KR101982641B1 - 3개의 편극 신호에 대한 안테나 소자 - Google Patents

3개의 편극 신호에 대한 안테나 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR101982641B1
KR101982641B1 KR1020187000874A KR20187000874A KR101982641B1 KR 101982641 B1 KR101982641 B1 KR 101982641B1 KR 1020187000874 A KR1020187000874 A KR 1020187000874A KR 20187000874 A KR20187000874 A KR 20187000874A KR 101982641 B1 KR101982641 B1 KR 101982641B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
dipole
antenna
disposed
monopole
delete delete
Prior art date
Application number
KR1020187000874A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180012855A (ko
Inventor
폴 로버트 왓슨
하림 부타옙
Original Assignee
후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드 filed Critical 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드
Publication of KR20180012855A publication Critical patent/KR20180012855A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101982641B1 publication Critical patent/KR101982641B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
    • H01Q21/26—Turnstile or like antennas comprising arrangements of three or more elongated elements disposed radially and symmetrically in a horizontal plane about a common centre
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/1271—Supports; Mounting means for mounting on windscreens
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/246—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for base stations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/10—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
    • H01Q19/108—Combination of a dipole with a plane reflecting surface
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/062—Two dimensional planar arrays using dipole aerials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/28—Combinations of substantially independent non-interacting antenna units or systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q25/00—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
    • H01Q25/001—Crossed polarisation dual antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • H01Q9/28—Conical, cylindrical, cage, strip, gauze, or like elements having an extended radiating surface; Elements comprising two conical surfaces having collinear axes and adjacent apices and fed by two-conductor transmission lines
    • H01Q9/285—Planar dipole
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/42—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole with folded element, the folded parts being spaced apart a small fraction of the operating wavelength
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

3개의 편극 신호에 대한 안테나 소자
3개의 편극 신호에 대한 안테나 소자 및 그러한 안테나 소자를 동작시키는 방법이 개시된다. 일 실시예에서, 안테나 소자는 제1 편극 방향으로 전자기 신호를 방출 또는 수신하도록 구성된 제1 다이폴 소자, 제2 편극 방향으로 전자기 신호를 방출 또는 수신하도록 구성된 제2 다이폴 소자, 제3 방향으로 전자기 신호를 방출 또는 수신하도록 구성된 모노폴 소자 및 안테나 반사기 소자를 포함한다. 여기서 제1 다이폴 소자, 제2 다이폴 소자 및 모노폴 소자는 안테나 반사기 소자 상에 배열되며, 제1 편극 방향, 제2 편극 방향 및 제3 편극 방향은 모두 상이하다.

