KR101743487B1 - 광대역의 전방향 안테나 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다음과 같은 특징들을 갖는 광대역의 전방향 안테나(broadband omnidirectional antenna)와 관련이 있다:
- 상기 전방향 안테나는 이중으로 극화된 안테나(dual-polarized antenna)로서 형성되었으며,
- 상기 이중으로 극화된 안테나는 수직으로 극화된 단극(monopole) 형태의 방사 소자(1; 1a, 1b)(radiating element) 이외에 수평으로 극화된 방사 소자(3)를 구비하며,
- 상기 수평으로 극화된 방사 소자(3)는 슬롯(43, 43')(slot)을 구비하고, 상기 슬롯은 상기 수직으로 극화된 단극 형태 방사 소자(1; 1a, 1b)의 방사 소자 케이싱(11a)(radiating element casing) 안에 원주 방향(ircumferential direction)으로 변위(offset) 된 상태로 제공되어 있으며, 상기 수직으로 극화된 단극 형태 방사 소자(1; 1a, 1b)의 내부(11d)에는 상기 수평으로 극화된 방사 소자(3)를 위한 공급 장치(111)(feed device)가 제공되어 있으며, 그리고
- 상기 공급 장치(111)는 다수의 슬롯(43, 43')을 위하여 별도의 공급 장치를 구비하고, 상기 별도의 공급 장치를 통해서 각각의 관련 슬롯(43, 43')이 별도로 여기(exciting) 된다.

Description

광대역의 전방향 안테나 {BROADBAND OMNIDIRECTIONAL ANTENNA}

본 발명은 특허 청구항 1의 전제부에 따른 광대역의 전방향 안테나에 관한 것이다.

전방향 안테나는 예를 들어 실내(indoor)-안테나로서 사용된다. 이러한 전방향 안테나는 다중 대역 가능하고, 바람직하게는 수직의 분극 정렬로 방사 한다. 이와 같은 목적을 위하여 상기 전방향 안테나는 베이스 플레이트 혹은 접지 플레이트를 구비하며, 상기 베이스 플레이트 혹은 접지 플레이트는 예를 들어 디스크 형태로 형성될 수 있고, 상기 베이스 플레이트 혹은 접지 플레이트 상에서는 단극 형태의 방사 소자가 베이스 플레이트에 대하여 가로로 그리고 특히 세로로 융기한다. 전체 장치는 일반적으로 보호 하우징에 의해서, 즉 안테나 커버(레이돔: Radom)에 의해서 덮여 있다.

전방향의 그리고 그와 동시에 수직으로 극화된 동류의 안테나는 예를 들어 EP 1 695 416 B1호에 공지되어 있다. 상기 간행물에 공지된 단극 형태의 방사 소자는 베이스 플레이트 또는 균형 면 위에서 수직으로 융기하며, 이때 상기 방사 소자는 상기 베이스 플레이트 또는 균형 면으로부터 갈바니(galvanisch) 전기(직류전기)로 분리되어 있다. 이 경우 상기 수직으로 극화된 단극 형태의 방사 소자는 적어도 거의 원뿔 모양의 또는 원뿔대 모양의 방사 소자 섹션(이 방사 소자 섹션의 발산(divergent) 확장은 상기 베이스 플레이트 또는 균형 면으로부터 멀어지는 방향으로 이루어짐) 및/또는 원통형의 혹은 포트(pot) 모양의 방사 소자 섹션을 구비한다. 바람직하게 상기 균형 면에는 우선 상기 균형 면으로부터 멀어지는 방향으로 확산 확장되는 원뿔 모양의 또는 원뿔대 모양의 방사 소자 섹션이 연결되고, 그 다음에 상기 원뿔 모양의 또는 원뿔대 모양의 방사 소자 섹션은 관 모양의 방사 소자 섹션으로 이어진다. 바람직한 전력 공급은 상기 단극 방사 소자의 중심축 또는 대칭축 안에 형성된 직렬 라인 커플링(serial line coupling)을 통해서 이루어진다.

상기와 같은 타입의 안테나는 특히 실내-안테나로서 매우 적합하다고 입증되었다. 이와 같은 안테나는 다양한 주파수 범위 안에서 동시에 작동을 할 때에 큰 대역폭을 갖는 것을 특징으로 하며, 그리고 이와 같은 안테나는 구조적인 전체 높이도 매우 낮게 형성된다.

전술된 상기와 같은 전방향 안테나 이외에 기본적으로는 아주 다른 타입의 안테나들도 공지되어 있다. 예를 들어 US 5 220 337 A1호는 예컨대 공동(hollow space) 방사 소자의 형태로 형성된 유도 방사 소자를 기술하고 있으며, 상기 유도 방사 소자는 주변을 둘러싸고 있는 자신의 측벽에 원주 방향으로 변위(offeset) 배치된 다수의 슬롯을 구비하고 있으며, 이 경우 상기 슬롯들에는 별도의 동축 라인들을 통해서 별도로 전력이 공급된다.

DE 10 2008 003 532 A1호로부터는 위성 수신용 안테나가 공지된 안테나로서 인용될 수 있다. 이와 같은 안테나는 단극 형태의 방사 소자를 갖춘 광대역의 전방향 안테나를 구비하며, 상기 방사 소자는 수직으로 극화되어 있고, 베이스 플레이트 또는 균형 면 위에서 융기된다. 이때 상기와 같은 전방향 안테나는 양극화된 안테나로서 형성되었으며, 이 경우 상기 양극화된 안테나는 수직으로 극화된 단극 형태의 방사 소자 이외에 수평으로 극화된 방사 소자를 더 구비한다.

공개문 "Vu T.A. 외: UWB Vivaldi Antenna for Impulse Radio Beamforming. In: 컨퍼런스 보고서 NORCHIP 2009, P. 1-5"로부터는 광대역의 비발디-안테나 장치 또는 비발디와 유사한 안테나 장치가 원칙적으로 공지된 것으로 인용될 수 있다. 상기 공개문에 도시되고 기술된 비발디-안테나들은 마이크로 스트립-구조를 갖도록 구성되었다.

마지막으로 US 4,763,130호로부터는 실린더 케이싱을 구비한 안테나 장치가 공지된 것으로 인용될 수 있으며, 이 경우에는 원주 방향으로 상호 변위 배치된 그리고 서로 평행하게 그리고 중심축에 대하여 축 방향으로 뻗는 슬롯들이 방사 소자 케이싱 안에 형성되어 있고, 상기 슬롯들에는 방사 소자 케이싱 내부에서 뻗는 공급 장치를 통해서 전력이 공급된다.

본 발명의 과제는, 기본적으로 광대역이고, 종래 기술과 비교할 때에 보다 폭넓은 사용 가능성을 열어주는 동시에 또한 더 적은 설치 공간을 요구하는 전방향 안테나를 제조하는 것이다.

상기 과제는 본 발명에 따른 청구항 1에 기재된 특징들에 의해서 해결된다. 본 발명의 바람직한 실시 예들은 종속 청구항에 기재되어 있다.

본 발명에 따른 안테나에서는 - 종래의 해결책들과 비교할 때에 - 상기 안테나가 전체적으로 예를 들어 더 많은 설치 공간을 요구하지 않으면서 추가의 장점들을 제공해준다는 점이 놀라운 사실로서 기술될 수 있다.

동류의 단일-극화된 전방향 방사 소자에 비해 본 발명에 따른 안테나는 이중으로 극화된 전방향 방사 소자로 이루어지고, 그와 더불어 수직으로 극화된 단극 형태의 방사 소자 및 수평으로 극화된 추가의 방사 소자 장치를 구비한다.

