KR102018083B1 - Uwb patch array antenna device - Google Patents

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KR102018083B1
KR102018083B1 KR1020180048041A KR20180048041A KR102018083B1 KR 102018083 B1 KR102018083 B1 KR 102018083B1 KR 1020180048041 A KR1020180048041 A KR 1020180048041A KR 20180048041 A KR20180048041 A KR 20180048041A KR 102018083 B1 KR102018083 B1 KR 102018083B1
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서문교
하산엠디나즈몰
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성균관대학교산학협력단
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    • H01Q21/061Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/065Patch antenna array

Abstract

The present invention relates to a wideband patch array antenna device. The wideband patch array antenna device has a symmetrical structure in which two mutually opposing subarrays are mirrored, and provides a 180 degree phase inverter of a feed network of the subarrays. The wideband patch array antenna device ensures a small form factor, and keeps the gain of an antenna high while miniaturizing the antenna size, thereby improving the performance in the wideband operation.

Description

광대역 패치 어레이 안테나 장치{UWB PATCH ARRAY ANTENNA DEVICE}Wideband Patch Array Antenna Unit {UWB PATCH ARRAY ANTENNA DEVICE}

본 발명은 광대역 패치 어레이 안테나 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 높은 방향성과 작은 폼 팩터(form factor) 및 소형화된 칩 사이즈를 갖는 2 × 2 광대역 패치 어레이 안테나 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wideband patch array antenna device, and more particularly to a 2x2 wideband patch array antenna device having a high directivity, a small form factor, and a miniaturized chip size.

최근들어, 이동 통신용 단말기를 통해 더많은 양의 정보를 송수신하고자 하는 욕구가 커짐에 따라 기존의 이동 통신용 주파수 대역에 비해 훨씬 더 높은 주파수 대역에 대한 관심이 높아지고 있다.Recently, as the desire to transmit and receive a greater amount of information through a mobile communication terminal has increased, interest in a much higher frequency band is increasing compared to the existing frequency band for mobile communication.

이러한 이동 통신 서비스에 있어서 중요시 되는 것이 안정된 통화 품질이며, 각 기지국 및 중계기에 설치된 안테나의 특성은 통화 품질을 결정하는 수많은 요소 중 하나이다.The important thing in such a mobile communication service is stable call quality, and the characteristics of antennas installed in each base station and repeater are one of many factors that determine call quality.

현재 사용되고 있는 중계기 및 기지국용 안테나는 주로 다이폴 구조와 마이크로 스트립 구조이다. 그 중 마이크로 스트립 구조의 안테나는 제작이 용이하고, 대량 생산이 가능하며, 견고하고, 가격도 저렴하며, 부피가 작고 가볍다는 장점을 갖고 있는 반면, 좁은 대역폭과 낮은 효율을 갖는 등 마이크로 스트립 안테나의 단점이라 할 수 있다.Antennas for repeaters and base stations currently in use are mainly dipole structures and microstrip structures. Among them, the microstrip antenna has the advantages of being easy to manufacture, mass-produced, rugged, inexpensive, small in size and light in weight, while having a narrow bandwidth and low efficiency. It is a disadvantage.

이러한 마이크로 스트립 안테나의 협대역 특성을 개선하기 위해 많은 연구가 진행되어 왔으며, 여러 가지 방법들이 제시되고 있다. 일반적으로 마이크로 스트립 안테나의 대역폭의 증가시키기 위한 방법으로는, 기판의 유전율을 낮추는 방법과, 기판의 두께를 증가시키는 방법 등이 있다. 그러나 실제 기판의 유전율을 낮추는데에는 한계가 있으며, 기판 사용에 따른 제작 비용이 증가할 뿐만 아니라, 유전 손실이 발생하게 된다. 또한 기판의 두께가 두꺼워 질수록 대역폭이 늘어나기는 하나, 표면파가 증가하게 되어 효율이 떨어지게 되고, 패턴의 왜곡을 일으키게 된다. 그 밖에 패치의 형태를 변형시키는 방법, 기생 소자를 추가하는 방법, 적층형 구조 등을 사용하는 방법이 있다.Many studies have been conducted to improve the narrowband characteristics of the microstrip antenna, and various methods have been proposed. In general, methods for increasing the bandwidth of a microstrip antenna include a method of lowering the dielectric constant of the substrate, a method of increasing the thickness of the substrate, and the like. However, there is a limit to lowering the dielectric constant of the actual substrate, not only increases the manufacturing cost of using the substrate, but also causes dielectric loss. In addition, as the thickness of the substrate increases, the bandwidth increases, but the surface wave increases, which decreases the efficiency and causes distortion of the pattern. In addition, there is a method of modifying the shape of a patch, a method of adding a parasitic element, a stacked structure, or the like.

그러나 이들 구조는 동일 평면 또는 다른 층으로의 물리적 크기를 증가시켜야 하고, 여러 장의 패치를 사용하는데서 오는 제작 비용의 증가와 배열 안테나를 구현할 때 단일 패치에 비해 튜닝 작업이 복잡하고, 어려워지는 등의 문제점을 갖고 있다.However, these structures must increase the physical size of the same plane or different layers, increase the manufacturing cost of using multiple patches, and complicated tuning and difficulty compared to a single patch when implementing an array antenna. Have

일반적으로 배열 안테나를 설계하기 위해 모든 요소들은 동일한 전자기장 극성을 가져야 한다. 그러나 일반적인 구조로 배열하게 되면 피딩(feeding) 네트워크의 문제를 만들게 된다. 특히, 광대역 동작을 하기 위해선 낮은 이득과 부피가 커질 수 밖에 없다는 단점이 있다.In general, to design an array antenna, all elements must have the same electromagnetic field polarity. However, the arrangement in a general structure creates a problem of a feeding network. In particular, there is a disadvantage in that low gain and bulkiness are required for wideband operation.

대한민국 공개특허공보 제10-2015-0006839호(공개일 2015.01.19.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2015-0006839 (published 2015.01.19.) 미국 특허공보 제8,830,133호(등록일 2014.09.09.)U.S. Patent Publication No. 8,830,133 (Registration date 09.09.09) 일본 공개특허공보 특개2015-164272호(공개일 2015.09.10.)Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2015-164272 (published 2015.09.10.)

본 발명에 따른 광대역 패치 어레이 안테나 장치는 다음과 같은 해결과제를 가진다.The broadband patch array antenna device according to the present invention has the following problems.

첫째, 본 발명의 광대역 패치 어레이 안테나 장치는 높은 지향성과 작은 폼 팩터 및 칩 사이즈의 소형화를 가지고자 하는데 있다.First, the broadband patch array antenna device of the present invention is intended to have a high directivity and small form factor and chip size.

둘째, 본 발명의 광대역 패치 어레이 안테나 장치는 기하학 구조로 위상 인버터를 형성되어 제조가 용이하도록 하고자 하는데 있다.Second, the broadband patch array antenna device of the present invention is intended to facilitate the manufacture by forming a phase inverter with a geometric structure.

셋째, 본 발명의 광대역 패치 어레이 안테나 장치는 높은 이득을 확보하여 광대역 무선 통신용 안테나를 구현하고자 하는데 있다.Third, the broadband patch array antenna device of the present invention is intended to implement an antenna for wideband wireless communication by securing a high gain.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다. The problem of the present invention is not limited to those mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 광대역 패치 어레이 안테나 장치는 상호 대향하는 복수 개의 서브 어레이가 상호 미러링 된 대칭 구조를 갖고, 서브 어레이의 피드 네트워크의 180°위상 인버터를 구비하는데 그 한 특징이 있다. 이와 같은 본 발명의 광대역 패치 어레이 안테나 장치는 높은 지향성과 작은 폼 팩터 및 칩 사이즈의 소형화가 가능하여 다양한 목적의 광대역 안테나 장치를 구현할 수 있다.To achieve the above objects, the broadband patch array antenna device of the present invention has a symmetrical structure in which a plurality of mutually opposing sub-arrays are mirrored with each other, and includes a 180 ° phase inverter of a feed network of the sub-array. . As described above, the broadband patch array antenna device of the present invention enables high directivity, a small form factor, and a small chip size to implement a wideband antenna device for various purposes.

이 특징에 따른 본 발명의 광대역 패치 어레이 안테나 장치는, 상부면에 신호면이 형성되고 하부면에 접지면이 형성되는 기판; 상기 기판 상에 형성되어 상기 신호면에 의해 상호 전기적으로 연결되고 상호 미러링 대칭되는 제1 및 제2 서브 어레이; 상기 기판의 일측에서 상기 신호면과 상기 접지면에 전기적으로 연결되는 피드 포트; 및 상기 제1 및 상기 제2 서브 어레이 중 어느 하나와 상기 피드 포트 사이의 상기 신호면에 형성되어 상기 제1 및 상기 제2 서브 어레이 간의 위상을 180도 변위시키는 위상 인버터;를 포함한다.Broadband patch array antenna device of the present invention according to this aspect, the signal surface is formed on the upper surface and the ground surface is formed on the lower surface; First and second sub-arrays formed on the substrate and electrically connected to each other by the signal plane and mirrored to each other; A feed port electrically connected to the signal plane and the ground plane at one side of the substrate; And a phase inverter formed on the signal surface between any one of the first and second sub arrays and the feed port to shift a phase between the first and second sub arrays by 180 degrees.

