KR102193389B1 - 마그네틱 다이폴 안테나 - Google Patents
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Abstract
본 실시예에 의한 마그네틱 다이폴 안테나(magnetic dipole antenna)는 그라운드 플레이트(ground plate)와, 서로 동일한 형태를 가지는 복수의 안테나 플레이트(antenna plate)들과, 상기 안테나 플레이트들 사이를 이격시키는 슬릿(slit)과, 각각의 상기 안테나 플레이트들의 외주(outer perimeter)와 상기 그라운드 플레이트를 연결하는 그라운드 월(ground wall) 및 상기 안테나 플레이트에 전기적으로 연결된 피딩 구조(feeding structure)를 포함하고, 상기 피딩 구조로 제공되는 신호에 따라 빔 조향각을 제어할 수 있다.
Description
본 기술은 마그네틱 다이폴 안테나와 관련된다.
무선 통신을 사용하는 사용자와 데이터가 증가하나 주파수와 채널은 한정되어 있으므로 시스템 용량(system capacity), 다중 경로(multipath effects) 효과 무시 등을 위해 재구성 안테나가 사용된다.
빔 재구성 안테나의 대표적인 예는 위상 배열 안테나이다. 위상 배열 안테나 이론에 따르면 배열 안테나의 방사 패턴은 안테나 요소의 방사 패턴과 배열 인자의 곱으로 표현된다. 이는 배열 안테나의 방사 패턴이 안테나 요소의 방사 패턴에 의해 제한된다. 따라서 스캐닝 각도에 따라 이득이 감소 되며, 이득이 3dB 감쇠 되는 각도인 스캐닝 범위(scanning range)는 배열 안테나의 중요한 성능 지표라고 할 수 있다. 넓은 스캐닝 범위를 가지기 위해서는 개별 안테나의 방사 패턴이 넓은 앙각(elevation angle)을 가져야한다.
넓은 앙각을 가지는 안테나로 제안된 안테나는 자기 전류를 이용한 안테나가 있다. 자기 전류의 경우 무한 그라운드 상에서 균등하게 방사한다. 이를 이용한 안테나들은 넓은 앙각을 만족한다. 하지만 자기 전류의 경우, 한 방향으로만 넓은 빔 패턴을 가져 모든 방위각 방향(azimuth)으로 넓은 앙각을 가지지 못한다.
넓은 앙각을 가지는 안테나(큰 영역으로 방사하는 안테나)는 다양한 방향에서 통신이 가능하기 때문에 통신의 신뢰성을 높일 수 있다. 하지만 모든 방향으로 방사하는 안테나는 이론적으로 만들 수 없기 때문에 가능한 다방향으로 송수신 가능하도록 재구성 안테나를 사용한다.
또한, 통신 용량을 늘리기 위해 편파를 달리하여 통신하는 방법이 사용된다. 선형 편파 통신을 사용하는 경우, 송수신 안테나의 편파가 동일 할 때에 100%의 효율을 보이며, 송수신 안테나의 편파가 90도 다른 경우 0%의 효율, 송수신 안테나의 편파가 45도 다른 경우에는 50%의 효율을 보인다. 따라서 통신 효율과 용량을 늘리기 위해서는 다양한 편파를 수신하는 안테나가 필요하다.
본 실시예는 상기한 종래 기술의 문제를 해소하기 위한 것이다. 본 실시예는 빔 패턴 및 편파를 제어하여 넓은 방위각 방향으로 넓은 앙각을 가지며 편파, 빔 재구성 가능한 자기 전류를 이용한 마그네틱 다이폴 안테나를 제공하기 위한 것이다.
본 실시예에 의한 마그네틱 다이폴 안테나(magnetic dipole antenna)는 그라운드 플레이트(ground plate)와, 서로 동일한 형태를 가지는 복수의 안테나 플레이트(antenna plate)들과, 상기 안테나 플레이트들 사이를 이격시키는 슬릿(slit)과, 각각의 상기 안테나 플레이트들의 외주(outer perimeter)와 상기 그라운드 플레이트를 연결하는 그라운드 월(ground wall) 및 상기 안테나 플레이트에 전기적으로 연결된 피딩 비아(feeding via)를 포함하고, 상기 피딩 비아로 제공되는 신호에 따라 빔 조향각 및 편파를 제어할 수 있다.
본 실시예에 의한 마그네틱 다이폴 안테나는 넓은 앙각 특성을 유지한 채로, 빔 패턴을 제어하여 넓은 방위각을 가지며 편파를 제어하여 통신의 용량을 늘릴 수 있다는 장점이 제공된다.
도 1의 (a)는 본 실시예에 의한 마그네틱 다이폴 안테나의 개요를 도시한 평면도이고, 도 1의 (b)는 도 1 (a)의 A-A'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 2(a)는 안테나 플레이트의 외주에 형성된 도전체 월로 그라운드 월을 구현한 예를 개요적으로 도시한 도면이고, 도 2(b)는 마그네틱 다이폴 안테나에서 안테나 플레이트에 상응하는 부분의 배면도이다.
도 3의 (a)는 신호원이 피딩 비아를 통하여 반원 형태의 안테나 플레이트에 신호를 제공할 때 생성되는 자기 전류를 도시한 도면이고, 도 3의 (b)는 도 3의 (a)에서 생성된 자기 전류에 의하여 형성된 3D 빔 패턴을 예시한 도면이다.
도 4의 (a)는 신호원이 피딩 비아를 통하여 사분원 형태의 안테나 플레이트에 신호를 제공할 때 생성되는 자기 전류를 도시한 도면이고, 도 4의 (b)는 도 4의 (a)에서 생성된 자기 전류에 의하여 형성된 3D 빔 패턴을 예시한 도면이다.
도 5는 피딩 비아를 통하여 아래의 표 1과 같이 전기적 신호를 제공하였을 때 생성되는 자기 전류의 개요를 도시한 도면이다.
도 6의 (a) 내지 (d)는 각각 도 5의 모드 1 내지 모드 4에서 형성되는 자기 전류에 따라 형성되는 빔의 패턴을 도시한 도면이다.
도 7은 육분원 형태의 안테나 플레이트들과, 생성되는 자기 전류의 개요를 도시한 도면이다.
도 8은 도 7에서 형성되는 자기 전류에 따라 생성되는 빔 패턴을 예시한 도면이다.
도 9은 팔분원 형태의 안테나 플레이트들과, 생성되는 자기 전류의 개요를 도시한 도면이다.
도 10은 도 9에서 형성되는 자기 전류에 따라 생성되는 빔 패턴을 예시한 도면이다.
도 11은 정사각형이 분할된 형태의 안테나 플레이트들과, 생성되는 자기 전류의 개요를 도시한 도면이다.
도 12은 도 11에서 형성되는 자기 전류에 따라 생성되는 빔 패턴을 예시한 도면이다.
