KR102362692B1

KR102362692B1 - 안테나 장치 및 방법

Info

Publication number: KR102362692B1
Application number: KR1020177012663A
Authority: KR
Inventors: 니마 자말리
Original assignee: 텔레호낙티에볼라게트 엘엠 에릭슨(피유비엘)
Priority date: 2014-10-10
Filing date: 2015-10-09
Publication date: 2022-02-15
Also published as: GB201517924D0; WO2016055657A3; GB201811563D0; RU2702861C2; CN106463838B; RU2017115652A3; CH710383B1; GB201810506D0; US20180241124A1; GB2531082B; CH710383A2; AU2015329937B2; CN106463838A; KR20170055567A; RU2017115652A; GB2563507B; GB2534245B; GB201507582D0; EP3204982B1; GB201418497D0

Abstract

접지 도전체(ground conductor)의 리세스 내에 배열된 적어도 하나의 안테나 요소를 포함하는 안테나가 제공된다. 상기 리세스의 벽은 상기 리세스가 좁은 베이스(narrow base)로부터 보다 넓은 입구(broader mouth)로 테이퍼지도록 배열되고, 상기 벽은 적어도 하나의 안테나 요소에 대한 접지 평면(ground plane)을 제공하도록 구성되고, 상기 적어도 하나의 안테나 요소는 리세스의 입구 및 상기 벽에 수직으로 배열됨과 아울러 상기 적어도 하나의 안테나 요소의 에지와 상기 리세스의 벽과의 사이에 슬롯을 제공하도록 배열된 도전성 플레이트(conductive plate)를 포함한다.

Description

안테나 장치 및 방법{ANTENNA APPARATUS AND METHOD}

본 발명은 통신 안테나 및 그러한 안테나의 특정 배열(arrangements) 및 이들을 제공하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 비발디(Vivaldi) 안테나 및 다른 종류의 슬롯 안테나와 같은 그러한 슬롯 안테나 및 이러한 안테나의 설치에 관한 것이다.

통신을 위한 슬롯 안테나를 사용하는 것이 제안되어왔다.

비발디 안테나는 슬롯 안테나의 한 예이다. 비발디 안테나에서, 슬롯은 도체 내의 원형 절결부(cutout)에 의해 일 단부가 종결될 수 있으며,이 절결부는 직경이 슬롯의 폭보다 클 수 있다. 이 슬롯은 일반적으로 타 단부가 개방되고,이 개방 단부를 향해 넓어지도록 만곡된 테이퍼형 프로파일을 가질 수 있으며,이 슬롯의 폭은 슬롯의 길이를 따른 위치의 지수 함수일 수 있다.

본 발명의 양태들 및 예들이 청구 범위에 기재되어 있다.

도 1은 안테나를 통한 단면의 개략도이다.
도 2는 도 1의 안테나의 평면도의 개략도이다.
도 3a, 도 3b, 도 3ca 및 도 3d는 안테나의 여러 실시예들의 일련의 개략 단면도를 도시한다.
도 4는 안테나의 평면도의 개략도이다.
도 5는 안테나의 평면도의 개략도이다.
도 6은 안테나를 통한 단면의 개략도이다.
도 7은 도 6의 안테나의 평면도의 개략도이다.
도 8은 다중 채널 통신 장치에 안테나 요소들을 연결하는 한 방식을 도시한다.
도 9a는 안테나를 통한 단면도의 개략도이다.
도 9b는 안테나를 통한 단면도의 개략도이다.
도 10은 안테나의 평면도의 개략도이다.
도 11은 도 10에 도시된 안테나의 단면도이다.
도 12는 안테나를 도시한 것이다.
도 13은 안테나를 통한 단면도이다
도면들에서, 동일한 참조 부호들이 동일한 요소를 표시하는데 사용된다.

이제, 본 발명의 실시 예들이 단지 예로서 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다.

도 1 내지 도 5는 모두 리세스 내에 배열된 슬롯 안테나 요소(12)를 포함하는 통신 안테나에 관한 것이다. 리세스의 벽(16)은 안테나 요소(12)에 대한 접지평면을 제공한다. 안테나 요소(12)는 편평한 도체, 예컨대 도전성 시트 또는 플레이트를 포함하고, 이 도체의 에지(6)의 적어도 일부는 리세스의 벽(16)으로부터 이격되어 있다. 안테나 요소(12)의 에지(6)와 리세스의 벽(16)과의 사이의 간격은 전기적 신호의 인가에 의해 여기될 수 있는 슬롯(14)을 제공하여, 안테나 요소(12)와 리세스의 벽(16)이 함께 슬롯 안테나처럼 거동하게 된다. 예컨대, 안테나 요소(12)는 슬롯 안테나의 절반 일 수 있고, 그 이미지 효과는 안테나 요소(12) 및 접지 평면상의 이미지 안테나 요소로 하여금 완전한 슬롯 안테나처럼 거동하게 하거나 이와 유사한 거동하게 한다. 슬롯의 형상 및 크기뿐만 아니라 안테나 요소를 구동하는 신호의 구동 주파수는 방사 패턴을 결정할 수 있다. 이들 파라미터는 슬롯을 통한 전계(E-field) 구성을 결정할 수 있는바, 이는 안테나로부터의 최종 원방(far field) 방사 패턴을 결정할 수 있다.

안테나 요소(12)는 하프-비발디 안테나 요소(12)를 포함할 수 있다. 예컨대, 안테나 요소(12)의 에지(6) 및/또는 리세스의 벽(16)은, 에지(6)와 리세스의 벽(16)과의 사이의 간격(예컨대 슬롯(14)의 폭)이 슬롯(14)을 따른 위치의 지수 함수가 되도록 만곡될 수 있다. 일부 예들에서, 안테나 요소(12)는 리세스의 내부에서 슬롯의 폐쇄 단부(22)를 향해 배열된 부분 원형 "절결부" 섹터(a part-circular "cut-out" sector)(18)를 포함할 수 있다. 본 발명의 문맥에서, "절결부"의 기능은 슬롯의 개방 단부쪽으로의 도전 경로에 의해 제공되는 것보다 안테나 대역폭 내의 신호들에 더 높은 임피던스 경로를 제공하는 것이며, 따라서 임의의 기능적으로 동등한 임피던스 튜닝 구조가 이 기능을 제공할 수 있다.

동작시, 안테나 요소(12)의 전기적 미러 이미지인 이미지 안테나는 리세스의 벽(16)으로부터의 신호의 반사에 의해 제공될 수 있다. 이러한 이미지 안테나는 안테나의 방사 패턴에 기여할 수 있는데, 예컨대 안테나로부터의 신호는 2개의 기여(contribution) 즉, 안테나 요소(12)로부터 그 포인트로 직접 이동하는 파동들 및 리세스의 벽에 의해 제공된 접지 평면으로부터의 반사 이후 안테나로부터 그 포인트에 도달하는 파동들을 포함할 수 있다. 반사로 인하여, 파동들은 편평한 거울 앞에 보이는 물체가 거울 뒤에 있는 듯한 가상의 이미지를 형성하는 것처럼 접지 평면 뒤의 제2 안테나에서 나오는 것처럼 보인다. 무선 파형들의 이러한 제 2의 겉모습 소스(second apparent sources of radio waves)는 이미지 안테나 요소로 지칭될 수 있다. 리세스의 (도전성) 표면에서의 접선 전기장은 일반적으로 0 일 수 있고, 이 표면으로부터의 전자기장의 반사는 이 경계 조건에 의해 지배될 수 있음을 본 발명의 내용으로부터 알 수 있다.