본 발명에 따른 해결책은, 원뿔 모양의 그리고/또는 원통형의 방사 소자 안에 또는 수직으로 극화된 단극 형태 방사 소자의 방사 소자 섹션 안에 상기 방사 소자의 축 세로 방향으로 뻗는 슬롯들이 원주 방향으로 변위 배치된 상태로 형성됨으로써 구현될 수 있다. 상기 슬롯들은 일반적으로 회전 대칭인 단극 형태의 방사 소자 내부에 상응하는 공급 장치가 제공될 수 있는 가능성을 열어주며, 상기 공급 장치를 통해서는 수평으로 극화된 방사-다이어그램을 형성하면서 상기 슬롯들에 전력이 공급될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기와 같은 방식의 전력 공급은 상응하는 커플링 핀 또는 커플링 라인을 사용해서 이루어질 수 있고, 상기 커플링 핀 또는 커플링 라인은 바람직하게 회전 대칭인 또는 적어도 거의 회전 대칭인 단극 형태의 중공형 방사 소자 내부에 배치되어 있으며, 이와 같은 배치 상태로 인해 상기 커플링 핀 또는 커플링 라인은 동일한 원주 방향으로 하나의 공급점으로부터 출발하여 적어도 거의 회전 대칭인 단극 형태 방사 소자의 외부 면에서 슬롯들을 가로지르게 된다. 이때 전력 공급은 바람직하게 하나의 외부 면에 의해 둘러싸인 단극 형태의 방사 소자의 내부에 있는 하나의 별 모양의 중앙 분배 점(distribution point)에 의해서 이루어진다.

이때 공급 장치의 구조는 상이하게 형성될 수 있다. 예를 들어 (회로 기판상에) 하나의 중앙 공급점이 제공될 수 있고, 상기 중앙 공급점으로부터 슬롯 방사 소자를 위한 공급 라인이 외부로 뻗어나온다. 또한, (상기 단극 형태 방사 소자의 형상에 적응된) 관 모양의 또는 원뿔대 모양의 캐리어가 상기 방사 소자의 내부에 삽입될 수도 있으며, 상기 방사 소자 상에는 상기 단극 형태 방사 소자의 도전성 외부 면과의 갈바니 전기콘택(contact)에 의해서 상응하는 공급 라인들이 형성되어 있다. 이때에는 상이한 기본 원리들이 구현될 수 있다. 그러나 전력 공급은 동축 케이블을 통해서 또는 두 개 이상의 도체로 이루어진 임의의 다른 라인들(2선식(two wires) 라인, 마이크로 스트립, 슬롯 라인 등)을 통해서도 이루어질 수 있으며, 이때 각각의 슬롯을 기준으로 개별 동축 케이블의 외부 도체(하나의 도체)는 상기 슬롯의 한 측면에 갈바니 전기로 (또는 용량성으로) 연결되어 있으며, 그리고 슬롯을 가로지르는 내부 도체(다른 도체)는 상기 슬롯의 다른 측면에 갈바니 전기로 (또는 용량성으로) 연결되어 있다.

수평으로 극화된 방사 소자를 위한 공급 장치의 구조는 또한 예를 들어 마이크로 스트립-라인-구조를 통해서도 이루어질 수 있다. 다른 말로 표현하자면, 바람직하게 디스크 모양의 기판(유전체)이 원뿔 모양의, 원뿔대 모양의 그리고/또는 원통형의 단극 형태 방사 소자 내부에 그리고 특히 균형 면에 대하여 평행하게 배치되어 있으며, 이 경우에는 하나의 별모양 중앙 분배 점으로부터 방사형의 공급 라인이 외부로 그리고 그곳으로부터 각각 동일한 원주 방향으로 부분 원 형태로 그리고 상기 원통형의 또는 원뿔대 모양의 단극 형태 방사 소자의 외부 면에 대하여 사전에 결정된 가급적 작은 간격을 두고서 종료 단부까지 뻗으며, 이때 상기 부분 원 형태의 라인 섹션들은 슬롯들을 가로질러서 상기 슬롯들을 여기 시킨다.

하지만, 한 가지 특히 바람직한 실시 예에서는 단극 형태 방사 소자의 케이싱 안에 있는 슬롯을 위한 공급 구조물로서 형성된 다중 비발디-안테나 장치가 수평의 방사 소자 장치로서 제안된다.

비발디-안테나로서는 공지된 바와 같은 "길이 방향 안테나"의 한 가지 특수한 형태가 사용되는데, 더 자세하게 말하자면 "테이퍼 슬롯 안테나(TSA; tapered slot antenna)"의 한 가지 특수한 형태가 사용되며, 이 경우 상기 슬롯의 에지들 또는 가장자리들은 바람직하게 하나의 폐쇄된 단부로부터 출발하여 개방된 단부까지 규정된 지수 식(exponential formula)을 따라서 깔때기 모양으로 확장된다. 따라서, 이와 같은 깔때기 모양으로 확장된 슬롯은 방출 소자로서 이용되며, 이 경우 상기 슬롯에 대한 전력 공급 및 슬롯의 여기는 상기 슬롯을 가로지르는 전력 공급-마이크로 스트립-라인을 통해서 이루어질 수 있다.

상기 공급 장치의 기하학적인 치수를 상응하게 선택하고, 치수를 적합하게 설계하는 경우에는 비발디-안테나가 매우 넓은 대역으로 구현될 수 있다.

본 발명의 틀 안에서 볼 때, 비발디-안테나 또는 특히 다른 선형의 테이퍼 슬롯 안테나는 구조 기술적으로 간단하게 구현될 수 있다는 점, 다시 말해 상기 안테나들이 단극 형태 방사 소자의 회전 대칭 중공 몸체 내부에 배치될 수 있으며(따라서 전체 높이의 확대에 기여하지 않으며) 그리고 다른 무엇보다도 회전 대칭 형태로 형성된 또는 회전 대칭과 유사한 형태로 형성된 상기 단극 형태 방사 소자의 외부 면에 직접 슬롯이 제공되어 있는 상기 비발디-안테나의 바람직한 지수적인 깔때기 형상, 더 상세하게 말하자면 비발디-안테나의 방사 방향이 다양하게 정렬될 수 있다는 점을 장점으로 가질 수 있다. 이와 같은 구조에 의해서는 그리고 비발디-안테나와 슬롯 모양의 형상 사이에 있는 특히 단극 형태 방사 소자의 원통형 외부 면에 의해서는 허용 오차의 문제점들을 피하면서 특히 높은 광대역 특성이 나타나게 된다.

적어도 거의 회전 대칭인 단극 형태 방사 소자의 외부 면에 배치된 전술된 슬롯의 개수는 상이하게 선택될 수 있다. 슬롯의 개수가 많아질수록, 수평 방사 다이어그램은 그만큼 더 원 대칭의 형상으로 된다. 바람직하게는 단극 형태 방사 소자의 외부 면에서 원주 방향으로 뻗는 적어도 세 개의 또는 네 개의 슬롯이 제공된다.

상기 슬롯의 길이 및 폭은 사용될 주파수 범위에 상응하게 최적화될 수 있다. 바람직하게 상기 슬롯은 단극 형태 방사 소자의 수직 방사 방향으로는 개방된 상태로 종료되지만, 특히 상기 슬롯의 치수가 상응하게 더 길게 설계된 경우에는 폐쇄된 형태로 형성될 수도 있다. 또한, 슬롯의 구조가 원주 방향으로 반복적으로 형성될 수 있음으로써, 상기 슬롯의 구조는 U자 모양으로, 더 상세하게 말하자면 이중 슬롯의 형태로 형성될 수 있으며, 이 경우 상기 이중 슬롯 사이에 남아있는 도전성 면은 예를 들어 슬롯 내부를 채우기 위해서 삽입된 유전체 캐리어 구조물에 의해서 지지가 될 수 있다. 또한, 그에 상응하게 상기 도전성 외부 면에 하나의 층으로서 형성된 유전체 몸체상에 단극 형태의 방사 소자 전체가 형성되거나 또는 대부분의 단극 형태 방사 소자가 형성될 수도 있으며, 이와 같은 형성 가능성에 의해서는 도전성 층 섹션들을 제거함으로써 상응하는 U자 모양의 이중 슬롯도 아무 문제없이 형성될 수 있다.

