KR102120685B1 - Multi User MIMO Antenna - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 다중 사용자 다중 입력 다중 출력 안테나에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 3차원 급전구조의 방사패턴을 통해 일체형으로 복수의 포트를 가짐으로써 통신경로를 다중화 하면서도 안테나 간의 우수한 이격특성을 나타낼 수 있는 다중 사용자 다중 입력 다중 출력 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-user multiple-input multiple-output antenna, and more specifically, to have multiple ports integrally through a radiation pattern of a three-dimensional feeding structure, multiplexing communication paths, and multiple antennas capable of exhibiting excellent separation characteristics between antennas It relates to a user multiple input multiple output antenna.
무선랜(LAN)의 첫 번째 규격인 IEEE 802.11이 제정된 것은 1997년 6월인데, 그로부터 20여년이 지나면서 무선랜의 속도는 극적으로 빨라져 왔다. 무선랜의 속도 향상은 앞으로도 지속될 것이며, 2020년에 표준화가 완료될 예정인 차세대 규격 IEEE 802.11ax는 9.6Gbps로 현재 사용중인 802.11ac에 비해 1.4배 빠른데, 무선랜 첫 번째 규격과 비교해 보면 20년 동안 약 5,000배 이상 빨라진 것이다.The first standard of a wireless LAN (LAN), IEEE 802.11, was established in June 1997, and over the past 20 years, the speed of the wireless LAN has dramatically increased. The speed of wireless LAN will continue to improve, and the next generation standard IEEE 802.11ax, which is expected to be completed in 2020, is 9.6 Gbps, which is 1.4 times faster than the 802.11ac currently in use. It is over 5,000 times faster.
차세대 무선랜 규격인 802.11ax는 소위 “와이파이6”로도 불리는데, IEEE에서 표준화가 진행되고 있으며 기술사양이 거의 확정되었다. 802.11ax의 사실상 핵심 목표인 속도와 처리량 향상을 위해, 가장 중요한 기술이 스마트 안테나 기술의 일종인 ‘MU-MIMO’기술이다.802.11ax, a next-generation wireless LAN standard, is also called “Wi-Fi 6”. Standardization is underway in the IEEE, and technical specifications are almost confirmed. To improve speed and throughput, which are the core goals of 802.11ax, the most important technology is MU-MIMO, a kind of smart antenna technology.
MIMO(Multiple Input Multiple Output, 다중 입력 다중 출력)는 처리량 향상을 위한 필수기술로, 송신 측과 수신 측 양방향에 여러 개의 안테나를 제공하여 통신 경로를 다중화 함으로써 전송 용량을 올리는 기술이다.MIMO (Multiple Input Multiple Output) is an essential technique for improving throughput, and it is a technique to increase the transmission capacity by multiplexing communication paths by providing multiple antennas in both directions of a transmitting side and a receiving side.
무선랜에서 MIMO는 802.11n 시대부터 사용되고 있으며, 802.11ac에서는 이 MIMO를 여러 단말 (Multi User- MU)사이에서 구현한 ‘MU-MIMO’를 채택했지만, 다운로드(수신)방향만 지원하였다. 802.11ax에서는 여러 단말에서 액세스 포인트에 동시에 데이터를 전송할 수 있는 “업 링크 다중 사용자 모드”가 가능한 MU-MIMO를 실현하는데, 여러 단말기가 동시에 데이터를 송수신 할 수 있게 됨에 따라 전송 효율이 매우 높아지게 된다.In wireless LAN, MIMO has been used since the era of 802.11n, and in 802.11ac,'MU-MIMO', which implements this MIMO between multiple terminals (Multi User-MU), was adopted, but only the download (reception) direction was supported. In 802.11ax, MU-MIMO capable of “uplink multi-user mode” capable of simultaneously transmitting data from multiple terminals to an access point is realized. As multiple terminals can simultaneously transmit and receive data, transmission efficiency becomes very high.
기존 무선랜은 안테나가 2개 달려 있음에도 불구하고, 유선망과 무선망을 연결시켜주는 AP의 방향에 따라 하나의 안테나만 이용했으나, MIMO(Multiple Input Multiple Output, 다중 입력 다중 출력)는 두 개의 안테나가 동시에 동작하도록 해 고속의 데이터 교환을 가능하도록 발전 하였다. 이는, 송신안테나 수(N개)만큼 더 많은 데이터를 송신 할 수 있는데 MIMO기술을 탑재한 제품은 기존 무선랜에 비해 전송속도와 도달거리가 4배정도 향상되었으며, 안테나 기술만으로 쉽게 전송 속도와 통신 거리를 획기적으로 향상시키기에 이르렀다.Although the existing wireless LAN has two antennas, only one antenna was used according to the direction of the AP connecting the wired network and the wireless network, but MIMO (Multiple Input Multiple Output) has two antennas. It was developed to enable high-speed data exchange by operating simultaneously. This can transmit as much data as the number of transmitting antennas (N). The product with MIMO technology has improved the transmission speed and reach by 4 times compared to the existing wireless LAN, and the transmission speed and communication distance can be easily achieved only with antenna technology. It has led to a dramatic improvement.
현재에 이르러, 5G의 상용화와 발맞춰 더 빠른 무선랜 환경을 구축하고자 기존 MIMO기술을 활용하여, 높은 전송속도와 도달거리 / 인식률의 정확도를 높이는 방법으로 기존 2X2의 안테나 기술 방식에서 4X4 / 8X8의 안테나 환경을 구축하여 송신 측과 수신 측의 양방향에 여러 개의 안테나를 적용하고 통신경로를 다중화 함으로 5G 시대의 속도와 용량에 발 맞출 수 있는 안테나 기술의 개발이 필요하다.Nowadays, in line with the commercialization of 5G, by using existing MIMO technology to build a faster WLAN environment, the method of increasing the accuracy of high transmission speed, reach/recognition rate, and 4X4 / 8X8 from the existing 2X2 antenna technology method There is a need to develop an antenna technology that can match the speed and capacity of the 5G era by constructing an antenna environment, applying multiple antennas in both directions of the transmitting side and the receiving side, and multiplexing communication paths.
본 발명은 3차원 급전구조의 방사패턴을 통해 일체형으로 복수의 포트를 가짐으로써 통신경로를 다중화 하면서도 안테나 간의 우수한 이격특성을 나타낼 수 있는 다중 사용자 다중 입력 다중 출력 안테나를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a multi-user multi-input multiple-output antenna capable of exhibiting excellent separation characteristics between antennas while multiplexing communication paths by having a plurality of ports integrally through a radiation pattern of a three-dimensional feeding structure.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 다중 사용자 다중 입력 다중 출력 안테나로서, 기판; 및 상기 기판의 상면에 배치되는 방사패턴; 을 포함하고, 상기 방사패턴은, 사각형 형태의 전면패턴; 상기 전면패턴의 네 변 측에 각각 위치하는 제1측면패턴; 내지 제4측면패턴; 상기 방사패턴을 상기 기판의 접지전극에 전기적으로 연결하는 접지부; 및 상기 제1측면패턴 내지 제4측면패턴 각각에 구비되어 안테나의 신호를 전달하는 신호연결부를 포함하고, 상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴이 각각 상기 전면패턴과 결합하는 반대 측에 상기 기판이 위치하여 상기 전면패턴, 상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴 및 상기 기판이 직육면체를 형성하는 안테나를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention, a multi-user multiple input multiple output antenna, a substrate; And a radiation pattern disposed on the upper surface of the substrate. Including, wherein the radiation pattern, a square-shaped front pattern; A first side pattern located on each of the four sides of the front pattern; To a fourth side pattern; A ground portion electrically connecting the radiation pattern to a ground electrode of the substrate; And a signal connection unit provided in each of the first side pattern to the fourth side pattern to transmit the signal of the antenna, wherein the first side pattern to the fourth side pattern are respectively opposite to the front pattern to be coupled to the front side pattern. The substrate is positioned to provide an antenna in which the front pattern, the first side pattern to the fourth side pattern, and the substrate form a rectangular parallelepiped.
