KR102056225B1 - 원형편파 특성을 갖는 다이폴 안테나를 구비하는 안테나 모듈 - Google Patents

Abstract

급전선을 구비하는 도전 패턴층을 가운데 두고 제1 유전층 및 제2 유전층으로 이격된 상면과 하면의 양면에 복수의 개별 안테나를 배열시킨 안테나 모듈로서, 급전선의 전계 변화가 급전선에 커플링된 개별 안테나에 유도전류를 발생시키도록 이루어지고, 상면의 개별 안테나 패턴과 하면의 개별 안테나 패턴은 서로 다른 회전방향의 원형편파가 송수신될 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈이 개시된다.
본 발명에 따르면, 종래의 선형편파 다이폴 안테나에서 타겟의 회전이나 움직임에 따라 발생하는 편파 미스매칭, 페이딩, 효율 저하 등 단점을 저감시킬 수 있고, 안테나 모듈에서 상면과 하면에 각각 안테나 패턴을 형성하면서 서로 반대 회전방향의 원형편파를 송수신하는 것이 가능하도록 함으로써 송수신 신호 분리에 의한 안테나 효율증가, 대역폭 확장의 효과를 가져올 수 있다.

Description

원형편파 특성을 갖는 다이폴 안테나를 구비하는 안테나 모듈{antenna module having dipole antenna with cicular polarization}

본 발명은 레이다, 무선 통신 등 분야에 사용될 수 있는 안테나에 관한 것으로 보다 상세하게는 안테나 가운데 원형편파 송수신에 적합한 구성을 갖는 다이폴 안테나를 구비하는 안테나 모듈에 대한 것이다.

일반적으로 레이다(radar)는 한편으로 전자파를 방사하고 한편으로 방사된 전자파가 목표 물체의 표면으로부터 반사되는 전자파의 에코를 수신하는 장치로, 송신부, 안테나, 송수신전환부, 수신부, 표시부 등으로 구성되며, 안테나로는 지향성을 가질 수 있는 접시 안테나(parabolic antenna), 위상배열 안테나(phased array antenna) 등을 사용할 수 있다.

레이다에 사용되는 이들 안테나에 있어서, 접시안테나는 기계식 회전방식에 의하여 지향 방향을 변화시키면서 빔을 주사(scan)하고 있으며, 위상배열 안테나는 위상을 제어하여 지향 방향을 변화시키면서 전자빔을 주사한다.

최근에는 다수의 고속으로 이동하는 표적를 동시에 추적할 필요성이 크게 증대되고 있다. 가령 미사일의 발달로 원거리 요격이 가능해지면서 전투기는 먼거리의 적을 먼저 발견하고, 적이 다수인 경우 이들을 가능한 한 빠짐없이 발견하고 그 움직임을 파악하는 것이 생존과 목표 업무 수행에 매우 중요한 관건이 된다.

그러나 기계식 회전방식으로 주사하는 접시안테나의 경우에는 1분에 6회, 최대 12회 회전하여도 좁은 각도(대략 2°정도)의 빔을 방사하므로, 음속 3배 이상의 비행체를 탐지하여 식별, 추적하는 것은 불가능에 가깝게 된다. 따라서 레이다가 고정된 위치에서 전자적으로 위상을 제어하여, 가령 전방을 향하는 직선으로부터 ±45° 범위의 영역으로, 전자빔이 주사될 수 있도록 하는 위상배열 안테나의 사용이 크게 증대되고 있다.

이러한 위상배열 안테나는 복사소자(radiating element), 급전부(loading unit), 위상변위기(phaseshifter) 등을 구비하여 이루어지며, 내부에 대략 수백 개에서 많게는 수 만개의 소자 안테나, 예를 들면 다이폴(Dipole) 또는 더블렛(Doublet) 안테나 등 소자 안테나를 소정의 패턴으로 배열하여 이루어진다.