수직으로 극화된 방사 소자 장치에 대한 전력 공급은 중심축을 통해서, 다시 말해 단극 형태 방사 소자의 대칭축을 통해서 이루어질 수 있는데, 예를 들면 DE 103 59 605 B4에 기술된 바와 같이 수직으로 극화된 단극 형태 방사 소자를 위한 (용량성의) 직렬 커플링을 통해서 이루어질 수 있다. 이 경우에 바람직하게 수평으로 극화된 방사 소자에 대한 전력 공급은 동축 케이블에 의해서 구현되며, 상기 동축 케이블은 접지 면 또는 균형 면 안에 있는 관통 개구를 한 번 통과하며 그리고 상기 균형 면 상에서는 상기 동축 케이블이 단극 형태 방사 소자의 외부 면에 있는 추가의 관통 개구를 통과하여 - 상기 추가의 관통 개구에서는 동축 케이블이 예를 들어 상기 외부 면과 도전성으로 연결되어 있음 - 상기 방사 소자의 내부 챔버 안으로 삽입될 때까지 그리고 특히 슬롯을 여기 시키기 위한 상응하는 공급 구조물의 전술된 성형(星形) 분배 장소에 도달할 때까지 사전에 결정된 케이블 길이로 뻗도록 배치되어 있다.

일반적으로 회전 대칭인 단극 형태 방사 소자 외부에서 뻗는 그리고 수평으로 극화된 방사 소자 장치를 위한 동축의 공급 장치들은 바람직하게 수직으로 극화된 방사 소자에 의해서 이용되는 동작 파장의 λ/2의 수 배(multiple)가 되지 않도록 선택된 길이를 갖는다.

그러나 본 발명의 틀 안에서는 수직으로 그리고 수평으로 극화된 방사 소자를 위한 전력 공급이 반대로 이루어질 수도 있기 때문에, 결과적으로 예를 들어 수평으로 극화된 방사 소자를 위한 전력 공급은 수직의 중심축 또는 대칭축 내에서 이루어지며, 그리고 수직으로 극화된 단극 형태 방사 소자를 위한 전력 공급은 상기 중심축 또는 대칭축 외부에서 이루어진다.

본 발명은 도면들을 참조하여 아래에서 상세하게 설명된다.
도 1은 전방향 안테나의 본 발명에 따른 제 1 실시 예의 입체도이며;
도 2는 단지 방사 소자 케이싱 안에 형성된 세로 슬롯 또는 수직 슬롯을 구비한 단극 형상 방사 소자와만 관련된 도 1과 상이하게 더 평탄한 입체도이고;
도 3은 도 1 또는 도 2에 따른 실시 예와 관련된 균형 면에 대하여 수직인 개략적인 축 방향 횡단면도이며;
도 4는 단극 형상 방사 소자의 (용량성) 직렬 공급 장치를 부분적으로 도시한 개략도이고;
도 5는 다수의 비발디-안테나를 사용하여 본 발명에 따른 제 1 공급 장치의 구조를 도시한 개략적인 평면도이며;
도 6은 도 5에 상응하는 도면이지만, 도 5에 도시된 기판 구조 또는 공급 장치 구조의 후면을 도시한 평면도이고;
도 7은 도 3에 상응하는 수직 종단면도이지만, 변형된 단극 형태 방사 소자와 관련된 도면이며;
도 8은 균형 면이 도시되어 있지 않은 전방향 안테나의 변형된 한 가지 실시 예의 사시도이고;
도 9는 동축의 공급 장치 구조에서 단극 형태 방사 소자(1)의 외부 면에 형성된 수직 슬롯의 일부분을 확대 도시한 도면이며; 그리고
도 10은 도 1에 대하여 변형된 이중 슬롯을 사용하는 한 가지 실시 예이다.

도 1 내지 도 4를 참조하여서는 우선 본 발명의 제 1 실시 예가 상세하게 설명된다.

본 변형 예에 따르면, 이중으로 극화된 전방향 안테나는 대체로 수직으로 극화된 안테나 장치(1)[즉, 대체로 수직으로 극화된 방사 소자(1)] 및 대체로 수평으로 극화된 안테나 장치(3)[즉, 대체로 수평으로 극화된 방사 소자 장치(3)]를 구비한다.

상기 변형 예에서는 전체 안테나 장치가 바닥 플레이트, 베이스 플레이트 혹은 접지 플레이트(5) 상에 구성되어 있거나 또는 바닥 면, 베이스 면 혹은 접지 면 상에 구성되어 있으며, 상기 플레이트 또는 면은 이하에서 부분적으로는 균형 면(5) 또는 반사기(5)로서도 표기된다. 도시된 실시 예에서 상기 균형 면(5)은 원형으로 또는 디스크 모양으로 형성되었다. 그러나 완전히 다른 형상도 가능하다. 따라서, 균형 면(5)은 예를 들어 정방형, 정사각형, 타원형 등으로 형성될 수 있으며, 일반적으로는 n-각형 등일 수도 있다. 상기 균형 면의 다른 실시 예들, 예컨대 격자로서의 예도 생각할 수 있다.

수직으로 극화된 안테나 장치(1)는 실제로 도시된 실시 예에서는 중공 실린더 형태로 형성된 전술된 단극 형태의 방사 소자 장치(1)로 이루어진다. 다른 말로 표현하자면, 수직으로 극화된 단극 형태의 방사 소자(1)는 적어도 거의 회전 몸체(11)로서 형성되었는데, 다시 말하자면 특히 중심축 또는 대칭축(9)에 대하여 회전 대칭인 회전 케이싱 또는 방사 소자 케이싱(11a)을 구비한 내부 중공 회전 몸체(11)로서 형성되었다. 이 목적을 위하여 상기 회전 몸체(11)는 균형 면(5)으로부터 상기 원통형의 단극 형태 방사 소자(1)의 상부 에지(13)까지 측정된 사전에 결정된 높이(H)를 갖는다.

도시된 실시 예에서 원통형 방사 소자 장치(1a)의 형태로 형성된 상기 단극 형태의 방사 소자(1)는 특히 도 2에 따른 매우 비스듬한 사시도에서 그리고 도 3에 따른 축 방향 수직 단면도에서도 볼 수 있는 바와 같이 접지 면 또는 균형 면(5)으로부터 갈바니 전기적으로 분리되어 있다.

상기와 같은 내용으로부터 알 수 있는 또 다른 사실은, 상기 원통형의 방사 소자 장치(1a)가 원통형의 방사 소자 케이싱(11a) 이외에 접지 면 또는 균형 면(5)에 대하여 이웃하여 뻗는 포트 모양의 바닥(11b)을 구비한다는 것이다.

상기와 같이 형성되고 수직으로 극화된 단극 모양의 또는 단극 형태의 방사 소자 장치(1)의 구조 및 전력 공급은 기본적으로 DE 103 59 605 B4호에 공지된 바와 같이 구성되고 실행될 수 있으며, 상기 간행문의 공개 내용은 전체 범위에서 참조 된다.

전술된 예비 공개문에서는 예를 들어 도 4에 도시된 바와 같이, 베이스 플레이트(5)의 중앙에 리세스(15)가 형성되어 있으며, 그리고 상기 리세스에 동축의 플러그 타입 커넥터(17)가 고정되어 있으며, 상기 플러그 타입 커넥터의 외부 도체(17a)는 예를 들어 접지 면 또는 균형 면(5)에 갈바니 전기적으로 연결되어 있고, 상기 플러그 타입 커넥터의 내부 도체(17b)는 적합한 조치(절연체 디스크)에 의해서 외부 도체(17a)로부터 분리되어 있음을 알 수 있다. 상기 내부 도체(17b)는 외부 도체(17a) 내부에 있는 리세스(15)를 관통하여 베이스 플레이트(5) 상부에서 소정의 높이 위로 연장되는 내부 도체-커플링 소자(19)에 갈바니 전기로 연결되어 있다. 상기 커플링 소자(19)는 바람직하게 균형 면(5)의 평면에 대하여 수직으로 연장된다. 그 위에는 절연 슬리브(21)(insulating sleeve)가 올려져 있고, 상기 절연 슬리브는 하부에 놓인 확장된 지지 플랜지(21a)를 구비하며, 추후에 상기 지지 플랜지 상에는 원통형의 커플링 섹션(11c)으로 형성되고 수직으로 극화되었으며 원통형의 방사 소자 케이싱(11a)을 구비한 방사 소자 장치(1, 1a)가 배치되며, 이 경우 상기 원통형의 방사 소자 케이싱(11a)은 바닥(11b)을 통해 원통형의 커플링 섹션(11c)에 전기적으로, 즉 갈바니 전기로 연결되어 있다.

