 대 단부로 배열될 수 있다.
그러한 대표적인 실시예에서, 집적된 RF 회로부는 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들 둘 다의 내부 상에 배치될 수 있다.
그러한 대표적인 실시예에서, 집적된 RF 회로부는 동일 평면의 제 1 부분만의 내부 상에 완전히 배치될 수 있다. 안테나 모듈은 집적된 RF 회로부를 동일 평면의 제 2 부분에 결합하기 위해 송신 라인을 더 포함할 수 있다. 그러한 실시예의 일 예는 도 7에 도시된다.
그러한 대표적인 실시예에서, 안테나 모듈은 분산 안테나 시스템(예를 들어, 도 14와 관련하여 후술되는 분산 안테나 시스템)에 배치될 수 있다.
다른 대표적인 실시예에서, 안테나 요소는 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들(예를 들어, 송신 및 수신 부분들(114 및 126)이 각각 제 1 및 제 2 부분들, 또는 각각 제 2 및 제 1 부분들일 수 있음)을 포함하고 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들의 각각은 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는다. 집적된 RF 회로부(즉, 송신기(108) 및 수신기(110))는 안테나 요소의 동일 평면의 제 1 부분의 각각의 제 1 단부를 포함하지 않는 안테나 요소의 동일 평면의 제 1 부분의 영역에 인접하여 배치된다.
그러한 대표적인 실시예에서, 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들은 단부 대 단부로 배열될 수 있다.
그러한 대표적인 실시예에서, 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들은 그의 각각의 제 1 단부들이 서로 근접한 상태에서 단부 대 단부로 배열될 수 있다.
그러한 대표적인 실시예에서, 집적된 RF 회로부는 안테나 요소의 동일 평면의 제 2 부분의 각각의 제 1 단부를 포함하지 않는 안테나 요소의 동일 평면의 제 2 부분의 각각의 영역에 인접하여 배치될 수 있다.
그러한 대표적인 실시예에서, 집적된 RF 회로부는 안테나 요소의 동일 평면의 제 1 부분의 각각의 제 2 단부에 인접하여 배치될 수 있다.
그러한 대표적인 실시예에서, 안테나 모듈은 집적된 RF 회로부를 동일 평면의 제 1 부분에 결합하기 위해 송신 라인을 더 포함할 수 있다.
그러한 대표적인 실시예에서, 송신 라인은 집적된 RF 회로부를 동일 평면의 제 1 부분의 각각의 제 1 단부에 결합할 수 있다.
그러한 대표적인 실시예에서, 안테나 모듈은 분산 안테나 시스템(예를 들어, 도 14와 관련하여 후술되는 분산 안테나 시스템)에 배치될 수 있다.
다른 대표적인 실시예에서, 안테나 요소는 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들(예를 들어, 송신 및 수신 부분들(114 및 126)이 각각 제 1 및 제 2 부분들, 또는 각각 제 2 및 제 1 부분들일 수 있음)을 포함한다. 무선 주파수 송신기는 안테나 요소의 동일 평면의 제 1 부분에 결합되고, 무선 주파수 수신기는 안테나 요소의 동일 평면의 제 2 부분에 결합된다. 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들의 각각은 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖고, 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들은 그의 각각의 제 1 단부들이 안테나 모듈 내에서 서로 분리된 상태에서 단부 대 단부로 배열된다.
그러한 대표적인 실시예에서, 무선 주파수 송신기는 안테나 요소의 동일 평면의 제 1 부분의 각각의 제 1 단부에 인접하여 배치될 수 있다.
그러한 대표적인 실시예에서, 무선 주파수 송신기는 안테나 요소의 동일 평면의 제 1 부분에 직접 결합될 수 있다.
그러한 대표적인 실시예에서, 무선 주파수 송신기는 분리 케이블 또는 와이어의 사용 없이도 안테나 요소의 동일 평면의 제 1 부분에 직접 결합될 수 있다.
그러한 대표적인 실시예에서, 무선 주파수 수신기는 안테나 요소의 동일 평면의 제 2 부분의 각각의 제 1 단부에 인접하여 배치될 수 있다.
그러한 대표적인 실시예에서, 무선 주파수 수신기는 안테나 요소의 동일 평면의 제 2 부분에 직접 결합될 수 있다.
그러한 대표적인 실시예에서, 무선 주파수 수신기는 분리 케이블 또는 와이어의 사용 없이도 안테나 요소의 동일 평면의 제 2 부분에 직접 결합될 수 있다.
그러한 대표적인 실시예에서, 안테나 모듈은 분산 안테나 시스템(예를 들어, 도 14와 관련하여 후술되는 분산 안테나 시스템)에 배치될 수 있다.
다른 대표적인 실시예에서, 안테나 요소는 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들(예를 들어, 송신 및 수신 부분들(114 및 126)이 각각 제 1 및 제 2 부분들, 또는 각각 제 2 및 제 1 부분들일 수 있음)을 포함하고 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들의 각각은 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는다. 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들은 그의 각각의 제 1 단부들이 서로 근접하고 서로로부터 오프셋된 상태에서 배열된다. 집적된 RF 회로부(즉, 송신기(108) 및 수신기(110))는 안테나 요소의 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들의 각각의 제 1 단부들에 인접하여 배치된다.
그러한 대표적인 실시예에서, 안테나 모듈은 분산 안테나 시스템(예를 들어, 도 14와 관련하여 후술되는 분산 안테나 시스템)에 배치될 수 있다.