이 특징의 한 실시예에 있어서, 상기 제1 및 상기 제2 서브 어레이들 각각은 1 × 2 패치 안테나들이 좌우 대칭되게 구비되고; 상기 광대역 패치 어레이 안테나 장치는 N × N(N은 2 이상의 양의 정수) 광대역 패치 어레이 안테나 장치이다.In one embodiment of this aspect, each of the first and second sub arrays is provided with 1 × 2 patch antennas symmetrically; The wideband patch array antenna device is N × N (N is a positive integer of 2 or more) wideband patch array antenna device.

다른 실시예에 있어서, 상기 위상 인버터는; 상기 신호면이 분리되어 일정 간격 이격되고, 상호 인접하게 끼워지도록 복수 개의 돌출부와 오목부로 형성되어 상호 인접하게 삽입되는 제1 및 제2 신호면; 상기 접지면이 상기 제1 및 상기 제2 신호면 각각에 대응하여 분리되어 일정 간격 이격되는 제1 및 제2 접지면; 및 상기 제1 신호면과 상기 제2 접지면이 상호 결합되고, 상기 제2 신호면과 상기 제1 접지면이 상호 결합되는 복수 개의 비아;를 포함한다.In another embodiment, the phase inverter; First and second signal surfaces which are separated from each other by a predetermined distance, and are formed of a plurality of protrusions and recesses to be inserted adjacent to each other and are inserted adjacent to each other; First and second ground planes in which the ground planes are separated from each other in correspondence with the first and second signal planes and spaced apart from each other by a predetermined distance; And a plurality of vias in which the first signal plane and the second ground plane are coupled to each other, and the second signal plane and the first ground plane are coupled to each other.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 접지면은; 상기 기판의 하부면에서 일정 크기의 폭을 갖고 상호 이격되어 직사각형의 패턴으로 형성되는 제1 및 제2 접지면; 및 일정 크기의 폭을 가지고, 상기 제1 및 상기 제2 접지면 사이에 배치되고, 상기 제1 및 상기 제2 접지면 각각과 일정 간격 이격되고, 일단이 상기 제1 및 상기 제2 접지면의 중앙 부분에 전기적으로 연결되고, 타단이 상기 피드 포트와 전기적으로 연결되는 제3 접지면;을 포함한다.In another embodiment, the ground plane; First and second ground planes having a width of a predetermined size on the lower surface of the substrate and spaced apart from each other to form a rectangular pattern; And a width of a predetermined size, disposed between the first and second ground planes, spaced apart from each of the first and second ground planes, and having one end of the first and second ground planes. And a third ground plane electrically connected to the central portion, the other end of which is electrically connected to the feed port.

이 실시예에 있어서, 상기 제3 접지면은; 타단으로부터 일단 방향으로 일정 간격 연장되고, 연장된 부분이 상하 내측 방향으로 테이퍼 지게 형성되어 일단이 상기 제1 및 상기 제2 접지면 각각에 연결되게 지수 설계에 의한 테이퍼링(tapering) 형상을 갖는다.In this embodiment, the third ground plane; It extends a predetermined interval in one direction from the other end, and the extended portion is formed to be tapered in the vertical direction up and down has a tapering shape by the exponential design so that one end is connected to each of the first and the second ground plane.

이 실시예에 있어서, 상기 신호면은 상기 제3 접지면에 대향하는 상기 기판의 상부면에 형성되어 상기 제1 및 상기 제2 서브 어레이가 상호 상하 대칭되게 발런스된 T 접합(balanced T-junction)에 의해 전기적으로 연결된다.In this embodiment, the signal plane is formed on an upper surface of the substrate opposite the third ground plane so that the first and second sub-arrays are balanced with each other in a vertically balanced symmetry. Is electrically connected by.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 광대역 패치 어레이 안테나 장치는; 복수 개의 플라스틱 스크류를 이용하여 상기 기판의 하부와 일정 간격 이격되게 고정 설치되어 리플렉터;를 더 포함한다.In yet another embodiment, the broadband patch array antenna device; And a reflector fixedly installed to be spaced apart from the lower portion of the substrate by using a plurality of plastic screws.

이 실시예에 있어서, 상기 리플렉터는 상부면은 금속으로 덮여 있어 상기 기판 상의 상기 제1 및 상기 제2 서브 어레이 상에서 방사된 모든 전자기장 필드를 반사하는 금속 반사기로 구비된다.In this embodiment, the reflector is provided with a metal reflector, the upper surface of which is covered with metal and reflects all electromagnetic fields emitted on the first and second sub-arrays on the substrate.

본 발명의 다른 특징은 2 × 2 광대역 패치 어레이 안테나 장치를 제공한다.Another feature of the invention provides a 2 × 2 wideband patch array antenna device.

이 특징의 2 × 2 광대역 패치 어레이 안테나 장치는, 상부면에 신호면이 형성되고 하부면에 접지면이 형성되는 기판; 1 × 2 패치 안테나가 상호 좌우 대칭되게 상기 기판 상에 형성되어 상기 신호면에 의해 상호 전기적으로 연결되는 제1 서브 어레이; 1 × 2 패치 안테나가 상호 좌우 대칭되게 상기 기판 상에 형성되고, 상기 신호면에 의해 상호 전기적으로 연결되고 상기 제1 서브 어레이와 상호 미러링 대칭되는 제2 서브 어레이; 상기 기판의 일측에서 상기 신호면과 상기 접지면에 전기적으로 연결되는 피드 포트; 상기 제2 서브 어레이와 상기 피드 포트 사이의 상기 신호면에 형성되어 상기 제1 및 상기 제2 서브 어레이 간의 위상을 180도 변위시키는 위상 인버터; 및 상기 기판의 하부와 일정 간격 이격되게 고정 설치되어 상기 제1 및 상기 제2 서브 어레이 상에서 방사된 모든 전자기장 필드를 반사하는 리플렉터;를 포함한다.The 2 x 2 broadband patch array antenna device of the present invention comprises: a substrate having a signal surface formed on an upper surface and a ground surface formed on a lower surface; A first sub array in which a 1 × 2 patch antenna is formed on the substrate so as to be symmetrical with each other and electrically connected to each other by the signal plane; A second sub array in which a 1 × 2 patch antenna is formed on the substrate so as to be mutually symmetrical to each other, electrically connected to each other by the signal plane, and mutually mirrored and symmetric with the first sub array; A feed port electrically connected to the signal plane and the ground plane at one side of the substrate; A phase inverter formed on the signal surface between the second sub array and the feed port to shift a phase between the first and second sub arrays by 180 degrees; And a reflector fixedly spaced apart from the lower portion of the substrate and reflecting all electromagnetic fields emitted on the first and second sub-arrays.

이 특징의 한 실시예에 있어서, 상기 접지면은; 상기 기판의 하부면에서 일정 크기의 폭을 갖고 상호 이격되어 직사각형의 패턴으로 형성되는 제1 및 제2 접지면; 및 일정 크기의 폭을 가지고, 상기 제1 및 상기 제2 접지면 사이에 배치되고, 상기 제1 및 상기 제2 접지면 각각과 일정 간격 이격되고, 일단이 상기 제1 및 상기 제2 접지면의 중앙 부분에 전기적으로 연결되고, 타단이 상기 피드 포트와 전기적으로 연결되며, 타단으로부터 일단 방향으로 일정 간격 연장되고, 연장된 부분이 상하 내측 방향으로 테이퍼 지게 형성되어 일단이 상기 제1 및 상기 제2 접지면 각각에 연결되게 지수 설계에 의한 테이퍼링(tapering) 형상을 갖는 제3 접지면;을 포함한다.In one embodiment of this aspect, the ground plane; First and second ground planes having a width of a predetermined size on the lower surface of the substrate and spaced apart from each other to form a rectangular pattern; And a width of a predetermined size, disposed between the first and second ground planes, spaced apart from each of the first and second ground planes, and having one end of the first and second ground planes. It is electrically connected to the central portion, the other end is electrically connected to the feed port, and the other end is extended by a predetermined distance in one direction from the other end, the extended portion is formed to be tapered in the up and down inward direction so that one end is the first and second And a third ground plane having a tapering shape by an exponential design to be connected to each ground plane.

