KR101636828B1 - 십자형 디커플러를 이용한 lte 펨토셀용 4-포트 mimo 안테나 - Google Patents

십자형 디커플러를 이용한 lte 펨토셀용 4-포트 mimo 안테나 Download PDF

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Abstract

십자형 디커플러를 이용한 LTE 펨토셀용 4-포트 MIMO 안테나가 개시된다. 사각형으로 형성되는 기판, 기판의 하부와 기 설정된 간격으로 이격되는 그라운드, 기판의 상부에 형성되고, 각 모서리와 이격되는 동시에 서로 간의 대칭을 이루는 제1 내지 제4 방사패치 및 제1 내지 제4 방사패치를 십자 형상으로 격리되게 형성되는 십자형 커플러를 포함하고, 제1 내지 제4 방사패치는, 임피던스 매칭을 하는 쇼트핀(short pin) 및 외부단자와 연결이 되는 포트(port)를 각각 포함한다.

Description

십자형 디커플러를 이용한 LTE 펨토셀용 4-포트 MIMO 안테나{4-port MIMO antenna for LTE femtocell using cross decoupler}
본 발명은 LTE 펨토셀용 4-포트 MIMO 안테나에 관한 것으로, 보다 상세하게는 십자형 디커플러를 이용한 LTE 펨토셀용 4-포트 MIMO 안테나에 관한 것이다.
최근 버스, 기차, 자동차와 같은 이동수단에서의 모바일 데이터 트래픽이 약 35% 정도에 이를 정도로 많은 승객이 이용하고 있는 교통수단에 대한 스마트 정보가 중요하다. 현재 버스 위치 실시간 정보는 매우 유용하게 사용된다. 그러나 주로 도시 위주 대상이어서 지역 확대가 필요한 상황이다. 전국 기반인 LTE 활용 시 효과적이며, 모바일 펨토셀은 하나의 대안이 될 수 있다.
MIMO(Multiple Input Multiple Output) 안테나는 종래의 단일 안테나 특성을 만족시킴과 동시에 격리도 및 상관도가 함께 고려되어야 한다. 낮은 주파수에서 내장 안테나를 위한 공간의 제약은 높은 격리도를 얻을 수 없는 어려움이 있다. 높은 격리도를 얻기 위해 단말기용 내장형 안테나에 대한 연구는 많이 이루어져 왔으나 펨토셀(femtocell)을 위한 MIMO 안테나에 대한 연구는 많이 이루어지지 않은 상태이다.
여기서, 펨토셀은 1000조분의 1을 뜻하는 펨토(Femto)와 이동 통신에서 1개 기지국이 담당하는 서비스 구역 단위를 뜻하는 셀(Cell)을 합친 이름으로 기존 이동 통신 서비스 반경보다 휠씬 작은 지역을 커버하는 시스템을 말한다.
이러한 펨토셀은 DSL 모뎀처럼 생긴 초소형 기지국을 가정 내 유선 IP망에 연결해 휴대폰 등으로 유무선 통신을 자유롭게 사용할 수 있게 해준다. 또한, 옥내 중계기를 통하지 않고 곧바로 기지국에서 교환기로 이동 통신 데이터를 전송하기 때문에 통신 사업자는 네트워크 구축 비용을 절감하면서 주파수 부하를 줄이고 통화 품질까지 향상시킬 수 있다. 게다가, 음성 통화뿐만 아니라 와이파이(Wi-Fi)처럼 초고속 인터넷을 이용할 수도 있다. 2.4 GHz 대역을 사용하는 와이파이는 전자레인지 등 가전과 주파수 간섭 우려가 있는 것과 달리 펨토셀은 사용 대역에 제한이 없어 남는 주파수를 활용할 수 있다는 장점이 있다.
최근 펨토셀용 MIMO 안테나에 대하여 일부 연구가 이루어 졌으나, LTE 700MHz 주파수 대역에서 4개의 MIMO 안테나 및 격리도 개선에 대한 연구는 거의 없는 상태이다.