전술한 바와 같이, 안테나 요소(12) 및 대응하는 이미지 안테나 요소는 함께 슬롯 안테나로서 거동할 수 있다. 슬롯(14)은 일반적으로 리세스의 입구(mouth)쪽으로 향하고, 예컨대 슬롯(14)의 폐쇄 단부(22)는 리세스의 내부를 향하여 배열될 수 있고 슬롯(14)의 개방 단부(20)는 리세스의 입구쪽으로 배열될 수 있다.

복수의 안테나 요소(12)가 리세스 내에 배열될 수 있고, 다수의 입력 및/또는 출력 채널을 제공하도록 독립적으로 구동될 수 있으며, 예컨대 안테나는 안테나 요소(12) 당 하나의 입력 및/또는 출력 채널을 제공하도록 배열될 수 있다. 안테나 요소의 에지(6)의 형상 및/또는 리세스의 벽(16)의 형태는 방사 패턴을 가지도록, 예컨대 안테나에 대하여 방사 패턴의 강도 중심의 앙각(angle of elevation), 예컨대 방사 패턴의 최대 값을 조정하도록 선택될 수 있다. 본 발명을 읽은 후, 당업자이면 적절한 전기 신호로 상이한 안테나 요소(12, 12')를 여기시킴으로써 패턴이 동적으로 또는 정적으로 변경될 수 있음을 인식할 것이다.

도 1은 도 2에서 평면도로 도시된 안테나의 단면도를 도시한다. 도 1의 단면은 도 2에 도시된 라인 1-1을 따른 도면을 나타낸다.

도 1 및 도 2에 도시된 통신 안테나는 리세스 내에 배열된 4 개의 안테나 요소(12, 12')를 포함한다. 도 2에서 평면도로 도시된 바와 같이, 안테나 요소들(12, 12')은 서로로부터 멀어지게 지향될 수 있다. 예컨대, 안테나 요소(12, 12')는 상이한 방위각 방향으로 정렬될 수 있으며, 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이 적어도 90°변화하는 방향들로 지향될 수 있다.

리세스는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 개방 입구(19)(예컨대, 리세스의 둘레) 및 입구로부터 폐쇄된 베이스(closed base)(17)를 향하여 내측으로 테이퍼지고, 안테나에 대한 접지 평면을 제공하도록 배열된 경사 벽(16)을 구비할 수 있으며, 예컨대 리세스의 벽(16)과 베이스(17)는 접지될 수 있는 도체에 의해 제공될 수 있다. 리세스는 그의 베이스(17)보다 입구(19)에서 더 넓을 수 있으며, 예컨대, 리세스는 좁은(폐쇄된) 베이스(17)로부터 더 넓은 개방된 입구(19)를 향해 바깥쪽으로 테이퍼질 수 있다. 리세스의 벽은 이 개방된 입구에서 안쪽으로 기울어질 수 있다. 그러나, 리세스의 벽은 도 1에 도시된 바와 같이 만곡될 수 있고, 음(negative)의 곡률을 가질 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 안테나 요소(12)는 리세스의 벽들 중 하나에 수직일 수 있고, 또한 리세스의 입구에 수직일 수 있는 제 1 및 제 2 주 표면들을 갖는 편평한 도체를 포함한다. 예컨대, 안테나 요소들은 리세스내에서 직립될 수 있고, 각 안테나 요소(12)의 에지들은 안테나 요소(12)가 리세스의 내부(예컨대, 그의 중앙 부근)로부터 그의 주변을 향해 지향될 수 있다.

리세스의 벽(16)에 가장 가까운 각각의 안테나 요소(12)의 에지(6)는 그 길이의 적어도 일부를 따라 벽(16)으로부터 이격되어 있다. 전술 한 바와 같이, 이러한 이격은 인접한 에지(6)와 벽(16)과의 사이에 슬롯(14)을 제공한다. 슬롯(14)은 안테나 요소(12, 12')를 전기 신호로 여기시킴으로써 신호를 송수신하기 위한 안테나로서 구동될 수 있다. 접지 평면에서 안테나 요소(12)의 전기적 미러 이미지에 의해 제공되는 이미지 효과는 슬롯 안테나와 관련된 것에 대응하는 방사 패턴(radiation pattern)을 제공할 수 있다. 도 1에 예시된 예에서, 각각의 안테나 요소(12)의 슬롯(14)은 리세스의 중심에 가장 가까운 단부에서 폐쇄되며, 예컨대 리세스의 내부 (예컨대, 중앙)에 가장 가까운 안테나 에지(6)의 단부는 리세스의 벽(16)에 DC 결합될 수 있으며, 예컨대 이는 도전성(예컨대, DC 도전성) 결합에 의해 예컨대 리세스의 베이스(17)에 접지될 수 있다. 슬롯(14)의 폐쇄 단부(22)는 또한, 리세스의 벽(16)에 인접한 안테나의 에지(6)에서의 "절결부(cut-out)"와 같은 그러한 임피던스 튜닝 구조를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 이러한 구조는 부분 원형 "절결부"(18)일 수 있고, 슬롯(14)의 폐쇄 단부(22)에서의 DC 접지와 슬롯(14)의 개방 단부(20)와의 사이에 배열될 수 있으며, 슬롯(14)의 폐쇄 단부(22)로 향할 수 있다.

이러한 부분 원형 섹터(18)의 반경은 다양한 원하는 안테나 특성의 함수일 수 있다. 예컨대, 부분 원형 섹터(18)의 반경은 안테나의 통신 주파수 대역의 지배적인 또는 중심의 주파수에 기초하여 선택될 수 있다.

슬롯(14)의 타 단부는 개방될 수 있으며, 예컨대 슬롯(14)은 안테나 요소(12)의 에지(6)가 리세스의 입구를 향해 지향된 슬롯(14)의 개방 단부(20)를 향하는 것보다 슬롯(14)의 내부 (폐쇄) 단부(22)를 향하여 좁아지는 갭에 의해 리세스의 벽(16)으로부터 분리된다. 안테나 요소(12)의 에지(6)의 적어도 일부분은 직선일 수 있으며, 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 부분 원형 섹터(18)와 슬롯(14)의 단부와의 사이에서 직선 일 수 있다. 비록 도 1에 도시되지는 않았지만, 신호 케이블이 안테나 요소(12)의 에지(6)에 또는 그 근처, 예컨대 부분 원형 섹터와 슬롯(14)의 개방 단부(20)와의 사이의 일부 경로에서 결합될 수 있다. 이는 안테나 요소가 구동될 수 있고 그리고/또는 안테나 요소로부터 신호가 얻어질 수 있는(예컨대, 수신될 수 있는) 피드 포인트(feed point)를 제공한다.