다른 대표적인 실시예에서, 안테나 요소는 제 1 및 제 2 평면 부분들(예를 들어, 송신 및 수신 부분들(114 및 126)이 각각 제 1 및 제 2 부분들, 또는 각각 제 2 및 제 1 부분들일 수 있음)을 포함한다. 제 1 평면 부분은 제 1 평면에 배치되고 제 2 평면 부분은 제 2 평면에 배치된다. 제 1 및 제 2 평면 부분들의 각각은 각각의 제 1 단부 및 각각의 제 2 단부를 갖는다. 제 1 및 제 2 평면 부분들은 그의 각각의 제 1 단부들이 서로 근접한 상태에서 각각의 제 1 및 제 2 평면들 내에 단부 대 단부로 배열된다. 집적된 RF 회로부(즉, 송신기(108) 및 수신기(110))은 안테나 요소의 제 1 및 제 2 평면 부분들의 각각의 제 1 단부들에 인접하여 배치된다.
그러한 대표적인 실시예에서, 안테나 모듈은 분산 안테나 시스템(예를 들어, 도 14와 관련하여 후술되는 분산 안테나 시스템)에 배치될 수 있다.
그러한 대표적인 실시예에서, 안테나 모듈은 접지 표면을 갖는 기판을 더 포함할 수 있으며, 기판은 접지 표면에 의해 분리되는 제 1 및 제 2 대향 표면들을 갖는다. 안테나 요소의 제 1 평면 부분이 배치되는 제 1 평면은 기판의 제 1 표면을 포함할 수 있고, 안테나 요소의 제 2 평면 부분이 배치되는 제 2 평면은 기판의 제 2 표면을 포함할 수 있다.
그러한 대표적인 실시예에서, 집적된 RF 회로부는 제 1 및 제 2 표면들을 포함할 수 있다. 안테나 요소의 제 1 평면 부분이 배치되는 제 1 평면은 RF 회로부의 제 1 표면을 포함할 수 있다. 안테나 요소의 제 2 평면 부분이 배치되는 제 2 평면은 집적된 RF 회로부의 제 2 표면을 포함할 수 있다.
집적된 안테나 모듈들의 다른 실시예들이 가능하다.
도 5는 2개의 송신 안테나 부분들(502) 및 2개의 수신 안테나 부분들(504)을 갖는 집적된 안테나 모듈(500)을 예시한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 안테나 부분들(502 및 504) 각각은 삼각형이다. 2개의 수신 안테나 부분들(504)은 각각의 삼각형들의 팁들이 서로 가로지르고 서로 향하는 상태에서 배열된다. 마찬가지로, 2개의 송신 안테나 부분들(502)은 각각의 삼각형들의 팁들이 서로 가로지르고 서로 향하는 상태에서 배열된다. 일부 구현들에서, 안테나 부분들은 송신가 에지들에서 발생하도록 구성된다.
송신 안테나 부분들(502) 각각은 각각의 집적된 송신기(예를 들어, 도 1과 관련하여 상술한 송신기(108)와 같은)(도 5에 도시되지 않음)에 결합되고, 각각의 수신 안테나 부분(504)은 각각의 집적된 수신기(예를 들어, 도 1과 관련하여 상술한 수신기(110)와 같은)(도 5에 도시되지 않음)에 결합된다.
도 5에 도시된 실시예는 빔 형성 및 안테나 조정과 같은 MIMO 응용들 또는 다른 다수의 송신기/수신기 응용들에 사용될 수 있다.
또한, 안테나 부분들의 유사한 배열은 도 5에 도시된 정육면체 구조의 하나보다 많은 측면(표면) 상에 배치될 수 있다.
더욱이, 삼각형 안테나 부분 배열이 정육면체 구조 상에 배치되는 것으로 도 5에 도시되지만, 그러한 삼각형 안테나 부분 배열은 실질적 평면 구조(예를 들어 그러한 실질적 평면 구조의 일 측면 또는 양 측면) 또는 피라미드 또는 다른 다면체(예를 들어, 그러한 구조들의 표면들 중 하나, 모두, 또는 하나보다 많지만 모두보다 적은 표면)과 같은 다른 구조들의 표면들 상에 배치될 수 있다. 또한, 삼각형 안테나 부분들은 정사각형들과 다른 형상들을 형성하기 위해 배열될 수 있다(예를 들어, 4개보다 많은 삼각형 안테나 부분들을 사용하여 6각형들, 더 큰 삼각형들, 8각형들 등을 형성함으로써).
또한, 도 5에 도시된 모듈 구조의 다수의 실체화들이 X 및 Y 방향들로 적층되어 어레이를 형성하면, 일부 모듈들은 셀룰러 RF 신호들에 사용되고, 다른 것들은 PCS RF 신호들에 사용되며, 다른 것들은 AWS RF 신호들에 사용될 수 있다. 이러한 방법으로, "믹스(mix) 및 매치(match)" 멀티 서비스 안테나 어레이는 유연하고 효율적인 방식으로 구성될 수 있다. 그러한 적층 구조는 송신 및 수신하기 위해 구조의 다수의 측면들을 사용하여 전방향 어레이를 생성하는데 사용될 수 있다. 그러한 적층 구조는 송신 및 수신하기 위해 전체 적층 구조의 단일 측면을 사용함으로써 조정가능 어레이로서 사용될 수 있다.
도 6은 원형 패치 안테나(600)(예를 들어 800 Mhz 안테나로서의 사용에 적절함)의 일 예를 예시한다. 원형 패치(600)는 중심에 공급된다(하지만 다른 실시예들에서 그것은 다른 방법들로 공급됨). 슬롯들(602)은 그것을 준비하는 것을 돕기 위해 사용된다. 일부 구현들에서, 원형 패치는 값싸게 하기 위해 폼보드 상에 프린트된다. 그것은 작은 셀들에 사용될 수 있다.