또한, 위상배열 안테나는 배열된 각 소자 안테나의 전류 위상을 변화시키는 것에 의하여 소정의 방사패턴을 공간에 주사할 수 있으며, 하나의 위상배열로 다수의 목표물을 추적하는 것이 가능하고, 비행기와 같은 이동체의 표면에 설치하는 경우 표면의 형상에 대응하여 소자 안테나를 배열하는 것이 가능하다.

도1은 이러한 위상배열 안테나를 이루는 안테나 모듈(20)의 한 예로서 병렬공급배열을 가지는 안테나 모듈을 나타내는 개략적 구성 개념도이다. 도시된 개념도에서 위상배열 레이더의 송수신부(10)가 안테나 모듈(20)에서 신호전력을 전달하는 급전선(23) 및 위상변위기 혹은 위상변환기(25)를 통해 다이폴 형태의 복사소자(복사체 : 21)와 연결된 것을 볼 수 있다. 또한, 도1과 같은 안테나 모듈은 하나의 회로보드 형태로 구성되어 상하로 여러 층이 설치, 배열됨으로써 복사소자가 한 평면에 2차원적으로 배열된 형태를 이루고 이로써 전체적인 위상배열 안테나를 이루는 것이 통상적이다.

또한, 위상배열 안테나는 복수 개의 안테나를 사용하므로, 경량의 소형, 박형 구조로 제작이 용이하고 제작 단가가 저렴하며 집적회로와 함께 집적될 수 있는 장점을 가지고 있는 마이크로스트립(microstrip) 구조를 사용하는 것이 바람직하다.

도2는 이러한 마이크로 스트립 구조를 적용한 종래의 안테나의 일 예에 대한 구조를 나타내는 것으로, 마이크로 스트립 기판상에 복수의 복사소자가 다이폴 구조로 형성됨을 볼 수 있다.

여기서는 유전체 기판 두께 방향의 상면에 공통의 도전판(125)과, 도전판(125)에서 일방으로 평행하게 쌍을 이루어 돌출되는 도전선(123)과, 쌍을 이루는 도전선(123)의 끝단에서 도전선(123)으로부터 서로 외측으로 절곡 연장되어 역시 쌍을 이루는 선형 복사소자(121)인 "다이폴"이 설치된다.

상면에서 유전체 기판에 의해 두께 방향으로 이격된 하면에는 다이폴에 전류를 유기시키기 위한 급전부가 설치된다. 여기서 급전부는 좁은 폭에 선형으로 길게 형성된 도전 패턴인 선형 급전선(33)으로 이루어지며 점선으로 표시되어 있다. 선형 급전선 좌우로 전선 윤곽에 해칭표시된 것은 접지전극(37)을 나타낸다. 선형 급전선과 접지전극은 하나의 도전층을 패터닝하여 형성할 수 있으며 도전 패턴층(30)으로 통칭될 수 있다.

여기서 선형 급전선(33)의 길이 방향(도면의 위 아래 방향) 양 변이 쌍을 이루는 서로 평행한 도전선(123)과 이들 도전선(123)에서 연결된 도전판(125) 일부 영역에서 겹치도록 형성되어 선형 급전선(33)에 신호가 인가되면 즉 전계 변화가 유기되면 직접 도선을 통해 연결되지 않지만 선형 급전선(33)과 두께 방향에서 상하로 겹쳐 커플링되어 있는 도전선(123) 및 이 도전선(123)과 연결된 다이폴에 전류가 생기고 그에 따른 공간으로의 전자파 방사가 이루어진다.

그런데, 도 2와 같은 종래의 안테나 구조에서 발생되어 공중으로 방사되는 전자파는 선형편파의 특성을 가지며 목표(표적)의 회전이나 움직임에 따라 발생하는 편파 미스매칭, 페이딩, 효율 저하 등의 단점을 가지게 되는 문제가 있다.

이런 문제점 해결을 위해 제안된 안테나로는 기본적으로 다이폴 안테나 구조를 가지면서 방사되는 전파가 선형편파가 아닌 원형편파의 특성을 가지도록 한 것을 들 수 있다. 가령, 다이폴의 형태에서 길이에 대한 폭의 크기 비율을 높여 직사각형에 가까운 형태로 하거나, 이와 동시에 혹은 이와 별도로 안테나 끝단에 탭핑을 하여 전류방향에 따른 원형편파 특성을 가지도록 안테나 형태를 설계할 수 있다.