그 이외에는 도 3의 횡단면도에 개략적으로 도시된 바와 같이, 균형 면(5)에 연결된 외부 도체(17a)로부터 갈바니 전기로 분리된 상태에서 상기 외부 도체를 관통하는 내부 도체(17b)를 통하여 방사 소자(1)의 도전성 방사 소자 케이싱(11a)에 전력이 공급된다. 이 목적을 위하여 통상적으로는 내부 도체와 외부 도체 사이에 그리고 균형 면(5)과 바닥(11b) 사이에 또 하나의 절연체가 제공되어 있으며, 상기 절연체를 통해 방사 소자(1)는 균형 면(5)에 대하여 그리고 내부 도체(17b)는 외부 도체(17a)에 대하여 분리된 상태로 유지된다.

추가의 도면들로부터 알 수 있는 사실은, 도시된 실시 예에서는 방사 소자 장치(1, 1a)의 상부 가장자리(13) 아래에 약간의 간격(D)을 두고서 기판 또는 유전체(23)가 배치되어 있으며, 상기 기판 또는 유전체는 다수의 비발디-안테나 장치(25)의 베이스 섹션으로서 이용된다는 것이다. 상기 다수의 비발디-안테나 장치(25)는 단극 형태 방사 소자(1, 1a)의 방사 소자 케이싱(11a) 안에 있는 그리고 이하에서 더 상세하게 설명될 슬롯에 전력을 공급하기 위한 공급 구조물(111)을 형성한다.

비발디-안테나 장치로서는 원칙적으로 "테이퍼 슬롯 안테나(TSAs; tapered slot antenna)", 더 상세하게 말하자면 확장된 슬롯 안테나가 사용된다. 다시 말해, 밀리미터 웨이브-범위에서 단독 방사 소자로서도 사용되는 광대역 안테나가 사용된다. 이와 같은 안테나는 양면이 금속 증착된 기판(23) 상에 구현되는 경우가 많다.

도시된 실시 예에서 유전체(23)는 디스크 모양으로 형성되었으며, 그리고 원통형 도전성 케이싱의 내부 직경과 같거나 또는 상기 내부 직경보다 약간 더 작은 직경을 갖는다.

도 5에 상응하게 상기 디스크 모양의 기판(23) 상에는 원주 방향으로 동일한 간격을 두고서 네 개의 비발디-안테나(25)가 제공되어 있는데, 다른 말로 더 상세하게 표현하자면 상기 안테나들은 원주 방향으로 90°-간격을 두고서 상호 변위 된 상태로 배치되어 있다.

상기 비발디-안테나 장치 또는 비발디와 유사한 안테나 장치(25), 더 상세하게 말해서 일반적인 "테이퍼 슬롯"-안테나(25)는 캐리어 재료 또는 기판(23)(유전체(23))으로 이루어지며, 이 경우에 예컨대 균형 면(5)을 향하고 있는 하부면 (23a)에는 전도성 층(27)이 형성되어 있고, 상기 전도성 층은 원주 방향으로 90°만큼 상호 변위 배치된 슬롯 형태의 또는 그루우브 모양의 방사형 리세스(29)를 구비한다(도 5 참조). 상기 각각의 슬롯 모양 리세스(29)는 일반적으로 기판(23)의 중심부(31) 근처에 이웃하는 원형의 리세스(33)로부터 출발하며, 이 경우 마찬가지로 원주 방향으로 90°로 변위 배치된 네 개의 원형 리세스(33)로부터는 각각 외부로 가면서 점차 깔때기 모양으로 확장되는 슬롯 모양의 구조물(29)이 출발하고, 상기 구조물 영역에서는 기판(23)으로부터 전도성 층이 제거되어 있다. 상기와 같은 원형 공간(33)에 의해서는 슬롯 모양의 리세스(29)에 의해 형성된 슬롯 라인(29')이 광대역으로 종료되며, 이 경우 상기 원형 공간(33)의 길이는 바람직하게 대략 1/4 파장에 해당한다. 도시된 실시 예에서 상기 외부로 가면서 점차 깔때기 모양으로 확장되는 슬롯 모양의 리세스(29)는 방사 방향으로 진행하는데, 다시 말하자면 상기 리세스들은 바람직하게 중심부(31)를 관통하는 레이디얼 벡터(radial vector)에 대하여 대칭이다.

슬롯 라인(29')을 제한하는 상기 슬롯 모양 리세스(29)의 가장자리(29")는 안테나의 광대역 특성에 적응하기 위하여 상이하게 형성될 수 있다. 바람직하게 상기 슬롯 라인(29')은 외부로 가면서 점차 깔때기 모양으로 확장되도록 형성되었으며, 이 경우 상기 슬롯 라인(29')을 제한하는 가장자리(29")의 곡선 파형은 지수 함수를 따를 수 있다.

각각의 슬롯 라인(29')에 대한 전력 공급은 각각 하나의 슬롯-공급 라인(35)를 통해서 이루어지며, 상기 슬롯-공급 라인은 기판(23)의 중심부(31)에 배치된 분기점 또는 교차점(37)(별 분기(37))으로부터 출발하며, 상기 분기점 또는 교차점은 중심축 또는 대칭축(9)에 의해서 관통된다. 상기 분기점 또는 교차점으로부터는 우선 각각의 슬롯-공급 라인(35)의 방사형 라인 섹션(35a)이 뻗어나오며, 도시된 실시 예에서 상기 방사형 라인 섹션에는 추후에 상기 방사형 라인 섹션에 대하여 직각으로 진행하는 제 2 라인 섹션(35b)이 연결되는데(중심부(31)로부터 출발하는 레이디얼 벡터에 대하여 평행하게 진행함), 이와 같은 연결의 목적은 추후에 개별 슬롯 라인(29')을 가로로 그리고 바람직하게는 수직으로 절단하는 그리고 상기 제 2 라인 섹션에 대하여 재차 직각으로 꺾인 제 3 라인 섹션(35c)으로 넘어갈 수 있도록 하기 위함이다. 예를 들면 상기 공급 라인(35)의 원호 형태의 다른 파형들도 마찬가지로 가능하다. 중요한 점은, 상기 공급 라인들이 성형(星形) 점으로부터 출발하여 상기 슬롯 라인(29)을 가로지른다는 것이다.

상기 비발디-안테나들의 광대역 특성을 개선하기 위하여, 기판상에 있는 스트립 라인 모양의 슬롯 공급 라인(35)이 상응하는 표면 소자(35d)에 의해서 폐쇄되었으며, 상기 표면 소자는 3각형으로 또는 부채꼴 모양으로 또는 그와 유사한 형상으로 형성될 수 있다.

상기 슬롯 공급 라인(35)의 각각 여러 번 꺾이는 과정이 원주 방향으로 각각 동일한 방향으로 진행되도록 이루어짐으로써, 결과적으로 각각의 방사형 라인 섹션(35a)에는 원주 방향으로 연속해서 동일한 방향으로 다음 슬롯 라인 섹션(35b 등)이 연결된다.

이때 상기 슬롯 공급 라인(35)은 기판(23)의 상부 면(23b)에 형성되었는데, 더 상세하게 말하자면 비발디-안테나(25)의 슬롯 라인(29')에 대하여 마주 놓이도록 형성되었다(이와 관련해서는 도 6이 참조 될 수 있으며, 도 6에서 기판(25)의 마주 놓인 측에 형성된 슬롯 라인(29')은 파선으로 표시되어 있음).

상기 분기점(37)까지 뻗는 그리고 상기 수평 안테나 장치를 위한 동축의 공급 라인은 한 동축 케이블(41)의 외부 도체가 기판(23)의 하부 면(23b)에 있는 전도성 층(27)에 갈바니 전기로 연결될 수 있도록 연결된 한편, 상기와 같은 동축 케이블 커넥터의 내부 도체는 기판(23) 내부에 형성된 개구를 위로 관통하여 중앙 성형 분기점(37)에 갈바니 전기로 연결되어 있다.