부분 원형 섹터(18)는, 안테나의 통신 주파수 대역의 신호들에 대해, 슬롯의 폐쇄 단부(22)를 향한 피드 포인트로부터의 도전 경로의 임피던스가 이들 신호들에 대한 개방 단부(20)를 향한 도전 경로보다 높도록 예컨대 상당히 높도록 배열될 수 있다. 안테나 요소의 도전성 물질은 부분 원형 섹터(18) 주위에서 접지에 DC 도전 경로를 제공할 수 있다.

리세스의 벽(16)은 도 1에 도시된 바와 같이 만곡되고, 벽(16)에 인접한 안테나 요소(12) 에지(6)가 직선인 경우, 벽(16)의 곡률은 안테나 요소(12)와 벽(16) 사이의 슬롯(14)이 그의 개방 단부(20) 쪽으로 (예컨대, 리세스의 입구를 향하여) 넓어지게 한다. 이는 안테나 요소(12)와 벽(16) 사이의 슬롯(14)의 형상의 단지 일례이며, 다른 예도 고려된다.

도 3은 안테나 요소 및/또는 리세스의 벽이 어떻게 이 슬롯(14)을 제공하도록 형상(shape)될 수 있는지에 대한 일련의 예를 도시한다. 도 3a, 3b, 3c 및 3d는 각각 도 2에 보인 바와 같이 평면으로 볼 때 레이아웃될 수 있는 안테나를 통한 대안적인 가능한 섹션을 각각 나타낸다. 도 3에 도시된 예들은 안테나 요소들과 리세스의 벽(16)과의 사이의 슬롯(14)이 리세스의 입구쪽으로 넓어지는 안테나들을 각각 나타낸다. 안테나의 의도된 용도에 따라, 이들 구성 중 하나 이상이 사용될 수 있으며, 예컨대 이 구성은 원방 방사 패턴의 원하는 형상에 기초하여 선택될 수 있다. 도 3-a, 도 3-c 및 도 3-d에 도시된 구성에 있어서, 패턴의 앙각은 더 클 수 (예컨대, 방위각면으로부터 멀어져 하늘을 향해 더욱 지향) 있는 반면에, 3-b에 도시된 구성에 있어서는 방위각 쪽으로 약간 지향될 수 있다. 이는 원방 방사 패턴에 적용될 수 있다. 이제, 이들 각각의 예에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 3a는 안테나 요소들을 포함하는 안테나를 보인 것으로서, 이 안테나 요소들은 리세스에 인접한 에지들은 직선이지만, 이 안테나 요소들의 에지(6)의 경사는 상기 에지(6)가 인접한 벽(16)의 경사각과 다르다. 그 결과, 안테나 요소(12)와 벽(16) 사이의 간격은 선형으로 테이퍼지고, 슬롯(14)의 개방 단부(20)는 리세스 내부의 폐쇄 단부(22)보다 넓다. 도시된 바와 같이, 도 3a에 도시된 안테나 요소들은 또한, 안테나의 에지(6)와 안테나 요소(12)가 벽(16)과 도전성 접속(예컨대, DC 결합)하는 리세스의 벽(16)과의 사이의 갭의 내부 단부를 향해 배열된 부분 원형 절결부을 포함할 수 있다. 슬롯(14)의 적어도 일부는 테이퍼질 필요는 없으며, 예컨대 안테나 요소(12)의 에지(6)와 리세스의 벽(16)은 에지(6)의 길이의 적어도 일부분을 따라 서로 평행할 수 있고 그리고/또는 안테나 요소(12)의 에지(6)와 리세스의 벽(16) 사이의 상대 각도는 슬롯(14)의 길이를 따라 하나 이상의 포인트에서 변할 수 있다. 그러한 하나의 예가 도 3-b에 도시되어 있다. 비록 도시되지는 않았지만, 도 3a, 3b, 3c 및 3d의 안테나 요소들(12, 12')은 도 1 및 도 2에서 전술한 바와 같이 또는 이와 유사하게 리세스에 DC 결합될 수 있다는 것은 당업자에게 명백할 것이다.

도 3b는 슬롯(14)의 개방 단부(20)와 슬롯(14)의 폐쇄 단부(22)의 부분 원형 섹터(18)와의 사이에 직선 에지(6)를 각각 갖는 안테나 요소들을 포함하는 안테나를 보인 것이다. 슬롯(14)의 폐쇄 단부(22)를 향하여 리세스의 벽(16)은 안테나의 에지(6)와 평행하고, 슬롯(14)의 개방 단부(20)를 향하여 리세스의 벽(16)의 경사각은 변화(예컨대, 증가)하게 되어, 리세스의 벽(16)이 안테나 요소(12)의 에지(6)로부터 발산(divergence)한다. 도시된 예에서, 벽(16)의 일부는 안테나 에지(6)와 평행하지만, 벽(16)의 이 평행 부분은 또한, 슬롯(14)을 따라 안테나의 에지(6)로부터 발산하도록 배열될 수도 있으며, 예컨대 안테나 요소(12)의 에지(6)와 리세스의 벽(16)과의 사이의 발산은 슬롯(14)의 길이를 따라 하나 이상의 포인트에서, 예컨대 2개의 포인트에서 증가할 수 있다. 또한, 안테나의 에지(6)와 리세스의 벽(16)과의 사이의 간격은 계단적(stepped)일 수 있으며, 예컨대 안테나 요소(12)의 에지(6) 및 리세스의 벽(16)은 안테나의 에지(6)의 적어도 2개의 부분을 따라 평행할 수 있지만, 벽(16)과 안테나 요소(12)의 에지(6)와의 사이의 간격은 계단형 프로파일(stepped profile)을 갖는 슬롯(14)을 제공하도록 이들 2개의 평행 부분에서 상이할 수 있다. 안테나 요소(12)의 에지(6)와 리세스의 벽(16)과의 사이의 간격 및/또는 발산에서의 변화(variation)는 리세스의 벽(16)의 형태 또는 안테나 요소들의 에지(6)의 형태 또는 이들의 조합으로 제공될 있다. 안테나 요소(12)의 에지(6)와 리세스의 벽(16)과의 사이의 간격 및/또는 발산은 슬롯(14)을 따른 위치의 지수 함수에 근사하게 선택될 수 있다.