한편으로, 직사각형 패치를 이용한 다이폴 안테나 구조를 사용할 때에도 선형편파 성분과 원형편파 성분이 혼재 발생되어 가령 레이더의 경우 뒷단에 필터나 기타 조절요소를 통해 원형 편파 형태로 공중으로 방사되고 수신파는 역의 과정을 통해 안테나에 수신되도록 할 수 있다. 그러나 이런 경우도 안테나 전반 혹은 레이더 전반의 구조가 좀 더 복잡해져 문제가 될 수 있다.

또한, 운형 편파를 이용하는 경우에도 일반적으로 원형편파 안테나는 선형편파 안테나보다 대역폭이 좁은 단점이 있다. 아울러 원형편파의 경우, 편파 간의 축비도 문제가 될 수 있다.

대한민국 등록특허 제10-1863681호

본 발명은 종래의 다이폴 안테나의 문제점을 개선, 해결하기 위한 것으로, 선형편파 안테나에서 타겟의 회전이나 움직임에 따라 발생하는 편파 미스매칭, 페이딩, 효율 저하 등 단점을 저감시킬 수 있는, 원형편파 특성을 가지는 다이폴 안테나를 구비한 안테나 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 동시에 기본적으로는 동일 대역이지만 타겟 감지를 위한 주파수 대역폭을 증가시킬 수 있고 축비 문제를 완화시키는 것이 용이한 구성을 이루는 것이 가능한 원형편파 특성의 다이폴 안테나를 구비한 안테나 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 원형편파 특성을 가지는 다이폴 안테나를 구비한 안테나 모듈은, 급전선을 구비하는 도전 패턴층을 가운데 두고 제1 유전층 및 제2 유전층으로 이격된 상면과 하면의 양면에 복수의 개별 안테나를 배열시킨 안테나 모듈로서, 급전선의 전계 변화가 이 급전선에 커플링된 개별 안테나에 유도전류를 발생시키도록 이루어지고, 상면의 개별 안테나 패턴과 하면의 개별 안테나 패턴은 서로 다른 회전방향의 원형편파가 송수신될 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 개별 안테나 패턴은 상면과 하면의 각각에서 공통의 도전판에서 일방으로 평행하게 쌍을 이루어 돌출되는 도전선과, 쌍을 이루는 도전선으로부터 서로 외측으로 절곡 연장되어 역시 쌍을 이루는 직사각형 패치형 복사체(복사소자)로 이루어질 수 있다.

이때, 직사각형의 패치형 복사체의 모서리 일부에는 모따기 형태의 처리부(탭핑부)가 설치되어 개별 안테나의 원형편파 발생, 송수신을 용이하게 하도록 할 수 있다.

또한, 전자기적 커플링을 위해 급전선의 길이 방향(위 아래 방향) 양변이 쌍을 이루는 서로 평행한 도전선과 적어도 일부 구간에서 겹치도록 형성되어 이 급전선에 신호가 인가될 때 이 급전선과 두께 방향으로 상부와 하부에 있는 두 패치형 복사체에서 유도되는 전류 방향이 외부에서 볼 때 서로 반대가 되도록 급전선과 개별 안테나를 설치할 수 있다.

상면과 하면에 설치되는 직사각형 패치형 복사체는 상면쪽에서 혹은 하면쪽에서 바라보는 탭핑부 위치가 동일하지만, 상면쪽에서 본 상면의 탭핑부와 하면쪽에서 본 하면의 탭핑부의 위치가 다르게 이루어질 수 있다.

가령, 상면과 하면의 도전 패턴의 크기와 위치가 같게 이루어지면 상면과 하면의 도전판, 도전선, 탭핑부를 가진 패치형 복사체는 위에서 볼 때 상, 하가 서로 겹치도록 이루어질 수 있고, 급전선도 공통적으로 상면과 하면의 개별 안테나의 도전선과 겹치는 부분을 가지도록 이루어질 수 있다.