도면을 통해 더 알 수 있는 바와 같이, 외부로 가면서 점차 깔때기 모양으로 확장되는 개별 슬롯 라인(29')은 외부로 향하는 상기 슬롯 라인의 개구 영역(29a)이 각각 상기 원통형 방사 소자 장치(1, 1a)의 외부 면(11a)에서 진행하는 슬롯(43)에 이웃하여 종료되도록 배치되어 있으며, 그 결과 상기 개별 비발디-안테나 또는 일반적으로 "테이퍼 슬롯"-안테나(25)를 통해서는 상응하는 수직-슬롯(43)이 여기 된다.

또한, 상기 기판 구조 또는 공급 장치 구조는, 개별 비발디-안테나를 위한 금속 증착 면들이 상호 분리될 수 있는 경우에도, 상기 슬롯 라인(29')을 형성하는 그리고 상기 공간(33)으로부터 출발하는 모든 슬롯-안테나 또는 비발디-안테나(25)를 위한 슬롯 라인(29')이 상기 보드 또는 기판(23) 상에 하나로 연결된 공통의 금속 증착 면(27)을 형성하는 것을 특징으로 하지만, 이와 같은 특징은 그다지 바람직하지는 않다. 원주 방향으로 상호 변위 배치된 상응하는 비발디-안테나의 개수가 증가하면 증가할수록 전방향 특성은 그만큼 더 개선될 수 있다. 다른 말로 표현하자면 두 개, 세 개 또는 다섯 개, 여섯 개, 일곱 개 등의 비발디-안테나가 원주 방향으로 변위 된 상태로 배치될 수도 있는데, 이 경우에는 마주 놓인 측에 상응하게 더 많은 개수의 공급 라인(35)이 제공되어야만 하며, 상기 공급 라인들의 개별 공급 라인-섹션(35a, 35b, 35c)은 고유한 공급을 야기하는 상기 마지막 공급 라인-섹션(35c)이 각각 해당 슬롯 모양의 리세스(29)를 절단하도록, 다시 말해 바람직하게는 상기 리세스의 방사형 연장부에 대하여 직각이 되도록 각도 상으로 상호 적응되어야만 한다.

요약적으로 언급할 수 있는 사실은, 상기 공급 구조물(111)에는 기판(23)의 상부 면에 제공된 공급 네트워크에 의해 중앙에서 동축 케이블(41)을 통하여 아래로부터 전력이 공급된다는 것이며(상기 동축 케이블의 내부 도체를 통하여), 이 경우에는 폐쇄부로서 광대역의 스터브(stub)를 갖는 공회전 마이크로 스트립-라인을 통해서 기판의 하부 면에 있는 비발디-안테나(25)에 각각 전력이 공급된다. 전기장은 각각의 개별 비발디-안테나 내에서 기판의 중앙으로부터 가장자리로 가면서 점차 확장되며, 이 경우 슬롯 내부의 전기장 벡터는 기판의 표면에 대하여 평행하게 위치한다. 다른 말로 표현하자면, 상기 전기장 벡터는 전체 안테나를 기준으로 사전에 이미 수평으로 극화되었다. 이와 같은 전기장에 의해서는 재차 개별 슬롯(43)이 방출을 위해서 여기 된다.

통상적으로 전방향 안테나는 단극 형태의 방사 소자(1)가 수직 방향으로 향하도록, 다시 말해 균형 면이 수평으로 정렬되도록 구성되었다. 그에 상응하게 공급 구조물(111)도 보드 또는 기판(23)과 함께 수평으로(다시 말해 균형 면에 대하여 평행하게 그리고 그로 인해 단극 형태 방사 소자에 대하여 수직으로) 정렬됨으로써, 결과적으로 내부로부터 외부로 가면서 점차 바람직하게 깔때기 모양으로 확장되는 슬롯 방사 소자(비발디-방사 소자)는 균형 면(5)에 대하여 평행한 수평 평면에 정렬하게 되고, 그로 인해 상기 방사 소자는 수평 방사 소자로서 작용을 하게 된다. 안테나가 상응하게 다르게 정렬된 경우에, 그에 상응하는 수직 방향들 및 수평 방향들은 각각 상기 안테나 정렬 상태에 따라서 다른 방향으로 향하게 된다.

다른 말로 표현하자면, 논의되고 있는 슬롯 안테나 및/또는 진행파(travelling wave) 안테나를 위해서는 바람직하게 하나의 기판상에 하나의 공급 구조물이 제안되며, 이와 같은 구조를 통해서는 슬롯에 대한 커플링이 한 중앙 위치로부터 이루어질 수 있으며, 상기 커플링은 특히 용량성으로 이루어질 수 있다. 비발디-안테나를 사용하는 경우에는 슬롯(43)에서 방사선 결합 된 이중의 전력 공급이 이루어지는데, 다시 말하자면 슬롯 공급 라인(35)을 통해서는 슬롯 라인(29')과 관련하여 전력 공급이 이루어지고, 그 다음에 상기 슬롯 라인(29')을 통해서는 외부 면(11a)에 제공된 그리고 균형 면(5)으로부터 멀어지는 방향으로 뻗는 슬롯(43)과 관련하여 전력 공급이 이루어진다.

이미 앞에서 언급된 바와 같이, 비발디-안테나 소자(25)에 전력을 공급하기 위한 공급 라인(41)은 회전 대칭인 그리고 내부 중공형인 회전 몸체(11)의 혹은 방사 소자 케이싱(11a)의 내부(11d)에서 뻗으며, 이 경우에 예를 들어 내부(11d)에 있는 상기 동축의 공급 케이블(41)은 보어(45)를 통해서는 상기 수직으로 극화된 안테나 장치(1)의 바닥(11b) 또는 외부 면(11a)을 관통하여 뻗으며, 그리고 균형 면(5) 안에 있는 추가의 보어(47)를 통해서는 상기 균형 면(5)의 하부 면을 관통하여 뻗는다. 상기 균형 면(5)의 하부 면에서 상기 동축 케이블(41)은 추가의 동축 플러그 타입 커넥터(117)에 연결될 수 있다. 이때 방사 소자(1) 외부에 그리고 균형 면(5) 상부에 있는 상기 공급 케이블(41)의 섹션(41a)은 수직으로 극화된 안테나에 의해서 이용되는 동작파(operating wave) 길이의 절반의 정수 배에 달해서는 안 된다.

설명을 보완하기 위해서 언급할 사실은, 수직으로 극화된 단극 형태 방사 소자(1)에 대한 전력 공급은 안테나 장치의 중심부에 있는 상기 (용량성의) 직렬 공급 장치를 통해서 (또는 도 3에 상응하는 중앙 공급 장치를 통해서는 이 중앙 공급 장치에 제공된 플러그 타입 커넥터를 통해서) 그리고 수평으로 극화된 방사 소자 장치(3)에 대한 전력 공급은 상기 방사 소자 장치에 대하여 변위 배치된 동축의 공급 케이블(41)을 통해서 이루어지거나 또는 상기 내용과 반대로 이루어질 수 있으며, 이때 비발디-안테나 장치(25)에는 중심축(9) 안에서 뻗는 동축 케이블을 통해 중앙에서 전력이 공급되는 한편, 상기 수직으로 극화된 단극 형태의 방사 소자 장치(1)에는 상기 방사 소자 장치에 대하여 방사형으로 변위 배치된 외부 중앙의 동축 케이블을 통해서 전력이 공급된다.

