KR101898634B1

KR101898634B1 - Orthogonal polarization dual antenna device

Info

Publication number: KR101898634B1
Application number: KR1020170136931A
Authority: KR
Inventors: 유지상; 이경민; 최승호; 김문일
Original assignee: 국방과학연구소
Priority date: 2017-10-20
Filing date: 2017-10-20
Publication date: 2018-09-13

Abstract

The present invention provides a technique for reducing coupling loss while reducing a separation distance between two antennas without an additional circuit configuration preventing the coupling loss. According to an embodiment of the present invention, an orthogonal polarization dual antenna device comprises a structure including a first substrate and a second substrate parallel to each other and a third substrate and a fourth substrate parallel to each other, wherein the first substrate is located to be perpendicular to the third substrate and the fourth substrate and the second substrate is located to be perpendicular to the third substrate and the fourth substrate; a first antenna located in a first direction vertically connecting the first substrate and the second substrate; and a second antenna located in a second direction vertically connecting the third substrate and the fourth substrate.

Description

&Lt; Desc / Clms Page number 1 > ORTHOGONAL POLARIZATION DUAL ANTENNA DEVICE <

본 발명은 직교 편파 이중 안테나 장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 이중 안테나 사이에서 발생하는 결합 손실(coupling loss)을 최소화하는 구조를 갖는 직교 편파 이중 안테나 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an orthogonal polarization dual antenna device, and more particularly, to an orthogonal polarization dual antenna device having a structure that minimizes coupling loss occurring between dual antennas.

동일 주파수에서 동작하는 두 안테나가 근접한 거리에서 동작하게 되면, 하나의 안테나에서 송신되는 신호가 다른 안테나로 수신되는 간섭 현상인 결합 손실이 발생하여 안테나의 성능이 저하된다. 이러한 이유로 두 개의 안테나를 동일 주파수에서 사용하기 위해서는 두 안테나 간 간섭이 발생하지 않도록 서로 일정 거리 이상 이격되도록 간격을 확보하여 결합 손실의 발생을 방지할 수 있다. When two antennas operating at the same frequency operate at close distances, coupling loss, which is an interference phenomenon in which a signal transmitted from one antenna is received by another antenna, is generated and the performance of the antenna is deteriorated. For this reason, in order to use two antennas at the same frequency, it is possible to prevent the occurrence of coupling loss by securing a gap so as to be spaced apart by a certain distance from each other so that interference does not occur between the two antennas.

도 1은 2.4㎓의 동작 주파수에서 평행하는 두 안테나 사이의 거리에 따라 결합 손실이 발생하는 정도를 측정한 결과이다. 도 1을 참조하면, 2.4㎓의 동작 주파수에서 두 안테나 간에 발생하는 결합 손실이 -10dB 이하가 되려면 두 안테나 간의 거리가 적어도 30mm 이상의 이격 거리가 확보되어야 한다는 것을 확인할 수 있다. FIG. 1 shows the result of measuring the degree of coupling loss according to the distance between two parallel antennas at an operating frequency of 2.4 GHz. Referring to FIG. 1, it can be seen that a separation distance of at least 30 mm should be ensured between two antennas in order for coupling loss occurring between two antennas to be less than -10 dB at an operating frequency of 2.4 GHz.

이와 같이, 이중 안테나를 사용하는 경우 결합 손실을 감소시키기 위해 요구되는 이격 거리는 안테나의 소형화를 방해하는 요소가 된다. As described above, in the case of using a dual antenna, the spacing required to reduce the coupling loss is an obstacle to miniaturization of the antenna.

본 발명의 실시예에서 해결하고자 하는 과제는 결합 손실을 방지하는 추가적인 회로 구성 없이도 두 안테나 간의 이격 거리를 감소시키면서 결합 손실이 적게 발생하도록 하는 기술을 제공하는 것이다. A problem to be solved by the embodiments of the present invention is to provide a technique for reducing coupling loss while reducing a separation distance between two antennas without additional circuitry for preventing coupling loss.

또한 특정 주파수를 달성하기 위해 안테나의 길이가 길어지더라도 크기의 소형화를 유지하면서 결합 손실을 최소화시킬 수 있는 기술을 제공하고자 한다. In order to achieve a specific frequency, a technique for minimizing the coupling loss while maintaining the miniaturization of the antenna even if the length of the antenna is long is provided.

다만, 본 발명의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 기술적 과제가 도출될 수 있다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed.

본 발명의 일 실시예에 따른 직교 편파 안테나 장치는 서로 평행하는 제1 기판 및 제2 기판, 서로 평행하는 제3 기판 및 제4 기판을 포함하고, 상기 제1 기판은 상기 제3 기판 및 상기 제4 기판에 수직으로 배치되고 상기 제2 기판은 상기 제3 기판 및 상기 제4 기판에 수직으로 배치되는 구조체, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 수직으로 연결하는 제1 방향으로 배치되는 제1 안테나 및 상기 제3 기판 및 상기 제4 기판을 수직으로 연결하는 제2 방향으로 배치되는 제2 안테나를 포함하되, 상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나는 서로 접촉하지 않는다. The orthogonal polarized wave antenna apparatus according to an embodiment of the present invention includes a first substrate and a second substrate which are parallel to each other, a third substrate and a fourth substrate which are parallel to each other, A second substrate disposed perpendicularly to the fourth substrate, the second substrate disposed perpendicularly to the third substrate and the fourth substrate, a first substrate arranged in a first direction vertically connecting the first substrate and the second substrate, And a second antenna disposed in a second direction perpendicularly connecting the third substrate and the fourth substrate, wherein the first antenna and the second antenna are not in contact with each other.

이때 상기 제1 안테나의 길이가 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판간의 거리보다 긴 경우, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판간의 거리를 넘어서는 상기 제1 안테나의 부분은 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 상에 패터닝되고, 상기 제2 안테나의 길이가 상기 제3 기판 및 상기 제4 기판간의 거리보다 긴 경우, 상기 제3 기판 및 상기 제4 기판간의 거리를 넘어서는 상기 제2 안테나의 부분은 상기 제3 기판 및 상기 제4 기판 상에 패터닝될 수 있다. Wherein when the length of the first antenna is longer than the distance between the first substrate and the second substrate, the portion of the first antenna that is longer than the distance between the first substrate and the second substrate, 2, the portion of the second antenna exceeding the distance between the third substrate and the fourth substrate, when the length of the second antenna is longer than the distance between the third substrate and the fourth substrate, The third substrate, and the fourth substrate.