도 3b에서, 리세스의 벽의 경사각은 슬롯의 폐쇄 단부쪽으로 보다는 슬롯의 개방 단부쪽으로 더 얕음을 알 수 있다. 이는 리세스의 벽(16)이 하나의 안테나 요소(12)의 에지로부터 발산되게 한다. 전술한 바와 같이, 안테나 요소(12)의 에지(6)와 리세스의 벽(16)과의 사이의 발산는 슬롯(14)의 길이를 따라 하나 이상의 포인트에서, 예컨대 2개의 포인트에서 증가할 수 있다. 도 3b의 단면도에 도시된 바와 같이, 벽은 이들 포인트들 사이에서 평면(예컨대 편평)일 수 있다. 도 3b에 도시된 벽은 슬롯의 폐쇄 단부를 향하는 제 1 평면 부분과 그리고 제 1 평면 부분과 슬롯의 개방 단부와의 사이의 제 2 평면 부분을 포함한다. 제 2 평면 부분은 제 1 평면 부분 보다는 안테나 요소의 에지로부터 더 발산한다. 결과적으로, 도 3b에 도시된 예에서, 안테나 요소(12)의 에지(6)와 리세스의 벽(16)과의 사이의 발산은 슬롯의 길이를 따라 한 포인트에서 증가한다. 그러나 이러한 포인트는 더 많을 수도 있다 (예컨대 둘 이상). 이 경우에, 벽은 제 2 평면 부분과 슬롯의 개방 단부 사이에 제 3 평면 부분을 포함한다. 이 제 3 평면 부분은 제 2 평면 부분보다 더 안테나 요소의 에지로부터 발산할 수 있다.

도 13은 전술 한 바와 같은 안테나(12), 벽(16) 및 슬롯(14)의 예를 도시한다.

도 3c는 슬롯(14)의 개방 단부(20)와 슬롯(14)의 폐쇄 단부(22)에서의 부분 원형 섹터(18)와의 사이의 안테나 요소(12)의 에지(6)가 만곡된 안테나의 예를 도시한다. 리세스의 벽들은 직선 일 수 있으며, 예컨대 일정한 경사각을 가질 수 있다. 부분 원형 섹터(18)에 인접한 슬롯(14)의 폐쇄 단부(22)를 향하여, 안테나 요소(12)의 에지(6)는 리세스의 벽(16)으로부터 거의 발산하지 않을 수 있다. 예컨대, 이는 리세스의 벽(16)과 평행할 수 있다. 그러나, 안테나 요소(12)의 에지(6)는 슬롯(14)의 폐쇄 단부(22)를 향하는 것보다 슬롯(14)의 개방 단부(20)를 향하여(예컨대, 리세스의 입구를 향하여) 리세스의 벽(16)으로부터 더 많이 발산되도록도 3c에 도시된 바와 같이 만곡될 수 있다. 발산의 이러한 증가는 안테나 요소(12)의 에지(6)와 슬롯(14)을 따르는 위치의 지수 함수로서 증가하는 리세스의 벽(16)과의 사이의 간격을 제공할 수 있으며, 예컨대 안테나 요소(12)의 에지(6)는 지수적 곡선을 따를 수 있다. 다른 종류의 곡선 및 직선 또는 부분적으로 직선인 에지들이 사용될 수 있다.

도 3d는 리세스의 벽(16)이 직선인 예시적인 안테나를 도시한다. 예컨대, 이는 일정한 경사각을 가지지만, 안테나의 에지(6)의 각도는 그 길이를 따라 하나 이상의 포인트에서 변화한다. 슬롯(14)의 폐쇄 단부(22)를 향하여 부분 원형 섹션(18)에 인접한 에지(6)의 제 1 부분을 따라, 안테나 요소(12)와 리세스의 벽(16) 사이의 발산은 매우 작을 수 있으며, 예컨대 평행 일 수 있다. 또한, 안테나 요소(12)의 에지(6)를 따라, 슬롯(14)의 개방 단부(20)를 향하여, 안테나 요소(12)의 에지(6)의 각도는 안테나 요소(12)의 에지(6)와 리세스의 벽(16)과의 사이의 발산을 증가시키도록 변경될 수 있다. 따라서, 안테나는 하나 이상의 선형 테이퍼를 갖는 슬롯들을 포함할 수 있다. 안테나 요소(12)의 에지(6)와 리세스의 벽(16)과의 사이의 간격의 변화는(도 3b에서와 같이) 리세스의 벽(16)의 직선 부분들의 경사각의 변화에 의해 제공되거나, 도 3d에서와 같이 안테나 요소(12)의 에지(6)의 경사각의 변화에 의해 또는 이들의 조합에 의해 제공될 수 있다. 또한, (도 1에서와 같은) 리세스의 벽(16)과 (도 3c에 도시된 바와 같은) 안테나 요소(12)의 에지(6) 중 어느 하나 또는 둘 모두는 만곡될 수 있다. 이들 상이한 기하학적 구조는 동일한 안테나 내의 상이한 안테나 요소들에도 적용될 수 있다.

다른 변형들도 첨부된 청구항의 범위 내에 있다. 예컨대, 도 2를 참조하여 상기 논의된 예는 4 개의 안테나 요소들을 포함하지만, 더 많거나 적은 수의 안테나 요소들이 포함될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

도 4는 안테나가 3 개의 안테나 요소를 포함하는 하나의 그러한 예를 도시한다. 도 3에 도시된 리세스는 역 삼각형 피라미드 형상, 예컨대 역절두 형상 리세스(inverted frusto-pyramidal shaped recess)를 포함한다. 도 4에 도시된 안테나 요소들은 이들이 각각, 안테나를 평면에서 보았을 때 120°의 각도만큼 서로 멀어지도록 배향된다. 상이한 상대적인 방향을 갖는 안테나 요소들이 또한 사용될 수 있음을 이해할 수 있으며, 예컨대, 안테나 요소들은 도 1에 도시된 바와 같이 그들 사이의 각도가 적어도 90°가 되도록 지향될 수 있지만, 그들 사이의 각도 또한 예컨대 도 5에 보인 바와 같이 작을 수 있다. 또한, 상이한 형상의 리세스들이 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

도 5는 리세스가 도 2 및 도 4에 도시된 것과 다른 개방된 다면체 형태를 포함하는 예를 도시한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 리세스는 임의의 수의 경사진 벽, 예컨대 5개의 경사진 벽을 포함할 수 있으며, 절두체 형상일 수 있으며, 예컨대 리세스의 베이스(17)는 편평하거나 돔형일 수 있다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 안테나 요소들은 안테나를 평면에서 볼 때 이들 사이의 각도가 90 ° 미만이 되도록 지향될 수 있다.

다른 구성들도 사용될 수 있다. 예컨대, 일부 실시 예들에서, 본 발명은 공통 접지 평면(32)상에 배열된 복수의 안테나 요소들을 포함하는 통신 안테나를 제공한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 공통 접지 평면(32)은 편평할 수 있다.