도 13은 정육각형이 분할된 형태의 안테나 플레이트들과, 생성되는 자기 전류의 개요를 도시한 도면이다.
도 14는 도 13에서 형성되는 자기 전류에 따라 생성되는 빔 패턴을 예시한 도면이다.
도 15(a)는 반원 형태의 단위 안테나 플레이트를 구현한 사진이고, 도 15(b)는 500mm*500mm 그라운드 플레이트 위에서 안테나 모의 실험 결과를 도시한 도면이다.
도 16(a)는 사분원 형태의 단위 안테나 플레이트를 구현한 사진이고, 도 16(b)는 500mm*500mm 그라운드 플레이트 위에서 안테나 모의 실험 결과를 도시한 도면이다.
도 2(a)는 안테나 플레이트의 외주에 형성된 도전체 월로 그라운드 월을 구현한 예를 개요적으로 도시한 도면이고, 도 2(b)는 마그네틱 다이폴 안테나에서 안테나 플레이트에 상응하는 부분의 배면도이다.
도 3의 (a)는 신호원이 피딩 비아를 통하여 반원 형태의 안테나 플레이트에 신호를 제공할 때 생성되는 자기 전류를 도시한 도면이고, 도 3의 (b)는 도 3의 (a)에서 생성된 자기 전류에 의하여 형성된 3D 빔 패턴을 예시한 도면이다.
도 4의 (a)는 신호원이 피딩 비아를 통하여 사분원 형태의 안테나 플레이트에 신호를 제공할 때 생성되는 자기 전류를 도시한 도면이고, 도 4의 (b)는 도 4의 (a)에서 생성된 자기 전류에 의하여 형성된 3D 빔 패턴을 예시한 도면이다.
도 5는 피딩 비아를 통하여 아래의 표 1과 같이 전기적 신호를 제공하였을 때 생성되는 자기 전류의 개요를 도시한 도면이다.
도 6의 (a) 내지 (d)는 각각 도 5의 모드 1 내지 모드 4에서 형성되는 자기 전류에 따라 형성되는 빔의 패턴을 도시한 도면이다.
도 7은 육분원 형태의 안테나 플레이트들과, 생성되는 자기 전류의 개요를 도시한 도면이다.
도 8은 도 7에서 형성되는 자기 전류에 따라 생성되는 빔 패턴을 예시한 도면이다.
도 9은 팔분원 형태의 안테나 플레이트들과, 생성되는 자기 전류의 개요를 도시한 도면이다.
도 10은 도 9에서 형성되는 자기 전류에 따라 생성되는 빔 패턴을 예시한 도면이다.
도 11은 정사각형이 분할된 형태의 안테나 플레이트들과, 생성되는 자기 전류의 개요를 도시한 도면이다.
도 12은 도 11에서 형성되는 자기 전류에 따라 생성되는 빔 패턴을 예시한 도면이다.
도 13은 정육각형이 분할된 형태의 안테나 플레이트들과, 생성되는 자기 전류의 개요를 도시한 도면이다.
도 14는 도 13에서 형성되는 자기 전류에 따라 생성되는 빔 패턴을 예시한 도면이다.
도 15(a)는 반원 형태의 단위 안테나 플레이트를 구현한 사진이고, 도 15(b)는 500mm*500mm 그라운드 플레이트 위에서 안테나 모의 실험 결과를 도시한 도면이다.
도 16(a)는 사분원 형태의 단위 안테나 플레이트를 구현한 사진이고, 도 16(b)는 500mm*500mm 그라운드 플레이트 위에서 안테나 모의 실험 결과를 도시한 도면이다.
첨부된 도면들을 참조하여 실시예들의 각 구성 요소를 설명함에 있어서 도면부호에 a, b, c 및 d 등의 부호를 부기하여 설명할 수 있다. 그러나, 구성 요소 각각을 지칭하여 설명할 필요가 없을 수 있으며, 이러한 경우에는 a, b, c 및 d 등의 부호를 부기하지 않고 설명할 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 빔 조향각을 제어할 수 있는 마그네틱 다이폴 안테나(magnetic dipole antenna, 10)의 실시예를 설명한다. 도 1의 (a)는 본 실시예에 의한 마그네틱 다이폴 안테나의 개요를 도시한 평면도이고, 도 1의 (b)는 도 1 (a)의 A-A'선을 따라 절단한 단면도이다. 도 1의 (a) 및 (b)를 참조하면, 본 실시예에 의한 마그네틱 다이폴 안테나(10)은 그라운드 플레이트(ground plate, 100)와, 서로 동일한 형태를 가지는 복수의 안테나 플레이트(antenna plate, 200)들과, 안테나 플레이트들(200) 사이를 이격시키는 슬릿(slit, 400)과, 각각의 안테나 플레이트들의 외주(outer perimeter)와 그라운드 플레이트를 연결하는 그라운드 월(ground wall) 및 안테나 플레이트에 전기적으로 연결된 피딩 구조를 포함하며, 마그네틱 다이폴 안테나(10)은 피딩 구조로 제공되는 신호에 의해 빔 조향각 및 편파(polarization)를 제어할 수 있다.
그라운드 플레이트(100)는 평면 형태의 도체일 수 있으며, 안테나 플레이트(200)과 유전체(300)에 의하여 이격될 수 있다. 일 예로, 그라운드 플레이트(100)는 인쇄회로기판(PCB, printed circuit board) 일면의 도전체일 수 있으며, 안테나 플레이트(200)는 인쇄회로기판의 타면에 형성된 패턴된 도전체일 수 있고, 유전체는 인쇄회로기판의 일면의 도전체와 타면의 도전체를 절연하는 유전물질일 수 있다. 다른 실시예로, 유전체는 그라운드 플레이트(100)와 안테나 플레이트(200) 사이에 위치하는 공기일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 그라운드 플레이트(100)의 면적은 안테나 플레이트(200a, 200b, 200c, 200d)들 집합의 면적에 비하여 클 수 있으며, 그라운드 플레이트(100) 면적이 증가할수록 실시예에 의한 마그네틱 다이폴 안테나(10)의 특성이 이상적인 마그네틱 다이폴 안테나의 특성에 근접한다. 나아가, 그라운드 플레이트의 면적은 자기 전류에 의하여 생성되는빔 패턴의 앙각을 결정한다.
안테나의 동작 주파수는 안테나 플레이트의 면적에 따라 변화한다. 도 1로 예시된 실시예에서, 안테나 플레이트(200)들은 원을 4등분한 부채꼴의 형태를 가진다.