또한 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 상에 패터닝된 상기 제1 안테나의 부분은 굴곡형 구조를 가지며, 상기 제3 기판 및 상기 제4 기판 상에 패터닝된 상기 제2 안테나의 부분은 나선형 구조를 가질 수 있다. The portion of the first antenna patterned on the first substrate and the second substrate has a curved structure and the portion of the second antenna patterned on the third substrate and the fourth substrate has a helical structure Lt; / RTI >

더하여 상기 제1 기판 내지 상기 제4 기판은 유전체로 구성되고, 상기 제1 기판에서 상기 제1 안테나의 부분이 패터닝된 면의 이면의 적어도 일부에 배치되는 제1 접지층 및 상기 제3 기판에서 상기 제2 안테나의 부분이 패터닝된 면의 이면의 적어도 일부에 배치되는 제2 접지층을 더 포함할 수 있다. Wherein the first substrate to the fourth substrate are made of a dielectric material, a first ground layer disposed on at least a part of a rear surface of a portion of the first substrate on which the first antenna is patterned, and a second ground layer disposed on the third substrate, And a second ground layer in which a portion of the second antenna is disposed on at least a part of the rear surface of the patterned surface.

본 발명의 일 실시예에 따른 직교 편파 안테나 장치는 제1 기판 내지 제6 기판이 육면체 형태를 이루는 구조체-상기 제1 기판 및 상기 제2 기판은 서로 평행하고, 상기 제3 기판 및 상기 제4 기판은 서로 평행하고, 상기 제5 기판 및 상기 제6 기판은 서로 평행함-, 상기 제1 기판 상에 제1 방향으로 패터닝된 제1 안테나 및 상기 제2 기판 상에 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 패터닝된 제2 안테나를 포함할 수 있다. In the orthogonal polarized wave antenna apparatus according to an embodiment of the present invention, the first substrate to the sixth substrate are in the form of a hexahedron, the first substrate and the second substrate are parallel to each other, and the third substrate and the fourth substrate Wherein the first substrate and the second substrate are parallel to each other, the fifth substrate and the sixth substrate are parallel to each other, a first antenna patterned on the first substrate in a first direction, and a second antenna on the second substrate, And a second antenna patterned in two directions.

이때 상기 제1 안테나의 길이가 상기 제1 기판을 벗어나는 경우, 상기 제1 기판의 벗어나는 상기 제1 안테나의 부분은 상기 제3 기판 및 상기 제4 기판 상에 패터닝되고, 상기 제2 안테나의 길이가 상기 제2 기판을 벗어나는 경우, 상기 제2 기판을 벗어나는 상기 제2 안테나의 부분은 상기 제5 기판 및 상기 제6 기판 상에 패터닝될 수 있다. In this case, when the length of the first antenna deviates from the first substrate, a portion of the first antenna deviating from the first substrate is patterned on the third substrate and the fourth substrate, and the length of the second antenna is When leaving the second substrate, portions of the second antenna deviating from the second substrate may be patterned on the fifth substrate and the sixth substrate.

또한 상기 제3 기판 및 상기 제4 기판 상에 패터닝된 상기 제1 안테나의 부분은 굴곡형 구조를 가지며, 상기 제5 기판 및 상기 제6 기판 상에 패터닝된 상기 제2 안테나의 부분은 나선형 구조를 가질 수 있다. Wherein portions of the first antenna patterned on the third substrate and the fourth substrate have a curved structure and portions of the second antenna patterned on the fifth substrate and the sixth substrate have a helical structure Lt; / RTI >

더하여 상기 제1 기판 내지 상기 제6 기판은 유전체로 구성되고, 상기 제3 기판에서 상기 제1 안테나의 부분이 패터닝된 면의 이면의 적어도 일부에 배치되는 제1 접지층 및 상기 제5 기판에서 상기 제2 안테나의 부분이 패터닝된 면의 이면의 적어도 일부에 배치되는 제2 접지층을 더 포함할 수 있다. Wherein the first substrate to the sixth substrate are made of a dielectric material, a first ground layer disposed on at least a part of the rear surface of the surface of the third substrate on which the portion of the first antenna is patterned, And a second ground layer in which a portion of the second antenna is disposed on at least a part of the rear surface of the patterned surface.

본 발명의 실시예에 따르면, 두 안테나의 방향을 수직으로 배치하여 결합 손실이 적게 발생하는 직교 편파를 발생시킴으로써 두 안테나 간의 이격 거리를 감소시킬 수 있다. According to the embodiment of the present invention, the separation distance between the two antennas can be reduced by generating orthogonal polarized waves in which the coupling loss is reduced by arranging the directions of the two antennas vertically.

또한 특정 주파수를 달성하기 위해 안테나의 길이가 길어지더라도 안테나가 구조체의 크기 내에서 패터닝 되도록 설계함으로써 크기의 소형화를 유지할 수 있다. In addition, even if the length of the antenna is increased to achieve a specific frequency, the size of the antenna can be reduced by designing the antenna to be patterned within the size of the structure.

더불어 두 안테나가 수직 방향을 이루는 부분 이외의 부분이 각 안테나 별로 다른 구조를 갖도록 하여 각 안테나의 방사 패턴이 겹치지 않도록 함으로써 두 안테나 간의 결합 손실을 최소화 할 수 있다. In addition, the portions other than the portions in which the two antennas are vertically oriented have different structures for the respective antennas, so that the radiation patterns of the respective antennas do not overlap, thereby minimizing the coupling loss between the two antennas.