도 8은 안테나 요소(800)가 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들(802 및 804)(예를 들어, 송신 및 수신 부분들(114 및 126)이 각각 제 1 및 제 2 부분들, 또는 각각 제 2 및 제 1 부분들(802 및 804)일 수 있음)을 포함하고 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들(802 및 804) 각각이 제 1 단부 및 제 2 단부(806 및 808)를 갖는 실시예를 예시하며, 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들(802 및 804)은 그의 각각의 제 1 단부들(806)이 서로 근접한 상태에서 단부 대 단부로 배열된다. 집적된 RF 회로부(810)(즉, 송신기(108) 및 수신기(110))는 안테나 요소(800)의 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들(802 및 804)의 각각의 제 1 단부들(806)에서 실질적으로 떨어져서 배치되지만 급전 라인들(812)을 사용하여 그것에 동작으로 배치된다.
도 9는 안테나 요소(900)가, 실질적 비평면 구조들로 구현되는 제 1 및 제 2 부분들(902 및 904)(예를 들어, 송신 및 수신 부분들(114 및 126)이 각각 제 1 및 제 2 부분들, 또는 각각 제 2 및 제 1 부분들(902 및 904)일 수 있음)을 포함하는 실시예를 예시한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 부분들(902 및 904) 각각은 각각의 L자형 구조로 구현되며, 제 1 및 제 2 부분들(902 및 904) 각각은 2개의 각각의 평면 부분들(906)을 포함한다. 집적된 RF 회로부(908)(즉, 송신기(108) 및 수신기(110))은 제 1 및 제 2 부분들(902 및 904)에 결합된다.
도 10은 복수의 안테나 요소들(1000)이 존재하는 일 실시예를 예시하며 각각의 안테나 요소(1000)는 실질적 비평면 구조들로 구현되는 각각의 제 1 및 제 2 부분들(1002 및 1004)(예를 들어, 송신 및 수신 부분들(114 및 126)이 각각 제 1 및 제 2 부분들(1002 및 1004), 또는 각각 제 2 및 제 1 부분들(1004 및 1002)일 수 있음)을 포함한다. 제 1 및 제 2 부분 쌍(1002 및 1004) 각각은 그의 각각의 제 1 단부들(1006)이 정렬되는 도 10에 도시된 바와 같이(단부 대 단부로 배열되는 것과 대조적으로) 배열된다. 이 실시예에서, 다수의 안테나 요소들(1000)의 각각은 동일한 집적된 RF 회로부(1008)(즉, 송신기 및 수신기)(도 10에 도시된 바와 같음)에 의해 또는 상이한 송신기 및 수신기에 의해 급전될 수 있다.
도 11은 안테나 요소(1100)의 제 1 및 제 2 부분들(1102 및 1104)이 각각의 구불구불한 라인으로 구현되는 일 실시예를 예시한다. 이 실시예에서, 제 1 및 제 2 부분들(1102 및 1104)은 동일한 집적된 RF 회로부(1106)(즉, 송신기 및 수신기)(도 11에 도시된 바와 같은)에 의해 또는 상이한 송신기 및 수신기에 의해 급전될 수 있다.
도 12는 다수의 안테나 요소들(1200)(그의 각각은 각각의 송신 및 수신 부분들(1202 및 1204)을 가짐)이 존재하는 일 실시예를 예시하며 집적된 RF 회로부(1206)는 도 12에 도시된 바와 같은 안테나 요소 배열의 일 측면 상에 위치된다. 이 실시예에서, 다수의 안테나 요소들(1200)의 각각은 동일한 집적된 RF 회로부(1206)(즉, 송신기 및 수신기)(도 12에 도시된 바와 같음)에 의해 또는 상이한 송신기 및 수신기에 의해 급전될 수 있다.
도 13은 안테나 요소(1300)가 중심 급전 다이폴로서 구성되는 일 실시예를 예시한다. 이 실시예에서, 송신 및 수신 부분들(1302 및 1304)은 집적된 RF 회로부(1306)에 의해 중심 급전된다.
도 14는 상술한 타입의 집적된 안테나 모듈들(1405)이 사용될 수 있는 분산 안테나 시스템(1400)의 대표적인 실시예의 블록도이다. 도 14에 도시된 대표적인 실시예에서, DAS(1400)는 호스트 유닛(1402) 및 하나 이상의 원격 안테나 유닛들(1404)을 포함하며, 그의 각각은 상술한 타입의 하나 이상의 집적된 안테나 모듈들(1405)을 포함한다. 이 예에서, DAS(1400)는 1개의 호스트 유닛(1402) 및 3개의 원격 안테나 유닛들(1404)을 포함하지만, 다른 수들의 호스트 유닛들(1402) 및/또는 원격 안테나 유닛들(1404)이 사용될 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 더욱이, 여기에 설명되는 집적된 안테나 모듈들은 다른 DAS, 리피터, 또는 분산 기지국 제품들 및 시스템들에 사용될 수 있다는 점이 이해되어야 한다.
도 14에 도시된 대표적인 실시예에서, 호스트 유닛(1402)은 전송(transport) 통신 매체 또는 매체들(1406)을 통해 각각의 원격 안테나 유닛(1404)에 통신 결합된다. 전송 통신 매체들(1406)은 다양한 방법들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 전송 통신 매체들(1406)은 각각의 분리 점 대 점 통신 링크들을 사용하여 구현될 수 있으며, 예를 들어 각각의 광 섬유 또는 구리 케이블링은 호스트 유닛(1402)을 각각의 원격 안테나 유닛(1404)에 직접 연결하기 위해 사용된다. 하나의 그러한 예는 도 14에 도시되며, 호스트 유닛(1402)은 각각의 광 섬유(1408)을 사용하여 각각의 원격 안테나 유닛(1404)에 직접 연결된다. 또한, 도 14에 도시된 실시예에서, 단일 광 섬유(1408)은 호스트 유닛(1402)을 각각의 원격 안테나 유닛(1404)에 연결하기 위해 사용되며, WDM(wave division multiplexing)은 다운스트림 및 업스트림 신호들 둘 다를 단일 광 섬유(1408)을 통해 전달하기 위해 사용된다. 다른 실시예들에서, 호스트 유닛(1402)은 하나보다 많은 광 섬유를 사용하여(예를 들어, 2개의 광 섬유들을 사용하여, 하나의 광 섬유는 다운스트림 신호들을 전달하는데 사용되고 다른 광 섬유는 업스트림 신호들을 전달하는데 사용됨) 각각의 원격 안테나 유닛(1404)에 직접 연결된다. 또한, 다른 실시예들에서, 호스트 유닛(1402)은 동축 케이블링(예를 들어, RG6, RG11, 또는 RG59 동축 케이블링), 꼬임 2선식 케이블링(예를 들어, CAT-5 또는 CAT-6 cabling), 또는 무선 통신들(예를 들어, 마이크로웨이브 또는 자유 공간 광 통신들)와 같은 다른 타입들의 통신 매체들을 사용하여 원격 안테나 유닛들(1404) 중 하나 이상에 직접 연결된다.