본 발명에서 급전선과 하면 사이의 유전체의 두께 및 유전율 가운데 적어도 하나가 급전선과 상면 사이의 유전체의 두께 및 유전율 가운데 적어도 하나와 서로 다르게 형성되어 상부 개별 복사체와 하부 개별 복사체의 담당하는 대역폭이 서로 다르게 이루어지도록 할 수 있다.

본 발명에서 상면과 하면의 개별 안테나 패턴의 다이폴을 이루는 패치형 복사체는 크기가 서로 다르거나 형태 가령 가로세로비가 서로 다르게 이루어져 대역폭의 차이를 가지도록 할 수 있다.

본 발명에 따르면, 종래의 선형편파 다이폴 안테나에서 타겟의 회전이나 움직임에 따라 발생하는 편파 미스매칭, 페이딩, 효율 저하 등 단점을 저감시킬 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면 또한, 안테나 모듈에서 상면과 하면에 각각 안테나 패턴을 형성하고, 가운데 도전성 패턴에 내재된 급전선이 상면과 하면의 원형편파 다이폴 안테나에 급전을 하도록 하면 가령, 레이더의 안테나에서 좌수계 원형편파를 송신하면 대상물에서 반사되어 안테나로 수신되는 수신파는 회전방향이 바뀐 우수계 원형편가가 되는 것을 고려하여, 상면의 개별 안테나에 유기되는 전류방향이 반시계방향이 되도록 하여 좌수계 원형편파(LHCP: Left Hand Circular Polarization)를, 하면의 개별 안테나에 유기되는 전류방향이 시계방향이 되도록 하여 우수계 원형편파(RHCP : Right Hand Circular Polarization)를 송수신 가능하게 설계함으로써, 급전에 따라 전류방향이 상이하여 송수신의 원형편파 방향이 바뀌어 송수신 신호를 분리할 수 있어 안테나 효율증가를 가져올 수 있다.

가령, 상면에 설치된 개별 안테나들은 송신에, 그리고 하면에 설치된 개별 안테나들은 수신에 분리하여 이용할 수 있고, 이런 경우, 동일 안테나를 송신과 수신에 함께 사용하는 경우의 송신신호 및 수신신호의 분리에 사용하는 요소들을 제거하거나 줄일 수 있고 송수신신호 분리시에도 분리가 잘 이루어지지 못하면서 잡음 및 신호효율 저감이 생기는 등의 문제를 해결하는 데 도움이 되도록 할 수 있다.

한편, 송수신 분리를 보다 용이하게 하기 위해 상면의 개별 안테나에 커플링되는 급전선과 하면의 개별 안테나에 커플링되는 급전선을 서로 분리하여 운용하는 것도 가능하다.

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면 가운데 도전성 패턴에 내재된 급전선이 상면과 하면의 원형편파 다이폴 안테나에 급전을 하도록 하되, 가령 상면의 안테나 패턴과 하면의 안테나 패턴의 개별 다이폴 안테나 크기나 형태를 다르게 하거나, 개재된 유전층의 두께나 유전율을 다르게 하면, 상면과 하면의 안테나의 신호 대역폭이 서로 다르게 되고, 각면에 형성된 안테나들을 송신과 수신에 적절히 분리, 변경하여 사용함으로써 기본적으로 동일 대역 안테나라도 그 범위에서 전체적 안테나가 이용할 수 있는 대역폭을 증가시키는 효과를 가져올 수 있다.

도1은 기존의 위상배열 안테나의 한 예로서 병렬공급배열을 가지는 위상배열 안테나를 나타내는 개략적 구성 개념도,
도2는 마이크로 스트립 구조를 적용한 종래의 안테나의 일 예에 대한 평면도,
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 모듈 상면에 설치되는 복수의 개별 안테나 패턴을 나타내는 평면도,
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 모듈 하면에 설치되는 복수의 개별 안테나 패턴을 나타내는 저면도,
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 모듈의 일 측단면을 나타내는 측단면도이다.