그러나, 도 7로 예시된 실시예에 의하면 안테나 플레이트(200)들은 6분원의 부채꼴의 형태를 가질 수 있으며, 도 9로 예시된 실시예에 의하면, 안테나 플레이트(200)들은 8분원의 부채꼴의 형태를 가질 수 있다. 즉, 안테나 플레이트(200)들은 2*n (n은 2이상의 자연수) 분원의 부채꼴 형태을 가질 수 있다. 원이 분할되어 형성되는 안테나 플레이트(200)는 도 1로 예시된 것과 같이 모두 동일한 중심각과 동일한 반지름 및 동일한 호의 길이을 가져 동일한 특성을 가질 수 있다. 다른 실시예로, 안테나 플레이트(200)는 도 11로 예시된 것과 같이 정사각형의 중심을 꼭지점으로 하여 서로 동일한 형태로 분할된 형태를 가질 수 있다. 안테나 플레이트(200)는 도 13으로 도시된 실시예와 같이 정육각형의 중김을 꼭지점으로 하여 서로 동일한 형태로 분할된 형태를 가질 수 있다. 즉, 안테나 플레이트는 정2n 각형의 중심을 꼭지점으로 하여 동일한 형태로 분할한 형태를 가질 수 있다.
안테나 플레이트(200)의 외주(outer perimeter)에는 형성된 그라운드 월(ground wall)이 위치하며, 그라운드 월에 의하여 그라운드 플레이트(100)와 연결된다. 그라운드 월은 도 1의 (a) 및 (b)로 예시된 것과 같이 미리 정해진 간격으로 배치된 복수의 월 비아(wall via, 220)들로 구현될 수 있으며, 도전체로 이루어진 측벽과 등가적으로 동작한다.
복수의 월 비아(220)들은 복수의 안테나 플레이트들 사이의 특성 편차를 감소시키기 위하여 월 비아(220)들의 개수, 월 비아(220)들 사이의 이격 거리 및 안테나 플레이트의 꼭지점으로부터 월 비아(220) 중심까지의 거리를 각 안테나 플레이트 별로 동일하게 형성할 수 있다.
월 비아(220)는 안테나 플레이트(200)와 그라운드 플레이트(100)를 연결하는 비아(via) 구조일 수 있다. 일 예로, 월 비아(220)는 안테나 플레이트(200)와 그라운드 플레이트(100)를 관통하는 관통 공(through hole)의 내측벽에 형성된 도전체로 이루어질 수 있으며, 다른 예로, 월 비아(220)는 안테나 플레이트(200)와 그라운드 플레이트(100)를 관통하는 관통 공(through hole)을 메우는 도전체로 이루어질 수 있다.
도 2(a)는 안테나 플레이트(200)의 외주(outer perimeter)에 형성된 도전체 월(conductive wall, 232)로 그라운드 월을 구현한 예를 개요적으로 도시한 도면이다. 도전체 월(222)은 안테나 플레이트(200)의 측벽과 그라운드 플레이트(100)를 연결하는 도전체일 수 있다. 안테나 플레이트(200)의 꼭지점에서 도전체 월(232) 까지의 거리 L1'는 도 1의 실시예에서 월 비아(220)들로 그라운드 월을 형성할 때, 안테나 플레이트(200)의 꼭지점에서 월 비아(220)의 중심까지의 거리 L1이 서로 같은 경우에, 서로 전기적으로 등가적으로 동작한다.
도 2(b)는 마그네틱 다이폴 안테나(10)에서 안테나 플레이트(200)에 상응하는 부분의 배면도이다. 도 1 및 도 2(b)를 참조하면, 피딩 구조물(feeding structure)은 안테나 플레이트(200)와 전기적으로 연결되어 전기 신호를 제공하거나, 전기 신호를 제공받는다. 도 1 및 도 2(b)는 피딩 구조로 피딩 비아(210)를 이용하는 구조를 예시하고 있으나, 도시되지 않은 다른 실시예에 의하면 피딩 구조는 슬롯 피딩(slot feeding) 구조, 마이크로스트립 인셋 피딩 구조, 다이렉트 피딩 구조등을 사용할 수 있다.
피딩 비아(210)는 안테나 플레이트(200)와 그라운드 플레이트(100)을 관통하여 형성된다. 피딩 비아(210)의 일단은 안테나 플레이트(200)에 연결된다. 그러나, 그라운드 플레이트(100)에는 클리어런스(clearance, 212)가 형성되어 피딩 비아(210)의 타단은 그라운드 플레이트(100)에 연결되지 않는다. 따라서, 신호원(미도시)은 피딩 비아(210)를 통하여 안테나 플레이트(200)에 신호를 제공할 수 있다.
일 실시예로, 피딩 비아(210)는 안테나 플레이트(200)와 그라운드 플레이트(100)을 관통하는 관통공(through hole)의 내측벽에 형성된 도전체로 이루어질 수 있다 다른 실시예로, 피딩 비아(210)는 안테나 플레이트(200)와 그라운드 플레이트(100)를 관통하는 관통 공을 메우는 도전체로 이루어질 수 있다.
이하에서는 도 1을 참조하여 본 실시예에 의한 안테나의 물리적 특성을 설명한다. 안테나 플레이트(200)의 반지름인 L1이 증가할수록 안테나 플레이트의 인덕턴스의 값이 증가하고 안테나 플레이트의 면적 또한 넓어지기 때문에 그라운드와 안테나 플레이트가 구성하는 커패시턴스 값이 커진다. 다시 말해 유전체의 부피로 공진 주파수가 정해진다. 한가지 안테나 크기를 결정하는 요인은 일반적인 공진기와 다르게 슬랏(slot)이 존재하기 때문에 D 길이가 작을수록 안테나 플레이트 간의 커패시턴스가 크게 형성되므로, D가 감소할수록 커패시턴스 값이 증가한다. 따라서, L1이 증가하고, D가 감소할수록 
로 표시되는 안테나의 공진 주파수값이 증가한다.
안테나 플레이트(200), 그라운드 플레이트(100) 및 월 비아(220) 혹은 그라운드 월(222)로 이루어지는 원통(cylinder)의 부피가 클수록 Q 값(Quality factor)이 감소하여 대역폭이 증가하며, 유전체(300)의 유전율이 감소할수록 Q 값이 감소하여 대역폭이 증가한다.
복수의 안테나 플레이트(200)들 사이에는 슬릿이 형성되어 안테나 플레이트(200)들 사이를 이격시킨다. 슬릿(400)의 폭(w)은 본 실시예의 마그네틱 다이폴 안테나(10)의 주파수 특성에 영향을 미친다. 또한, 그라운드 플레이트(100)의 면적이 커질수록 빔 폭이 증가하며, 급전 구조의 위치에 따라 안테나의 임피던스가 결정된다.
이하에서는 본 실시예에 의한 마그네틱 다이폴 안테나(10)의 동작을 살펴본다. 도 3의 (a)를 참조하면, 신호원(미도시)이 피딩 비아를 통하여 반원 형태의 안테나 플레이트(200)에 신호를 제공한다. 전기장(E field)은 신호원이 제공한 신호에 상응하도록 그라운드 플레이트(100)와 안테나 플레이트(200)의 사이에 개재된 유전체층에 형성된다. 전기장(E field)는 그라운드 플레이트(100)에 수직한 방향으로 형성된다.