Description

3개의 편극 신호에 대한 안테나 소자
삭제
본 발명은 3개의 편극 방향을 갖는 신호에 대한 소형 안테나 소자 및 이러한 안테나 소자를 동작시키는 방법에 관한 것이다.
기지국 안테나는 종종 대도시 지역에 설치된다. 그 결과, 소형 모듈은 심리적으로 만족스럽고(예를 들어, 눈에 잘 띄지 않음), 설치 및 서비스가 용이하기 때문에, 벌크 안테나 모듈보다 소형 안테나 모듈이 선호된다. 많은 기지국 안테나는 안테나 소자의 어레이를 배치하여 예를 들어, 빔형성 등과 같은 진보된 안테나 기능을 달성한다. 따라서, 개별 안테나 소자의 프로파일을 감소시키고 안테나 소자 어레이의 크기(예를 들어, 폭 등)를 감소시키기 위한 기술 및 구조가 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 안테나 소자는 제1 편극 방향으로 전자기 신호를 방출 또는 수신하도록 구성된 제1 다이폴(dipole) 소자, 제2 편극 방향으로 전자기 신호를 방출 또는 수신하도록 구성된 제2 다이폴 소자, 제3 편극 방향으로 전자기 신호를 방출 또는 수신하도록 구성된 모노폴(monople) 소자를 포함한다. 안테나 소자는 또한, 안테나 반사기 소자를 포함하고, 상기 제1 다이폴 소자, 상기 제2 다이폴 소자 및 모노폴 소자는 상기 안테나 반사기 소자 상에 배열되며, 상기 제1 편극 방향, 상기 제2 편극 방향 및 상기 제3 편극 방향은 모두 상이하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전자기 신호를 통신하기 위한 방법은, 모노폴(monopole) 소자가, 제1 편극 방향으로 제1 전자기 신호 구성요소를 수신 또는 방출하는 단계, 제1 다이폴(dipole) 소자가, 제2 편극 방향으로 제2 전자기 신호 구성요소를 수신 또는 방출하는 단계 및 제2 다이폴 소자가, 제3 편극 방향으로 제3 전자기 신호 구성요소를 수신 또는 방출하는 단계를 포함하고, 상기 제1 다이폴 소자, 상기 제2 다이폴 소자 및 상기 모노폴 소자는 안테나 반사기 소자 상에 배열되며, 상기 제1 편극 방향, 상기 제2 편극 방향 및 상기 제3 편극 방향은 모두 상이하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 안테나 소자는 안테나 반사기 소자, 제1 방향으로 상기 안테나 반사기 소자 상에 배치된 모노폴(monopole) 소자, 제2 방향으로 상기 안테나 반사기 소자 상에 배치된 제1 다이폴(dipole) 소자 및 제3 방향으로 상기 안테나 반사기 소자 상에 배치된 제2 다이폴 소자를 포함하고, 상기 제2 방향은 상기 제1 방향에 대해 약 +45o 각도로 배치되고, 상기 제3 방향은 상기 제1 방향에 대해 약 -45o 각도로 배치되며, 상기 모노폴 소자, 상기 제1 다이폴 소자 및 상기 제2 다이폴 소자는 상기 안테나 반사기 소자에 직교하는 중심축을 중심으로 배치된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 안테나 소자와의 사이에서 전자기 신호를 통신하는 방법이 개시된다. 안테나 소자는 안테나 반사기 소자, 제1 방향으로 상기 안테나 반사기 소자 상에 배치된 모노폴 소자, 제2 방향으로 상기 안테나 반사기 소자에 배치된 제1 다이폴 소자 및 제3 방향으로 상기 안테나 반사기 소자 상에 배치된 제2 다이폴 소자를 포함하고, 상기 제2 방향은 상기 제1 방향에 대해 약 +45o 각도로 배치되며, 상기 제3 방향은 상기 제1 방향에 대해 약 -45o 각도로 배치되고, 상기 모노폴 소자, 상기 제1 다이폴 소자 및 상기 제2 다이폴 소자는 상기 안테나 반사기 소자에 직교하는 중심축을 중심으로 배치된다. 상기 방법은, 상기 모노폴 소자가, 제1 전자기 신호 구성요소를 수신 또는 방출하는 단계, 상기 제1 다이폴 소자가, 제2 전자기 신호 구성요소를 수신 또는 방출하는 단계 및 상기 제2 다이폴 소자가, 제3 전자기 신호 구성요소를 수신 또는 방출하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 시스템은 제1 편극 방향으로 전자기 신호를 방출 또는 수신하도록 구성된 제1 다이폴 소자, 제2 편극 방향으로 전자기 신호를 방출 또는 수신하도록 구성된 제2 다이폴 소자, 제3 편극 방향으로 전자기 신호를 방출 또는 수신하도록 구성된 모노폴 소자 및 안테나 반사기 소자를 포함하는 안테나 소자를 포함한다. 여기서, 제1 다이폴 소자, 제2 다이폴 소자 및 모노폴 소자는 안테나 반사기 소자 상에 배열되며, 제1 편극 방향, 제2 편극 방향 및 제3 편극 방향은 모두 상이하다.
본 발명 및 이점을 보다 더 완전하게 이해하기 위해, 첨부 도면과 관련하여 취해진 이하의 설명이 참조된다.
도 1a는 일 실시예에 따른 3개의 직교 편극을 갖는 소형 안테나 소자를 나타낸다.
도 1b는 일 실시예에 따라 소형 안테나 소자가 어떻게 구성되는지를 나타낸다.
도 2a는 일 실시예에 따른 모노폴 안테나 소자의 3차원도를 나타낸다.
도 2b는 일 실시예에 따른 모노폴 소자의 제1 유전체 기판을 나타낸다.
도 2c는 일 실시예에 따른 모노폴 소자의 제2 유전체 기판을 나타낸다.
도 3a는 일 실시예에 따른 다이폴 안테나 소자의 3차원도를 나타낸다.
도 3b는 일 실시예에 따른 다이폴 안테나 소자의 단면도를 나타낸다.
도 3c는 일 실시예에 따른 다이폴 안테나 소자의 단면도를 나타낸다.
도 3d는 일 실시예에 따른 상부 기판의 상세를 나타낸다.
도 3e는 일 실시예에 따른 다이폴 안테나 소자의 평면도를 나타낸다.
도 4a 및 도 4b는 모노폴 소자 및 다이폴 소자의 방사 패턴을 나타낸다.
도 5a 내지 도 5d는 소형 안테나 소자의 전기적 성능의 플롯을 나타낸다.
도 6은 소형 안테나 소자를 동작시키는 방법을 나타낸다.
시스템 운영자는 다중 입력 및 다중 출력(MIMO) 안테나에 대해 점점 더 많은 용량을 요구한다. 이러한 시스템의 용량을 증가시키는 한 가지 방법은 안테나에 3개의 직교 편극 방향을 제공하는 것이다.
실시예는 3개의 직교 편극 방향을 갖는 소형 안테나 소자를 제공한다. 실시예는 3개의 독립 입력 포트를 갖는 안테나 소자를 더 제공한다. 안테나 소자는 3개의 배열된 소자, 예를 들면 2개의 다이폴 소자 및 모노폴 소자를 포함할 수 있다. 제1 다이폴 소자는 모노폴 소자에 대해 45o의 각도로 회전될 수 있으며, 제2 다이폴 소자는 모노폴 소자에 대해 -45o의 각도로 회전될 수 있다. 모노폴 소자 및 전체 소형 안테나 소자는 약 λ/6의 높이로 이루어질 수 있다. 일부 실시예에서, 소형 안테나 소자는 접힌 모노폴과 함께 배열된 교차 다이폴을 포함하고, 여기서 각각의 교차 다이폴은 소형화된 발룬을 포함한다. 다른 실시예에서, 소형 안테나 소자를 동작시키는 방법이 설명된다.
본 발명의 실시예는 MIMO 안테나 소자의 용량을 증가시켜, 이용 가능한 공간을 효율적으로 사용하며, 안테나 소자의 크기를 감소시키는 이점을 포함한다. 추가의 이점은, 그러한 소형 안테나 소자가 임의의 전자기 신호를 검출할 수 있다는 것이다.
도 5a 내지 도 5d와 관련하여 상세히 논의된 바와 같이, 소형 안테나 소자(10)의 성능은 소자(20, 30 및 50)가 서로 멀리 떨어져 위치할 때, 놀랍게 양호하다는 것을 알 수 있다. 이들 3개의 독립 안테나 소자는 중심축(C 축)을 중심으로 거의 완전한 대칭으로 함께 위치된다. 대칭은 3개의 동일 위치에 놓인 소자 사이의 높은 절연을 획득하는 데 중요할 수 있다. 이 구현에서, 그림 5a에서 나타난 바와 같이, 포트-투-포트(port-to-port) 절연은 30 dB보다 우수하며, 도 5b 내지 도 5d에서 나타난 바와 같이, 교차 폴 식별(편극 순도)이 우수하다.
도 1a 내지 도 1b는 3개의 직교 편극(10)을 갖는 소형 안테나 소자를 도시한다. 소형 안테나 소자(10)는 4개의 독립 소자, 2개의 다이폴 소자(20, 30), 모노폴 소자(50) 및 안테나 반사기 소자(60)로 구성된다. 제1 다이폴 소자(20)는 제1 편극 방향으로 전자기 신호를 수신 또는 방출하도록 구성될 수 있고, 제2 다이폴 소자(30)는 제2 편극 방향으로 전자기 신호를 수신 또는 방출하도록 구성될 수 있으며, 모노폴 소자(50)는 제3 편극 방향으로 전자기 신호를 수신 또는 방출하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 다이폴 소자(20)는 +45o 또는 약 +45o 편극 다이폴 소자이고, 다이폴 소자(30)는 -45o 또는 약 -45o 편극 다이폴 소자이며, 모노폴 소자(50)는 수직 편극 모노폴 소자이다. 약 45o는 45o +/- 5% 또는 2%를 의미한다.