도 1은 2.4㎓의 동작 주파수에서 평행하는 두 안테나 사이의 거리에 따라 결합 손실이 발생하는 정도를 측정한 결과이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 직교 편파 안테나 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 직교 편파 안테나 장치의 평면도, 정면도 및 좌측면도이다.
도 4는 접지층의 유무에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나에서의 반사 계수를 측정한 결과이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 직교 편파 안테나 장치를 구성하는 각 안테나의 방사 성능과 두 안테나 사이의 결합 손실을 측정한 결과이다.
도 6은 동일한 동작 주파수에서 동일한 결합 손실 수치를 갖는 경우 기존 이중 안테나와 본 발명의 일 실시예에 따른 직교 편파 안테나 장치의 크기를 비교한 예시도이다.
도 7은 개별 안테나의 방사 패턴과 본 발명의 일 실시예에 따른 직교 편파 안테나 장치의 방사 패턴을 도시한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 직교 편파 안테나 장치가 수신할 수 있는 범위를 도시한 예시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 직교 편파 안테나 장치가 회로에 연결된 모습을 도시하는 예시도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 직교 편파 안테나 장치의 구성도이다.FIG. 1 shows the result of measuring the degree of coupling loss according to the distance between two parallel antennas at an operating frequency of 2.4 GHz.
2 is a configuration diagram of an orthogonal polarized wave antenna apparatus according to a first embodiment of the present invention.
3 is a plan view, a front view and a left side view of an orthogonal polarized wave antenna apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph illustrating the results of measurement of reflection coefficient in an antenna according to an exemplary embodiment of the present invention, with or without a ground layer.
5 is a graph illustrating a measurement result of the radiation performance of the respective antennas of the orthogonal polarized wave antenna apparatus and the coupling loss between the two antennas according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an exemplary view comparing sizes of an existing dual antenna and an orthogonal polarized wave antenna device according to an embodiment of the present invention, when the same coupling loss value is obtained at the same operating frequency.
7 is an exemplary view showing a radiation pattern of an individual antenna and a radiation pattern of an orthogonal polarized wave antenna apparatus according to an embodiment of the present invention.
8 is an exemplary diagram showing a range that the orthogonal polarized wave antenna apparatus according to the embodiment of the present invention can receive.
FIG. 9 is an exemplary view showing an orthogonal polarized wave antenna device according to an embodiment of the present invention connected to a circuit.
10 is a configuration diagram of an orthogonal polarized wave antenna apparatus according to a second embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징,　그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.　　그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있으며,　단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고,　본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며,　본 발명의 범주는 청구항에　의해 정의될 뿐이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in various forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein, To fully disclose the scope of the invention to a person skilled in the art, and the scope of the invention is only defined by the claims.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어 실제로 필요한 경우 외에는 생략될 것이다.　　그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.　　그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing embodiments of the present invention, a detailed description of well-known functions or constructions will be omitted unless otherwise described in order to describe embodiments of the present invention. The following terms are defined in consideration of the functions in the embodiments of the present invention, which may vary depending on the intention of the user, the intention or the custom of the operator. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

도면에 표시되고 아래에 설명되는 기능 블록들은 가능한 구현의 예들일 뿐이다. 다른 구현들에서는 상세한 설명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 기능 블록들이 사용될 수 있다. 또한 본 발명의 하나 이상의 기능 블록이 개별 블록들로 표시되지만, 본 발명의 기능 블록들 중 하나 이상은 동일 기능을 실행하는 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 구성들의 조합일 수 있다.The functional blocks shown in the drawings and described below are merely examples of possible implementations. In other implementations, other functional blocks may be used without departing from the spirit and scope of the following detailed description. Also, while one or more functional blocks of the present invention are represented as discrete blocks, one or more of the functional blocks of the present invention may be a combination of various hardware and software configurations that perform the same function.

또한 어떤 구성 요소들을 포함한다는 표현은 개방형의 표현으로서 해당 구성 요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성 요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.Also, to the extent that the inclusion of certain elements is merely an indication of the presence of that element as an open-ended expression, it should not be understood as excluding any additional elements.

나아가 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. Further, when a component is referred to as being connected or connected to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it should be understood that there may be other components in between.

또한 '제1, 제2' 등과 같은 표현은 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다. Also, the expressions such as 'first, second', etc. are used only to distinguish a plurality of configurations, and do not limit the order or other features between configurations.

이하에서는 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 설명하도록 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 직교 편파 안테나 장치(100)의 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 직교 편파 안테나 장치(100)의 평면도, 정면도 및 좌측면도이다. 3 is a plan view, a front view, and a left side view of an orthogonal polarized wave antenna apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view showing the configuration of an orthogonal polarized wave antenna apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention. to be.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 직교 편파 안테나 장치(100)는 구조체(101), 제1 안테나(110) 및 제2 안테나(120)를 포함한다. 또한 일 예로서 직교 편파 안테나 장치(100)는 제1 접지층(131), 제2 접지층(132), 제1 안테나 포트(151) 및 제2 안테나 포트(152)를 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, the orthogonal polarized wave antenna apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention includes a structure 101, a first antenna 110, and a second antenna 120. The orthogonal polarization antenna device 100 may further include a first ground layer 131, a second ground layer 132, a first antenna port 151, and a second antenna port 152.

구조체(101)는 제1 기판(101a) 내지 제4 기판(101d)을 포함할 수 있다. 이때 제1 기판(101a) 및 제2 기판(101b)은 서로 평행하고, 제3 기판(101c) 및 제4 기판(101d)은 서로 평행하며, 제1 기판(101a)은 제3 기판(101c) 및 제4 기판(101d)에 수직으로 배치되고, 제2 기판(101b)은 제3 기판(101c) 및 제4 기판(101d)에 수직으로 배치되는 형태를 가질 수 있다. The structure 101 may include a first substrate 101a to a fourth substrate 101d. The first substrate 101a and the second substrate 101b are parallel to each other and the third substrate 101c and the fourth substrate 101d are parallel to each other and the first substrate 101a and the third substrate 101c are parallel to each other, And the fourth substrate 101d and the second substrate 101b may be disposed perpendicularly to the third substrate 101c and the fourth substrate 101d.

제1 안테나(110)는 제1 기판(101a) 및 제2 기판(101b)을 수직으로 연결하는 제1 방향으로 배치되고, 제2 안테나(120)는 제3 기판(101c) 및 제4 기판(101d)을 수직으로 연결하는 제2 방향으로 배치된다. 여기서, 제1 기판(101a) 및 제2 기판(101b)은 제1 안테나(110)가 제1 기판(101a) 및 제2 기판(101b)을 통과할 수 있도록 하는 제1 바이어(via)(111)을 구비할 수 있고, 제3 기판(101c) 및 제4 기판(101d)은 제2 안테나(120)가 제3 기판(101c) 및 제4 기판(101d)을 통과할 수 있도록 하는 제2 바이어(121)를 구비할 수 있다. 한편, 제1 안테나(110) 및 제2 안테나(120)는 서로 접촉하지 않으며, 제1 안테나(110) 및 제2 안테나(120)는 일 예로, 도선 안테나를 사용할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The first antenna 110 is disposed in a first direction perpendicular to the first substrate 101a and the second substrate 101b and the second antenna 120 is disposed in a first direction connecting the third substrate 101c and the fourth substrate 101d in the second direction. The first substrate 101a and the second substrate 101b may include a first via 111 for allowing the first antenna 110 to pass through the first substrate 101a and the second substrate 101b, And the third substrate 101c and the fourth substrate 101d may include a second via 120a for allowing the second antenna 120 to pass through the third substrate 101c and the fourth substrate 101d, (121). The first antenna 110 and the second antenna 120 are not in contact with each other. The first antenna 110 and the second antenna 120 may be, for example, lead antennas, but are not limited thereto.