전송 통신 매체들(1406)은 점 대 점 통신 매체들을 사용하는 것에 더하여 또는 사용하는 대신에 공유 점 대 다점 통신 매체들을 사용하여 구현될 수도 있다. 그러한 구현의 일 예는 호스트 유닛(1402)가 중재 유닛(또한 때때로 "확장" 유닛으로 지칭됨)에 직접 결합되는 경우이며, 이는 차례로 다수의 원격 안테나 유닛들(1404)에 직접 결합된다. 공유 전송 구현의 다른 예는 호스트 유닛(1402)이 IP(Internet Protocol) 네트워크를 사용하여 원격 안테나 유닛들(1404)에 결합되는 경우이다.
호스트 유닛(1402)은 전송 통신 매체 또는 매체들(1406)을 통해 원격 안테나 유닛들(1404)과 통신하는 하나 이상의 전송 인터페이스들(1410)을 포함한다. 또한, 각각의 원격 안테나 유닛(1404)은 전송 통신 매체 또는 매체들(1406)을 통해 호스트 유닛(1402)와 통신하는 적어도 하나의 전송 인터페이스(1412)를 포함한다. 전송 인터페이스들(1410 및 1412) 각각은 데이터를 사용된 특정 타입의 전송 통신 매체들을 통해 송신 및 수신하는 적절한 구성요소들(송수신기들, 프레이머들 등과 같은)을 포함한다.
이 예에서, DAS(1400)는 하나 이상의 디지털 베이스밴드 모듈들(1414)과 하나 이상의 무선 장치들(1415)(예를 들어, PDA들(personal digital assistants) 및 스마트폰들과 같은 이동 전화들, 이동 컴퓨터들, 및/또는 그의 조합들) 사이에서 양방향 무선 통신들을 분배하기 위해 사용된다.
여기에 설명되는 기술들은 셀룰러 무선 주파수 통신들과 같은, 허가 무선 주파수 스펙트럼을 사용하는 무선 통신들의 분배와 관련하여 특히 유용하다. 그러한 셀룰러 RF 통신들의 예들은 전화 및 데이터 사양들 및 표준들의 2세대(2G), 3세대(3G), 및 4세대(4G) GSM(Global System for Mobile communication) 계열 중 하나 이상, 전화 및 데이터 사양들 및 표준들의 2세대(2G), 3세대(3G), 및 4세대(4G) CDMA(Code Division Multiple Access) 계열 중 하나 이상, 및/또는 사양 및 표준들의 WIMAX 계열을 지원하는 셀룰러 통신들을 포함한다. 다른 실시예들에서, 여기에 설명되는 DAS(1400), 및 개선된 원격 안테나 유닛 기술은 표준들의 IEEE 802.11 계열 중 하나 이상을 지원하는 무선 근거리 네트워킹 통신들과 같은 비허가 무선 주파수 스펙트럼을 이용하는 무선 통신들과 함께 사용된다. 다른 실시예들에서, 허가 및 비허가 무선 주파수 스펙트럼의 조합들이 분배된다.
도 14에 도시된 대표적인 실시예에서, 호스트 유닛(1402)은 하나 이상의 디지털 베이스밴드 모듈들(1414)에 통신 결합된다. 호스트 유닛(1402)은 상술한 타입의 디지털 베이스밴드 인터페이스(1416)를 사용하여 디지털 베이스밴드 모듈들(1414)과 통신하도록 구성된다. 디지털 베이스밴드 모듈들(1414)이 호스트 유닛(1402)으로부터 분리되는 것으로 도 14에 도시되지만, 디지털 베이스밴드 모듈들(1414)은 호스트 유닛(1402)에 집적될 수 있다는 점이 이해되어야 한다.
송신 또는 다운스트림 방향으로(즉, 호스트 유닛(1402)으로부터 원격 안테나 유닛들(1404)으로), 호스트 유닛(1402)은 디지털 베이스밴드 모듈들(1414)로부터의 동위상 및 직교 디지털 송신 베이스밴드 데이터를 디지털 베이스밴드 인터페이스(1416)를 통해 수신한다. 그 다음, 호스트 유닛(1402)은 수신된 동위상 및 직교 디지털 송신 베이스밴드 데이터 중 적어도 일부를 전송 통신 매체들(1406)을 통해 원격 안테나 유닛들(1404) 중 하나 이상에 분배한다. 예를 들어, 호스트 유닛(1402)은 동일한 디지털 송신 베이스밴드 데이터를 모든 원격 안테나 유닛들(1404)에 분배하도록 구성될 수 있으며/있거나 상이한 디지털 송신 베이스밴드 데이터를 다양한 원격 안테나 유닛들(1404)에 분배하도록 구성될 수 있다.