도 7은 단극 형태의 수직으로 극화된 안테나 장치(1)가 반드시 원통형의 방사선 몸체(1a)로 이루어질 필요가 없고, 오히려 대안적으로 균형 면(5)으로부터 멀어지는 방향으로 진행하는 원뿔 모양의 또는 원뿔대 모양의 방사선 몸체(1b) 또는 바람직하게는 방사선 몸체로 이루어질 수도 있다는 사실을 수직 단면도로 개략적으로 보여주고 있으며, 이때 상기 방사선 몸체는 이미 앞에서 언급된 DE 103 59 605 B4호에 공지된 바와 같이 접지 면(5)으로부터 변위 된 상태로 출발하여 원뿔 모양으로 확장되는 제 1 안테나 섹션(1b) 및 상기 제 1 안테나 섹션에 연결되는 원통형의 제 2 안테나 섹션(1a)을 구비하며, 상기 간행물의 공개 내용은 전체 범위에서 참조 된다. 상기와 같은 구성에 의해서도 회전 몸체(11) 또는 적어도 거의 회전 몸체(11)가 특히 효율적인 그리고 수직으로 극화된 단극 형태의 방사 소자로서 형성된다. 이 경우에 균형 면(5)으로부터 멀어지는 방향으로 뻗는 슬롯(43)은 방사 소자 케이싱(11a) 내부에서 원뿔 모양으로 확장되는 방사 소자(1b) 또는 방사 소자 섹션(1b)의 높이로 전체적으로 또는 부분적으로 형성될 수 있으며, 이와 같은 형성에 의해서는 방출 특성이 약간의 영향을 받게 된다.

이하에서는 변형 예들이 상세하게 설명된다.

도 8을 참조해서는 한 가지 변형된 실시 예가 설명되며, 본 변형 실시 예에서 수직으로 극화된 단극 형태 방사 소자(1)의 원통형의 또는 케이싱 모양의 방사 소자(1a) 내부에 있는 수직-슬롯(43)에 대한 전력 공급은 "테이퍼-슬롯"-안테나 장치(TSA)를 통해서 이루어지지 않고, 오히려 예를 들어 마이크로 스트립-방사선 커플링을 통해서 이루어진다.

상기 실시 예에서는 중공 몸체로 형성된 회전 대칭의 또는 회전과 유사한 방사 소자(1)의 내부에도 마찬가지로 기판 또는 유전체(23)가 제공되어 있으며, 상기 기판 또는 유전체는 중심점(37)으로부터 출발하는 슬롯-공급 라인(35)을 구비하고, 상기 슬롯-공급 라인도 마찬가지로 재차 제 1 방사형 라인 섹션(35a)을 구비하며(제 1 방사형 라인 섹션은 상기 성형 점(37)으로부터 출발함), 그리고 상기 제 1 방사형 라인 섹션은 추후에 방사 소자 장치(1)의 중공 몸체와 유사한 원통형의 또는 원뿔대 모양의 케이싱(11a)에 직접 이웃하여 부분 원 형태의 슬롯 라인 섹션(35b)으로 넘어가며, 상기 부분 원 형태의 슬롯 라인 섹션은 방사 소자 케이싱(11a)의 내벽(11")에 직접 이웃하여 뻗고, 그곳에 형성된 수직-슬롯(43)을 가로지른다(바람직하게는 균형 면(5)에 대하여 평행함). 그럼으로써, 원칙적으로는 상기 수직-슬롯(43)도 통상적인 슬롯 안테나의 경우처럼 상응하게 여기 될 수 있다.

상기의 경우에 수직으로 극화된 안테나 장치(1, 1a)의 내부(11')에 제공된 그리고 수평으로 극화된 안테나 장치를 위한 추가의 공급 구조물(111)은 주변을 둘러싸는 상부 가장자리(13) 아래에 더 낮게 배치될 수 있는데, 그 이유는 특히 도 8 및 도 9에 따른 실시 예에서는 수직으로 극화된 원통형의 안테나 장치(1)가 도 1에 따른 실시 예에서보다 높이가 더 높을 수 있으며, 그로 인해 한 측이 위쪽으로 개방되지 않고 오히려 양 방향으로 폐쇄된, 다시 말해 수직으로 극화된 안테나 장치(1)에 상응하는 케이싱 섹션에 의해서 제한된 수직-슬롯(43)도 사용될 수 있기 때문이다. 그렇기 때문에 상기 슬롯(43)의 길이는 도 1 내지 도 7에 따른 실시 예에서와 달리 대략 λ/4가 아니고 오히려 대략 λ/2이다.

도 8과 달리 도 9에 따른 확대 상세도에서는, 수직 슬롯(43)에 대한 전력 공급이 (상기 수직 슬롯이 폐쇄되었는지 아니면 도 1 내지 도 4에 따른 실시 예들에서와 마찬가지로 위쪽으로 개방되었는지와 상관없이) 마이크로 스트립-라인을 통해서 이루어질 수 있을 뿐만 아니라, 두 개 이상의 도체로 이루어진 동축 케이블(49) 또는 임의의 다른 라인들(2선식 라인, 마이크로 스트립, 슬롯 라인 등)을 통해서도 이루어질 수 있으며, 이 경우 상기 동축 케이블(49)의 외부 도체(49a)는 바람직하게 개별 수직-슬롯들 앞에서 종료되고, 원통형 방사 소자(1)의 내부 케이싱(11')에 갈바니 전기적으로 연결되어 있는 한편, 상기 동축 케이블(49)의 내부 도체(49b)는 슬롯(43)을 가로질러서 가로 방향으로 돌출한다.

지금까지의 실시 예들을 참조해서는 스트립 형태의, 즉 특히 직사각형의 슬롯(43, 43')이 설명되었다. 그러나 상기 슬롯들은 상기와 같은 형태로부터 벗어나는 형태를 가질 수도 있다. 예를 들어 상기 슬롯들은 사다리 모양으로 형성될 수 있거나 또는 중간 섹션으로부터 위로 그리고 아래로 가면서 사다리 모양으로 상호 벌어지거나 또는 서로 모일 수도 있다. 이 경우에는 다양한 변형 예들이 구현될 수 있다. 하지만, 단극 형태 방사 소자(1, 1a)의 회전체(11)의 방사 소자 케이싱(11a) 안에 있는 슬롯(43, 43')의 중간 세로 선은 일반적으로 이 중간 세로 선이 슬롯(43) 내부에서 균형 면(5)에 대하여 수직으로 서있는 수직 평면에 놓이도록 형성되며, 이때 상기 수직 평면 안에는 전체 전방향 안테나의 중심축 또는 대칭축(9)도 놓여 있다.

마지막으로 도 10에는 단극 형태 방사 소자(1)의 회전 대칭 케이싱(11a) 안에 있는 슬롯(43)이 각각 위쪽으로 개방된 U자 모양의 이중-슬롯(43')으로도 형성될 수 있다는 내용이 부분 확대 단면도 형태로 도시되어 있다.

상응하는 파장들은 각각 전방향 안테나가 사용될 해당 동작 주파수를 기준으로 한다.

상기 실시 예에서는, 이중-슬롯들 사이에 남아 있는 (금속 증착된 그리고/또는 도전성의) 재료 섹션(11x)이 유전성 삽입물에 의해서 슬롯(43) 내부에 고정되거나 또는 상응하게 전도성 면들이 그 내부에 구성되는 유전체 상에 전체 구조물이 구성되어 있으며, 그리고 특히 상기 슬롯 또는 이중-슬롯 또는 U자 모양의 슬롯(43, 43')이 형성된 장소에는 도전성 층들이 생략되어 있다.

상기와 같은 전방향 안테나는 상이한 동작 주파수용으로 또는 동작 대역용으로 사용될 수 있다. 특히 사용되고 있는 안테나의 전체 용적의 틀 안에서는 - 만약에 이와 같은 가능성이 장점을 제공해준다면 - 수평으로 극화된 안테나를 위해서 그리고 수직으로 극화된 안테나를 위해서 상이한 주파수 범위들이 가능하다.

슬롯의 개수는 단극의 직경에 따라서 선택된다. 수평으로 극화된 안테나의 방출 특성의 충분한 진원도(circularity)를 보증하기 위하여, 단극 형태 방사 소자의 외부 면에서 서로 이웃하는 슬롯들의 간격은 지나치게 커서는 안 되는데, 특히 λ보다 더 커서는 안 된다(이 경우 λ는 수평으로 극화된 안테나 유닛에 의해서 이용되는 동작 파장임).