본 발명에서는, 상기 전면패턴은, 사각형의 제1루프패턴; 및 상기 제1루프패턴의 네 변의 단부로부터 외측으로 연장되는 연결패턴; 을 포함하고, 상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴은 상기 연결패턴과 결합될 수 있다.In the present invention, the front pattern, the square first loop pattern; And a connection pattern extending outward from the ends of the four sides of the first loop pattern. Including, the first side pattern to the fourth side pattern may be combined with the connection pattern.
본 발명에서는, 상기 접지부는, 상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴에 각각 1 이상 배치되고, 상기 기판은, 상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴에 각각 배치된 상기 접지부를 연결하는 접지패턴을 포함할 수 있다.In the present invention, at least one of the ground portions is disposed on the first side pattern to the fourth side pattern, and the substrate connects the ground portions respectively disposed on the first side pattern to the fourth side pattern. It may include a ground pattern.
본 발명에서는, 상기 전면패턴 및 상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴은 하나의 금속판재로 형성되고, 상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴은 상기 전면패턴의 각 변에서 절곡 되어 형성될 수 있다.In the present invention, the front pattern and the first side pattern to the fourth side pattern are formed of one metal plate material, and the first side pattern to the fourth side pattern are formed by bending at each side of the front pattern. Can be.
본 발명에서는, 상기 전면패턴 및 상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴은, 전개 시 8각형의 제2루프패턴; 상기 제2루프패턴의 내부에 배치되는 사각형의 제1루프패턴; 및 상기 제1루프패턴의 네 변의 단부로부터 외측으로 상기 제2루프패턴까지 연장되는 연결패턴; 을 포함하고, 상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴은 상기 연결패턴에서 절곡 되어 형성될 수 있다.In the present invention, the front pattern and the first side pattern to the fourth side pattern include, when deployed, an octagonal second loop pattern; A rectangular first loop pattern disposed inside the second loop pattern; And a connection pattern extending from the ends of the four sides of the first loop pattern to the second loop pattern outward. Including, the first side pattern to the fourth side pattern may be formed by bending the connection pattern.
본 발명에서는, 상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴은, 각각 상기 제2루프패턴의 꼭지점을 2개씩 포함하고, 2개의 상기 제2루프패턴의 꼭지점 중 하나의 꼭지점에는 상기 접지부가 구비되고; 다른 하나의 꼭지점에는 상기 신호연결부가 구비될 수 있다.In the present invention, each of the first side pattern to the fourth side pattern includes two vertices of the second loop pattern, and the ground portion is provided at one of the vertices of the two second loop patterns. ; The signal connection unit may be provided at another vertex.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나는 하나의 방사패턴을 통해 4개의 포트를 가짐으로써 다중 사용자 다중 입력 다중 출력(MU-MINO) 통신을 지원할 수 있다.The antenna according to an embodiment of the present invention may support multi-user multi-input multiple-output (MU-MINO) communication by having four ports through one radiation pattern.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나는 유전체 없이 Air-Gap을 가지는 3차원 방사패턴을 가짐으로써 유전 손실을 제거하고 효율을 높이는 효과를 가질 수 있다.The antenna according to an embodiment of the present invention may have an effect of removing dielectric loss and increasing efficiency by having a three-dimensional radiation pattern having an air-gap without a dielectric.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나는 orthogonal 형태의 대칭 구조를 가짐으로써 우수한 이격특성을 나타낼 수 있다.The antenna according to an embodiment of the present invention may exhibit excellent separation characteristics by having an orthogonal symmetrical structure.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나는 금속판재를 단일 금형에 의해 제작된 금속판재를 절곡하여 제작 가능하여 생산 효율을 높이고 비용을 절감할 수 있다.The antenna according to an embodiment of the present invention can be manufactured by bending a metal plate made of a single mold to increase production efficiency and reduce costs.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나는 루프패턴을 포함하여 다이폴 안테나에 비해 그 크기를 줄일 수 있다.The antenna according to an embodiment of the present invention can reduce its size compared to a dipole antenna by including a loop pattern.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사패턴을 개략적으로 도시하는 육면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사패턴의 절곡 전의 모습을 도시하는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 방사 특성을 파악하기 위한 시뮬레이션을 수행하기 위한 3D 모델을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 정재파비(VSWR) 및 이격특성을 시뮬레이션 한 결과를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 2.4GHz 주파수 대역에서의 방사패턴을 시뮬레이션 한 결과를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 5GHz 주파수 대역에서의 방사패턴을 시뮬레이션 한 결과를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 정재파비(VSWR) 및 반사계수(Return Loss)의 측정 결과를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 이격특성의 측정 결과를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 방사패턴 및 안테나 이득의 측정 결과를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 방사패턴 및 안테나 이득의 측정 결과를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 방사패턴 및 안테나 이득의 측정 결과를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 방사패턴 및 안테나 이득의 측정 결과를 도시한 도면이다.1 is a perspective view schematically showing an antenna according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic cross-sectional view showing a radiation pattern according to an embodiment of the present invention.
3 is a plan view showing a state before bending of a radiation pattern according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a 3D model for performing a simulation for grasping radiation characteristics of an antenna according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a result of simulating the standing wave ratio (VSWR) and the separation characteristics of the antenna according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a result of simulating a radiation pattern in the 2.4GHz frequency band of the antenna according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing a result of simulating a radiation pattern in the 5 GHz frequency band of the antenna according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating measurement results of a standing wave ratio (VSWR) and a reflection coefficient (Return Loss) of an antenna according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing a measurement result of the separation characteristics of the antenna according to an embodiment of the present invention.
10 is a view showing a result of measuring the radiation pattern and the antenna gain of the antenna according to an embodiment of the present invention.
11 is a view showing a result of measuring the radiation pattern and the antenna gain of the antenna according to an embodiment of the present invention.
12 is a view showing a result of measuring the radiation pattern and the antenna gain of the antenna according to an embodiment of the present invention.
13 is a view showing a measurement result of an antenna radiation pattern and antenna gain according to an embodiment of the present invention.
이하에서는, 다양한 실시예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.In the following, various embodiments and/or aspects are now disclosed with reference to the drawings. In the following description, for purposes of explanation, a number of specific details are disclosed to aid the overall understanding of one or more aspects. However, it will also be appreciated by those skilled in the art that this aspect(s) can be practiced without these specific details. The following description and the annexed drawings set forth in detail certain illustrative aspects of the one or more aspects. However, these aspects are exemplary and some of the various methods in the principles of the various aspects may be used, and the descriptions described are intended to include all such aspects and their equivalents.