각각의 원격 안테나 유닛(1404)은 그의 전송 인터페이스(1412)를 사용하여 그것에 전달되는 동위상 및 직교 디지털 송신 베이스밴드 데이터를 수신한다. 상술한 바와 같이, 각각 집적된 안테나 모듈(1405)에 포함되는 송신기(도 14에 도시되지 않음)는 그것에 전달되는 동위상 및 직교 디지털 송신 베이스밴드 데이터로부터 하나 이상의 아날로그 RF 송신 신호들을 생성하고 그 모듈(1405)에 포함되는 안테나 요소 또는 요소들의 송신 부분(도 14에 도시되지 않음)으로부터 생성된 아날로그 RF 송신 신호들을 송신시키기 위해 사용된다.
수신 또는 업스트림 방향으로(즉, 원격 안테나 유닛들(1404)로부터 호스트 유닛(1402)으로), 각각의 원격 안테나 유닛(1404)은 하나 이상의 아날로그 RF 수신 신호들을 각각 집적된 안테나 모듈(1405) 내의 안테나 요소 또는 요소들의 수신 부분(도 14에 도시되지 않음)을 통해 수신한다. 각각 집적된 안테나 모듈(1405) 내의 수신기(도 14에 도시되지 않음)는 상술한 바와 같이 아날로그 RF 수신 신호들을 수신하고 아날로그 RF 수신 신호들로부터 동위상 및 직교 디지털 수신 베이스밴드 데이터를 생성한다. 각각의 원격 안테나 유닛(1404) 내의 전송 인터페이스(1412)는 동위상 및 직교 디지털 수신 베이스밴드 데이터를 전송 통신 매체(1406)를 통해 호스트 유닛(1402)에 전달하기 위해 사용된다.
각각의 원격 안테나 유닛(1404)에 대해, 호스트 유닛(1402)은 적절한 전송 인터페이스(1414)를 사용하여 그것에 전달되는 디지털 수신 베이스밴드 데이터를 수신한다. 디지털 베이스밴드 모듈(1414)에 대해, 호스트 유닛(1402)은 원격 안테나 유닛들(1404) 중 하나 이상으로부터 수신되는 동위상 및 직교 디지털 수신 베이스밴드 데이터를 디지털 베이스밴드 인터페이스(1416)를 통해 그 디지털 베이스밴드 모듈(1414)에 제공한다.
대표적인 실시예들
예 1은 송신기 및 수신기 중 적어도 하나를 포함하는 집적된 RF 회로부; 및 상기 송신기에 의한 RF 송신신호 출력을 송신하거나 상기 수신기에서의 RF 수신신호를 수신하는 기능들 중 적어도 하나를 수행하기 위해 상기 집적된 RF 회로부에 결합되는 안테나 요소로서, 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들을 포함하는 안테나 요소를 포함하는 안테나 모듈을 포함하며; 상기 집적된 RF 회로부는 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들 중 적어도 하나의 내부 상에 배치된다.
예 2는 예 1의 안테나 모듈을 포함하며, 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들의 각각은 제 1 단부 및 제 2 단부를 가지며, 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들은 단부 대 단부로 배열된다.
예 3은 예 2의 안테나 모듈을 포함하며, 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들은 그의 각각의 제 1 단부들이 서로 근접한 상태에서 단부 대 단부로 배열된다.
예 4는 예 1-예 3의 안테나 모듈들 중 어느 하나를 포함하며, 집적된 RF 회로부는 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들 둘 다의 내부 상에 배치된다.
예 5는 예 1-예 4의 안테나 모듈들 중 어느 하나를 포함하며, 집적된 RF 회로부는 동일 평면의 제 1 부분만의 내부 상에 완전히 배치된다.
예 6은 예 5의 안테나 모듈을 포함하며, 집적된 RF 회로부를 동일 평면의 제 2 부분에 결합하기 위해 송신 라인을 더 포함한다.
예 7은 예 1-예 6의 안테나 모듈들 중 어느 하나를 포함하며, 안테나 모듈은 분산 안테나 시스템에 배치된다.
예 8은 송신기 및 수신기 중 적어도 하나를 포함하는 집적된 RF 회로부; 및 상기 송신기에 의한 RF 송신신호 출력을 송신하거나 상기 수신기에서의 RF 수신신호를 수신하는 기능들 중 적어도 하나를 수행하기 위해 상기 집적된 RF 회로부에 결합되는 안테나 요소로서, 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들을 포함하는 안테나 요소를 포함하는 안테나 모듈을 포함하며; 상기 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들의 각각은 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖고; 상기 집적된 RF 회로부는 안테나 요소의 동일 평면의 제 1 부분의 각각의 제 1 단부를 포함하지 않는 안테나 요소의 동일 평면의 제 1 부분의 영역에 인접하여 배치된다.
예 9는 예 8의 안테나 모듈을 포함하며, 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들은 단부 대 단부로 배열된다.
예 10은 예 9의 안테나 모듈을 포함하며, 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들은 그의 각각의 제 1 단부들이 서로 근접한 상태에서 단부 대 단부로 배열된다.
예 11은 예 8-예 10의 안테나 모듈들 중 어느 하나를 포함하며, 집적된 RF 회로부는 안테나 요소의 동일 평면의 제 2 부분의 각각의 제 1 단부를 포함하지 않는 안테나 요소의 동일 평면의 제 2 부분의 각각의 영역에 인접하여 배치된다.
예 12는 예 8-예 11의 안테나 모듈들 중 어느 하나를 포함하며, 집적된 RF 회로부는 안테나 요소의 동일 평면의 제 1 부분의 각각의 제 2 단부에 인접하여 배치된다.
예 13은 예 8-예 12의 안테나 모듈들 중 어느 하나를 포함하며, 집적된 RF 회로부를 동일 평면의 제 1 부분에 결합하기 위해 송신 라인을 더 포함한다.
예 14는 예 13의 안테나 모듈을 포함하며, 송신 라인은 집적된 RF 회로부를 동일 평면의 제 1 부분의 각각의 제 1 단부에 결합한다.
