KR101611794B1 - Ｇｐｓ용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나 - Google Patents

Ｇｐｓ용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나 Download PDF

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박병철
이창현
최보희
이정해
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홍익대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나에 대한 것이다.
본 발명에 따른 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나는 중앙에 캐패시터가 형성되고 양쪽 끝 부분에 접지판과의 접지를 위한 비아가 형성되어 배치되는 다수개의 방사체를 포함하고, 상기 다수개의 방사체는, 외측으로 배치되는 제1 내지 제4 방사체와, 상기 제1 내지 제4 방사체에 각각 인접하게 내측으로 배치되는 제 5 내지 제 8 방사체이며, 인접하는 외측과 내측의 방사체 한 쌍은 서로 다른 공진주파수를 가질 수 있다.
본 발명에 따르면, 단일 기판 레이어에 GPS의 L1 및 L2 밴드에 해당되는 이중대역 원형편파를 구현하여 제작이 용이한 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나를 제공할 수 있다.

Description

ＧＰＳ용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나{DUAL-BAND METAMATERIAL CIRCULARY POLARIZED ANTENNA FOR GPS APPLICATIONS}
본 발명은 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단일 기판 레이어에 GPS의 이중대역 원형편파를 구현하여 소형이면서 제작이 용이한 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나에 관한 것이다.
현대를 살아가는 많은 사람들에게 휴대용 디지털 통신기기들은 하나의 필수 요소가 되었다. 소비자들은 언제 어디서나 자신이 원하는 다양한 고품질의 서비스를 제공받고 싶어한다.
또한, 소비자들의 휴대용 디지털 통신기기의 선택에 있어 휴대성과 디자인 그리고 다양한 기능은 매우 중요한 요소이다. 따라서 휴대용 디지털 통신기기는 추가적인 주변 기기의 구성이 없어야 하고 작은 크기를 가지면서도 다양한 기능을 제공하여야 한다.
하지만 무선 통신 장치를 구현하는데 있어서 안테나의 효율은 물리적 크기에 의존하기 때문에 제약으로 작용한다. 일반적으로 안테나는 통신기기의 내부에 실장되어야 하고, 주변의 간섭을 최소한으로 받아야만 복잡한 전파 송수신 역할을 충실히 만족할 수 있다.
최근에는 메타물질(metamaterial)이라는 자연적으로는 존재하지 않는 새로운 전자기 특성을 갖는 물질을 인공적으로 만들어 내는 기법에 대한 연구가 진행되고 있다. 안테나 분야의 경우, 유전율(permittivity)과 투자율 (per-meability)이 동시에 음의 값을 갖는 물질인 Left-Handed Metamaterial (LHM)의 새로운 전자기파 특성을 이용하여 물리적 크기에 제약을 받지 않는 소형 안테나 개발에 대한 연구들이 활발히 진행되고 있다.
그 중에서 메타물질 기법을 이용한 0차 공진(zeroth-order resonator, ZOR)이라는 특수한 공진 특성을 이용한 연구가 주목받고 있다. 이는 신호를 전송하는 선로 또는 회로에 직렬 커패시턴스(capacitance)와 병렬 인덕턴스(inductance)를 추가 구현하여 이 값을 적절하게 조정함으로써 공진 주파수가 전송 선로의 물리적 크기와 무관하게 결정될 수 있다.
특히, 전방향성 원형편파 안테나의 경우 전방향성과 원형편파 특성은 안테나 간의 정렬이 필요하지 않기 때문에 GPS, 위성통신, 개인 휴대 단말기 등에 매우 유용하게 사용되고 있다.
기존의 이중대역 패치 안테나는 적층형 구조를 이용하여 해당되는 주파수에서 동작하는 방사 패치를 두 개 적용하여 설계한다. 그러나 이 방식은 제작상의 번거로움과 사용되는 안테나 기판의 높이가 높다는 단점을 가진다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 국내공개특허 제10-2010-0079243호(2010.07.08 공개)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 단일 기판 레이어에 GPS의 이중대역 원형편파를 구현하여 소형이면서 제작이 용이한 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나를 제공하는 것이다.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시예에 따른 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나는, 중앙에 캐패시터가 형성되고 양쪽 끝 부분에 접지판과의 접지를 위한 비아가 형성되어 배치되는 다수개의 방사체를 포함하고, 상기 다수개의 방사체는, 외측으로 배치되는 제1 내지 제4 방사체와, 상기 제1 내지 제4 방사체에 각각 인접하게 내측으로 배치되는 제 5 내지 제 8 방사체이며, 인접하는 외측과 내측의 방사체 한 쌍은 서로 다른 공진주파수를 가질 수 있다.
