KR102164193B1 - An antenna device including a circular slot and a cut feeding line - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무선 통신 시스템에서 원형편파를 발생시키기 위한 안테나 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna device for generating circular polarization in a wireless communication system.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다. 또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.Efforts are being made to develop an improved 5G communication system or a pre-5G communication system in order to meet the increasing demand for wireless data traffic after the commercialization of 4G communication systems. For this reason, the 5G communication system or the pre-5G communication system is called a communication system after a 4G network (Beyond 4G Network) or a system after an LTE system (Post LTE). In order to achieve a high data rate, the 5G communication system is being considered for implementation in the ultra-high frequency (mmWave) band (eg, such as the 60 Giga (60 GHz) band). In order to mitigate the path loss of radio waves in the ultra-high frequency band and increase the transmission distance of radio waves, in 5G communication systems, beamforming, massive MIMO, and Full Dimensional MIMO (FD-MIMO) ), array antenna, analog beam-forming, and large scale antenna technologies are being discussed. In addition, in order to improve the network of the system, in 5G communication system, advanced small cell, advanced small cell, cloud radio access network (cloud RAN), ultra-dense network , Device to Device communication (D2D), wireless backhaul, moving network, cooperative communication, CoMP (Coordinated Multi-Points), and interference cancellation And other technologies are being developed. In addition, in the 5G system, advanced coding modulation (ACM) methods such as Hybrid FSK and QAM Modulation (FQAM) and SWSC (Sliding Window Superposition Coding), advanced access technologies such as Filter Bank Multi Carrier (FBMC), NOMA (non orthogonal multiple access), and sparse code multiple access (SCMA) have been developed.
한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.On the other hand, the Internet is evolving from a human-centered network in which humans generate and consume information, to an Internet of Things (IoT) network that exchanges and processes information between distributed components such as objects. IoE (Internet of Everything) technology, which combines IoT technology with big data processing technology through connection with cloud servers, is also emerging. In order to implement IoT, technology elements such as sensing technology, wired/wireless communication and network infrastructure, service interface technology, and security technology are required, and recently, a sensor network for connection between objects, machine to machine , M2M), and MTC (Machine Type Communication) technologies are being studied. In the IoT environment, intelligent IT (Internet Technology) services that create new value in human life by collecting and analyzing data generated from connected objects can be provided. IoT is the field of smart home, smart building, smart city, smart car or connected car, smart grid, healthcare, smart home appliance, advanced medical service, etc. through the convergence and combination of existing IT (information technology) technology and various industries. Can be applied to.
이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.Accordingly, various attempts have been made to apply a 5G communication system to an IoT network. For example, technologies such as sensor network, machine to machine (M2M), and MTC (Machine Type Communication) are implemented by techniques such as beamforming, MIMO, and array antenna. There is. As the big data processing technology described above, a cloud radio access network (cloud RAN) is applied as an example of the convergence of 5G technology and IoT technology.
소형 및 광대역 안테나는 무선 통신 분야의 급속한 성장과 함께, 수요가 증가하고 있다. 넓은 임피던스 대역폭, 낮은 비용 및 제작의 용이함과 같은 장점을 가진 슬롯 안테나는 이 같이 급속도로 성장하는 무선 통신 분야에서 적극적 활용이 기대되는 안테나이다. 원형편파 안테나를 갖는 무선 통신 시스템은 송신기와 수신기 사이의 심한 편광 불일치를 야기하지 않으면서 보다 우수한 성능을 제공할 수 있다. 하지만, 3 dB 이하 축비 대역폭이 넓지 않아 원형편광 동작이 어렵다는 문제점이 있기 때문에 이를 향상 시킬 방안이 필요하다.The demand for small and broadband antennas is increasing with the rapid growth of the wireless communication field. A slot antenna having advantages such as a wide impedance bandwidth, low cost, and ease of manufacture is an antenna that is expected to be actively used in such a rapidly growing wireless communication field. A wireless communication system with a circularly polarized antenna can provide better performance without causing severe polarization mismatch between the transmitter and the receiver. However, there is a problem that circular polarization operation is difficult because the axial ratio bandwidth of less than 3 dB is not wide, so a plan to improve this is needed.
본 발명은 원형 슬롯을 포함하는 방사체 및 상기 방사체의 하단면에 배치되어 상기 방사체로 전파를 방사하기 위한 전기적 신호를 공급하는 급전부를 포함하고, 상기 방사체는 상기 원형 슬롯 내에 배치되는 원형 패치 및 상기 원형 슬롯 원주의 일측면에 배치되는 반원 형상 패치를 포함하며, 상기 급전부의 일부분은 특정한 형상으로 절삭되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나 장치를 제공한다.The present invention includes a radiator including a circular slot and a feeder disposed on a lower surface of the radiator to supply an electric signal for radiating radio waves to the radiator, and the radiator includes a circular patch disposed in the circular slot and the It includes a semi-circular patch disposed on one side of the circular slot circumference, and provides an antenna device, characterized in that a part of the feeding part is cut into a specific shape.
일 실시예에 따르면, 상기 원형 패치의 반지름은 상기 원형 슬롯의 반지름보다 작으며, 상기 원형 패치의 중심은 상기 원형 슬롯의 중심과 일치하지 않을 수 있다.According to an embodiment, a radius of the circular patch is smaller than a radius of the circular slot, and a center of the circular patch may not coincide with a center of the circular slot.