전기장(E field)에 의하여 자기 전류(magnetic current)가 유도되며, 자기 전류는 슬릿이 형성된 면의 법선 벡터(normal vector)와 전기장(E field)의 외적(cross product) 반대 방향으로 생성된다. 도 3(a)으로 예시된 예에 의하면, 슬릿이 형성된 면의 법선 벡터는 y 방향이고, 전기장(E field)는 z 방향이므로 자기 전류(magnetic current)는 x 방향으로 생성된다. 이와 달리 신호원이 제공한 신호와 반대 위상의 신호가 안테나 플레이트(200)에 제공될 때에는 ??x 방향의 자기 전류가 생성된다.
도 3의 (b)는 도 3의 (a)에서 생성된 자기 전류에 의하여 형성된 3D 빔 패턴을 예시한 도면이다. 도 3의 (b)를 참조하면, 빔 패턴은 x 방향으로 생성된 자기 전류에 대하여 yz 평면에서 넓은 앙각을 가지고, y 방향의 편파를 가지는 방사 패턴을 형성하는 것을 확인할 수 있다.
도 4의 (a)를 참조하면, 신호원(미도시)이 피딩 비아를 통하여 사분원 형태의 안테나 플레이트(200)에 신호를 제공한다. 전기장(E field)는 신호원이 제공한 신호에 상응하도록 그라운드 플레이트(100)와 안테나 플레이트(200)의 사이에 개재된 유전체층에 그라운드 플레이트(100)에 수직한 방향으로 형성된다.
전기장(E field)에 의하여 자기 전류(magnetic current)가 유도되며, 자기 전류는 슬릿이 형성된 면의 법선 벡터(normal vector)와 전기장(E field)의 외적(cross product) 방향으로 생성된다. 따라서, E1면에서 형성되는 자기 전류는 M1 과 같이 [1, 1, 0] 방향으로 생성되며, E2면에서 형성되는 자기 전류는 M2와 같이 [1, -1, 0] 방향으로 생성된다. 따라서, 사분원 형태의 안테나 플레이트(200)에 의하여 형성되는 자기 전류(magnetic current)는 M1과 M2의 벡터합으로 표시되며, x 방향으로 형성된다.
도 4의 (b)는 도 4의 (a)에서 생성된 자기 전류에 의하여 형성된 3D 빔 패턴을 예시한 도면이다. 도 4의 (b)를 참조하면, 빔 패턴은 x 방향으로 생성된 자기 전류에 대하여 yz 평면에서 넓은 앙각을 가지고, y 방향의 편파를 가지는 방사 패턴을 형성하는 것을 확인할 수 있다.
도 5는 4분원 안테나 플레이트(200)에 피딩 구조물을 통하여 아래의 표 1과 같이 전기적 신호를 제공하였을 때 생성되는 자기 전류의 개요를 도시한 도면이다.
| mode | 피딩 비아 210a | 피딩 비아 210b | 피딩 비아 210c | 피딩 비아 210d | |
| 1 | 0° | 180° | |||
| 2 | 0° | 180° | |||
| 3 | 0° | 180° | 180° | 0° | |
| 4 | 0° | 0° | 180° | 180° | |
표 1에서 모드 1로 표시된 것과 같이 피딩 비아 210a에 0° 위상을 가지는 신호가 제공되고, 피딩 비아 210c에 180° 위상을 가지는 신호가 제공되면 도 5의 M1 방향의 자기 전류가 형성된다. M1 방향의 자기 전류는 모드 2로 표시된 것과 같이 피딩 비아 210b에 0° 위상을 가지는 신호가 제공되고, 피딩 비아 210d에 180° 위상을 가지는 신호가 제공되면 M2 방향의 자기 전류가 형성된다.
또한, 모드 3으로 표시된 것과 같이 피딩 비아 210a, 210d에 0° 위상을 가지는 신호가 제공되고, 피딩 비아 210b, 210c에 180° 위상을 가지는 신호가 제공되면 M3 방향의 자기 전류가 형성된다. 모드 4로 표시된 것과 같이 피딩 비아 210a, 210b에 0° 위상을 가지는 신호가 제공되고, 피딩 비아 210c, 210d에 180° 위상을 가지는 신호가 제공되면 M4 방향의 자기 전류가 형성된다.
도 6의 (a) 내지 (d)는 각각 도 5의 모드 1 내지 모드 4에서 형성되는 자기 전류에 따라 형성되는 빔의 패턴을 도시한 도면이다. 도 6의 (a) 내지 (d)를 참조하면, 모드 1 내지 모드 4에서 형성되는 각 자기 전류에 수직한 방향으로 편파와 빔 패턴이 형성되는 것을 확인할 수 있다. 또한 자기 전류의 방향에 따라 빔 패턴과 편파가 변화하는 것을 확인할 수 있다.
각각의 피딩 비아에 인가되는 신호 및/또는 위상을 제어함으로써 서로 다른 방향의 자기 전류를 생성할 수 있으며, 그로부터 서로 다른 편파를 가지는 빔의 패턴을 형성할 수 있다는 장점이 제공된다. 나아가, 이와 같이 형성된 빔 패턴은 자기 전류와 수직한 편파(Polarization)와 자기 전류와 수직한 평면에서 넓은 앙각을 가진다. 즉, 본 실시예에 의하면 전 방향으로 넓은 앙각을 가지는 안테나를 얻을 수 있다는 장점이 제공된다.
도 7은 안테나 플레이트(200)들이 육분원 형태를 가질 때, 급전 구조인 피딩 비아들을 통하여 아래의 표 2와 같이 전기적 신호시 생성되는 자기 전류의 개요를 도시한 도면이다. 안테나 플레이트들이 6분원 형태를 가질 때, 아래의 표 2와 같이 피딩 구조의 연결 관계 및/또는 피딩 구조를 통하여 제공되는 신호의 위상을 제어함에 따라 복수의 편파 및 빔 패턴을 형성할 수 있다.
| mode | 피딩 비아 210a | 피딩 비아 210b | 피딩 비아 210c | 피딩 비아 210d | 피딩 비아 210e |
피딩 비아 210f |
| 1 | 0° | 0° | 0° | 180° | 180° | 180° |
| 2 | 0° | 0° | - | 180° | 180° | - |
| 3 | 180° | 180° | 0° | 0° | 0° | 180° |
| 4 | 0° | - | 180° | 180° | - | 0° |
| 5 | 180° | 0° | 0° | 0° | 180° | 180° |
| 6 | - | 0° | 0° | - | 180° | 180° |
표 2에서 모드 1로 표시된 것과 같이 피딩 비아 210a, 210b, 210c에 0° 위상을 가지는 신호가 제공되고, 피딩 비아 210d, 210e, 210f에 180° 위상을 가지는 신호가 제공되면 도 7의 M1 방향의 자기 전류가 형성되며, 그에 따른 빔 패턴은 도 8(a)와 같이 형성된다. 모드 2로 표시된 것과 같이 피딩 비아 210a, 210b에 0° 위상을 가지는 신호가 제공되고, 피딩 비아 210d, 210e에 180° 위상을 가지는 신호가 제공되며, 210c, 210f에 신호를 제공하지 않으면 도 7의 M2 방향의 자기 전류가 형성되며, 도 8(b)로 예시된 것과 같은 빔 패턴이 형성된다.