예 15는 예 8-예 14의 안테나 모듈들 중 어느 하나를 포함하며, 안테나 모듈은 분산 안테나 시스템에 배치된다.
예 16은 무선 주파수 송신기; 무선 주파수 수신기; 및 상기 무선 주파수 송신기 및 상기 무선 주파수 수신기에 결합되는 안테나 요소를 포함하는 안테나 모듈을 포함하며; 상기 안테나 요소는 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들을 포함하고; 상기 무선 주파수 송신기에 의한 무선 주파수 송신신호 출력을 송신하기 위해 상기 무선 주파수 송신기는 상기 안테나 요소의 상기 동일 평면의 제 1 부분에 결합되고; 상기 무선 주파수 수신기에서의 무선 주파수 수신신호를 수신하기 위해 상기 무선 주파수 수신기는 상기 안테나 요소의 상기 동일 평면의 제 2 부분에 결합되고; 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들의 각각은 제 1 단부 및 제 2 단부를 가지며; 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들은 그의 각각의 제 1 단부들이 안테나 모듈 내에서 서로 분리된 상태에서 단부 대 단부로 배열된다.
예 17은 예 16의 안테나 모듈을 포함하며, 무선 주파수 송신기는 안테나 요소의 동일 평면의 제 1 부분의 각각의 제 1 단부에 인접하여 배치된다.
예 18은 예 16-예 17의 안테나 모듈들 중 어느 하나를 포함하며, 무선 주파수 송신기는 안테나 요소의 동일 평면의 제 1 부분에 직접 결합된다.
예 19는 예 18의 안테나 모듈을 포함하며, 무선 주파수 송신기는 분리 케이블 또는 와이어의 사용 없이도 안테나 요소의 동일 평면의 제 1 부분에 직접 결합된다.
예 20은 예 16-예 19의 안테나 모듈들 중 어느 하나를 포함하며, 무선 주파수 수신기는 안테나 요소의 동일 평면의 제 2 부분의 각각의 제 1 단부에 인접하여 배치된다.
예 21은 예 16-예 20의 안테나 모듈들 중 어느 하나를 포함하며, 무선 주파수 수신기는 안테나 요소의 동일 평면의 제 2 부분에 직접 결합된다.
예 22는 예 16-예 21의 안테나 모듈들 중 어느 하나를 포함하며, 무선 주파수 수신기는 분리 케이블 또는 와이어의 사용 없이도 안테나 요소의 동일 평면의 제 2 부분에 직접 결합된다.
예 23은 예 16-예 22의 안테나 모듈들 중 어느 하나를 포함하며, 안테나 모듈은 분산 안테나 시스템에 배치된다.
예 24는 송신기 및 수신기 중 적어도 하나를 포함하는 집적된 RF 회로부; 및 상기 송신기에 의한 RF 송신신호 출력을 송신하거나 상기 수신기에서의 RF 수신신호를 수신하는 기능들 중 적어도 하나를 수행하기 위해 상기 집적된 RF 회로부에 결합되며, 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들을 포함하는 안테나 요소를 포함하는 안테나 모듈을 포함하며; 상기 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들의 각각은 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖고; 상기 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들은 그의 각각의 제 1 단부들이 서로 근접하고 서로로부터 오프셋된 상태에서 배열되며; 상기 집적된 RF 회로부는 상기 안테나 요소의 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들의 각각의 제 1 단부들에 인접하여 배치된다.
예 25는 예 24의 안테나 모듈을 포함하며, 안테나 모듈은 분산 안테나 시스템에 배치된다.
예 26은 통신 시스템의 통신 장치에 사용되는 무선 주파수(RF) 모듈을 포함하며, 상기 무선 주파수(RF) 모듈은 송신기 및 수신기 중 적어도 하나를 포함하는 집적된 RF 회로부; 및 상기 송신기에 의한 RF 송신신호 출력을 송신하거나 상기 수신기에서의 RF 수신신호를 수신하는 기능들 중 적어도 하나를 수행하기 위해 상기 집적된 RF 회로부에 결합되는 안테나 요소를 포함하며; 상기 안테나 요소는 제 1 및 제 2 평면 부분들을 포함하고, 상기 제 1 평면 부분은 제 1 평면에 배치되며 상기 제 2 평면 부분은 제 2 평면에 배치되고; 제 1 및 제 2 평면 부분들의 각각은 각각의 제 1 단부 및 각각의 제 2 단부를 갖고; 상기 제 1 및 제 2 평면 부분들은 그의 각각의 제 1 단부들이 서로 근접한 상태에서 각각의 제 1 및 제 2 평면들 내에 단부 대 단부로 배열되며; 상기 집적된 RF 회로부는 안테나 요소의 제 1 및 제 2 평면 부분들의 각각의 제 1 단부들에 인접하여 배치된다.
예 27은 예 26의 안테나 모듈을 포함하며, 안테나 모듈은 분산 안테나 시스템에 배치된다.
예 28은 예 26-예 27의 안테나 모듈들 중 어느 하나를 포함하며, 접지 표면을 갖는 기판을 더 포함하며, 기판은 접지 표면에 의해 분리되는 제 1 및 제 2 대향 표면들을 갖고, 안테나 요소의 제 1 평면 부분이 배치되는 제 1 평면은 기판의 제 1 표면을 포함하며, 안테나 요소의 제 2 평면 부분이 배치되는 제 2 평면은 기판의 제 2 표면을 포함한다.
예 29는 예 26-예 28의 안테나 모듈들 중 어느 하나를 포함하며, 집적된 RF 회로부는 제 1 및 제 2 표면들을 포함하고, 안테나 요소의 제 1 평면 부분이 배치되는 제 1 평면은 RF 회로부의 제 1 표면을 포함하며, 안테나 요소의 제 2 평면 부분이 배치되는 제 2 평면은 집적된 RF 회로부의 제 2 표면을 포함한다.