또한, 다양한 양상들 및 특징들이 다수의 디바이스들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있는 시스템에 의하여 제시될 것이다. 다양한 시스템들이, 추가적인 장치들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있다는 점 그리고/또는 도면들과 관련하여 논의된 장치들, 컴포넌트들, 모듈들 등 전부를 포함하지 않을 수도 있다는 점 또한 이해되고 인식되어야 한다.In addition, various aspects and features will be presented by a system that may include multiple devices, components and/or modules, and the like. The various systems may also include additional devices, components and/or modules, and/or may not include all of the devices, components, modules, etc. discussed in connection with the drawings. It must be understood and recognized.
본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다. 아래에서 사용되는 용어들 '~부', '컴포넌트', '모듈', '시스템', '인터페이스' 등은 일반적으로 컴퓨터 관련 엔티티(computer-related entity)를 의미하며, 예를 들어, 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어를 의미할 수 있다.As used herein, "an embodiment", "yes", "a good", "an example", etc. may not be construed as any aspect or design described being better or more advantageous than the other aspect or designs. . The terms'~unit','component','module','system', and'interface' used in the following generally mean a computer-related entity, for example, hardware, hardware And software, can mean software.
또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Also, the terms “comprises” and/or “comprising” mean that the feature and/or component is present, but excludes the presence or addition of one or more other features, elements, and/or groups thereof. It should be understood as not.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Further, terms including ordinal numbers such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components. For example, the first component may be referred to as a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may be referred to as a first component. The term and/or includes a combination of a plurality of related described items or any one of a plurality of related described items.
또한, 본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, in the embodiments of the present invention, unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, are generally understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. It has the same meaning as that. Terms, such as those defined in a commonly used dictionary, should be interpreted as having meanings consistent with meanings in the context of related technologies, and are ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the embodiments of the present invention. Is not interpreted as
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나를 개략적으로 도시하는 사시도이다.1 is a perspective view schematically showing an antenna according to an embodiment of the present invention.
차세대 무선랜 안테나에 적용해야 하는 안테나 기술 중 가장 중요한 기술은 다중 사용자 다중 입력 다중 출력(Multi User Multiple Input Multiple Output, MU-MIMO)을 지원할 수 있는 안테나를 구현하는 것이다. 802.11ax MU-MIMO를 지원하기 위해서는 적어도 4개의 안테나 이상에서 MIMO 기능이 구현되어야 한다. 이를 위해서는 각각의 포트에서 안테나 개별 특성도 중요하지만, 각 안테나 간의 간섭이나 영향을 적게 줄 수 있도록 설계하는 기술이 중요하다.The most important antenna technology to be applied to the next generation wireless LAN antenna is to implement an antenna capable of supporting Multi User Multiple Input Multiple Output (MU-MIMO). In order to support 802.11ax MU-MIMO, MIMO function must be implemented on at least four antennas. For this, the individual characteristics of the antenna in each port are also important, but it is important to design a technology that can reduce interference or influence between each antenna.
도 1을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 사용자 다중 입력 다중 출력 안테나는 기판(200); 및 상기 기판(200)의 상면에 배치되는 방사패턴(100); 을 포함할 수 있다. 이와 같이 기판 위에 배치된 방사패턴(100)을 통해 상기 안테나는 무선 신호를 송수신 할 수 있게 된다.Referring to FIG. 1, a multi-user multi-input multi-output antenna according to an embodiment of the present invention includes a
본 발명의 일 실시예에서 상기 방사패턴(100)은, 사각형 형태의 전면패턴(110); 상기 전면패턴(110)의 네 변 측에 각각 위치하는 제1측면패턴(120.1); 내지 제4측면패턴(120.4); 상기 방사패턴(100)을 상기 기판의 접지전극에 전기적으로 연결하는 접지부(130); 및 상기 제1측면패턴(120.1) 내지 제4측면패턴(120.4) 각각에 구비되어 안테나의 신호를 전달하는 신호연결부(140)를 포함하고, 상기 제1측면패턴(120.1) 내지 상기 제4측면패턴(120.4)이 각각 상기 전면패턴(110)과 결합하는 반대 측에 상기 기판(200)이 위치하여 상기 전면패턴(110), 상기 제1측면패턴(120.1) 내지 상기 제4측면패턴(120.4) 및 상기 기판(200)이 직육면체를 형성할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the
바람직하게는 상기 전면패턴(110)은 4차 회전대칭 패턴의 정사각형이고, 상기 제1측면패턴(120.1) 내지 상기 제4측면패턴(120.4)은 동일한 패턴을 가짐으로써 상기 방사패턴(100)은 orthogonal 형태의 대칭 구조를 가질 수 있다.Preferably, the
본 발명의 일 실시예에서 상기 접지부(130)는, 상기 제1측면패턴(120.1) 내지 상기 제4측면패턴(120.4)에 각각 1 이상 배치되고, 상기 기판(200)은, 상기 제1측면패턴(120.1) 내지 상기 제4측면패턴(120.4)에 각각 배치된 상기 접지부를 연결하는 접지패턴(미도시)을 포함할 수 있다. 이와 같이 배치된 접지패턴과 상기 방사패턴(100)은 3차원 육면체 구조를 형성하고, 상기 3차원 구조 사이에 Air-gap을 형성하여 유전체를 이용하는 안테나에 비해 유전 손실을 제거하여 효율을 높일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the
한편, 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나는 상기 제1측면패턴(120.1) 내지 제4측면패턴(120.2)에 의해 상기 기판과 상기 전면패턴(110) 사이에 공간이 형성됨으로써 낮은 높이의 부품을 실장할 수 있어 공간을 효율적으로 사용할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 1, the antenna according to an embodiment of the present invention has a space between the substrate and the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사패턴을 개략적으로 도시하는 육면도이다.Figure 2 is a schematic cross-sectional view showing a radiation pattern according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 전면패턴(110)은, 사각형의 제1루프패턴(10); 및 상기 제1루프패턴의 네 변의 단부로부터 외측으로 연장되는 연결패턴(30); 을 포함하고, 상기 제1측면패턴(120.1) 내지 상기 제4측면패턴(120.4)은 상기 연결패턴과 결합될 수 있다.Referring to Figure 2, the
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 전면패턴(110)에는 사각형의 제1루프패턴(10)이 포함될 수 있고, 상기 연결패턴(30)은 상기 제1루프패턴(10)의 꼭지점으로부터 외측으로 연장되어 상기 전면패턴(110)으로부터 상기 제1측면패턴(120.1) 내지 제4측면패턴(120.4)으로 이어진다.2, the
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나는 2.4GHz 대역과 5GHz 대역을 동시에 지원하는 루프패턴의 안테나가 일체형으로 구성된다.As illustrated in FIG. 2, the antenna according to an embodiment of the present invention is configured with an integrated loop pattern antenna supporting both the 2.4 GHz band and the 5 GHz band simultaneously.
일반적인 다이폴 구조의 안테나에서는 안테나 길이의 두 배의 파장을 가지는 주파수에 공진하게 되며 이에 따라 원하는 주파수를 송수신 하기 위해서는 안테나 길이를 파장의 절반(λ/2)으로 제작하여야 했다. 반면, 루프패턴의 경우 그라운드가 이미지 효과를 가지기 때문에 다이폴 구조의 절반 크기로 만들 수 있는 장점을 갖는다.In a typical dipole structure, the antenna resonates at a frequency having a wavelength twice the length of the antenna. Accordingly, in order to transmit and receive a desired frequency, the antenna length has to be manufactured at half the wavelength (λ/2). On the other hand, in the case of a loop pattern, since the ground has an image effect, it has an advantage that it can be made half the size of a dipole structure.