이 실시예에 있어서, 상기 신호면은 상기 제3 접지면에 대향하는 상기 기판의 상부면에 형성되어 상기 제1 및 상기 제2 서브 어레이가 상호 상하 대칭되게 발런스된 T 접합(balanced T-junction)에 의해 전기적으로 연결된다.In this embodiment, the signal plane is formed on an upper surface of the substrate opposite the third ground plane so that the first and second sub-arrays are balanced with each other in a vertically balanced symmetry. Is electrically connected by.

다른 실시예에 있어서, 상기 위상 인버터는; 상기 신호면이 분리되어 일정 간격 이격되고, 상호 인접하게 끼워지도록 복수 개의 돌출부와 오목부로 형성되어 상호 인접하게 삽입되는 제1 및 제2 신호면; 상기 접지면이 상기 제1 및 상기 제2 신호면 각각에 대응하여 분리되어 일정 간격 이격되는 제4 및 제5 접지면; 및 상기 제1 신호면과 상기 제5 접지면이 상호 결합되고, 상기 제2 신호면과 상기 제4 접지면이 상호 결합되는 복수 개의 비아;를 포함한다.In another embodiment, the phase inverter; First and second signal surfaces which are separated from each other by a predetermined distance, and are formed of a plurality of protrusions and recesses to be inserted adjacent to each other and are inserted adjacent to each other; Fourth and fifth ground planes in which the ground planes are separated from each other in correspondence with the first and second signal planes and spaced apart from each other by a predetermined distance; And a plurality of vias in which the first signal plane and the fifth ground plane are coupled to each other, and the second signal plane and the fourth ground plane are coupled to each other.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 리플렉터는 상부면은 금속으로 덮여 있어 상기 기판 상의 상기 제1 및 상기 제2 서브 어레이 상에서 방사된 모든 전자기장 필드를 반사하는 금속 반사기로 구비된다.In another embodiment, the reflector is provided with a metal reflector, the top surface of which is covered with metal to reflect all electromagnetic fields emitted on the first and second sub-arrays on the substrate.

이 실시예에 있어서, 상기 리플렉터는 복수 개의 플라스틱 스크류를 이용하여 상기 기판의 하부와 일정 간격 이격되게 고정 설치된다.In this embodiment, the reflector is fixedly spaced apart from the lower portion of the substrate by using a plurality of plastic screws.

본 발명에 따른 광대역 패치 어레이 안테나 장치는 다음과 같은 효과를 가진다.The broadband patch array antenna device according to the present invention has the following effects.

첫째, 본 발명은 높은 방향성을 가지므로, 3.5 GHz의 광대역 주파수에서 사용 할 수 있으며, 자연 재해 시 구조 작업을 위해 사람 존재를 탐지하는데 널리 사용되는 광대역 레이더용 신호 송수신기로써 사용될 수 있다.First, since the present invention has a high directionality, it can be used at a wide band frequency of 3.5 GHz, and can be used as a signal transceiver for a wideband radar widely used to detect human presence for rescue operations in natural disasters.

둘째, 본 발명은 본 발명은 작은 폼 팩터를 보장하고, 광대역 2 × 2 패치 어레이 안테나의 다른 구조에 비해 가장 높은 성능을 발휘할 수 있다.Secondly, the present invention ensures a small form factor and can achieve the highest performance compared to other structures of a wideband 2x2 patch array antenna.

셋째, 본 발명은 안테나 크기를 소형화하면서 안테나의 이득을 높게 유지함으로써, 다양한 이동 통신 단말기의 필요성을 충족시킬 수 있으며, 광대역 동작이 가능하다.Third, the present invention can satisfy the needs of various mobile communication terminals by minimizing the antenna size while maintaining the gain of the antenna, and enables wideband operation.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명에 따른 2 × 2 광대역 패치 어레이 안테나 장치의 구성을 도시한 평면도,
도 2 내지 도 4는 도 1에 도시된 2 × 2 광대역 패치 어레이 안테나 장치의 전계 방향을 설명하기 위한 도면들,
도 5는 도 1에 도시된 2 × 2 광대역 패치 어레이 안테나 장치의 배면도,
도 6은 도 1에 도시된 2 × 2 광대역 패치 어레이 안테나 장치의 접지면 구조를 나타내는 도면,
도 7은 도 1에 도시된 2 × 2 광대역 패치 어레이 안테나 장치의 위상 변위기의 구조를 나타내는 도면,
도 8은 도 7에 도시된 위상 변위기의 위상차를 나타내는 파형도,
도 9는 도 1에 도시된 2 × 2 광대역 패치 어레이 안테나 장치의 일 측면도, 그리고
도 10은 본 발명에 따른 2 × 2 광대역 패치 어레이 안테나 장치의 실제 제작된 도면이다.
1 is a plan view showing the configuration of a 2 × 2 broadband patch array antenna device according to the present invention,
2 to 4 are views for explaining the electric field direction of the 2 × 2 broadband patch array antenna device shown in FIG.
FIG. 5 is a rear view of the 2 × 2 broadband patch array antenna device shown in FIG. 1;
6 is a view showing a ground plane structure of the 2 × 2 broadband patch array antenna device shown in FIG.
7 is a view showing the structure of the phase shifter of the 2 × 2 broadband patch array antenna device shown in FIG.
8 is a waveform diagram illustrating a phase difference of the phase shifter illustrated in FIG. 7;
9 is a side view of the 2 × 2 wideband patch array antenna device shown in FIG. 1, and
10 is an actual fabricated view of a 2 × 2 broadband patch array antenna device according to the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art can easily understand, the embodiments described below may be modified in various forms without departing from the concept and scope of the present invention. Where possible, the same or similar parts are represented using the same reference numerals in the drawings.

본 명세서에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지는 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular forms “a,” “an,” and “the” include plural forms as well, unless the phrases clearly indicate the opposite.

본 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.As used herein, the meaning of "comprising" embodies a particular property, region, integer, step, operation, element, and / or component, and other specific properties, region, integer, step, operation, element, component, and / or It does not exclude the presence or addition of groups.

본 명세서에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.All terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms defined in advance are additionally interpreted to have a meaning consistent with the related technical literature and the presently disclosed contents, and are not interpreted in an ideal or very formal sense unless defined.

본 발명의 광대역 패치 어레이 안테나 장치는 상호 대향하는 2 개의 서브 어레이가 미러링 된 대칭 구조를 갖고, 서브 어레이의 피드 네트워크의 180 도 위상 인버터를 구비한다.The broadband patch array antenna device of the present invention has a symmetrical structure in which two mutually opposing subarrays are mirrored, and includes a 180 degree phase inverter of the feed network of the subarrays.

이러한 본 발명의 광대역 패치 어레이 안테나 장치는 작은 폼 팩터를 보장하고, 안테나 크기를 소형화하면서 안테나의 이득을 높게 유지할 수 있어, 광대역 동작 시의 성능이 향상될 수 있다.The broadband patch array antenna device of the present invention ensures a small form factor and can keep the gain of the antenna high while minimizing the antenna size, thereby improving performance in broadband operation.

이하에서는 도면을 중심으로 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명에 따른 2 × 2 광대역 패치 어레이 안테나 장치의 구성을 도시한 평면도이다.1 is a plan view showing the configuration of a 2 x 2 broadband patch array antenna device according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 광대역 패치 어레이 안테나 장치(100)는 광대역 동작을 위한 높은 방향성과 작은 폼 팩터(form factor) 및 소형화된 칩 사이즈를 구현하기 위하여, 복수 개의 서브 어레이들이 상호 미러링된 배열 구조를 갖는다. 이 실시예의 광대역 패치 어레이 안테나 장치(100)는 4 개의 패치 안테나(112, 114, 1122, 124)가 가로 및 세로로 배열되는 즉, 2 × 2 광대역 패치 어레이 구조를 갖는다. 물론 본 발명의 광대역 패치 어레이 안테나 장치(100)는 2 × 2 구조 뿐만 아니라, N × N(N은 2 이상의 양의 정수) 예를 들어, 4 × 4, 8 × 8 등의 광대역 패치 어레이 형태로도 확장 가능함은 자명하다.Referring to FIG. 1, in the broadband patch array antenna device 100 of the present invention, a plurality of sub-arrays are mirrored to each other in order to realize high directionality, small form factor, and miniaturized chip size for wideband operation. It has an array structure. The wideband patch array antenna device 100 of this embodiment has a 2x2 wideband patch array structure in which four patch antennas 112, 114, 1122, and 124 are arranged horizontally and vertically. Of course, the broadband patch array antenna device 100 of the present invention is not only a 2 × 2 structure, but also N × N (N is a positive integer of 2 or more), for example, in the form of a broadband patch array, such as 4 × 4, 8 × 8 It is obvious that it is also extensible.