이때 제1 안테나(110)와 제2 안테나(120)가 향하는 제1 방향과 제2 방향은 도 3의 좌측면도에 도시된 바와 같이 서로 직교하기 때문에 두 안테나(110, 120)는 직교 편파를 발생시킨다. 따라서 편파가 직교인 두 안테나(110, 120) 사이에는 신호의 송수신이 적게 발생하기 때문에 두 안테나(110, 120) 간의 결합 손실(coupling loss)이 적게 발생한다. Since the first direction and the second direction of the first antenna 110 and the second antenna 120 are orthogonal to each other as shown in a left side view of FIG. 3, the two antennas 110 and 120 generate orthogonal polarizations . Therefore, since transmission and reception of signals are less generated between the two antennas 110 and 120 having polarization orthogonality, a coupling loss between the two antennas 110 and 120 is small.

한편, 안테나의 길이는 안테나가 발생시킬 수 있는 신호의 주파수 대역과 반비례한다. 따라서 낮은 주파수 대역의 신호를 발생시키려면 안테나의 길이가 길어지게 된다. On the other hand, the length of the antenna is inversely proportional to the frequency band of the signal that can be generated by the antenna. Therefore, in order to generate a signal of a low frequency band, the length of the antenna becomes long.

이때 특정 주파수를 달성하기 위해 제1 안테나(110)의 길이가 제1 기판(101a) 및 제2 기판(101b) 간의 거리보다 길어지는 경우, 제1 기판(101a) 및 제2 기판(101b) 간의 거리를 넘어서는 제1 안테나(110)의 부분은 제1 기판(101a) 및 제2 기판(101b) 상에 패터닝될 수 있다. 마찬가지로, 제2 안테나(120)의 길이가 제3 기판(101c) 및 제4 기판(101d)간의 거리보다 길어지는 경우, 제3 기판(101c) 및 제4 기판(101d)간의 거리를 넘어서는 제2 안테나(120)의 부분은 제3 기판(101c) 및 제4 기판(101d) 상에 패터닝될 수 있다. When the length of the first antenna 110 is longer than the distance between the first substrate 101a and the second substrate 101b in order to achieve a specific frequency, the distance between the first substrate 101a and the second substrate 101b A portion of the first antenna 110 beyond the distance may be patterned on the first substrate 101a and the second substrate 101b. Similarly, when the length of the second antenna 120 is longer than the distance between the third substrate 101c and the fourth substrate 101d, the distance between the third substrate 101c and the fourth substrate 101d is longer than the distance between the third substrate 101c and the fourth substrate 101d. Portions of the antenna 120 may be patterned on the third substrate 101c and the fourth substrate 101d.

이때 제1 안테나(110) 중 제1 기판(101a) 및 제2 기판(101b) 상에 패터닝된 제1 안테나(110)의 부분은 제2 방향으로 배치된 제2 안테나(120)와 직교하는 방향으로 배치되지 않을 수 있기 때문에 결합 손실이 발생할 가능성이 있다. 이때 발생할 수 있는 결합 손실을 방지하기 위해, 도 3의 평면도에 도시된 바와 같이 제1 기판(101a) 및 제2 기판(101b) 상에 패터닝된 제1 안테나(110)의 부분은 굴곡형 구조를 가지게 패터닝할 수 있다. The portions of the first antenna 110 that are patterned on the first substrate 101a and the second substrate 101b of the first antenna 110 are aligned in a direction orthogonal to the second antenna 120 disposed in the second direction There is a possibility that coupling loss may occur. In order to prevent coupling loss that may occur at this time, as shown in the plan view of FIG. 3, a portion of the first antenna 110 patterned on the first substrate 101a and the second substrate 101b has a curved structure Patterning can be carried out.

이때 굴곡형 구조로 패터닝된 제1 안테나(110)의 부분에는 전류가 서로 반대 방향으로 흐르는 부분이 발생하여 자기장이 상쇄되기 때문에 제1 기판(101a) 및 제2 기판(101b) 상에 패터닝된 제1 안테나(110)의 부분에 의해 발생할 수 있는 결합 손실을 방지할 수 있다. At this time, a portion of the first antenna 110 patterned in a bending-like structure flows in a direction opposite to that of the current, so that the magnetic field is canceled. Therefore, the first and second substrates 101a and 101b, 1 antenna 110 can be prevented.

마찬가지로, 제2 안테나(120) 중 제3 기판(101c) 및 제4 기판(101d) 상에 패터닝된 제2 안테나(120)의 부분은 제1 방향으로 배치된 제1 안테나(110)와 직교하는 방향으로 배치되지 않을 수 있기 때문에 결합 손실이 발생할 가능성이 있다. 이때 발생할 수 있는 결합 손실을 방지하기 위해, 도 3의 정면도에 도시된 바와 같이 제3 기판(101c) 및 제4 기판(101d) 상에 패터닝된 제2 안테나(120)의 부분은 나선형 구조를 가지게 패터닝할 수 있다. 이때 나선형 구조로 패터닝된 제2 안테나(120)의 부분에는 전류가 서로 반대 방향으로 흐르는 부분이 발생하여 자기장이 상쇄되기 때문에 제3 기판(101c) 및 제4 기판(101d) 상에 패터닝된 제2 안테나(120)의 부분에 의해 발생할 수 있는 결합 손실을 방지할 수 있다.Similarly, portions of the second antenna 120, which are patterned on the third substrate 101c and the fourth substrate 101d, are orthogonal to the first antenna 110 disposed in the first direction There is a possibility that coupling loss may occur. 3, a portion of the second antenna 120 patterned on the third substrate 101c and the fourth substrate 101d has a helical structure, as shown in the front view of FIG. Patterning can be performed. At this time, portions of the second antenna 120 patterned with the helical structure flow in opposite directions to each other, and thus the magnetic field is canceled. Therefore, the second and third patterns 101a and 101b, which are patterned on the third substrate 101c and the fourth substrate 101d, It is possible to prevent a coupling loss that may be caused by the portion of the antenna 120. [

한편, 도 2 및 도 3의 도면에서는 제1 안테나(110) 및 제2 안테나(120)가 갖는 구조를 다르게 하여 결합 손실을 최소화하기 위해, 제1 기판(101a) 및 제2 기판(101b) 상에 패터닝된 제1 안테나(110)의 부분은 굴곡형 구조를 갖고, 제3 기판(101c) 및 제4 기판(101d) 상에 패터닝된 제2 안테나(120)의 부분은 나선형 구조를 갖는 것으로 설명 및 도시하였지만, 두 안테나(110, 120)가 모두 나선형 구조를 갖거나 굴곡형 구조를 갖도록 배치할 수도 있다. 2 and 3, the first and second antennas 110 and 120 may be formed on the first and second substrates 101a and 101b in order to minimize the coupling loss, The portion of the first antenna 110 patterned on the third substrate 101c and the portion of the second antenna 120 patterned on the fourth substrate 101d have a helical structure The two antennas 110 and 120 may be arranged so as to have a helical structure or a bent structure.