한국등록특허공보 제10-1102955호는 원하는 신호와 간섭을 서로 다른 신호 공간으로 나누는 간섭 정렬 기술에 있어서, 간섭 정렬을 빠르고 정확하게 할 수 있는 여러 사용자가 있는 다중 입력 다중 출력 간섭 채널에서 간섭 정렬을 위한 데이터 송수신 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 LTE 700MHz 전 대역을 확보하고, 소형의 단순한 구조로 설계되는 십자형 디커플러를 이용한 LTE 펨토셀용 4-포트 MIMO 안테나를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 충분한 대역폭과 임피던스 매칭을 하고, 안테나 방사패치 사이의 격리도를 개선하는 십자형 디커플러를 이용한 LTE 펨토셀용 4-포트 MIMO 안테나를 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 해결하기 위해,
본 발명에 따른 십자형 디커플러를 이용한 LTE 펨토셀용 4-포트 MIMO 안테나는,
사각형으로 형성되는 기판, 상기 기판의 하부와 기 설정된 간격으로 이격되는 그라운드, 상기 기판의 상부에 형성되고, 각 모서리와 이격되는 동시에 서로 간의 대칭을 이루는 제1 내지 제4 방사패치 및 상기 제1 내지 제4 방사패치를 십자 형상으로 격리되게 형성되는 십자형 커플러를 포함하고, 상기 제1 내지 제4 방사패치는, 임피던스 매칭을 하는 쇼트핀(short pin) 및 외부단자와 연결이 되는 포트(port)를 각각 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 그라운드와 상기 제1 내지 제4 방사패치의 이격된 공간은 공기 갭(gap)을 갖고 있는 적층형 구조와 동일한 역할을 하는 것을 특징으로 한다.
상기 그라운드와 상기 제1 내지 제4 방사패치의 이격된 높이는 15 내지 25㎜인 것을 특징으로 한다.
상기 제1 내지 제4 방사패치는, 정사각형으로 형성되고, 일면의 길이가 35 내지 45㎜인 것을 특징으로 한다.
상기 십자형 커플러의 크기는, 폭이 4 내지 8㎜이고, 일선의 길이가 120 내지 160㎜로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 십자형 디커플러를 이용한 LTE 펨토셀용 4-포트 MIMO 안테나는 LTE 700MHz 전 대역을 확보하고, 소형의 단순한 구조로 설계될 수 있다.
또한 충분한 대역폭과 임피던스 매칭을 하고, 안테나 방사패치 사이의 격리도를 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 4-포트 MIMO 안테나의 구조를 설명하기 위한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 4-포트 MIMO 안테나의 구조를 설명하기 위한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 그라운드와 방사패치의 이격된 높이에 따른 반사계수 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사패치의 크기에 따른 반사계수 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 급전위치에 따른 반사계수 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 쇼트핀 유무에 따른 반사계수 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 십자형 디커플러의 유무와 폭 변화에 따른 격리도를 설명하기 위한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 십자형 디커플러의 길이 변화에 따른 격리도를 설명하기 위한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 4-포트 MIMO 안테나의 실제 구현된 모습을 설명하기 위한 예시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 4-포트 MIMO 안테나의 실 측정 및 모의실험에 대한 반사계수 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 4-포트 MIMO 안테나의 실측정 및 모의실험에 대한 격리도를 설명하기 위한 그래프이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 4-포트 MIMO 안테나의 방사 패턴(f=756MHz)을 설명하기 위한 도면이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 4-포트 MIMO 안테나의 구조를 설명하기 위한 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 4-포트 MIMO 안테나의 구조를 설명하기 위한 정면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 4-포트 MIMO 안테나(1)는 LTE 700MHz 전 대역을 확보하고, 소형의 단순한 구조인 펨토셈 MIMO 안테나이다. 4-포트 MIMO 안테나(1)는 충분한 대역폭과 임피던스 매칭을 하고, 안테나 방사패치 사이의 격리도를 개선할 수 있다. 4-포트 MIMO 안테나(1)는 기판(10), 제1 방사패치(110), 제2 방사패치(120), 제3 방사패치(130), 제4 방사패치(140), 십자형 커플러(200) 및 그라운드(GND)(300)를 포함한다.