자유공간 내에서 2.4GHz 및 5GHz 주파수에 해당하는 전파의 파장의 길이는 각각 약 125mm 및 60mm이고, λ/2는 각각 약 62.5mm 및 30mm이다.The lengths of wavelengths of radio waves corresponding to the 2.4 GHz and 5 GHz frequencies in free space are about 125 mm and 60 mm, respectively, and λ/2 are about 62.5 mm and 30 mm, respectively.
도 2에 도시된 것과 같은 본 발명의 일 실시예에서 상기 전면패턴(110)은 90 내지 100mm의 폭(W1)과 길이(L1)를 갖고, 상기 제1측면패턴(120.1) 내지 제4측면패턴(120.4)은 15내지 20mm의 폭(W2)을 가질 수 있다. 이 때 상기 전면패턴(110) 및 상기 제1측면패턴(120.1) 내지 제4측면패턴(120.4)는 0.3 내지 1mm의 두께(T1)를 가질 수 있다.In one embodiment of the present invention as shown in Figure 2 the
한편, 상기 접지부(130) 및 상기 신호연결부(140)는 2 내지 4mm의 길이(L2)를 갖고, 각각 7 내지 10mm의 폭(W3) 및 2 내지 3mm의 폭(W4)을 가질 수 있다.Meanwhile, the
이와 같은 패턴 구조 및 크기에 의해 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나는 2.4GHz 및 5GHz 주파수에서 우수한 특성을 나타낼 수 있다.Due to the pattern structure and size, the antenna according to an embodiment of the present invention may exhibit excellent characteristics at 2.4 GHz and 5 GHz frequencies.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사패턴의 절곡 전의 모습을 도시하는 평면도이다.3 is a plan view showing a state before bending of a radiation pattern according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 방사패턴(100)을 구성하는 상기 전면패턴(110) 및 상기 제1측면패턴(120.1) 내지 상기 제4측면패턴(120.4)은 하나의 금속판재로 형성되고, 상기 제1측면패턴(120.1) 내지 상기 제4측면패턴(120.4)은 상기 전면패턴(110)의 각 변에서 절곡 되어 형성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
도 3에는 이와 같은 방사패턴(100)이 절곡 되기 전의 모습이 도시되어 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 방사패턴(100)은 금속판재로 형성된 도 3과 같은 패턴을 절곡하여 상기 전면패턴(110) 및 상기 제1측면패턴(120.1) 내지 상기 제4측면패턴(120.4)을 형성할 수 있다. 바람직하게는 상기 접지부(130) 및 상기 신호연결부(140) 또한 상기 제1측면패턴(120.1) 내지 상기 제4측면패턴(120.4)의 외측에 형성되어 있어 상기 금속판재를 절곡하여 형성할 수 있다. 도 3에서는 이와 같은 절곡 위치가 1점쇄선 및 2점쇄선으로 도시되어 있다.FIG. 3 shows a state before the
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나는 금속판재를 단일 금형에 의해 제작된 금속판재를 절곡하여 제작 가능하여 생산 효율을 높이고 비용을 절감할 수 있다.As described above, the antenna according to an embodiment of the present invention can be manufactured by bending a metal plate manufactured by a single mold, thereby increasing production efficiency and reducing costs.
도 3을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 전면패턴(110) 및 상기 제1측면패턴(120.1) 내지 상기 제4측면패턴(120.4)은 전개 시 8각형의 제2루프패턴(20); 상기 제2루프패턴(20)의 내부에 배치되는 사각형의 제1루프패턴(10); 및 상기 제1루프패턴(10)의 네 변의 단부로부터 외측으로 상기 제2루프패턴(20)까지 연장되는 연결패턴(30); 을 포함하고, 상기 제1측면패턴(120.1) 내지 상기 제4측면패턴(120.4)은 상기 연결패턴에서 절곡 되어 형성될 수 있다.Referring to Figure 3, the
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나는 이격특성(Isolation)을 확보하기 위하여 orthogonal 형태의 대칭 구조를 적용하였다. 도 3을 참조하면 상기 전면패턴(110) 및 상기 제1측면패턴(120.1) 내지 상기 제4측면패턴(120.4)은 전개 시 4차 회전대칭 패턴을 가지고, 상기 제1측면패턴(120.1) 내지 상기 제4측면패턴(120.4)이 절곡 되는 위치 또한 4차 회전대칭을 이룸으로써 상기 방사패턴(100)은 orthogonal 형태의 대칭 구조를 갖게 된다.The antenna according to an embodiment of the present invention has applied an orthogonal symmetrical structure in order to secure an isolation characteristic. Referring to Figure 3, the
본 발명의 일 실시예에서 상기 제1측면패턴(120.1) 내지 상기 제4측면패턴(120.4)은 8각형의 상기 제2루프패턴(20)의 두 꼭지점을 잇는 선에 따라 절곡 되어 형성될 수 있다. 도 3에서는 상기 제2루프패턴(20)의 꼭지점을 우측 상단부터 시계방향으로 제1꼭지점, 제2꼭지점, 제3꼭지점, …… , 제8 꼭지점이라 했을 때, 제1꼭지점과 제3꼭지점을 잇는 선에 따라 절곡 되어 제3측면패턴(120.3)이 형성되고, 제3꼭지점과 제5꼭지점을 잇는 선에 따라 절곡 되어 제2측면패턴(120.2)이 형성되고, 제5꼭지점과 제7꼭지점을 잇는 선에 따라 절곡 되어 제1측면패턴(120.1)이 형성되고, 제7꼭지점과 제1꼭지점을 잇는 선에 따라 절곡 되어 제4측면패턴(120.4)이 형성된다.In an embodiment of the present invention, the first side pattern 120.1 to the fourth side pattern 120.4 may be formed by bending along a line connecting two vertices of the
본 발명의 일 실시예에서 상기 제1측면패턴(120.1) 내지 상기 제4측면패턴(120.4)은, 각각 상기 제2루프패턴(20)의 꼭지점을 2개씩 포함하고, 2개의 상기 제2루프패턴의 꼭지점 중 하나의 꼭지점에는 상기 접지부(130)가 구비되고; 다른 하나의 꼭지점에는 상기 신호연결부(140)가 구비될 수 있다. 이와 같이 상기 제1측면패턴(120.1) 내지 상기 제4측면패턴(120.4) 각각에 접지부(130)와 신호연결부(140)가 구비되어 안테나 어레이로 동작할 수 있게 된다.In an embodiment of the present invention, the first side pattern 120.1 to the fourth side pattern 120.4 each include two vertices of the
한편, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 신호연결부(140)가 구비되는 꼭지점에는 상기 제2루프패턴(20)의 외측으로 돌출된 돌출패턴(40); 이 구비될 수 있다. 이와 같이 신호연결부(140)가 구비되는 꼭지점에 구비되는 돌출패턴(40)에 의해 상기 신호연결부(140)의 인근의 방사패턴(100) 구조가 하나의 안테나를 형성하게 되어 네 개의 상기 신호연결부(140) 각각이 안테나 포트로 동작할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 다른 안테나는 이와 같이 네 개의 포트를 가짐으로써 다중 사용자 다중 입력 다중 출력 통신을 지원할 수 있다.On the other hand, in one embodiment of the present invention, the apex provided with the
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나는 차세대 무선랜 주파수 대역인 2.41 내지 2.49GHz 주파수 대역 및 5.2 내지 5.8GHz 주파수 대역에서 각각 80MHz 및 600MHz의 대역폭을 필요로 한다. 따라서 이와 같은 대역폭에서 안정적인 안테나 특성을 구현하기 위하여 패턴의 폭을 다양화 하였다.The antenna according to an embodiment of the present invention requires bandwidths of 80 MHz and 600 MHz, respectively, in the 2.41 to 2.49 GHz frequency bands and 5.2 to 5.8 GHz frequency bands, which are next-generation wireless LAN frequency bands. Therefore, the width of the pattern is diversified to realize stable antenna characteristics at such a bandwidth.