위와 같이, 기판의 길이를 넘어서는 안테나(110, 120)의 부분을 구조체(101) 상에 패터닝 하는 구조에 따라, 특정 대역의 주파수를 발생시키기 위해 안테나(110, 120)의 길이가 길어져도 제1 기판(101a) 내지 제4 기판(101d)의 길이를 증가시킬 필요가 없이 구조체(101)의 크기를 유지할 수 있으므로 직교 편파 안테나 장치(100)의 소형화를 달성할 수 있다.According to the structure of patterning the portions of the antennas 110 and 120 over the length of the substrate as described above on the structure 101, even if the lengths of the antennas 110 and 120 are long to generate a specific frequency band, It is possible to maintain the size of the structure 101 without increasing the length of the substrate 101a to the fourth substrate 101d, thereby achieving downsizing of the orthogonal polarized wave antenna device 100. [

한편, 일 실시예에 따른 직교 편파 안테나 장치(100)의 제1 기판(101a) 내지 제4 기판(101d)은 유전체로 구성될 수 있다. 이때 제1 접지층(131)은 제1 안테나(110)가 패터닝된 제1 기판(101a)의 면의 반대면인 이면의 영역에서 적어도 일부 영역에 배치되고, 제2 접지층(132)은 제2 안테나(120)가 패터닝된 제3 기판(101c)의 면의 반대면인 이면의 영역에서 적어도 일부 영역에 배치됨으로써 안테나(110, 120) 간의 결합 손실을 감소시킬 수 있다. Meanwhile, the first substrate 101a to the fourth substrate 101d of the orthogonal polarized wave antenna device 100 according to one embodiment may be formed of a dielectric. The first ground layer 131 is disposed on at least a portion of the back surface of the first substrate 101a opposite to the surface of the first substrate 101a on which the first antenna 110 is patterned, The coupling loss between the antennas 110 and 120 can be reduced by disposing the first and second antennas 120 in at least a part of the area on the rear surface opposite to the surface of the patterned third substrate 101c.

예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 제1 기판(101a)의 내부면에 제1 접지층(131)을 배치하고 제1 기판(101a)의 외부면에 제1 안테나(110)를 배치할 수 있다. 또한 이와 반대의 순서로, 제3 기판(101c)의 내부면에 제2 안테나(120)를 배치하고, 제3 기판(101c)의 외부면에 제2 접지층(132)을 배치할 수도 있다. 한편, 도 2에서는 결합 손실을 최소화하기 위해 제1 안테나(110) 및 제2 안테나(120)가 접지층 및 기판과 갖는 배열의 순서가 서로 반대되는 것으로 설명 및 도시하였지만, 제1 안테나(110)-제1 기판(101a)-제1 접지층(131)의 배열과 제2 안테나(120)- 제2 기판(101c)-제2 접지층(132)의 배열을 같은 순서로 배치할 수도 있다.For example, as shown in FIG. 2, a first ground layer 131 is disposed on an inner surface of a first substrate 101a and a first antenna 110 is disposed on an outer surface of a first substrate 101a . Alternatively, the second antenna 120 may be disposed on the inner surface of the third substrate 101c, and the second ground layer 132 may be disposed on the outer surface of the third substrate 101c. Although the first antenna 110 and the second antenna 120 have been described and shown in FIG. 2 as being opposite in arrangement order with respect to the ground layer and the substrate in order to minimize the coupling loss, The arrangement of the first substrate 101a-the first ground layer 131 and the arrangement of the second antenna 120-the second substrate 101c-the second ground layer 132 may be arranged in the same order.

도 4는 접지층(131, 132)의 유무에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나에서의 반사 계수를 측정한 결과이다. 4 is a graph illustrating the results of measurement of the reflection coefficient of the antenna according to an exemplary embodiment of the present invention depending on whether or not the ground layers 131 and 132 exist.

도 4를 참조하면, 안테나(110, 120)에 접지층(131, 132)이 없는 경우 거의 모든 주파수 대역에서 반사 계수가 0 dB 에 가까워 안테나가 제대로 동작하기 어려운 상태임을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 4, when the antennas 110 and 120 are not provided with the ground layers 131 and 132, the reflection coefficient is close to 0 dB in almost all frequency bands, indicating that the antenna is difficult to operate properly.

이와 같이, 안테나(110, 120)에 접지층(131, 132)이 존재하지 않는 경우에는 거의 모든 주파수 대역에서 반사 계수가 0 dB 로서 안테나의 성능이 크게 저하되기 때문에 일반적으로 안테나에 접지층을 구비한 채로 안테나를 사용한다. 한편, 본 발명의 일 실시예에서는 안테나(110, 120)의 너비 정도에 해당하는 소형의 접지층(131, 132)을 안테나에 구비하여 소형화를 이루면서 안테나(110, 120)의 반사 계수를 대폭 감소시킬 수 있다. In the case where the ground layers 131 and 132 do not exist in the antennas 110 and 120, the reflection coefficient is 0 dB in almost all the frequency bands and the performance of the antenna is largely degraded. Use the antenna as it is. Meanwhile, in an embodiment of the present invention, the small-sized grounding layers 131 and 132 corresponding to the widths of the antennas 110 and 120 are provided in the antenna to reduce the reflection coefficient of the antennas 110 and 120 .

가령, 도 4에 도시된 바와 같이, 안테나(110, 120)에 안테나의 너비 길이의 접지층(131, 132)이 있는 경우 2.3 Ghz~2.7 Ghz의 동작 주파수에서 반사 계수가 -5dB 이하로 측정되는 부분이 존재하며, 이에 따라 2.3 Ghz~2.7 Ghz의 주파수에서 접지층(131, 132)의 소형화를 달성한 채로 안테나(110, 120)를 사용할 수 있다는 것을 확인할 수 있다. 4, when the antennas 110 and 120 are provided with the ground layers 131 and 132 having the width of the antenna, the reflection coefficient is measured to be -5 dB or less at an operating frequency of 2.3 GHz to 2.7 GHz It can be seen that the antennas 110 and 120 can be used while achieving miniaturization of the ground layers 131 and 132 at a frequency of 2.3 GHz to 2.7 GHz.