기판(10)은 펨토셀 시스템의 회로 보드와 유사한 크기이다. 기판(10)은 사각형으로 이루어지며, 두께는 0.4㎜ 내지 1.6㎜일 수 있다. 바람직하게는 기판(10)은 FR4 기판으로 두께가 1.0㎜일 수 있다.
제1 방사패치(110)는 기판(10)의 상부에 형성된다. 제1 방사패치(110)는 정사각형으로 형성되고, 일면의 길이가 35 내지 45㎜일 수 있다. 제1 방사패치(110)는 기판(10)의 4개 모서리 중 어느 하나와 일정한 간격으로 이격되어 형성된다. 여기서, 방사패치는 패치 안테나를 의미한다. 상기 패치 안테나는 마이크로스트립 안테나의 일종으로 스트립(strip) 모양의 도체의 폭을 넓게 하여 패치(기움 조각) 모양으로 한 도체로 형성된 안테나이다.
제1 방사패치(110)는 외부단자와 연결이 되는 제1 포트(port)(112)를 포함한다. 제1 포트(112)는 제1 방사패치(110) 중 어느 한 부분에 형성될 수 있다. 제1 방사패치(110)는 충분한 대역폭과 임피던스 매칭을 위하여 제1 쇼트핀(short pin)(114)을 포함한다. 상기 쇼트핀(114)는 기판(10)의 중앙부에 가까운 모서리에 형성되며, z축의 높이는 2㎜이고, z축의 두께는 0.1㎜이다.
제2 내지 제4 방사패치(120, 130, 140)는 제1 방사패치(110)와 동일한 구성을 가진다. 따라서, 제2 내지 제4 방사패치(120, 130, 140)의 구성에 대한 기재는 생략을 한다.
제1 내지 제4 방사패치(110, 120, 130, 140)는 기판(10)의 상면에 좌하단 모서리 부근부터 제1 방사패치(110)가 형성되며, 'N'자 형상을 이루며 각각의 모서리 부근에 제2 내지 제4 방사패치(120, 130, 140)가 형성된다. 이 때, 4개의 모서리와 제1 내지 제4 방사패치(110, 120, 130, 140)는 일정한 간격으로 이격되며, 여기서, 이격된 높이는 15 내지 25㎜이다.
십자형 커플러(200)는 기판(10)의 중앙부를 중심으로 십자 형상으로 형성된다. 이 때, 십자형 커플러(200)는 상기 십자 형상으로 제1 내지 제4 방사패치(110, 120, 130, 140)를 각각 격리되게 형성될 수 있다. 십자형 커플러(200)는 제1 내지 제4 방사패치(110, 120, 130, 140) 사이의 격리도를 개선 시킨다. 즉, 십자형 커플러(200)는 제1 내지 제4 방사패치(110, 120, 130, 140) 간의 간섭을 감소시켜준다.
그라운드(300)는 기판(10)의 하부와 기 설정된 간격으로 이격된다. 그라운드(300)는 정사각형으로 형성될 수 있으며, 일면의 길이가 200㎜일 수 있다. 따라서, 그라운드(300)의 크기는 200×200㎟일 수 있다.
특히, 그라운드(300)와 제1 내지 제4 방사패치(110, 120, 130, 140)의 이격된 공간은 제1 내지 제4 포트(112, 122, 132, 142)와 제1 내지 제4 쇼트핀(114, 124, 134, 144)이 형성된다.
( 실험예 1: 최적화 4-포트 MIMO 안테나를 설계)
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 그라운드와 방사패치의 이격된 높이에 따른 반사계수 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 3을 참조하면, 4-포트 MIMO 안테나(1)는 그라운드(300)와 제1 내지 제4 방사패치(110, 120, 130, 140)의 이격된 높이에 따라 반사계수 특성이 변화된다. 여기서, 반사계수(reflection coefficient)는 전송 선로에서 부하가 특성 임피던스와 같지 않으면 반사파가 발생하는데 이 때의 전원으로부터의 입사파와 부하로부터의 반사파의 비를 의미한다.
