KR102196518B1 - Dielectric resonator antenna, mimo antenna, and wireless communication device with the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 실시예는 유전체 공진기 안테나 기술과 관련된 것이다.Embodiments of the present invention relate to dielectric resonator antenna technology.
최근, MIMO(Multiple Input Multiple Output) 기술은 무선 통신 시스템에서 지속적으로 개발되고 있으며, WLAN (Wireless Local Network), LTE (Long-Term Evolution) 및 5G 통신 등에 사용되고 있다. MIMO 안테나는 이동 단말기 또는 기지국 등에 장착되는데, 이때 공간 절약 및 공간 효율성 등으로 인해 MIMO 안테나를 소형화하는 것이 요구된다. 또한, MIMO 안테나는 제한된 공간에 복수 개의 안테나가 들어가게 되는 바, 안테나들 사이의 격리도를 확보하는 것이 중요하다.Recently, MIMO (Multiple Input Multiple Output) technology has been continuously developed in wireless communication systems, and is being used for WLAN (Wireless Local Network), LTE (Long-Term Evolution), and 5G communication. The MIMO antenna is mounted on a mobile terminal or a base station. At this time, it is required to downsize the MIMO antenna due to space saving and space efficiency. In addition, since a plurality of antennas fit into a limited space in a MIMO antenna, it is important to secure isolation between the antennas.
개시되는 일 실시예는 높은 방사 효율을 가지면서 광대역을 구현할 수 있는 유전체 공진기 안테나와 이를 구비하는 MIMO 안테나 및 무선 통신 장치를 제공하기 위한 것이다. Disclosed embodiment is to provide a dielectric resonator antenna capable of implementing a broadband while having high radiation efficiency, a MIMO antenna and a wireless communication device having the same.
개시되는 일 실시예는 안테나들 간의 격리도를 향상시킬 수 있는 유전체 공진기 안테나와 이를 구비하는 MIMO 안테나 및 무선 통신 장치를 제공하기 위한 것이다.An embodiment disclosed is to provide a dielectric resonator antenna capable of improving isolation between antennas, a MIMO antenna including the same, and a wireless communication device.
개시되는 일 실시예에 따른 유전체 공진기 안테나는, 기판; 상기 기판의 일면에 마련되는 접지면; 상기 기판의 타면에 마련되는 급전부; 상기 기판의 일면에 상기 접지면이 제거되어 마련되고, 상기 급전부의 단부와 대응하는 위치에 형성되는 슬롯부; 및 상기 기판의 일면에서 상기 슬롯부 상에 마련되는 유전체 공진기를 포함한다.A dielectric resonator antenna according to an embodiment disclosed includes a substrate; A ground plane provided on one surface of the substrate; A feeding part provided on the other surface of the substrate; A slot portion provided by removing the ground plane on one surface of the substrate and formed at a position corresponding to an end portion of the feed portion; And a dielectric resonator provided on the slot on one surface of the substrate.
상기 슬롯부는, 상기 기판의 일면에서 상기 급전부의 단부와 대응하는 위치에 형성되는 원형 슬롯; 상기 원형 슬롯의 외주면에서 제1 방향으로 마련되는 제1 암 슬롯; 및 상기 원형 슬롯의 외주면에서 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 마련되는 제2 암 슬롯을 포함할 수 있다.The slot portion may include a circular slot formed at a position corresponding to an end portion of the feeding portion on one surface of the substrate; A first arm slot provided in a first direction on an outer peripheral surface of the circular slot; And a second arm slot provided in a second direction perpendicular to the first direction on an outer circumferential surface of the circular slot.
상기 제1 암 슬롯은, 상기 원형 슬롯의 외주면에서 상기 기판의 제1 모서리를 향하여 마련되는 제1-1 암 슬롯; 및 상기 원형 슬롯의 외주면에서 상기 기판의 제1 모서리와 반대 방향에 위치하는 제2 모서리를 향하여 마련되는 제1-2 암 슬롯을 포함하며, 상기 제1-1 암 슬롯 및 상기 제1-2 암 슬롯은 상기 원형 슬롯의 중심을 기준으로 대칭하여 마련될 수 있다.The first arm slot may include: a 1-1 arm slot provided toward a first edge of the substrate from an outer peripheral surface of the circular slot; And a 1-2 arm slot provided toward a second edge positioned in a direction opposite to the first edge of the substrate on an outer circumferential surface of the circular slot, wherein the 1-1 arm slot and the 1-2 arm The slot may be provided symmetrically with respect to the center of the circular slot.
상기 제2 암 슬롯은, 상기 원형 슬롯의 외주면에서 상기 기판의 제3 모서리를 향하여 마련되는 제2-1 암 슬롯; 및 상기 원형 슬롯의 외주면에서 상기 기판의 제3 모서리와 반대 방향에 위치하는 제4 모서리를 향하여 마련되는 제2-2 암 슬롯을 포함하며, 상기 제2-1 암 슬롯 및 상기 제2-2 암 슬롯은 상기 원형 슬롯의 중심을 기준으로 대칭하여 마련될 수 있다.The second arm slot may include a 2-1 arm slot provided toward a third edge of the substrate from an outer circumferential surface of the circular slot; And a 2-2 arm slot provided toward a fourth edge positioned in a direction opposite to the third edge of the substrate on an outer circumferential surface of the circular slot, wherein the 2-1 arm slot and the 2-2 arm The slot may be provided symmetrically with respect to the center of the circular slot.
상기 제1 암 슬롯은, 상기 제2 암 슬롯의 길이 보다 짧은 길이로 마련될 수 있다.The first arm slot may be provided with a length shorter than the length of the second arm slot.
상기 유전체 공진기는, 육면체 형상으로 이루어지고, 상기 유전체 공진기의 상단에서 양 모서리가 소정 깊이로 절단되어 마련되는 절단부를 포함할 수 있다.The dielectric resonator may have a hexahedral shape, and may include a cutting portion provided by cutting both edges of the dielectric resonator to a predetermined depth.
상기 절단부는, 상기 유전체 공진기의 상단에서 상기 제2 방향에 위치한 양 모서리에 각각 형성될 수 있다.The cutout portions may be formed at both corners of the dielectric resonator in the second direction.
상기 유전체 공진기 안테나는, 상기 기판에 형성되는 스탠드 삽입홀; 및 상기 스탠드 삽입홀에 삽입되고 상기 유전체 공진기를 고정시키는 스탠드를 더 포함할 수 있다.The dielectric resonator antenna may include a stand insertion hole formed in the substrate; And a stand inserted into the stand insertion hole and fixing the dielectric resonator.
상기 유전체 공진기는, 육면체 형상으로 이루어지고, 상기 스탠드는, 상기 유전체 공진기의 하면에서 양 모서리 부분과 접착될 수 있다.The dielectric resonator has a hexahedral shape, and the stand may be bonded to both corner portions on a lower surface of the dielectric resonator.
개시되는 다른 실시예에 따른 유전체 공진기 안테나는, 기판; 상기 기판의 일면에 마련되는 접지면; 상기 기판의 타면에 마련되는 급전부; 상기 기판에 형성되는 스탠드 삽입홀; 상기 스탠드 삽입홀에 삽입되는 스탠드; 및 상기 기판의 일면에서 상기 급전부의 단부와 대응하는 위치에 마련되고, 하면이 상기 스탠드에 의해 고정되는 유전체 공진기를 포함한다.A dielectric resonator antenna according to another disclosed embodiment includes a substrate; A ground plane provided on one surface of the substrate; A feeding part provided on the other surface of the substrate; A stand insertion hole formed in the substrate; A stand inserted into the stand insertion hole; And a dielectric resonator provided on one surface of the substrate at a position corresponding to an end portion of the power supply unit, and having a lower surface fixed by the stand.