본 발명의 일 실시예에서는 상기 제1루프패턴과 상기 연결패턴은 서로 다른 패턴 폭을 가질 수 있다. 도 3에 도시된 것과 같이, 상기 제1루프패턴(10)은 상기 연결패턴(30)에 비해 더 넓은 폭을 가지고 있다. 한편, 본 발명의 일 실시예에서 4각형의 상기 제1루프패턴(10)은 상기 4각형의 변의 중앙부에서 폭이 감소하는 형태를 가질 수 있다. 도 3에는 이와 같은 형태의 예로 상기 4각형의 변의 중앙부에서 기설정된 경사를 갖는 홈을 구비하여 그 폭이 좁아지는 제1루프패턴(10)이 도시되어 있다.In an embodiment of the present invention, the first loop pattern and the connection pattern may have different pattern widths. As illustrated in FIG. 3, the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 방사 특성을 파악하기 위한 시뮬레이션을 수행하기 위한 3D 모델을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a 3D model for performing a simulation for grasping the radiation characteristics of an antenna according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 특성 및 성능을 파악하기 위하여 시뮬레이션을 수행하였다. 이를 위해 제작한 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 3D 모델이 도 4에 도시되어 있다.Simulation was performed to understand the characteristics and performance of the antenna according to an embodiment of the present invention. The 3D model of the antenna according to an embodiment of the present invention manufactured for this purpose is shown in FIG. 4.
도 4의 3D 모델에서 기판의 크기는 150mm ×150mm이고 안테나의 크기는 95.6mm ×95.6mm ×18mm이다. 안테나의 재질은 알루미늄으로 설정하였다.In the 3D model of FIG. 4, the size of the substrate is 150 mm × 150 mm and the size of the antenna is 95.6 mm × 95.6 mm × 18 mm. The material of the antenna was set to aluminum.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 정재파비(VSWR) 및 이격특성을 시뮬레이션 한 결과를 도시한 도면이다.5 is a view showing a result of simulating the standing wave ratio (VSWR) and the separation characteristics of the antenna according to an embodiment of the present invention.
도 5의 (a)에는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 정재파비(VSWR)의 시뮬레이션 결과가 도시되어 있다.5(a) shows a simulation result of a standing wave ratio (VSWR) of an antenna according to an embodiment of the present invention.
본 발명에서는 차세대 무선랜 주파수 대역인 2.41GHz 내지 2.49GHz 및 5.1GHz 내지 5.7GHz 대역에서의 특성을 시뮬레이션 하였다.In the present invention, characteristics of the next generation WLAN frequency bands of 2.41 GHz to 2.49 GHz and 5.1 GHz to 5.7 GHz are simulated.
도 5의 (a)를 참조하면 시뮬레이션 결과 2.41GHz 내지 2.49GHz 및 5.1GHz 내지 5.7GHz 대역에서는 모두 2:1 이하의 정재파비를 나타냈다.Referring to (a) of FIG. 5, simulation results show a standing wave ratio of 2:1 or less in the 2.41 GHz to 2.49 GHz and 5.1 GHz to 5.7 GHz bands.
한편 도 5의 (b)에는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 이격특성(Isolation)의 시뮬레이션 결과가 도시되어 있다.Meanwhile, in FIG. 5B, simulation results of the isolation characteristics of the antenna according to an embodiment of the present invention are illustrated.
마찬가지로 2.41GHz 내지 2.49GHz 및 5.1GHz 내지 5.7GHz 대역에서의 특성을 시뮬레이션 하였다.Similarly, characteristics in the 2.41 GHz to 2.49 GHz and 5.1 GHz to 5.7 GHz bands were simulated.
도 5의 (b)를 참조하면 시뮬레이션 결과 2.41GHz 내지 2.49GHz 및 5.1GHz 내지 5.7GHz 대역에서는 모두 -15dB 이하의 이격특성을 나타냈다.Referring to (b) of FIG. 5, the simulation results showed separation characteristics of -15 dB or less in the 2.41 GHz to 2.49 GHz and 5.1 GHz to 5.7 GHz bands.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 2.4GHz 주파수 대역에서의 방사패턴을 시뮬레이션 한 결과를 도시한 도면이다.6 is a view showing a result of simulating a radiation pattern in the 2.4GHz frequency band of the antenna according to an embodiment of the present invention.
도 6에는 차세대 무선랜 주파수 대역인 2.4GHz 주파수 대역에서의 방사패턴을 확인하기 위하여 2.41GHz, 2.45GHz 및 2.49GHz의 주파수에서 방사패턴을 시뮬레이션 하였다.In FIG. 6, radiation patterns are simulated at frequencies of 2.41 GHz, 2.45 GHz, and 2.49 GHz to identify radiation patterns in the 2.4 GHz frequency band, which is a next-generation wireless LAN frequency band.
도 6을 참조하면 시뮬레이션 결과 2.41GHz, 2.45GHz 및 2.49GHz의 주파수에서 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나는 거의 모든 방향으로 고른 신호 방출을 보였고, 4dBi 이상의 안테나 이득(Gain)을 나타냈다.Referring to FIG. 6, as a result of simulation, the antenna according to an embodiment of the present invention showed uniform signal emission in almost all directions at frequencies of 2.41 GHz, 2.45 GHz, and 2.49 GHz, and exhibited antenna gain (Gain) of 4 dBi or more.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 5GHz 주파수 대역에서의 방사패턴을 시뮬레이션 한 결과를 도시한 도면이다.7 is a view showing a result of simulating a radiation pattern in the 5GHz frequency band of the antenna according to an embodiment of the present invention.
도 7에는 차세대 무선랜 주파수 대역인 5GHz 주파수 대역에서의 방사패턴을 확인하기 위하여 5.1GHz, 5.4GHz 및 5.7GHz의 주파수에서 방사패턴을 시뮬레이션 하였다.In FIG. 7, radiation patterns are simulated at frequencies of 5.1 GHz, 5.4 GHz, and 5.7 GHz to identify radiation patterns in the 5 GHz frequency band, which is the next generation wireless LAN frequency band.
도 7을 참조하면 시뮬레이션 결과 5.1GHz, 5.4GHz 및 5.7GHz의 주파수에서 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나는 거의 모든 방향으로 고른 신호 방출을 보였고, 6dBi 이상의 안테나 이득(Gain)을 나타냈다.Referring to FIG. 7, as a result of simulation, the antenna according to an embodiment of the present invention showed uniform signal emission in almost all directions at frequencies of 5.1 GHz, 5.4 GHz, and 5.7 GHz, and showed an antenna gain of 6 dBi or more.