일 실시예에 따르면, 상기 급전부는 50 Ω 임피던스를 가지는 제1 급전 라인, 제1 면이 상기 제1 급전 라인의 제 1면과 결합되는 제2 급전 라인, 제1 면이 상기 제2 급전 라인의 제2 면과 결합되는 제3 급전 라인 및 제1 면이 상기 제3 급전 라인의 제2 면과 결합되는 제4 급전 라인을 포함하고, 상기 제4 급전 라인의 제2 면에 배치되는 일부분은 상기 특정한 형상으로 절삭되어 있을 수 있다.According to an embodiment, the power supply unit includes a first power supply line having a 50 Ω impedance, a second power supply line having a first surface coupled to the first surface of the first power supply line, and a first surface of the second power supply line. A third power supply line coupled to the second surface and a fourth power supply line coupled to the second surface of the third power supply line, and a portion disposed on the second surface of the fourth power supply line is It may be cut into a specific shape.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 급전 라인의 제1 면의 길이는 상기 제2 급전 라인의 제1 면 및 제2 면의 길이보다 짧고, 상기 제2 급전 라인의 제1 면 및 제2 면의 길이는 상기 제3 급전 라인의 제1 면 및 제2 면의 길이보다 짧으며, 상기 제3 급전 라인의 제1 면 및 제2 면의 길이는 상기 제4 급전 라인의 제1 면 및 제2 면의 길이보다 짧을 수 있다.According to an embodiment, the length of the first side of the first feed line is shorter than the length of the first side and the second side of the second feed line, and the first side and the second side of the second feed line The length is shorter than that of the first side and the second side of the third feed line, and the length of the first side and the second side of the third feed line is the first side and the second side of the fourth feed line May be shorter than the length of
일 실시예에 따르면, 상기 제1 급전 라인, 상기 제2 급전 라인, 상기 제3 급전 라인 및 상기 제4 급전 라인은 사각형 형상이며, 상기 제4 급전 라인의 제2 면에서 상기 원형 패치와 결합하는 상기 제4 급전 라인의 일모서리가 삼각형 형상으로 절삭될 수 있다.According to an embodiment, the first feed line, the second feed line, the third feed line, and the fourth feed line have a rectangular shape, and are coupled to the circular patch on the second surface of the fourth feed line. One edge of the fourth feed line may be cut into a triangular shape.
일 실시예에 따르면, 상기 반원 형상 패치는 타원형이며, 상기 반원 형상 패치의 장축은 상기 원형 슬롯의 중심을 향하고, 상기 반원 형상 패치의 단축은 상기 원형 슬롯의 원주 방향을 향할 수 있다.According to an embodiment, the semicircular patch may have an elliptical shape, a long axis of the semicircular patch may be toward the center of the circular slot, and a short axis of the semicircular patch may be toward a circumferential direction of the circular slot.
본 발명은 원형 슬롯을 포함하는 방사체 및 상기 방사체의 하단면에 배치되어 상기 방사체로 전파를 방사하기 위한 전기적 신호를 공급하는 급전부를 포함하는 안테나 모듈을 포함하는 전자 장치를 제공한다.The present invention provides an electronic device including a radiator including a circular slot, and an antenna module including a feeder disposed on a lower surface of the radiator to supply an electric signal for radiating radio waves to the radiator.
일 실시예에 따르면, 상기 방사체는 상기 원형 슬롯 내에 배치되는 원형 패치 및 상기 원형 슬롯 원주의 일측면에 배치되는 반원 형상 패치를 포함하며, 상기 급전부의 일부분은 특정한 형상으로 절삭되어 있을 수 있다.According to an embodiment, the radiator may include a circular patch disposed in the circular slot and a semi-circular patch disposed on one side of the circular slot, and a portion of the feeding part may be cut into a specific shape.
본 발명에서 개시하고 있는 일 실시예에 따르면, 안테나 장치의 3dB 이하 축비 대역폭이 향상될 수 있다. 뿐만 아니라, 광대역에서 안테나의 게인값이 향상될 수 있는바, 본 발명에서 개시하고 있는 안테나 장치를 이용할 경우 광대역에서 원형편파를 발생시킬 수 있다.According to an embodiment disclosed in the present invention, an axial ratio bandwidth of less than 3dB of an antenna device may be improved. In addition, since the gain value of the antenna can be improved in a broadband, when the antenna device disclosed in the present invention is used, circular polarization can be generated in a wideband.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 안테나를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 급전부를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치를 안테나 장치의 상단면에서 바라본 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치를 안테나 장치의 하단면에서 바라본 모습을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 원형 패치를 포함하는 안테나 장치의 반사계수 및 축비를 설명하기 위한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치에서 원형 패치의 위치에 따른 반사계수 및 축비를 설명하기 위한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치에서 시간 변화에 따른 자계 전류의 분포를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 반사계수를 설명하기 위한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 축비 및 좌원형편파 이득을 설명하기 위한 그래프이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 방사 패턴을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 축비를 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing a slot antenna according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a power feeding unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing an antenna device according to an embodiment of the present invention as viewed from the top of the antenna device.
4 is a view showing an antenna device according to an embodiment of the present invention as viewed from a bottom surface of the antenna device.
5 is a graph for explaining a reflection coefficient and an axis ratio of an antenna device including a circular patch according to an embodiment of the present invention.
6 is a graph for explaining a reflection coefficient and an axis ratio according to a position of a circular patch in an antenna device according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a distribution of magnetic field current over time in an antenna device according to an embodiment of the present invention.
8 is a graph for explaining the reflection coefficient of the antenna device according to an embodiment of the present invention.
9 is a graph for explaining an axial ratio and a left circular polarization gain of an antenna device according to an embodiment of the present invention.
10 is a diagram showing a radiation pattern of an antenna device according to an embodiment of the present invention.
11 is a diagram illustrating an axial ratio of an antenna device according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.In the present invention, various modifications may be made and various embodiments may be provided, and specific embodiments will be described in detail with reference to the drawings. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it is to be understood to include all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each drawing, similar reference numerals have been used for similar elements.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, A, and B may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may be referred to as a first component. The term and/or includes a combination of a plurality of related items or any of a plurality of related items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급될 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it should be understood that it may be directly connected to or connected to the other component, but other components may exist in the middle. something to do. On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in the middle.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.
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 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification and claims, when a certain part includes a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 안테나를 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing a slot antenna according to an embodiment of the present invention.