본 발명에 따른 모든 실시 예에서는, 슬롯(43, 43')이 예를 들어 동축 케이블의 형태로 형성된, 마이크로 스트립-라인을 사용한 방사선 커플링의 형태로 형성된 또는 슬롯 안테나(특히 비발디-안테나)의 형태로 형성된 공급 구조물(111)에 의해서 각각 별도로 여기 되고 별도로 전력을 공급받는다. 그럼으로써, 정렬이 상응하게 이루어진 경우에는, 다시 말해 기판-구조물 및 균형 면이 수평 방향으로 정렬되고 단극 형태 방사 소자가 수직 방향을 향하는 경우에는 수평 평면에서 선형의 분극이 성취된다.

Claims (31)

1. 광대역의 전방향 안테나에 있어서,
   - 단극 형태의 방사 소자(1; 1a, 1b)를 구비하고,
   - 상기 단극 형태의 방사 소자(1; 1a, 1b)가 수직으로 극화되었으며,
   - 상기 수직으로 극화된 방사 소자(1; 1a, 1b)가 베이스 플레이트 또는 균형 면(5) 위에서 융기하며,
   - 상기 단극 형태의 방사 소자(1; 1a, 1b)가 방사 소자 케이싱(11a)을 구비하고, 상기 방사 소자 케이싱은 상기 베이스 플레이트 또는 균형 면(5)으로부터 멀어지는 방향으로 연장되며,
   - 상기 전방향 안테나가 이중으로 극화된 안테나로서 형성되고,
   - 상기 이중으로 극화된 안테나가 수직으로 극화된 단극 형태의 방사 소자(1; 1a, 1b) 이외에 수평으로 극화된 방사 소자(3)를 구비하며,
   - 상기 수평으로 극화된 방사 소자(3)가 슬롯(43, 43')을 구비하고, 상기 슬롯은 상기 수직으로 극화된 단극 형태 방사 소자(1; 1a, 1b)의 방사 소자 케이싱(11a) 안에 원주 방향으로 변위 된 상태로 제공되어 있으며,
   - 상기 수직으로 극화된 단극 형태 방사 소자(1; 1a, 1b)의 내부(11d)에는 상기 수평으로 극화된 방사 소자(3)를 위한 공급 장치(111)가 제공되어 있으며, 그리고
   - 상기 공급 장치(111)는 다수의 슬롯(43, 43')을 위하여 별도의 공급 장치를 구비하고, 상기 별도의 공급 장치를 통해서 각각의 관련 슬롯(43, 43')이 별도로 여기 되는 것을 특징으로 하는,
   광대역의 전방향 안테나.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 단극 형태 방사 소자(1; 1a, 1b)의 원주 방향으로 적어도 세 개의 또는 적어도 네 개의 슬롯(43, 43')이 원주 방향으로 동일한 간격을 두고서 상호 변위 배치된 것을 특징으로 하는,
   광대역의 전방향 안테나.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 슬롯(43)은 수직으로 극화된 단극 형태 방사 소자(1; 1a, 1b)의 방사 소자 케이싱(11) 안에서 상기 슬롯들이 하나의 평면에 대하여 각각 평행하게 놓이도록, 다시 말해 균형 면(5)에 대하여 수직으로 서있는 대칭축 또는 중심축(9)이 또한 배치되어 있는 그리고 안테나를 관통하는 평면에 대하여 각각 평행하게 놓이도록 배치된 것을 특징으로 하는,
   광대역의 전방향 안테나.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 슬롯(43, 43')은 방사 소자 케이싱(11) 내에서 베이스 플레이트 또는 균형 면(5)에 대하여 변위 된 상태로 상기 베이스 플레이트 또는 균형 면(5)으로부터 멀어지는 방향으로 뻗도록 형성되었으며, 그리고 상기 슬롯(43, 43')이 상기 베이스 플레이트 또는 균형 면(5)에 대하여 멀리 떨어져 있는 측에서 상기 단극 형태 방사 소자(1; 1a, 1b)의 상부 에지(13)에서는 개방된 상태로 종료되는 것을 특징으로 하는,
   광대역의 전방향 안테나.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 슬롯(43, 43')이 λ/4의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는,
   광대역의 전방향 안테나.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 슬롯(43, 43')은 방사 소자 케이싱(11a) 내에서 베이스 플레이트 또는 균형 면(5)에 대하여 변위 된 상태로 상기 베이스 플레이트 또는 균형 면(5)으로부터 멀어지는 방향으로 뻗도록 형성되었으며, 그리고 상기 슬롯(43, 43')이 상기 베이스 플레이트 또는 균형 면(5)에 대하여 멀리 떨어져 있는 그리고 상기 단극 형태 방사 소자(1; 1a, 1b)의 상부 에지(13)에 이웃하는 측에서는 폐쇄된 것을 특징으로 하는,
   광대역의 전방향 안테나.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 슬롯(43, 43')이 λ/2의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는,
   광대역의 전방향 안테나.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 슬롯(43, 43')은 방사 소자 케이싱(11) 내에서 스트립 형태로 또는 상기 슬롯의 중심으로부터 출발하여 베이스 플레이트 또는 균형 면(5) 쪽으로 가면서 혹은 상기 베이스 플레이트 또는 균형 면(5)으로부터 멀어지면서 사다리 모양으로 뻗도록 형성된 것을 특징으로 하는,
   광대역의 전방향 안테나.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 공급 장치(111)가 원주 방향으로 상호 변위 배치된 다수의 슬롯-안테나 장치(TSA)를 구비하는 것을 특징으로 하는,
   광대역의 전방향 안테나.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 공급 장치(111)가 안테나의 중앙-대칭축(9)에 대하여 원주 방향으로 상호 변위 배치된 다수의 비발디 안테나 장치 혹은 비발디와 유사한 안테나 장치(25)로 이루어지거나 또는 이와 같은 다수의 비발디 안테나 장치 혹은 비발디와 유사한 안테나 장치(25)를 구비하는 것을 특징으로 하는,
    광대역의 전방향 안테나.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 비발디 안테나 장치 혹은 비발디와 유사한 안테나 장치가 기판(23)을 구비하고, 상기 기판의 한 측(23a)에는 금속 증착된 또는 도전성의 층(27)이 형성되어 있으며, 상기 층 영역 안에는 내부로부터 외부로 뻗는 슬롯 모양의 리세스(29)가 개별 슬롯 라인(29')을 형성하면서 원주 방향으로 변위 된 상태로 제공되어 있고, 상기 개별 슬롯 라인은 내부로부터 외부로 가면서 점차 확장되는 것을 특징으로 하는,
    광대역의 전방향 안테나.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 기판(23) 상에서 마주 놓인 측(23b)에는 개별 슬롯 라인(29')에 별도로 전력을 공급하기 위한 다수의 공급 라인(35)이 제공된 것을 특징으로 하는,
    광대역의 전방향 안테나.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 기판(23) 상에 있는 중심부(31)로부터 출발하여 원주 방향으로 상호 변위 된 상태로 형성된 공급 라인(35)이 상기 슬롯 라인(29')까지 뻗으며, 그리고 상기 중심부(31)로부터 출발하여 방사형으로 뻗는 제 1 라인 섹션(35a), 상기 제 1 라인 섹션에 소정의 각을 형성하면서 연결되는 제 2 라인 섹션(35b) 및 상기 제 2 라인 섹션에 대하여 재차 각을 형성하면서 뻗는 제 3 라인 섹션(35c)을 각각 구비하며, 상기 제 3 라인 섹션은 상기 기판(23)의 마주 놓인 측(23a)에 형성된 슬롯 라인(29')을 브리징 하는 것을 특징으로 하는,
    광대역의 전방향 안테나.
14. 제 11 항에 있어서,
    상기 기판(23)의 중심부(31)에 이웃하는 슬롯 라인(29')은 원형의 공간(33)으로부터 출발하는 것을 특징으로 하는,