일부 실시예에서, 2개의 다이폴 소자(20, 30)는 각각 모노폴 소자(50)의 주 방향(M)에 대해 약 45o 만큼 회전한다. 2개의 편극 다이폴 소자(20, 30)는 서로에 대해 90o 만큼 회전된다. 소형 안테나 소자(10)는 반사기 소자(60)(예를 들어, 안테나 수평 반사기; 지면) 상에 배치된다. 소형 안테나 소자(10)의 높이 h(z 방향에서)는 약 λ/6.5이고, λ는 전자기 신호의 파장이다. 약 λ/6.5는 λ/6.5 +/- 10% 또는 다르게는, λ/6.5 +/- 5%, 또는 λ/6.5 +/- 2%을 의미한다. 소형 안테나 소자(10)의 길이 1(x 방향에서)은 약 λ/2이고, 소형 안테나 소자(10)의 폭 w(y 방향에서)은 약 λ/2이다. 일부 실시예에서, 소형 안테나 소자(10)는 중심축을 중심으로 대칭이다. 약 λ/2는 λ/2 +/- 10%, 또는 다르게는, λ/2 +/- 5%, 또는 λ/2 +/- 2%을 의미한다. 상부 다이폴 프로브의 끝에서 끝까지의 전체 길이는 주파수 대역의 하부 끝 근처에서 대략 λ/2이며, 더 작은, 하부 다이폴 프로브의 끝에서 끝까지의 전체 길이는 일부 실시예에서의 주파수 대역의 상부 끝 근처에서 대략 λ/2이다.
도 1b는 소형 안테나 소자(10)를 형성하기 위해, 다이폴 소자(20, 30) 및 모노폴 소자(50)가 어떻게 배열되는지를 개시한다. 이들 소자(20, 30 및 50)는 공통 안테나 반사기 소자(60) 상에 배치되어, C축인 중심축을 중심으로 위치될 수 있다. C축은 안테나 반사기 소자(60)의 중심점을 통해 인도하고 안테나 반사기 소자(60)에 직교하는 것으로 정의될 수 있다. 이들 소자(20, 30 및 50)는 C축을 중심으로 대칭적으로 배치되도록 배열될 수 있다(도 1a 참조).
모든 다이폴 소자(20, 30) 및 모노폴 소자(50)는 유전체 기판을 포함할 수 있다. 각각의 유전체 기판은 일반적으로 두꺼운 기판 구조가 기술적으로 가능하지만, 일반적으로 약 600 μm보다 얇거나, 또는 약 500 μm보다 얇은 박막 기판이다. 박막 기판은 전도 층을 갖거나 갖지 않는 전기적으로 절연 재료, 예를 들어 유전체 재료를 포함한다. 기판은 라미네이트를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서 박막 기판은 반도체 재료를 포함하지 않는다. 통상적인 박막 기판은 폴리미드 호일, 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 호일, 폴리에틸렌 호일, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 호일 및 고분자 액정(LCP) 호일과 같은 연성 회로 기판 재료일 수 있다. 추가 기판 재료는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 및 퍼플루오로알콕시(PFA) 및 불소화 에틴엘 프로필렌(FEP), Cytop®(비정질 플루오로카본 폴리머) 및 Taconic 사의 HyRelex 재료와 같은 다른 플루오르화 폴리머를 포함한다.
도 2a 내지 도 2c에 개시된 바와 같이, 모노폴 소자(50)는 접힌 모노폴 소자일 수 있다. 접힌 모노폴(50)은 2개의 유전체 기판(51, 52)으로 구성될 수 있다. 기판(51, 52)은 안테나 반사기 소자(60) 상에 배치된다. 기판(51, 52)은 안테나 반사기 소자(60) 상에 교차 또는 X형을 형성하도록 연결될 수 있으며, 서로에 대해 직교하도록 배치될 수 있다. 배치(51, 52)는 중심점 CP를 통해 중심 C축을 중심으로 대칭일 수 있다. 각각의 유전체 기판(51, 52)의 각 측면 또는 날개(516-519)의 길이는 중심점 CP로부터 측정될 때 동일할 수 있다.
도 2b는 제1 주 표면(510) 및 제2 주 표면(511)을 포함하는 유전체 기판(51)을 나타내며, 제2 주 표면(511)은 제1 주 표면(510)에 대향한다. 제1 및 제2 주 표면(510, 511)은 측 표면(521-528)을 통해 연결된다. 측 표면(522)은 안테나 반사기 소자(60)에 기계적으로 연결된다. 기판(51)은 U를 형성할 수 있으며, 일부 실시예에서 수평 측 표면(526)은 수직 측 표면(525, 527)보다 더 길다. 다른 실시예에서, 기판(51)은 V자 형태 또는 다른 유사한 형태와 같은 상이한 형태를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 모노폴(50)은 유전체 기판 없이 금속으로만 제조될 수 있다.
제1 전도 층 패턴(예: 금속 패턴)(535)이 기판(51)의 제1 주 표면(510)에 인쇄될 수 있으며, 제2 전도 층 패턴(예: 금속 패턴)(536)이 기판(511)의 제2 주 표면에 인쇄될 수 있다. 제1 패턴(535)은 에지 플레이팅(예: 측 표면(527, 528) 상에 또는 이들 표면(527, 528) 모두에 배치된 전기적 연결) 또는 관통 비아를 통해, 제2 패턴(536)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이 연결 이외에, 2개의 패턴(535, 536)은 유전체 기판(51)의 기판 재료를 통해 절연되어 있다. 제1 패턴(535)은 기판(51)의 내부 형태를 미러링하는 수직 전도성 선에 의해 제2 패턴(536)에 급전점(537)을 연결하고, 예를 들어 U를 형성한다. 에지 연결 또는 관통 비아를 통해, 제1 패턴(535)에 연결된 제2 패턴(536)은 전도성 선을 측 표면(522)까지 대각선으로 아래로 라우팅한다. 패턴(536)은 U의 상부로부터 측 표면(521/522)에 의해 형성된 코너까지 대각선으로 아래로 라우팅될 수 있다. 패턴(535 및 536)은 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 측 표면(521/522)의 코너에 있는 패턴(536)은 안테나 반사기 소자(60)에 전기적으로 연결될 수 있다. 반대로, 급전점(537)은 안테나 반사기 소자(60)로부터 전기적으로 절연될 수 있다. 기판(51)은 제2 기판(52)이 리세스 내에 배치될 수 있는 리세스를 가질 수 있다.
기판(51)은 약 2λ/5의 길이 및 약 λ/6의 높이(h)로 이루어질 수 있으며, 상기 λ는 전자기 신호의 파장이다. 약 2λ/5는 5λ/5 +/- 10%, 또는 다르게는 2λ/5 +/- 5%, 또는 2λ/5 +/- 2%을 의미한다.
도 2c는 제1 주 표면(540) 및 제2 주 표면(541)을 갖는 기판(52)의 측면도를 나타낸다. 기판(52)은 기판(51)과 동일할 수 있으며, 기판(51)에 대해 설명된 것과 동일한 특징을 포함할 수 있다. 그러나, 기판(52)은 급전점을 전혀 가지지 않을 수 있으며, 따라서 급전점(537)도 없을 수 있다.
도 2a로 돌아가서, 각각의 기판(51, 52)은 2개의 기판(51, 52)이 도 2a에서 나타난 바와 같이, 기계적으로 연결되거나 함께 배치될 수 있도록, 각각의 다른 기판(51, 52)의 폭과 동일한 폭을 갖는 리세스, 홈 또는 슬릿(slit)을 가질 수 있다. 제2 기판(52)의 전도 층 패턴(543, 544)은 지점(539)에서 관통 비아 또는 전기적 솔더 연결을 통해, 기판(51)의 전도 층 패턴(535, 536)에 연결될 수 있다.
도 3a 내지 도 3e는 다이폴 소자(20, 30)의 여러 상이한 도면을 나타낸다. 도 3a 내지 도 3e와 관련하여, 다이폴 소자(30)가 다이폴 소자(20)와 동일하기 때문에, 다이폴 소자(20)만이 설명된다. 그러나, 일부 실시예에서, 다이폴 소자(30)는 다이폴 소자(20)와 비교하여 상이할 수 있다.
도 3a는 다이폴 소자(20)의 3차원 도면을 나타낸다. 다이폴 소자(20)는 3개의 유전체 기판(210, 230, 250)(예를 들어, 회로 기판)을 포함한다. 다이폴 소자(20)는 수직 기판(210), 제1 수평 기판(230) 및 제2 수평 기판(250)을 포함한다. 수직 기판(210)은 안테나 반사기 소자(60)의 평면에 직교하도록 배치될 수 있고, 제1 및 제2 수평 기판(230, 250)은 안테나 반사기 소자(60)와 평행하게 배치될 수 있다. 수직 기판(210)은 안테나 반사기 소자(60) 상에 측 표면으로 배치될 수 있다.
각각의 다이폴 소자(20, 30)는 유전체 기판에 집적된 마이크로 스트립 발룬(balun)을 하부 다이폴 및 상부 다이폴의 다이폴 프로브에 전기적으로 연결되는 것을 포함할 수 있다. 하부 다이폴은 상부 다이폴을 여기시킬 수 있다.