이를 위해 본 발명의 광대역 패치 어레이 안테나 장치(100)는 기판(102)과, 피드 포트(feed port)(104)와, 제1 및 제2 서브 어레이(110, 120) 및, 위상 인버터(130)를 포함한다. 또 광대역 패치 어레이 안테나 장치(100)는 리플렉터(106)를 더 포함한다.To this end, the broadband patch array antenna device 100 of the present invention includes a substrate 102, a feed port 104, first and second subarrays 110 and 120, and a phase inverter 130. It includes. The broadband patch array antenna device 100 further includes a reflector 106.

구체적으로, 기판(102)은 예를 들어, Taconic 사의 RF-35 기판 또는 글래스 에폭시(FR-4)와 같은 인쇄회로기판(PCB) 등의 유전체 기판으로 구비되고, 상부면에는 복수 개의 서브 어레이(110, 120)들과, 서브 어레이(110, 120)들을 상호 전기적으로 연결시켜 피드 네트워크를 형성하는 신호면(108)이 형성되고, 하부면에는 접지면(도 5의 140)이 형성된다.Specifically, the substrate 102 may be formed of, for example, a dielectric substrate such as an RF-35 substrate manufactured by Taconic Corporation or a printed circuit board (PCB) such as glass epoxy (FR-4). The signal planes 108 forming the feed network by electrically connecting the 110 and 120 and the sub arrays 110 and 120 to each other are formed, and a ground plane (140 in FIG. 5) is formed on the bottom surface.

피드 포트(104)는 예컨대, SMA 커넥터 등으로 구비되고, 유전체 기판(102)의 상부면에 형성된 신호면(108)과 하부면에 형성된 접지면(140)과 전기적으로 연결되어, 광대역 이동 통신용 단말기 등의 송신기 또는 수신기 등의 전자 장치(미도시됨)와 연결되는 선로를 형성한다.The feed port 104 is provided with, for example, an SMA connector, and is electrically connected to a signal plane 108 formed on an upper surface of the dielectric substrate 102 and a ground plane 140 formed on a lower surface thereof, thereby providing a terminal for broadband mobile communication. It forms a line connected to an electronic device (not shown), such as a transmitter or a receiver.

제1 및 제2 서브 어레이(110, 120)들 각각은 1 × 2 서브 배열로 기판(102)의 상부면에 형성된다. 제1 및 제2 서브 어레이(110, 120)들 각각은 패치 안테나(112, 114 또는 122, 124)가 상호 좌우 대칭되게 배열된다. 제1 및 제2 서브 어레이(110, 120)들은 신호면(108)에 의해 전기적으로 연결되어 피드 네트워크를 형성한다. 이러한 제1 및 제2 서브 어레이(110, 120)들은 기판(102)의 상부와 하부에 배치되어 상호 미러링 대칭된다.Each of the first and second sub arrays 110 and 120 is formed on the top surface of the substrate 102 in a 1 × 2 sub array. Each of the first and second sub arrays 110 and 120 has patch antennas 112, 114, or 122, 124 symmetrically arranged. The first and second sub arrays 110 and 120 are electrically connected by the signal plane 108 to form a feed network. These first and second sub-arrays 110 and 120 are disposed above and below the substrate 102 to be mirrored and symmetric with each other.

위상 인버터(130)는 제1 및 제2 서브 어레이(110, 120)들 사이의 피드 네트워크 상에 형성된다. 위상 인버터(130)는 제1 및 제2 서브 어레이(110, 120)들 간의 위상을 180 °변위시키도록 형성된다.The phase inverter 130 is formed on a feed network between the first and second sub arrays 110 and 120. The phase inverter 130 is formed to shift the phase between the first and second sub arrays 110 and 120 by 180 °.

그리고 리스펙터(106)는 예를 들어, 금속 반사판, 상부면이 금속으로 덮여진 FR4 재질의 기판 등으로 구비되고, 기판(102)의 하부에 일정 간격 이격되게 설치된다. 리스펙터(106)는 기판(102) 상에 형성된 서브 어레이(110, 120)들에 의해 방사된 모든 필드를 반사시킨다.In addition, the reflector 106 is provided with, for example, a metal reflector, an FR4 substrate having an upper surface covered with a metal, and is provided below the substrate 102 at a predetermined interval. The reflector 106 reflects all fields emitted by the sub arrays 110, 120 formed on the substrate 102.

이러한 본 발명의 광대역 패치 어레이 안테나 장치(100)는 도 2 내지 도 4에 도시된 원리에 의해 제1 및 제2 서브 어레이와 위상 인버터의 구조가 결정된다.In the broadband patch array antenna device 100 of the present invention, the structure of the first and second sub arrays and the phase inverter is determined based on the principle illustrated in FIGS. 2 to 4.

즉, 도 2는 도 1에 도시된 하나의 서브 어레이에 대한 전계 분극 방향을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 2 × 2 광대역 패치 어레이 안테나 장치에서 위상 인버터가 없는 구조를 나타내는 도면이며, 그리고 도 4는 위상 인버터가 있는 구조를 나타내는 도면이다.That is, FIG. 2 is a view for explaining the electric field polarization direction for one sub-array shown in FIG. 1, FIG. 3 is a view showing a structure without a phase inverter in a 2x2 broadband patch array antenna device, and FIG. 4 is a diagram showing a structure with a phase inverter.

먼저 도 2를 참조하면, 하나의 1 × 2 서브 어레이에 의한 방사된 전기장(E1, E2)은 실선 화살표로 나타낸다. 각각의 패치 안테나에서 방사된 필드는 x 축 및 y 축을 따라 두 개의 벡터 구성 요소(E1x, E1y, E2x, E2y)로 나눌 수 있다. 여기서 양극화된 편파 성분은 y 축을 따르고, 교차 편파 성분이 x 축을 따른다고 가정하면, 양극화된 편파 성분이 더 강한 편파이기 때문에 각각의 패치 안테나에서 양극화된 편파 성분의 방향은 명확하게 y 축을 따른다. 각각의 패치 안테나에서 양극화된 편파 성분의 방향은 같은 방향이며, 이 경우 방사 필드의 편파가 추가된다.Referring first to FIG. 2, the radiated electric fields E 1 , E 2 by one 1 × 2 sub array are represented by solid arrows. The radiated field at each patch antenna may be divided into two vector components E 1x , E 1y , E 2x , and E 2y along the x and y axes. Here, the polarized polarization component is along the y axis, and assuming that the cross polarization component is along the x axis, the direction of the polarized polarization component at each patch antenna is clearly along the y axis because the polarized polarization component is stronger. The polarized polarization component in each patch antenna has the same direction, in which case the polarization of the radiation field is added.

도 3을 참조하면, 위상 인버터가 없는 2 × 2 광대역 패치 어레이 안테나 장치의 전계 편파 방향은 제1 서브 어레이와 제2 서브 어레이가 상호 반대 방향으로 형성된다. 여기서 제1 및 제2 서브 어레이들 각각의 패치 안테나의 방사된 전기장(E1, E2, E3, E4)은 실선의 화살표로 나타낸다.Referring to FIG. 3, in a field polarization direction of a 2 × 2 broadband patch array antenna device without a phase inverter, a first sub array and a second sub array are formed in opposite directions. The radiated electric fields E 1 , E 2 , E 3 and E 4 of the patch antennas of each of the first and second sub arrays are represented by solid arrows.

즉, 각각의 패치 안테나의 방사된 영역(E1, E2, E3, E4)은 x 축 및 y 축을 따라 두 개의 벡터 구성 요소(E1x, E1y, E2x, E2y,(E3x, E3y, E4x, E4y)로 나눌 수 있다. 여기서도 양극화된 편파 성분이 y 축을 따르고 교차 편파 성분이 x 축을 따르는 것을 고려하면, E1과 E2는 E3와 E4의 반대 방향에 있게 된다. 따라서 이 배열은 방사된 모든 필드가 서로 상쇄되므로 제대로 동작하지 않는다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 방사된 전기장의 방향을 바꾸는 기술이 필요하며, 이를 위해광대역 패치 어레이 안테나의 피드 네트워크에 180°위상 인버터(130)를 적용한다.That is, the radiated regions E 1 , E 2 , E 3 , and E 4 of each patch antenna have two vector components (E 1x , E 1y , E 2x , E 2y , (E) along the x and y axes. 3x , E 3y , E 4x , E 4y ) Again, given that the polarized polarization component is along the y axis and the cross polarization component is along the x axis, E 1 and E 2 are the opposite of E 3 and E 4 . Therefore, this arrangement does not work properly because all the radiated fields cancel each other.To solve this problem, the present invention requires a technique for changing the direction of the radiated electric field. 180 ° phase inverter 130 is applied to the feed network.