일 실시예에 따르면, 안테나 장치(100)는 원형 슬롯(110)을 포함하는 방사체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 방사체는 원형 슬롯(110) 내에 배치되는 원형 패치(120) 및 원형 슬롯(110) 원주의 일측면에 배치되는 반원 형상 패치(130)를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시예에 따르면, 원형 패치(120)의 반지름(r1)은 상기 원형 슬롯(110)의 반지름(R)보다 작을 수 있다. 즉, 원형 패치(120)는 도 1에서 도시하고 있는 바와 같이 원형 슬롯(110)의 내부에 배치될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 원형 패치(120)의 중심(O)은 원형 슬롯(110)의 중심(O1)과 일치하지 않을 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 평면이 x-y 평면이라고 할 때, 원형 패치(120)의 중심과 원형 슬롯(110)의 중심은 (b,a)만큼 차이가 날 수 있다.According to an embodiment, a radius (r 1 ) of the
일 실시예에 따르면, 반원 형상 패치(130)는 타원형으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 반원 형상 패치(130)의 중심(E1)은 원형 슬롯(110)의 원주상에 배치될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 반원 형상 패치(130)의 장축(r2)은 원형 슬롯(110)의 중심(O)을 향하고 단축(r1)은 원형 슬롯(110)의 원주 방향을 향할 수 있다. According to an embodiment, the
일 실시예에 따르면, 상기 원형 슬롯(110)이 형성된 구조물(예를 들어 금속 물질), 원형 패치(120), 반원 형상 패치(130)가 방사체로서 동작할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 방사체의 하단에는 급전부가 배치될 수 있으며, 상기 방사체는 상기 급전부를 통해 무선통신칩으로부터 전파를 방사하기 위한 전기적 신호를 공급받을 수 있다. 급전부에 대한 구체적 설명은 도 2를 통해 후술한다.According to an embodiment, a structure (eg, a metal material) in which the
일 실시예에 따르면, 원형 패치(120)을 원형 슬롯 내에 배치함으로써 슬롯 안테나의 축비대역폭이 향상될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 반원 형상 패치(130)를 원형 슬롯의 원주상에 배치함으로써 원형 편파의 3dB 축비 대역폭을 향상시킬 수 있다.According to an embodiment, by disposing the
한편, 도 1에서 도시하고 있는 슬롯 안테나 형상은 본 발명의 일 실시예에 불과하므로 본 발명의 권리범위가 도 1에서 도시하고 있는 슬롯 안테나 형상에 국한되어서는 안 될 것이다. 예를 들어 방사체를 구성하는 원형 패치(120) 및 반원 형상 패치(130)의 위치 및 크기는 설계자의 필요 또는 안테나를 통해 방사하고자 하는 주파수에 따라 변경될 수 있다.Meanwhile, since the shape of the slot antenna shown in FIG. 1 is only one embodiment of the present invention, the scope of the present invention should not be limited to the shape of the slot antenna shown in FIG. 1. For example, the positions and sizes of the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 급전부를 나타낸 도면이다.2 is a view showing a power feeding unit according to an embodiment of the present invention.
일 실시예에 따르면, 급전부(200)는 도 1에서 도시한 방사체의 하단면에 배치되어 방사체로 전파를 방사하기 위한 전기적 신호를 공급할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 급전부는 50 Ω 임피던스를 가지는 제1 급전 라인(210), 제1 면이 상기 제1 급전 라인(210)의 제 1면과 결합되는 제2 급전 라인(220), 제1 면이 상기 제2 급전 라인(220)의 제2 면과 결합되는 제3 급전 라인(230) 및 제1 면이 상기 제3 급전 라인(230)의 제2 면과 결합되는 제4 급전 라인(240)을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the power supply unit 200 may be disposed on a lower surface of the radiator shown in FIG. 1 to supply an electric signal for radiating radio waves to the radiator. According to various embodiments, the power supply unit includes a first power supply line 210 having a 50 Ω impedance, a second power supply line 220 having a first surface coupled to the first surface of the first power supply line 210, and a first power supply line. A third power supply line 230 having a surface coupled to the second surface of the second power supply line 220 and a fourth power supply line 240 having a first surface coupled to the second surface of the third power supply line 230 ) Can be included.
일 실시예에 따르면, 제1 급전 라인(210)이 50 Ω 임피던스를 가짐으로써 상기 급전부를 포함하는 안테나 장치의 전자파 에너지 전력 전송 특성 또는 신호파형의 왜곡 특성이 향상될 수 있다.According to an embodiment, since the first feed line 210 has an impedance of 50 Ω, an electromagnetic wave energy power transmission characteristic or a distortion characteristic of a signal waveform of an antenna device including the feed unit may be improved.
일 실시예에 따르면, 급전부는 도 2에 도시된 바와 같이 4개의 급전 라인(210, 220, 230, 240)간에 서로 단차가 형성되는 계단식 구조가 될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 급전 라인(210)의 제1 면의 길이(w1)는 상기 제2 급전 라인(220)의 제1 면 및 제2 면의 길이(w2)보다 짧고, 상기 제2 급전 라인(220)의 제1 면 및 제2 면의 길이(w2)는 상기 제3 급전 라인(230)의 제1 면 및 제2 면의 길이(w3)보다 짧으며, 상기 제3 급전 라인(230)의 제1 면 및 제2 면의 길이(w3)는 상기 제4 급전 라인(240)의 제1 면 및 제2 면의 길이(w4)보다 짧을 수 있다.According to an embodiment, the power supply unit may have a stepped structure in which a step difference is formed between the four power supply lines 210, 220, 230, and 240 as shown in FIG. 2. According to various embodiments, the length (w 1 ) of the first surface of the first power supply line 210 is shorter than the length (w 2 ) of the first surface and the second surface of the second power supply line 220, The lengths (w 2 ) of the first and second surfaces of the second feed line 220 are shorter than the lengths (w 3 ) of the first and second surfaces of the third feed line 230, and the The lengths w 3 of the first and second surfaces of the third power supply line 230 may be shorter than the lengths w 4 of the first and second surfaces of the fourth power supply line 240.