도 3b 및 도 3c를 참조하면, 수직 기판(210)은 제1 주 표면(211), 제2 주 표면(212) 및 제1 주 표면(211)과 제2 주 표면(212)을 연결하는 측 표면(213-216)을 포함한다. 수직 기판(210)은 안테나 반사기 소자(60)가 기판(210)의 측 표면(216)에 기계적으로 연결되도록, 안테나 반사기 소자(60) 상에 배치될 수 있다.
수직 기판(210)은 제1 주 표면(211)에 의해 지지되거나 인쇄된 전도성 선(225)을 포함할 수 있다. 전도성 선(225)은 급전점(226)에 연결될 수 있다. 급전점(226)은 안테나 반사기 소자(60)로부터 전기적으로 절연되어 있다. 수직 기판(210)은 제2 주 표면(212)에 의해 지지되거나 인쇄된 전도성 플레이트(227, 228)를 더 포함할 수 있다. 전도성 플레이트(227, 228)는 안테나 반사기 소자(60)(예를 들어, 납땜됨)에 전기적으로 연결될 수 있다. 전도성 플레이트(227, 228)는 서로 연결되지 않고 갭에 의해 이격되어 있다. 이 지점에서 차동 임피던스(impedance)를 여기시키기 위해 갭이 필요하다. 정확한 차동 임피던스는 갭의 치수에 민감하다. 갭을 갖는 수직 기판(210)은 하부 다이폴 프로브(235)에 대한 평형 급전점을 제공한다. 평형 급전 연결은 약 90Ω의 평형 급전 갭일 수 있다. 인쇄된 패턴(225, 227, 228)을 갖는 수직 기판(210)은 불평형 50Ω 급전점(226)을 갖는 발룬을 형성할 수 있다.
수직 기판(210)은 40mm 내지 80mm의 길이(l1) 또는 약 60mm(+/- 10%)의 길이 및 20mm 내지 40mm 사이의 폭(w1) 또는 약 30mm(+/- 10%)의 폭을 포함할 수 있다. 전도성 선(225), 급전점(226) 및 전도성 플레이트(227, 228)는 구리 또는 구리 합금과 같은 전도성 재료, 또는 다르게는 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 선(225) 및 플레이트(227, 228)에 대한 재료는 상이할 수 있다. 전도성 플레이트(227, 228)는 발룬 지면일 수 있다.
제1 수평 기판(230)은 하부 다이폴 소자일 수 있다. 제1 수평 기판(230)은 전도성 재료 패턴(235), 예를 들어 하부 다이폴 프로브(도 3e 참조)으로 주 표면(231, 232)(도 3b 참조)에만 인쇄될 수 있다. 하부 다이폴 프로브(235)은 제1 주 표면(예를 들어, 상부 주 표면)(231) 상에, 또는 제2 주 표면(예를 들어, 하부 주 표면)(232)(도 3b 참조) 상에 위치될 수 있다. 하부 다이폴 프로브(235)은 마름모나 다이아몬드와 같은 규칙적인 다각형의 동일한 형태를 갖는 2개의 전도성 플레이트(237, 239)를 포함할 수 있다. 마름모는 대칭 마름모는 아니지만, 중심점 Chs에 더 가까운 긴 변(242, 243)을 포함할 수 있다. 다르게는, 플레이트(237, 239)는 곡선형을 포함하거나, 중심점 Chs 근처의 좁은 특징 및 양호한 대역폭 및 방사 패턴을 제공하기 위해 팁에서의 더 넓은 특징을 갖는 다각형일 수 있다. 중심점 근처의 협소화는 하부 다이폴 프로브(235)의 2개의 전도성 플레이트(237, 239)가 발룬 갭 차동 급전점에 접근할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이는 하부 다이폴 패치에 대한 전도성 연결을 용이하게 한다. 각각의 플레이트(237, 239)의 5개의 꼭지점은 예리하거나 둥글 수 있다. 플레이트는 5개보다 많거나 적은 꼭지점을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 플레이트(237, 239)는 직사각형이 아닐 수 있다. 각각의 플레이트(237, 239)는 관통 비아 또는 에지 연결 소자일 수 있는 연결(245, 247)에 전기적으로 연결될 수 있다. 전기적 연결(245, 247)은 제1 수평 기판(230) 및 수직 기판(210)의 전도성 패턴을 납땜함으로써 형성될 수 있다. 하부 다이폴 프로브(235)의 플레이트(237, 239)는 전기적 연결(245, 247)을 통해, 발룬의 평형 급전점(전도 플레이트(227, 228) 사이의 갭)에 연결된다. 전도 플레이트(227, 228)의 갭은 전도(245, 247) 사이의 갭과 동일할 수 있다. 이 평형 급전점은 발룬 입력 포트(226)에 의해 여기되도록 구성된다.
제1 수평 기판(230)은 60mm 내지 100mm 사이의 길이(l2) 또는 약 80mm(+/- 10%)의 길이(l2) 및 20mm 내지 40mm 사이의 폭(w2) 또는 약 30mm(+/- 10%)의 폭(w2)을 포함할 수 있다. 하부 다이폴 프로브(235)의 각 전도성 플레이트(237, 239)는 약 λ/4의 길이(ld1)를 포함할 수 있다. 약 λ/4는 λ/4 +/- 10%, 또는 다르게는 λ/4 +/- 5%, 또는 λ/4 +/- 2%을 의미한다. 제1 수평 기판(230)은 제1 수직 기판(210)보다 더 길 수 있다. 전도성 재료 패턴은 구리 또는 구리 합금과 같은 전도성 재료, 또는 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 포함할 수 있다.
제2 수평 기판(250)은 상부 다이폴 소자일 수 있다. 제2 수평 기판(250)은 전도성 재료 패턴(255), 예를 들어 상부 다이폴 프로브(도 3e 참조)으로 주 표면(251, 252) 중 하나(도 3b 참조) 상에만 인쇄될 수 있다. 상부 다이폴 프로브(255)은 제1 주 표면(예를 들어, 상부 주 표면)(251) 상에 위치될 수 있다. 상부 다이폴 프로브(255)은 마름모 또는 다이아몬드와 같은 규칙적인 다각형의 동일한 형태를 갖는 2개의 전도성 플레이트(257, 259)를 포함할 수 있다. 마름모는 대칭 마름모는 아니지만, 중심점 Chs에 더 가까운 긴 변(262, 263)을 포함할 수 있다. 다르게는, 플레이트(257, 269)는 곡선 형태를 포함하거나 또는 플레이트(237, 239)에 대해 전술한 바와 같은 다각형일 수 있다. 상부 다이폴 프로브(255)의 플레이트(257, 259)는 중심점 Chs에 접근할 수 있어, 작은 캐패시턴스가 작은 인덕턴스 연결에 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 플레이트(257, 259)는 직사각형이 아닐 수 있다. 각각의 플레이트(257, 259)는 커패시터(265)에 용량성으로(또는 일부 실시예에서 유도적으로) 연결될 수 있다. 커패시터(265)는 하부(제2) 주 표면(252) 상에 위치될 수 있다. 커패시터(265)는 평행 플레이트 커패시터일 수 있다. 커패시터(265)는 2개의 플레이트(257, 259) 사이에 용량성 연결을 생성한다. 하부 다이폴 프로브(235)에 대한 용량성 연결 또는 커패시터는 없다. 캐패시턴스(265)는 다이폴 입력 임피던스 매치의 주파수 대역을 확장시키는 효과를 갖는다.
제2 수평 기판(250)은 80mm 내지 120mm 사이의 길이(l2) 또는 약 100mm(+/- 10%)의 길이(l2) 및 30mm 내지 50mm 사이의 폭(w2) 또는 약 40mm(+/- 10%)의 폭(w2)을 포함할 수 있다. 상부 다이폴 프로브(235)의 각 전도성 플레이트(257, 259)는 약 λ/4의 길이(ld2)를 포함할 수 있다. 상부 다이폴 프로브(255)의 끝에서 끝까지의 전체 길이는 주파수 대역의 하부 끝 근처에서 대략 λ/2이며, 더 작은 하부 다이폴 프로브(235)의 끝에서 끝까지의 전체 길이는 주파수 대역의 상부 끝 근처에서 대략 λ/2이다. 이러한 구성은 일부 실시예에서 높은 대역폭을 산출하는 것을 돕는다.
일부 실시예에서, 상부 다이폴의 전체 길이는 약 6.25cm일 수 있으며, 하부 다이폴의 전체 길이는 하부 다이폴(WiFi 2.4GHz-2.5 GHz의 경우)에 대해 약 6cm일 수 있다. 높이는 약 2cm(λ/6)일 수 있다.
제2 수평 기판(250)은 제1 수평 기판(230)보다 길고 넓을 수 있다. 전도성 재료 패턴은 구리 또는 구리 합금과 같은 전도성 재료 또는 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 제1 다이폴 소자(235)와 제2 다이폴 소자(255) 사이에는 전도성 연결이 없다. 하부 다이폴 소자(230)와 상부 다이폴 소자(250) 사이의 거리는 결합의 크기에 영향을 줄 수 있다. 거리는 약 1mm 내지 5mm, 또는 대안적으로 약 2mm 내지 3mm일 수 있다.
도 4a는 다이폴 소자(20, 30)의 방사 패턴을 나타내며, 도 4b는 모노폴(50)의 방사 패턴을 나타낸다.