전술 한 바와 같이, 각각의 안테나 요소(12)의 에지(6)는 이러한 공통 접지평면(32)으로부터 이격되어 각 안테나 요소(12)의 에지(6)와 공통 접지 평면(32)과의 사이에 슬롯(14)을 제공할 수 있다. 이 안테나 요소는 하프-슬롯 안테나(예컨대, 하프-비발디 안테나)로서 배열된 도전성 플레이트를 각각 포함할 수 있다. 전술 한 바와 같이, 안테나 요소(12)의 에지(6)와 이 공통 접지 평면과의 사이의 슬롯(14)은 일 단부가 폐쇄될 수 있으며, 예컨대, 안테나 요소(12)는 슬롯의 폐쇄 단부(22)에서 접지 평면(32)에 DC 접지될 수 있다. 부분 원형 섹터(18)와 같은 그러한 임피던스 튜닝 구조가 슬롯(14)의 폐쇄 단부(22)를 향해 배열되어, 개구 단부(20)를 더 향해 슬롯(14)의 에지(6)로부터 슬롯(14)의 폐쇄된(DC 접지된) 단부에 더 높은 임피던스 경로를 제공할 수 있다. 이러한 부분 원형 섹터(18)는 도 1, 도 2 및 도 3을 참조하여 전술한 특징들을 가질 수 있다.

안테나 요소의 에지들은 안테나 요소(12)와 공통 접지 평면(32)과의 사이의 슬롯(14)이 지수 곡선, 선형 테이퍼, 및 그의 개방 단부(20)를 향해 슬롯(14)을 넓게하는 슬롯(14)의 각도에서의 적어도 하나의 변화 중, 적어도 하나를 포함한다.

안테나 요소의 슬롯들은 예컨대, 도 7에 도시된 바와 같이 평면에서 보았을 때, 적어도 90°의 각도만큼 서로로부터 멀어지게 지향될 수 있음을 이해할 것이다.

각각의 안테나 요소(12)는 안테나로/로부터, 예를 들어 슬롯(14)으로부터의 RF 신호를 결합시키도록 배열된 신호 접속부를 포함할 수 있다. 이는 신호 케이블에 대한 도전성(예컨대, 저항성(ohmic)) 연결부를 포함할 수 있으며, 이 연결부는 접지 평면(32)에 인접한 안테나 요소(12)의 에지 근처에 배열될 수 있는바, 예를 들어 상기 연결부는 안테나 요소(12)의 주요 평면들 중 하나 상에 배치될 수 있으며 그리고 이것은 또한 안테나 요소(12)의 에지(6) 상에 있을 수도 있다.

안테나가 복수의 안테나 요소들을 포함하는 경우, 이들은 각각, 신호들을 송신 및/또는 수신하기 위한 통신 장치의 개별 송신 및/또는 수신 채널에 결합될 수 있다. 도 8은 신호들을 송신 및 수신하기 위한 본 발명의 안테나들을 연결하는 하나의 가능한 방식의 개략도를 도시한다.

도 8은 다중-채널 송신기 및/또는 수신기(28)를 포함하는 통신 장치의 개략도를 보인 것이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 송신기/수신기(28)는 적어도 2개의 개별 송신/수신 채널(24, 26)을 가질 수 있다. 이들 채널들(24, 26) 각각은 여기에 설명되거나 청구된 것과 같은 그러한 안테나의 안테나 요소들(12, 12')의 개별 안테나 요소들로부터 신호들을 송신 및/또는 수신하도록 결합될 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 리세스의 벽은 접지될 수 있는 도전성 표면(16)을 포함한다. 안테나 요소들은 리세스의 벽들 및/또는 슬롯(14)의 폐쇄 단부(22)에서 접지에 DC 결합될 수 있다. 송신/수신 결합부가 피드 포인트(34, 34')에서 각각의 안테나 요소(12)에 결합될 수 있고, 슬롯(14)의 부분 원형 절개부(18,18')는 안테나 요소(12)의 도전 경로의 높은 임피던스를 슬롯(14)의 폐쇄 단부(22)에 제공하도록 배열될 수 있다.

본 발명의 문맥에서, 도 6의 실시 예에서의 안테나 요소는 리세스 내에 있지 않다는 것을 알 수 있을 것이다. 안테나 요소들 중 하나 이상이 리세스의 입구를 넘어 부분적으로 돌출할 수도 있음이 도 8에 또한 도시되어 있다. 예컨대, 안테나 요소의 에지(예컨대, 슬롯 반대편의 외측 에지)는 리세스 밖으로 연장될 수 있으며, 예컨대 리세스의 입구를 넘어 연장될 수 있다. 따라서, 도면을 고려하여볼 때, 리세스는 선택적(optional)이며, 리세스가 제공되는 경우, 안테나 요소들은 그 리세스내에 전체적으로 있을 필요는 없다는 것을 이해할 것이다.

일부 실시 예들에서, 안테나의 에지 상의 신호 피드 포인트(34, 34')와 부분 원형 섹터(18, 18')의 곡률 중심과의 사이의 거리는 또한, 중심 주파수 및/또는 안테나의 통신 주파수 대역의 대역폭을 기준으로(예컨대 고정하도록) 선택될 수 있다. 예컨대,이 거리와 반경은 원하는 중심 주파수와 대역폭을 제공하도록 함께 선택될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 원(18, 18')의 중심으로부터 피드 포인트(34, 34')까지의 거리는 중심 주파수에서 신호의 1/4 파장이 되도록 선택되고, 원의 반경은 원하는 대역폭을 제공하도록 선택될 수 있다 (예컨대, 원하는 중심 주파수 주위에서 대역폭을 증가시키도록 반경이 선택될 수 있다). 예컨대, 피드 포인트와 원의 중심과의 사이의 거리는 약 30mm, 대략 2400MHz의 중심 주파수에 대해 1/4 파장이 되도록 선택할 수 있다. 일부 예들에서, 부분 원형 절결부의 반경은 약 10mm 일 수 있다.

일부 실시 예들에서, 안테나의 하나 이상의 안테나 요소(12, 12')는 상이한 주파수 특성들을 갖도록 구성될 수 있다. 예컨대, 각각의 안테나 요소(12, 12')는 요구되는 주파수 범위의 상이한 부분을 지원하도록 배열될 수 있다. 예컨대, 각 안테나 요소의 부분 원형 섹터(18, 18')의 반경은 상이한 대역폭들을 갖는 안테나 요소들을 제공하기 위해 상이할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 적어도 하나의 안테나 요소는 적어도 하나의 다른 안테나 요소(12, 12')보다, 그의 피드 포인트(34, 34')와 그의 부분 - 원형 섹터(18, 18')의 중심과의 사이의 상이한 거리를 갖도록 배열되어, 상이한 안테나 요소들이 전체적으로 안테나의 대역폭의 상이한 부분을 수용하게 할 수 있다. 상이한 안테나 요소들(12, 12')의 대역폭들은 적어도 부분적으로 중첩될 수 있거나, 예컨대 중첩되지 않는 별개의 것일 수 있다.

일부 실시 예들에서, 안테나 요소들(12, 12') 간의 배향 및/또는 공간은 안테나 요소들 사이의 전자기 결합의 정도를 조절하도록, 예컨대 감소시키도록 선택될 수 있다.

도 9a는 도 1에 예시된 것과 같은 도면 및 그 도면을 참조하여 설명된 안테나의 예이다. 도 1 및 도 9a에서, 동일한 구성 요소는 동일한 참조 번호로 표시되어 있다. 안테나 요소(12)는 금속 플레이트에 의해 제공될 수 있는 도전성 평면체를 각각 포함함이 이해될 것이다. 이들 안테나 요소들(12) 중 적어도 하나는 길다란 도전 인히비터(elongate conduction inhibitor), 예컨대 그것의 도전 체내의 갭을 포함할 수 있다.