이하 도면을 참조하면서 구체적 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 모듈 상면에 설치되는 복수의 개별 안테나 패턴을 나타내는 평면도, 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 모듈 하면에 설치되는 복수의 개별 안테나 패턴을 나타내는 저면도, 도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 모듈의 일 측단면을 나타내는 측단면도이다.

이 실시예에서는 도5와 같이 가운데 접지전극 및 급전선을 설치한 하나의 도전 패턴층(30)을 두고 이와 제1 유전층(40) 및 제2 유전층(50)으로 각각 이격된 상면과 하면의 양면에 복수의 개별 안테나로 이루어진 안테나 패턴이 형성된 안테나 모듈이 개시된다.

이런 구성은 보다 구체적으로 가령 두 개의 유전체 기판을 준비하고, 상부 기판의 상면과 하부 기판의 하면에 각각 복수의 개별 안테나를 포함하는 안테나 패턴(220, 320)을 설치하고, 하부 기판의 상면에 접지전극(37) 및 급전선(33)을 설치하고, 상부 기판(제1 유전층)과 하부 기판(제2 유전층)을 겹쳐 일체로 결합시키는 것에 의해 이루어질 수 있다.

이때, 두 유전체 기판(제1 유전층, 제2 유전층)의 두께나 재질은 필요에 따라 서로 다른 것을 사용할 수 있고, 상부 기판과 하부 기판 사이에 별도 유전층을 더 두면서 이들 기판을 겹쳐 일체로 결합시키는 것에 의해서도 이런 구성의 안테나 모듈이 이루어질 수 있다.

상면과 하면에 설치되는 안테나 패턴 혹은 복수의 개별 안테나 패턴은 도3 및 도4에서 보이는 것과 같이 이루어질 수 있다. 물론, 이는 하나의 예시이며 통상 더욱 많은 수의 개별 안테나 패턴이 좌우로 배열되는 경우가 많을 것이다.

여기서 상면과 하면에는 안테나 패턴(220, 320)으로서, 각각 공통의 도전판(225, 325)과 도전판에서 일방으로, 여기서는 위쪽으로, 평행하게 쌍을 이루어 돌출되는 도전선(223, 323)과, 쌍을 이루는 도전선으로부터 서로 멀어지는 쪽으로(외측으로) 절곡 연장되어 역시 쌍을 이루는 직사각형 패치형 복사체(221, 321)가 설치된다.

두께 방향 기준으로 가운데에 있는 도전 패턴층(30)에는 급전선(33)의 길이 방향(도면상 위 아래 방향) 양변이, 상면과 하면의 안테나 패턴(220, 320)에서 쌍을 이루는 서로 평행한 도전선(223, 323)과 겹치도록 형성되어 급전선에 어떤 신호가 인가되면 급전선 상부와 하부의 패치형 복사체(221, 321)에서의 전류 방향이 외부에서 볼 때(평면 및 저면에서 볼 때) 서로 반대가 된다.

또한, 직사각형의 모서리 일부에는 모따기 형태의 탭핑부(221a, 321a)가 설치되어 패치형 복사체의 원형편파 발생 및 송수신을 용이하게 한다. 상면과 하면의 패치형 복사체(221, 321)는 상하의 어느 한 방향에서 보면 겹치지만 평면도에 나타난 상면의 패치형 복사체와 저면도에서 나타난 하면의 패치형 복사체는 탭핑부 위치가 서로 다른 것으로 보이게 되며, 이를 위해 상부 기판에 상면의 안테나 패턴을 형성할 때와 하부 기판의 하면의 안테나 패턴(220, 320)을 형성할 때 도3 및 도4와 같이 서로 다른 패턴 형태를 따라 제작되어야 한다.