도 5a 내지 도 5d는 1.7GHz-2.7GHz 대역의 신호에 대해 최적화 된 소형 3폴 안테나 소자(10)의 실시예에 대한 전기적 성능 플롯을 나타낸다. 도 5a는 입력 포트(S11, S22 및 S33)에서 반사 손실이 -10dB보다 낮고, 결합 계수(S13, S32 및 S21)가 -30dB보다 낮음을 나타낸다.
도 5b는 1.7GHz, 2.2GHz 및 2.7GHz에서 제1 다이폴 소자(20)(소형 안테나 소자(10)에 집적됨)의 동일 편극 방사 및 교차 편극 방사를 나타내며, 도 5c는 동일 주파수에 대한 제2 다이폴 소자(30)의 동일 편극 방사 및 교차 편극 방사를 나타낸다. 플롯으로부터 알 수 있는 바와 같이, 제1 및 제2 다이폴 소자(20, 30)에 대한 교차 편극 패턴은 -15dB보다 낮다. 두 다이폴 소자는 전체 주파수 범위에서 동일한 양호한 성능을 나타낸다: 낮은 측 로브(-20dB 미만), 낮은 백 방사 및 주파수 범위 내에서 빔 폭의 작은 변화. 도 5d는 1.7GHz, 2.2GHz 및 2.7GHz에서 모노폴 소자(50)(소형 안테나 소자(10)에 집적됨)의 공동 편극 방사 및 교차 편극 방사를 나타낸다. 다른 소자와 유사하게, 모노폴 소자(50)는 매우 양호한 전기적 성능을 나타낸다. 교차 편극 게인은 -22dB보다 낮지만, 공동 편극 최대 게인은 약 5dB이다.
도 6은 소형 안테나 소자를 동작시키는 방법(300)을 나타낸다. 모노폴 소자와 함께 배열된 2개의 다이폴 소자를 포함하는 소형 안테나 소자는 단계(302)에서 전자기 신호를 수신한다. 전자기 신호는 직교 편극 방향 각각에 대한 전자기 신호 구성요소를 포함할 수 있다. 수직 편극된 모노폴 소자는 그 편극 방향으로 (제1) 전자기 신호 구성요소를 수신 또는 픽업하고, 제1 편극된 다이폴 소자는 그 편극 방향으로 (제2) 전자기 신호 구성요소를 수신 또는 픽업하며, 제2 편극된 다이폴 소자는 그 방향으로(단계 304) (제3)전자기 신호 구성요소를 수신 또는 픽업한다. 소형 안테나 소자는 이들 전자기 신호 구성요소를 소형 안테나 소자의 각 급전점에 전송한다. 예를 들어, 제1 전자기 신호 구성요소는 모노폴 소자의 급전점으로 전송되고, 제2 전자기 신호 구성요소는 제1 다이폴 소자의 급전점으로 전송되며, 제3 전자기 신호 구성요소는 제2 다이폴 소자의 급전점으로 전송된다.
본 발명의 실시예는 복수의 소형 안테나 소자를 포함하는 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 예를 들어, 안테나 어레이는 MIMO 안테나로서 구현될 수 있다.
안테나 소자의 실시예는 30MHz와 30GHz 사이의 주파수 대역에 대해 사용될 수 있다. 예를 들어, 안테나는 GSM, UMTS 또는 LTE 무선 시스템에서 동작될 수 있다. 적용 가능한 주파수 대역은 790MHz-860MHz, 1.7GHz-1.9GHz 및 2.5GHz-2.7GHz일 수 있다. 안테나 소자의 다른 실시예는 2.4GHz-2.5GHz 및 5GHz-6GHz(WiFi 대역)에 대해 사용될 수 있다. 다르게는, 안테나 소자의 실시예는 60GHz 대역, 예를 들어 57GHz-66GHz에서, E 대역(예를 들어, 71GHz-76GHz 및 81GHz-86GHz)에서 및 90GHz 대역, 예를 들어 92GHz-95GHz에서 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예는 차량용 레이더와 같은 레이더 시스템 또는 기지국 또는 사용자 장비(예를 들어, 휴대용 장치)의 트랜시버 응용 프로그램과 같은 원격 통신 응용 프로그램에서 적용될 수 있다.
본 발명의 실시예는 제1 편극 방향으로 전자기 신호를 방출 또는 수신하도록 구성된 제1 다이폴 소자, 제2 편극 방향으로 전자기 신호를 방출 또는 수신하도록 구성된 제2 다이폴 소자, 제3 편극 방향으로 전자기 신호를 방출 또는 수신하도록 구성된 모노폴 소자 및 안테나 반사기 소자를 포함하는 안테나 소자를 포함한다. 상기 제1 다이폴 소자, 제2 다이폴 소자 및 모노폴 소자는 안테나 반사기 소자 상에 배열되고, 제1 편극 방향, 제2 편극 방향 및 제3 편극 방향은 모두 상이하다.
실시예는 안테나 소자가 약 λ/6의 높이로 이루어지는 것을 제공하며, 여기서 λ는 전자기 신호의 파장이다.
다른 실시예는 제1 다이폴 소자가 모노폴 소자의 주 방향에 대해 약 45o 회전하고, 제2 다이폴 소자가 모노폴 소자의 주 방향에 대해 -45o 회전되는 것을 제공한다.
실시예는 제1 다이폴 소자 및 제2 다이폴 소자가 교차된 이중 다이폴 소자로서 서로 직교하도록 배치되는 것을 제공한다.
실시예는 교차된 이중 다이폴 소자가 대칭임을 제공한다.
실시예는 모노폴 소자가 대칭이고 약 λ/6의 높이로 이루어질 수 있다는 것을 제공한다.
실시예는 제1 편극 방향, 제2 편극 방향 및 제3 편극 방향이 서로 각각 직교하는 것을 제공한다.
실시예는 모노폴 소자가 접힌 모노폴 소자임을 제공한다.
일부 실시예는 안테나 소자를 동작시키는 방법을 포함하며, 상기 방법은, 모노폴 소자에서 제1 전자기 신호 구성요소를 수신하는 단계, 제1 다이폴 소자에서 제2 전자기 신호 구성요소를 수신하는 단계 및 제2 다이폴 소자에서 제3 전자기 신호 구성요소를 수신하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예는 안테나 반사기 소자, 제1 방향으로 안테나 반사기 소자 상에 배치된 모노폴 소자, 제2 방향으로 안테나 반사기 소자 상에 배치된 제1 다이폴 소자 및 제3 방향으로 안테나 반사기 소자 상에 배치된 제2 다이폴 소자를 포함하는 안테나 소자를 포함한다. 여기서, 제2 방향은 제1 방향에 대해 약 +45o 각도로 배치되고, 제3 방향은 제1 방향에 대해 약 -45o 각도로 배치되며, 모노폴 소자, 제1 다이폴 소자 및 제2 다이폴 소자는 안테나 반사기 소자에 직교하는 중심축을 중심으로 배치된다.
실시예는 안테나 반사기가 전도성 플레이트이며, 모노폴 소자가 2개의 주 표면 및 2개의 주 표면을 연결하는 측 표면을 각각 가지는 2개의 유전체 기판, 서로 직교하도록 배치된 유전체 기판, 각각의 주 표면 상에 인쇄된 전도성 패턴을 포함하는 것을 제공하며, 여기서 각각의 기판은 안테나 반사기 소자 상에 측 표면이 배치되도록 된다.
실시예는 유전체 기판 중 하나만이 입력 포트를 포함하는 반면, 유전체 기판 중 다른 하나는 입력 포트를 포함하지 않는다는 것을 제공한다.
다른 실시예는 모노폴 소자가 약 λ/6.5의 높이를 갖는 것을 제공하며, 여기서 λ는 전자기 신호의 파장이다.
다른 실시예는 제1 다이폴 소자 및 제2 다이폴 소자 각각은 3개의 유전체 기판을 포함하고, 각각의 유전체 기판은 2개의 주 표면 및 2개의 주 표면을 연결하는 측 표면을 가지며, 안테나 반사기 소자 상에 하부측 표면이 배치되도록 된 제1 유전체 기판, 안테나 반사기 소자에 평행하게 배치된 제2 유전체 기판 및 제3 유전체 기판을 포함하는 것을 제공하며, 여기서 제3 유전체 기판은 제1 유전체 기판의 상부측 표면 상에 배치된다.
실시예는 각각의 다이폴 소자가 제2 유전체 기판 상에 배치된 하부 다이폴 프로브 및 제3 유전체 기판 상에 배치된 상부 다이폴 프로브를 포함하는 것을 제공한다.
실시예는 상부 다이폴 프로브가 하부 다이폴 프로브보다 더 크고, 각각의 다이폴 소자가 발룬을 포함하는 것을 제공한다.
실시예는 안테나 소자를 동작시키는 방법을 제공하고, 상기 방법은, 모노폴 소자에서 제1 전자기 신호 구성요소를 수신하는 단계, 제1 다이폴 소자에서 제2 전자기 신호 구성요소를 수신하는 단계 및 제2 다이폴 소자에서 제3 전자기 신호 구성요소를 수신하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예는 안테나 소자를 포함하는 시스템을 포함한다. 안테나 소자는 제1 편극 방향으로 전자기 신호를 방출 또는 수신하도록 구성된 제1 다이폴 소자, 제2 편극 방향으로 전자기 신호를 방출 또는 수신하도록 구성된 제2 다이폴 소자, 제3 편극 방향으로 전자기 신호를 방출 또는 수신하도록 구성된 모노폴 소자 및 안테나 반사기 소자를 포함한다. 여기서 제1 다이폴 소자, 제2 다이폴 소자 및 모노폴 소자는 안테나 반사기 소자 상에 배열되며, 제1 편극 방향, 제2 편극 방향 및 제3 편극 방향은 모두 상이하다.
본 발명이 예시적인 실시예를 참조하여 설명되었지만, 이 설명은 제한적인 의미로 해석되지 않는다. 예시적인 실시예 및 본 발명의 다른 실시예의 다양한 변형 및 조합은 설명을 참조하여 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 그러므로, 첨부된 청구항은 임의의 그러한 변형 또는 실시예를 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (21)

