KR101712372B1 - 개선된 pimd 특성을 가지는 이중 편파 패치 안테나 - Google Patents

Abstract

개선된 PIMD 특성을 가지는 이중 편파 패치 안테나가 개시된다. 개시된 안테나는, 제1 기판상에 형성되는 방사체; 상기 제1 기판의 제1 급전 영역에 적층되는 제2 기판; 상기 제2 기판의 제2 급전 영역에 적층되며 상기 제2 기판과 이격되는 제3 기판; 상기 제2 기판상에 형성되며 급속 재질로 이루어진 제1 급전부; 및 상기 제3 기판상에 형성되며 금속 재질로 이루어진 제2 급전부를 포함하되, 상기 제1 급전부로는 제1 편파의 신호가 제공되고 상기 제2 급전부로는 제2 편파의 신호가 제공되며, 상기 제2 기판 및 상기 제3 기판은 상기 제1 기판과 다른 유전을을 가지는 기판이다. 개시된 안테나는 안테나의 가격을 크게 증가시키지 않으면서 PIMD의 발생을 억제하여 안테나의 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

개선된 PIMD 특성을 가지는 이중 편파 패치 안테나{Dual Polarization Patch Antenna Having Improved PIMD Characteristics}

본 발명의 실시예들은 안테나에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이중 편파 패치 안테나에 관한 것으로서, 개선된 PIMD 특성을 가지는 안테나에 관한 것이다.

도 1은 종래의 안테나의 구조를 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 안테나는 소형 기지국 및 중계기 등에 사용되는 안테나로서 종래의 기지국 안테나는 방사체(100) 및 급전부(110, 120)를 포함한다. 제1 급전부(110)는 제1 급전 신호를 방사체(100)에 제공하는 급전부이며, 제2 급전부(120)는 제2 급전 신호를 방사체(100)에 제공하는 급전부이다.

방사체(100)는 금속 재질로 이루어지며 기판(120)상에 형성된다. 도 1을 참조하면 방사체(100)는 기판(150)상에서 급전부(110, 120)를 제외한 전 영역에 형성될 수 있다.

급전부(110, 120)는 방사체(100)의 전기적으로 이격되어 커플링 방식으로 급전을 수행한다. 급전부(110, 120)와 방사체 사이에는 패턴 제거 영역(130, 140)이 존재하며, 패턴 제거 영역(130, 140)에 의해 급전부(110) 및 방사체(100)가 분리된다.

패턴 제거 영역(130, 140)은 기판에서 금속 패턴이 제거된 영역으로서, 제1 패턴 제거 영역(130)의 내부는 제1 급전부(110)로 기능하고 제2 패턴 제거 영역(140)의 내부는 제2 급전부(120)로 기능한다.

패턴 제거 영역(130, 140)에서 금속 패턴이 제거되므로 재1 및 제2 급전부(110, 120)는 커플링 방식으로 방사체(100)에 급전을 수행한다.

도 1과 같은 구조의 안테나에서, 제1 급전부(110) 및 제2 급전부(120)에는 급전 선로가 결합되는데, 급전 선로와의 결합 영역에서는 PIMD가 발생하게 된다, 이와 같은 PIMD는 안테나의 성능을 저하시키는 주요한 요인으로 작용한다.

본 발명의 일 측면은 PIMD의 발생을 억제하여 안테나의 성능을 향상시킬 수 있는 안테나를 제안하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 기판상에 형성되는 방사체; 상기 제1 기판의 제1 급전 영역에 적층되는 제2 기판; 상기 제2 기판의 제2 급전 영역에 적층되며 상기 제2 기판과 이격되는 제3 기판; 상기 제2 기판상에 형성되며 급속 재질로 이루어진 제1 급전부; 및 상기 제3 기판상에 형성되며 금속 재질로 이루어진 제2 급전부를 포함하되, 상기 제1 급전부로는 제1 편파의 신호가 제공되고 상기 제2 급전부로는 제2 편파의 신호가 제공되며, 상기 제2 기판 및 상기 제3 기판은 상기 제1 기판과 다른 유전을을 가지는 기판인 개선된 PIMD 특성을 가지는 안테나가 제공된다.

상기 제1 기판 및 상기 제2 기판에 서로 관통하는 제1 비아홀이 형성되며, 상기 비아홀을 통해 상기 제1 급전부에 제1 급전 선로가 결합된다.

상기 제1 기판 및 상기 제3 기판에 서로 관통하는 제2 비아홀이 형성되며, 상기 비아홀을 통해 상기 제2 급전부에 상기 제2 급전 선로가 결합된다.

상기 제1 급전부로는 +45도의 편파 신호가 급전되고 상기 제2 급전부로는 -45도의 편파 신호가 급전된다.

본 발명에 따르면, 안테나의 가격을 크게 증가시키지 않으면서 PIMD의 발생을 억제하여 안테나의 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 안테나의 구조를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 구조를 도시한 도면.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 단면도를 도시한 도면.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 구조를 도시한 도면이고, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 단면도를 도시한 도면이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나는 제1 기판(250)상에 형성되는 방사체(200), 상기 제1 기판(250)상에 적층되는 제2 기판(260)상에 형성되는 제1 급전부(210), 상기 제1 기판(250)상에 적층되는 제3 기판(270)상에 형성되는 제3 급전부(220)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 안테나에서, 제2 기판(260) 및 제3 기판(270)은 제1 기판(250)과는 다른 유전율을 가지는 기판이며 제1 기판(250)에 비해 우수한 PIMD 성능을 가지는 기판이다. 제2 기판(260) 및 제3 기판(270)은 동일한 종류의 기판인 것이 바람직하다.