또한, 상기 내측으로 배치되는 방사체는 상기 외측으로 배치되는 방사체 대비 35 내지 55 %의 길이 또는 폭을 가질 수 있다.
또한, 상기 캐패시터는, 인터디지털 캐패시터 또는 집중소자 캐패시터인 칩 캐패시터일 수 있다.
또한, 상기 방사체는, Mu-zero 공진기일 수 있다.
또한, 평행하게 배치된 상기 제 1, 2, 5, 6 방사체는Y축에 대응하는 극성을 가지며, 상기 제1, 2, 5, 6방사체에 대하여 직교하는 방향으로 배치된 상기 제 3, 4, 7, 8 방사체는 X축 방향에 대응하는 극성을 가질 수 있다.
또한, 한 쌍의 방사체는, 상기 한 쌍의 방사체에 마주보게 배치되는 다른 한 쌍의 방사체와 동일한 평균 공진주파수로 설정되고, 직교하는 두 쌍의 방사체들 사이의 위상차는 360도/방사체 쌍의 개수일 수 있다.
또한, 상기 방사체의 공진주파수는 삽입된 캐패시터의 용량 또는 비아의 반지름 크기에 따라 설정될 수 있다.
또한, 중앙에 캐패시터가 형성되고 양쪽 끝 부분에 급전을 위한 급전홀을 가지며, 상기 제 5 방사체 내지 제 8 방사체 사이에 배치되는 급전장치를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 급전장치는 제 5 방사체와 제 6 방사체 사이에 대각선으로 기울어져 배치될 수 있다.
또한, 상기 방사체의 개수가 8쌍 이상의 짝수 쌍인 경우, 2개 이상의 급전장치가 더 배치되며, 상기 급전장치들 사이의 위상차는 180도/급전장치 개수일 수 있다.
또한, 상기 접지판이 원형으로 형성된 경우, 상기 접지판은 동작주파수의 반파장 길이에 해당하는 반지름 크기로 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면 단일 기판 레이어에 GPS의 L1 및 L2 밴드에 해당되는 이중대역 원형편파를 구현하여 제작이 용이한 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 메타물질 전송선로인 Mu-negative 전송선로에서 공진기의 물리적 크기에 상관없이 무한파장을 지원하는 Mu-zero 공진을 이용하여, 공진기를 서로 수직하게 배치하고 이들 사이에 90도 위상차를 인가해줌으로써 소형으로 설계가 가능하도록 한 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 각각의 대역에서 동작하는 공진기를 적용하여 이중대역 동작이 가능하도록 한 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 WLAN 또는 GPS등의 어플리케이션에 적용 가능하며, 다양한 방향에서 들어오는 GPS전파 수신에 용이하고 WLAN에 응용 시 넓은 서비스 지역을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나의 축비를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나에서 ODD 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나에서 EVEN 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나에 따른 ODD 모드에서의 방사효율을 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나의 방사패턴을 나타낸 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나의 구성도이다.
도 1에서와 같이 본 발명의 실시예에 따른 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나(100)는, 다수개의 방사체(111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118), 접지판(120) 및 급전장치(130)를 포함한다.
각각의 방사체(111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118)는 중앙에 캐패시터(C1, C2)가 형성되고 양쪽 끝 부분에 접지판(120)과의 접지를 위한 비아(vr1, vr2, vr3, vr4)가 형성되어 배치된다.
여기서, 제1 내지 제4 방사체(111, 112, 113, 114)는 안테나(100)의 외측으로 배치되고, 제 5 내지 제 8 방사체(115, 116, 117,118)는 각각 제1 내지 제4 방사체(111, 112, 113, 114)에 인접하게 내측으로 배치된다.
또한, 평행하게 배치된 제 1, 2, 5, 6 방사체(111, 112, 115, 116)는 Y축 방향에 대응하는 극성(polarization)을 가지며, 제 1, 2, 5, 6 방사체(111, 112, 115, 116)에 대하여 직교하는 방향으로 배치된 제 3, 4, 7, 8 방사체(113, 114, 117, 118)는 X축 방향에 대응하는 극성을 가진다.