제1 안테나 포트(151)는 제1 안테나(110)를 외부 회로(200)와 연결시키는 연결 포트이며, 제2 안테나 포트(152)는 제2 안테나(120)를 외부 회로(200)와 연결시키는 연결 포트이다. 제1 안테나 포트(151) 및 제2 안테나 포트(152)는 케이블(160)을 통해 외부 회로(200)와 연결할 수 있게 한다. The first antenna port 151 is a connection port for connecting the first antenna 110 to the external circuit 200 and the second antenna port 152 is a connection port for connecting the second antenna 120 to the external circuit 200 It is a connection port. The first antenna port 151 and the second antenna port 152 can be connected to the external circuit 200 through the cable 160.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 직교 편파 안테나 장치(100)의 각 안테나(110, 120)의 방사 성능과 두 안테나(110, 120) 사이의 결합 손실을 측정한 결과이다.5 is a graph illustrating a measurement result of the radiation performance of each of the antennas 110 and 120 and the coupling loss between the two antennas 110 and 120 of the orthogonal polarized antenna device 100 according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 S 파라미터(S-parameter)는 단일 안테나 간 방사 성능 및 두 안테나 간 간섭 정도를 측정하는 수치로서, S11은 제1 안테나(110)가 송신하는 신호를 제1 안테나(110)가 수신하는 정도(입력단 반사 계수), S12은 제1 안테나(110)가 송신하는 신호를 제2 안테나(120)가 수신하는 정도(순방향 결합 손실), S21은 제2 안테나(120)가 송신하는 신호를 제1 안테나(110)가 수신하는 정도(역방향 결합 손실), S22은 제2 안테나(120)가 송신하는 신호를 제2 안테나(120)가 수신하는 정도(출력단 반사 계수)를 나타낸다. 5 is a numerical value for measuring the radiation performance between a single antenna and the degree of interference between two antennas. In S11, a signal transmitted by the first antenna 110 is transmitted to the first antenna 110 S12 is the degree of reception of the signal transmitted by the first antenna 110 by the second antenna 120 (forward coupling loss), S21 is the signal transmitted by the second antenna 120 (Reverse coupling loss) of the first antenna 110, and S22 represents the degree to which the second antenna 120 receives the signal transmitted by the second antenna 120 (output reflection coefficient).

도 5의 실험은 제1 기판(101a) 내지 제4 기판(101d)의 가로, 세로 길이를 각각 13mm로 제작하고, 제1 안테나(110) 및 제2 안테나(120)의 길이가 각각 38mm일 때의 결합 손실을 측정한 결과이다. 도 5를 참조하면, 2.4 Ghz 의 동작 주파수일 때 S11, 22의 측정치에 따른 반사 계수가 약 -3dB로 발생하고, S12, S21의 측정치에 따른 결합 손실이 약 -12dB 정도 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 한편, 본 발명의 실시예와 결합 손실 조건을 달성하기 위한 기존의 이중 안테나의 크기는 다음 도 6과 같았다. 5, the lengths of the first substrate 101a to the fourth substrate 101d are 13 mm, and when the lengths of the first antenna 110 and the second antenna 120 are 38 mm, respectively, The results are shown in Fig. Referring to FIG. 5, it can be seen that a reflection coefficient according to the measured values of S11 and 22 occurs at about -3 dB at an operating frequency of 2.4 GHz, and a coupling loss of about -12 dB occurs according to the measured values of S12 and S21 . Meanwhile, the size of a conventional dual antenna for achieving the embodiment of the present invention and the coupling loss condition is as shown in FIG. 6.

도 6은 동일한 동작 주파수에서 동일한 결합 손실 수치를 갖는 경우 기존 이중 안테나와 본 발명의 일 실시예에 따른 직교 편파 안테나 장치(100)의 크기를 비교한 예시도이다. 6 is an exemplary view comparing sizes of a conventional dual antenna and an orthogonal polarized wave antenna apparatus 100 according to an embodiment of the present invention when they have the same coupling loss value at the same operating frequency.

도 6을 참조하면, 기존의 이중 안테나의 경우 2.4 Ghz의 주파수를 발생시키기 위해서 38mm의 길이가 필요하며, -3dB 이하의 결합 손실을 발생시키기 위해서는 35mm의 이격 거리가 필요하였다. 이에 비하여, 본 발명의 일 실시예는 가로, 세로, 높이 13mm x 13mm x 13mm의 크기로 같은 손실 결합을 발생시키면서 2.4Ghz의 주파수를 발생시킬 수 있으므로, 기존의 이중 안테나에 비하여 두 안테나(110, 120) 간의 이격 거리를 감소시키면서 결합 손실이 적게 발생하도록 할 수 있다.Referring to FIG. 6, a conventional double antenna requires a length of 38 mm to generate a frequency of 2.4 GHz, and a separation distance of 35 mm is required to generate a coupling loss of -3 dB or less. In contrast, according to an embodiment of the present invention, a frequency of 2.4 GHz can be generated while generating the same loss coupling with a size of 13 mm x 13 mm x 13 mm in height, height, height, 120 can be reduced while reducing the coupling loss.

도 7은 개별 안테나의 방사 패턴과 본 발명의 일 실시예에 따른 직교 편파 안테나 장치(100)의 방사 패턴을 도시한 예시도이다. 도 7을 참조하면, 제1 안테나(110)의 방사 패턴과 제2 안테나(120)의 방사 패턴은 직교하므로 서로 직표 편파를 발생시켜 결합 손실을 최소화시킬 수 있음을 확인할 수 있다. 7 is an exemplary view showing a radiation pattern of an individual antenna and a radiation pattern of the orthogonal polarized wave antenna apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, it can be seen that the radiation pattern of the first antenna 110 and the radiation pattern of the second antenna 120 are orthogonal to each other, so that the coupling loss can be minimized by generating a circular polarization.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 직교 편파 안테나 장치(100)가 수신할 수 있는 범위를 도시한 예시도이다. 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 직교 편파 안테나 장치(100)는 서로 수직 방향으로 배치되어 거의 모든 방향으로 입사되는 신호를 수신할 수 있다는 효과가 있다. FIG. 8 is an exemplary diagram showing a range that can be received by the orthogonal polarized antenna device 100 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, the orthogonal polarized wave antenna device 100 according to an embodiment of the present invention is vertically arranged to receive signals incident in almost all directions.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 직교 편파 안테나 장치(100)가 회로(200)에 연결된 모습을 도시하는 예시도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 직교 편파 안테나 장치(100)는 안테나를 사용하는 회로(200)와 케이블(160)을 통해 연결되어 사용될 수 있다. FIG. 9 is an exemplary view showing a state in which an orthogonal polarized wave antenna device 100 according to an embodiment of the present invention is connected to a circuit 200. FIG. As shown in FIG. 9, the orthogonal polarized wave antenna apparatus 100 according to an embodiment of the present invention can be connected to a circuit 200 using an antenna through a cable 160.