  1. 안테나 소자로서,
    안테나 반사기 소자;
    제1 방향으로 상기 안테나 반사기 소자 상에 배치된 모노폴(monopole) 소자;
    제2 방향으로 상기 안테나 반사기 소자 상에 배치된 제1 다이폴(dipole) 소자; 및
    제3 방향으로 상기 안테나 반사기 소자 상에 배치된 제2 다이폴 소자
    를 포함하고,
    상기 제2 방향은 상기 제1 방향에 대해 +45o 각도로 배치되고, 상기 제3 방향은 상기 제1 방향에 대해 -45o 각도로 배치되며, 상기 모노폴 소자, 상기 제1 다이폴 소자 및 상기 제2 다이폴 소자는 상기 안테나 반사기 소자에 직교하는 중심축을 중심으로 배치되고,
    상기 제1 다이폴 소자 및 상기 제2 다이폴 소자 각각은 3개의 유전체 기판을 포함하고,
    각각의 유전체 기판은 2개의 주 표면 및 상기 2개의 주 표면을 연결하는 측 표면을 가지며, 상기 3개의 유전체 기판은, 상기 안테나 반사기 소자 상에 하부측 표면이 배치되도록 된 제1 유전체 기판, 상기 안테나 반사기 소자에 평행하게 배치되는 제2 유전체 기판 및 제3 유전체 기판을 포함하고, 상기 제3 유전체 기판은 상기 제1 유전체 기판의 상부측 표면 상에 배치되는,
    안테나 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 반사기 소자는 전도성 플레이트인, 안테나 소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 모노폴 소자는 2개의 유전체 기판을 포함하고,
    각각의 상기 2개의 유전체 기판은 2개의 주 표면 및 2개의 주 표면을 연결하는 측 표면을 가지며, 상기 2개의 유전체 기판은 서로 직교하여 배치되고, 각각의 주 표면 상에 전도성 패턴이 인쇄되어 있고, 각각의 상기 2개의 유전체 기판은 상기 안테나 반사기 소자 상에 그 측 표면이 배치되도록 되어 있는, 안테나 소자.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 2개의 유전체 기판 중 하나만이 입력 포트를 포함하고, 상기 2개의 유전체 기판 중 다른 하나는 입력 포트를 포함하지 않는, 안테나 소자.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 모노폴 소자는 λ/6.5의 높이를 가지며, 상기 λ는 전자기 신호의 파장인, 안테나 소자.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 각각의 다이폴 소자는 상기 제2 유전체 기판 상에 배치된 하부 다이폴 프로브와 상기 제3 유전체 기판 상에 배치된 상부 다이폴 프로브를 포함하는, 안테나 소자.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
KR1020187000874A 2015-06-20 2016-02-15 3개의 편극 신호에 대한 안테나 소자 KR101982641B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/745,421 US9548544B2 (en) 2015-06-20 2015-06-20 Antenna element for signals with three polarizations
US14/745,421 2015-06-20
PCT/CN2016/073817 WO2016206388A1 (en) 2015-06-20 2016-02-15 Antenna element for signals with three polarizations