제2 기판(260) 및 제3 기판(270)은 급전 선로와 결합되는 영역에서만 적층되며 작은 사이즈를 가진다. 제2 기판(260) 및 제3 기판(270)과 같은 기판을 사용하게 된다면 PIMD의 성능 향상을 도모할 수 있겠으나 많은 비용이 소모된다.

따라서, 본 발명에서는 방사체가 형성되는 기판과 급전선로와 결합되는 기판으로 서로 다른 기판을 사용한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 기판(260) 및 제3 기판(170)은 제1 기판에서 금속 영역을 제거한 후 제1 기판(250)상에 적층되는 것이 바람직하다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제2 기판(260) 및 제3 기판(270)은 원형의 형상을 가질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

제2 기판(260)과 제3 기판(270)의 상부에는 금속 재질로 이루어지진 제1 급전부(210) 및 제2 급전부(220)가 형성된다. 제1 급전부(210) 및 제2 급전부(220)에는 급전 선로가 결합된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 기판(260) 및 제3 기판(270)의 제1 급전부(210) 및 제2 급전부(220)로의 급전은 제1 기판(250), 제2 기판(260) 및 제3 기판(270)에 형성되는 비아홀을 통해 제공될 수 있다.

도 3을 참조하면, 제1 기판(250)에는 제1 비아홀(300) 및 제2 비아홀(310)이 형성된다. 제1 기판(250)의 소정 영역에 적층되는 제2 기판(260)에는 제3 비아홀(320)이 형성된다. 제3 비아홀(320)은 제1 비아홀(300)에 상응하여 형성되며 제1 비아홀(300) 및 제3 비아홀(320)에 의해 관통 영역이 형성되며, 이를 통해 제1 급전 선로(400)가 제2 기판(260)의 상부에 형성되는 제1 급전부(210)로의 급전이 가능하다.

제2 기판(260)의 제1 급전부(210)로는 제1 편파의 신호가 급전되며, 일례로 제1 편파 신호는 +45도의 편파를 가지는 신호일 수 있다.

제1 기판(250)의 소정 영역에 적층되는 제3 기판(270)에는 제4 비아홀(330)이 형성된다. 제4 비아홀(330)은 제2 비아홀(310)에 상응하여 형성되며 제2 비아홀(310) 및 제4 비아홀(330)에 의해 관통 영역이 형성되고 이를 통해 제2 급전 선로(410)가 제3 기판(270) 상부에 형성되는 제2 급전부(210) 급전이 가능하다.

제3 기판(170)의 금속 영역으로는 제2 편파의 신호가 급전되며, 일례로 제2 편파 신호는 -45도의 편파를 가지는 신호일 수 있다.

제2 기판(260) 및 제3 기판(270) 상부의 금속부로부터 제1 기판(250)의 상부에 형성된 방사체(200)로의 커플링 급전이 이루어진다.

제2 기판(260) 및 제3 기판(270)은 제1 기판(250)과는 다른 유전율을 가지는 기판이며 제1 기판에 비해 높은 가격을 가지는 기판이지만 급전 부분에만 작은 사이즈로 적층되기 때문에 전체적인 비용을 크게 증가시키지 않으면서 PIMD 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (4)

1. 제1 기판상에 형성되는 방사체;
   상기 제1 기판의 제1 급전 영역에 적층되는 제2 기판;
   상기 제1 기판의 제2 급전 영역에 적층되며 상기 제2 기판과 이격되는 제3 기판;
   상기 제2 기판상에 형성되며 급속 재질로 이루어진 제1 급전부; 및
   상기 제3 기판상에 형성되며 금속 재질로 이루어진 제2 급전부를 포함하되,
   상기 제1 급전부로는 제1 편파의 신호가 제공되고 상기 제2 급전부로는 제2 편파의 신호가 제공되며, 상기 제2 기판 및 상기 제3 기판은 상기 제1 기판과 다른 유전을을 가지는 기판이며, 상기 제2 기판 및 상기 제3 기판은 상기 제1 기판에 비해 소형의 사이즈로 형성되는 것을 특징으로 하는 개선된 PIMD 특성을 가지는 안테나.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 기판 및 상기 제2 기판에 서로 관통하는 제1 비아홀이 형성되며, 상기 비아홀을 통해 상기 제1 급전부에 제1 급전 선로가 결합되는 것을 특징으로 하는 개선된 PIMD 특성을 가지는 안테나.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 기판 및 상기 제3 기판에 서로 관통하는 제2 비아홀이 형성되며, 상기 비아홀을 통해 상기 제2 급전부에 상기 제2 급전 선로가 결합되는 것을 특징으로 하는 개선된 PIMD 특성을 가지는 안테나.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1 급전부로는 +45도의 편파 신호가 급전되고 상기 제2 급전부로는 -45도의 편파 신호가 급전되는 것을 특징으로 하는 개선된 PIMD 특성을 가지는 안테나.
   
   
   
   

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