이상에서는 안테나 모듈 자체만을 설명하지만 이렇게 제작된 안테나 모듈은 목적에 맞게 레이더나 통신기기의 다른 요소들 가령, 위상변환기, 송수신전환기와 결합되어 다양하게 이용될 수 있다. 가령, 본 발명의 모듈에서 급전 경로상의 일부에 위상변환기를 결합시켜 사용하는 것이 가능하다. 이때, 위상변환기는 각 도전부 부분에 결합시키는 것도 가능하지만 위상변환기 설치의 용이성을 고려할 때 도전 패턴층의 각 급전선에 위상변환기를 결합시키고 이들 위상변환기를 필요에 따라 콘트롤할 수 있도록 설치하는 것이 바람직할 것이다.

위상변환기와 같은 방식으로 송수신전환기를 경로상 일부에 설치하여 사용하는 것도 가능하며, 이런 송수신전환기와 위상변환기를 별도의 모듈 형태로 묶어 제작, 설치, 사용하는 것도 가능할 것이다.

본 실시예에서는, 통상의 안테나 모듈에서 다이폴이 같은 형태와 크기로 이루어질 수도 있지만, 형태와 크기를 달리하여 일부의 (가령 상면의) 개별 안테나 모듈 집합을 특정 대역의 원형편파의 송수신용 안테나로 사용하고, 다른 (가령 하면의) 개별 안테나 모듈의 집합을 다른 대역의 원형편파의 송수신용 안테나로 사용하도록 하는 것도 가능하다.

안테나마다 방사되는 파에 대한 고유의 편파 특성을 갖고 편파를 잘 활용하여 전파 자원 절약 및 잡음 감소 효과를 가질 수 있음은 이미 알려지고, 동일 대역에서 상하향 링크에 다른 편파를 적용 전송함으로 전파자원(대역폭)의 절약 등 효과를 가질 수 있다는 것이 알려져 있다.

도전선 패턴층에 내재된 급전선이 상면의 안테나 패턴과 하면의 안테나 패턴의 원형편파용 다이폴 안테나에 급전을 하도록 하되 상면과 하면에 설치된 개별 안테나의 복사체인 다이폴을 이루는 패치의 크기를 다르게 하고, 상면의 개별 안테나에 유기되는 전류방향이 도시된 바와 같이 반시계방향이 되도록 하여 좌수계 원형편파(LHCP)를 담당하도록 하고, 하면의 개별 안테나에 유기되는 전류방향이 시계 방향이 되도록 하여 우수계 원형편파(RHCP)를 담당하여 송수신 가능하게 설계함으로써, 급전에 따라 전류방향이 상이하여 송수신의 원형편파 방향이 바뀌어 서로 다른 대역폭의 송수신이 이루어질 수 있고, 결과적으로 안테나의 전체적 대역폭을 증가시키는 효과를 가져올 수 있다.

이런 실시예에 따르면 또한 무선통신 분야의 장비에서 사용할 때는 상면과 하면의 패치 크기를 다르게 하여 송수신 신호를 분리하면서 유효 대역폭을 증가시키는 효과도 가져올 수 있다.

한편으로, 패치의 크기를 달리하는 대신에 안테나 모듈에서는 급전선과 하면 안테나 패턴 사이의 유전체의 두께 및 유전율과 급전선과 상면 안테나 패턴 사이의 유전체 두께 및 유전율 가운데 적어도 하나가 서로 다르게 형성되도록 하여 비록 상면과 하면의 안테나 패턴이 같은 크기로 제작되는 경우에도 상면의 안테나 패턴의 개별 복사체와 하면의 안테나 패턴의 개별 복사체에 적합한 주파수 대역폭이 서로 다르게 이루어질 수 있고, 이를 통해 이 안테나 모듈에 적합한 전체 주파수 대역폭을 증가시키는 결과를 가져올 수 있다.

이상에서는 한정된 실시예를 통해 본 발명을 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위해 예시적으로 설명된 것일 뿐 본원 발명은 이들 특정의 실시예에 한정되지 아니한다.