즉, 도 4를 참조하면, 여기에서도 제1 및 제2 서브 어레이들 각각의 패치 안테나에서의 방사된 전기장(E1, E2, E3, E4)은 실선의 화살표로 나타낸다.That is, referring to FIG. 4, here again the radiated electric fields E 1 , E 2 , E 3 , E 4 at the patch antennas of each of the first and second sub arrays are represented by solid arrows.

각각의 패치 안테나의 방사된 영역(E1, E2, E3, E4)은 x 축 및 y 축을 따라 두 개의 벡터 구성 요소(E1x, E1y, E2x, E2y,(E3x, E3y, E4x, E4y)로 나눌 수 있다. 양극화된 편파 성분이 y 축을 따르고 교차 편파 성분이 x 축을 따른다고 가정하면, 피드 네트워크의 180°위상 인버터에 의해, 제1 및 제2 서브 어레이들 간의 위상을 180°위상 차이 신호가 출력되도록 동작시킨다. 따라서, 방사된 전기장의 위상도 180°바뀌고, 방사된 모든 전기장(E1, E2, E3, E4)은 같은 방향이 된다.The radiated area (E 1 , E 2 , E 3 , E 4 ) of each patch antenna has two vector components (E 1x , E 1y , E 2x , E 2y , (E 3x , E 3y , E 4x , E 4y ) Assuming the polarized polarization component is along the y axis and the cross polarization component is along the x axis, the first and second sub-arrays are fed by a 180 ° phase inverter of the feed network. The phase between them is operated so that a 180 ° phase difference signal is output, so that the phase of the radiated electric field is changed by 180 °, and all the radiated electric fields E 1 , E 2 , E 3 and E 4 are in the same direction.

그러나 교차 편파 성분 즉, y 성분은 반대 방향에 있다. E1y, E2y와 E3y, E4y도 반대 방향이다. 이들은 교차 편광된 성분이기 때문에 원하는 성분이 아니며, 서로에 의해 상쇄된다. 따라서 x 축을 따라 양극화된 편파 성분만 존재하며 함께 더해진다. 따라서 2 × 2 광대역 패치 어레이 안테나 장치는 이러한 구조에 의해 최대 이득을 얻을 수 있다. 즉, 방사된 전기장은 제1 및 제2 서브 어레이들 두 배열 요소 모두에서 동 위상을 갖는다. 따라서 본 발명은 최대 이득을 얻기 위하여, 방사된 전기장의 편광이 모든 패치 안테나 요소에 대해 동일한 방향인지 확인해야 한다.But the cross-polarization component, or y component, is in the opposite direction. E 1y , E 2y and E 3y , E 4y are also in opposite directions. These are not desired components because they are cross polarized components and are canceled by each other. Thus, only polarized polarization components along the x axis are present and added together. Therefore, the 2x2 wideband patch array antenna device can get the maximum gain by this structure. That is, the radiated electric field has the same phase in both array elements of the first and second sub arrays. Thus, the present invention must ensure that the polarization of the radiated electric field is in the same direction for all patch antenna elements in order to obtain maximum gain.

도 5는 도 1에 도시된 2 × 2 광대역 패치 어레이 안테나 장치의 배면도이며, 그리고 도 6은 도 1에 도시된 2 × 2 광대역 패치 어레이 안테나 장치의 접지면 구조를 나타내는 도면이다.FIG. 5 is a rear view of the 2 × 2 broadband patch array antenna device shown in FIG. 1, and FIG. 6 is a view showing the ground plane structure of the 2 × 2 broadband patch array antenna device shown in FIG.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 2 × 2 광대역 패치 어레이 안테나 장치(100)는 기판(102)의 하부면에 접지면(140)이 형성된다. 이 실시예의 접지면(140)은 지수(exponential) 설계의 부분 평면을 가진다.5 and 6, in the 2 × 2 broadband patch array antenna device 100 of the present invention, a ground plane 140 is formed on a lower surface of the substrate 102. The ground plane 140 of this embodiment has a partial plane of exponential design.

즉, 접지면(140)은 제1 내지 제3 접지면(142 ~ 146)을 포함한다. 제1 접지면(142)과 제2 접지면(144) 각각은 일정 크기의 폭(GL)을 갖고 대체로 직사각형의 패턴으로 형성된다. 제1 접지면(142)과 제2 접지면(144)은 일정 간격(DG) 이격된다.That is, the ground plane 140 includes first to third ground planes 142 to 146. Each of the first ground plane 142 and the second ground plane 144 has a width G L of a predetermined size and is formed in a generally rectangular pattern. The first ground plane 142 and the second ground plane 144 are spaced apart from each other by a predetermined distance D G.

제3 접지면(146)은 일정 크기의 폭(ML)을 가지고, 제1 및 제2 접지면(142, 144) 사이에 배치된다. 제3 접지면(146)은 제1 및 제2 접지면(142, 144) 각각과 일정 간격(Gg) 이격된다. 제3 접지면(146)은 일단이 제1 및 제2 접지면(142, 144)의 중앙 부분에 전기적으로 연결되고, 타단이 피드 포트(104)와 전기적으로 연결된다. 제3 접지면(146)은 타단으로부터 일단 방향으로 일정 간격(MW) 연장되고, 이후 상하 내측 방향으로 테이퍼 지게 형성되어 일단이 제1 및 제2 접지면(142, 144) 각각에 연결된다. 이러한 제3 접지면(146)은 지수 설계에 의한 테이퍼링(tapering) 형상을 갖는다. 이러한 테이퍼링 형상은 피드 네트워크의 임피던스를 맞추기 위함이다.The third ground plane 146 has a width M L of a predetermined size and is disposed between the first and second ground planes 142 and 144. The third ground plane 146 is spaced apart from each of the first and second ground planes 142 and 144 by a predetermined interval G g . One end of the third ground plane 146 is electrically connected to a central portion of the first and second ground planes 142 and 144, and the other end thereof is electrically connected to the feed port 104. The third ground plane 146 extends a predetermined distance M W from one end to the other in one direction, and is then tapered in the vertical direction to connect one end to each of the first and second ground planes 142 and 144. The third ground plane 146 has a tapering shape by exponential design. This tapered shape is intended to match the impedance of the feed network.

이 실시예에서 접지면(140)은 DG=18 mm, Gg=2 mm, GL=10 mm, ML=14 mm, MW=28.22 mm의 크기를 갖는다.In this embodiment the ground plane 140 has dimensions D G = 18 mm, G g = 2 mm, G L = 10 mm, M L = 14 mm, M W = 28.22 mm.

또 제3 접지면(146)에 대향하는 기판(102)의 상부면에는 신호면(108)이 형성된다. 신호면(108)은 제1 및 제2 서브 어레이(110, 120)가 상호 상하 대칭되게 발런스된 T 접합(balanced T-junction)에 의해 전기적으로 연결되고, 제2 서브 어레이(120)와 신호면(108) 사이에 위상 인버터(130)가 배치된다.In addition, a signal surface 108 is formed on the upper surface of the substrate 102 opposite to the third ground surface 146. The signal plane 108 is electrically connected by a balanced T-junction in which the first and second subarrays 110 and 120 are symmetrically balanced with each other, and the second subarray 120 and the signal plane. The phase inverter 130 is disposed between the 108.

도 7은 도 1에 도시된 2 × 2 광대역 패치 어레이 안테나 장치의 위상 인버터의 구조를 나타내는 도면이고, 도 8은 도 7에 도시된 위상 인버터의 위상차를 나타내는 파형도이다.FIG. 7 is a diagram showing the structure of the phase inverter of the 2x2 broadband patch array antenna device shown in FIG. 1, and FIG. 8 is a waveform diagram showing the phase difference of the phase inverter shown in FIG.

도 7 및 도 8을 참조하면, 이 실시예의 위상 인버터(130)는 인터 디지털 구조(inter-digitated structure)와 전자 비아를 이용하여 형성된다.7 and 8, the phase inverter 130 of this embodiment is formed using an inter-digitated structure and electronic vias.

즉, 위상 인버터(130)는 신호면(108)과 접지면(140)이 복수 개의 비아(150)에 의해 상호 결합 및 전기적으로 연결되는 구조로 형성된다.That is, the phase inverter 130 is formed in a structure in which the signal plane 108 and the ground plane 140 are mutually coupled and electrically connected by the plurality of vias 150.

구체적으로, 위상 인버터(130)를 형성하기 위하여, 신호면(108)은 제1 및 제2 신호면(108a, 108b)로 분리된다. 제1 및 제2 신호면(108a, 108b)은 상호 인접하게 끼워지도록 복수 개의 돌출부와 오목부로 형성된다. 이 실시예에서 제1 신호면(108a)은 'ㅌ' 자 형태와 대체로 유사하게 형성되고, 제2 신호면(108b)는 'ㄷ' 자 형태와 대체로 유사하게 형성된다. 제1 및 제2 신호면(108a, 108b)은 일정 간격(IS) 이격되게 상호 인접하게 삽입된다.Specifically, to form the phase inverter 130, the signal plane 108 is separated into first and second signal planes 108a and 108b. The first and second signal surfaces 108a and 108b are formed of a plurality of protrusions and recesses to be fitted adjacent to each other. In this embodiment, the first signal surface 108a is formed generally similar to the 'ㅌ' shape, and the second signal surface 108b is formed substantially similar to the 'c' shape. The first and second signal surfaces 108a and 108b are inserted adjacent to each other at a predetermined interval I S.