이러한 도전 인히비터들은 예컨대 리세스의 베이스(17)로부터 가장 멀리 있는 (예컨대, 베이스로부터 떨어져 있는 안테나 요소의 대향 측 상에 있는) 안테나 요소의 외부 에지를 따라 도전성 본체 상의 길이방향의 표면 전류의 흐름을 억제하도록 배열될 수 있다. 이러한 전류 인히비터의 한 예가 도 9a에 도시되어 있다.

도 9a에 도시된 예에서, 도전 인히비터(121)는 갭, 예컨대 에어 갭으로 도시되어 있다. 이러한 갭들은 길어질 수 있으며, 예컨대 슬롯의 형태에서 그의 너비보다 더 길 수도 있다. 도 9a에서, 연장된 갭은 안테나 요소의 외곽 에지로 연장되는 것으로 도시된다. 이와 같은 슬롯들은 이 외곽 에지를 가로질러 배열될 수 있는데, 예컨대 슬롯의 길이는 리세스(14)의 벽(16)에 가장 가까운 안테나 요소의 에지(6)와 정렬될 수 있다. 예컨대, 슬롯은 그 에지(6)와 대략 평행할 수 있다.

도 9b는 안테나의 다른 예를 도시한다. 도 9b로부터, 도 9b의 안테나는 다른 도면들, 특히 도 9a에 도시된 안테나들의 종류의 다른 예임을 볼 수 있다.

도 9b의 예에서, 안테나 요소들 중 적어도 하나는 길이 방향의 표면 전류의 흐름이 그 안테나 요소의 후방 에지(예컨대, 리세스의 벽에 가장 가까운 에지(6)에 대향하는, 리세스 내의 안테나의 에지) 방향으로 흐르는 것을 방지하도록 배열된 전류 인히비터를 포함한다. 도 9a에서와 같이, 이러한 전류 인히비터는 안테나 요소(12)의 도전성 본체 내의 슬롯과 같은 갭에 의해 제공될 수 있음을 알 수 있다.

이러한 전류 억제 슬롯은 안테나 요소의 내부 에지를 가로지를 수 있다. 결과적으로, 도 9b에 도시된 배열에서, 슬롯은 또한 안테나 요소(12)의 외곽 에지와 정렬된다. 도 9b의 예시에서,이 슬롯의 단부는 그 측부들에 수직하지 않을 수 있음을 알 수 있다. 예컨대, 그 단부는 각도를 가질 수 있다. 즉, 슬롯의 긴 측벽들은 내측 에지를 횡단할 수 있고, 그의 (짧은) 단부 벽은 리세스의 에지에 가장 가까운 슬롯의 에지(6)와 정렬될 수 있다.

이러한 배열의 일 예에서, 안테나 요소(12)는 연장된 리세스 또는 슬롯(121')에 의해 변경된다. 이 슬롯(121')은 안테나 요소(12)의 에지(6)에 병치된 수직 에지를 통해 상부 에지(6)에 대략 평행한, 본질적으로 수평인 절단일 수 있다.

본 발명에 따르면, 안테나 요소(12)의 에지(6)를 따른 길이 방향 표면 전류가 안테나의 원하는 방사(emission) 특성 또는 방사 패턴의 일부로 간주될 수 있는 반면, 다른 에지들을 따른 길이 방향 표면 전류는 원하는 방사에 기여하지 않는 것으로 밝혀졌다. 이러한 에지들에서의 리세스들 또는 절삭부들과 같은 그러한 전류 인히비터들은 그러한 원하지 않는 길이 방향 표면 전류를 제어(예컨대, 제한, 예컨대 감소)할 수 있다. 도 9b에 도시된 것과 같은 수평 슬롯(121')의 길이 방향 표면 전류의 제한에 대한 영향은 전형적으로도 9a에 도시된 수직 슬롯(121)의 제한보다 크다.

일부 예들에서, 전류 인히비터의 슬롯(121, 121')의 폭은 안테나의 대역폭을 유지하면서 바람직하지 않은 길이 방향 표면 전류를 억제(예컨대, 제한)하도록 선택될 수 있으며, 예컨대, 슬롯은 그들이 안테나 요소의 도전성 표면적을 과도하게 감소시키지 않도록 좁을 수 있다. 본 발명에 따르면, (전하들의 축적을 위해 사용되는) 안테나 요소의 면적을 감소시키는 것은 대역폭에 바람직하지 않은 영향을 줄 수 있는 것으로 밝혀졌다. 안테나 요소는 "날개(wing)"라고도 칭할 수 있다.

다른 예들에서, 전류 인히비터 또는 슬롯(121, 121')은 안테나 요소들(12) 중 2개 이상으로 존재할 수 있고, 예컨대 대칭적으로 안테나 요소들 상에 배치될 수 있다. 일 예시에서, 안테나 요소들(12) 각각은, 도 9a에 도시된 것과 유사한 슬롯(121)을 가지지만, 둘 다는 상보적인 슬롯(121)을 갖는다. 다른 예에서, 안테나 요소(12) 각각은 도 9b에 도시된 것과 유사한 슬롯(121')을 가지지만, 둘 다는 상보적인 슬롯(121')을 갖는다.

또 다른 예에서, 각 안테나 요소(12)는 슬롯(121, 121')을 가질 수 있고, 각각의 안테나 요소는 슬롯(121, 121')의 상이한 형상 및/또는 배향을 갖는다. 또 다른 예에서, 각각의 안테나 요소(12)는 본질적으로 대칭인 슬롯(121, 121')을 내부에 가질 수 있다.

또한, 전류 인히비터의 정확한 배향, 길이 및/또는 폭은 안테나의 입력 임피던스에 영향을 미치는 것으로 이해되었다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 안테나를 설계하는 방법을 제공한다.

이 방법은 전술 한 것과 같은 그러한 평면의 도전성 안테나 요소들의 배열을 선택하는 단계와, 예컨대, 안테나의 원하는 입력 임피던스를 달성하도록 이들 안테나 요소들 중 적어도 하나의 안테나 요소에서의 슬롯의 배향, 길이 및/또는 폭을 선택하는 것과 같이 리세스의 벽의 배열을 선택하는 단계를 포함한다. 이러한 선택은 예컨대 물리적 안테나를 테스트함으로써 및/또는 예컨대 유한 요소 모델의 사용을 통한 안테나의 수치 모델링에 의해 경험적으로 행해질 수 있다. 이 방법은 안테나들을 생산하기 위한 제조 장치에 의한 사용을 위해 이러한 슬롯들의 배향을 기술하는 데이터를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.

도 10은 도 1에 도시된 것과 같은 그리고 그 도면을 참조하여 설명된 바와 같은 안테나의 예이다. 도 1 및 도 10에서, 유사한 요소들은 유사한 도면 부호들로 표시되어 있다.