모드 3으로 표시된 것과 같이 피딩 비아 210a, 210c, 210d에 0° 위상을 가지는 신호가 제공되고, 피딩 비아 210b, 210e, 210f에 180° 위상을 가지는 신호가 제공되면 도 7의 M3 방향의 자기 전류가 형성되며, 도 8의 (c)로 예시된 것과 같은 빔 패턴이 형성된다. 또한, 모드 4로 표시된 것과 같이 피딩 비아 210a, 210f에 0° 위상을 가지는 신호가 제공되고, 피딩 비아 210c, 210d에 180° 위상을 가지는 신호가 제공되며, 210b, 210e에 신호를 제공하지 않으면 도 7의 M4 방향의 자기 전류가 형성되며, 도 8의 (d)로 예시된 것과 같은 빔 패턴이 형성된다.
모드 5로 표시된 것과 같이 피딩 비아 210b, 210c, 210d에 0° 위상을 가지는 신호가 제공되고, 피딩 비아 210a, 210e, 210f에 180° 위상을 가지는 신호가 제공되면 도 7의 M5 방향의 자기 전류가 형성되며, 도 8의 (e)로 예시된 것과 같은 빔 패턴이 형성된다. 또한, 모드 6으로 표시된 것과 같이 피딩 비아 210b, 210c에 0° 위상을 가지는 신호가 제공되고, 피딩 비아 210e, 210f에 180° 위상을 가지는 신호가 제공되며, 210a, 210d에 신호를 제공하지 않으면 도 7의 M6 방향의 자기 전류가 형성되고, 도 8의 (f)로 예시된 것과 같은 빔 패턴이 형성된다.
표 2, 도 7 및 도 8로 예시된 실시예에 따라 모드 1에서 모드 6까지 순차적 적으로 피딩 구조에 제공되는 신호를 제어하면 자기 전류는 안테나 플레이트의 상면에서 시계방향으로 회전하는 방향으로 생성되는 것을 알 수 있으며, 그에 따라 빔 패턴 및 편파도 제어되는 것을 알 수 있다. 도시되지 않은 실시예에 의하면 모드 6, 모드 5, 모드 4, ... 모드 1까지 순차적으로 피딩 구조에 제공되는 신호를 제어하면 자기 전류는 안테나 플레이트의 상면에서 반시계방향으로 회전하는 방향으로 생성된다. 또한 빔 패턴 및 편파도 상응하도록 제어할 수 있다.
도 9는 8분원 안테나 플레이트에 급전 구조인 피딩 비아들을 통하여 아래의 표 3과 같이 전기적 신호를 제공하였을 때 생성되는 자기 전류의 개요를 도시한 도면이다. 8분원 안테나는 아래의 표 3과 같이 피딩 구조를 통하여 제공되는 신호의 위상을 제어함에 따라 자기 전류를 제어하고, 그로부터 안테나의 편파 및 빔 패턴을 형성할 수 있다.
| mode | 피딩 비아 210a | 피딩 비아 210b | 피딩 비아 210c | 피딩 비아 210d | 피딩 비아 210e |
피딩 비아 210f |
피딩 비아 210g |
피딩 비아 210h |
| 1 | 180° | 180° | 0° | 0° | 0° | 0° | 180° | 180° |
| 2 | 180° | - | 0° | 0° | 0° | - | 180° | 180° |
| 3 | 180° | 0° | 0° | 0° | 0° | 180° | 180° | 180° |
| 4 | - | 0° | 0° | 0° | - | 180° | 180° | 180° |
| 5 | 0° | 0° | 0° | 0° | 180° | 180° | 180° | 180° |
| 6 | 0° | 0° | 0° | - | 180° | 180° | 180° | |
| 7 | 0° | 0° | 0° | 180° | 180° | 180° | 180° | 0° |
| 8 | 0° | 0° | - | 180° | 180° | 180° | 0° |
표 3에서 모드 1로 표시된 것과 같이 피딩 비아 210c, 210d, 210e, 210f에 0° 위상을 가지는 신호가 제공되고, 피딩 비아 210a, 210b, 210g, 210h에 180° 위상을 가지는 신호가 제공되면 도 9의 M1 방향의 자기 전류가 형성되며, 그에 따른 빔 패턴은 도 10(a)와 같이 형성된다. 모드 2로 표시된 것과 같이 피딩 비아 210c, 210d, 210e에 0° 위상을 가지는 신호가 제공되고, 피딩 비아 210a, 210g, 210h에 180° 위상을 가지는 신호가 제공되며, 210b, 210f에 신호를 제공하지 않으면 도 9의 M2 방향의 자기 전류가 형성되며, 도 10(b)로 예시된 것과 같은 빔 패턴이 형성된다.
모드 3으로 표시된 것과 같이 피딩 비아 210b, 210c, 210d, 210e에 0° 위상을 가지는 신호가 제공되고, 피딩 비아 210a, 210f, 210g, 210h에 180° 위상을 가지는 신호가 제공되면 도 9의 M3 방향의 자기 전류가 형성되며, 도 10의 (c)로 예시된 것과 같은 빔 패턴이 형성된다. 또한, 모드 4로 표시된 것과 같이 피딩 비아 210b, 210c, 210d에 0° 위상을 가지는 신호가 제공되고, 피딩 비아 210f, 210g, 210h에 180° 위상을 가지는 신호가 제공되며, 210a, 210e에 신호를 제공하지 않으면 도 9의 M4 방향의 자기 전류가 형성되며, 도 10의 (d)로 예시된 것과 같은 빔 패턴이 형성된다.
모드 5로 표시된 것과 같이 피딩 비아 210a, 210b, 210c, 210d에 0° 위상을 가지는 신호가 제공되고, 피딩 비아 210e, 210f, 210g, 210h에 180° 위상을 가지는 신호가 제공되면 도 9의 M5 방향의 자기 전류가 형성되며, 도 10의 (e)로 예시된 것과 같은 빔 패턴이 형성된다. 또한, 모드 6으로 표시된 것과 같이 피딩 비아 210a, 210b, 210c에 0° 위상을 가지는 신호가 제공되고, 피딩 비아 210e, 210f, 210g에 180° 위상을 가지는 신호가 제공되며, 210d, 210h에 신호를 제공하지 않으면 도 9의 M6 방향의 자기 전류가 형성되고, 도 10의 (f)로 예시된 것과 같은 빔 패턴이 형성된다.