일 실시예에 따르면, 제1 급전 라인(210), 제2 급전 라인(220), 제3 급전 라인(230) 및 제4 급전 라인(240)은 사각형 형상일 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 제1 급전라인(210)의 제3 면 및 제4 면의 길이(l1), 제2 급전라인(220)의 제3 면 및 제4 면의 길이(l2), 제3 급전라인(230)의 제3 면 및 제4 면의 길이(l3), 제4 급전라인(240)의 제3 면 및 제4 면의 길이(l4)는 동일한 값 또는 서로 다른 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 각 급전라인 각 면의 길이는 슬롯 안테나를 통해 방사하고자 하는 주파수에 기반하여 결정될 수 있다.According to an embodiment, the first power supply line 210, the second power supply line 220, the third power supply line 230, and the fourth power supply line 240 may have a rectangular shape. According to various embodiments, the length of the third and fourth surfaces of the first power supply line 210 (l 1 ), the length of the third and fourth surfaces of the second power supply line 220 (l 2 ), The lengths of the third and fourth sides of the third feeding line 230 (l 3 ) and the lengths of the third and fourth sides of the fourth feeding line 240 (l 4 ) are the same or different values Can have For example, the length of each side of each feed line may be determined based on a frequency to be radiated through a slot antenna.
일 실시예에 따르면, 제4 급전라인(240)의 일모서리가 삼각형 형상으로 절삭될 수 있다. 도 2에서는 밑변의 길이가 w6이고 높이가 w5인 삼각형 형상으로 제4 급전라인(240)의 일모서리가 절삭된 경우를 도시하였다.According to an embodiment, one edge of the fourth power supply line 240 may be cut into a triangular shape. In FIG. 2, a case in which one edge of the fourth power supply line 240 is cut in a triangular shape with a base length of w 6 and a height of w 5 is shown.
한편, 도 2에서 도시하고 있는 급전부 형상은 본 발명의 일 실시예에 불과하므로 본 발명의 권리범위가 도 2에서 도시하고 있는 급전부 형상에 국한되어서는 안 될 것이다. 예를 들어 급전부를 구성하는 급전라인의 위치 및 크기는 설계자의 필요 또는 안테나를 통해 방사하고자 하는 주파수에 따라 변경될 수 있다.On the other hand, since the shape of the feeding part shown in FIG. 2 is only an embodiment of the present invention, the scope of the present invention should not be limited to the shape of the feeding part shown in FIG. 2. For example, the position and size of the power supply line constituting the power supply unit may be changed according to the needs of the designer or the frequency to be radiated through the antenna.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치를 안테나 장치의 상단면에서 바라본 모습을 나타낸 도면이다.3 is a view showing an antenna device according to an embodiment of the present invention as viewed from the top of the antenna device.
일 실시예에 따르면, 안테나 장치(300)는 원형 슬롯(310)을 포함하는 방사체, 상기 방사체의 하단면에 배치되어 상기 방사체로 전파를 방사하기 위한 전기적 신호를 공급하는 급전부(340)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 방사체는 상기 원형 슬롯(310) 내에 배치되는 원형 패치(320) 및 상기 원형 슬롯(310) 원주의 일측면에 배치되는 반원 형상 패치(330)를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시예에 따르면, 상기 급전부(340)의 상단면 일부분은 상기 원형 패치(320)의 하단면과 접촉될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 급전부(340)는 상기 급전부(340)의 중심이 상기 원형 패치(320)의 중심과는 일치하지 않도록 배치될 수 있다. 도 3에서 도시하고 있는 도면을 예로 들어보면, 급전부(340)의 중심은 원형 패치(320)의 중심보다 x축 방향으로 치우쳐서 배치될 수 있다. According to an embodiment, a portion of the upper surface of the
일 실시예에 따르면, 원형 패치(320)의 반지름은 원형 슬롯(310)의 반지름보다 작을 수 있으며, 원형 패치(320)의 중심은 원형 슬롯(310)의 중심과 일치하지 않을 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 반원 형상 패치(330)는 타원형일 수 있으며, 반원 형상 패치(330)의 장축은 원형 슬롯(320)의 중심을 향하고, 반원 형상 패치(330)의 단축은 원형 슬롯(320)의 원주 방향을 향할 수 있다.According to an embodiment, the radius of the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치를 안테나 장치의 하단면에서 바라본 모습을 나타낸 도면이다.4 is a view showing an antenna device according to an embodiment of the present invention as viewed from a bottom surface of the antenna device.
일 실시예에 따르면, 안테나 장치(400)는 원형 슬롯(410)을 포함하는 방사체, 상기 방사체의 하단면에 배치되어 상기 방사체로 전파를 방사하기 위한 전기적 신호를 공급하는 급전부(440)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 방사체는 상기 원형 슬롯(410) 내에 배치되는 원형 패치(420) 및 상기 원형 슬롯(410) 원주의 일측면에 배치되는 반원 형상 패치(430)를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시예에 따르면, 상기 급전부(440)의 상단면 일부분은 상기 원형 패치(420)의 하단면과 접촉될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 급전부(440)는 상기 급전부(440)의 중심이 상기 원형 패치(420)의 중심과는 일치하지 않도록 배치될 수 있다. 도 3에서 도시하고 있는 도면을 예로 들어보면, 급전부(440)의 중심은 원형 패치(320)의 중심보다 x축 방향으로 치우쳐서 배치될 수 있으며, 이를 통해 원형 편파의 특성(예를 들어 축비대역폭)이 향상될 수 있다.According to an embodiment, a portion of the upper surface of the
일 실시예에 따르면, 급전부(440)는 복수개의 급전 라인간에 서로 단차가 형성되는 계단식 구조가 될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 각 급전라인의 길이 및 형상은 슬롯 안테나를 통해 방사하고자 하는 주파수에 기반하여 결정될 수 있다. 한편, 상기 급전부(440)의 임피던스값은 50 Ω이 될 수 있다.According to an embodiment, the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 원형 패치를 포함하는 안테나 장치의 반사계수 및 축비를 설명하기 위한 그래프이다. 보다 구체적으로 도 5의 그래프는 원형 패치를 포함하지 않는 안테나(파란색 점선)와 원형 패치를 포함하는 안테나(빨간색 실선)의 반사계수(a 그래프)와 축비(b 그래프)를 비교한 것이다. 5 is a graph for explaining a reflection coefficient and an axis ratio of an antenna device including a circular patch according to an embodiment of the present invention. More specifically, the graph of FIG. 5 compares the reflection coefficient (a graph) and the axial ratio (b graph) of an antenna not including a circular patch (blue dotted line) and an antenna including a circular patch (red solid line).