상기 이격된 높이가 높으면 높을수록 반사계수의 특성이 좋아진다. 하지만 펨토셀 기지국 시스템 장비의 두께가 30㎜ 내외임을 고려하여 최대 25㎜까지 실험을 하였다.
도 3에 도시된 바와 같이, H가 20㎜일 때, LTE 700MHz 대역에 가장 근접하는 값을 얻을 수 있었다.
여기서, 그라운드(300)로부터 제1 내지 제4 방사패치(110, 120, 130, 140) 사이는 공기 갭(gap)을 가지고 있는 적측형 구조와 동일한 역할을 한다. 이를 통해, 대역폭을 확대하고, 이득을 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사패치의 크기에 따른 반사계수 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 4를 참조하면, 4-포트 MIMO 안테나(1)는 제1 내지 제4 방사패치(110, 120, 130, 140)의 크기에 따라 반사계수 특성이 변화된다. 제1 내지 제4 방사패치(110, 120, 130, 140)는 정사각형으로 형성하였고, 일면의 길이가 35 내지 45㎜로 형성하였다.
도 4에 도시된 바와 같이, 40×40㎟일 때, 35×35㎟와 45×45㎟보다 LTE 700MHz 대역에 가장 근접하는 값을 얻을 수 있었다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 급전위치에 따른 반사계수 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5를 참조하면, 4-포트 MIMO 안테나(1)는 제1 내지 제4 방사패치(110, 120, 130, 140)의 급전위치에 따라 반사계수 특성이 변화된다. 상기 제1 내지 제4 방사패치(110, 120, 130, 140)의 급전위치는 도 1의 제1 내지 제4의 포트(112, 122, 132, 142)를 표시한 점이고, 각각의 방사패치에서 기판(10)의 중앙부 쪽으로 향한 꼭지점의 양 선분으로부터 동축 급전 위치까지의 거리를 나타내었다.
동축 급전의 위치를 x 및 y 방향에 대하여 동일 거리로 변화하여 대각선 주위에서 실험을 하였다. 이 때, F가 5㎜에서 만족할 만한 대역을 얻을 수 있었다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 쇼트핀 유무에 따른 반사계수 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 6을 참조하면, 4-포트 MIMO 안테나(1)는 쇼트핀 유무에 따라 반사계수 특성이 변화된다.
4-포트 MIMO 안테나(1)에 쇼트핀을 포함된 경우, 반사손실은 LTE 700MHz 대역에서 전압 정재파 비(Voltage Standing Wave Ratio, VSWR)가 2:1 기준으로 -10dB 이하로 개선되었다.
즉, 4-포트 MIMO 안테나(1)에 쇼트핀이 없는 경우, 제1 내지 4 방사패치(110, 120, 130, 140)와 그라운드(300) 사이에 커패시턴스(capacitance) 성분이 증가하여 용량성 리액턴스(capacitive reactance) 성분이 커서 임피던스 매칭이 이루어지지 않는다. 하지만 4-포트 MIMO 안테나(1)에 쇼트핀이 포함된 경우, 인덕턴스(inductance) 성분을 증가시켜 유동성 리액턴스 성분이 상대적으로 증가하는 효과를 가져와 동작 주파수 대역에서 임피던스 매칭을 이룰 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 십자형 디커플러의 유무와 폭 변화에 따른 격리도를 설명하기 위한 그래프이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 십자형 디커플러의 길이 변화에 따른 격리도를 설명하기 위한 그래프이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 4-포트 MIMO 안테나(1)는 십자형 디커플러(200)의 유무, 폭 및 길이 변화에 따라 격리도가 변화된다. 도 7 및 도 8은 4-포트 MIMO 안테나(1)로 수행된 시뮬레이션 S41을 기준으로 격리도 변화를 나타냈다. 여기서, 상기 시뮬레이션 S41는 제1 및 제4 방사패치(110, 140)에 대한 시뮬레이션이다.