이때 한 쌍의 방사체는, 한 쌍의 방사체에 마주보게 배치되는 다른 한 쌍의 방사체와 동일한 평균 공진주파수로 설정되고, 직교하는 두 쌍의 방사체들 사이의 위상차는 360도/방사체 쌍의 개수를 만족해야 한다.
한 쌍의 제 1 방사체(111)와 제 5 방사체(115)를 예로 설명하자면, 제 1 방사체(111), 제 5 방사체(115)에 마주보게 배치되는 제 2 방사체(112), 제 6 방사체(116)는 제 1 방사체(111), 제 5 방사체(115)와 동일한 평균 공진 주파수로 설정된다.
그리고 제 1 방사체(111), 제 5 방사체(115)와 직교하는 제 3 방사체(113), 제 7 방사체(117) 또는 제 4 방사체(114), 제 8 방사체(118) 사이의 위상차는 90도의 위상차 되도록 캐패시터(C1, C2)의 용량 또는 비아(vr1, vr2, vr3, vr4)의 반지름 크기를 조절하는 것이 바람직하다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나(100)는, 메타물질 전송선로인 Mu-negative 전송선로에서 공진기의 물리적 크기에 상관없이 무한파장을 지원하는 Mu-zero 공진기를 방사체(111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118)로 이용하여, 서로 수직하게 배치하고 이들 사이에 90도 위상차를 인가해줌으로써 소형으로 설계가 가능하도록 한 원형편파 안테나(100)를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 방사체(111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118)의 개수는 8개(4쌍)로 하였지만 필요에 따라 8개가 아닌 다른 수로 구현하는 것이 가능하며, 이때 방사체(111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118)의 개수는 짝수 쌍을 가질 수 있다. 이때 마주보게 배치되는 두 쌍의 방사체는 서로 같은 공진주파수를 가지며 마주보게 배치되는 두 쌍의 방사체들 사이의 위상차는 360도/방사체 쌍의 개수를 만족해야 한다.
또한, 외측으로 배치되는 제1 내지 제4 방사체(111, 112, 113, 114)는 내측으로 배치되는 제 5 내지 제 8 방사체(115, 116, 117,118)에 비해 길이 또는 폭이 크게 형성되며, 인접하는 외측과 내측 한 쌍의 방사체(111 및 115, 112 및 116, 113 및117, 114 및 118)는 서로 다른 공진주파수를 가진다.
즉, 외측으로 배치되는 제1 내지 제4 방사체(111, 112, 113, 114)와 내측으로 배치되는 제 5 내지 제 8 방사체(115, 116, 117,118)는 공진주파수를 서로 다르게 함으로써 이중대역 원형편파의 구현이 가능하다.
이때, 방사체(111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118)의 공진주파수는 삽입된 캐패시터(C1, C2)의 용량 또는 비아(vr1, vr2, vr3, vr4)의 반지름 크기의 조절에 따라 설정 가능하므로, 적절한 공진주파수가 나오도록 설계하는 것이 가능하다.
자세히는, 내측으로 배치되는 제 5 내지 제 8 방사체(115, 116, 117, 118)는 외측으로 배치되는 제1 내지 제4 방사체(111, 112, 113, 114) 대비 35 내지 55 %의 길이 또는 폭으로 형성될 수 있다.
또한, 외측으로 배치되는 제1 내지 제4 방사체(111, 112, 113, 114)의 캐패시터(C1) 용량은 동일하고, 내측으로 배치되는 제 5 내지 제 8 방사체(115, 116, 117, 118)의 캐패시터(C2) 용량은 동일하게 형성된다.
이때, 캐패시터(C1, C2)는 인터디지털 캐패시터 또는 집중소자 캐패시터인 칩 캐패시터로 구성할 수 있다.
그리고, 다수의 방사체(111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118)는 메타물질 전송선로인 Mu-negative 전송선로에서 무한파장을 지원하는 Mu-zero 공진을 이용하는데, 이 공진은 공진기의 물리적 크기에 상관없으므로 이를 이용한 안테나(100)의 경우 소형화에 매우 유리한 장점이 있다.
그리고, 접지판(120)은 원형 또는 사각모양으로 형성될 수 있으며, 원형으로 형성된 경우, 동작주파수의 반파장 길이에 해당하는 반지름 크기로 형성될 수 있다.