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 직교 편파 안테나 장치(100)의 구성도이다. 도 10을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 직교 편파 안테나 장치(100)는 구조체(101), 제1 안테나(110) 및 제2 안테나(120)를 포함한다. 또한 일 예로서 직교 편파 안테나 장치(100)는 제1 접지층(131), 제2 접지층(132), 제1 안테나 포트(151) 및 제2 안테나 포트(152)를 더 포함할 수 있다. 10 is a configuration diagram of an orthogonal polarized wave antenna apparatus 100 according to a second embodiment of the present invention. 10, an orthogonal polarized wave antenna apparatus 100 according to a second embodiment of the present invention includes a structure 101, a first antenna 110, and a second antenna 120. As shown in FIG. The orthogonal polarization antenna device 100 may further include a first ground layer 131, a second ground layer 132, a first antenna port 151, and a second antenna port 152.

구조체(101)는 육면체 형태를 이루는 제1 기판(101a) 내지 제6 기판(101f)을 포함할 수 있다. 이때 제1 기판(101a) 및 제2 기판(101b)은 서로 평행하고, 제3 기판(101c) 및 제4 기판(101d)은 서로 평행하며, 제5 기판(101e) 및 제6 기판(101f)은 서로 평행한다. The structure 101 may include a first substrate 101a to a sixth substrate 101f having a hexahedron shape. The first substrate 101a and the second substrate 101b are parallel to each other and the third substrate 101c and the fourth substrate 101d are parallel to each other and the fifth substrate 101e and the sixth substrate 101f are parallel to each other. Are parallel to each other.

제1 안테나(110)는 제1 기판(101a)에 제1 방향으로 패터닝될 수 있고, 제2 안테나(120)는 제2 기판(101b)에 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 패터닝될 수 있다. 이에 따라, 제1 안테나(110)와 제2 안테나(120)가 향하는 방향은 서로 직교하기 때문에 두 안테나(110, 120)는 직교 편파를 발생시킨다. 따라서 편파가 직교인 두 안테나(110, 120) 사이에는 신호의 송수신이 적게 발생하기 때문에 두 안테나(110, 120) 간의 결합 손실을 방지할 수 있다. The first antenna 110 may be patterned in a first direction on the first substrate 101a and the second antenna 120 may be patterned in a second direction perpendicular to the first direction on the second substrate 101b. have. Accordingly, the directions of the first antenna 110 and the second antenna 120 are orthogonal to each other, so that the two antennas 110 and 120 generate orthogonal polarization. Therefore, since transmission and reception of signals are less generated between the two antennas 110 and 120 having polarization orthogonality, coupling loss between the two antennas 110 and 120 can be prevented.

따라서 특정 주파수를 달성하기 위해 제1 안테나(110) 및 제2 안테나(120)의 길이가 제1 기판(101a) 내지 제6 기판(101f)의 길이보다 길어지는 경우, 제1 안테나(110)의 부분 중 제1 기판(101a)을 벗어나는 부분은 제3 기판(101c) 및 제4 기판(101d)을 상에 패터닝되고, 제2 안테나(120)의 부분 중 제2 기판(101b)을 벗어나는 부분은 제5 기판(101e) 및 제6 기판(101f) 상에 패터닝될 수 있다. When the lengths of the first antenna 110 and the second antenna 120 are longer than the lengths of the first substrate 101a to the sixth substrate 101f in order to achieve a specific frequency, The portion of the portion of the second antenna 120 that deviates from the first substrate 101a is patterned on the third substrate 101c and the fourth substrate 101d and the portion of the portion of the second antenna 120 that exits the second substrate 101b And may be patterned on the fifth substrate 101e and the sixth substrate 101f.

또한 제3 기판(101c) 및 제4 기판(101d) 상에 패터닝된 제1 안테나(110)의 부분은 굴곡형 구조 또는 나선형 구조를 가질 수 있으며, 제5 기판(101e) 및 제6 기판(101f) 상에 패터닝된 제2 안테나(120)의 부분은 굴곡형 또는 나선형 구조를 가질 수 있다. The portions of the first antenna 110 patterned on the third substrate 101c and the fourth substrate 101d may have a bent structure or a spiral structure and the fifth substrate 101e and the sixth substrate 101f The portion of the second antenna 120 patterned on the first antenna 120 may have a bent or spiral structure.

이와 같이, 기판의 길이를 넘어서는 안테나(110, 120)의 부분을 구조체(101) 상에 패터닝 하는 구조에 따라, 특정 대역의 주파수를 발생시키기 위해 안테나(110, 120)의 길이가 길어져도 제1 기판(101a) 내지 제6 기판(101f)의 길이를 증가시킬 필요가 없이 구조체(101)의 크기를 유지할 수 있으므로 직교 편파 안테나 장치(100)의 소형화를 달성할 수 있다.According to the structure in which the portions of the antennas 110 and 120 that are longer than the length of the substrate are patterned on the structure 101 as described above, even if the lengths of the antennas 110 and 120 are increased to generate frequencies of a specific band, It is possible to maintain the size of the structure 101 without increasing the length of the substrate 101a to the sixth substrate 101f, thereby achieving miniaturization of the orthogonal polarized antenna device 100. [

더불어 제2 실시예에 따른 직교 편파 안테나 장치(100)의 제1 기판(101a) 내지 제6 기판(101f)은 유전체로 구성될 수 있고, 이때 제1 접지층(131)은 제3 기판(101c)에서 제1 안테나(110)가 패터닝된 면의 반대면인 이면의 영역에서 적어도 일부 영역에 배치되고, 제2 접지층(132)은 제5 기판(101e)에서 제2 안테나(120)가 패터닝된 면의 반대면인 이면의 영역에서 적어도 일부 영역에 배치됨으로써, 결합 손실의 영향을 감소시킬 수 있다. In addition, the first substrate 101a to the sixth substrate 101f of the orthogonal polarized wave antenna device 100 according to the second embodiment may be formed of a dielectric material, and the first ground layer 131 may be formed of a third substrate 101c And the second ground layer 132 is disposed on the fifth substrate 101e in such a manner that the second antenna 120 is patterned in at least a part of the region on the back surface that is the opposite side of the patterned surface, Which is the opposite side of the surface to be bonded, in at least a part of the region, thereby reducing the influence of coupling loss.