또한, 다른 예들은 상술한 예들의 개별 특징들의 조합들을 포함한다.
다수의 실시예들이 설명되었다. 그럼에도 불구하고, 설명된 실시예들의 다양한 수정들은 청구된 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나는 것없이 이루어질 수 있다는 점이 이해될 것이다. 또한, 상술한 실시예들의 개별 특징들의 조합들은 여기에 개시된 본 발명들의 범위 내로 간주된다.

Claims (29)

  1. 안테나 모듈로서,
    송신기 및 수신기를 포함하는 집적된 RF 회로부; 및
    동일 평면(co-planar)의 제 1 및 제 2 부분들을 포함하는 안테나 요소;를 포함하되, 상기 동일 평면의 제 1 부분은 상기 송신기에 의한 RF 송신신호 출력을 송신하기 위해 상기 송신기에 개별적으로 결합되고, 상기 동일 평면의 제 2 부분은 상기 수신기에서의 RF 수신신호를 수신하기 위해 상기 수신기에 개별적으로 결합되며, 상기 동일 평면의 제 1 부분은 상기 동일 평면의 제 2 부분으로부터 분리되어 있고,
    상기 집적된 RF 회로부는 상기 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들 중 적어도 하나의 내부 상에 배치되며, 상기 집적된 RF 회로부는 상기 동일 평면의 제 1 부분 또는 상기 동일 평면의 제 2 부분 중 적어도 하나에 직접 연결되는 안테나 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들의 각각은 제 1 단부 및 제 2 단부를 가지며, 상기 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들은 단부 대 단부(end-to-end)로 배열되는 안테나 모듈.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들은 그의 각각의 제 1 단부들이 서로 근접한 상태에서 단부 대 단부로 배열되는 안테나 모듈.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 집적된 RF 회로부는 상기 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들 둘 다의 내부 상에 배치되는 안테나 모듈.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 집적된 RF 회로부는 상기 동일 평면의 제 1 부분만의 내부 상에 완전히 배치되는 안테나 모듈.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 집적된 RF 회로부를 상기 동일 평면의 제 2 부분에 결합하기 위한 송신 라인을 더 포함하는 안테나 모듈.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나 모듈은 분산 안테나 시스템에 배치되는 안테나 모듈.
  8. 안테나 모듈로서,
    송신기 및 수신기를 포함하는 집적된 RF 회로부; 및
    동일 평면(co-planar)의 제 1 및 제 2 부분들을 포함하는 안테나 요소;를 포함하되, 상기 동일 평면의 제 1 부분은 상기 송신기에 의한 RF 송신신호 출력을 송신하기 위해 상기 송신기에 개별적으로 결합되고, 상기 동일 평면의 제 2 부분은 상기 수신기에서의 RF 수신신호를 수신하기 위해 상기 수신기에 개별적으로 결합되며, 상기 동일 평면의 제 1 부분은 상기 동일 평면의 제 2 부분으로부터 분리되어 있고,
    상기 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들의 각각은 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖고,
    상기 집적된 RF 회로부는 상기 안테나 요소의 상기 동일 평면의 제 1 부분의 상기 각각의 제 1 단부를 포함하지 않는 상기 안테나 요소의 상기 동일 평면의 제 1 부분의 영역에 인접하여 배치되며,
    상기 집적된 RF 회로부는 상기 동일 평면의 제 1 부분 또는 상기 동일 평면의 제 2 부분 중 적어도 하나에 직접 연결되거나; 또는 집적된 송신 라인을 사용하여 상기 동일 평면의 제 1 부분 또는 상기 동일 평면의 제 2 부분 중 적어도 하나에 결합되는 안테나 모듈.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들은 단부 대 단부로 배열되는 안테나 모듈.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들은 그의 각각의 제 1 단부들이 서로 근접한 상태에서 단부 대 단부로 배열되는 안테나 모듈.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 집적된 RF 회로부는 상기 안테나 요소의 상기 동일 평면의 제 2 부분의 상기 각각의 제 1 단부를 포함하지 않는 상기 안테나 요소의 상기 동일 평면의 제 2 부분의 각각의 영역에 인접하여 배치되는 안테나 모듈.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 집적된 RF 회로부는 상기 안테나 요소의 상기 동일 평면의 제 1 부분의 상기 각각의 제 2 단부에 인접하여 배치되는 안테나 모듈.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 집적된 송신 라인은 상기 집적된 RF 회로부를 상기 동일 평면의 제 1 부분의 상기 각각의 제 1 단부에 결합하는 안테나 모듈.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 안테나 모듈은 분산 안테나 시스템에 배치되는 안테나 모듈.