또 접지면(140)은 제1 및 제2 신호면(108a, 108b) 각각에 대응하여 제4 및 제5 접지면(140a, 140b)로 분리된다. 제4 및 제5 접지면(140a, 140b)은 일정 간격(Ig) 이격된다.In addition, the ground plane 140 is divided into fourth and fifth ground planes 140a and 140b corresponding to the first and second signal planes 108a and 108b, respectively. The fourth and fifth ground planes 140a and 140b are spaced apart from each other by a predetermined interval I g .

따라서 제1 신호면(108a)과 제5 접지면(140b)은 복수 개의 비아(150)에 의해 상호 결합되고, 제2 신호면(108b)과 제4 접지면(140a)은 복수 개의 비아(150)에 의해 상호 결합된다.Accordingly, the first signal plane 108a and the fifth ground plane 140b are coupled to each other by a plurality of vias 150, and the second signal plane 108b and the fourth ground plane 140a are connected to a plurality of vias 150. Are mutually coupled by

이 실시예에서 위상 인버터(130)는 IW= 0.9mm, IS= 0.25mm LW=3mm, IL=2.5mm, Ig= 0.25mm 크기를 갖는다. 이러한 위상 인버터(130)는 도 8에 도시된 바와 같이, 동작 대역폭에서 180°위상차를 얻음을 알 수 있다.In this embodiment the phase inverter 130 has dimensions I W = 0.9 mm, I S = 0.25 mm L W = 3 mm, I L = 2.5 mm, I g = 0.25 mm. As shown in FIG. 8, the phase inverter 130 may obtain a 180 ° phase difference in an operating bandwidth.

그리고 도 9는 도 1에 도시된 2 × 2 광대역 패치 어레이 안테나 장치의 일 측면도이고, 도 10은 본 발명에 따른 2 × 2 광대역 패치 어레이 안테나 장치의 실제 도면이다.And FIG. 9 is a side view of the 2x2 wideband patch array antenna device shown in FIG. 1, and FIG. 10 is an actual view of the 2x2 wideband patch array antenna device according to the present invention.

도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 2 × 2 광대역 패치 어레이 안테나 장치(100)는 리플렉터(106)를 더 포함한다.9 and 10, the 2 × 2 broadband patch array antenna device 100 of the present invention further includes a reflector 106.

리플렉터(106)는 복수 개의 플라스틱 스크류(160)를 이용하여 기판(102)의 하부와 일정 간격 이격되게 고정 설치된다. 이 실시예에서 리플렉터(106)는 기판(102)의 하부와 약 10 mm 간격으로 이격된다.The reflector 106 is fixedly spaced apart from the lower portion of the substrate 102 by a plurality of plastic screws 160. In this embodiment the reflector 106 is spaced about 10 mm apart from the bottom of the substrate 102.

이 간격은 2 × 2 광대역 패치 어레이 안테나 장치(100)의 패치 어레이 배열의 성능에 영향을 주기 때문에 거리를 최적화하여 결정된다.This interval is determined by optimizing the distance because it affects the performance of the patch array arrangement of the 2 × 2 wideband patch array antenna device 100.

이 실시예에서 리플렉터(106)는 FR4 재질의 금속 반사기로 구비되고, 상부면은 금속으로 덮여 있어 기판 상의 패치 어레이 배열 위에서의 방사된 모든 필드를 반사한다.In this embodiment the reflector 106 is provided with a metal reflector made of FR4 material, the top surface of which is covered with metal to reflect all emitted fields on the patch array arrangement on the substrate.

또 이 실시예에서 플라스틱 스크류(160)는 직경 3 mm를 갖고, 기판(102)의 상부면에서 상부 방향으로 약 5 mm가 돌출되게 결합된다.In this embodiment, the plastic screw 160 has a diameter of 3 mm, and is joined to protrude about 5 mm in the upper direction from the upper surface of the substrate 102.

본 발명에 따른 2 × 2 광대역 패치 어레이 안테나 장치(100)의 제작물이 도 10의 (a)와 (b)에 도시되어 있다.A fabrication of a 2x2 wideband patch array antenna device 100 according to the present invention is shown in Figures 10 (a) and (b).

상술한 바와 같이, 본 발명의 2 × 2 광대역 패치 어레이 안테나 장치(100)는 안테나의 이득 또는 지향성을 증가시키기 위해, 2 × 2 패치 어레이로 배열된 4 개의 패치 안테나를 이용하여 위상 인버터를 설계하여 극성 불일치로 인한 피딩(feeding) 문제를 해결하였다. 따라서, 본 발명의 2 × 2 광대역 패치 어레이 안테나 장치(100)는 작은 폼 팩터(form factor)로 최고 이득을 얻을 수 있으며, 레이더 시스템의 UWB 펄스 발생기 등에 적용하여 테스트되었으며 아래의 표 1과 같이, 다른 구조의 광대역 패치 어레이 안테나 장치들과 비교한 결과, 이득 향상, 소형화 등의 향상된 결과를 얻을 수 있었다.As described above, the 2 × 2 wideband patch array antenna device 100 of the present invention designs a phase inverter using four patch antennas arranged in a 2 × 2 patch array in order to increase the gain or directivity of the antenna. Feeding problem due to polarity mismatch was solved. Accordingly, the 2 × 2 broadband patch array antenna device 100 of the present invention can obtain the best gain with a small form factor, and has been tested by applying to a UWB pulse generator of a radar system, as shown in Table 1 below. Compared with the broadband patch array antenna devices of other structures, improved results such as gain gain and miniaturization were obtained.

여기서 표 1은 본 발명의 2 × 2 광대역 패치 어레이 안테나 장치(100)와 다른 구조의 광대역 패치 어레이 안테나 장치들과 테스트 결과를 비교한 것을 나타낸다.Here, Table 1 shows a comparison of the test results with the broadband patch array antenna devices of the structure different from the 2 × 2 broadband patch array antenna device 100 of the present invention.

Figure 112018041242668-pat00001
Figure 112018041242668-pat00001

표 1을 참조하면, 본 발명의 2 × 2 광대역 패치 어레이 안테나 장치(100)는 [3] 내지 [9]의 것보다 높은 피크 이득을 제공하고, [2], [4] 및 [6] 보다는 더 소형화된다. 또 본 발명은 [1]과 같이 나선형 EGB가 사용된 경우보다 단순 기하학 구조로 형성되어 제조가 용이하고, [3]의 경우와 같이, 피딩 네트워크를 위해 외부 전력 분배기가 불필요한 장점이 있다.Referring to Table 1, the 2 × 2 wideband patch array antenna device 100 of the present invention provides a higher peak gain than that of [3] to [9], rather than [2], [4] and [6]. More compact. In addition, the present invention is easier to manufacture because it is formed in a simple geometry than when the spiral EGB is used as in [1], as in the case of [3], there is an advantage that no external power divider is required for the feeding network.

따라서 본 발명의 2 × 2 광대역 패치 어레이 안테나 장치(100)는 광대역 약 2.5 ~ 5.5 GHz의 임피던스 대역폭과 13 dBi의 피크 이득을 구현할 수 있어서, 휴대용 광대역 무선 시스템에 적용할 수 있다.Accordingly, the 2 × 2 broadband patch array antenna device 100 of the present invention can realize an impedance bandwidth of about 2.5 to 5.5 GHz and a peak gain of 13 dBi, which can be applied to a portable broadband wireless system.

본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The embodiments described in the present specification and the accompanying drawings merely illustrate some of the technical ideas included in the present invention. Therefore, since the embodiments disclosed herein are not intended to limit the technical spirit of the present invention but to explain, it is obvious that the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. Modifications and specific embodiments that can be easily inferred by those skilled in the art within the scope of the technical idea included in the specification and drawings of the present invention should be construed as being included in the scope of the present invention.