한편, 위의 설명에서는 결합 손실을 최소화하기 위해 제1 안테나(110) 및 제2 안테나(120)가 접지층 및 기판과 갖는 배열의 순서를 서로 다르게 한 것으로 설명하였지만, 제1 안테나(110)-제3 기판(101c)-제1 접지층(131)의 배열과 제2 안테나(120)-제5 기판(101e)-제2 접지층(132)의 배열을 같은 순서로도 배치할 수도 있다. In the above description, the first antenna 110 and the second antenna 120 are arranged in a different order with respect to the ground layer and the substrate in order to minimize the coupling loss. However, The arrangement of the third substrate 101c-the first ground layer 131 and the arrangement of the second antenna 120-the fifth substrate 101e-the second ground layer 132 may be arranged in the same order.

이외의 제2 실시예에 대한 설명은 제1 실시예에 대한 설명과 동일하므로 중복된 중복된 설명은 생략한다. Since the description of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, redundant description will be omitted.

상술한 실시예에 따르면, 두 안테나(110, 120)의 방향을 수직으로 배치하여 결합 손실이 적게 발생하는 직교 편파를 발생시킴으로써 두 안테나(110, 120) 간의 이격 거리를 감소시킬 수 있다. According to the above-described embodiment, the separation distance between the two antennas 110 and 120 can be reduced by generating orthogonal polarized waves in which coupling loss is reduced by arranging the directions of the two antennas 110 and 120 vertically.

또한 특정 주파수를 달성하기 위해 안테나(110, 120)의 길이가 길어지더라도 안테나(110, 120)가 구조체(101)의 크기 내에서 패터닝 되도록 설계함으로써 전체 크기의 소형화를 유지할 수 있다. In addition, even if the length of the antennas 110 and 120 is increased to achieve a specific frequency, the antennas 110 and 120 can be designed to be patterned within the size of the structure 101, so that miniaturization of the overall size can be maintained.

더불어 두 안테나(110, 120)가 수직 방향을 이루는 부분 이외의 부분이 각 안테나(110, 120) 별로 다른 구조를 갖도록 하여 각 안테나(110, 120)의 방사 패턴이 겹치지 않도록 함으로써 두 안테나(110, 120) 간의 결합 손실을 최소화 할 수 있다. The portions other than the vertical portions of the two antennas 110 and 120 have different structures for the respective antennas 110 and 120 so that the radiation patterns of the respective antennas 110 and 120 do not overlap, 120 can be minimized.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Thus, those skilled in the art will appreciate that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the embodiments described above are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive. It is intended that the present invention covers the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents. .

100: 직교 편파 안테나 장치
101: 구조체
101a: 제1 기판
101b: 제2 기판
101c: 제3 기판
101d: 제4 기판
101e: 제5 기판
101f: 제6 기판
110: 제1 안테나
111: 제1 바이어
120: 제2 안테나
121: 제2 바이어
131: 제1 접지층
132: 제2 접지층
151: 제1 안테나 포트
152: 제2 안테나 포트
160: 케이블
200: 회로
210: 회로 포트100: orthogonal polarized wave antenna device
101: Structure
101a: a first substrate
101b: a second substrate
101c: Third substrate
101d: fourth substrate
101e: the fifth substrate
101f: the sixth substrate
110: first antenna
111: First Buyer
120: second antenna
121: Second Buyer
131: first ground layer
132: second ground layer
151: first antenna port
152: second antenna port
160: Cable
200: circuit
210: circuit port

Claims

An orthogonal polarized wave antenna apparatus comprising:
A first substrate and a second substrate that are parallel to each other, a third substrate and a fourth substrate that are parallel to each other, wherein the first substrate is vertically disposed on the third substrate and the fourth substrate, A third substrate and a fourth substrate;
A first antenna disposed in a first direction perpendicularly connecting the first substrate and the second substrate; And
And a second antenna disposed in a second direction perpendicularly connecting the third substrate and the fourth substrate,
The first antenna and the second antenna are not in contact with each other,
The portion of the first antenna exceeding the distance between the first substrate and the second substrate may be positioned between the first substrate and the second substrate when the length of the first antenna is greater than the distance between the first substrate and the second substrate, Patterned on a substrate,
The portion of the second antenna exceeding the distance between the third substrate and the fourth substrate may be positioned between the third substrate and the fourth substrate when the length of the second antenna is longer than the distance between the third substrate and the fourth substrate. Patterned on a substrate,
Wherein the first substrate to the fourth substrate are made of a dielectric material,
The orthogonal polarized wave antenna apparatus includes:
A first ground layer disposed on at least a portion of a rear surface of a portion of the first antenna on which the portion of the first antenna is patterned; And
And a second ground layer disposed on at least a portion of the rear surface of the patterned surface of the portion of the second antenna on the third substrate
Orthogonal polarized wave antenna device.

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The method according to claim 1,
Wherein a portion of the first antenna patterned on the first substrate and the second substrate has a curved structure,
The portion of the second antenna patterned on the third substrate and the fourth substrate has a helical structure
Orthogonal polarized wave antenna device.

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An orthogonal polarized wave antenna apparatus comprising:
Wherein the first substrate to the sixth substrate are in the shape of a hexahedron, the first substrate and the second substrate are parallel to each other, the third substrate and the fourth substrate are parallel to each other, and the fifth substrate and the sixth substrate The substrates being parallel to each other;
A first antenna patterned on the first substrate in a first direction; And
And a second antenna patterned on the second substrate in a second direction perpendicular to the first direction,
The portion of the first antenna deviating from the first substrate is patterned on the third substrate and the fourth substrate when the length of the first antenna deviates from the first substrate,
The portion of the second antenna deviating from the second substrate is patterned on the fifth substrate and the sixth substrate when the length of the second antenna deviates from the second substrate,
Wherein the first substrate to the sixth substrate are made of a dielectric material,
The orthogonal polarized wave antenna apparatus includes:
A first ground layer disposed on at least a portion of the back surface of the patterned surface of the portion of the first antenna on the third substrate; And
And a second ground layer disposed on at least a portion of a rear surface of the patterned surface of the portion of the second antenna on the fifth substrate
Orthogonal polarized wave antenna device.

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6. The method of claim 5,
Wherein portions of the first antenna patterned on the third substrate and the fourth substrate have a curved structure,
Wherein the portion of the second antenna patterned on the fifth substrate and the sixth substrate has a helical structure
Orthogonal polarized wave antenna device.

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