십자형 디커플러(200)가 존재하지 않는 경우, 4-포트 MIMO 안테나(1)는 20dB 이하의 격리도 특성을 보였지만 십자형 디커플러(200)을 포함시킬 시, 20dB 이상의 격리도 특성을 보였다. LTE 700대역에서 십자형 디커플러(200)의 크기가 4㎜의 폭과 140㎜의 길이를 가질 때, 가장 좋은 S41 특성을 보였다.
이는 기판(10) 중앙부에서 일어나는 제1 내지 제4 방사패치(110, 120, 130, 140) 간의 커플링 현상을 십자형 디커플러(200)가 억제시킴을 보여준다.
도 3 내지 도 8에서 수행된 4-포트 MIMO 안테나(1)의 최적화 설계에 대한 변수는 하기 표 1일 수 있다.
변수 값(㎜) 변수 값(㎜)
Cy 4 Py 40
CL 140 Hz 20
Fx 5 Fy 5
( 실험예 2: 최적화 4-포트 MIMO 안테나에 대한 검증)
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 4-포트 MIMO 안테나의 실제 구현된 모습을 설명하기 위한 예시도이다.
도 9를 참조하면, 4-포트 MIMO 안테나(1)는 표 1를 기초로 실제 제작하였다.
도 9의 4-포트 MIMO 안테나(1)는 십자형 커플러(200)의 폭(Cy)이 4㎜이고, 길이(CL)가 140㎜이다. 제1 내지 제4 방사패치(110, 120, 130, 140)의 일면의 길이는 40㎜이고, 그라운드(300)와 제1 내지 제4 방사패치(110, 120, 130, 140) 이격된 높이는 20㎜이다. 마지막으로 급전 위치는 각각의 방사패치에서 중앙부에 가까운 모서리를 기준으로 가로(Fx), 세로(Fy)가 각각 5㎜, 5㎜ 내부로 들어가는 지점이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 4-포트 MIMO 안테나의 실 측정 및 모의실험에 대한 반사계수 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 10을 참조하면, 도9에서 제작된 4-포트 MIMO 안테나(1)가 애질런트 8753ES 네트워크 아날라이저로 측정된 반사계수와 시뮬레이션에 의한 반사계수 특성을 나타내었다.
이 때, 4-포트 MIMO 안테나(1)에서 측정된 주파수 대역은 VSWR≤2 기준으로 698 내지 803MHz 주파수 대역을 포함하는 대역폭을 얻었다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 4-포트 MIMO 안테나의 실측정 및 모의실험에 대한 격리도를 설명하기 위한 그래프이다.
도 11을 참조하면, 도 9에서 제작된 4-포트 MIMO 안테나(1)의 실제 측정된 격리도 및 모의실험에 대한 격리도 특성을 나타내었다.
4-포트 MIMO 안테나(1)의 측정결과 S21, S31, S41 모두 13dB 이상의 겨리도 특성을 얻었다. 특히, S41은 상기 언급했던 바와 같이 십자형 디커플러(200)의 영향으로 측정결과 20dB 이상의 격리도 특성을 LTE 700MHz 모든 대역에서 만족하는 것을 확인하였다.
여기서, 제1 내지 제4 방사패치의 배치가 대칭구조이므로, S21 = S43, S41 = S32, S31 = S42이므로, S21, S31, S41 값만을 측정하였다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 4-포트 MIMO 안테나의 방사 패턴(f=756MHz)을 설명하기 위한 도면이다. 도 12(a)는 4-포트 MIMO 안테나의 H-평면에 대한 방사 패턴을 도시한 도면이고, 도 12(b)는 4-포트 MIMO 안테나의 E-평면에 대한 방사 패턴을 도시한 도면이다.
도 12를 참조하면, 도 9에서 제작된 4-포트 MIMO 안테나(1)가 LTE 700MHz의 중간 정도인 756MHz 주파수 지점에서 측정한 방사패턴이다. 도 9(a)는 수평평면이고, 도 9(b)는 수직평면에서의 각각의 방사패턴으로 실내에서 활용이 가능한 펨토셀 시스템의 내장형 안테나로 양호한 전방향성(Omni-directional) 방사패턴을 얻었다. 이 때, 최고 이득은 1.97dBi이었다.