도 5에서 볼 수 있듯이 원형 패치가 없는 안테나는 11.65%(2.83-3.18 GHz)의 3 dB 이하 축비 대역폭과 60.99%(2.61-4.90 GHz)의 -10 dB 이하 반사계수 대역폭을 가진다. 반면에 원형 슬롯 내부에 원형 패치를 추가한 경우에는 원형 패치가 포함되지 않은 경우에 비해 3 dB 이하 축비 대역폭과 -10 dB 이하 반사계수 대역폭이 넓어졌다. 보다 구체적으로 -10 dB 이하 반사계수 대역폭은 91.07%(1.80-4.81 GHz)과 3 dB 이하 축비 대역폭은 86.08%(1.80-4.52 GHz)으로 넓어졌다. 즉, 본 발명에 따라 원형 안테나 슬롯에 원형 패치를 포함시키는 경우 3 dB 이하 축비 대역폭이 약 7.4 배 증가함을 확인할 수 있다.As can be seen in FIG. 5, the antenna without a circular patch has an axial ratio bandwidth of 11.65% (2.83-3.18 GHz) of less than 3 dB and a reflection coefficient bandwidth of 60.99% (2.61-4.90 GHz) of less than -10 dB. On the other hand, when a circular patch is added inside the circular slot, the axial ratio bandwidth of less than 3 dB and the reflection coefficient bandwidth of less than -10 dB are wider than the case where the circular patch is not included. More specifically, the reflection coefficient bandwidth of -10 dB or less is 91.07% (1.80-4.81 GHz), and the axial ratio bandwidth of 3 dB or less has widened to 86.08% (1.80-4.52 GHz). That is, in the case of including the circular patch in the circular antenna slot according to the present invention, it can be seen that the axial ratio bandwidth of 3 dB or less increases by about 7.4 times.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치에서 원형 패치의 위치에 따른 반사계수 및 축비를 설명하기 위한 그래프이다. 보다 구체적으로 도 6은 원형 패치의 위치에 따른 반사계수 및 축비 대역폭 변화를 알기 위해 원형 슬롯에서 원형 패치의 위치를 변화시킨 시뮬레이션 결과이다. 6 is a graph for explaining a reflection coefficient and an axis ratio according to a position of a circular patch in an antenna device according to an embodiment of the present invention. More specifically, FIG. 6 is a simulation result of changing the position of the circular patch in the circular slot in order to know the change in the reflection coefficient and the axial ratio bandwidth according to the position of the circular patch.
시뮬레이션 결과에 따르면 원형 패치의 중심이 원형 슬롯의 중심과 일치할 때(sx= 0 mm, sy = 0 mm) 3 dB 이하 축비 대역폭은 51.16%(1.92-3.24 GHz)으로 나타났으며 원형 패치를 -x 축을 따라 이동시킨 경우 (sx = 4 mm, sy = 0 mm), 3 dB 이하 축비 대역폭은 높은 주파수 범위로 이동하고 -10 dB 이하 반사계수 대역폭은 향상되었다. 한편, 원형 패치를 -y 축을 따라 이동시킨 경우 (sx = 0 mm, sy = 4 mm), -10 dB 이하 반사 계수 대역폭은 더 낮은 주파수로 이동하였고 3 dB 이하 축비 대역폭이 향상됨을 확인할 수 있으며, 원형 패치의 중심을 원형 슬롯의 중심으로부터 -x 및 -y 축을 따라 (sx = 4 mm, sy = 4 mm) 이동한 경우, -10 dB 이하 반사계수 대역폭 및 3 dB 이하 축비 대역폭이 넓어짐을 확인할 수 있다.According to the simulation results, when the center of the circular patch coincides with the center of the circular slot (s x = 0 mm, s y = 0 mm), the axial ratio bandwidth of less than 3 dB was 51.16% (1.92-3.24 GHz), and the circular patch was found to be 51.16% (1.92-3.24 GHz). When moving along the -x axis (s x = 4 mm, s y = 0 mm), the axial ratio bandwidth of 3 dB or less shifts to the high frequency range, and the reflection coefficient bandwidth of -10 dB or less is improved. On the other hand, when the circular patch is moved along the -y axis (s x = 0 mm, s y = 4 mm), the reflection coefficient bandwidth of -10 dB or less has moved to a lower frequency, and the axial ratio bandwidth of 3 dB or less is improved. If the center of the circular patch is moved along the -x and -y axes from the center of the circular slot (s x = 4 mm, s y = 4 mm), the reflection coefficient bandwidth of -10 dB or less and the axial ratio bandwidth of 3 dB or less are You can see the widening.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치에서 시간 변화에 따른 자계 전류의 분포를 나타낸 도면이다. 보다 구체적으로 도 7은 본 발명에 따른 안테나 장치에서 원형편파가 형성되는지를 확인하기 위해 슬롯 주변에서 시간에 따라 변화하는 자계 전류 분포에 대한 시뮬레이션 결과이다.7 is a diagram illustrating a distribution of magnetic field current over time in an antenna device according to an embodiment of the present invention. More specifically, FIG. 7 is a simulation result of a magnetic field current distribution that changes with time around a slot in order to check whether a circular polarization is formed in the antenna device according to the present invention.