100 : 광대역 패치 어레이 안테나 장치
102 : 기판
104 : 피드 포트
106 : 리플렉터
108 : 신호면
110, 120 : 서브 어레이
130 : 위상 인버터
140 : 접지면
150 : 비아
160 : 플라스틱 스크류
100: broadband patch array antenna device
102: substrate
104: feed port
106: reflector
108: signal surface
110, 120: sub array
130: phase inverter
140: ground plane
150: Via
160: plastic screw

Claims (14)

광대역 패치 어레이 안테나 장치에 있어서:
상부면에 신호면이 형성되고 하부면에 접지면이 형성되는 기판;
상기 기판 상에 형성되어 상기 신호면에 의해 상호 전기적으로 연결되고 상호 미러링 대칭되는 제1 및 제2 서브 어레이;
상기 기판의 일측에서 상기 신호면과 상기 접지면에 전기적으로 연결되는 피드 포트; 및
상기 제1 및 상기 제2 서브 어레이 중 어느 하나와 상기 피드 포트 사이의 상기 신호면에 형성되어 상기 제1 및 상기 제2 서브 어레이 간의 위상을 180도 변위시키는 위상 인버터;를 포함하고,
상기 위상 인버터는 상기 신호면과 상기 접지면이 복수개의 비아에 의해 상호 결합 및 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 광대역 패치 어레이 안테나 장치.
In a broadband patch array antenna device:
A substrate having a signal surface formed on an upper surface thereof and a ground plane formed on a lower surface thereof;
First and second sub-arrays formed on the substrate and electrically connected to each other by the signal plane and mirrored to each other;
A feed port electrically connected to the signal plane and the ground plane at one side of the substrate; And
And a phase inverter formed on the signal surface between any one of the first and second sub arrays and the feed port to shift a phase between the first and second sub arrays by 180 degrees.
And the phase inverter is coupled and electrically connected to the signal plane and the ground plane by a plurality of vias.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 및 상기 제2 서브 어레이들 각각은 1 × 2 패치 안테나들이 좌우 대칭되게 구비되고;
상기 광대역 패치 어레이 안테나 장치는 N × N(N은 2 이상의 양의 정수) 광대역 패치 어레이 안테나 장치인 것을 특징으로 하는 광대역 패치 어레이 안테나 장치.
The method according to claim 1,
Each of the first and second sub arrays is provided with 1 × 2 patch antennas symmetrically;
The broadband patch array antenna device is N × N (N is a positive integer of 2 or more) broadband patch array antenna device.
청구항 1에 있어서,
상기 위상 인버터는;
상기 신호면이 분리되어 일정 간격 이격되고, 상호 인접하게 끼워지도록 복수 개의 돌출부와 오목부로 형성되어 상호 인접하게 삽입되는 제1 및 제2 신호면;
상기 접지면이 상기 제1 및 상기 제2 신호면 각각에 대응하여 분리되어 일정 간격 이격되는 제1 및 제2 접지면; 및
상기 제1 신호면과 상기 제2 접지면이 상호 결합되고, 상기 제2 신호면과 상기 제1 접지면이 상호 결합되는 복수 개의 비아;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 패치 어레이 안테나 장치.
The method according to claim 1,
The phase inverter;
First and second signal surfaces which are separated from each other by a predetermined distance, and are formed of a plurality of protrusions and recesses to be inserted adjacent to each other and are inserted adjacent to each other;
First and second ground planes in which the ground planes are separated from each other in correspondence with the first and second signal planes and spaced apart from each other by a predetermined distance; And
And a plurality of vias in which the first signal plane and the second ground plane are mutually coupled to each other, and the second signal plane and the first ground plane are mutually coupled to each other.
청구항 1에 있어서,
상기 접지면은;
상기 기판의 하부면에서 일정 크기의 폭을 갖고 상호 이격되어 직사각형의 패턴으로 형성되는 제1 및 제2 접지면; 및
일정 크기의 폭을 가지고, 상기 제1 및 상기 제2 접지면 사이에 배치되고, 상기 제1 및 상기 제2 접지면 각각과 일정 간격 이격되고, 일단이 상기 제1 및 상기 제2 접지면의 중앙 부분에 전기적으로 연결되고, 타단이 상기 피드 포트와 전기적으로 연결되는 제3 접지면;을 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 패치 어레이 안테나 장치.
The method according to claim 1,
The ground plane;
First and second ground planes having a width of a predetermined size on the lower surface of the substrate and spaced apart from each other to form a rectangular pattern; And
It has a width of a predetermined size, disposed between the first and the second ground plane, spaced apart from each of the first and the second ground plane by a predetermined distance, one end is the center of the first and second ground plane And a third ground plane electrically connected to the portion and the other end electrically connected to the feed port.
청구항 4에 있어서,
상기 제3 접지면은;
타단으로부터 일단 방향으로 일정 간격 연장되고, 연장된 부분이 상하 내측 방향으로 테이퍼 지게 형성되어 일단이 상기 제1 및 상기 제2 접지면 각각에 연결되게 지수 설계에 의한 테이퍼링(tapering) 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 광대역 패치 어레이 안테나 장치.
The method according to claim 4,
The third ground plane;
It extends a predetermined interval in one direction from the other end, the extended portion is formed to be tapered in the up and down inward direction has a tapering shape by the exponential design so that one end is connected to each of the first and the second ground plane A broadband patch array antenna device.
청구항 5에 있어서,
상기 신호면은 상기 제3 접지면에 대향하는 상기 기판의 상부면에 형성되어 상기 제1 및 상기 제2 서브 어레이가 상호 상하 대칭되게 발런스된 T 접합(balanced T-junction)에 의해 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 광대역 패치 어레이 안테나 장치.
The method according to claim 5,
The signal plane is formed on an upper surface of the substrate opposite the third ground plane such that the first and second sub arrays are electrically connected by a balanced T-junction in which the first and second sub arrays are balanced up and down symmetrically with each other. Broadband patch array antenna device, characterized in that.
청구항 1에 있어서,
상기 광대역 패치 어레이 안테나 장치는;
복수 개의 플라스틱 스크류를 이용하여 상기 기판의 하부와 일정 간격 이격되게 고정 설치되어 리플렉터;를 더 포함하고,
상기 플라스틱 스크류는 상기 기판의 상부면에서 상부 방향으로 돌출되게 결합되는 것을 특징으로 하는 광대역 패치 어레이 안테나 장치.
The method according to claim 1,
The broadband patch array antenna device;
And a reflector fixedly installed to be spaced apart from the lower portion of the substrate by using a plurality of plastic screws.
And the plastic screw is coupled to protrude upward from the upper surface of the substrate.
청구항 7에 있어서,
상기 리플렉터는 상부면은 금속으로 덮여 있어 상기 기판 상의 상기 제1 및 상기 제2 서브 어레이 상에서 방사된 모든 전자기장 필드를 반사하는 금속 반사기로 구비되는 것을 특징으로 하는 광대역 패치 어레이 안테나 장치.
The method according to claim 7,
And the reflector is provided with a metal reflector, the upper surface of which is covered with metal and reflects all electromagnetic fields emitted on the first and second sub-arrays on the substrate.
2 × 2 광대역 패치 어레이 안테나 장치에 있어서:
상부면에 신호면이 형성되고 하부면에 접지면이 형성되는 기판;
1 × 2 패치 안테나가 상호 좌우 대칭되게 상기 기판 상에 형성되어 상기 신호면에 의해 상호 전기적으로 연결되는 제1 서브 어레이;
1 × 2 패치 안테나가 상호 좌우 대칭되게 상기 기판 상에 형성되고, 상기 신호면에 의해 상호 전기적으로 연결되고 상기 제1 서브 어레이와 상호 미러링 대칭되는 제2 서브 어레이;
상기 기판의 일측에서 상기 신호면과 상기 접지면에 전기적으로 연결되는 피드 포트;
상기 제2 서브 어레이와 상기 피드 포트 사이의 상기 신호면에 형성되어 상기 제1 및 상기 제2 서브 어레이 간의 위상을 180도 변위시키는 위상 인버터; 및
상기 기판의 하부와 일정 간격 이격되게 고정 설치되어 상기 제1 및 상기 제2 서브 어레이 상에서 방사된 모든 전자기장 필드를 반사하는 리플렉터;를 포함하고,
상기 위상 인버터는 상기 신호면과 상기 접지면이 복수개의 비아에 의해 상호 결합 및 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 2 × 2 광대역 패치 어레이 안테나 장치.
In a 2 × 2 wideband patch array antenna device:
A substrate having a signal surface formed on an upper surface thereof and a ground plane formed on a lower surface thereof;
A first sub array in which a 1 × 2 patch antenna is formed on the substrate so as to be symmetrical with each other and electrically connected to each other by the signal plane;
A second sub array in which a 1 × 2 patch antenna is formed on the substrate so as to be mutually symmetrical to each other, electrically connected to each other by the signal plane, and mutually mirrored and symmetric with the first sub array;
A feed port electrically connected to the signal plane and the ground plane at one side of the substrate;
A phase inverter formed on the signal surface between the second sub array and the feed port to shift a phase between the first and second sub arrays by 180 degrees; And
And a reflector fixedly spaced apart from the lower portion of the substrate to reflect all electromagnetic fields emitted on the first and second sub-arrays.
And wherein said phase inverter is coupled and electrically coupled to said signal plane and said ground plane by a plurality of vias.
청구항 9에 있어서,
상기 접지면은;
상기 기판의 하부면에서 일정 크기의 폭을 갖고 상호 이격되어 직사각형의 패턴으로 형성되는 제1 및 제2 접지면; 및
일정 크기의 폭을 가지고, 상기 제1 및 상기 제2 접지면 사이에 배치되고, 상기 제1 및 상기 제2 접지면 각각과 일정 간격 이격되고, 일단이 상기 제1 및 상기 제2 접지면의 중앙 부분에 전기적으로 연결되고, 타단이 상기 피드 포트와 전기적으로 연결되며, 타단으로부터 일단 방향으로 일정 간격 연장되고, 연장된 부분이 상하 내측 방향으로 테이퍼 지게 형성되어 일단이 상기 제1 및 상기 제2 접지면 각각에 연결되게 지수 설계에 의한 테이퍼링(tapering) 형상을 갖는 제3 접지면;을 포함하는 것을 특징으로 하는 2 × 2 광대역 패치 어레이 안테나 장치.
The method according to claim 9,
The ground plane;
First and second ground planes having a width of a predetermined size on the lower surface of the substrate and spaced apart from each other to form a rectangular pattern; And
It has a width of a predetermined size, disposed between the first and the second ground plane, spaced apart from each of the first and the second ground plane by a predetermined distance, one end is the center of the first and second ground plane Is electrically connected to a part, the other end is electrically connected to the feed port, and the other end extends at a predetermined interval in one direction from the other end, and the extended part is formed to be tapered in the up and down inward direction so that one end is connected to the first and the second ground. And a third ground plane having a tapering shape according to an exponential design so as to be connected to each of the planes.
청구항 10에 있어서,
상기 신호면은 상기 제3 접지면에 대향하는 상기 기판의 상부면에 형성되어 상기 제1 및 상기 제2 서브 어레이가 상호 상하 대칭되게 발런스된 T 접합(balanced T-junction)에 의해 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 2 × 2 광대역 패치 어레이 안테나 장치.
The method according to claim 10,
The signal plane is formed on an upper surface of the substrate opposite the third ground plane such that the first and second sub arrays are electrically connected by a balanced T-junction in which the first and second sub arrays are balanced up and down symmetrically with each other. 2 x 2 broadband patch array antenna device.
청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
상기 위상 인버터는;
상기 신호면이 분리되어 일정 간격 이격되고, 상호 인접하게 끼워지도록 복수 개의 돌출부와 오목부로 형성되어 상호 인접하게 삽입되는 제1 및 제2 신호면;
상기 접지면이 상기 제1 및 상기 제2 신호면 각각에 대응하여 분리되어 일정 간격 이격되는 제4 및 제5 접지면; 및
상기 제1 신호면과 상기 제5 접지면이 상호 결합되고, 상기 제2 신호면과 상기 제4 접지면이 상호 결합되는 복수 개의 비아;를 포함하는 것을 특징으로 하는 2 × 2 광대역 패치 어레이 안테나 장치.
The method according to claim 10 or 11,
The phase inverter;
First and second signal surfaces which are separated from each other by a predetermined distance, and are formed of a plurality of protrusions and recesses to be inserted adjacent to each other and are inserted adjacent to each other;
Fourth and fifth ground planes in which the ground planes are separated from each other in correspondence with the first and second signal planes and spaced apart from each other by a predetermined distance; And
And a plurality of vias in which the first signal plane and the fifth ground plane are coupled to each other, and the second signal plane and the fourth ground plane are coupled to each other. .
청구항 9에 있어서,
상기 리플렉터는 상부면은 금속으로 덮여 있어 상기 기판 상의 상기 제1 및 상기 제2 서브 어레이 상에서 방사된 모든 전자기장 필드를 반사하는 금속 반사기로 구비되는 것을 특징으로 하는 2 × 2 광대역 패치 어레이 안테나 장치.
The method according to claim 9,
And the reflector is provided with a metal reflector, the upper surface of which is covered with metal and reflects all electromagnetic fields emitted on the first and second sub-arrays on the substrate.
청구항 13에 있어서,
상기 리플렉터는 복수 개의 플라스틱 스크류를 이용하여 상기 기판의 하부와 일정 간격 이격되게 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 2 × 2 광대역 패치 어레이 안테나 장치.
The method according to claim 13,
The reflector is fixed to the lower portion of the substrate by using a plurality of plastic screws 2 × 2 broadband patch array antenna device, characterized in that fixed installation.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210048364A (en) * 2019-10-23 2021-05-03 한국전자기술연구원 Patch array antenna with feed structure for improved performance
CN113540769A (en) * 2020-04-22 2021-10-22 合肥若森智能科技有限公司 Low-sidelobe high-cross-polarization luneberg lens array antenna
WO2021251729A1 (en) * 2020-06-11 2021-12-16 주식회사 이엠따블유 Antenna module
CN114498038A (en) * 2022-01-24 2022-05-13 广东省蓝波湾智能科技有限公司 Panel antenna and wireless network bridge
KR20220103387A (en) 2021-01-15 2022-07-22 주식회사 아모텍 Multi band patch antenna
KR20220131594A (en) 2021-03-22 2022-09-29 주식회사 아모텍 Multi band patch antenna