    광대역의 전방향 안테나.
15. 제 1 항에 있어서,
    다수의 비발디 안테나 혹은 비발디와 유사한 안테나(25)가 하나의 평면에, 또는 균형 면(5)에 대하여 평행한 하나의 평면에 배치된 것을 특징으로 하는,
    광대역의 전방향 안테나.
16. 제 12 항에 있어서,
    상기 공급 라인이 3각형으로 또는 부분 원 형태로 형성된 하나의 표면 소자(35d)에서 종료되는 것을 특징으로 하는,
    광대역의 전방향 안테나.
17. 제 10 항에 있어서,
    비발디 안테나의 또는 비발디와 유사한 안테나(25)의 슬롯 라인(29')이 상기 단극 형태 방사 소자(1; 1a, 1b)의 방사 소자 케이싱(11) 안에 있는 관련 슬롯(43, 43')에 이웃하는 개방된 영역에서 종료되는 것을 특징으로 하는,
    광대역의 전방향 안테나.
18. 제 1 항에 있어서,
    상기 공급 장치(111)가 동축 케이블(49)을 구비하며, 각각의 동축 케이블(49)의 외부 도체(49a)는 슬롯(43, 43')의 한 측에 갈바니 전기로 연결되어 있으며, 그리고 상기 슬롯(43, 43')을 브리징 하는 내부 도체(49b)는 동일한 슬롯(43, 43')의 마주 놓인 측에 갈바니 전기로 연결된 것을 특징으로 하는,
    광대역의 전방향 안테나.
19. 제 1 항에 있어서,
    상기 공급 장치(111)가 방사선 커플링-장치로 이루어지고, 이때 상응하는 공급 라인(35)들은 하나의 분기점(37)으로부터 출발해서 상기 공급 라인들이 단극 형태 방사 소자(1, 1a)의 방사 소자 케이싱(11a) 내에 있는 관련 슬롯(43, 43') 바로 가까이에서 상기 슬롯(43, 43')을 가로지르면서 통과하도록 배치된 것을 특징으로 하는,
    광대역의 전방향 안테나.
20. 제 1 항에 있어서,
    상기 수직으로 극화된 방사 소자(1; 1a, 1b)는 중앙에서 상기 베이스 플레이트 또는 균형 면(5) 안에 있는 리세스(15)를 통해 전력을 공급받는 것을 특징으로 하는,
    광대역의 전방향 안테나.
21. 제 20 항에 있어서,
    상기 단극 형태 방사 소자(1; 1a, 1b)에 대한 중앙 전력 공급은 직렬로 또는 용량성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    광대역의 전방향 안테나.
22. 제 21 항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트 또는 균형 면(5)이 리세스(15)를 구비하며, 동축 공급 라인의 내부 도체(17b)가 상기 리세스를 관통하여 상기 베이스 플레이트 또는 균형 면(5) 위에서 소정의 높이 위로 연장되는 내부 도체-커플링 소자(19)에 갈바니 전기로 연결되며, 이때 상기 내부 도체-커플링 소자(19)는 상기 단극 형태 방사 소자(1; 1a, 1b)에 대한 직렬 방식의 또는 용량성의 전력 공급을 야기하기 위하여 원통형의 커플링 섹션(11c)에 의해 둘러싸여 있으며, 상기 원통형의 커플링 섹션은 단극 형태 방사 소자(1; 1a, 1b)에 갈바니 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는,
    광대역의 전방향 안테나.
23. 제 1 항에 있어서,
    상기 수평으로 극화된 방사 소자(3)에 대한 전력 공급은 동축 케이블(41, 41a)을 통해서 이루어지며, 상기 동축 케이블은 수직으로 그리고 수평으로 극화된 방사 소자(1, 3) 쪽을 향하고 있는 상기 베이스 플레이트 또는 균형 면(5)의 측에서 뻗으면서 연장되고, 상기 베이스 플레이트 또는 균형 면(5) 안에 있는 관통 개구(47)와 상기 방사 소자 케이싱(11a) 안에 있는 관통 개구(45) 사이에서 연장되며, 상기 관통 개구(45)와 관통 개구(47) 사이의 상기 동축 케이블(41a)의 길이는 상기 수직으로 극화된 방사 소자의 동작 주파수의 λ/2의 정수 배가 되지 않도록 선택되는 것을 특징으로 하는,
    광대역의 전방향 안테나.
24. 제 1 항에 있어서,
    상기 수평으로 극화된 방사 소자 장치(3)는 중앙에서 상기 베이스 플레이트 또는 균형 면(5) 안에 있는 리세스(15)를 통해 전력을 공급받는 것을 특징으로 하는,
    광대역의 전방향 안테나.
25. 제 24 항에 있어서,
    상기 수평으로 극화된 방사 소자 장치(3)에 대한 중앙 전력 공급은 직렬로 또는 용량성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    광대역의 전방향 안테나.
26. 제 1 항에 있어서,
    상기 수직으로 극화된 방사 소자(1; 1a, 1b)에 대한 전력 공급은 동축 케이블(41, 41a)을 통해서 이루어지며, 상기 동축 케이블은 수직으로 그리고 수평으로 극화된 방사 소자(1, 3) 쪽을 향하고 있는 상기 베이스 플레이트 또는 균형 면(5)의 측에서 뻗으면서 연장되고, 상기 베이스 플레이트 또는 균형 면(5) 안에 있는 관통 개구(47)와 상기 방사 소자 케이싱(11a) 안에 있는 관통 개구(45) 사이에서 연장되며, 상기 관통 개구(45)와 관통 개구(47) 사이의 상기 동축 케이블(41a)의 길이는 상기 수직으로 극화된 방사 소자의 동작 주파수의 λ/2의 정수 배가 되지 않도록 선택되는 것을 특징으로 하는,
    광대역의 전방향 안테나.
27. 제 1 항에 있어서,
    상기 단극 형태의 방사 소자(1; 1a, 1b)는 적어도 원뿔 모양의 혹은 원뿔대 모양의 방사 소자 섹션(11) 또는 원통형의 혹은 포트 모양의 방사 소자 섹션(11)을 구비하며, 이때 상기 원뿔 모양의 또는 원뿔대 모양의 방사 소자 섹션의 발산 확장은 상기 베이스 플레이트 또는 균형 면(5)으로부터 멀어지는 방향으로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    광대역의 전방향 안테나.
28. 제 10 항에 있어서,
    상기 비발디 안테나 장치 혹은 비발디와 유사한 안테나 장치가 기판(23)을 구비하고, 상기 기판의 한 측(23a)에는 금속 증착된 또는 도전성의 층(27)이 형성되어 있으며, 상기 층 영역 안에는 내부로부터 외부로 뻗는 슬롯 모양의 리세스(29)가 개별 슬롯 라인(29')을 형성하면서 원주 방향으로 변위 된 상태로 제공되어 있고, 상기 개별 슬롯 라인은 내부로부터 외부로 가면서 깔때기 모양으로 점차 확장되는 것을 특징으로 하는,
    광대역의 전방향 안테나.
29. 제 1 항에 있어서,
    상기 공급 장치(111)가 동축 케이블(49)을 구비하며, 상기 동축 케이블은 중심부(31)에 형성된 분기점(37)으로부터 출발하여 뻗고, 상기 분기점에 연결되어 있으며, 이때 각각의 동축 케이블(49)의 외부 도체(49a)는 슬롯(43, 43')의 한 측에 갈바니 전기로 연결되어 있으며, 그리고 상기 슬롯(43, 43')을 브리징 하는 내부 도체(49b)는 동일한 슬롯(43, 43')의 마주 놓인 측에 갈바니 전기로 연결된 것을 특징으로 하는,
    광대역의 전방향 안테나.
30. 제 1 항에 있어서,
    다수의 비발디 안테나 혹은 비발디와 유사한 안테나(25)가 하나의 평면에, 또는 균형 면(5)에 대하여 평행한 하나의 수평 평면에 배치된 것을 특징으로 하는,
    광대역의 전방향 안테나.
31. 제 1 항에 있어서,
    상기 공급 장치(111)가 마이크로 스트립-공급 구조물의 형태로 형성된 방사선 커플링-장치로 이루어지고, 이때 상응하는 공급 라인(35)들은 하나의 분기점(37)으로부터 출발해서 상기 공급 라인들이 단극 형태 방사 소자(1, 1a)의 방사 소자 케이싱(11a) 내에 있는 관련 슬롯(43, 43') 바로 가까이에서 상기 슬롯(43, 43')을 가로지르면서 통과하도록 배치된 것을 특징으로 하는,
    광대역의 전방향 안테나.

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