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180012855A KR20180012855A (ko) 2018-02-06
KR101982641B1 true KR101982641B1 (ko) 2019-08-28

Family

ID=57584664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187000874A KR101982641B1 (ko) 2015-06-20 2016-02-15 3개의 편극 신호에 대한 안테나 소자

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9548544B2 (ko)
EP (1) EP3298657B1 (ko)
JP (1) JP6579589B2 (ko)
KR (1) KR101982641B1 (ko)
CN (1) CN107078404B (ko)
WO (1) WO2016206388A1 (ko)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6606871B2 (ja) * 2015-06-04 2019-11-20 日本電気株式会社 アンテナおよび無線通信機
US10270185B2 (en) 2016-12-19 2019-04-23 Huawei Technologies Co., Ltd. Switchable dual band antenna array with three orthogonal polarizations
PL3622583T3 (pl) * 2017-05-12 2024-07-01 Tongyu Communication Inc. Element zintegrowanej anteny, jednostka anteny, antena wieloukładowa, sposób ich przesyłania i sposób ich odbierania
US11038272B2 (en) * 2017-05-29 2021-06-15 Huawei Technologies Co., Ltd. Configurable antenna array with diverse polarizations
KR102348241B1 (ko) * 2017-05-30 2022-01-10 삼성전자주식회사 안테나 어레이 및 안테나 어레이를 포함하는 전자 장치
US11239564B1 (en) * 2018-01-05 2022-02-01 Airgain, Inc. Co-located dipoles with mutually-orthogonal polarization
TWI668917B (zh) 2018-03-26 2019-08-11 和碩聯合科技股份有限公司 雙頻天線模組
JP7156815B2 (ja) * 2018-05-02 2022-10-19 ラピスセミコンダクタ株式会社 アンテナ及び半導体装置
EP3815179A4 (en) * 2018-06-27 2022-03-30 Amphenol Antenna Solutions, Inc. QUAD PORT RADIATOR ELEMENT
CN110011026B (zh) * 2018-12-25 2021-05-04 瑞声科技(新加坡)有限公司 一种天线单元、天线阵列和基站
US10797408B1 (en) * 2019-04-18 2020-10-06 Huawei Technologies Co., Ltd. Antenna structure and method for manufacturing the same
JP2021034915A (ja) 2019-08-26 2021-03-01 ソニー株式会社 移動体搭載レーダアンテナ、移動体搭載レーダアンテナ用モジュール及び移動体搭載レーダアンテナシステム
CN110492239B (zh) * 2019-09-03 2020-10-16 深圳大学 一种应用于5g-v2x车联网通信系统的三极化车载天线
CN115693182A (zh) 2020-03-24 2023-02-03 康普技术有限责任公司 具有成角度馈电柄的辐射元件和包括该辐射元件的基站天线
MX2022011871A (es) 2020-03-24 2022-12-06 Commscope Technologies Llc Antenas de estación base con un módulo de antena activa y dispositivos y métodos relacionados.
EP4143922A4 (en) * 2020-04-28 2024-07-03 Commscope Technologies Llc BASE STATION ANTENNAS WITH REFLECTOR ARRANGEMENTS HAVING A NON-METALLIC SUBSTRATE WITH A METAL LAYER THEREOF
WO2022053156A1 (en) * 2020-09-14 2022-03-17 Huawei Technologies Co., Ltd. Antenna device, array of antenna devices, and base station with antenna device
CN115224463A (zh) * 2021-04-19 2022-10-21 华为技术有限公司 一种天线及无线设备
US11784418B2 (en) * 2021-10-12 2023-10-10 Qualcomm Incorporated Multi-directional dual-polarized antenna system
WO2023137770A1 (en) * 2022-01-24 2023-07-27 Huawei Technologies Co., Ltd. Antenna apparatus, antenna system and base station
JP2023131004A (ja) * 2022-03-08 2023-09-21 日本電業工作株式会社 周波数共用アンテナ及びダイポールアンテナ
US12095178B2 (en) * 2023-02-01 2024-09-17 City University Of Hong Kong Multi-polarization antenna and multi-polarization antenna array