그리고, 급전장치(130)는 제 5 방사체 내지 제 8 방사체(115, 116, 117, 118) 사이의 중앙 배치되며, 중앙에 캐패시터(C) 및 양쪽 끝 부분에 급전을 위한 급전홀(Vf)을 가진다.
자세히는, 제 5 방사체(115)와 제 6 방사체(116) 사이에 대각선으로 기울어져 배치될 수 있다.
이때, 방사체(111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118)의 개수가 8쌍 이상의 짝수 쌍인 경우, 2개 이상의 급전장치(130)가 더 구비되어야 하며, 이 급전장치(130)들 사이의 위상차는 180도/급전장치 개수를 만족해야 한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나(100)를 설명하자면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나의 축비를 나타낸 그래프이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나에서 ODD모드를 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나에서 EVEN모드를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나에 따른 ODD모드에서의 방사효율을 나타낸 그래프이다.
이때, 축비(Axial ratio)는 안테나의 편파특성을 나타내는 지수의 하나이며, 본 발명의 실시예에 따른 안테나 설계 파라미터는 W1=0.5cm, L1=2.4cm, C1=1pF, W2=0.3cm, L2=1.1cm, C2=3pF, vr1=0.45mm, vr2=0.55mm, vr3=0.42mm, vr4=0.5mm로 설정되며, 도 2에 도시된 그래프는 1.222~1.227 GHz 및 1.579~1.586 GHz에서 3 dB 이하의 축비 특성을 보여준다.
도 2의 그래프는 동일한 공진주파수를 갖는 두 개의 방사체 간 자계결합을 유도하여 ODD 모드와 EVEN 모드를 유기했을 경우를 나타낸 그래프로써, 서로 다른 인접한 주파수 대역에서 동작하는 두 개의 안테나를 사용하여 이중대역 CP 안테나를 설계 할 경우 상호 간섭으로 인하여 안테나 성능을 현저히 저하시키는 단점을 보완하기 위해, 상호 간섭을 이용하여 인접한 대역의 이중대역 CP 안테나를 설계한다.
이때, 주파수 대역이 분리됨에 따라 낮은 주파수 대역에서는 EVEN 모드, 높은 주파수 대역에서는 ODD 모드가 발생된다.
즉, 도 3 및 도 4에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나(100)는, 인접한 방사체(111 및 115, 112 및 116, 113 및117, 114 및 118) 간의 자계결합을 통해 두 방사체 간에 흐르는 전류의 방향이 다른 ODD 모드와 두 방사체 간에 흐르는 전류 방향이 같은 EVEN 모드를 발생시킬 수 있다.
이때, 도 3에서와 같은 ODD 모드의 경우 인접한 두 방사체(예를 들면 111 및 115)에 흐르는 전류의 방향이 상반되어 서로 상쇄시켜 방사가 발생하지 않는 반면, 도 4에서와 같은EVEN 모드의 경우 인접한 방사체(예를 들면 111 및 115)에 흐르는 전류의 방향이 같아 방사 효율을 좋은 특징이 있다.
따라서, ODD 모드에서는 안테나(100)의 파장 대비 크기가 작을수록 안테나(100)의 효율이 낮아짐을 이용하여 외측으로 배치되는 제1 내지 제4방사체(111, 112, 113, 114)의 길이 또는 폭을 크게 설계하여 방사효율을 높여 외측으로 배치되는 제1 내지 제 4방사체(111, 112, 113, 114)만을 이용하여 방사하고, 내측으로 배치되는 제 5 내지 제 8 방사체(115, 116, 117, 118)는 길이 또는 폭을 줄여 효율을 낮춤으로서 내측으로 배치되는 제 5 내지 제8 방사체(115, 116, 117, 118)에 의해 상쇄되는 파워를 최소화할 수 있다.
다만, ODD 모드에서의 방사효율은 상술한 바와 같은 원리에 의해 외측으로 배치되는 제1 내지 제 4방사체(111, 112, 113, 114) 대비 내측으로 배치되는 제 5 내지 제8 방사체(115, 116, 117, 118)의 길이 또는 폭이 작을수록 높은 방사효율을 갖지만 내측으로 배치되는 제 5 내지 제8 방사체(115, 116, 117, 118)의 길이 또는 폭이 지나치게 작아질 경우 내측으로 배치되는 제 5 내지 제8 방사체(115, 116, 117, 118)와 외측으로 배치되는 제1 내지 제 4방사체(111, 112, 113, 114) 사이의 자계결합계수가 낮아져 모드가 분리되지 않아 이중대역을 구현할 수 없게 된다.
따라서, 도 5에서와 같이, 이중대역을 구현할 수 있는 충분한 자계결합계수를 확보할 수 있고, ODD 모드의 방사효율을 극대화 할 수 있도록 하기 위해서 내측으로 배치되는 제 5 내지 제8 방사체(115, 116, 117, 118)는 외측으로 배치되는 제1 내지 제 4방사체(111, 112, 113, 114) 대비 35 ~ 55%의 길이 또는 폭을 가지는 것이 가장 바람직하다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나의 방사패턴을 나타낸 도면으로써, 공진주파수 별 RHCP 특성을 보여준다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나는 단일 기판 레이어에 GPS의 L1 및 L2 밴드에 해당되는 이중대역 원형편파를 구현하여 제작이 용이한 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나를 제공할 수 있다.
또한, 각각의 대역에서 동작하는 공진기를 적용하여 이중대역 동작이 가능하도록 한 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나를 제공할 수 있다.
또한, WLAN 또는 GPS등의 어플리케이션에 적용 가능하며, 다양한 방향에서 들어오는 GPS전파 수신에 용이하고 WLAN에 응용 시 넓은 서비스 지역을 제공할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 안테나 111 : 제1 방사체
112 : 제2방사체 113 : 제3방사체
114 : 제4 방사체 115 : 제5 방사체
116 : 제6 방사체 117 : 제 7 방사체
118 : 제 8 방사체 120 : 접지판
130 : 급전장치

Claims (11)

  1. 중앙에 캐패시터가 형성되고 양쪽 끝 부분에 접지판과의 접지를 위한 비아가 형성되어 배치되는 다수개의 방사체를 포함하고,
    상기 다수개의 방사체는,
    외측으로 배치되는 제1 내지 제4 방사체와, 상기 제1 내지 제4 방사체에 각각 인접하게 내측으로 배치되는 제 5 내지 제 8 방사체이며,
    인접하는 외측과 내측의 방사체 한 쌍은 서로 다른 공진주파수를 가지는 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내측으로 배치되는 방사체는 상기 외측으로 배치되는 방사체 대비 35 내지 55 %의 길이 또는 폭을 가지는 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 캐패시터는,
    인터디지털 캐패시터 또는 집중소자 캐패시터인 칩 캐패시터인 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 다수개의 방사체는, Mu-zero 공진기인 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나.
  5. 제1항에 있어서,
    평행하게 배치된 상기 제 1, 2, 5, 6 방사체는Y축에 대응하는 극성을 가지며, 상기 제1, 2, 5, 6방사체에 대하여 직교하는 방향으로 배치된 상기 제 3, 4, 7, 8 방사체는 X축 방향에 대응하는 극성을 가지는 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나.
  6. 제5항에 있어서,
    한 쌍의 방사체는, 상기 한 쌍의 방사체에 마주보게 배치되는 다른 한 쌍의 방사체와 동일한 평균 공진주파수로 설정되고,
    직교하는 두 쌍의 방사체들 사이의 위상차는 360도/방사체 쌍의 개수인 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 다수개의 방사체의 공진주파수는 삽입된 캐패시터의 용량 또는 비아의 반지름 크기에 따라 설정되는 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나.
  8. 제1항에 있어서,
    중앙에 캐패시터가 형성되고 양쪽 끝 부분에 급전을 위한 급전홀을 가지며, 상기 제 5 방사체 내지 제 8 방사체 사이에 배치되는 급전장치를 더 포함하는 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 급전장치는 제 5 방사체와 제 6 방사체 사이에 대각선으로 기울어져 배치되는 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 다수개의 방사체의 개수가 8쌍 이상의 짝수 쌍인 경우, 2개 이상의 급전장치가 더 배치되며, 상기 급전장치들 사이의 위상차는 180도/급전장치 개수인 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 접지판이 원형으로 형성된 경우, 상기 접지판은 동작주파수의 반파장 길이에 해당하는 반지름 크기로 형성되는 GPS용 이중대역 메타물질 원형편파 안테나.
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