도 7의 전류 분포는 각각 +z 방향에서 관찰된 2.1 GHz 와 3.5 GHz 에서의 자계 전류 분포를 보여준다. 도 7의 (a)는 동작 주파수가 2.1GHz인 경우를 도시한 것이다. M은 벡터 합계를 나타내며 (a)의 t = 0에서 벡터 M은 오른쪽 상단에서 왼쪽 하단으로 향한다. t = T/4에서 벡터 M은 오른쪽 하단에서 왼쪽 상단으로 향하게 된다. t = T/4 에서의 벡터는 t = 0에서의 벡터와 수직이다. 또한 t = T/4에서 벡터는 시계 방향으로 회전한다. 즉, 이는 제안된 안테나가 +z 방향으로 좌원형편파(LHCP)를 구현함을 의미할 수 있다. The current distribution of FIG. 7 shows the magnetic field current distribution at 2.1 GHz and 3.5 GHz, respectively, observed in the +z direction. 7A illustrates a case where the operating frequency is 2.1 GHz. M represents the vector sum, and at t = 0 in (a), the vector M goes from top right to bottom left. At t = T/4, the vector M goes from bottom right to top left. The vector at t = T/4 is perpendicular to the vector at t = 0. Also at t = T/4 the vector rotates clockwise. That is, this may mean that the proposed antenna implements the left circular polarization (LHCP) in the +z direction.
도 7의 (b)는 동작 주파수가 3.5GHz인 경우를 도시한 것이다. M은 벡터 합계를 나타내며 (a)의 t = 0에서 벡터 M은 오른쪽 상단에서 왼쪽 하단으로 향한다. t = T/4에서 벡터 M은 왼쪽 상단에서 오른쪽 하단으로 향하게 된다. t = T/4 에서의 벡터는 t = 0에서의 벡터와 수직이다. 또한 t = T/4에서 벡터는 시계반대 방향으로 회전한다. 즉, 이는 제안된 안테나가 +z 방향으로 좌원형편파(LHCP)를 구현함을 의미할 수 있다.7B shows a case where the operating frequency is 3.5GHz. M represents the vector sum, and at t = 0 in (a), the vector M goes from top right to bottom left. At t = T/4, the vector M goes from top left to bottom right. The vector at t = T/4 is perpendicular to the vector at t = 0. Also at t = T/4, the vector rotates counterclockwise. That is, this may mean that the proposed antenna implements the left circular polarization (LHCP) in the +z direction.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 반사계수를 설명하기 위한 그래프이다. 보다 구체적으로 도 8은 본 발명에 따른 안테나 장치를 실제로 제작하여 측정한 반사계수값과 시물레이션 결과에 따른 반사계수값을 비교한 그래프이다.8 is a graph for explaining the reflection coefficient of the antenna device according to an embodiment of the present invention. More specifically, FIG. 8 is a graph comparing a reflection coefficient value measured by actually manufacturing an antenna device according to the present invention and a reflection coefficient value according to a simulation result.
도 8 그래프에 따르면, 시뮬레이션에 의한 반사계수값에 따른 -10dB 이하 반사 대역폭은 92.33%(1.79-4.86 GHz)으로 확인되었으며, 실제로 측정한 반사계수값에 따른 -10Db 이하 반사 대역폭은 91.07%(1.80-4.81GHz)가 됨을 확인할 수 있다. 즉, 시뮬레이션 결과와 실제 측정 결과가 유사함을 확인할 수 있다.According to the graph of FIG. 8, the reflection bandwidth of -10dB or less according to the reflection coefficient value by simulation was confirmed to be 92.33% (1.79-4.86 GHz), and the reflection bandwidth of -10Db or less according to the measured reflection coefficient value was 91.07% (1.80) -4.81GHz). That is, it can be seen that the simulation result and the actual measurement result are similar.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 축비 및 좌원형편파 이득을 설명하기 위한 그래프이다. 보다 구체적으로 도면 9은 본 발명에 따른 안테나 장치를 실제로 제작하여 θ=0° 에서 측정한 축비 및 이득값과 시뮬레이션 결과에 따른 축비 및 이득값을 비교한 그래프이다. 9 is a graph for explaining an axial ratio and a left circular polarization gain of an antenna device according to an embodiment of the present invention. More specifically, FIG. 9 is a graph comparing the axial ratio and gain values measured at θ=0° by actually manufacturing the antenna device according to the present invention and the axial ratio and gain values according to the simulation result.
제작된 안테나 장치의 방사 패턴은 크기가 5.5 × 5.5 × 5.0 mm3 인 RF anechoic chamber에서 측정하였다. 축비 및 이득을 측정하기 위해 듀얼 편광 직사각형 혼 안테나가 이용되었다. The radiation pattern of the fabricated antenna device was measured in an RF anechoic chamber with a size of 5.5 × 5.5 × 5.0 mm 3 . A dual polarized rectangular horn antenna was used to measure the axial ratio and gain.