도 10은 4개의 스캐터러들(scatterers)(161)을 포함하는 안테나의 예를 도시한다. 본 발명에 따르면, 그러한 스캐터러들은 리세스의 벽(16)의 내부 표면, 예컨대 안테나 요소들을 향해 마주하는 표면상에 배열될 수 있는 것으로 이해되었다. 이 위치에서 이들은 안테나로부터의 수평으로 편파된 신호(horizontally polarised signal)의 전송을 억제(예컨대, 감소)시킬 수 있다.

수평으로 편파된 신호들은 일반적으로, 상기에 설명된 길이 방향 표면 전류들에 의해 생성된다. 상기 스캐터러들(161)은 이들 길이 방향 표면 전류들에 의해 야기된 상기 방사의 상당 부분을 반사 및 스캐터시키도록 구성될 수 있다. 예컨대, 스캐터러들(161)은 일반적으로 수평으로 편파된 신호를 반사 및 스캐터시키도록 배열될 수 있다.

도 10에 도시된 예에서, 4 개의 스캐터러들(161) 각각은 서로 다른 이웃하는 안테나 요소들(12) 사이에 배열된다. 예컨대, 상기 스캐터러들 및 안테나 요소들은 상기 리세스(16)의 벽 주위의 서로 다른 인터리빙된 각이진 위치(angular position)들에 배열된다. 도 10에 도시된 스캐터러들(161)은 리세스의 벽에 돌출되어 있으며, 일반적으로 돔 형상, 예컨대 부분적인 구 형상을 취하고, 또한 90 °간격으로 이격되어 있는 안테나 요소들(12) 각각 사이에서 등거리로 90 °간격으로 이격되어 있다.

상기 스캐터러들(161)이 예컨대, 타원 형상, 예컨대, 부분적인 구 형상, 예컨대, 반구일 수 있는 어떤 적절한 형상을 취할 수 있음이 이해되어야 한다. 다른 예들에서, 상기 스캐터러들(161)은 난원 형상(ovoid shape), 예컨대, 부분적인 난원 형상, 예컨대, 부분적인 달걀 형상(part-egg shape)을 취할 수 있다. 상기 스캐터러들(161)의 또 다른 예들은 예컨대, 기하학적 형상, 예컨대, 12 면체와 같은 부분적인 다면체를 취할 수 있다. 상기 스캐터러들(161)의 추가적인 예들은 보다 일반적인 돌출부, 예컨대 둥근 실린더와 같은 실린더 형상의 형상을 취할 수 있다.

그러나, 일반적으로 부분적인 구형의 반구형 형상은 안테나(12) 또는 각각의 안테나(12) 상에 길이 방향 표면 전류의 흐름에 의해 야기된 수평적으로 편파된 방사의 상당 부분을 반사 및 스캐터하는 데 특히 효과적이라는 것이 알려졌다. 물론, 상기 스캐터러들(161)의 형상이 안테나의 의도된 주파수 범위, 대역폭, 및 사이즈에 기초하여 선택됨이 이해되어야 한다.

추가적으로, 리세스의 벽(16) 상에 스캐터러들(161)을 배열함에 있어서, 안테나로부터 발산되는 바람직하지 않은 수평으로 편파된 신호들이 감소되고, 예컨대 수직 편파로 변환될 수 있음이 알려졌다. 이러한 타입의 안테나의 경우 수직 편파가 수평 편파보다 더욱 장점적임이 알려졌다.

도 11은 도 10의 선 11-11을 따라 취한 단면을 도시하며, 2개의 스캐터러들(161)의 프로파일을 도시한다. 도 11에서 볼 수 있고 상술한 바와 같이, 상기 스캐터러들(161)은 접지되며, 이 예에서는, 안테나의 베이스(16)의 일부로서 형성된다. 다른 예들에서, 스캐터러들(161)은 접착 방법에 의해, 예컨대 용접에 의해, 베이스(16)에 부착될 수 있다.

또한, 도 11에 도시된 예에서, 상기 스캐터러들(161)이 상기 안테나 요소(12) 또는 각각의 안테나 요소(12)의 원형 절결부(cut-out)(18)의 외측에 위치되도록 상기 베이스(16) 상에 배열됨을 알 수 있다. 예컨대, 이들은 리세스의베이스로부터 멀리 있을 수 있고, 그 입구에 더 가까이 있는바, 예컨대 안테나 요소(12) 또는 각각의 안테나 요소(12)의 절결부(18)보다 베이스로부터 더 큰 반경 거리에 있다.

본 발명에 따르면, 안테나 요소(12)의 에지(6)를 따르는 길이 방향 표면 전류가 안테나의 바람직한 방사(emission) 특성들 또는 방사 패턴의 일부로서 여겨질 수 있지만, 다른 에지들을 따르는 길이 방향 표면 전류들은 요구되는 방사에 기여하지 않는다. 위에서 논의된 반구형 스캐터러들(161)과 같은 스캐터러들(161)은 그러한 원치 않는 길이 방향 표면 전류들을 완화(예컨대, 제한, 예컨대 감소)시키는 역할을 할 수 있다.

일부 예들에서, 특히 안테나의 사이즈가 제한되는 경우, 스캐터러들(161)은 안테나 요소들(12) 주위의 리액티브 영역(reactive area) 내에 배열될 수 있다. 그러한 경우들에서, 상기 스캐터러들(161)은 인접한 안테나 요소들(12) 간의 결합에 영향을 줄 수 있다. 본 발명에 따르면, 안테나 요소들 주위의 리액티브 영역 내의 스캐터러들(161)을 배열하는 것은 상기 안테나의 대역폭 및/또는 범위에 바람직하지 않은 영향을 줄 수 있음이 알려졌다.

상기 예들에서, 도전 인히비터(121)는 갭으로 도시되어 있지만, 다른 예들에서는 도전 인히비터(121)는 재료의 삽입물, 예컨대 비도전성 재료, 예컨대 발포 유전체 재료를 포함할 수 있다. 추가의 예들에서, 도전 인히비터는, 예컨대 안테나 요소(12)로부터 재료를 제거함으로써, 예컨대 안테나 요소(12)의 일부분을 기계 가공하거나 또는 그렇지 않으면 오목부(indentation)를 생성함으로써, 안테나 요소(12)의 재료를 얇게 하는 것을 포함할 수 있다. 각 안테나 요소에는 하나보다 많은 도전 인히비터가 제공될 수 있다. 모든 안테나 요소가 반드시 도전 인히비터를 포함할 필요는 없다.

안테나의 추가의 예가 도 12에 도시되어 있다. 도 12의 안테나는 도 12에 도시된 예에서 안테나 요소들(12)인 4 개의 안테나 요소들(12)을 포함한다. 도 12의 안테나는 또한 도 12에 도시된 예들에서 부분적으로 구체인 스캐터러들(161)인 4 개의 스캐터러들(161)을 포함한다. 도 12에 도시된 안테나는 또한, 에지 부분(1600), 립 부분(1610), 경사 부분(1611) 및 중앙 부분(1614)을 포함하는 베이스(16)를 포함한다. 도 12에 도시된 경사 부분(1611)은 개방된 절두체(frustum) 형상을 취하고, 보다 구체적으로는 하부 섹션(1613)보다 중앙 부분(1614)에 대해 얕은 상부 섹션(1612)을 갖는 2-부분 절두체 형상을 취한다.