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0112060Y1 (en) * 1992-02-18 1993-09-24 Lg Electronics Inc Wideband planar array antenna for receiving circuit polarized wave
JP2557401B2 (en) * 1987-07-31 1996-11-27 日本電気株式会社 Planar array antenna
KR20050075619A (en) * 2004-01-17 2005-07-21 (주)한원텔레콤 High efficiency microstrip array antenna using a parallel feeding method and series feeding method
KR20090065229A (en) * 2007-12-17 2009-06-22 한국전자통신연구원 Directional antenna, transmitter and receiver comprising the same
WO2009107601A1 (en) * 2008-02-29 2009-09-03 オムロン株式会社 Array antenna, tag communication device, tag communication system, and beam control method for array antenna
KR20120132802A (en) * 2011-05-30 2012-12-10 한양대학교 산학협력단 Phase shifter used in an array antenna
US8830133B2 (en) 2008-02-04 2014-09-09 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Circularly polarised array antenna
KR20150006839A (en) 2012-05-08 2015-01-19 삼성전자주식회사 Antenna arrays with configurable polarizations and devices including such antenna arrays
JP2015164272A (en) 2014-02-28 2015-09-10 日本ピラー工業株式会社 Planar antenna
JP2016195307A (en) * 2015-03-31 2016-11-17 マスプロ電工株式会社 Antenna device

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2557401B2 (en) * 1987-07-31 1996-11-27 日本電気株式会社 Planar array antenna
KR0112060Y1 (en) * 1992-02-18 1993-09-24 Lg Electronics Inc Wideband planar array antenna for receiving circuit polarized wave
KR20050075619A (en) * 2004-01-17 2005-07-21 (주)한원텔레콤 High efficiency microstrip array antenna using a parallel feeding method and series feeding method
KR20090065229A (en) * 2007-12-17 2009-06-22 한국전자통신연구원 Directional antenna, transmitter and receiver comprising the same
US8830133B2 (en) 2008-02-04 2014-09-09 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Circularly polarised array antenna
WO2009107601A1 (en) * 2008-02-29 2009-09-03 オムロン株式会社 Array antenna, tag communication device, tag communication system, and beam control method for array antenna
KR20120132802A (en) * 2011-05-30 2012-12-10 한양대학교 산학협력단 Phase shifter used in an array antenna
KR20150006839A (en) 2012-05-08 2015-01-19 삼성전자주식회사 Antenna arrays with configurable polarizations and devices including such antenna arrays
JP2015164272A (en) 2014-02-28 2015-09-10 日本ピラー工業株式会社 Planar antenna
JP2016195307A (en) * 2015-03-31 2016-11-17 マスプロ電工株式会社 Antenna device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210048364A (en) * 2019-10-23 2021-05-03 한국전자기술연구원 Patch array antenna with feed structure for improved performance
KR102253172B1 (en) * 2019-10-23 2021-05-20 한국전자기술연구원 Patch array antenna with feed structure for improved performance
CN113540769A (en) * 2020-04-22 2021-10-22 合肥若森智能科技有限公司 Low-sidelobe high-cross-polarization luneberg lens array antenna
WO2021251729A1 (en) * 2020-06-11 2021-12-16 주식회사 이엠따블유 Antenna module
KR20220103387A (en) 2021-01-15 2022-07-22 주식회사 아모텍 Multi band patch antenna
KR20220131594A (en) 2021-03-22 2022-09-29 주식회사 아모텍 Multi band patch antenna
CN114498038A (en) * 2022-01-24 2022-05-13 广东省蓝波湾智能科技有限公司 Panel antenna and wireless network bridge

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