가령, 이상의 실시예에서 가운데 층의 하나의 급전선의 상하에 이 급전선에 커플링되어 유도전류를 발생시킬 수 있는 개별 안테나가 각각 설치되고, 이때 이들 개별 안테나에 유기되는 유도전류 방향은 외부에서 볼 때 서로 반대가 되고, 따라서 회전방향이 서로 다른 원형편파를 발생시킬 수 있는 경우가 주로 설명되지만, 상면의 개별 안테나에 신호를 공급하는 급전선과 하면의 개별 안테나에 신호를 공급하는 급전선은 별도로 형성되어 서로 구분되어 운용되는 것도 가능하며 송수신 분리에 더 유용하게 사용될 수도 있다.

따라서, 당해 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명을 토대로 다양한 변경이나 응용예를 실시할 수 있을 것이며 이러한 변형례나 응용예는 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

10: 송수신부 10: 안테나 모듈
21, 121, 221, 321: 복사체(복사소자) 23, 123, 223, 323: 도전선
25: 위상변위기(위상변환기) 30: 도전 패턴층
33: 급전선 37: 접지전극
40: 제1 유전층 50: 제2 유전층
125, 225, 325: 도전판 220, 320: 안테나 패턴
221a, 321a: 탭핑부

Claims (5)

1. 급전선을 구비하는 도전 패턴층을 가운데 두고 제1 유전층 및 제2 유전층으로 이격된 상면과 하면의 양면에 복수의 개별 안테나를 배열시킨 안테나 모듈로서,
   상기 급전선의 전계 변화가 상기 급전선에 커플링된 개별 안테나에 유도전류를 발생시키도록 이루어지고,
   상기 상면의 개별 안테나 패턴과 상기 하면의 개별 안테나 패턴은 서로 다른 회전방향의 원형편파가 송수신될 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 원형편파 특성을 갖는 다이폴 안테나를 구비하는 안테나 모듈
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 개별 안테나는 상기 상면 혹은 상기 하면 각각에 공통의 도전판에서 일방으로 평행하게 쌍을 이루어 돌출되는 도전선과, 쌍을 이루는 상기 도전선으로부터 서로 외측으로 절곡 연장되어 역시 쌍을 이루는 직사각형의 패치형 복사체를 구비하여 이루어지고,
   상기 급전선의 길이 방향 양변이 쌍을 이루는 서로 평행한 상기 도전선과 적어도 일부 구간에서 겹치도록 형성되어 상기 급전선 상부와 하부의 상기 패치형 복사체에서의 전류 방향이 외부에서 볼 때 서로 반대가 되도록 하고,
   상기 패치형 복사체의 모서리 일부에는 모따기 형태의 탭핑부가 설치되어 원형편파 발생 및 송수신이 용이하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 원형편파 특성을 갖는 다이폴 안테나를 구비한 안테나 모듈.
3. 제 2 항에 있어서,
   외부에서 상기 패치형 복사체를 볼 때, 상면과 하면의 상기 패치형 복사체에서의 탭핑부 위치가 서로 다른 것, 즉,
   상부에서 하부로 상기 상면의 상기 패치형 복사체를 볼 때의 상기 탭핑부의위치와
   하부에서 상부로 상기 하면의 상기 패치형 복사체를 볼 때의 상기 탭핑부의 위치가 서로 다르게 형성되는 것을 특징으로 하는 원형편파 특성을 갖는 다이폴 안테나를 구비한 안테나 모듈.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 급전선과 상기 상면 사이의 상기 제1 유전층의 두께 및 유전율 가운데 적어도 하나가 상기 급전선과 상기 하면 사이의 상기 제2 유전층의 두께 및 유전율 가운데 적어도 하나와 서로 다르게 형성되는 것을 특징으로 하는 원형편파 특성을 갖는 다이폴 안테나를 구비한 안테나 모듈.
5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 상면의 상기 패치형 복사체의 크기 및 가로세로비 가운데 적어도 하나와 상기 하면의 상기 패치형 복사체의 크기 및 가로세로비 가운데 적어도 하나가 서로 다르게 형성되는 것을 특징으로 하는 원형편파 특성을 갖는 다이폴 안테나를 구비한 안테나 모듈.

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