상기 표 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 시뮬레이션 결과가 정리되어 있다.Table 1 shows the simulation results of the antenna according to an embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 정재파비(VSWR) 및 반사계수(Return Loss)의 측정 결과를 도시한 도면이다.8 is a view showing a result of measuring a standing wave ratio (VSWR) and a reflection coefficient (Return Loss) of an antenna according to an embodiment of the present invention.
도 8에는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 정재파비(VSWR) 및 반사계수(Return Loss)를 실제 측정한 결과가 도시되어 있다.8 shows the results of actual measurement of the standing wave ratio (VSWR) and the reflection coefficient (Return Loss) of the antenna according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 네 개의 신호연결부가 구비되고, 각각의 신호연결부가 구비된 측의 방사패턴이 각각 안테나로 동작하게 된다. 이와 같이 동작하는 개별의 안테나를 제1안테나 내지 제4안테나로표시하고, 상기 전면패턴을 기준으로 제1안테나 내지 제4안테나는 순서대로 시계방향으로 배치되어 있다. 즉, 제1안테나와 제4안테는 이웃 해 있고, 제1안테나와 제3안테나는 대각선으로 떨어져 있다.The antenna according to an embodiment of the present invention is provided with four signal connecting portions as shown in FIGS. 1 to 4, and the radiation pattern of the side provided with each signal connecting portion is operated as an antenna. The individual antennas operating as described above are displayed as the first antenna to the fourth antenna, and the first antenna to the fourth antenna are arranged in clockwise order based on the front pattern. That is, the first antenna and the fourth antenna are adjacent, and the first antenna and the third antenna are diagonally separated.
도 8의 (a) 내지 도 8의 (d)는 각각 상기 제1안테나 내지 제4안테나의 정재파비 및 반사계수를 2GHz 내지 6.55GHz에서 측정 한 결과를 도시한다. 도 8에서 정재파비는 노란색으로, 반사계수는 파란색으로 도시되어 있다.8(a) to 8(d) show the results of measuring the standing wave ratio and reflection coefficient of the first antenna to the fourth antenna at 2 GHz to 6.55 GHz, respectively. In FIG. 8, the standing wave ratio is shown in yellow and the reflection coefficient is shown in blue.
각각의 그래프에는 1 내지 4의 지점이 표시되어 있고, 이는 각각 2.4GHz, 2.485GHz, 5.15GHz 및 5.875GHz를 나타낸다.
도 8을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나는 2.4GHz 주파수 대역 및 5GHz 주파수 대역에서 낮은 정재파비와 반사계수를 나타냄을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 8, it can be seen that the antenna according to an embodiment of the present invention exhibits a low standing wave ratio and a reflection coefficient in the 2.4 GHz frequency band and the 5 GHz frequency band.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 이격특성의 측정 결과를 도시한 도면이다.9 is a view showing a measurement result of the separation characteristics of the antenna according to an embodiment of the present invention.
도 9의 (a)는 제1안테나와 제2안테나 간의 이격특성의 측정 결과이고, 도 9의 (b)는 제1안테나와 제3안테나 간의 이격특성의 측정 결과이고, 도 9의 (c)는 제1안테나와 제4안테나 간의 이격특성의 측정 결과이고, 도 9의 (d)는 제2안테나와 제3안테나 간의 이격특성의 측정 결과이고, 도 9의 (e)는 제2안테나와 제4안테나 간의 이격특성의 측정 결과이고, 도 9의 (f)는 제3안테나와 제4안테나 간의 이격특성의 측정 결과이다.9(a) is a result of measuring the separation characteristics between the first antenna and the second antenna, and FIG. 9(b) is a result of measuring the separation characteristics between the first antenna and the third antenna, and FIG. 9(c) Is a measurement result of the separation characteristic between the first antenna and the fourth antenna, FIG. 9(d) is a measurement result of the separation characteristic between the second antenna and the third antenna, and FIG. 9(e) is a second antenna and the second antenna It is a result of measuring the separation characteristics between the four antennas, and FIG. 9(f) is a result of measuring the separation characteristics between the third antenna and the fourth antenna.
도 9를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나는 전 대역에 걸쳐 -20dB 이하의 우수한 특성을 보임을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 9, it can be seen that the antenna according to an embodiment of the present invention shows excellent characteristics of less than -20 dB over the entire band.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 방사패턴 및 안테나 이득의 측정 결과를 도시한 도면이다.10 to 13 are diagrams illustrating measurement results of an antenna radiation pattern and antenna gain according to an embodiment of the present invention.
도 10 내지 도 13은 각각 제1안테나 내지 제4안테나의 방사패턴 및 안테나 이득을 측정한 결과를 도시하고 있다.10 to 13 show results of measuring radiation patterns and antenna gains of the first antenna to the fourth antenna, respectively.
도 10 내지 도 13을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나는 전방향성을 나타내고 높은 안테나 이득을 나타낸다.10 to 13, the antenna according to an embodiment of the present invention shows omni-directionality and high antenna gain.
상기 표 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 특성 측정 결과가 정리되어 있다.Table 2 summarizes the measurement results of the characteristics of the antenna according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나는 하나의 방사패턴을 통해 4개의 포트를 가짐으로써 다중 사용자 다중 입력 다중 출력(MU-MINO) 통신을 지원할 수 있다.The antenna according to an embodiment of the present invention may support multi-user multi-input multiple-output (MU-MINO) communication by having four ports through one radiation pattern.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나는 유전체 없이 Air-Gap을 가지는 3차원 방사패턴을 가짐으로써 유전 손실을 제거하고 효율을 높이는 효과를 가질 수 있다.The antenna according to an embodiment of the present invention may have an effect of removing dielectric loss and increasing efficiency by having a three-dimensional radiation pattern having an air-gap without a dielectric.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나는 orthogonal 형태의 대칭 구조를 가짐으로써 우수한 이격특성을 나타낼 수 있다.The antenna according to an embodiment of the present invention can exhibit excellent separation characteristics by having an orthogonal shape symmetrical structure.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나는 금속판재를 단일 금형에 의해 제작된 금속판재를 절곡하여 제작 가능하여 생산 효율을 높이고 비용을 절감할 수 있다.The antenna according to an embodiment of the present invention can be manufactured by bending a metal plate made of a single mold, thereby increasing production efficiency and reducing costs.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나는 루프패턴을 포함하여 다이폴 안테나에 비해 그 크기를 줄일 수 있다.The antenna according to an embodiment of the present invention can reduce its size compared to a dipole antenna by including a loop pattern.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.As described above, although the embodiments have been described by a limited embodiment and drawings, those skilled in the art can make various modifications and variations from the above description. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or the components of the described system, structure, device, circuit, etc. are combined or combined in a different form from the described method, or other components Alternatively, even if replaced or substituted by equivalents, appropriate results can be achieved. Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.