도 9 그래프에 따르면, 시뮬레이션에 의한 축비 대역폭은 86.08%(1.80-4.52 GHz)로 확인되었으며, 실제로 측정한 축비 대역폭은 84.40%(1.89-4.65GHz)로 확인되었다. 한편. 실제로 측정한 좌원형편파(LHCP) 이득은 3 dB 이하 축비 대역폭 내에서 약 0.39-4.09 dBic임을 확인할 수 있다. According to the graph of FIG. 9, the axial ratio bandwidth by simulation was confirmed as 86.08% (1.80-4.52 GHz), and the actually measured axial ratio bandwidth was confirmed as 84.40% (1.89-4.65 GHz). Meanwhile. It can be seen that the actually measured left circular polarization (LHCP) gain is about 0.39-4.09 dBic within the axial ratio bandwidth of 3 dB or less.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 방사 패턴을 나타낸 도면이다. 보다 구체적으로 도 10은 2.1 GHz와 3.6 GHz에서 본 발명에 따른 안테나 장치를 실제로 제적하여 측정한 방사 패턴과 시뮬레이션 결과에 따른 방사 패턴을 두 개의 평면(x-z (φ=0°) 및 y-z(φ=90°) 평면)에서 비교한 그래프이다. 10 is a diagram showing a radiation pattern of an antenna device according to an embodiment of the present invention. More specifically, FIG. 10 shows the radiation pattern measured by actually weaving the antenna device according to the present invention at 2.1 GHz and 3.6 GHz and the radiation pattern according to the simulation result in two planes (xz (φ = 0°) and yz (φ = 90°) plane).
본 발명을 통해 제안하는 안테나는 +z 방향으로 좌원형편파(LHCP)의 특성을 갖는다. 도 10을 통해 확인할 수 있듯이 3.7 GHz에서의 방사 패턴은 주빔 방향이 기울어져서 형성되어 있음을 확인할 수 있다.The antenna proposed through the present invention has a left circular polarization (LHCP) characteristic in the +z direction. As can be seen from FIG. 10, it can be seen that the radiation pattern at 3.7 GHz is formed by tilting the main beam direction.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 축비를 나타낸 도면이다. 보다 구체적으로 도 11은 2.1 GHz(a 그래프)와 3.7 GHz(b 그래프)의 주파수에서 본 발며엥 따른 안테나 장치를 실제로 제작하여 측정한 축비와 시뮬레이션 결과에 따른 축비를 비교한 그래프이다.11 is a diagram illustrating an axial ratio of an antenna device according to an embodiment of the present invention. More specifically, FIG. 11 is a graph comparing the axial ratio measured by actually fabricating the antenna device according to the Balgoeng seen at frequencies of 2.1 GHz (a graph) and 3.7 GHz (b graph) with the axial ratio according to the simulation result.
도 11에 따를 경우, 높은 주파수에서 높은 교차 편파 레벨의 방사 패턴이 발견되었으며 주파수가 증가함에 따라 3 dB 이하 축비 빔폭은 좁아졌다. 한편, 2.1 GHz에서 실제로 측정된 3 dB 이하 축비 빔폭은 x-z 평면과 y-z 평면에서 각각 69° 및 78°이며 3.7 GHz에서 실제로 측정된 3 dB 이하 빔폭은 x-z 평면에서 55°이고 y-z 평면에서 76°이었으며, 이는 시뮬레이션 결과와도 거의 일치하는 것을 도 11의 그래프를 통해 확인할 수 있다.11, a radiation pattern with a high cross polarization level was found at a high frequency, and as the frequency increased, the axial ratio beamwidth of less than 3 dB narrowed. On the other hand, the 3 dB or less axial beamwidth actually measured at 2.1 GHz was 69° and 78° in the xz and yz planes, respectively, and the 3 dB or less actually measured beam width at 3.7 GHz was 55° in the xz plane and 76° in the yz plane. , It can be confirmed through the graph of FIG. 11 that this is almost identical to the simulation result.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 실행된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments implemented in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
Claims (7)
원형 슬롯을 포함하는 방사체; 및
상기 방사체의 하단면에 배치되어 상기 방사체로 전파를 방사하기 위한 전기적 신호를 공급하는 급전부를 포함하고,
상기 방사체는,
상기 원형 슬롯 내에 배치되는 원형 패치; 및
상기 원형 슬롯 원주의 일측면에 배치되는 반원 형상 패치를 포함하며,
상기 급전부의 일부분은 특정한 형상으로 절삭되어 있고,
상기 원형 패치의 중심은 상기 원형 슬롯의 중심과 일치하지 않는 것을 특징으로 하는,
안테나 장치.In the antenna device,
A radiator including a circular slot; And
It is disposed on the lower surface of the radiator and includes a feeder for supplying an electric signal for radiating radio waves to the radiator,
The radiator,
A circular patch disposed in the circular slot; And
It includes a semicircular patch disposed on one side of the circular slot circumference,
A part of the feeding part is cut into a specific shape,
Characterized in that the center of the circular patch does not coincide with the center of the circular slot,
Antenna device.
상기 원형 패치의 반지름은 상기 원형 슬롯의 반지름보다 작은 것을 특징으로 하는,
안테나 장치.The method of claim 1,
The radius of the circular patch is characterized in that less than the radius of the circular slot,
Antenna device.
원형 슬롯을 포함하는 방사체; 및
상기 방사체의 하단면에 배치되어 상기 방사체로 전파를 방사하기 위한 전기적 신호를 공급하는 급전부를 포함하고,
상기 방사체는,
상기 원형 슬롯 내에 배치되는 원형 패치; 및
상기 원형 슬롯 원주의 일측면에 배치되는 반원 형상 패치를 포함하며,
상기 급전부의 일부분은 특정한 형상으로 절삭되어 있고,
상기 급전부는,
50 Ω 임피던스를 가지는 제1 급전 라인;
제1 면이 상기 제1 급전 라인의 제 1면과 결합되는 제2 급전 라인;
제1 면이 상기 제2 급전 라인의 제2 면과 결합되는 제3 급전 라인; 및
제1 면이 상기 제3 급전 라인의 제2 면과 결합되는 제4 급전 라인을 포함하고,
상기 제4 급전 라인의 제2 면에 배치되는 일부분은 상기 특정한 형상으로 절삭되어 있는 것을 특징으로 하는,
안테나 장치.In the antenna device,
A radiator including a circular slot; And
It is disposed on the lower surface of the radiator and includes a feeder for supplying an electric signal for radiating radio waves to the radiator,
The radiator,
A circular patch disposed in the circular slot; And
It includes a semicircular patch disposed on one side of the circular slot circumference,
A part of the feeding part is cut into a specific shape,
The power supply unit,
A first feed line having a 50 Ω impedance;
A second feed line having a first side coupled to the first side of the first feed line;
A third power supply line having a first surface coupled to the second surface of the second power supply line; And
The first side includes a fourth feed line coupled with the second side of the third feed line,
A portion disposed on the second surface of the fourth power supply line is cut into the specific shape,
Antenna device.