개시되는 일 실시예에 따른 MIMO 안테나는, 기판; 상기 기판의 일면에 마련되는 접지면; 상기 기판의 타면에 마련되는 제1 급전부; 상기 기판의 타면에서 상기 제1 급전부와 이격되어 마련되는 제2 급전부; 상기 기판의 일면 상에 마련되고, 상기 제1 급전부에 의해 급전되는 제1 유전체 공진기 안테나; 상기 기판의 일면 상에 마련되고, 상기 제2 급전부에 의해 급전되는 제2 유전체 공진기 안테나; 및 상기 기판의 일면에서 상기 제1 유전체 공진기 안테나 및 상기 제2 유전체 공진기 안테나 사이에 마련되는 격리부를 포함한다.The MIMO antenna according to the disclosed embodiment includes a substrate; A ground plane provided on one surface of the substrate; A first power feeding part provided on the other surface of the substrate; A second feeding part provided to be spaced apart from the first feeding part on the other surface of the substrate; A first dielectric resonator antenna provided on one surface of the substrate and fed by the first power supply unit; A second dielectric resonator antenna provided on one surface of the substrate and fed by the second power supply unit; And an isolation part provided between the first dielectric resonator antenna and the second dielectric resonator antenna on one surface of the substrate.
상기 제1 유전체 공진기 안테나는, 상기 기판의 일면에 상기 접지면이 제거되어 마련되고, 상기 제1 급전부의 단부와 대응하는 위치에 형성되는 제1 슬롯부; 및 상기 기판의 일면에서 상기 제1 슬롯부 상에 마련되는 제1 유전체 공진기를 포함하고, 상기 제2 유전체 공진기 안테나는, 상기 기판의 일면에 상기 접지면이 제거되어 마련되고, 상기 제2 급전부의 단부와 대응하는 위치에 형성되는 제2 슬롯부; 및 상기 기판의 일면에서 상기 제2 슬롯부 상에 마련되는 제2 유전체 공진기를 포함할 수 있다.The first dielectric resonator antenna includes: a first slot portion provided on one surface of the substrate with the ground plane removed, and formed at a position corresponding to an end portion of the first feed portion; And a first dielectric resonator provided on the first slot on one surface of the substrate, wherein the second dielectric resonator antenna is provided by removing the ground plane from one surface of the substrate, and the second power supply unit A second slot formed at a position corresponding to the end of the; And a second dielectric resonator provided on the second slot on one surface of the substrate.
상기 제1 슬롯부 및 상기 제2 슬롯부는 각각, 상기 기판의 일면에 마련되는 원형 슬롯; 상기 원형 슬롯의 외주면에서 제1 방향으로 마련되는 제1 암 슬롯; 및 상기 원형 슬롯의 외주면에서 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 마련되는 제2 암 슬롯을 포함할 수 있다.Each of the first and second slots includes a circular slot provided on one surface of the substrate; A first arm slot provided in a first direction on an outer peripheral surface of the circular slot; And a second arm slot provided in a second direction perpendicular to the first direction on an outer circumferential surface of the circular slot.
상기 제1 유전체 공진기 및 상기 제2 유전체 공진기는 각각, 육면체 형상으로 이루어지고, 상기 제1 유전체 공진기 및 상기 제2 유전체 공진기의 상단에서 양 모서리가 소정 깊이로 절단되어 마련되는 절단부를 포함할 수 있다.Each of the first dielectric resonator and the second dielectric resonator may have a hexahedral shape, and may include a cutting portion provided by cutting both edges of the first dielectric resonator and the second dielectric resonator to a predetermined depth at upper ends of the first dielectric resonator and the second dielectric resonator. .
상기 격리부는, 상기 기판의 일면에서 상기 기판을 따라 배열되는 하나 이상의 단위 격리 구조물을 포함하고, 상기 단위 격리 구조물은 상기 접지면을 통해 마련될 수 있다.The isolation unit may include one or more unit isolation structures arranged along the substrate on one surface of the substrate, and the unit isolation structure may be provided through the ground plane.
상기 단위 격리 구조물은, 상기 제1 유전체 공진기 안테나 및 상기 제2 유전체 공진기 안테나의 공진 주파수 대역에서 밴드 갭을 형성하도록 마련되는 전자기 밴드 갭 구조물일 수 있다.The unit isolation structure may be an electromagnetic band gap structure provided to form a band gap in a resonant frequency band of the first dielectric resonator antenna and the second dielectric resonator antenna.
상기 격리부는, 상기 기판의 일면에서 상기 접지면이 상기 단위 격리 구조물의 테두리를 따라 제거되어 마련되고, 상기 단위 격리 구조물을 상기 접지면과 이격시키는 이격 슬롯을 더 포함할 수 있다.The isolation unit may further include a spacing slot provided by removing the ground plane from one surface of the substrate along an edge of the unit isolation structure, and separating the unit isolation structure from the ground plane.
상기 단위 격리 구조물은, 제1 패턴; 상기 제1 패턴의 제1 모서리에 연결되어 마련되는 제2 패턴; 상기 제1 패턴의 제2 모서리에 연결되어 마련되는 제3 패턴; 상기 제1 패턴의 제3 모서리에 연결되어 마련되는 제4 패턴; 상기 제1 패턴의 제4 모서리에 연결되어 마련되는 제5 패턴; 상기 제2 패턴과 상기 제3 패턴 사이에서 상기 제1 패턴에 연결되는 제1 스터브; 상기 제2 패턴과 상기 제4 패턴 사이에서 상기 제1 패턴에 연결되는 제2 스터브; 상기 제4 패턴과 상기 제5 패턴 사이에서 상기 제1 패턴에 연결되는 제3 스터브; 및 상기 제5 패턴과 상기 제3 패턴 사이에서 상기 제1 패턴에 연결되는 제4 스터브를 포함할 수 있다.The unit isolation structure may include a first pattern; A second pattern connected to the first edge of the first pattern and provided; A third pattern connected to the second edge of the first pattern and provided; A fourth pattern connected to the third edge of the first pattern and provided; A fifth pattern connected to the fourth edge of the first pattern and provided; A first stub connected to the first pattern between the second pattern and the third pattern; A second stub connected to the first pattern between the second pattern and the fourth pattern; A third stub connected to the first pattern between the fourth pattern and the fifth pattern; And a fourth stub connected to the first pattern between the fifth pattern and the third pattern.
개시되는 다른 실시예에 따른 MIMO 안테나는, 기판; 상기 기판의 일면에 마련되는 접지면; 상기 기판의 타면에 상호 이격되어 마련되는 복수 개의 급전부; 상기 기판의 일면에서 상기 복수 개의 급전부에 의해 각각 급전되는 복수 개의 유전체 공진기 안테나; 및 상기 기판의 일면에서 상기 복수 개의 유전체 공진기 안테나들 사이에 마련되고, 상기 기판을 따라 배열되며 상기 접지면을 통해 형성되는 하나 이상의 단위 격리 구조물을 포함한다.A MIMO antenna according to another disclosed embodiment includes a substrate; A ground plane provided on one surface of the substrate; A plurality of power feeding units spaced apart from each other on the other surface of the substrate; A plurality of dielectric resonator antennas respectively fed by the plurality of power feeding units on one surface of the substrate; And one or more unit isolation structures provided between the plurality of dielectric resonator antennas on one surface of the substrate, arranged along the substrate, and formed through the ground plane.
개시되는 실시예에 의하면, 기판의 일면에 원형 슬롯에서 제1 암 슬롯과 제2 암 슬롯이 수직하도록 마련하고, 유전체 공진기의 상단 양쪽 모서리에 절단부를 형성함으로써, 유전체 공진기 안테나가 원형 편파를 가지도록 할 수 있게 된다.According to the disclosed embodiment, by providing a first arm slot and a second arm slot vertically in a circular slot on one surface of a substrate, and forming cutouts at both upper ends of the dielectric resonator, the dielectric resonator antenna may have circular polarization. You can do it.
또한, 스탠드를 기판의 스탠드 삽입홀에 끼움 삽입하고, 스탠드를 통해 유전체 공진기를 기판에 고정시킴으로써, 유전체 공진기 안테나에서 접착제로 인한 성능 저하를 방지할 수 있게 된다. In addition, by inserting the stand into the stand insertion hole of the substrate and fixing the dielectric resonator to the substrate through the stand, it is possible to prevent performance degradation due to the adhesive in the dielectric resonator antenna.
또한, 유전체 공진기 안테나의 사이에 전자기 밴드 갭 구조물을 통한 격리부를 형성함으로써, MIMO 안테나에서 안테나들 간의 격리도를 향상시킬 수 있게 된다. 이때, 격리부는 기판의 접지면을 통해 형성되기 때문에, 별도의 다른 공간 영역이 필요 없게 되며, 그로 인해 MIMO 안테나의 크기를 늘리지 않더라도 원형 편파 특성의 유전체 공진기 안테나 간 격리도를 향상시킬 수 있게 된다.In addition, by forming an isolation portion through an electromagnetic band gap structure between the dielectric resonator antennas, it is possible to improve the isolation between antennas in the MIMO antenna. In this case, since the isolation unit is formed through the ground plane of the substrate, a separate space area is not required, and thus, the isolation between the dielectric resonator antennas having circular polarization characteristics can be improved even without increasing the size of the MIMO antenna.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 공진기 안테나를 나타낸 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 공진기 안테나의 분해 사시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 공진기 안테나에서 기판의 하면을 나타낸 평면도
도 4는 개시되는 일 실시예에 따른 유전체 공진기 안테나의 전계 분포를 나타낸 도면
도 5 개시되는 일 실시예에 따른 유전체 공진기 안테나에서 접지면과 유전체 공진기 사이에 접착제를 사용한 경우와 스탠드를 이용한 경우의 축비(Axial Ratio)를 비교한 그래프
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 공진기를 이용한 MIMO 안테나를 나타낸 평면도
도 7은 개시되는 일 실시예에서 단위 격리 구조물을 나타낸 도면
도 8은 개시되는 일 실시예에서 단위 격리 구조물이 유전체 공진기 안테나의 공진 주파수 대역에서 밴드 갭을 형성하는 상태를 나타낸 도면
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 안테나에서 전자기 밴드 갭(EGB) 구조물을 이용한 경우와 그렇지 않은 경우의 S12 파라미터를 비교한 그래프1 is a perspective view showing a dielectric resonator antenna according to an embodiment of the present invention
2 is an exploded perspective view of a dielectric resonator antenna according to an embodiment of the present invention
3 is a plan view showing a lower surface of a substrate in a dielectric resonator antenna according to an embodiment of the present invention
4 is a diagram showing an electric field distribution of a dielectric resonator antenna according to an embodiment disclosed
5 A graph comparing the axial ratio when an adhesive is used between the ground plane and the dielectric resonator and a stand is used in the dielectric resonator antenna according to an exemplary embodiment disclosed in FIG. 5
6 is a plan view showing a MIMO antenna using a dielectric resonator according to an embodiment of the present invention
7 is a view showing a unit isolation structure in an embodiment disclosed
8 is a view showing a state in which a unit isolation structure forms a band gap in a resonant frequency band of a dielectric resonator antenna in an embodiment disclosed
9 is a graph comparing S12 parameters when an electromagnetic bandgap (EGB) structure is used and when the MIMO antenna according to an embodiment of the present invention is not used.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, a specific embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The following detailed description is provided to aid in a comprehensive understanding of the methods, devices, and/or systems described herein. However, this is only an example and the present invention is not limited thereto.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.In describing the embodiments of the present invention, when it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention and may vary according to the intention or custom of users or operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification. The terms used in the detailed description are only for describing embodiments of the present invention, and should not be limiting. Unless explicitly used otherwise, expressions in the singular form include the meaning of the plural form. In this description, expressions such as "comprising" or "feature" are intended to refer to certain features, numbers, steps, actions, elements, some or combination thereof, and one or more other than those described. It should not be construed to exclude the presence or possibility of other features, numbers, steps, actions, elements, any part or combination thereof.
한편, 상측, 하측, 일측, 타측 등과 같은 방향성 용어는 개시된 도면들의 배향과 관련하여 사용된다. 본 발명의 실시예의 구성 요소는 다양한 배향으로 위치 설정될 수 있으므로, 방향성 용어는 예시를 목적으로 사용되는 것이지 이를 제한하는 것은 아니다.Meanwhile, directional terms such as upper side, lower side, one side, and the other side are used in relation to the orientation of the disclosed drawings. Since the constituent elements of the embodiments of the present invention may be positioned in various orientations, the directional terminology is used for illustrative purposes, but is not limiting.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.In addition, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms may be used 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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 공진기 안테나를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 공진기 안테나의 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 공진기 안테나에서 기판의 하면을 나타낸 평면도이다.1 is a perspective view showing a dielectric resonator antenna according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view of a dielectric resonator antenna according to an embodiment of the present invention, and Figure 3 is a dielectric according to an embodiment of the present invention It is a plan view showing the lower surface of the substrate in the resonator antenna.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 유전체 공진기 안테나(100)는 기판(102), 접지면(104), 마이크로스트립(106), 슬롯부(108), 유전체 공진기(110), 및 스탠드(112)를 포함할 수 있다. 1 to 3, the
예시적인 실시예에서, 유전체 공진기 안테나(100)는 공진 주파수 대역이 3.3 ~ 3.8GHz로서 5G 통신에 사용될 수 있다. 그러나, 이는 하나의 실시예일뿐, 유전체 공진기 안테나(100)의 공진 주파수 대역이 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 다양한 주파수 대역에 사용할 수 있음은 물론이다.In an exemplary embodiment, the
기판(102)은 유전체 공진기 안테나(100)를 지지할 수 있다. 기판(102)은 유전체가 사용될 수 있다. 예를 들어, 기판(102)으로는 FR-4 기판이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 기판(102)에는 스탠드 삽입홀(102a)이 기판(102)을 관통하여 마련될 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며 스탠드 삽입홀(102a)은 일정 깊이를 가지는 홈의 형태로 마련될 수도 있다. 예시적인 실시예에서, 기판(102)은 사각형의 플레이트 형태로 마련될 수 있다.The
접지면(104)은 기판(102)의 일면(도 1 및 도 2에서는 기판(102)의 상면)에 마련될 수 있다. 접지면(104)은 금속으로 이루어질 수 있다. 접지면(104)은 기판(102)의 일면에서 스탠드 삽입홀(102a)을 제외한 영역에 마련될 수 있다. The
마이크로스트립(106)은 기판(102)의 타면(도 1 및 도 2에서는 기판(102)의 하면)에 마련될 수 있다. 마이크로스트립(106)은 기판(102)의 일측에서 기판(102)의 중심부를 향하여 소정 폭을 가지고 마련될 수 있다. 마이크로스트립(106)의 일단부는 동축 케이블(미도시)과 전기적으로 연결될 수 있다. 마이크로스트립(106)으로 급전 신호가 인가될 수 있다. 여기서는, 급전부가 마이크로스트립(106)인 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 스트립 라인 또는 CPW(Coplanar Waveguide) 라인 등과 같은 전송 선로가 사용될 수 있다.The
슬롯부(108)는 접지면(104)에 마련될 수 있다. 즉, 슬롯부(108)는 기판(102)의 일면에서 접지면(104)이 일부 제거되어 마련될 수 있다. 슬롯부(108)는 기판(102)의 일면에서 중앙 부분에 마련될 수 있다. 슬롯부(108)는 원형 슬롯(108a), 제1 암 슬롯(108b), 및 제2 암 슬롯(108c)를 포함할 수 있다. 이를 통해 슬롯부(108)는 크로스 링 슬롯(Cross-Ring Slot) 구조를 가지게 된다.The
원형 슬롯(108a)은 기판(102)의 일면에서 중앙부에 마련될 수 있다. 원형 슬롯(108a)은 마이크로스트립(106)의 타단부의 상부에 위치하도록 마련될 수 있다. 즉, 기판(102)의 일면에 형성되는 원형 슬롯(108a)은 기판(102)의 타면에 형성되는 마이크로스트립(106)의 타단부와 겹쳐지도록 마련될 수 있다.The
제1 암 슬롯(108b)은 원형 슬롯(108a)의 외주면에서 제1 방향으로 마련될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 방향은 기판(102)의 우측 상단 모서리와 좌측 하단 모서리를 잇는 방향일 수 있다. 제1 암 슬롯(108b)는 제1-1 암 슬롯(108b-1) 및 제1-2 암 슬롯(108b-2)를 포함할 수 있다. 제1-1 암 슬롯(108b-1)은 원형 슬롯(108a)의 외주면에서 기판(102)의 제1 모서리(즉, 우측 상단 모서리)를 향하여 마련될 수 있다. 제1-2 암 슬롯(108b-2)은 원형 슬롯(108a)의 외주면에서 기판(102)의 제1 모서리와 반대 방향에 위치하는 제2 모서리((즉, 좌측 하단 모서리)를 향하여 마련될 수 있다. The
제2 암 슬롯(108c)은 원형 슬롯(108a)의 외주면에서 제1 방향과 수직한 방향으로 마련될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제2 방향은 기판(102)의 좌측 상단 모서리와 우측 하단 모서리를 잇는 방향일 수 있다. 제2 암 슬롯(108c)은 제2-1 암 슬롯(108c-1) 및 제2-2 암 슬롯(108c-2)를 포함할 수 있다. 제2-1 암 슬롯(108c-1)은 원형 슬롯(108a)의 외주면에서 기판(102)의 제3 모서리(즉, 좌측 상단 모서리)를 향하여 마련될 수 있다. 제2-2 암 슬롯(108c-2)은 원형 슬롯(108a)의 외주면에서 기판(102)의 제3 모서리와 반대 방향에 위치하는 제4 모서리(즉, 우측 하단 모서리)를 향하여 마련될 수 있다. The
여기서, 제1-1 암 슬롯(108b-1) 및 제1-2 암 슬롯(108b-2)은 원형 슬롯(108a)의 중심을 기준으로 대칭하여 마련될 수 있다. 또한, 제2-1 암 슬롯(108c-1) 및 제2-2 암 슬롯(108c-2)은 원형 슬롯(108a)의 중심을 기준으로 대칭하여 마련될 수 있다. 제1 암 슬롯(108b)은 제2 암 슬롯(108c) 보다 짧은 길이로 마련될 수 있다. Here, the 1-1
유전체 공진기(110)는 기판(102)의 일면 상에 마련될 수 있다. 유전체 공진기(110)는 슬롯부(108)의 상부에 마련될 수 있다. 유전체 공진기(110)는 마이크로스트립(106) 및 슬롯부(108)에 의해 여기되어 원형 편파 필드를 형성할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 유전체 공진기(110)는 육면체 형상으로 이루어질 수 있다. 유전체 공진기(110)의 양측 모서리에는 절단부(110a)가 마련될 수 있다. The
여기서, 절단부(110a)는 유전체 공진기(110)의 상단에서 제2 방향에 위치한 모서리(즉, 좌측 상단 모서리 및 우측 하단 모서리)에 각각 형성될 수 있다. 절단부(110a)는 유전체 공진기(110)의 상단에서 제2 방향에 위치한 모서리에서 소정 깊이로 절단되어 마련될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 절단부(110a)는 45도 방향으로 절단되어 마련될 수 있다. Here, the
개시되는 실시예에서는 기판(102)의 일면에 원형 슬롯(108a)에서 제1 암 슬롯(108b)과 제2 암 슬롯(108c)이 수직하도록 마련하고, 유전체 공진기(110)의 상단 양쪽 모서리에 절단부(110a)를 형성함으로써, 유전체 공진기 안테나(100)가 광대역 원형 편파를 가지도록 할 수 있으며, 그로 인해 축비(Axial Ratio) 및 임피던스 대역폭이 넓은 안테나를 구현할 수 있게 된다.In the disclosed embodiment, the
스탠드(112)는 스탠드 삽입홀(102a)에 삽입될 수 있다. 스탠드(112)는 기판(102) 상에서 유전체 공진기(110)를 고정시키는 역할을 할 수 있다. 스탠드 삽입홀(102a)은 기판(102)에서 유전체 공진기(110)의 하단에서 제1 방향에 위치한 모서리(즉, 우측 상단 모서리 및 좌측 하단 모서리) 부분과 대응하는 위치에 형성될 수 있다. The
스탠드(112)는 스탠드 삽입홀(102a)과 대응되는 형상으로 이루어진다. 예시적인 실시예에서, 스탠드 삽입홀(102a)은 삼각형의 형상으로 이루어질 수 있다. 즉, 스탠드 삽입홀(102a)은 유전체 공진기(110)의 하단 양측 모서리 부분과 대응되는 형상으로 이루어질 수 있다. The
스탠드(112)는 유전체로 이루어질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 스탠드(112)는 유전체 공진기(110)와 동일한 유전체로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 스탠드(112)는 유전체 공진기(110)와 일체로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 유전체 공진기(110)는 스탠드(112)에 의해 기판(102)에 고정되며, 삽입홀(102a)에 삽입되어 끼워진 스탠드(112)는 기판(102)의 후면에 접착제를 통해서 고정될 수 있다. 즉, 스탠드(112)가 스탠드 삽입홀(102a)에 끼움 삽입되어 고정되기 때문에, 유전체 공진기(110)는 스탠드(112)에 의해 기판(102) 상에 고정될 수 있게 된다. 여기서, 스탠드(112)로 인해 유전체 공진기(110)의 하부와 기판(102) 사이에 접착제가 도포되지 않기 때문에 유전체 공진기 안테나(100)에 별다른 영향을 미치지 않게 된다.The
즉, 금속으로 이루어진 접지면(104) 상에 유전체 공진기(110)를 형성할 때, 접지면(104)과 유전체 공진기(110) 사이에 접착제를 형성하여 접착시키면, 접지면(104)과 유전체 공진기(110) 사이에 접착제에 의해 원치 않는 유전층이 형성되게 된다. 이때, 접착제의 유효 유전율을 정확하게 알 수 없고, 접착제의 두께를 정확하게 제어할 수 없기 때문에, 유전체 공진기 안테나(100)의 축비 및 공진 주파수를 원하는 대로 제어하기가 어렵게 된다.That is, when forming the
이에, 개시되는 실시예에서는 유전체로 이루어진 스탠드(112)를 스탠드 삽입홀(102a)에 끼움 삽입하고, 스탠드(112)와 유전체 공진기(110)를 접착제로 접착시킴으로써, 유전체 공진기 안테나(100)에서 접착제로 인한 악영향을 방지할 수 있게 된다. Accordingly, in the disclosed embodiment, by inserting the
도 4는 개시되는 일 실시예에 따른 유전체 공진기 안테나의 전계 분포를 나타낸 도면이다. 여기서는, 공진 주파수 3.45GHz에서 전계 분포를 나타내었다.4 is a diagram illustrating an electric field distribution of a dielectric resonator antenna according to an exemplary embodiment. Here, the electric field distribution is shown at the resonance frequency of 3.45 GHz.
도 4의 (a) 내지 (d)를 참조하면, 유전체 공진기 안테나(100)의 전계 분포를 90° 간격(phase 0°(도 4의 (a)) phase 90°(도 4의 (b)) phase 180°(도 4의 (c)), phase 270°(도 4의 (d)))으로 나타내었다. 여기서, 유전체 공진기 안테나(100)가 원형 편파를 갖는 것을 확인할 수 있다.4A to 4D, the electric field distribution of the
도 5 개시되는 일 실시예에 따른 유전체 공진기 안테나에서 접지면과 유전체 공진기 사이에 접착제를 사용한 경우와 스탠드를 이용한 경우의 축비(Axial Ratio)를 비교한 그래프이다. FIG. 5 is a graph comparing axial ratios when an adhesive is used between a ground plane and a dielectric resonator and a stand is used in the dielectric resonator antenna according to the exemplary embodiment disclosed in FIG. 5.
도 5를 참조하면, 접지면(104)과 유전체 공진기(110) 사이에 접착제(Glue)를 사용한 경우는, 공진 주파수 대역(3.3 ~ 3.8GHz)에서 축비가 기준치인 3dB를 넘는 경우가 발생하는 것을 볼 수 있다. Referring to FIG. 5, when an adhesive (Glue) is used between the
반면, 스탠드(112)(Stand)를 이용한 경우는, 공진 주파수 대역(3.3 ~ 3.8GHz)에서 축비가 기준치인 3dB 이하로 형성되며, 이상적인(Ideal) 경우와 거의 일치하는 것을 볼 수 있다. On the other hand, in the case of using the stand 112 (Stand), it can be seen that the axial ratio is formed to be less than the reference value of 3dB in the resonant frequency band (3.3 ~ 3.8GHz), and almost coincides with the ideal case.
한편, 개시되는 실시예에서는 유전체 공진기 안테나를 MIMO(Multiple Input Multiple Output)로 사용할 수 있다. 이때, 유전체 공진기 안테나 간의 격리도를 높이기 위해 전자기 밴드 갭(Electromagnetic Band Gap : EBG) 구조를 사용할 수 있다. Meanwhile, in the disclosed embodiment, a dielectric resonator antenna may be used as a multiple input multiple output (MIMO). In this case, an electromagnetic band gap (EBG) structure may be used to increase isolation between the dielectric resonator antennas.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 공진기를 이용한 MIMO 안테나를 나타낸 평면도이다. 여기서는 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예와 차이가 나는 부분을 중점적으로 설명하기로 한다. 여기서는, 유전체 공진기 안테나가 2개인 것을 일 예로 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 유전체 공진기 안테나의 개수는 그 이외에 다양한 개수가 포함될 수 있다.6 is a plan view showing a MIMO antenna using a dielectric resonator according to an embodiment of the present invention. Here, a portion different from the embodiment shown in FIGS. 1 to 3 will be mainly described. Here, it is described as an example that there are two dielectric resonator antennas, but the present invention is not limited thereto, and the number of dielectric resonator antennas may include various other numbers.
도 6을 참조하면, MIMO 안테나(200)는 기판(202), 접지면(204), 제1 마이크로스트립(206-1), 제2 마이크로스트립(206-2), 제1 슬롯부(208-1), 제2 슬롯부(208-2), 제1 유전체 공진기(210-1), 제2 유전체 공진기(210-2), 및 격리부(214)를 포함할 수 있다. 6, the
여기서, 제1 마이크로스트립(206-1), 제1 슬롯부(208-1), 및 제1 유전체 공진기(210-1)가 제1 유전체 공진기 안테나(200-1)를 이룰 수 있다. 또한, 제2 마이크로스트립(206-2), 제2 슬롯부(208-2), 및 제2 유전체 공진기(210-2)가 제2 유전체 공진기 안테나(200-2)를 이룰 수 있다. 제1 유전체 공진기 안테나(200-1) 및 제2 유전체 공진기 안테나(200-2)는 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예와 동일 또는 유사하므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.Here, the first microstrip 206-1, the first slot portion 208-1, and the first dielectric resonator 210-1 may form the first dielectric resonator antenna 200-1. In addition, the second microstrip 206-2, the second slot 208-2, and the second dielectric resonator 210-2 may form the second dielectric resonator antenna 200-2. Since the first dielectric resonator antenna 200-1 and the second dielectric resonator antenna 200-2 are the same as or similar to the embodiments shown in FIGS. 1 to 3, detailed descriptions thereof will be omitted.
제1 유전체 공진기 안테나(200-1)와 제2 유전체 공진기 안테나(200-2) 사이에는 격리부(214)가 마련될 수 있다. 격리부(214)는 제1 슬롯부(208-1) 및 제2 슬롯부(208-2)가 형성된 기판(202)의 일면에서 제1 유전체 공진기 안테나(200-1)와 제2 유전체 공진기 안테나(200-2) 사이에 마련될 수 있다.An
격리부(214)는 하나 이상의 단위 격리 구조물(214a)을 포함할 수 있다. 단위 격리 구조물(214a)은 기판(202)의 일면에서 기판(202)을 따라 일렬로 배열될 수 있다. 각 단위 격리 구조물(214a)은 기판(202)의 일면에 형성된 접지면(204)을 통해 마련될 수 있다. 각 단위 격리 구조물(214a)은 기판(202)의 일면에서 소정 형상의 패턴을 이룰 수 있다. The
기판(202)의 일면에는 각 단위 격리 구조물(214a)의 테두리를 따라 이격 슬롯(214b)이 마련될 수 있다. 이격 슬롯(214b)은 각 단위 격리 구조물(214a)의 테두리를 따라 접지면(204)이 제거되어 마련될 수 있다. 이격 슬롯(214b)은 각 단위 격리 구조물(214a)과 접지면(204)을 일정 거리 이격되도록 할 수 있다. A spaced
단위 격리 구조물(214a)은 제1 유전체 공진기 안테나(200-1) 및 제2 유전체 공진기 안테나(200-2)의 공진 주파수 대역에서 밴드 갭(Band Gap)을 형성하도록 마련되는 전자기 밴드 갭 구조물일 수 있다. 이 경우, 제1 유전체 공진기 안테나(200-1)와 제2 유전체 공진기 안테나(200-2) 사이의 격리도를 향상시킬 수 있게 된다.The
도 7은 개시되는 일 실시예에서 단위 격리 구조물(214a)을 나타낸 도면이다. 도 7을 참조하면, 단위 격리 구조물(214a)은 제1 패턴(214a-1), 제2 패턴(214a-2), 제3 패턴(214a-3), 제4 패턴(214a-4), 및 제5 패턴(214a-5)을 포함할 수 있다. 7 is a diagram illustrating a
제1 패턴(214a-1)은 단위 격리 구조물(214a)의 중앙에 마련될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 패턴(214a-1)은 사각형 형상으로 이루어질 수 있다. The
제2 패턴(214a-2)은 제1 패턴(214a-1)의 제1 모서리(예를 들어, 우측 상단 모서리)에 마련될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제2 패턴(214a-2)은 제1 패턴(214a-1)에 연결되고 사각형 형상으로 이루어질 수 있다. 제2 패턴(214a-2)은 제1 패턴(214a-1) 보다 작은 크기로 마련될 수 있다. The
제3 패턴(214a-3)은 제1 패턴(214a-1)의 제2 모서리(예를 들어, 좌측 상단 모서리)에 마련될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제3 패턴(214a-3)은 제1 패턴(214a-1)에 연결되고 사각형 형상으로 이루어질 수 있다. 제3 패턴(214a-3)은 제1 패턴(214a-1) 보다 작은 크기로 마련될 수 있다.The
제4 패턴(214a-4)은 제1 패턴(214a-1)의 제3 모서리(예를 들어, 우측 하단 모서리)에 마련될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제4 패턴(214a-4)은 제1 패턴(214a-1)에 연결되고 사각형 형상으로 이루어질 수 있다. 제4 패턴(214a-4)은 제1 패턴(214a-1) 보다 작은 크기로 마련될 수 있다.The
제5 패턴(214a-5)은 제1 패턴(214a-1)의 제4 모서리(예를 들어, 좌측 하단 모서리)에 마련될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제5패턴(214a-5은 제1 패턴(214a-1)에 연결되고 사각형 형상으로 이루어질 수 있다. 제5 패턴(214a-5)은 제1 패턴(214a-1) 보다 작은 크기로 마련될 수 있다.The
제2 패턴(214a-2)과 제3 패턴(214a-3) 사이에는 제1 스터브(214a-6)가 제1 패턴(214a-1)에 연결되어 마련될 수 있다. 제1 스터브(214a-6)는 제2 패턴(214a-2) 및 제3 패턴(214a-3) 보다 돌출되어 마련될 수 있다. 제2 패턴(214a-2)과 제4 패턴(214a-4) 사이에는 제2 스터브(214a-7)가 제1 패턴(214a-1)에 연결되어 마련될 수 있다. 제2 스터브(214a-7)는 제2 패턴(214a-2) 및 제4 패턴(214a-4) 보다 돌출되어 마련될 수 있다.A
제4 패턴(214a-4)과 제5 패턴(214a-5) 사이에는 제3 스터브(214a-8)가 제1 패턴(214a-1)에 연결되어 마련될 수 있다. 제3 스터브(214a-8)는 제4 패턴(214a-4) 및 제5 패턴(214a-5) 보다 돌출되어 마련될 수 있다. 제5 패턴(214a-5)과 제3 패턴(214a-3) 사이에는 제4 스터브(214a-9)가 제1 패턴(214a-1)에 연결되어 마련될 수 있다. 제4 스터브(214a-9)는 제5 패턴(214a-5) 및 제3 패턴(214a-3) 보다 돌출되어 마련될 수 있다.A
단위 격리 구조물(214a)은 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 유전체 공진기 안테나(200-1) 및 제2 유전체 공진기 안테나(200-2)의 공진 주파수 대역(3.3 ~ 3.8GHz)에서 밴드 갭(Band Gap)을 형성하기 때문에, 제1 유전체 공진기 안테나(200-1)와 제2 유전체 공진기 안테나(200-2) 간의 격리도를 향상시킬 수 있게 된다.As shown in FIG. 8, the
여기서, 단위 격리 구조물(214a)은 접지면(204) 상에 형성되는 바, 별도의 다른 공간 영역이 필요 없게 된다. 즉, 개시되는 실시예에 의하면, MIMO 안테나(200)의 크기를 늘리지 않고도 격리부(214)를 통해 두 안테나(200-1, 200-2) 간의 격리도를 향상시킬 수 있게 된다.Here, since the
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 안테나에서 전자기 밴드 갭(EGB) 구조물을 이용한 경우와 그렇지 않은 경우의 S12 파라미터를 비교한 그래프이다. 9 is a graph comparing S12 parameters when an electromagnetic band gap (EGB) structure is used and when the MIMO antenna according to an embodiment of the present invention is not used.
도 9를 참조하면, 전자기 밴드갭(EGB) 구조물을 이용한 경우가 그렇지 않은 경우에 비하여 제1 유전체 공진기 안테나(200-1) 및 제2 유전체 공진기 안테나(200-2)의 공진 주파수 대역(3.3 ~ 3.8GHz)에서 S12 파라미터 값이 -25dB 이하로 우수한 것을 볼 수 있다. Referring to FIG. 9, compared to the case where the electromagnetic bandgap (EGB) structure is not used, the resonance frequency bands of the first dielectric resonator antenna 200-1 and the second dielectric resonator antenna 200-2 (3.3 ~ 3.8GHz), it can be seen that the S12 parameter value is -25dB or less.
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although the exemplary embodiments of the present invention have been described in detail above, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that various modifications may be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. . Therefore, the scope of the present invention is limited to the described embodiments and should not be determined, and should not be determined by the claims to be described later, but also by those equivalents to the claims.
100 : 유전체 공진기 안테나
102 : 기판
102a : 스탠드 삽입홀
104 : 접지면
106 : 마이크로스트립
108 : 슬롯부
108a : 원형 슬롯
108b : 제1 암 슬롯
108b-1 : 제1-1 암 슬롯
108b-2 : 제1-2 암 슬롯
108c : 제2 암 슬롯
108c-1 : 제2-1 암 슬롯
108c-2 : 제2-2 암 슬롯
110 : 유전체 공진기
110a : 절단부
112 : 스탠드
200 : MIMO 안테나
202 : 기판
204 : 접지면
206-1 : 제1 마이크로스트립
206-2 : 제2 마이크로스트립
208-1 : 제1 슬롯부
208-2 : 제2 슬롯부
210-1 : 제1 유전체 공진기
210-2 : 제2 유전체 공진기
214 : 격리부
214a : 단위 격리 구조물
214a-1 : 제1 패턴
214a-2 : 제2 패턴
214a-3 : 제3 패턴
214a-4 : 제4 패턴
214a-5 : 제5 패턴
214a-6 : 제1 스터브
214a-7 : 제2 스터브
214a-8 : 제3 스터브
214a-9 : 제4 스터브100: dielectric resonator antenna
102: substrate
102a: stand insertion hole
104: ground plane
106: microstrip
108: slot
108a: circular slot
108b: first arm slot
108b-1: 1-1 arm slot
108b-2: 1-2 arm slot
108c: second arm slot
108c-1: 2-1 arm slot
108c-2: 2-2 arm slot
110: dielectric resonator
110a: cut
112: stand
200: MIMO antenna
202: substrate
204: ground plane
206-1: first microstrip
206-2: 2nd microstrip
208-1: first slot
208-2: second slot
210-1: first dielectric resonator
210-2: second dielectric resonator
214: isolation unit
214a: unit isolation structure
214a-1: first pattern
214a-2: second pattern
214a-3: third pattern
214a-4: fourth pattern
214a-5: fifth pattern
214a-6: first stub
214a-7: second stub
214a-8: 3rd stub
214a-9: fourth stub
Claims (20)
상기 기판의 일면에 마련되는 접지면;
상기 기판의 타면에 마련되는 급전부;
상기 기판의 일면에 상기 접지면이 제거되어 마련되고, 상기 급전부의 단부와 대응하는 위치에 형성되는 슬롯부; 및
상기 기판의 일면에서 상기 슬롯부 상에 마련되는 유전체 공진기를 포함하고,
상기 슬롯부는,
상기 기판의 일면에서 상기 급전부의 단부와 대응하는 위치에 형성되는 원형 슬롯;
상기 원형 슬롯의 외주면에서 제1 방향으로 마련되는 제1 암 슬롯; 및
상기 원형 슬롯의 외주면에서 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 마련되는 제2 암 슬롯을 포함하는, 유전체 공진기 안테나.
Board;
A ground plane provided on one surface of the substrate;
A feeding part provided on the other surface of the substrate;
A slot portion provided by removing the ground plane on one surface of the substrate and formed at a position corresponding to an end portion of the feed portion; And
Including a dielectric resonator provided on the slot on one surface of the substrate,
The slot part,
A circular slot formed on one surface of the substrate at a position corresponding to an end of the power supply unit;
A first arm slot provided in a first direction on an outer peripheral surface of the circular slot; And
A dielectric resonator antenna comprising a second arm slot provided in a second direction perpendicular to the first direction on an outer peripheral surface of the circular slot.
상기 제1 암 슬롯은,
상기 원형 슬롯의 외주면에서 상기 기판의 제1 모서리를 향하여 마련되는 제1-1 암 슬롯; 및
상기 원형 슬롯의 외주면에서 상기 기판의 제1 모서리와 반대 방향에 위치하는 제2 모서리를 향하여 마련되는 제1-2 암 슬롯을 포함하며,
상기 제1-1 암 슬롯 및 상기 제1-2 암 슬롯은 상기 원형 슬롯의 중심을 기준으로 대칭하여 마련되는, 유전체 공진기 안테나.
The method according to claim 1,
The first arm slot,
A 1-1 arm slot provided toward the first edge of the substrate from an outer peripheral surface of the circular slot; And
It includes a 1-2 arm slot provided toward a second edge positioned in a direction opposite to the first edge of the substrate on the outer peripheral surface of the circular slot,
The first-first arm slot and the first-second arm slot are provided symmetrically with respect to the center of the circular slot, a dielectric resonator antenna.
상기 제2 암 슬롯은,
상기 원형 슬롯의 외주면에서 상기 기판의 제3 모서리를 향하여 마련되는 제2-1 암 슬롯; 및
상기 원형 슬롯의 외주면에서 상기 기판의 제3 모서리와 반대 방향에 위치하는 제4 모서리를 향하여 마련되는 제2-2 암 슬롯을 포함하며,
상기 제2-1 암 슬롯 및 상기 제2-2 암 슬롯은 상기 원형 슬롯의 중심을 기준으로 대칭하여 마련되는, 유전체 공진기 안테나.
The method according to claim 1,
The second arm slot,
A 2-1 arm slot provided toward a third edge of the substrate on an outer circumferential surface of the circular slot; And
It includes a 2-2 arm slot provided toward a fourth edge located in a direction opposite to the third edge of the substrate on the outer peripheral surface of the circular slot,
The 2-1 arm slot and the 2-2 arm slot are provided symmetrically with respect to the center of the circular slot, a dielectric resonator antenna.
상기 제1 암 슬롯은,
상기 제2 암 슬롯의 길이 보다 짧은 길이로 마련되는, 유전체 공진기 안테나.
The method according to claim 1,
The first arm slot,
A dielectric resonator antenna provided to have a length shorter than that of the second arm slot.
상기 유전체 공진기는, 육면체 형상으로 이루어지고,
상기 유전체 공진기의 상단에서 양 모서리가 소정 깊이로 절단되어 마련되는 절단부를 포함하는, 유전체 공진기 안테나.
The method according to claim 1,
The dielectric resonator has a hexahedral shape,
A dielectric resonator antenna comprising a cutting portion provided by cutting both edges at an upper end of the dielectric resonator to a predetermined depth.
상기 절단부는,
상기 유전체 공진기의 상단에서 상기 제2 방향에 위치한 양 모서리에 각각 형성되는, 유전체 공진기 안테나.
The method of claim 6,
The cutting part,
A dielectric resonator antenna formed at both corners of the dielectric resonator in the second direction.
상기 유전체 공진기 안테나는,
상기 기판에 형성되는 스탠드 삽입홀; 및
상기 스탠드 삽입홀에 삽입되고 상기 유전체 공진기를 고정시키는 스탠드를 더 포함하는, 유전체 공진기 안테나.
The method according to claim 1,
The dielectric resonator antenna,
A stand insertion hole formed in the substrate; And
The dielectric resonator antenna further comprising a stand inserted into the stand insertion hole and fixing the dielectric resonator.
상기 유전체 공진기는, 육면체 형상으로 이루어지고,
상기 스탠드는, 상기 유전체 공진기의 하면에서 양 모서리 부분과 접착되는, 유전체 공진기 안테나.
The method of claim 8,
The dielectric resonator has a hexahedral shape,
The stand, the dielectric resonator antenna is bonded to both corners of the lower surface of the dielectric resonator.
상기 기판의 일면에 마련되는 접지면;
상기 기판의 타면에 마련되는 급전부;
상기 기판에 형성되는 스탠드 삽입홀;
상기 스탠드 삽입홀에 삽입되는 스탠드; 및
상기 기판의 일면에서 상기 급전부의 단부와 대응하는 위치에 마련되고, 하면이 상기 스탠드에 의해 고정되는 유전체 공진기를 포함하는, 유전체 공진기 안테나.
Board;
A ground plane provided on one surface of the substrate;
A feeding part provided on the other surface of the substrate;
A stand insertion hole formed in the substrate;
A stand inserted into the stand insertion hole; And
A dielectric resonator antenna comprising a dielectric resonator provided on one surface of the substrate at a position corresponding to an end portion of the power supply unit and a lower surface fixed by the stand.
상기 기판의 일면에 마련되는 접지면;
상기 기판의 타면에 마련되는 제1 급전부;
상기 기판의 타면에서 상기 제1 급전부와 이격되어 마련되는 제2 급전부;
상기 기판의 일면 상에 마련되고, 상기 제1 급전부에 의해 급전되는 제1 유전체 공진기 안테나;
상기 기판의 일면 상에 마련되고, 상기 제2 급전부에 의해 급전되는 제2 유전체 공진기 안테나; 및
상기 기판의 일면에서 상기 제1 유전체 공진기 안테나 및 상기 제2 유전체 공진기 안테나 사이에 마련되는 격리부를 포함하는, MIMO 안테나.
Board;
A ground plane provided on one surface of the substrate;
A first power feeding part provided on the other surface of the substrate;
A second feeding part provided to be spaced apart from the first feeding part on the other surface of the substrate;
A first dielectric resonator antenna provided on one surface of the substrate and fed by the first power supply unit;
A second dielectric resonator antenna provided on one surface of the substrate and fed by the second power supply unit; And
A MIMO antenna comprising an isolation part provided between the first dielectric resonator antenna and the second dielectric resonator antenna on one surface of the substrate.
상기 제1 유전체 공진기 안테나는,
상기 기판의 일면에 상기 접지면이 제거되어 마련되고, 상기 제1 급전부의 단부와 대응하는 위치에 형성되는 제1 슬롯부; 및
상기 기판의 일면에서 상기 제1 슬롯부 상에 마련되는 제1 유전체 공진기를 포함하고,
상기 제2 유전체 공진기 안테나는,
상기 기판의 일면에 상기 접지면이 제거되어 마련되고, 상기 제2 급전부의 단부와 대응하는 위치에 형성되는 제2 슬롯부; 및
상기 기판의 일면에서 상기 제2 슬롯부 상에 마련되는 제2 유전체 공진기를 포함하는, MIMO 안테나.
The method of claim 11,
The first dielectric resonator antenna,
A first slot portion provided by removing the ground plane on one surface of the substrate and formed at a position corresponding to an end portion of the first power feeding portion; And
Including a first dielectric resonator provided on the first slot on one surface of the substrate,
The second dielectric resonator antenna,
A second slot portion provided by removing the ground plane on one surface of the substrate and formed at a position corresponding to an end portion of the second feeding portion; And
A MIMO antenna comprising a second dielectric resonator provided on the second slot on one surface of the substrate.
상기 제1 슬롯부 및 상기 제2 슬롯부는 각각,
상기 기판의 일면에 마련되는 원형 슬롯;
상기 원형 슬롯의 외주면에서 제1 방향으로 마련되는 제1 암 슬롯; 및
상기 원형 슬롯의 외주면에서 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 마련되는 제2 암 슬롯을 포함하는, MIMO 안테나.
The method of claim 12,
Each of the first slot and the second slot,
A circular slot provided on one surface of the substrate;
A first arm slot provided in a first direction on an outer peripheral surface of the circular slot; And
A MIMO antenna comprising a second arm slot provided in a second direction perpendicular to the first direction on an outer peripheral surface of the circular slot.
상기 제1 유전체 공진기 및 상기 제2 유전체 공진기는 각각, 육면체 형상으로 이루어지고,
상기 제1 유전체 공진기 및 상기 제2 유전체 공진기의 상단에서 양 모서리가 소정 깊이로 절단되어 마련되는 절단부를 포함하는, MIMO 안테나.
The method of claim 13,
Each of the first dielectric resonator and the second dielectric resonator has a hexahedral shape,
A MIMO antenna comprising a cutting portion provided by cutting both edges of the first dielectric resonator and the second dielectric resonator to a predetermined depth.
상기 격리부는,
상기 기판의 일면에서 상기 기판을 따라 배열되는 하나 이상의 단위 격리 구조물을 포함하고,
상기 단위 격리 구조물은 상기 접지면을 통해 마련되는, MIMO 안테나.
The method of claim 11,
The isolation unit,
Including one or more unit isolation structures arranged along the substrate on one surface of the substrate,
The unit isolation structure is provided through the ground plane, MIMO antenna.
상기 단위 격리 구조물은,
상기 제1 유전체 공진기 안테나 및 상기 제2 유전체 공진기 안테나의 공진 주파수 대역에서 밴드 갭을 형성하도록 마련되는 전자기 밴드 갭 구조물인, MIMO 안테나.
The method of claim 15,
The unit isolation structure,
An electromagnetic band gap structure provided to form a band gap in a resonant frequency band of the first dielectric resonator antenna and the second dielectric resonator antenna, a MIMO antenna.
상기 격리부는,
상기 기판의 일면에서 상기 접지면이 상기 단위 격리 구조물의 테두리를 따라 제거되어 마련되고, 상기 단위 격리 구조물을 상기 접지면과 이격시키는 이격 슬롯을 더 포함하는, MIMO 안테나.
The method of claim 15,
The isolation unit,
The ground plane from one surface of the substrate is provided by being removed along the edge of the unit isolation structure, and further comprising a spacing slot to separate the unit isolation structure from the ground plane.
상기 단위 격리 구조물은,
제1 패턴;
상기 제1 패턴의 제1 모서리에 연결되어 마련되는 제2 패턴;
상기 제1 패턴의 제2 모서리에 연결되어 마련되는 제3 패턴;
상기 제1 패턴의 제3 모서리에 연결되어 마련되는 제4 패턴;
상기 제1 패턴의 제4 모서리에 연결되어 마련되는 제5 패턴;
상기 제2 패턴과 상기 제3 패턴 사이에서 상기 제1 패턴에 연결되는 제1 스터브;
상기 제2 패턴과 상기 제4 패턴 사이에서 상기 제1 패턴에 연결되는 제2 스터브;
상기 제4 패턴과 상기 제5 패턴 사이에서 상기 제1 패턴에 연결되는 제3 스터브; 및
상기 제5 패턴과 상기 제3 패턴 사이에서 상기 제1 패턴에 연결되는 제4 스터브를 포함하는, MIMO 안테나.
The method of claim 15,
The unit isolation structure,
A first pattern;
A second pattern connected to the first edge of the first pattern and provided;
A third pattern connected to the second edge of the first pattern and provided;
A fourth pattern connected to the third edge of the first pattern and provided;
A fifth pattern connected to the fourth edge of the first pattern and provided;
A first stub connected to the first pattern between the second pattern and the third pattern;
A second stub connected to the first pattern between the second pattern and the fourth pattern;
A third stub connected to the first pattern between the fourth pattern and the fifth pattern; And
A MIMO antenna including a fourth stub connected to the first pattern between the fifth pattern and the third pattern.
상기 기판의 일면에 마련되는 접지면;
상기 기판의 타면에 상호 이격되어 마련되는 복수 개의 급전부;
상기 기판의 일면에서 상기 복수 개의 급전부에 의해 각각 급전되는 복수 개의 유전체 공진기 안테나; 및
상기 기판의 일면에서 상기 복수 개의 유전체 공진기 안테나들 사이에 마련되고, 상기 기판을 따라 배열되며 상기 접지면을 통해 형성되는 하나 이상의 단위 격리 구조물을 포함하는, MIMO 안테나.
Board;
A ground plane provided on one surface of the substrate;
A plurality of power feeding units spaced apart from each other on the other surface of the substrate;
A plurality of dielectric resonator antennas respectively fed by the plurality of power feeding units on one surface of the substrate; And
A MIMO antenna comprising at least one unit isolation structure provided between the plurality of dielectric resonator antennas on one surface of the substrate, arranged along the substrate, and formed through the ground plane.
A wireless communication device comprising the MIMO antenna according to any one of claims 11 to 19.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190138082A KR102196518B1 (en) | 2019-10-31 | 2019-10-31 | Dielectric resonator antenna, mimo antenna, and wireless communication device with the same |
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