Claims (8)
기판; 및
상기 기판의 상면에 배치되는 방사패턴; 을 포함하고,
상기 방사패턴은,
사각형 형태의 전면패턴;
상기 전면패턴의 네 변 측에 각각 위치하는 제1측면패턴; 내지 제4측면패턴;
상기 방사패턴을 상기 기판의 접지전극에 전기적으로 연결하는 접지부; 및
상기 제1측면패턴 내지 제4측면패턴 각각에 구비되어 안테나의 신호를 전달하는 신호연결부를 포함하고,
상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴이 각각 상기 전면패턴과 결합하는 반대 측에 상기 기판이 위치하여 상기 전면패턴, 상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴 및 상기 기판이 직육면체를 형성하고,
상기 전면패턴은,
사각형의 제1루프패턴; 및
상기 제1루프패턴의 네 변의 단부로부터 외측으로 연장되는 연결패턴; 을 포함하고,
상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴은 상기 연결패턴과 결합되는 안테나.
As a multi-user multi-input multi-output antenna,
Board; And
A radiation pattern disposed on an upper surface of the substrate; Including,
The radiation pattern,
Square-shaped front pattern;
A first side pattern located on each of the four sides of the front pattern; To a fourth side pattern;
A ground portion electrically connecting the radiation pattern to a ground electrode of the substrate; And
It is provided on each of the first side pattern to the fourth side pattern includes a signal connection for transmitting the signal of the antenna,
The first side pattern to the fourth side pattern, the substrate is located on the opposite side each of which is coupled to the front pattern, the front pattern, the first side pattern to the fourth side pattern and the substrate form a rectangular parallelepiped, ,
The front pattern,
A square first loop pattern; And
A connection pattern extending outwardly from ends of four sides of the first loop pattern; Including,
The first side pattern to the fourth side pattern is an antenna coupled to the connection pattern.
기판; 및
상기 기판의 상면에 배치되는 방사패턴; 을 포함하고,
상기 방사패턴은,
사각형 형태의 전면패턴;
상기 전면패턴의 네 변 측에 각각 위치하는 제1측면패턴; 내지 제4측면패턴;
상기 방사패턴을 상기 기판의 접지전극에 전기적으로 연결하는 접지부; 및
상기 제1측면패턴 내지 제4측면패턴 각각에 구비되어 안테나의 신호를 전달하는 신호연결부를 포함하고,
상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴이 각각 상기 전면패턴과 결합하는 반대 측에 상기 기판이 위치하여 상기 전면패턴, 상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴 및 상기 기판이 직육면체를 형성하고,
상기 전면패턴은,
사각형의 제1루프패턴; 및
상기 제1루프패턴의 네 변의 단부로부터 외측으로 연장되는 연결패턴; 을 포함하고,
상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴은 상기 연결패턴과 결합되고,
상기 접지부는,
상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴에 각각 1 이상 배치되고,
상기 기판은,
상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴에 각각 배치된 상기 접지부를 연결하는 접지패턴을 포함하는 안테나.
As a multi-user multi-input multi-output antenna,
Board; And
A radiation pattern disposed on an upper surface of the substrate; Including,
The radiation pattern,
Square-shaped front pattern;
A first side pattern located on each of the four sides of the front pattern; To a fourth side pattern;
A ground portion electrically connecting the radiation pattern to a ground electrode of the substrate; And
It is provided on each of the first side pattern to the fourth side pattern includes a signal connection for transmitting the signal of the antenna,
The first side pattern to the fourth side pattern, the substrate is located on the opposite side each of which is coupled to the front pattern, the front pattern, the first side pattern to the fourth side pattern and the substrate form a rectangular parallelepiped, ,
The front pattern,
A square first loop pattern; And
A connection pattern extending outwardly from ends of four sides of the first loop pattern; Including,
The first side pattern to the fourth side pattern are combined with the connection pattern,
The ground portion,
One or more are disposed on each of the first side pattern to the fourth side pattern,
The substrate,
An antenna including a ground pattern for connecting the ground portions respectively disposed in the first side pattern to the fourth side pattern.
기판; 및
상기 기판의 상면에 배치되는 방사패턴; 을 포함하고,
상기 방사패턴은,
사각형 형태의 전면패턴;
상기 전면패턴의 네 변 측에 각각 위치하는 제1측면패턴; 내지 제4측면패턴;
상기 방사패턴을 상기 기판의 접지전극에 전기적으로 연결하는 접지부; 및
상기 제1측면패턴 내지 제4측면패턴 각각에 구비되어 안테나의 신호를 전달하는 신호연결부를 포함하고,
상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴이 각각 상기 전면패턴과 결합하는 반대 측에 상기 기판이 위치하여 상기 전면패턴, 상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴 및 상기 기판이 직육면체를 형성하고,
상기 전면패턴은,
사각형의 제1루프패턴; 및
상기 제1루프패턴의 네 변의 단부로부터 외측으로 연장되는 연결패턴; 을 포함하고,
상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴은 상기 연결패턴과 결합되고,
상기 전면패턴은 4차 회전대칭 패턴의 정사각형이고,
상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴은 동일한 패턴을 가지는 안테나.
As a multi-user multi-input multi-output antenna,
Board; And
A radiation pattern disposed on an upper surface of the substrate; Including,
The radiation pattern,
Square-shaped front pattern;
A first side pattern located on each of the four sides of the front pattern; To a fourth side pattern;
A ground portion electrically connecting the radiation pattern to a ground electrode of the substrate; And
It is provided on each of the first side pattern to the fourth side pattern includes a signal connection for transmitting the signal of the antenna,
The first side pattern to the fourth side pattern, the substrate is located on the opposite side each of which is coupled to the front pattern, the front pattern, the first side pattern to the fourth side pattern and the substrate form a rectangular parallelepiped, ,
The front pattern,
A square first loop pattern; And
A connection pattern extending outwardly from ends of four sides of the first loop pattern; Including,
The first side pattern to the fourth side pattern are combined with the connection pattern,
The front pattern is a square of a fourth rotation symmetric pattern,
The first side pattern to the fourth side pattern antenna having the same pattern.
기판; 및
상기 기판의 상면에 배치되는 방사패턴; 을 포함하고,
상기 방사패턴은,
사각형 형태의 전면패턴;
상기 전면패턴의 네 변 측에 각각 위치하는 제1측면패턴; 내지 제4측면패턴;
상기 방사패턴을 상기 기판의 접지전극에 전기적으로 연결하는 접지부; 및
상기 제1측면패턴 내지 제4측면패턴 각각에 구비되어 안테나의 신호를 전달하는 신호연결부를 포함하고,
상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴이 각각 상기 전면패턴과 결합하는 반대 측에 상기 기판이 위치하여 상기 전면패턴, 상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴 및 상기 기판이 직육면체를 형성하고,
상기 전면패턴은,
사각형의 제1루프패턴; 및
상기 제1루프패턴의 네 변의 단부로부터 외측으로 연장되는 연결패턴; 을 포함하고,
상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴은 상기 연결패턴과 결합되고,
상기 전면패턴 및 상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴은 하나의 금속판재로 형성되고,
상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴은 상기 전면패턴의 각 변에서 절곡 되어 형성되는 안테나.
As a multi-user multi-input multi-output antenna,
Board; And
A radiation pattern disposed on an upper surface of the substrate; Including,
The radiation pattern,
Square-shaped front pattern;
A first side pattern located on each of the four sides of the front pattern; To a fourth side pattern;
A ground portion electrically connecting the radiation pattern to a ground electrode of the substrate; And
It is provided on each of the first side pattern to the fourth side pattern includes a signal connection for transmitting the signal of the antenna,
The first side pattern to the fourth side pattern, the substrate is located on the opposite side each of which is coupled to the front pattern, the front pattern, the first side pattern to the fourth side pattern and the substrate form a rectangular parallelepiped, ,
The front pattern,
A square first loop pattern; And
A connection pattern extending outwardly from ends of four sides of the first loop pattern; Including,
The first side pattern to the fourth side pattern are combined with the connection pattern,
The front pattern and the first side pattern to the fourth side pattern are formed of one metal plate material,
The first side pattern to the fourth side pattern is an antenna formed by bending at each side of the front pattern.