상기 제1 급전 라인의 제1 면의 길이는 상기 제2 급전 라인의 제1 면 및 제2 면의 길이보다 짧고, 상기 제2 급전 라인의 제1 면 및 제2 면의 길이는 상기 제3 급전 라인의 제1 면 및 제2 면의 길이보다 짧으며, 상기 제3 급전 라인의 제1 면 및 제2 면의 길이는 상기 제4 급전 라인의 제1 면 및 제2 면의 길이보다 짧은 것을 특징으로 하는,
안테나 장치.The method of claim 3,
The length of the first side of the first feed line is shorter than the length of the first side and the second side of the second feed line, and the length of the first side and the second side of the second feed line is the third feed line It is shorter than the length of the first side and the second side of the line, and the length of the first side and the second side of the third feeding line is shorter than the length of the first side and the second side of the fourth feeding line. With,
Antenna device.
상기 제1 급전 라인, 상기 제2 급전 라인, 상기 제3 급전 라인 및 상기 제4 급전 라인은 사각형 형상이며, 상기 제4 급전 라인의 제2 면에서 상기 원형 패치와 결합하는 상기 제4 급전 라인의 일모서리가 삼각형 형상으로 절삭되는 것을 특징으로 하는,
안테나 장치.The method of claim 3,
The first power supply line, the second power supply line, the third power supply line, and the fourth power supply line have a quadrangular shape, Characterized in that one edge is cut into a triangular shape,
Antenna device.
원형 슬롯을 포함하는 방사체; 및
상기 방사체의 하단면에 배치되어 상기 방사체로 전파를 방사하기 위한 전기적 신호를 공급하는 급전부를 포함하고,
상기 방사체는,
상기 원형 슬롯 내에 배치되는 원형 패치; 및
상기 원형 슬롯 원주의 일측면에 배치되는 반원 형상 패치를 포함하며,
상기 급전부의 일부분은 특정한 형상으로 절삭되어 있고,
상기 반원 형상 패치는 타원형이며, 상기 반원 형상 패치의 장축은 상기 원형 슬롯의 중심을 향하고, 상기 반원 형상 패치의 단축은 상기 원형 슬롯의 원주 방향을 향하는 것을 특징으로 하는,
안테나 장치.In the antenna device,
A radiator including a circular slot; And
It is disposed on the lower surface of the radiator and includes a feeder for supplying an electric signal for radiating radio waves to the radiator,
The radiator,
A circular patch disposed in the circular slot; And
It includes a semicircular patch disposed on one side of the circular slot circumference,
A part of the feeding part is cut into a specific shape,
The semicircular patch is elliptical, the long axis of the semicircular patch is toward the center of the circular slot, the short axis of the semicircular patch is characterized in that toward the circumferential direction of the circular slot,
Antenna device.
상기 안테나 모듈은
원형 슬롯을 포함하는 방사체; 및
상기 방사체의 하단면에 배치되어 상기 방사체로 전파를 방사하기 위한 전기적 신호를 공급하는 급전부를 포함하고,
상기 방사체는,
상기 원형 슬롯 내에 배치되는 원형 패치; 및
상기 원형 슬롯 원주의 일측면에 배치되는 반원 형상 패치를 포함하며,
상기 급전부의 일부분은 특정한 형상으로 절삭되어 있고,
상기 원형 패치의 중심은 상기 원형 슬롯의 중심과 일치하지 않는 것을 특징으로 하는,
전자 장치.In the electronic device comprising an antenna module,
The antenna module is
A radiator including a circular slot; And
It is disposed on the lower surface of the radiator and includes a feeder for supplying an electric signal for radiating radio waves to the radiator,
The radiator,
A circular patch disposed in the circular slot; And
It includes a semicircular patch disposed on one side of the circular slot circumference,
A part of the feeding part is cut into a specific shape,
Characterized in that the center of the circular patch does not coincide with the center of the circular slot,
Electronic device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190091892A KR102164193B1 (en) | 2019-07-29 | 2019-07-29 | An antenna device including a circular slot and a cut feeding line |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190091892A KR102164193B1 (en) | 2019-07-29 | 2019-07-29 | An antenna device including a circular slot and a cut feeding line |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102164193B1 true KR102164193B1 (en) | 2020-10-12 |
Family
ID=72886446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190091892A KR102164193B1 (en) | 2019-07-29 | 2019-07-29 | An antenna device including a circular slot and a cut feeding line |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102164193B1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20060117161A (en) * | 2005-05-12 | 2006-11-16 | 한국전자통신연구원 | A planar half-disk uwb antenna |
| KR20140120083A (en) * | 2013-04-02 | 2014-10-13 | 삼성탈레스 주식회사 | Multi-polarized microstrip patch antenna |
| KR102007837B1 (en) * | 2018-12-10 | 2019-08-07 | 성균관대학교산학협력단 | Dual band circular polarization antenna having chip inductor |
-
2019
- 2019-07-29 KR KR1020190091892A patent/KR102164193B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20060117161A (en) * | 2005-05-12 | 2006-11-16 | 한국전자통신연구원 | A planar half-disk uwb antenna |
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| KR102007837B1 (en) * | 2018-12-10 | 2019-08-07 | 성균관대학교산학협력단 | Dual band circular polarization antenna having chip inductor |
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