다이버시티 및 MIMO 효과를 고려할 경우, 4-포트 MIMO 안테나(1)는 낮은 주파수에서 멀티 안테나에 의한 안테나 이득을 보완할 수 있다.
4-포트 MIMO 안테나(1)는 LTE 펨토셀 시스템을 위한 4개의 포트를 가진 내장형 MIMO 안테나이다. 방사패치를 사용하고, 반사손실을 개선하기 위하여 쇼트핀을 포함하고, 격리도를 개선하기 위하여 십자형 디커플러를 적용한다.
4-포트 MIMO 안테나(1)는 VSWR ≤ 2:1 기준으로 LTE 700MHz(밴드 12, 13, 14, 17, 28, 44)를 포함하는 698 내지 803MHz의 105MHz 대역 특성을 나타낸다. 4-포트 MIMO 안테나(1)는 실내 적용을 위한 펨토셀용 내장형 MIMO 안테나로 1.97dBi의 안테나 이득을 얻을 수 있으며 전방향성 방사패턴을 나타낸다.
4-포트 MIMO 안테나(1)는 LTE 서비스에 사용되는 펨토셀 시스템을 고려하여 제작이 용하도록 크기를 소형화할 수 있으며, 간단한 구조의 내장형 안테나로 설계하여 효과적으로 적용 가능하다. 특히, 4-포트 MIMO 안테나(1)는 상관계수를 0.2 이하의 값을 얻어 충분한 MIMO 성능을 기대할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
1: 4-포트 MIMO 안테나
10: 기판
110: 제1 방사패치
112: 제1 포트
114: 제1 쇼트핀
120: 제2 방사패치
122: 제2 포트
124: 제2 쇼트핀
130: 제3 방사패치
132: 제3 포트
134: 제3 쇼트핀
140: 제4 방사패치
142: 제4 포트
144: 제4 쇼트핀
200: 십자형 커플러
300: 그라운드(GND)

Claims (5)

  1. 사각형으로 형성되는 기판;
    상기 기판의 하부와 기 설정된 간격으로 이격되는 그라운드;
    상기 기판의 상부에 형성되고, 각 모서리와 이격되는 동시에 서로 간의 대칭을 이루는 제1 내지 제4 방사패치; 및
    상기 제1 내지 제4 방사패치를 십자 형상으로 격리되게 상기 기판 상부에 형성되는 십자형 커플러를 포함하고,
    상기 제1 내지 제4 방사패치는,
    임피던스 매칭을 하는 쇼트핀(short pin); 및
    외부단자와 연결이 되는 포트(port)를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 십자형 디커플러를 이용한 LTE 펨토셀용 4-포트 MIMO 안테나.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 그라운드와 상기 제1 내지 제4 방사패치의 이격된 공간은 공기 갭(gap)을 갖고 있는 적층형 구조와 동일한 역할을 하는 것을 특징으로 하는 십자형 디커플러를 이용한 LTE 펨토셀용 4-포트 MIMO 안테나.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 그라운드와 상기 제1 내지 제4 방사패치의 이격된 높이는 15 내지 25㎜인 것을 특징으로 하는 십자형 디커플러를 이용한 LTE 펨토셀용 4-포트 MIMO 안테나.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 방사패치는,
    정사각형으로 형성되고, 일면의 길이가 35 내지 45㎜인 것을 특징으로 하는 십자형 디커플러를 이용한 LTE 펨토셀용 4-포트 MIMO 안테나.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 십자형 커플러의 크기는,
    폭이 4 내지 8㎜이고, 일선의 길이가 120 내지 160㎜로 형성되는 것을 특징으로 하는 십자형 디커플러를 이용한 LTE 펨토셀용 4-포트 MIMO 안테나.
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KR20080014111A (ko) * 2008-01-23 2008-02-13 박정숙 고효율 광대역/2주파수 패치 안테나

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