기판; 및
상기 기판의 상면에 배치되는 방사패턴; 을 포함하고,
상기 방사패턴은,
사각형 형태의 전면패턴;
상기 전면패턴의 네 변 측에 각각 위치하는 제1측면패턴; 내지 제4측면패턴;
상기 방사패턴을 상기 기판의 접지전극에 전기적으로 연결하는 접지부; 및
상기 제1측면패턴 내지 제4측면패턴 각각에 구비되어 안테나의 신호를 전달하는 신호연결부를 포함하고,
상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴이 각각 상기 전면패턴과 결합하는 반대 측에 상기 기판이 위치하여 상기 전면패턴, 상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴 및 상기 기판이 직육면체를 형성하고,
상기 전면패턴 및 상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴은 하나의 금속판재로 형성되고,
상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴은 상기 전면패턴의 각 변에서 절곡 되어 형성되고,
상기 전면패턴 및 상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴은 전개 시
8각형의 제2루프패턴;
상기 제2루프패턴의 내부에 배치되는 사각형의 제1루프패턴; 및
상기 제1루프패턴의 네 변의 단부로부터 외측으로 상기 제2루프패턴까지 연장되는 연결패턴; 을 포함하고,
상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴은 상기 연결패턴에서 절곡 되어 형성되는 안테나.
As a multi-user multi-input multi-output antenna,
Board; And
A radiation pattern disposed on an upper surface of the substrate; Including,
The radiation pattern,
Square-shaped front pattern;
A first side pattern located on each of the four sides of the front pattern; To a fourth side pattern;
A ground portion electrically connecting the radiation pattern to a ground electrode of the substrate; And
It is provided on each of the first side pattern to the fourth side pattern includes a signal connection for transmitting the signal of the antenna,
The first side pattern to the fourth side pattern, the substrate is located on the opposite side each of which is coupled to the front pattern, the front pattern, the first side pattern to the fourth side pattern and the substrate form a rectangular parallelepiped, ,
The front pattern and the first side pattern to the fourth side pattern are formed of one metal plate material,
The first side pattern to the fourth side pattern is formed by bending at each side of the front pattern,
When the front pattern and the first side pattern to the fourth side pattern are deployed
An octagonal second loop pattern;
A rectangular first loop pattern disposed inside the second loop pattern; And
A connection pattern extending from the ends of four sides of the first loop pattern to the second loop pattern outward; Including,
The first side pattern to the fourth side pattern is an antenna formed by bending the connection pattern.
상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴은,
각각 상기 제2루프패턴의 꼭지점을 2개씩 포함하고,
2개의 상기 제2루프패턴의 꼭지점 중 하나의 꼭지점에는 상기 접지부가 구비되고;
다른 하나의 꼭지점에는 상기 신호연결부가 구비되는 안테나.
The method according to claim 6,
The first side pattern to the fourth side pattern,
Each of the second loop pattern includes two vertices,
The ground portion is provided at one of the vertices of the two second loop patterns;
The antenna having the signal connection unit at the other vertex.
기판; 및
상기 기판의 상면에 배치되는 방사패턴; 을 포함하고,
상기 방사패턴은,
사각형 형태의 전면패턴;
상기 전면패턴의 네 변 측에 각각 위치하는 제1측면패턴; 내지 제4측면패턴;
상기 방사패턴을 상기 기판의 접지전극에 전기적으로 연결하는 접지부; 및
상기 제1측면패턴 내지 제4측면패턴 각각에 구비되어 안테나의 신호를 전달하는 신호연결부를 포함하고,
상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴이 각각 상기 전면패턴과 결합하는 반대 측에 상기 기판이 위치하여 상기 전면패턴, 상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴 및 상기 기판이 직육면체를 형성하고,
상기 전면패턴 및 상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴은 하나의 금속판재로 형성되고,
상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴은 상기 전면패턴의 각 변에서 절곡 되어 형성되고,
상기 전면패턴 및 상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴은 전개 시
8각형의 제2루프패턴;
상기 제2루프패턴의 내부에 배치되는 사각형의 제1루프패턴; 및
상기 제1루프패턴의 네 변의 단부로부터 외측으로 상기 제2루프패턴까지 연장되는 연결패턴; 을 포함하고,
상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴은 상기 연결패턴에서 절곡 되어 형성되고,
상기 전면패턴 및 상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴은 전개 시 4차 회전대칭 패턴을 가지고,
상기 제1측면패턴 내지 상기 제4측면패턴이 절곡 되는 위치도 4차 회전대칭을 이루는 안테나.
As a multi-user multi-input multi-output antenna,
Board; And
A radiation pattern disposed on an upper surface of the substrate; Including,
The radiation pattern,
Square-shaped front pattern;
A first side pattern located on each of the four sides of the front pattern; To a fourth side pattern;
A ground portion electrically connecting the radiation pattern to a ground electrode of the substrate; And
It is provided on each of the first side pattern to the fourth side pattern includes a signal connection for transmitting the signal of the antenna,
The first side pattern to the fourth side pattern, the substrate is located on the opposite side each of which is coupled to the front pattern, the front pattern, the first side pattern to the fourth side pattern and the substrate form a rectangular parallelepiped, ,
The front pattern and the first side pattern to the fourth side pattern are formed of one metal plate material,
The first side pattern to the fourth side pattern is formed by bending at each side of the front pattern,
When the front pattern and the first side pattern to the fourth side pattern are deployed
An octagonal second loop pattern;
A rectangular first loop pattern disposed inside the second loop pattern; And
A connection pattern extending from the ends of four sides of the first loop pattern to the second loop pattern outward; Including,
The first side pattern to the fourth side pattern is formed by bending the connection pattern,
The front pattern and the first side pattern to the fourth side pattern have a fourth rotational symmetry pattern when deployed,
The antenna where the first side pattern to the fourth side pattern is bent also forms a fourth rotational symmetry.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190140117A KR102120685B1 (en) | 2019-11-05 | 2019-11-05 | Multi User MIMO Antenna |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190140117A KR102120685B1 (en) | 2019-11-05 | 2019-11-05 | Multi User MIMO Antenna |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102120685B1 true KR102120685B1 (en) | 2020-06-09 |
Family
ID=71082520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190140117A KR102120685B1 (en) | 2019-11-05 | 2019-11-05 | Multi User MIMO Antenna |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102120685B1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120072144A (en) * | 2010-12-23 | 2012-07-03 | 한국전자통신연구원 | Circularly polarized antenna with wide beam width |
| KR20140089578A (en) * | 2011-11-04 | 2014-07-15 | 카트라인-베르케 카게 | Patch radiator |
-
2019
- 2019-11-05 KR KR1020190140117A patent/KR102120685B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120072144A (en) * | 2010-12-23 | 2012-07-03 | 한국전자통신연구원 | Circularly polarized antenna with wide beam width |
| KR20140089578A (en) * | 2011-11-04 | 2014-07-15 | 카트라인-베르케 카게 | Patch radiator |
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