모드 7로 표시된 것과 같이 피딩 비아 210a, 210b, 210c, 210h에 0° 위상을 가지는 신호가 제공되고, 피딩 비아 모드 7로 표시된 것과 같이 피딩 비아 210a, 210b, 210c, 210h에 0° 위상을 가지는 신호가 제공되고, 피딩 비아 210d, 210e, 210f, 210g에 180° 위상을 가지는 신호가 제공되면 도 9의 M7 방향의 자기 전류가 형성되며, 도 10의 (g)로 예시된 것과 같은 빔 패턴이 형성된다. 또한, 모드 8로 표시된 것과 같이 피딩 비아 210a, 210b, 210h에 0° 위상을 가지는 신호가 제공되고, 피딩 비아 210d, 210e, 210f에 180° 위상을 가지는 신호가 제공되며, 210c, 210g에 신호를 제공하지 않으면 도 9의 M8 방향의 자기 전류가 형성되고, 도 10의 (g)로 예시된 것과 같은 빔 패턴이 형성된다.
표 3, 도 9 및 도 10로 예시된 실시예에 따라 모드 1에서 모드 6까지 순차적으로 피딩 구조를 통해 제공되는 신호를 제어하면 자기 전류가 시계방향으로 회전하는 방향으로 생성되는 것을 알 수 있으며, 그에 따라 빔 패턴 및 편파도 마찬가지로 형성된다.
위에서 설명된 바와 각각의 급전 구조에 인가되는 신호 및/또는 위상을 제어함으로써 서로 다른 방향의 자기 전류를 생성할 수 있으며, 그로부터 서로 다른 편파를 가지는 빔의 패턴을 형성할 수 있다는 장점이 제공된다. 나아가, 이와 같이 형성된 빔 패턴은 자기 전류와 수직한 편파(Polarization)와 자기 전류와 수직한 평면에서 넓은 앙각을 가진다. 즉, 본 실시예에 의하면 전 방향으로 넓은 앙각을 가지는 안테나를 얻을 수 있다는 장점이 제공된다.
본 실시예에 의한 안테나에 포함된 안테나 플레이트(200)는 정2n각형(n은 2이상의 자연수)이 동일한 형태로 분할된 형태를 가질 수 있다. 도 11은 정사각형의 중심을 꼭지점으로 하여 동일한 형태로 분할한 안테나 플레이트(200)를 가지는 안테나를 예시한다. 도 11을 참조하면, 각각의 안테나 플레이트(200a, 200b, 200c, 200d)는 정사각형의 중심을 기준으로 분할되어 모두 동일한 형태를 가진다.
안테나 플레이트(200)에는 위에서 설명된 실시예들과 같이 피딩 구조물이 형성된다. 도 11은 피딩 비아(210)를 이용하는 피딩 구조를 예시하나, 위에서 설명된 것과 같이 슬롯 피딩(slot feeding) 구조, 마이크로스트립 인셋 피딩 구조, 다이렉트 피딩 구조등을 사용할 수 있다.
안테나 플레이트(200)의 외주(outer perimeter)에는 형성된 그라운드 월(ground wall)이 위치하며, 그라운드 월에 의하여 그라운드 플레이트(100)와 연결된다. 도 11은 복수의 월 비아(wall via, 220)들로 그라운드 월을 구현한 실시예를 예시하며, 복수의 월 비아(220)들은 도전체로 이루어진 측벽과 등가적으로 동작한다. 도시되지 않은 실시예에서 그라운드 월은 도전체 월(232, 도 2(a) 등 참조)로 구현된다.
복수의 월 비아(220)들은 복수의 안테나 플레이트들 사이의 특성 편차를 감소시키기 위하여 월 비아(220)들의 개수, 월 비아(220)들 사이의 이격 거리 및 안테나 플레이트의 꼭지점으로부터 월 비아(220) 중심까지의 거리를 각 안테나 플레이트 별로 동일하게 형성할 수 있다.
| mode | 피딩 비아 210a | 피딩 비아 210b | 피딩 비아 210c | 피딩 비아 210d |
| 1 | 0° | 0° | 180° | 180° |
| 2 | 0° | 180° | ||
| 3 | 0° | 180° | 180° | 0° |
| 4 | 0° | 180° |
표 4에서 각각의 피딩 비아의 연결 및/또는 피딩 비아에 제공되는 신호를 각 모드별로 제공할 때 형성되는 자기 전류의 개요는 도 11에서 M1, M2, M3, M4로 도시된 화살표와 같다. 표 4에서 모드 1과 같이 피딩 비아 210a, 210b에 0도 위상을 가지는 신호를 제공하고, 피딩 비아 210c, 210d에 180도 위상을 가지는 신호를 제공하면 도 11의 M1과 같은 자기 전류가 형성되며, 그에 따른 빔 패턴은 도 12(a)로 도시된 것과 같다. 모드 2와 같이 피딩 비아 210a에 0도 위상을 가지는 신호를 제공하고, 피딩 비아 210에 180도 위상을 가지는 신호를 제공하며, 피딩 비아 210b, 210d에 신호를 제공하지 않으면 도 11의 M2과 같은 자기 전류가 형성되며, 그에 따른 빔 패턴은 도 12(b)로 도시된 것과 같다.
모드 3과 같이 피딩 비아 210a, 210d에 0도 위상을 가지는 신호를 제공하고, 피딩 비아 210b, 210c에 180도 위상을 가지는 신호를 제공하면 도 11의 M3과 같은 자기 전류가 형성되며, 그에 따른 빔 패턴은 도 12(c)로 도시된 것과 같다. 모드 4와 같이 피딩 비아 210b에 0도 위상을 가지는 신호를 제공하고, 피딩 비아 210d에 180도 위상을 가지는 신호를 제공하며, 피딩 비아 210a, 210c에 신호를 제공하지 않으면 도 11의 M4과 같은 자기 전류가 형성되며, 그에 따른 빔 패턴은 도 12(d)로 도시된 것과 같다.
신호원(미도시)이 제공하는 신호를 피딩 구조물에 제공하는 태양에 따라 각각의 모드를 변경할 수 있다. 일 실시예로, 신호원이 제공하는 신호는 스위치(미도시)를 통하여 각 피딩 구조물에 제공되거나 차단될 수 있다. 일 예로, 모드 1, 2, 및 3에서 스위치(미도시)는 피딩 비아 210a에 신호원이 제공하는 0도 위상의 신호를 제공하도록 제어되나, 모드 4에서 스위치(미도시)는 피딩 비아 210a의 전기적 연결을 차단하도록 제어될 수 있다.