  15. 안테나 모듈로서,
    무선 주파수 송신기;
    무선 주파수 수신기; 및
    상기 무선 주파수 송신기 및 상기 무선 주파수 수신기에 결합되는 안테나 요소;를 포함하며,
    상기 안테나 요소는 동일 평면(co-planar)의 제 1 및 제 2 부분들을 포함하고,
    상기 무선 주파수 송신기에 의한 무선 주파수 송신신호 출력을 송신하기 위해 상기 무선 주파수 송신기는 상기 안테나 요소의 상기 동일 평면의 제 1 부분에 개별적으로 결합되고,
    상기 무선 주파수 수신기에서의 무선 주파수 수신신호를 수신하기 위해 상기 무선 주파수 수신기는 상기 안테나 요소의 상기 동일 평면의 제 2 부분에 개별적으로 결합되고,
    상기 동일 평면의 제 1 부분은 상기 동일 평면의 제 2 부분으로부터 분리되어 있고,
    상기 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들의 각각은 제 1 단부 및 제 2 단부를 가지며,
    상기 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들은 그의 각각의 제 1 단부들이 상기 안테나 모듈 내에서 서로 분리된 상태에서 단부 대 단부로 배열되며,
    상기 무선 주파수 송신기는 상기 안테나 요소의 상기 동일 평면의 제 1 부분에 직접 결합되거나; 또는 상기 무선 주파수 수신기는 상기 안테나 요소의 상기 동일 평면의 제 2 부분에 직접 결합되는 안테나 모듈.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 무선 주파수 송신기는 상기 안테나 요소의 상기 동일 평면의 제 1 부분의 상기 각각의 제 1 단부에 인접하여 배치되는 안테나 모듈.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 무선 주파수 송신기는 분리 케이블 또는 와이어의 사용 없이도 상기 안테나 요소의 상기 동일 평면의 제 1 부분에 직접 결합되거나; 또는
    상기 무선 주파수 수신기는 분리 케이블 또는 와이어의 사용 없이도 상기 안테나 요소의 상기 동일 평면의 제 2 부분에 직접 결합되는 안테나 모듈.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 무선 주파수 수신기는 상기 안테나 요소의 상기 동일 평면의 제 2 부분의 상기 각각의 제 1 단부에 인접하여 배치되는 안테나 모듈.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 안테나 모듈은 분산 안테나 시스템에 배치되는 안테나 모듈.
  20. 안테나 모듈로서,
    송신기 및 수신기를 포함하는 집적된 RF 회로부; 및
    동일 평면(co-planar)의 제 1 및 제 2 부분들을 포함하는 안테나 요소;를 포함하되, 상기 동일 평면의 제 1 부분은 상기 송신기에 의한 RF 송신신호 출력을 송신하기 위해 상기 송신기에 개별적으로 결합되고, 상기 동일 평면의 제 2 부분은 상기 수신기에서의 RF 수신신호를 수신하기 위해 상기 수신기에 개별적으로 결합되며, 상기 동일 평면의 제 1 부분은 상기 동일 평면의 제 2 부분으로부터 분리되어 있고,
    상기 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들의 각각은 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖고,
    상기 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들은 그의 각각의 제 1 단부들이 서로 근접하고 서로로부터 오프셋(offset)된 상태에서 배열되며,
    상기 집적된 RF 회로부는 상기 안테나 요소의 상기 동일 평면의 제 1 및 제 2 부분들의 상기 각각의 제 1 단부들에 인접하여 배치되고,
    상기 집적된 RF 회로부는 상기 동일 평면의 제 1 부분 또는 상기 동일 평면의 제 2 부분 중 적어도 하나에 직접 연결되거나; 또는 집적된 송신 라인을 사용하여 상기 동일 평면의 제 1 부분 또는 상기 동일 평면의 제 2 부분 중 적어도 하나에 결합되는 안테나 모듈.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 안테나 모듈은 분산 안테나 시스템에 배치되는 안테나 모듈.
  22. 통신 시스템의 통신 장치에 사용되는 무선 주파수(RF) 모듈로서,
    송신기 및 수신기를 포함하는 집적된 RF 회로부; 및
    제 1 및 제 2 평면 부분들을 포함하는 안테나 요소;를 포함하되, 상기 제 1 평면 부분은 상기 송신기에 의한 RF 송신신호 출력을 송신하기 위해 상기 송신기에 개별적으로 결합되고, 상기 제 2 평면 부분은 상기 수신기에서의 RF 수신신호를 수신하기 위해 상기 수신기에 개별적으로 결합되며, 상기 제 1 평면 부분은 상기 제 2 평면 부분으로부터 분리되어 있고,
    상기 제 1 평면 부분은 제 1 평면에 배치되며 상기 제 2 평면 부분은 제 2 평면에 배치되고,
    상기 제 1 및 제 2 평면 부분들의 각각은 각각의 제 1 단부 및 각각의 제 2 단부를 갖고,
    상기 제 1 및 제 2 평면 부분들은 그의 각각의 제 1 단부들이 서로 근접한 상태에서 상기 각각의 제 1 및 제 2 평면들 내에 단부 대 단부로 배열되며,
    상기 집적된 RF 회로부는 상기 안테나 요소의 상기 제 1 및 제 2 평면 부분들의 상기 각각의 제 1 단부들에 인접하여 배치되고,
    상기 집적된 RF 회로부는 상기 제 1 평면 부분 또는 상기 제 2 평면 부분 중 적어도 하나에 직접 연결되거나; 또는 집적된 송신 라인을 사용하여 상기 제 1 평면 부분 또는 상기 제 2 평면 부분 중 적어도 하나에 결합되는 무선 주파수 모듈.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 무선 주파수 모듈은 분산 안테나 시스템에 배치되는 무선 주파수 모듈.
  24. 제 22 항에 있어서,
    접지 표면을 갖는 기판을 더 포함하며,
    상기 기판은 상기 접지 표면에 의해 분리되는 제 1 및 제 2 대향 표면들을 갖고,
    상기 안테나 요소의 상기 제 1 평면 부분이 배치되는 상기 제 1 평면은 상기 기판의 제 1 표면을 포함하며,
    상기 안테나 요소의 상기 제 2 평면 부분이 배치되는 상기 제 2 평면은 상기 기판의 제 2 표면을 포함하는 무선 주파수 모듈.
  25. 제 22 항에 있어서,
    상기 집적된 RF 회로부는 제 1 및 제 2 표면들을 포함하고,
    상기 안테나 요소의 상기 제 1 평면 부분이 배치되는 상기 제 1 평면은 상기 집적된 RF 회로부의 상기 제 1 표면을 포함하며,
    상기 안테나 요소의 상기 제 2 평면 부분이 배치되는 상기 제 2 평면은 상기 집적된 RF 회로부의 상기 제 2 표면을 포함하는 무선 주파수 모듈.
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