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050078046A1 (en) * 2003-10-10 2005-04-14 Theobold David M. Antenna array with vane-supported elements

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3041606A (en) * 1959-08-17 1962-06-26 Collins Radio Co Decoupled horizontally and vertically polarized antenna
US4814777A (en) * 1987-07-31 1989-03-21 Raytheon Company Dual-polarization, omni-directional antenna system
US4864320A (en) * 1988-05-06 1989-09-05 Ball Corporation Monopole/L-shaped parasitic elements for circularly/elliptically polarized wave transceiving
JP2706719B2 (ja) * 1988-08-23 1998-01-28 電気興業株式会社 反射板付プリントアンテナ
JP3512382B2 (ja) * 2000-09-22 2004-03-29 日本アンテナ株式会社 複合アンテナ
US6329954B1 (en) * 2000-04-14 2001-12-11 Receptec L.L.C. Dual-antenna system for single-frequency band
SE517524C2 (sv) * 2001-07-13 2002-06-18 Red Snake Radio Technology Ab Antennanordning för användning av tredimensionell elektromagnetisk fältinformation inherent i en radiovåg
CN2599771Y (zh) * 2002-10-16 2004-01-14 蒋维平 全向极化天线系统
US6822618B2 (en) * 2003-03-17 2004-11-23 Andrew Corporation Folded dipole antenna, coaxial to microstrip transition, and retaining element
US20050200549A1 (en) * 2004-03-15 2005-09-15 Realtronics Corporation Optimal Tapered Band Positioning to Mitigate Flare-End Ringing of Broadband Antennas
US7019708B2 (en) * 2004-04-08 2006-03-28 Florenio Pinili Regala Portable co-located LOS and SATCOM antenna
US7710343B2 (en) 2007-10-16 2010-05-04 Hong Kong Technologies Group Limited Compact 3-port orthogonally polarized MIMO antennas
CN201307640Y (zh) * 2008-07-23 2009-09-09 大唐移动通信设备有限公司 振子单元、天线单元及天线阵列
JP5308278B2 (ja) * 2009-08-27 2013-10-09 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 偏波共用アンテナ
DE102010004470B4 (de) * 2010-01-13 2013-05-08 Continental Automotive Gmbh Antennenstruktur für ein Fahrzeug
JP5060588B2 (ja) * 2010-05-19 2012-10-31 電気興業株式会社 偏波ダイバーシチアンテナ
CN102570058B (zh) 2010-12-31 2014-11-19 光宝电子(广州)有限公司 复合式多天线系统及其无线通信装置
KR20120086838A (ko) * 2011-01-27 2012-08-06 엘에스전선 주식회사 Ｐｃｂ 기판형 광대역 이중 편파 다이폴 안테나
JP5514779B2 (ja) * 2011-08-30 2014-06-04 日本電業工作株式会社 偏波共用アンテナ
TWI513105B (zh) * 2012-08-30 2015-12-11 Ind Tech Res Inst 雙頻耦合饋入天線、交叉極化天線以及使用該天線的可調式波束模組
CN203013940U (zh) * 2013-01-07 2013-06-19 深圳市鼎耀科技有限公司 双极化室内分布天线
CN104009277B (zh) 2013-02-21 2016-08-10 中国移动通信集团设计院有限公司 一种天线设备和天线阵列

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050078046A1 (en) * 2003-10-10 2005-04-14 Theobold David M. Antenna array with vane-supported elements

Also Published As

Publication number Publication date
US20160372839A1 (en) 2016-12-22
EP3298657A1 (en) 2018-03-28
WO2016206388A1 (en) 2016-12-29
CN107078404B (zh) 2020-01-10
US9548544B2 (en) 2017-01-17
KR20180012855A (ko) 2018-02-06
CN107078404A (zh) 2017-08-18
JP2018519737A (ja) 2018-07-19
JP6579589B2 (ja) 2019-09-25
EP3298657B1 (en) 2020-04-08
EP3298657A4 (en) 2018-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101982641B1 (ko) 3개의 편극 신호에 대한 안테나 소자
US10862198B2 (en) Wideband, low profile, small area, circular polarized uhf antenna
US20170085009A1 (en) Low-profile, broad-bandwidth, dual-polarization dipole radiating element
CN110301069B (zh) 一种具有多极化方式的可配置天线阵列
US10270185B2 (en) Switchable dual band antenna array with three orthogonal polarizations
US10581171B2 (en) Antenna element structure suitable for 5G mobile terminal devices
US9660340B2 (en) Multiband antenna
KR100917847B1 (ko) 전방향 복사패턴을 갖는 평면형 안테나
JP6195935B2 (ja) アンテナ要素、アンテナ要素を有する放射器、二重偏波電流ループ放射器およびフェーズドアレイアンテナ
US8130164B2 (en) Broadband coplanar antenna element
EP2887456A1 (en) Antenna unit, antenna assembly, multi-antenna assembly, and wireless connection device
US20110012788A1 (en) Miniature Circularly Polarized Folded Patch Antenna
US20180034165A1 (en) Miniaturized dual-polarized base station antenna
EP3533109B1 (en) Arrangement comprising antenna elements
KR102018083B1 (ko) 광대역 패치 어레이 안테나 장치
KR20140069968A (ko) 이동통신 기지국 안테나
EP3221926B1 (en) Dual band multi-layer dipole antennas for wireless electronic devices
CN101378144B (zh) 无线电设备及其天线
US11764475B2 (en) High gain and fan beam antenna structures and associated antenna-in-package
US20200373666A1 (en) Multiband antenna, wireless communication module, and wireless communication device
CN111684656A (zh) 用于与应答器通信的天线
JP2020174284A (ja) アンテナ装置
JP2005286854A (ja) 偏波切換え機能を有するアンテナ
EP3280006A1 (en) A dual polarized antenna
CN103296423A (zh) 天线装置以及阵列天线

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant