KR102335213B1 - Antenna structure with dual polarization characteristics - Google Patents

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KR102335213B1
KR102335213B1 KR1020210102754A KR20210102754A KR102335213B1 KR 102335213 B1 KR102335213 B1 KR 102335213B1 KR 1020210102754 A KR1020210102754 A KR 1020210102754A KR 20210102754 A KR20210102754 A KR 20210102754A KR 102335213 B1 KR102335213 B1 KR 102335213B1
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coupling
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유종인
서덕진
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한국전자기술연구원
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Abstract

Disclosed is an antenna structure having dual polarization characteristics, which comprises: a first feed line electrically connected to a first input port disposed on a lower surface of a substrate, and extending vertically from an upper surface of the substrate; (1-1)^th and (1-2)^th coupling feed lines disposed on a first line with the first feed line interposed therebetween, extending in parallel with the first feed line at a predetermined interval, and electromagnetically coupled to the first feed line; a second feed line electrically connected to a second input port disposed on the upper surface, and extending vertically from the upper surface; (2-1)^th and (2-2)^th coupling feed lines disposed on a second line orthogonal to the first line with the second feed line interposed therebetween, extending in parallel with the second feed line at a predetermined interval, and electromagnetically coupled to the second feed line; and (1-1)^th and (1-2)^th radiators and (2-1)^th and (2-2)^th radiators, wherein the (1-1)^th and (1-2)^th radiators are respectively connected to upper ends of the (1-1)^th and (1-2)^th coupling feed lines to be disposed on the first line, and the (2-1)^th and (2-2)^th radiators are respectively connected to upper ends of the (2-1)^th and (2-2)^th coupling feed lines to be disposed on the second line. Therefore, separation between ports can be improved.

Description

이중 편파 특성을 갖는 안테나 구조체{ANTENNA STRUCTURE WITH DUAL POLARIZATION CHARACTERISTICS}Antenna structure with dual polarization characteristics {ANTENNA STRUCTURE WITH DUAL POLARIZATION CHARACTERISTICS}

본 발명은 이중 편파 특성을 갖는 안테나 구조체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 전자기적 커플링 급전 방식(electromagnetic coupling feeding)에 기반한 ME(Magneto-Electric) 다이폴(dipole) 이중 편파 안테나 구조체에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna structure having a double polarization characteristic, and more particularly, to an ME (Magneto-Electric) dipole double polarization antenna structure based on electromagnetic coupling feeding.

송수신 안테나는 서로 편파 방향을 맞추는 것이 중요하다. 편파 방향(polarization orientation)이 틀어지면 송수신 성능이 떨어진다. 통신 채널의 분리를 위해 다른 종류의 편파를 사용하는 경우 해당하는 편파에 알맞게 설계된 2개 이상의 분리된 안테나가 필요하다. It is important that the transmit/receive antennas align their polarization directions with each other. If the polarization orientation is wrong, the transmission/reception performance deteriorates. When different types of polarization are used for separation of communication channels, two or more separate antennas designed for the corresponding polarization are required.

다른 편파를 가진 안테나를 분리하여 사용할 경우, 편파의 증가와 성능을 위해 안테나 간격을 벌려주어야 하기 때문에 더 많은 안테나 설치 공간이 필요하다.When an antenna having a different polarization is used separately, more antenna installation space is required because the distance between the antennas must be widened for an increase in polarization and performance.

안테나 설치 공간을 확보하기 위해, 무선 통신에 많이 사용되는 패치(patch) 안테나에 두 개의 입력 포트를 각각 다른 방향으로 적용하여 하나의 안테나에서 수직 편파와 수평 편파를 가지도록 설계하는 방법이 있다. In order to secure an antenna installation space, there is a method of applying two input ports in different directions to a patch antenna, which is often used for wireless communication, to design one antenna to have vertical polarization and horizontal polarization.

패치 안테나의 특성 상, 복수의 패치 안테나를 배열하여, 안테나의 이득과 지향성을 높이는 것이 필수적이다. 하지만 이러한 패치 안테나의 배열 과정에서 격리도(S(2,1))의 특성이 안 좋아지는 문제점이 발생한다. 이는 patch 안테나의 배열을 늘릴수록 두 개의 입력 포트의 분리도가 안 좋아짐을 의미하고 두 개의 다른 편파를 만들어내는데 문제가 발생함을 의미한다.Due to the characteristics of the patch antenna, it is essential to increase the gain and directivity of the antenna by arranging a plurality of patch antennas. However, in the process of arranging the patch antenna, there is a problem in that the characteristic of the isolation degree (S(2,1)) is not good. This means that as the array of patch antennas increases, the separation between the two input ports gets worse, and there is a problem in generating two different polarizations.

도 1은 종래의 patch 안테나를 이용한 8x4배열의 이중 편파 안테나를 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for explaining a dual polarization antenna of an 8x4 array using a conventional patch antenna.

도 1을 참조하면, PCB 상단의 신호선은 마이크로 스트립 라인으로 설계된다. PCB 상단의 신호선과 안테나 패턴은 비아(via)에 의해 연결된다.Referring to FIG. 1 , the signal line at the top of the PCB is designed as a micro strip line. The signal line and the antenna pattern on the top of the PCB are connected by a via.

안테나 패턴과 PCB의 신호선을 연결시켜주는 비아(via)는 LTCC (Low Temperature Cofired Ceramic) 공정을 통해 구현되고, 비아(via)와 안테나 패턴은 실버 페이스트(silver paste)에 의해 형성된다.The via that connects the antenna pattern and the signal line of the PCB is implemented through the LTCC (Low Temperature Cofired Ceramic) process, and the via and the antenna pattern are formed by silver paste.

도 2는 도 1에 도시한 이중 편파 안테나의 특성을 측정한 그래프이다.FIG. 2 is a graph in which characteristics of the dual polarization antenna shown in FIG. 1 are measured.

도 2를 참조하면, 그래프의 가로축은 주파수이고, 세로축은 S 파라미터(S(2,1))을 dB로 나타낸 것이다. Referring to FIG. 2 , the horizontal axis of the graph represents the frequency, and the vertical axis represents the S parameter (S(2,1)) in dB.

그래프에서 볼 수 있듯이, 9.6GHz에서 S(2,1)이 -7.199dB로 포트1과 포트 2사이의 간의 분리도가 좋지 않음을 볼 수 있다. 즉, 종래의 patch 안테나를 갖는 이중 편파 안테나는 서로 다른 편파를 만들어 내는데 좋지 않은 영향을 주는 것으로 볼 수 있다. 이처럼 포트1과 포트 2사이의 간의 분리도가 좋지 않은 이유는 포트1과 포트 2가 하나의 안테나 패치에 공통으로 연결되어 있는 구조에 기인한 것으로 볼 수 있다.As can be seen from the graph, at 9.6GHz, S(2,1) is -7.199dB, indicating that the separation between port 1 and port 2 is not good. That is, it can be seen that the conventional dual polarization antenna having a patch antenna has a bad influence on generating different polarizations. The reason why the degree of separation between port 1 and port 2 is not good may be attributed to the structure in which port 1 and port 2 are commonly connected to one antenna patch.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 포트1과 포트2의 분리를 통해 포트들 간의 분리도의 특성을 개선하기 위해, 전자기적 커플링 급전 방식(electromagnetic coupling feeding)을 이용한 다이폴(dipole) 형태의 이중 편파 안테나를 제공하는 데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to improve the characteristics of the degree of separation between ports through the separation of port 1 and port 2, a dipole type using electromagnetic coupling feeding method to provide a dual polarization antenna of

본 발명의 전술한 목적들 및 그 이외의 목적과 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확 해진다.The above and other objects, advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become clear when referring to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 안테나 구조체는 기판의 하부면에 배치된 제1 입력 포트와 전기적으로 연결되고, 상기 기판의 상부면으로부터 수직하게 연장되는 제1 급전 선로; 상기 제1 급전 선로를 사이에 두고 제1 라인 상에 배치되고, 상기 제1 급전 선로와 일정 간격으로 평행하게 연장되어, 상기 제1 급전 선로와 전자기적으로 커플링 되는 제1-1 및 제1-2 커플링 급전 선로; 상기 상부면에 배치된 제2 입력 포트와 전기적으로 연결되고, 상기 상부면으로부터 수직하게 연장되는 제2 급전 선로; 상기 제2 급전 선로를 사이에 두고 상기 제1 라인에 직교하는 제2 라인 상에 배치되고, 상기 제2 급전 선로와 일정 간격으로 평행하게 연장되어, 상기 제2 급전 선로와 전자기적으로 커플링 되는 제2-1 및 제2-2 커플링 급전 선로; 및 상기 제1-1 및 제1-2 커플링 급전 선로의 상단부에 각각 연결되어 상기 제1 라인 상에 배치되는 제1-1 및 제1-2 방사체와, 상기 제2-1 및 제2-2 커플링 급전 선로의 상단부에 각각 연결되어 상기 제2 라인 상에 배치되는 제2-1 및 제2-2 방사체를 포함한다.The antenna structure of the present invention for achieving the above object is electrically connected to the first input port disposed on the lower surface of the substrate, the first feed line extending vertically from the upper surface of the substrate; The first 1-1 and the first are disposed on the first line with the first feed line interposed therebetween, extend in parallel to the first feed line at a predetermined interval, and are electromagnetically coupled to the first feed line. -2 coupling feed line; a second feed line electrically connected to a second input port disposed on the upper surface and extending vertically from the upper surface; It is disposed on a second line orthogonal to the first line with the second feed line interposed therebetween, and extends in parallel with the second feed line at regular intervals, and is electromagnetically coupled to the second feed line. 2-1 and 2-2 coupling feed line; and 1-1 and 1-2 radiators respectively connected to upper ends of the 1-1 and 1-2 coupling feed lines and disposed on the first line, and the 2-1 and 2-th radiators 2 and 2-1 and 2-2 radiators respectively connected to the upper end of the coupling feed line and disposed on the second line.

실시 예에서, 상기 제1 입력 포트는, 상기 기판을 상부방향으로 관통하는 제1 비아에 의해 제1 급전 선로의 하단부와 전기적으로 연결된다.In an embodiment, the first input port is electrically connected to a lower end of the first feed line by a first via penetrating the substrate in an upper direction.

실시 예에서, 상기 제2 입력 포트는, 상기 제2 입력 포트와 전기적으로 연결되고, 상기 기판을 관통하는 제2 비아; 제1 급전 선로의 하단부와 전기적으로 연결되는 제3 비아; 및 상기 기판의 하부면에 패터닝되어, 상기 제1 비아의 하단부와 상기 제2 비아의 하단부를 전기적으로 연결하는 연결 패턴을 포함하는 전송 선로에 의해 상기 제2 급전 선로와 전기적으로 연결된 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the second input port may include: a second via electrically connected to the second input port and penetrating the substrate; a third via electrically connected to a lower end of the first feed line; and a transmission line patterned on the lower surface of the substrate and including a connection pattern for electrically connecting a lower end of the first via and a lower end of the second via to be electrically connected to the second feed line .

실시 예에서, 상기 제1 급전 선로는, 상기 제1-1 커플링 급전 선로와 전자기적으로 커플링 되기 위해, 상기 제1-1 커플링 급전 선로와 상기 일정 간격을 두고, 상기 기판의 상부 방향으로 수직하게 연장되는 제4 비아; 상기 제1-2 커플링 급전 선로와 전자기적으로 커플링 되기 위해, 상기 제1-2 커플링 급전 선로와 상기 일정 간격을 두고, 상기 제4 비아의 상단부와 동일한 위치에서 하부 방향으로 수직하게 연장되는 제5 비아; 및 상기 제4 비아의 상단부와 상기 제5 비아의 상단부를 전기적으로 연결하는 연결 패턴;을 포함한다.In an embodiment, the first feed line, in order to be electromagnetically coupled to the 1-1 coupling feed line, is spaced apart from the 1-1 coupling feed line and the predetermined distance in the upper direction of the substrate a fourth via extending vertically to In order to be electromagnetically coupled to the 1-2 coupling feed line, the 1-2 coupling feed line and the predetermined distance are spaced apart, and vertically extended in the downward direction at the same position as the upper end of the fourth via a fifth via; and a connection pattern electrically connecting an upper end of the fourth via and an upper end of the fifth via.

실시 예에서, 상기 제5 비아의 길이는 상기 제4 비아의 길이보다 짧으며, 상기 제5 비아의 길이와 상기 일정 간격의 조정을 통해 안테나의 임피던스 매칭이 수행된다.In an embodiment, the length of the fifth via is shorter than the length of the fourth via, and impedance matching of the antenna is performed by adjusting the length of the fifth via and the predetermined interval.

실시 예에서, 상기 제4 비아의 하단부는, 상기 기판의 상부면에 배치된 메인 접지판에 형성된 개구부에 의해 상부로 노출되는 제1 비아의 상단부와 전기적으로 연결되고, 상기 제1 비아는, 상기 제4 비아의 하단부와 상기 기판의 하부면에 배치된 제1 입력 포트를 전기적으로 연결하도록 상기 기판을 상부 방향으로 관통한다.In an embodiment, a lower end of the fourth via is electrically connected to an upper end of the first via exposed upward by an opening formed in a main ground plate disposed on the upper surface of the substrate, and the first via includes: The substrate penetrates in an upward direction to electrically connect the lower end of the fourth via and the first input port disposed on the lower surface of the substrate.

실시 예에서, 상기 제4 비아는 상기 제1 비아의 상단면의 외곽에 위치하고, 상기 제4 비아의 하단부로부터 상기 제1 비아의 상단면으로 연장되는 연결 부재 및 상기 연결 부재와 상기 제1 비아의 상부 표면을 연결하는 비아에 의해, 상기 제1 비아의 상단부와 상기 제4 비아의 하단부가 전기적으로 연결된다.In an embodiment, the fourth via is located outside the top surface of the first via, a connection member extending from a bottom end of the fourth via to the top surface of the first via, and a connection member between the connection member and the first via An upper end of the first via and a lower end of the fourth via are electrically connected by a via connecting the upper surface.

실시 예에서, 상기 제1-1 커플링 급전 선로는 적어도 3개의 비아들을 포함하고, 상기 제4 비아는, 상기 적어도 3개의 비아들과 전자기적으로 커플링되는 적어도 2개의 비아들을 포함하고, 상기 제1-2 커플링 급전 선로는 적어도 3개의 비아들을 포함하고, 상기 제5 비아는, 상기 적어도 3개의 비아들과 전자기적으로 커플링되는 적어도 2개의 비아들을 포함한다.In an embodiment, the 1-1 coupling feed line includes at least three vias, and the fourth via includes at least two vias electromagnetically coupled to the at least three vias, and The 1-2 coupling feed line includes at least three vias, and the fifth via includes at least two vias that are electromagnetically coupled to the at least three vias.

실시 예에서, 상기 제2 급전 선로는, 상기 제2-1 커플링 급전 선로와 전자기적으로 커플링 되기 위해, 상기 제2-1 커플링 급전 선로와 상기 일정 간격을 두고, 상기 기판의 상부 방향으로 수직하게 연장되는 제6 비아; 상기 제2-2 커플링 급전 선로와 전자기적으로 커플링 되기 위해, 상기 제2-2 커플링 급전 선로와 상기 일정 간격을 두고, 상기 제6 비아의 상단부와 동일한 위치에서 하부 방향으로 수직하게 연장되는 제7 비아; 및 상기 제6 비아의 상단부와 상기 제7 비아의 상단부를 전기적으로 연결하는 연결 패턴을 포함한다.In an embodiment, the second feed line, in order to be electromagnetically coupled to the 2-1 coupling feed line, is spaced apart from the 2-1 coupling feed line and the predetermined distance in the upper direction of the substrate a sixth via extending vertically to In order to be electromagnetically coupled to the 2-2 coupling feed line, the 2-2 coupling feed line and the predetermined distance are spaced apart and vertically extended in the downward direction at the same position as the upper end of the sixth via 7th via being; and a connection pattern electrically connecting an upper end of the sixth via and an upper end of the seventh via.

실시 예에서, 상기 제7 비아의 길이는 상기 제6 비아의 길이보다 짧으며, 상기 제7 비아의 길이와 상기 일정 간격의 조정을 통해 안테나의 임피던스 매칭이 수행된다.In an embodiment, the length of the seventh via is shorter than the length of the sixth via, and impedance matching of the antenna is performed by adjusting the length of the seventh via and the predetermined interval.

실시 예에서, 상기 제6 비아의 하단부는, 상기 기판의 상부면에 배치된 메인 접지판에 형성된 개구부에 의해 상부로 노출되는 제3 비아의 상단부와 전기적으로 연결되고, 상기 제3 비아는, 상기 기판을 상부 방향으로 관통하는 비아로서, 상기 기판의 상부면에 배치된 제2 입력 포트와 전기적으로 연결된 비아이다.In an embodiment, the lower end of the sixth via is electrically connected to the upper end of the third via exposed upward through an opening formed in the main ground plate disposed on the upper surface of the substrate, and the third via includes: A via penetrating through the substrate in the upper direction and electrically connected to the second input port disposed on the upper surface of the substrate.

실시 예에서, 상기 제6 비아의 하단부는 상기 제3 비아의 상부 표면의 밖에 위치하고, 상기 제6 비아의 하단부로부터 상기 제3 비아의 상부 표면으로 연장되는 연결 부재 및 상기 연결 부재와 상기 제3 비아의 상부 표면을 연결하는 비아에 의해, 상기 제3 비아의 상부 표면과 상기 제3 비아의 상부 표면의 밖에 위치한 상기 제6 비아의 하단부가 전기적으로 연결된다.In an embodiment, a lower end of the sixth via is positioned outside an upper surface of the third via, and a connecting member extending from a lower end of the sixth via to an upper surface of the third via, and the connecting member and the third via The upper surface of the third via and the lower end of the sixth via positioned outside the upper surface of the third via are electrically connected by a via connecting the upper surface of the .

실시 예에서, 상기 기판의 상부면에 배치된 접지판을 더 포함하고, 상기 제1-1 및 제1-2 커플링 급전 선로와 상기 제2-1 및 제2-2 커플링 급전 선로의 하단부는 상기 접지판에 연결된다.In the embodiment, further comprising a ground plate disposed on the upper surface of the substrate, the lower end of the 1-1 and 1-2 coupling feed line and the 2-1 and 2-2 coupling feed line is connected to the ground plate.

실시 예에서, 상기 접지판은, 상기 기판의 상부면에 배치된 메인 접지판; 및 상기 메인 접지판의 상부에 배치되고, 비아를 통해 상기 메인 접지판과 전기적으로 연결되고, 상기 제1-1 및 제1-2 커플링 급전 선로와 상기 제2-1 및 제2-2 커플링 급전 선로의 하단부와 각각 전기적으로 연결되는 서브 접지판들을 포함한다.In an embodiment, the ground plate may include a main ground plate disposed on an upper surface of the substrate; and disposed on the main grounding plate, electrically connected to the main grounding plate through a via, and the 1-1 and 1-2 coupling feed lines and the 2-1 and 2-2 couples It includes sub ground plates electrically connected to the lower end of the ring feed line, respectively.

실시 예에서, 상기 메인 접지판은, 상기 제1 입력 포트와 연결된 제1 비아의 상단면을 상부로 노출시키는 제1 개구부와 상기 제2 입력 포트와 연결된 제3 비아의 상단면을 상부로 노출시키는 제2 개구부를 가지며, 상기 제1-1 및 제2-2 커플링 급전 선로의 하단부와 전기적으로 각각 연결된 서브 접지판들은 상기 제1 개구부의 일부를 커버하고, 상기 제2-1 및 제1-2 커플링 급전 선로의 하단부와 전기적으로 각각 연결된 서브 접지판들은 상기 제2 개구부의 일부를 커버한다.In an embodiment, the main ground plate may include a first opening for exposing a top surface of the first via connected to the first input port to an upper side and a top surface for exposing an upper surface of a third via connected to the second input port to an upper side Sub-ground plates having a second opening and electrically connected to the lower ends of the 1-1 and 2-2 coupling feed lines, respectively, cover a part of the first opening, and the 2-1 and 1- 2 Sub-ground plates electrically connected to the lower end of the coupling feed line respectively cover a portion of the second opening.

본 발명에 따르면, 하나의 안테나로 두 개의 편파의 특성을 가지도록 설계하여 단일 편파 안테나를 사용하는 것 보다 공간적 자원의 효율성을 높일 수 있고, 기존 사각형의 patch 안테나와 달리 각 안테나에 신호선이 서로 분리되어 안테나에 입력되는 것을 통해 분리도를 개선할 수 있다.According to the present invention, one antenna is designed to have two polarization characteristics, and spatial resource efficiency can be increased compared to using a single polarized antenna, and signal lines are separated from each other unlike the conventional rectangular patch antenna. It is possible to improve the degree of separation through the input to the antenna.

도 1은 종래의 patch 안테나를 이용한 8x4배열의 이중 편파 안테나를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시한 이중 편파 안테나에서 포트1과 포트 2사이의 분리도 특성을 시뮬레이션한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이중 편파 특성을 갖는 안테나 장치를 위에서 바라본 평면도이다.
도 4는 도 3에서 임의로 선택된 하나의 안테나 구조체를 위에서 바라본 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 안테나 구조체를 아래에서 바라본 사시도이다.
도 6은 도 4에 도시된 상부 기판을 투명하게 처리했을 때 나타나는 안테나 구조체의 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 하부 기판을 투명하게 처리했을 때 나타나는 안테나 구조체의 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시한 안테나 구조체를 아래에서 바라본 사시도이다.
도 9는 도 7 및 8에 도시한 메인 접지판을 투명하게 처리했을 때 드러나는 안테나 구조체를 나타낸 사시도이다.
도 10은 도 9에서 제2 급전 선로, 제2 급전 선로와 전자기적으로 커플링 되는 제2-1 및 2-2 커플링 급전 선로 및 제2-1 및 2-2 커플링 급전 선로의 상단부에 연결된 제2-1 및 제2-2 방사체를 제거한 상태에서 나타나는 안테나 구조체의 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시된 제1-1 및 제1-2 방사체와 제1-1 및 1-2 커플링 급전 선로를 제거한 상태에서 나타나는 제1 급전 선로를 설명하기 위한 안테나 구조체의 사시도이다.
도 12는 도 10에 도시된 화살표 방향에서 바라본 안테나 구조체의 측면도이다.
도 13은 도 9에서 제1 급전 선로, 제1 급전 선로와 전자기적으로 커플링 되는 제1-1 및 제1-2 커플링 급전 선로 및 제1-1 및 제1-2 커플링 급전 선로의 상단부에 연결된 제1-1 및 제1-2 방사체를 제거한 상태에서 나타나는 안테나 구조체의 사시도이다.
도 14는 도 13에 도시된 제2-1 및 제2-2 방사체와 제2-1 및 제2-2 커플링 급전 선로를 제거한 상태에서 나타나는 제2 급전 선로를 설명하기 위한 안테나 구조체의 사시도이다.
도 15는 도 13에 도시된 화살표 방향에서 바라본 안테나 구조체의 측면도이다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 이중 편파 안테나에서 제1 입력 포트와 제2 입력 포트 사이의 분리도 특성을 시뮬레이션한 그래프이다.1 is a diagram for explaining a dual polarization antenna of an 8x4 array using a conventional patch antenna.
FIG. 2 is a graph simulating the separation characteristics between port 1 and port 2 in the dual polarization antenna shown in FIG. 1 .
3 is a plan view of an antenna device having a double polarization characteristic according to an embodiment of the present invention as viewed from above.
4 is a perspective view of one antenna structure arbitrarily selected in FIG. 3 as viewed from above.
5 is a perspective view of the antenna structure shown in FIG. 4 as viewed from below.
6 is a perspective view of an antenna structure that appears when the upper substrate shown in FIG. 4 is transparently processed.
7 is a perspective view of an antenna structure that appears when the lower substrate shown in FIG. 6 is transparently processed.
8 is a perspective view of the antenna structure shown in FIG. 7 as viewed from below.
9 is a perspective view showing an antenna structure exposed when the main ground plate shown in FIGS. 7 and 8 is transparently processed.
10 is a second feed line in FIG. 9, at the upper ends of the 2-1 and 2-2 coupling feed lines and 2-1 and 2-2 coupling feed lines that are electromagnetically coupled to the second feed line; It is a perspective view of the antenna structure shown in a state in which the connected 2-1 and 2-2 radiators are removed.
11 is a perspective view of an antenna structure for explaining a first feed line appearing in a state in which the 1-1 and 1-2 radiators and the 1-1 and 1-2 coupling feed lines shown in FIG. 10 are removed.
12 is a side view of the antenna structure viewed from the arrow direction shown in FIG. 10 .
13 is a first feed line, a first feed line in FIG. 9 and 1-1 and 1-2 coupling feed lines and 1-1 and 1-2 coupling feed lines that are electromagnetically coupled to the first feed line; It is a perspective view of the antenna structure appearing in a state in which the 1-1 and 1-2 radiators connected to the upper end are removed.
FIG. 14 is a perspective view of an antenna structure for explaining a second feed line appearing in a state in which the 2-1 and 2-2 radiators and the 2-1 and 2-2 coupling feed lines shown in FIG. 13 are removed; FIG. .
15 is a side view of the antenna structure viewed in the direction of the arrow shown in FIG. 13 .
16 is a graph illustrating a simulation of separation characteristics between a first input port and a second input port in a dual polarization antenna according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 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.Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

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. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이중 편파 특성을 갖는 안테나 장치를 위에서 바라본 평면도이다.3 is a plan view of an antenna device having a double polarization characteristic according to an embodiment of the present invention as viewed from above.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 이중 편파 특성을 갖는 안테나 장치는 하부 기판(200)과 하부 기판(200) 상에 매트릭스 형태로 배열되는 다수의 안테나 구조체들을 포함한다.Referring to FIG. 3 , an antenna device having dual polarization characteristics according to an embodiment of the present invention includes a lower substrate 200 and a plurality of antenna structures arranged in a matrix form on the lower substrate 200 .

실시 예에서, 8×4의 안테나 구조체들이 하부 기판(200) 상에 배열되고, 제2 입력 포트(Port 2)와 제2 입력 포트(Port 2)로부터 분기되는 전송 선로들과 전기적으로 연결된다. In an embodiment, 8×4 antenna structures are arranged on the lower substrate 200 and are electrically connected to the second input port (Port 2) and the transmission lines branched from the second input port (Port 2).

한편, 도 3에서는 제1 입력 포트(Port 1)와 제1 입력 포트로부터 분기되는 전송 선로들을 도시하지 않았는데, 이는 제1 입력 포트(Port 1)와 제1 입력 포트로부터 분기되는 전송 선로들이 하부 기판(200)의 하부면 상에 패터닝되어 있기 때문이다.Meanwhile, in FIG. 3 , the first input port (Port 1) and the transmission lines branching from the first input port are not shown, which means that the first input port (Port 1) and the transmission lines branching from the first input port are the lower substrate This is because it is patterned on the lower surface of (200).

도 4는 도 3에서 임의로 선택된 하나의 안테나 구조체를 위에서 바라본 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 안테나 구조체를 아래에서 바라본 사시도이다.4 is a perspective view of one antenna structure arbitrarily selected in FIG. 3 as viewed from above, and FIG. 5 is a perspective view of the antenna structure shown in FIG. 4 as viewed from below.

도 4및 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 구조체는 크게 하부 기판(100)과 하부 기판(100) 위에 배치된 상부 기판(200)을 포함한다.4 and 5 , the antenna structure according to an embodiment of the present invention largely includes a lower substrate 100 and an upper substrate 200 disposed on the lower substrate 100 .

하부 기판(200)은 다수의 층들이 적층된 다층 PCB 기판으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 하부 기판(200)은 하부 PCB(110), 상부 PCB(130) 및 하부 PCB(110)와 상부 PCB(130)을 결합시키는 프리프레그(prepreg)층(130)을 포함한다. The lower substrate 200 may be formed of a multilayer PCB substrate in which a plurality of layers are stacked. For example, the lower substrate 200 includes a lower PCB 110 , an upper PCB 130 , and a prepreg layer 130 coupling the lower PCB 110 and the upper PCB 130 .

하부 PCB 기판(110)은 제1 유전체층(111)과 제1 유전체층(111)의 상부 전면에 걸쳐 적층된 제1 그라운드층(112)을 포함하며, 상부 PCB(130)은 제2 그라운드층(131)과 제2 그라운드층(131)의 상부 전면에 걸쳐 적층된 제2 유전체층(132)을 포함한다. 제1 및 제2 유전체층(111, 132)은 동일한 유전체로 이루어지며, 예를 들면, TLY-5A일 수 있다.The lower PCB substrate 110 includes a first dielectric layer 111 and a first ground layer 112 stacked over the upper entire surface of the first dielectric layer 111 , and the upper PCB 130 includes a second ground layer 131 . ) and a second dielectric layer 132 stacked over the entire upper surface of the second ground layer 131 . The first and second dielectric layers 111 and 132 are made of the same dielectric material, and may be, for example, TLY-5A.

제1 및 제2 그라운드층(112, 131)은 그라운드(ground) 역할을 하며, 제1 및 제2 그라운드층(112, 131)은 제2 비아(V2) 및 도 4에서 도시하지 않은 다름 비아들(V1, V3)를 통해 전기적으로 연결된다. The first and second ground layers 112 and 131 serve as a ground, and the first and second ground layers 112 and 131 include a second via V2 and other vias not shown in FIG. 4 . It is electrically connected through (V1, V3).

프리프레그층(130)은 하부 PCB(110)과 상부 PCB(130)을 접착시키기 위한 접착제로 역할을 하면, 이처럼 2개의 PCB들(110, 130)이 접착된 하부 기판(200)을 사용하는 이유는 안테나를 배열했을 때 하부 기판(100)의 내구성을 보완하기 위함이다.If the prepreg layer 130 serves as an adhesive for bonding the lower PCB 110 and the upper PCB 130 , the reason for using the lower substrate 200 to which the two PCBs 110 and 130 are adhered is used. is to supplement the durability of the lower substrate 100 when the antenna is arranged.

상부 기판(200)에는 하부 기판(100)에 임베딩된 전송 선로들과 전기적으로 연결되는 후술하는 안테나 구조체를 형성하는 구성들이 임베딩되며, 예를 들면, LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic) 기판일 수 있다.Components forming an antenna structure to be described later that are electrically connected to the transmission lines embedded in the lower substrate 100 are embedded in the upper substrate 200, for example, a low temperature co-fired ceramic (LTCC) substrate. have.

하부 기판(100)의 상부면에는 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 입력 포트(202)가 패터닝(배치) 되고, 하부 기판(100)의 하부면에는 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 입력 포트(101)가 패터닝(배치) 된다. 또한 하부 기판(100)의 하부면에는 연결 패턴(203)이 더 패터닝(배치)된다.As shown in FIG. 4 , the second input port 202 is patterned (disposed) on the upper surface of the lower substrate 100 , and on the lower surface of the lower substrate 100 , as shown in FIG. 5 , the first The input port 101 is patterned (disposed). In addition, a connection pattern 203 is further patterned (disposed) on the lower surface of the lower substrate 100 .

제1 입력 포트(101)는 도 3에 도시된 복수의 안테나 구조체들이 공통으로 연결된 공통 입력 포트(Port1) 또는 공통 입력 포트(Port1)로부터 분기된 임의의 입력 포트 또는 전송 선로의 일부 패턴일 수 있다.The first input port 101 may be a common input port (Port1) to which a plurality of antenna structures shown in FIG. 3 are connected in common or an arbitrary input port branched from the common input port (Port1) or a partial pattern of a transmission line. .

제2 입력 포트(102) 역시 도 3에 도시된 복수의 안테나 구조체들이 공통으로 연결된 공통 입력 포트(Port2) 또는 공통 입력 포트(Port2)로부터 분기된 입력 포트 또는 전송 선로의 일부 패턴일 수 있다.The second input port 102 may also be a common input port (Port2) to which a plurality of antenna structures shown in FIG. 3 are commonly connected or an input port branched from the common input port (Port2) or a partial pattern of a transmission line.

하부 기판(100)에는 하부 기판(100)의 하부면에 배치된 제1 입력 포트(101)와 상부 기판(100)에 임베딩된 후술하는 제1 급전 선로를 전기적으로 연결하는 전송 선로가 임베딩된다.A transmission line electrically connecting a first input port 101 disposed on the lower surface of the lower substrate 100 and a first feed line embedded in the upper substrate 100 to be described later is embedded in the lower substrate 100 .

또한, 하부 기판(100)에는 하부 기판(100)의 상부면에 배치된 제2 입력 포트(102)와 상부 기판(100)에 임베딩된 후술하는 제2 급전 선로를 전기적으로 연결하는 전송 선로가 임베딩된다.In addition, the lower substrate 100 embeds a transmission line electrically connecting the second input port 102 disposed on the upper surface of the lower substrate 100 and a second feed line to be described later embedded in the upper substrate 100 . do.

상부 기판(200)의 상부면에는 네잎 클로버 형태로 배치된 4개의 방사체들(R1-1, R1-2, R2-1 및 R2-2)이 패터닝된다. 구체적으로, 제1-1 방사체(R1-1)와 제1-2 방사체(R1-2)는 제1 라인(41) 상에 배치되고, 제2-1 방사체(R2-1)와 제2-2 방사체(R2-2)는 제1 라인(41)에 직교하는 제2 라인(42) 상에 배치된다.Four radiators R1-1, R1-2, R2-1, and R2-2 arranged in the form of a four-leaf clover are patterned on the upper surface of the upper substrate 200 . Specifically, the 1-1 radiator R1-1 and the 1-2 radiator R1-2 are disposed on the first line 41, and the 2-1 radiator R2-1 and the 2-th radiator R2-1 are disposed on the first line 41. The second radiator R2 - 2 is disposed on the second line 42 orthogonal to the first line 41 .

제1 라인(41) 상에 배치된 제1-1 방사체(R1-1)와 제1-2 방사체(R1-2)는 후술하는 제1 급전 선로로부터 전자기적 커플링 방식으로 급전되는 제1 급전 신호를 +45°편파로 복사하고, 제2 라인(42) 상에 배치된 제2-1 방사체(R2-1)와 제2-2 방사체(R2-2)는 후술하는 제2 급전 선로로부터 전자기적 커플링 방식으로 급전되는 제2 급전 신호를 -45°편파로 복사하여, 결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 구조체는 +45°와 -45°방향으로 복사 패턴을 형성하여 이중 편파(Dual-polarized) 특성을 갖게 된다.The 1-1 radiator R1-1 and the 1-2 radiator R1-2 disposed on the first line 41 are first fed by electromagnetic coupling from a first feeding line to be described later. The signal is radiated with a +45° polarization, and the 2-1 th radiator R2-1 and the 2-2 th radiator R2-2 disposed on the second line 42 receive electrons from a second feed line to be described later. By radiating the second feed signal fed by the miracle coupling method with -45 ° polarization, as a result, the antenna structure according to an embodiment of the present invention forms a radiation pattern in +45 ° and -45 ° directions to form a double polarization ( Dual-polarized).

이하, 도 6 내지 8을 참조하여, 하부 기판(100)에 임베딩된 전송 선로들에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, transmission lines embedded in the lower substrate 100 will be described in detail with reference to FIGS. 6 to 8 .

도 6은 도 4에 도시된 상부 기판을 투명하게 처리했을 때 나타나는 안테나 구조체의 사시도이고, 도 7은 도 6에 도시된 하부 기판을 투명하게 처리했을 때 나타나는 안테나 구조체의 사시도이고, 도 8은 도 7에 도시한 안테나 구조체를 아래에서 바라본 사시도이다.6 is a perspective view of an antenna structure that appears when the upper substrate shown in FIG. 4 is treated transparently, FIG. 7 is a perspective view of the antenna structure that appears when the lower substrate shown in FIG. 6 is treated transparently, and FIG. 7 is a perspective view of the antenna structure as viewed from below.

먼저, 도 6에 도시된 바와 같이, 상부 기판(200)을 투명하게 처리하면, 메인 접지판(210)이 나타난다. 메인 접지판(210)은 하부 기판(100)과 상부 기판(100) 사이에 배치되는 구성으로 후술하는 커플링 급전 선로들에 의해 방사체들(R1-1, R1-2, R2-1 및 R2-2)과 전기적으로 연결된다. 여기서, 메인 접지판(210은 상부 기판(200)에 포함되는 층일 수 있다.First, as shown in FIG. 6 , when the upper substrate 200 is transparently processed, the main ground plate 210 appears. The main ground plate 210 is configured to be disposed between the lower substrate 100 and the upper substrate 100, and the radiators R1-1, R1-2, R2-1 and R2- are provided by coupling feed lines to be described later. 2) is electrically connected to Here, the main ground plate 210 may be a layer included in the upper substrate 200 .

도 7 및 8을 참조하면, 메인 접지판(210)은, 사각 형상의 제1 개구부(211)와 제2 개구부(212)를 가지며, 이들은, 후술하는 급전 선로들과 커플링 급전 선로들의 위치를 고려하여, 대각선 방향으로 배치된다.7 and 8 , the main grounding plate 210 has a first opening 211 and a second opening 212 having a rectangular shape, and these are the positions of feed lines and coupling feed lines to be described later. Considering that, it is arranged in a diagonal direction.

제1 개구부(211)는 하부 기판(100)을 관통하는 제1 비아(V1)의 상단면을 상부로 노출시키고, 제2 개구부(212)는 하부 기판(100)을 관통하는 제3 비아(V3)의 상단면을 상부로 노출시킨다.The first opening 211 exposes the upper surface of the first via V1 penetrating the lower substrate 100 , and the second opening 212 exposes the third via V3 penetrating the lower substrate 100 . ) is exposed to the top.

제1 비아(V1)의 하단부는 하부 기판(100)의 하부면에 배치된 제1 입력 포트(101)와 전기적으로 연결되고, 제1 개구부(211)에 의해 상부로 노출되는 제1 비아(V1)의 상단부는 상부 기판(200)에 임베딩된 제1 급전 선로의 하단부와 전기적으로 연결된다.The lower end of the first via V1 is electrically connected to the first input port 101 disposed on the lower surface of the lower substrate 100 , and the first via V1 exposed upward through the first opening 211 . ), the upper end is electrically connected to the lower end of the first feed line embedded in the upper substrate 200 .

제3 비아(V3)의 하단부는 하부 기판(100)의 하부면에 배치된 연결 패턴(103)의 일단부와 연결되고, 연결 패턴(103)의 타단부는 하부 기판(100)을 관통하는 제2 비아(V2)의 하단부와 연결된다. 그리고, 제2 비아(V2)의 상단부는 하부 기판(100)의 상부면에 배치된 제2 입력 포트(102)와 전기적으로 연결된다.A lower end of the third via V3 is connected to one end of the connection pattern 103 disposed on the lower surface of the lower substrate 100 , and the other end of the connection pattern 103 is a first end penetrating the lower substrate 100 . 2 It is connected to the lower end of the via (V2). In addition, an upper end of the second via V2 is electrically connected to the second input port 102 disposed on the upper surface of the lower substrate 100 .

그리고, 제2 개구부(212)에 의해 상부 방향으로 노출되는 제3 비아(V3)의 상단부는 상부 기판(200)에 임베딩된 제2 급전 선로의 하단부와 전기적으로 연결된다.In addition, the upper end of the third via V3 exposed in the upper direction by the second opening 212 is electrically connected to the lower end of the second feed line embedded in the upper substrate 200 .

이하, 도 6 내지 8에서 설명한 하부 기판(100)에 임베딩된 전송 선로들과 연결되는 상부 기판(200)에 임베딩 안테나 구조체에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the antenna structure embedded in the upper substrate 200 connected to the transmission lines embedded in the lower substrate 100 described with reference to FIGS. 6 to 8 will be described in detail.

도 9는 도 7 및 8에 도시한 메인 접지판을 투명하게 처리했을 때 드러나는 안테나 구조체를 나타낸 사시도이다.9 is a perspective view showing an antenna structure exposed when the main ground plate shown in FIGS. 7 and 8 is transparently processed.

도 9를 참조하면, 상부 기판(200)에 임베딩된 안테나 구조체는 제1 급전 선로(220), 제1-1 및 제1-2 커플링 급전 선로(230 및 240), 제1-1 및 제1-2 서브 접지판(232, 242), 제2 급전 선로(250), 제2-1 및 제2-2 커플링 급전 선로(260 및 270), 제2-1 및 제2-2 서브 접지판(262, 272) 및 제1-1 및 제1-2 방사체(R1-1 및 R1-2)와 제2-1 및 제2-2 방사체(R2-1 및 R2-2)를 포함한다.Referring to FIG. 9 , the antenna structure embedded in the upper substrate 200 includes a first feed line 220 , 1-1 and 1-2 coupling feed lines 230 and 240 , and 1-1 and second feed lines. 1-2 sub ground plates 232 and 242, second feed line 250, 2-1 and 2-2 coupling feed lines 260 and 270, 2-1 and 2-2 sub ground It includes plates 262 and 272 and 1-1 and 1-2 radiators R1-1 and R1-2 and 2-1 and 2-2 radiators R2-1 and R2-2.

제1 급전 선로(220)는 하부 기판(100)을 관통하는 제1 비아(V1)를 통해 하부 기판(100)의 하부면에 배치된 제1 입력 포트와 전기적으로 연결된다.The first feed line 220 is electrically connected to a first input port disposed on the lower surface of the lower substrate 100 through a first via V1 passing through the lower substrate 100 .

제1-1 및 제1-2 커플링 급전 선로(230, 240)는 제1 급전 선로(220)를 사이에 두고 제1 라인(도 4의 41) 상에 배치되고, 상기 제1 급전 선로와 일정 간격으로 평행하게 연장되어, 상기 제1 급전 선로(220)와 전자기적으로 커플링 된다.The 1-1 and 1-2 coupling feed lines 230 and 240 are disposed on the first line (41 of FIG. 4) with the first feed line 220 interposed therebetween, and the first feed line and It extends in parallel at regular intervals and is electromagnetically coupled to the first feed line 220 .

제1-1 및 제1-2 서브 접지판(232, 242)은 하부에 배치된 메인 접지판(210)과 전기적으로 연결되고, 상기 제1-1 및 제1-2 커플링 급전 선로(232, 242)의 하단부와 전기적으로 각각 연결된다.The 1-1 and 1-2 sub ground plates 232 and 242 are electrically connected to the main ground plate 210 disposed below, and the 1-1 and 1-2 coupling feed lines 232 , 242) are electrically connected to the lower end of each.

제2 급전 선로(250)는 하부 기판(100)을 관통하는 제2 및 제3 비아(V2 및 V3)와 연결 패턴(103)을 포함하는 전송 선로에 의해 하부 기판(100)의 상부면에 배치된 제2 입력 포트와 전기적으로 연결된다.The second feed line 250 is disposed on the upper surface of the lower substrate 100 by a transmission line including the second and third vias V2 and V3 passing through the lower substrate 100 and the connection pattern 103 . is electrically connected to the second input port.

제2-1 및 제2-2 커플링 급전 선로(260 및 270)은 제2 급전 선로(250)를 사이에 두고 상기 제1 라인(도 4의 41)에 직교하는 제2 라인(도 4의 42) 상에 배치되고, 상기 제2 급전 선로(250)와 일정 간격으로 평행하게 연장되어, 상기 제2 급전 선로와 전자기적으로 커플링 된다.The 2-1 and 2-2 coupling feed lines 260 and 270 are a second line (in FIG. 4) orthogonal to the first line (41 in FIG. 4) with the second feed line 250 interposed therebetween. 42), and extends in parallel to the second feed line 250 at regular intervals, and is electromagnetically coupled to the second feed line.

제2-1 및 제2-2 서브 접지판(262, 272)은 하부에 배치된 메인 접지판(210)과 전기적으로 연결되고, 상기 제2-1 및 제2-2 커플링 급전 선로(232, 242)의 하단부와 전기적으로 각각 연결된다.The 2-1 and 2-2 sub ground plates 262 and 272 are electrically connected to the main ground plate 210 disposed below, and the 2-1 and 2-2 coupling feed lines 232 , 242) are electrically connected to the lower end of each.

제1-1 및 제1-2 방사체(R1-1 및 R1-2)는 상기 제1-1 및 제1-2 커플링 급전 선로의 상단부에 각각 연결되고, 제2-1 및 제2-2 방사체(R2-1 및 R2-2)는 상기 제2-1 및 제2-2 커플링 급전 선로(260 및 270)의 상단부에 전기적으로 각각 연결된다.The 1-1 and 1-2 radiators R1-1 and R1-2 are respectively connected to upper ends of the 1-1 and 1-2 coupling feed lines, respectively, and the 2-1 and 2-2 The radiators R2-1 and R2-2 are electrically connected to upper ends of the 2-1 and 2-2 coupling feed lines 260 and 270, respectively.

도 9에서는 도면이 복잡해지는 것을 피하기 위해, 제1 급전 선로(220), 제1-1 및 제1-2 커플링 급전 선로(230 및 240), 제2 급전 선로(250), 제2-1 및 제2-2 커플링 급전 선로(260 및 270)를 지시하는 참조 번호를 병기하지 않고, 도 10 내지 15에서 도시하였다. In FIG. 9 , in order to avoid complicating the drawings, the first feed line 220 , the 1-1 and 1-2 coupling feed lines 230 and 240 , the second feed line 250 , and the second feed line 2-1 and reference numerals indicating the 2-2 coupling feed lines 260 and 270 are shown in FIGS. 10 to 15 .

설명의 이해를 돕기 위해, 제1 급전 선로(220), 제1-1 및 제1-2 커플링 급전 선로(230 및 240)에 대한 설명은 도 10 내지 12를 참조하여 설명하고, 제2 급전 선로(250), 제2-1 및 제2-2 커플링 급전 선로(260 및 270)에 대한 설명은 도 13 내지 15를 참조하여 설명한다.For better understanding of the description, the description of the first feed line 220 , the 1-1 and 1-2 coupling feed lines 230 and 240 will be described with reference to FIGS. 10 to 12 , and the second feed line will be described with reference to FIGS. The description of the line 250 and the 2-1 and 2-2 coupling feed lines 260 and 270 will be described with reference to FIGS. 13 to 15 .

도 10은 도 9에서 제2 급전 선로, 제2 급전 선로와 전자기적으로 커플링되는 제2-1 및 2-2 커플링 급전 선로 및 제2-1 및 2-2 커플링 급전 선로의 상단부에 연결된 제2-1 및 제2-2 방사체를 제거한 상태에서 나타나는 안테나 구조체의 사시도이고, 도 11은 도 10에 도시된 제1-1 및 제1-2 방사체와 제1-1 및 1-2 커플링 급전 선로를 제거한 상태에서 나타나는 제1 급전 선로를 설명하기 위한 안테나 구조체의 사시도이고, 도 12는 도 10에 도시된 화살표 방향에서 바라본 안테나 구조체의 측면도이다.10 is a second feed line in FIG. 9, an upper end of the 2-1 and 2-2 coupling feed lines and 2-1 and 2-2 coupling feed lines that are electromagnetically coupled to the second feed line; It is a perspective view of the antenna structure in a state in which the connected 2-1 and 2-2 radiators are removed, and FIG. 11 is the 1-1 and 1-2 radiators shown in FIG. 10 and the 1-1 and 1-2 couples. It is a perspective view of an antenna structure for explaining the first feed line appearing in a state in which the ring feed line is removed, and FIG. 12 is a side view of the antenna structure viewed in the direction of the arrow shown in FIG. 10 .

도 10 내지 12를 참조하면, 제1 급전 선로(220)는, 제1-1 커플링 급전 선로(230)와 제1-2 커플링 급전 선로(240)와 전자기적으로 커플링되어, 제1 입력 포트(101)를 통해 입력된 제1 급전 신호를 제1-1 커플링 급전 선로(230)와 제1-2 커플링 급전 선로(240)으로 전달하고, 제1-1 커플링 급전 선로(230)와 제1-2 커플링 급전 선로(240)은 제1 급전 선로(220)로부터 전달된 제1 급전 신호를 제1-1 방사체(R1-1)와 제1-2 방사체(R1-2)로 각각 전달한다. 10 to 12 , the first feed line 220 is electromagnetically coupled to the 1-1 coupling feed line 230 and the 1-2 coupling feed line 240 , and the first The first feed signal input through the input port 101 is transferred to the 1-1 coupling feed line 230 and the 1-2 coupling feed line 240, and the 1-1 coupling feed line ( 230) and the 1-2 coupling feed line 240 transmit the first feed signal transmitted from the first feed line 220 to the 1-1 radiator R1-1 and the 1-2 radiator R1-2. ) to each.

이를 위해, 제1 급전 선로(220)는 제4 비아(V4), 제5 비아(V5) 및 연결 패턴(222)을 포함한다.To this end, the first feed line 220 includes a fourth via V4 , a fifth via V5 , and a connection pattern 222 .

제4 비아(V4)는, 적어도 2개의 비아들로 이루어질 수 있으며, 제1-1 커플링 급전 선로(230)와 전자기적으로 커플링 되기 위해, 상기 제1-1 커플링 급전 선로(230)와 일정 간격(G)을 두고, 하부 기판(100)의 상부 방향으로 수직하게 연장된다.The fourth via V4 may include at least two vias, and to be electromagnetically coupled to the 1-1 coupling feed line 230 , the 1-1 coupling feed line 230 . and at a predetermined interval G, and extends vertically in the upper direction of the lower substrate 100 .

제4 비아(V4)의 하단부는 하부 기판(100)의 상부면에 배치된 메인 접지판(210)에 형성된 제1 개구부(211)에 의해 상부로 노출되는 제1 비아(V1)의 상단부와 전기적으로 연결된다. 이때, 제4 비아(V4)의 하단부와 제1 비아(V1)의 상단부는 그 사이에 개재된 원형의 동박 패턴(213)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. The lower end of the fourth via V4 is electrically connected to the upper end of the first via V1 exposed upward by the first opening 211 formed in the main ground plate 210 disposed on the upper surface of the lower substrate 100 . is connected to In this case, the lower end of the fourth via V4 and the upper end of the first via V1 may be electrically connected by a circular copper foil pattern 213 interposed therebetween.

메인 접지판(210)을 위에서 바라볼 때, 제4 비아(V4)은 상기 제1 비아(V1)의 상단부(동박 패턴(213)의 외곽에 위치한다. 이에, 상기 제4 비아(V4)의 하단부로부터 상기 제1 비아(V1)의 상단부(동박 패턴(213))로 연장되는 연결 부재(223) 및 상기 연결 부재(223)와 상기 제1 비아(V1)의 상단면(동박 패턴(213))을 연결하는 비아(224)에 의해, 상기 제1 비아(V1)의 상단부와 상기 제4 비아(V4)의 하단부가 전기적으로 연결된다.When the main ground plate 210 is viewed from above, the fourth via V4 is located at the upper end of the first via V1 (outside of the copper foil pattern 213 ). The connecting member 223 extending from the lower end to the upper end (copper foil pattern 213) of the first via V1 and the upper surface (copper foil pattern 213) of the connecting member 223 and the first via V1. ), an upper end of the first via V1 and a lower end of the fourth via V4 are electrically connected to each other.

제5 비아(V5)는, 상기 제1-2 커플링 급전 선로(240)와 전자기적으로 커플링 되기 위해, 상기 제1-2 커플링 급전 선로(240)와 상기 일정 간격을 두고, 상기 제4 비아(V4)의 상단부와 동일한 위치에서 하부 방향으로 수직하게 연장된다. 제5 비아(V5) 역시 적어도 2개의 비아들로 이루어질 수 있다.The fifth via V5 is spaced apart from the 1-2 coupling power supply line 240 at a predetermined distance to be electromagnetically coupled with the 1-2 coupling power supply line 240 , 4 It extends vertically in the downward direction at the same position as the upper end of the via V4. The fifth via V5 may also include at least two vias.

연결 패턴(222)은 제4 비아(V4)의 상단부와 제5 비아(V5)의 상단부를 전기적으로 연결한다. The connection pattern 222 electrically connects the upper end of the fourth via V4 and the upper end of the fifth via V5 .

이러한 제4 비아(V4), 제5 비아(V5) 및 연결 패턴(222)의 연결 구조에 따라, 제1 급전 선로(220)는 갈고리 또는 낚시 바늘 형태로 보일 수 있다.According to the connection structure of the fourth via V4 , the fifth via V5 , and the connection pattern 222 , the first feed line 220 may be viewed in the form of a hook or a fishing hook.

제5 비아(V5)는 제4 비아(V4)의 길이(L1)보다 짧게 연장되며, 제5 비아의 길이(L2)와 일정 간격(도 12의 G)의 조정을 통해 안테나의 임피던스 매칭이 수행된다.The fifth via V5 extends shorter than the length L1 of the fourth via V4, and impedance matching of the antenna is performed by adjusting the length L2 of the fifth via and a predetermined interval (G in FIG. 12). do.

제1-1 커플링 급전 선로(230)는 제4 비아(V4)와 전자기적으로 커플링되는 급전 선로로서, 제4 비아(V4)와의 원활한 전자기적 커플링을 위해, 제4 비아(V4)를 구성하는 비아들의 개수보다 더 많은 비아들로 구성될 수 있다. The 1-1 coupling feed line 230 is a feed line electromagnetically coupled to the fourth via V4 , and for smooth electromagnetic coupling with the fourth via V4 , the fourth via V4 . It may be composed of vias more than the number of vias constituting the .

예를 들면, 도면에 도시된 바와 같이, 제4 비아(V4)가 2개의 비아들로 구성된 경우, 제1-1 커플링 급전 선로(230)는 3개의 비아들로 구성될 수 있고, 제4 비아(V4)가 2개의 비아들은 제1-1 커플링 급전 선로(230)의 3개의 비아들 사이에 배치될 수 있다.For example, as shown in the drawing, when the fourth via V4 is composed of two vias, the 1-1 coupling feed line 230 may be composed of three vias, and the fourth via V4 is composed of two vias. The two vias V4 may be disposed between three vias of the first-first coupling feed line 230 .

제1-1 커플링 급전 선로(230)의 상단부는 제1-1 방사체(R1-1)와 전기적으로 연결되고, 그 하단부는 메인 접지판(210)에 전기적으로 연결된다. 따라서, 제1-1 방사체(R1-1)는 제1-1 커플링 급전 선로(230)에 의해 메인 접지판(210)에 연결될 수 있다.The upper end of the 1-1 coupling feed line 230 is electrically connected to the 1-1 radiator R1-1, and the lower end thereof is electrically connected to the main ground plate 210 . Accordingly, the 1-1 radiator R1-1 may be connected to the main ground plate 210 by the 1-1 coupling power supply line 230 .

한편, 제1-1 커플링 급전 선로(230)가 3개의 비아들로 이루어진 경우, 3개의 비아들 중에서 일부 비아는 메인 접지판(210)에 형성된 제1 개구부(211) 쪽으로 연장될 수 있다. Meanwhile, when the 1-1 coupling feed line 230 includes three vias, some vias among the three vias may extend toward the first opening 211 formed in the main ground plate 210 .

제1-1 커플링 급전 선로(230)의 하단부는 메인 접지판(210)의 상부에 배치되고, 제1 개구부(211)의 일부를 커버하는 제1-1 서브 접지판(232)을 통해 메인 접지판(210)에 연결된다. 제1-1 서브 접지판(232)은 비아(232a)를 통해 메인 접지판(210)에 전기적으로 연결된다.The lower end of the 1-1 coupling feed line 230 is disposed on the main grounding plate 210 and the main through the 1-1 sub-grounding plate 232 covering a part of the first opening 211 . It is connected to the ground plate 210 . The 1-1 sub ground plate 232 is electrically connected to the main ground plate 210 through a via 232a.

제1-2 커플링 급전 선로(240)는 제5 비아(V5)와 전자기적으로 커플링되는 급전 선로로서, 제1-1 커플링 급전 선로(230)와 마찬가지로, 제5 비아(V4)와의 원활한 전자기적 커플링을 위해, 제5 비아(V5)를 구성하는 비아들의 개수보다 더 많은 비아들로 구성될 수 있다.The 1-2 coupling feed line 240 is a feed line that is electromagnetically coupled to the fifth via V5 , and similarly to the 1-1 coupling feed line 230 , is connected to the fifth via V4 . For smooth electromagnetic coupling, more vias than the number of vias constituting the fifth via V5 may be formed.

제1-2 커플링 급전 선로(240)의 상단부는 제1-2 방사체(R1-2)와 전기적으로 연결되고, 그 하단부는 제1-1 커플링 급전 선로(230)와 마찬가지로, 제1-2 서브 접지판(242)을 통해 메인 접지판(210)에 전기적으로 연결된다. 제1-2 서브 접지판(242)은 비아(242a)를 통해 메인 접지판에 전기적으로 연결된다.The upper end of the 1-2-th coupling feed line 240 is electrically connected to the 1-2-th radiator R1-2, and the lower end thereof is similar to the 1-1 coupling feed line 230, the first- 2 is electrically connected to the main grounding plate 210 through the sub-grounding plate 242 . The 1-2 sub ground plate 242 is electrically connected to the main ground plate through the via 242a.

이하, 도 13 내지 15를 참조하여 제2 급전 선로(250), 제2-1 및 제2-2 커플링 급전 선로(260 및 270)에 대해 설명하기로 한다. Hereinafter, the second feed line 250 and the 2-1 and 2-2 coupling feed lines 260 and 270 will be described with reference to FIGS. 13 to 15 .

도 13은 도 9에서 제1 급전 선로, 제1 급전 선로와 전자기적으로 커플링되는 제1-1 및 제1-2 커플링 급전 선로 및 제1-1 및 제1-2 커플링 급전 선로의 상단부에 연결된 제1-1 및 제1-2 방사체를 제거한 상태에서 나타나는 안테나 구조체의 사시도이고, 도 14는 도 13에 도시된 제2-1 및 제2-2 방사체와 제2-1 및 제2-2 커플링 급전 선로를 제거한 상태에서 나타나는 제2 급전 선로를 설명하기 위한 안테나 구조체의 사시도이고, 도 15는 도 13에 도시된 화살표 방향에서 바라본 안테나 구조체의 측면도이다.13 is a first feed line, a first feed line in FIG. 9 and 1-1 and 1-2 coupling feed lines and 1-1 and 1-2 coupling feed lines electromagnetically coupled to the first feed line; It is a perspective view of the antenna structure shown in a state in which the 1-1 and 1-2 radiators connected to the upper end are removed, and FIG. 14 is the 2-1 and 2-2 radiators shown in FIG. 13 and the 2-1 and second radiators. -2 is a perspective view of an antenna structure for explaining a second feed line appearing in a state in which the coupling feed line is removed, and FIG. 15 is a side view of the antenna structure viewed in the direction of the arrow shown in FIG. 13 .

도 13 내지 15를 참조하면, 제2 급전 선로(250)는, 제2-1 커플링 급전 선로(260)와 제2-2 커플링 급전 선로(270)와 전자기적으로 커플링되어, 제2 입력 포트(102)를 통해 입력된 제2 급전 신호를 제2-1 커플링 급전 선로(260)와 제2-2 커플링 급전 선로(270)으로 전달하고, 제2-1 커플링 급전 선로(260)와 제2-2 커플링 급전 선로(270)은 제2 급전 선로(250)로부터 전달된 제2 급전 신호를 제2-1 방사체(R2-1)와 제2-2 방사체(R2-2)로 각각 전달한다.13 to 15 , the second feed line 250 is electromagnetically coupled to the 2-1 coupling feed line 260 and the 2-2 coupling feed line 270 , and the second The second feed signal input through the input port 102 is transferred to the 2-1 coupling feed line 260 and the 2-2 coupling feed line 270, and the 2-1 coupling feed line ( 260) and the 2-2 coupling feed line 270 transmit the second feed signal transmitted from the second feed line 250 to the 2-1 radiator R2-1 and the 2-2 radiator R2-2. ) to each.

이를 위해, 제2 급전 선로(250)는 제6비아(V6), 제7 비아(V7) 및 연결 패턴(252)을 포함한다.To this end, the second feed line 250 includes a sixth via V6 , a seventh via V7 , and a connection pattern 252 .

제6 비아(V6)는, 적어도 2개의 비아들로 이루어질 수 있으며, 제2-1 커플링 급전 선로(260)와 전자기적으로 커플링 되기 위해, 상기 제2-1 커플링 급전 선로(250)와 일정 간격(G)을 두고, 하부 기판(100)의 상부 방향으로 수직하게 연장된다.The sixth via V6 may include at least two vias, and to be electromagnetically coupled to the 2-1 coupling feed line 260 , the 2-1 coupling feed line 250 . and at a predetermined interval G, and extends vertically in the upper direction of the lower substrate 100 .

제6 비아(V6)의 하단부는 하부 기판(100)의 상부면에 배치된 메인 접지판(210)에 형성된 제2 개구부(212)에 의해 상부로 노출되는 제3 비아(V3)의 상단부와 전기적으로 연결된다. 이때, 제6비아(V6)의 하단부와 제3 비아(V3)의 상단부는 그 사이에 개재된 원형의 동박 패턴(215)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. The lower end of the sixth via V6 is electrically connected to the upper end of the third via V3 exposed upward by the second opening 212 formed in the main ground plate 210 disposed on the upper surface of the lower substrate 100 . is connected to In this case, the lower end of the sixth via V6 and the upper end of the third via V3 may be electrically connected by a circular copper foil pattern 215 interposed therebetween.

메인 접지판(210)을 위에서 바라볼 때, 제6 비아(V6)는 상기 제3 비아(V3)의 상단부(동박 패턴(215)의 외곽에 위치한다. 이에, 상기 제4 비아(V6)의 하단부로부터 상기 제3 비아(V3)의 상단부(동박 패턴(215))로 연장되는 연결 부재(253) 및 상기 연결 부재(253)와 상기 제3 비아(V3)의 상단면(동박 패턴(213))을 연결하는 비아(254)에 의해, 상기 제3 비아(V3)의 상단부와 상기 제6 비아(V6)의 하단부가 전기적으로 연결된다.When the main ground plate 210 is viewed from above, the sixth via V6 is located at the upper end of the third via V3 (outside of the copper foil pattern 215 ). A connecting member 253 extending from a lower end to an upper end (copper foil pattern 215) of the third via V3 and an upper end surface of the connecting member 253 and the third via V3 (copper foil pattern 213) ), the upper end of the third via V3 and the lower end of the sixth via V6 are electrically connected.

제7 비아(V7)는, 상기 제2-2 커플링 급전 선로(270)와 전자기적으로 커플링 되기 위해, 상기 제2-2 커플링 급전 선로(270)와 일정 간격(G)을 두고, 제6 비아(V6)의 상단부와 동일한 위치에서 하부 방향으로 수직하게 연장된다. 제5 비아(V5) 역시 적어도 2개의 비아들로 이루어질 수 있다.The seventh via (V7) has a predetermined interval (G) with the 2-2 coupling feed line 270 in order to be electromagnetically coupled to the 2-2 coupling feed line 270, It extends vertically in the downward direction at the same position as the upper end of the sixth via V6 . The fifth via V5 may also include at least two vias.

연결 패턴(252)은 제4 비아(V4)의 상단부와 제5 비아(V5)의 상단부를 전기적으로 연결한다. 이때, 연결 패턴(252)은 제1 급전 선로(220)를 구성하는 연결 패턴(도 10 내지 12의 222)과 직교하는데, 이 연결 패턴(222)과 접촉하지 않도록 연결 패턴(도 10 내지 12의 222)의 하부를 가로지른다.The connection pattern 252 electrically connects the upper end of the fourth via V4 and the upper end of the fifth via V5 . At this time, the connection pattern 252 is orthogonal to the connection pattern ( 222 in FIGS. 10 to 12 ) constituting the first feed line 220 , and the connection pattern (in FIGS. 10 to 12 ) so as not to contact the connection pattern 222 . 222) across the lower part.

이러한 제6 비아(V6), 제7 비아(V5) 및 연결 패턴(252)의 연결 구조에 따라, 제2 급전 선로(250) 역시 제1 급전 선로(220)와 마찬가지로 갈고리 또는 낚시 바늘 형태로 보일 수 있다.According to the connection structure of the sixth via (V6), the seventh via (V5), and the connection pattern 252 , the second feed line 250 is also formed in the form of a hook or a fishing hook like the first feed line 220 . can

제7 비아(V7)는 제6 비아(V6)의 길이(L1)보다 짧게 연장되며, 제7 비아(V7)의 길이(L2)와 일정 간격(도 15의 G)의 조정을 통해 안테나의 임피던스 매칭이 이루어질 수 있다.The seventh via V7 is extended shorter than the length L1 of the sixth via V6, and the impedance of the antenna is adjusted by adjusting the length L2 of the seventh via V7 and a predetermined interval (G of FIG. 15 ). Matching can be done.

제2-1 커플링 급전 선로(260)는 제6 비아(V6)와 전자기적으로 커플링되는 급전 선로로서, 제6 비아(V6)와의 원활한 전자기적 커플링을 위해, 제6 비아(V6)를 구성하는 비아들의 개수보다 더 많은 비아들로 구성될 수 있다. The 2-1 coupling feed line 260 is a feed line electromagnetically coupled to the sixth via V6 , and for smooth electromagnetic coupling with the sixth via V6 , the sixth via V6 . It may be composed of vias more than the number of vias constituting the .

예를 들면, 도면에 도시된 바와 같이, 제6 비아(V4)가 2개의 비아들로 구성된 경우, 제2-1 커플링 급전 선로(260)는 3개의 비아들로 구성될 수 있고, 제6 비아(V6)의 2개의 비아들은 제2-1 커플링 급전 선로(260)의 3개의 비아들 사이에 배치될 수 있다.For example, as shown in the drawing, when the sixth via V4 is composed of two vias, the 2-1 th coupling feed line 260 may be composed of three vias, and the sixth via V4 is composed of two vias. Two vias of the via V6 may be disposed between three vias of the 2-1 th coupling feed line 260 .

제2-1 커플링 급전 선로(260)의 상단부는 제2-1 방사체(R2-1)와 전기적으로 연결되고, 그 하단부는 메인 접지판(210)에 전기적으로 연결된다. 따라서, 제2-1 방사체(R2-1)는 제2-1 커플링 급전 선로(260)에 의해 메인 접지판(210)에 연결될 수 있다.The upper end of the 2-1 coupling power supply line 260 is electrically connected to the 2-1 radiator R2-1, and the lower end thereof is electrically connected to the main ground plate 210 . Accordingly, the 2-1 th radiator R2-1 may be connected to the main ground plate 210 by the 2-1 th coupling power supply line 260 .

한편, 제2-1 커플링 급전 선로(260)의 하단부는 전술한 커플링 급전 선로들(230, 240)과 유사하게 메인 접지판(210)의 상부에 배치되고, 제2 개구부(212)의 일부를 커버하는 제2-1 서브 접지판(262)을 통해 메인 접지판(210)에 연결된다. 제2-1 서브 접지판(262)은 비아(262a)를 통해 메인 접지판(210)에 전기적으로 연결된다.On the other hand, the lower end of the 2-1 coupling feed line 260 is disposed above the main ground plate 210 similarly to the above-described coupling feed lines 230 and 240 , and It is connected to the main grounding plate 210 through the 2-1 sub-grounding plate 262 which covers a part. The 2-1 sub ground plate 262 is electrically connected to the main ground plate 210 through a via 262a.

제2-2 커플링 급전 선로(270)는 제7 비아(V7)와 전자기적으로 커플링되는 급전 선로로서, 제7 비아(V7)와의 원활한 전자기적 커플링을 위해, 제7 비아(V7)를 구성하는 비아들의 개수보다 더 많은 비아들로 구성될 수 있다.The 2-2 coupling feed line 270 is a feed line that is electromagnetically coupled to the seventh via V7 , and for smooth electromagnetic coupling with the seventh via V7 , the seventh via V7 . It may be composed of vias more than the number of vias constituting the .

제2-2 커플링 급전 선로(270)의 상단부는 제2-2 방사체(R2-2)와 전기적으로 연결되고, 그 하단부는 제2-2 서브 접지판(272)을 통해 메인 접지판(210)에 전기적으로 연결된다. 제2-2 서브 접지판(242)은 비아(272a)를 통해 메인 접지판(210)에 전기적으로 연결된다.The upper end of the 2-2 coupling feed line 270 is electrically connected to the 2-2 radiator R2-2, and the lower end thereof is the main ground plate 210 through the 2-2 sub ground plate 272. ) is electrically connected to The 2-2 sub ground plate 242 is electrically connected to the main ground plate 210 through the via 272a.

도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 이중 편파 안테나에서 제1 입력 포트와 제2 입력 포트 사이의 분리도 특성을 시뮬레이션한 그래프이다.16 is a graph illustrating a simulation of separation characteristics between a first input port and a second input port in a dual polarization antenna according to an embodiment of the present invention.

도 16을 참조하면, 시뮬레이션 결과 9.6GHz에서 분리도 특성을 나타내는 S(2,1)이 -19.29dB로 측정되어 제1 입력 포트와 제2 입력 포트 사이의 분리도 특성이 개선되는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 16 , as a result of the simulation, S(2,1) indicating the separation characteristic at 9.6 GHz was measured to be -19.29 dB, so it can be confirmed that the separation characteristic between the first input port and the second input port is improved. .

이러한 분리도 특성의 개선은, 도 9의 우측 상단에 도시된 바와 같이, 제1 급전 선로(220)의 연결패턴(222)과 제2 급전 선로(250)의 연결 패턴(252)이 수직방향으로 물리적인 간격(붉은색 점선으로 표시된 원)을 두고 직교하도록 연장되는 점과 커플링 급전 방식으로 각 방사체에 급전 신호를 제공함에 기인한다.As shown in the upper right corner of FIG. 9 , the connection pattern 222 of the first feed line 220 and the connection pattern 252 of the second feed line 250 are vertically aligned to improve the separation characteristics. This is due to the fact that a feed signal is provided to each radiator by a point extending orthogonally at a physical distance (circle indicated by a red dotted line) and a coupling feeding method.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited embodiments and drawings, various modifications and variations are possible from the above description by those skilled in the art. For example, the described techniques are performed in an order different from the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents may achieve an appropriate result.

Claims (15)

기판의 하부면에 배치된 제1 입력 포트와 전기적으로 연결되고, 상기 기판의 상부면으로부터 수직하게 연장되는 제1 급전 선로;
상기 제1 급전 선로를 사이에 두고 제1 라인 상에 배치되고, 상기 제1 급전 선로와 일정 간격으로 평행하게 연장되어, 상기 제1 급전 선로와 전자기적으로 커플링 되는 제1-1 및 제1-2 커플링 급전 선로;
상기 상부면에 배치된 제2 입력 포트와 전기적으로 연결되고, 상기 상부면으로부터 수직하게 연장되는 제2 급전 선로;
상기 제2 급전 선로를 사이에 두고 상기 제1 라인에 직교하는 제2 라인 상에 배치되고, 상기 제2 급전 선로와 일정 간격으로 평행하게 연장되어, 상기 제2 급전 선로와 전자기적으로 커플링 되는 제2-1 및 제2-2 커플링 급전 선로; 및
상기 제1-1 및 제1-2 커플링 급전 선로의 상단부에 각각 연결되어 상기 제1 라인 상에 배치되는 제1-1 및 제1-2 방사체와, 상기 제2-1 및 제2-2 커플링 급전 선로의 상단부에 각각 연결되어 상기 제2 라인 상에 배치되는 제2-1 및 제2-2 방사체를 포함하는 이중 편파 특성을 갖는 안테나 구조체.a first feed line electrically connected to the first input port disposed on the lower surface of the substrate and extending vertically from the upper surface of the substrate;
The first 1-1 and the first are disposed on the first line with the first feed line interposed therebetween, extend in parallel to the first feed line at a predetermined interval, and are electromagnetically coupled to the first feed line. -2 coupling feed line;
a second feed line electrically connected to a second input port disposed on the upper surface and extending vertically from the upper surface;
It is disposed on a second line orthogonal to the first line with the second feed line interposed therebetween, and extends in parallel with the second feed line at regular intervals, and is electromagnetically coupled to the second feed line. 2-1 and 2-2 coupling feed lines; and
1-1 and 1-2 radiators respectively connected to upper ends of the 1-1 and 1-2 coupling feed lines and disposed on the first line; and 2-1 and 2-2 Antenna structure having double polarization characteristics including 2-1 and 2-2 radiators respectively connected to the upper end of the coupling feed line and disposed on the second line. 제1항에서,
상기 제1 입력 포트는,
상기 기판을 상부방향으로 관통하는 제1 비아에 의해 제1 급전 선로의 하단부와 전기적으로 연결되는 것인 이중 편파 특성을 갖는 안테나 구조체.In claim 1,
The first input port,
An antenna structure having a double polarization characteristic that is electrically connected to the lower end of the first feed line by the first via penetrating the substrate in the upper direction. 제2항에서,
상기 제2 입력 포트는,
상기 제2 입력 포트와 전기적으로 연결되고, 상기 기판을 관통하는 제2 비아;
제1 급전 선로의 하단부와 전기적으로 연결되는 제3 비아; 및
상기 기판의 하부면에 패터닝되어, 상기 제1 비아의 하단부와 상기 제2 비아의 하단부를 전기적으로 연결하는 연결 패턴;
을 포함하는 전송 선로에 의해 상기 제2 급전 선로와 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 이중 편파 특성을 갖는 안테나 구조체.In claim 2,
The second input port,
a second via electrically connected to the second input port and passing through the substrate;
a third via electrically connected to a lower end of the first feed line; and
a connection pattern patterned on a lower surface of the substrate to electrically connect a lower end of the first via and a lower end of the second via;
Antenna structure having a double polarization characteristic, characterized in that electrically connected to the second feed line by a transmission line comprising a. 제1항에서,
상기 제1 급전 선로는,
상기 제1-1 커플링 급전 선로와 전자기적으로 커플링 되기 위해, 상기 제1-1 커플링 급전 선로와 상기 일정 간격을 두고, 상기 기판의 상부 방향으로 수직하게 연장되는 제4 비아;
상기 제1-2 커플링 급전 선로와 전자기적으로 커플링 되기 위해, 상기 제1-2 커플링 급전 선로와 상기 일정 간격을 두고, 상기 제4 비아의 상단부와 동일한 위치에서 하부 방향으로 수직하게 연장되는 제5 비아; 및
상기 제4 비아의 상단부와 상기 제5 비아의 상단부를 전기적으로 연결하는 연결 패턴;
을 포함하는 이중 편파 특성을 갖는 안테나 구조체.In claim 1,
The first feed line,
a fourth via vertically extending in an upper direction of the substrate at a predetermined distance from the 1-1 coupling feed line to be electromagnetically coupled to the 1-1 coupling feed line;
In order to be electromagnetically coupled to the 1-2 coupling feed line, the 1-2 coupling feed line and the predetermined distance are spaced apart, and vertically extended in the downward direction at the same position as the upper end of the fourth via a fifth via; and
a connection pattern electrically connecting an upper end of the fourth via and an upper end of the fifth via;
Antenna structure having dual polarization characteristics comprising a. 제4항에서,
상기 제5 비아의 길이는 상기 제4 비아의 길이보다 짧으며,
상기 제5 비아의 길이와 상기 일정 간격의 조정을 통해 안테나의 임피던스 매칭이 수행되는 것인 이중 편파 특성을 갖는 안테나 구조체.In claim 4,
a length of the fifth via is shorter than a length of the fourth via;
An antenna structure having a dual polarization characteristic in which impedance matching of the antenna is performed by adjusting the length of the fifth via and the predetermined interval. 제4항에서,
상기 제4 비아의 하단부는,
상기 기판의 상부면에 배치된 메인 접지판에 형성된 개구부에 의해 상부로 노출되는 제1 비아의 상단부와 전기적으로 연결되고,
상기 제1 비아는,
상기 제4 비아의 하단부와 상기 기판의 하부면에 배치된 제1 입력 포트를 전기적으로 연결하도록 상기 기판을 상부 방향으로 관통하는 것인 이중 편파 특성을 갖는 안테나 구조체.In claim 4,
The lower end of the fourth via,
Electrically connected to the upper end of the first via exposed upward by the opening formed in the main ground plate disposed on the upper surface of the substrate,
The first via is
The antenna structure having a dual polarization characteristic of penetrating the substrate in an upward direction to electrically connect the lower end of the fourth via and the first input port disposed on the lower surface of the substrate. 제6항에서,
상기 제4 비아는 상기 제1 비아의 상단면의 외곽에 위치하고,
상기 제4 비아의 하단부로부터 상기 제1 비아의 상단면으로 연장되는 연결 부재 및 상기 연결 부재와 상기 제1 비아의 상부 표면을 연결하는 비아에 의해, 상기 제1 비아의 상단부와 상기 제4 비아의 하단부가 전기적으로 연결되는 것인 이중 편파 특성을 갖는 안테나 구조체.In claim 6,
The fourth via is located outside the top surface of the first via,
The upper end of the first via and the fourth via are formed by a connecting member extending from a lower end of the fourth via to an upper surface of the first via and a via connecting the connecting member and an upper surface of the first via. Antenna structure having a dual polarization characteristic that the lower end is electrically connected. 제4항에서,
상기 제1-1 커플링 급전 선로는 적어도 3개의 비아들을 포함하고,
상기 제4 비아는, 상기 적어도 3개의 비아들과 전자기적으로 커플링되는 적어도 2개의 비아들을 포함하고,
상기 제1-2 커플링 급전 선로는 적어도 3개의 비아들을 포함하고,
상기 제5 비아는, 상기 적어도 3개의 비아들과 전자기적으로 커플링되는 적어도 2개의 비아들을 포함하는 것인 이중 편파 특성을 갖는 안테나 구조체.In claim 4,
The 1-1 coupling feed line includes at least three vias,
the fourth via comprises at least two vias electromagnetically coupled to the at least three vias;
The 1-2 coupling feed line includes at least three vias,
and the fifth via includes at least two vias electromagnetically coupled to the at least three vias. 제1항에서서,
상기 제2 급전 선로는,
상기 제2-1 커플링 급전 선로와 전자기적으로 커플링 되기 위해, 상기 제2-1 커플링 급전 선로와 상기 일정 간격을 두고, 상기 기판의 상부 방향으로 수직하게 연장되는 제6 비아;
상기 제2-2 커플링 급전 선로와 전자기적으로 커플링 되기 위해, 상기 제2-2 커플링 급전 선로와 상기 일정 간격을 두고, 상기 제6 비아의 상단부와 동일한 위치에서 하부 방향으로 수직하게 연장되는 제7 비아; 및
상기 제6 비아의 상단부와 상기 제7 비아의 상단부를 전기적으로 연결하는 연결 패턴;
을 포함하는 이중 편파 특성을 갖는 안테나 구조체.In claim 1,
The second feed line,
a sixth via vertically extending in an upper direction of the substrate at a predetermined distance from the 2-1 coupling power supply line to be electromagnetically coupled to the 2-1 coupling feed line;
In order to be electromagnetically coupled to the 2-2 coupling feed line, the 2-2 coupling feed line and the predetermined distance are spaced apart and vertically extended in the downward direction at the same position as the upper end of the sixth via 7th via being; and
a connection pattern electrically connecting an upper end of the sixth via and an upper end of the seventh via;
Antenna structure having dual polarization characteristics comprising a. 제9항에서,
상기 제7 비아의 길이는 상기 제6 비아의 길이보다 짧으며,
상기 제7 비아의 길이와 상기 일정 간격의 조정을 통해 안테나의 임피던스 매칭이 수행되는 것인 이중 편파 특성을 갖는 안테나 구조체.In claim 9,
A length of the seventh via is shorter than a length of the sixth via,
An antenna structure having a dual polarization characteristic in which impedance matching of the antenna is performed by adjusting the length of the seventh via and the predetermined interval. 제9항에서,
상기 제6 비아의 하단부는,
상기 기판의 상부면에 배치된 메인 접지판에 형성된 개구부에 의해 상부로 노출되는 제3 비아의 상단부와 전기적으로 연결되고,
상기 제3 비아는,
상기 기판을 상부 방향으로 관통하는 비아로서, 상기 기판의 상부면에 배치된 제2 입력 포트와 전기적으로 연결된 비아인 것인 이중 편파 특성을 갖는 안테나 구조체.In claim 9,
The lower end of the sixth via,
Electrically connected to the upper end of the third via exposed upward by the opening formed in the main ground plate disposed on the upper surface of the substrate,
The third via is
Antenna structure having dual polarization characteristics as a via penetrating through the substrate in the upper direction, the via electrically connected to the second input port disposed on the upper surface of the substrate. 제11항에서,
상기 제6 비아의 하단부는 상기 제3 비아의 상부 표면의 밖에 위치하고,
상기 제6 비아의 하단부로부터 상기 제3 비아의 상부 표면으로 연장되는 연결 부재 및 상기 연결 부재와 상기 제3 비아의 상부 표면을 연결하는 비아에 의해, 상기 제3 비아의 상부 표면과 상기 제3 비아의 상부 표면의 밖에 위치한 상기 제6 비아의 하단부가 전기적으로 연결되는 것인 이중 편파 특성을 갖는 안테나 구조체.In claim 11,
a lower end of the sixth via is located outside the upper surface of the third via;
an upper surface of the third via and the third via by a connecting member extending from a lower end of the sixth via to an upper surface of the third via and a via connecting the connecting member and an upper surface of the third via An antenna structure having a dual polarization characteristic to which the lower end of the sixth via located outside the upper surface of the is electrically connected. 제1항에서,
상기 기판의 상부면에 배치된 접지판을 더 포함하고,
상기 제1-1 및 제1-2 커플링 급전 선로와 상기 제2-1 및 제2-2 커플링 급전 선로의 하단부는 상기 접지판에 연결되는 것인 이중 편파 특성을 갖는 안테나 구조체.In claim 1,
Further comprising a ground plate disposed on the upper surface of the substrate,
The 1-1 and 1-2 coupling feed lines and the lower ends of the 2-1 and 2-2 coupling feed lines are connected to the ground plate. An antenna structure having a double polarization characteristic. 제13항에서,
상기 접지판은,
상기 기판의 상부면에 배치된 메인 접지판; 및
상기 메인 접지판의 상부에 배치되고, 비아를 통해 상기 메인 접지판과 전기적으로 연결되고, 상기 제1-1 및 제1-2 커플링 급전 선로와 상기 제2-1 및 제2-2 커플링 급전 선로의 하단부와 각각 전기적으로 연결되는 서브 접지판들을 포함하는 것인 이중 편파 특성을 갖는 안테나 구조체.In claim 13,
The ground plate is
a main ground plate disposed on the upper surface of the substrate; and
It is disposed on the main ground plate, is electrically connected to the main ground plate through a via, and the 1-1 and 1-2 coupling feed lines and the 2-1 and 2-2 couplings are provided. Antenna structure having dual polarization characteristics including sub-ground plates electrically connected to the lower end of the feed line, respectively. 제14항에서,
상기 메인 접지판은,
상기 제1 입력 포트와 연결된 제1 비아의 상단면을 상부로 노출시키는 제1 개구부와 상기 제2 입력 포트와 연결된 제3 비아의 상단면을 상부로 노출시키는 제2 개구부를 가지며,
상기 제1-1 및 제2-2 커플링 급전 선로의 하단부와 전기적으로 각각 연결된 서브 접지판들은 상기 제1 개구부의 일부를 커버하고,
상기 제2-1 및 제1-2 커플링 급전 선로의 하단부와 전기적으로 각각 연결된 서브 접지판들은 상기 제2 개구부의 일부를 커버하는 것인 이중 편파 특성을 갖는 안테나 구조체.15. In claim 14,
The main grounding plate is
a first opening exposing an upper surface of the first via connected to the first input port upwardly and a second opening exposing an upper surface of the third via connected to the second input port upward;
Sub-ground plates electrically connected to the lower ends of the 1-1 and 2-2 coupling feed lines respectively cover a portion of the first opening,
The sub-ground plates electrically connected to the lower ends of the 2-1 and 1-2 coupling feed lines respectively cover a portion of the second opening. An antenna structure having a double polarization characteristic.
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