도 11에서 M1, M2, M3 및 M4 및 각각의 자기 전류로부터 형성되어 도 12에 도시된 빔 패턴을 참조하면 피딩 구조를 통하여 제공되는 신호에 따라 자기 전류가 회전하도록 제어할 수 있으며, 그에 따라 형성되는 빔의 형태도 상응하도록 회전하도록 제어할 수 있다. 따라서, 피딩 구조를 통하여 제공되는 신호 및/또는 피딩 구조의 연결 관계에 따라 빔의 형태 및 편파를 제어할 수 있다.
도 13은 정육각형의 중심을 꼭지점으로 하여 동일한 형태로 분할한 안테나 플레이트를 가지는 안테나를 예시한다. 도 13을 참조하면, 각각의 안테나 플레이트(200a, 200b, 200c, 200d)는 정육각형의 중심을 기준으로 분할되어 모두 동일한 형태를 가진다.
| mode | 피딩 비아 210a | 피딩 비아 210b | 피딩 비아 210c | 피딩 비아 210d | 피딩 비아 210e | 피딩 비아 210f |
| 1 | 0° | 0° | 0° | 180° | 180° | 180° |
| 2 | 0° | 0° | - | 180° | 180° | |
| 3 | 180° | 180° | 0° | 0° | 0° | 180° |
| 4 | 0° | - | 180° | 180° | - | 0° |
| 5 | 180° | 0° | 0° | 0° | 180° | 180° |
| 6 | - | 0° | 0° | - | 180° | 180° |
도 13에서 M1, M2, M3, M4, M5, M6로 도시된 화살표는 표 5에서 각각의 피딩 비아의 연결 및/또는 피딩 비아에 제공되는 신호를 각 모드별로 제공할 때 형성되는 자기 전류의 개요이다. 표 5에서 모드 1로 표시된 것과 같이 피딩 비아 210a, 210b, 210c에 0° 위상을 가지는 신호가 제공되고, 피딩 비아 210d, 210e, 210f에 180° 위상을 가지는 신호가 제공되면 도 13의 M1 방향의 자기 전류가 형성되며, 그에 따른 빔 패턴은 도 14(a)와 같이 형성된다. 모드 2로 표시된 것과 같이 피딩 비아 210a, 210b에 0° 위상을 가지는 신호가 제공되고, 피딩 비아 210d, 210e에 180° 위상을 가지는 신호가 제공되며, 210c, 210f에 신호를 제공하지 않으면 도 13의 M2 방향의 자기 전류가 형성되며, 도 14(b)로 예시된 것과 같은 빔 패턴이 형성된다.
모드 3으로 표시된 것과 같이 피딩 비아 210c, 210d, 210e에 0° 위상을 가지는 신호가 제공되고, 피딩 비아 210a, 210b, 210c에 180° 위상을 가지는 신호가 제공되면 도 13의 M3 방향의 자기 전류가 형성되며, 도 14의 (c)로 예시된 것과 같은 빔 패턴이 형성된다. 또한, 모드 4로 표시된 것과 같이 피딩 비아 210a, 210f에 0° 위상을 가지는 신호가 제공되고, 피딩 비아 210c, 210d에 180° 위상을 가지는 신호가 제공되며, 210b, 210e에 신호를 제공하지 않으면 도 13의 M4 방향의 자기 전류가 형성되며, 도 14의 (d)로 예시된 것과 같은 빔 패턴이 형성된다.
모드 5로 표시된 것과 같이 피딩 비아 210b, 210c, 210d에 0° 위상을 가지는 신호가 제공되고, 피딩 비아 210a, 210e, 210f에 180° 위상을 가지는 신호가 제공되면 도 13의 M5 방향의 자기 전류가 형성되며, 도 14의 (e)로 예시된 것과 같은 빔 패턴이 형성된다. 또한, 모드 6으로 표시된 것과 같이 피딩 비아 210b, 210c에 0° 위상을 가지는 신호가 제공되고, 피딩 비아 210e, 210f에 180° 위상을 가지는 신호가 제공되며, 210a, 210d에 신호를 제공하지 않으면 도 13의 M6 방향의 자기 전류가 형성되고, 도 14의 (f)로 예시된 것과 같은 빔 패턴이 형성된다.
본 실시예에 의한 안테나에 의하면 피딩 구조물에 제공되는 신호를 제어함으로써 안테나에 형성되는 자기 전류의 방향을 제어할 수 있다. 위에서 설명된 각 실시예에서, 각각의 피딩 구조물에 0도 또는 180도 위상을 가지는 신호를 제공하거나 또는 피딩 구조물에 대한 전기적 연결을 차단하여 복수의 모드를 구현할 수 있으며, 그로부터 안테나에 형성되는 자기 전류를 제어할 수 있다, 또한, 위에서 설명된 실시예들과 같이 자기 전류의 방향을 제어함으로써 안테나의 편파 및 빔 패턴을 조절할 수 있다는 장점이 제공된다.
모의 실험예
도 15(a)는 반원 형태의 단위 안테나 플레이트를 구현한 사진이다. 도시된 바와 같이 안테나 플레이트는 패턴된 PCB로 구현되었으며, 월 비아들을 형성하여 그라운드 월을 구현하였다. 도 15(b)는 500mm*500mm 그라운드 플레이트 위에서 안테나 모의 실험 결과로, yz-평면에서의 Far-field Directivity 도시한 도면이다.
도 15(b)를 참조하면, yz 평면에서 리플(ripple)을 제외할 경우, ??80°내지 +80°를 커버하여 전체 160°의 3dB 빔 폭(beam width)를 가져 넓은 앙각 특성을 가지는 것을 알 수 있다. 또한, Co-pole과 Cross-pole은 40dB 이상의 Axial ratio를 가지는 것을 확인할 수 있다.
도 16(a)는 사분원 형태의 단위 안테나 플레이트를 구현한 사진이다. 도시된 바와 같이 안테나 플레이트는 패턴된 PCB로 구현되었으며, 월 비아들을 형성하여 그라운드 월을 구현하였다. 도 16(b)는 500mm*500mm 그라운드 플레이트 위에서 안테나 모의 실험 결과로, yz-평면에서의 Far-field Directivity 도시한 도면이다.
도 16(b)를 참조하면, 사분원 형태의 단위 안테나 플레이트에 있어서도 yz 평면에서 리플(ripple)을 제외할 경우, -80°내지 +80°를 커버하여 전체 160°의 3dB 빔 폭(beam width)를 가지는 것을 확인할 수 있으며, 넓은 앙각 특성을 알 수 있다. Co-pole과 Cross-pole도 마찬가지로 40dB 이상의 Axial ratio를 가지는 것을 확인할 수 있다.
본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 실시를 위한 실시예로, 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 마그네틱 다이폴 안테나 100: 그라운드 플레이트
200, 200a, 200b, 200c, 200d: 안테나 플레이트
210, 210a, 210b, 210c, 210d: 피딩 비아(feeding via)
212: 클리어런스 220: 월 비아
222: 도전체 월
200, 200a, 200b, 200c, 200d: 안테나 플레이트
210, 210a, 210b, 210c, 210d: 피딩 비아(feeding via)
212: 클리어런스 220: 월 비아
222: 도전체 월
Claims (19)
- 그라운드 플레이트(ground plate);
서로 동일한 형태를 가지는 복수의 안테나 플레이트(antenna plate)들;
상기 안테나 플레이트들 사이를 이격시키는 슬릿(slit);
각각의 상기 안테나 플레이트들의 외주(outer perimeter)와 상기 그라운드 플레이트를 연결하는 그라운드 월(ground wall) 및
상기 안테나 플레이트에 전기적으로 연결된 피딩 구조(feeding structure)를 포함하고,
상기 피딩 구조로 제공되는 신호에 따라 빔 조향각을 제어할 수 있는 마그네틱 다이폴 안테나(magnetic dipole antenna). - 제1항에 있어서,
상기 복수의 안테나 플레이트들은
원을 동일한 중심각으로 분할한 부채꼴 형태를 가지는 마그네틱 다이폴 안테나. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 안테나 플레이트들은
원을 2*n 개로 분할하여 형성된 형태를 가지는 마그네틱 다이폴 안테나(n: 자연수) - 제1항에 있어서,
상기 복수의 안테나 플레이트들은
정 2*n 각형의 중심을 꼭지점으로 하여 동일한 형태로 분할된 형태인 마그네틱 다이폴 안테나(n:2이상의 자연수) - 제1항에 있어서,
상기 그라운드 월은,
미리 정해진 간격으로 배치되어 상기 각각의 안테나 플레이트들의 외주(outer perimeter)와 상기 그라운드 플레이트를 연결하는 복수의 월 비아(wall via)인 마그네틱 다이폴 안테나. - 제1항에 있어서,
상기 그라운드 월은,
상기 각각의 안테나 플레이트들의 외주(outer perimeter)와 상기 그라운드 플레이트를 연결하는 도전체 월(conductive wall)인 마그네틱 다이폴 안테나. - 제1항에 있어서,
상기 그라운드 플레이트의 면적은 상기 안테나 플레이트(radiation plate)의 면적에 비하여 큰 마그네틱 다이폴 안테나. - 제1항에 있어서,
상기 마그네틱 다이폴 안테나는
상기 그라운드 플레이트와 상기 안테나 플레이트 사이에 개재하여 위치하는 유전체를 더 포함하는 마그네틱 다이폴 안테나. - 제1항에 있어서,
상기 슬릿의 폭은
상기 안테나로 송수신 하고자 하는 무선 주파수에 상응하는 마그네틱 다이폴 안테나. - 제1항에 있어서,
상기 피딩 구조는,
피딩 비아, 슬롯 피딩(slot feeding) 구조, 마이크로스트립 인셋 피딩 구조 및 다이렉트 피딩 구조 중 어느 하나인 마그네틱 다이폴 안테나. - 그라운드 플레이트(ground plate);
서로 동일한 형태를 가지는 복수의 안테나 플레이트(antenna plate)들;
상기 안테나 플레이트들 사이를 이격시키는 슬릿(slit);
각각의 상기 안테나 플레이트들의 외주(outer perimeter)와 상기 그라운드 플레이트를 연결하는 그라운드 월(ground wall) 및
상기 안테나 플레이트에 전기적으로 연결된 피딩 비아(feeding via)를 포함하고,
상기 피딩 비아로 제공되는 신호에 따라 자기 전류의 방향을 제어하여 빔 패턴을 제어하는 마그네틱 다이폴 안테나(magnetic dipole antenna). - 제11항에 있어서,
상기 복수의 안테나 플레이트들은
원을 동일한 중심각으로 분할한 부채꼴 형태를 가지는 마그네틱 다이폴 안테나. - 제11항에 있어서,
상기 복수의 안테나 플레이트들은
원을 2n 개로 분할하여 형성된 부채꼴 형태를 가지는 마그네틱 다이폴 안테나.(n: 자연수) - 제11항에 있어서,
상기 그라운드 월은,
미리 정해진 간격으로 배치되어 상기 각각의 안테나 플레이트들의 외주(outer perimeter)와 상기 그라운드 플레이트를 연결하는 복수의 월 비아(wall via)인 마그네틱 다이폴 안테나. - 제11항에 있어서,
상기 그라운드 월은,
상기 각각의 안테나 플레이트들의 외주(outer perimeter)와 상기 그라운드 플레이트를 연결하는 도전체 월(conductive wall)인 마그네틱 다이폴 안테나. - 제11항에 있어서,
상기 그라운드 플레이트의 면적은 상기 안테나 플레이트(radiation plate)의 면적에 비하여 큰 마그네틱 다이폴 안테나. - 제11항에 있어서,
상기 마그네틱 다이폴 안테나는
상기 그라운드 플레이트와 상기 안테나 플레이트 사이에 개재하여 위치하는 유전체를 더 포함하는 마그네틱 다이폴 안테나. - 제11항에 있어서,
상기 슬릿의 폭은
상기 안테나로 송수신 하고자 하는 무선 주파수에 상응하는 마그네틱 다이폴 안테나. - 삭제
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190112424A KR102193389B1 (ko) | 2019-09-10 | 2019-09-10 | 마그네틱 다이폴 안테나 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190112424A KR102193389B1 (ko) | 2019-09-10 | 2019-09-10 | 마그네틱 다이폴 안테나 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102193389B1 true KR102193389B1 (ko) | 2020-12-21 |
Family
ID=74090516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190112424A KR102193389B1 (ko) | 2019-09-10 | 2019-09-10 | 마그네틱 다이폴 안테나 |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102193389B1 (ko) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140075015A (ko) * | 2011-11-15 | 2014-06-18 | 알까뗄 루슨트 | 광대역 안테나 |
| KR20180040707A (ko) * | 2015-09-01 | 2018-04-20 | 카트라인-베르케 카게 | 이중 편파 안테나 |
| KR20190061795A (ko) * | 2017-11-28 | 2019-06-05 | 삼성전자주식회사 | 안테나를 포함하는 전자 장치 |
| KR20190091731A (ko) * | 2018-01-29 | 2019-08-07 | 삼성전자주식회사 | 기생 도전성 판을 포함하는 안테나 구조 |
-
2019
- 2019-09-10 KR KR1020190112424A patent/KR102193389B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140075015A (ko) * | 2011-11-15 | 2014-06-18 | 알까뗄 루슨트 | 광대역 안테나 |
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| KR20190061795A (ko) * | 2017-11-28 | 2019-06-05 | 삼성전자주식회사 | 안테나를 포함하는 전자 장치 |
| KR20190091731A (ko) * | 2018-01-29 | 2019-08-07 | 삼성전자주식회사 | 기생 도전성 판을 포함하는 안테나 구조 |
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