4 개의 안테나 요소들(12)은 서로에 대해 균일하게 90 °로 이격된 중심 부분(1614)에 부착되고, 베이스(16)는 안테나 요소들(12)에 접지평면을 제공한다. 도 12에 도시된 4 개의 부분적으로 구체인 스캐터러들(161)은 일반적으로 90 °로 균일하게 이격되고 안테나 요소들(12) 사이에 인터리빙된 베이스(16)의 경사 부분(1611)의 상부(1612) 내에 위치되고, 각 스캐터러(161)는 2개의 안테나 요소들(12) 사이의 중간에 배열된다.

도 12에 도시된 예에서, 베이스(16)의 에지 부분은 균일하게 이격된 마운팅 포인트들(1620)을 포함하는바, 이들은 도 12에 도시된 예에서 반원형의 절결부들이다.

도 9a는 또한 다음과 같이 고려될 수 있는 바, 안테나 요소(12)는 신장된 리세스 또는 슬롯(121)에 의해 수정됨이 이해될 것이다. 도 9a의 예에서, 슬롯(121)은 안테나 요소(12)의 상부 에지를 통해 에지(6)에 대략 평행한 본질적으로 수직인 절결부로 고려될 수 있다.

또한, 도 9b는 또한 다음과 같이 고려될 수 있는바, 안테나 요소(12)는 신장된 리세스 또는 슬롯(121')에 의해 수정됨이 이해될 것이다. 도 9b의 예에서, 슬롯(121')은 안테나 요소(12)의 에지(6)에 병치된 수직 에지를 통해 상부 에지(6)에 대략 평행한 본질적으로 수평 절단인 것으로 고려될 수 있다.

안테나 요소(12)의 에지(6)를 따르는 길이 방향 표면 전류가 안테나의 바람직한 방사 특성 또는 방사 패턴의 일부로 고려될 수 있지만, 다른 에지를 따르는 길이 방향 표면 전류는 바람직한 방사에 기여하지 않는다. 이 에지들의 리세스들 또는 절단부들은 길이 방향 표면 전류를 제어하는 데 사용될 수 있다. 길이 방향 표면 전류의 제한(confinement)에 대한 수평 슬롯(121')의 영향은 전형적으로 수직 슬롯(121)보다 크다. 슬롯(121, 121')의 폭은 이들이 대역폭에 직접적인 영향을 미치는 전하(charge)의 축적에 사용되는 날개(wing)의 면적을 감소시키기 때문에 너무 커서는 안된다. 안테나 요소 상의 슬롯들의 정확한 방위, 길이 및/또는 폭은 안테나의 입력 임피던스에 영향을 미치며, 전형적으로 바람직한 입력 임피던스를 달성하거나 유지하기 위해 수치적으로 최적화된다.

다른 실시예가 도 10 및 도 11에 도시되어 있다. 이 실시예에서, 리세스의 벽(16)은 절두-원뿔 형상 (frustro-conical shape)이다. 스캐터러들(161)은 리세스 내에 그리고 안테나 요소(12)의 각 측면에 위치된다. 도 10 및 도 11에 도시된 예의 스캐터러들(161)은 리세스의 벽(16)의 돔형 돌출부들이다. 이러한 돔형 돌출부를 제외하고, 리세스의 벽(16)은 본질적으로 3 개의 서로 다른 경사각들을 갖는 3 개의 절두-원뿔형 섹션들로 구성된다. 도 11에 도시된 바와 같이, 섹션들의 경사각은 안테나의 중심을 향하여 증가한다.

스캐터러의 존재는 안테나 요소들 내부의 길이 방향 표면 전류에 의해 야기된 방사 패턴의 일부를 반사시키고 스캐터시키는 데 사용될 수 있다. 특히, 고주파수들에서, 상기 스캐터러들(161)은 예컨대, 저주파수들에서 이 전류들의 영향이 무시할 정도로 작은 경우와 유사한 형상에서 상기 안테나의 방사 패턴의 형상들을 유지하는데 사용될 수 있다.

더욱이, 스캐터러들(161)에 대해 매끄러운, 바람직하게는 대략 반구 형상을 선택하는 것은 측방으로 방사된 필드의 편파를 더욱 유용한 편파로 부분적으로 변환하는 것을 도울 수 있다.

안테나의 더욱 콤팩트한 설계를 달성하기 위해, 스캐터러들(161)은 안테나 요소들(12) 사이의 공간 내에 위치될 수 있으며, 각 스캐터러(161)는 2 개의 인접한(원주 방향의) 안테나 요소들 사이에서 공유된다. 그러나 안테나의 중심에 가깝게 위치하면, 특히 저주파수들에서 입력 임피던스에 그리고 특히 2개의 인접한 안테나 요소들 사이의 결합에 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 스캐터러들의 정확한 형상, 사이즈 및/또는 위치는 전형적으로, 수치적 방법들 및 시뮬레이션을 사용하여 최적화될 수 있다. 절두-원뿔 형상의 안테나에서 각 스캐터러의 중심은 각 안테나 요소의 피드 포인트들을 연결하는 원주 부근에 가장 적합하게 위치된다. 일부 실시 예들에서, 서로 멀리 지향되는 안테나 요소들은 공통 송신/수신 신호에 결합될 수 있다.

일부 실시예들에서, 서로 떨어져 지향된 안테나 요소들은 공통 송신/또는 수신 신호에 결합될 수 있다.

안테나 및/또는 개별 안테나 요소들의 통신 주파수 대역은 전기통신 표준과 관련된 하나 이상의 주파수 대역들, 예컨대 LTE 또는 3GPP 전기통신 표준들 또는 하나 이상의 다른 전기통신 표준들 및/또는 프로토콜들과 관련된 주파수 대역을 포함할 수 있다.

상기 실시예들은 예시적인 것으로 이해되어야 한다. 특정 개수의 안테나 요소들 및 특정 개수의 안테나 요소들로 도시된 일부 실시예들이 설명되었지만, 더 많거나 적은 수의 이러한 요소들이 사용될 수 있음이 이해될 것이다. 추가의 실시예들이 고려된다. 어떤 일실시예와 관련하여 설명된 어떤 특징은 단독으로 또는 설명된 다른 특징과 조합하여 사용될 수 있고, 또한 어떤 다른 실시예 또는 어떤 다른 실시예들의 어떤 조합의 하나 이상의 특징들과 조합하여 사용될 수 있다. 더욱이, 상기에 기술되지 않은 균등물들 및 수정들이 첨부된 특허 청구 범위에 정의된 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 또한 사용될 수 있다.

일반적으로 도면을 참조하여, 개략적인 기능 블록도들이 본 명세서에 설명된 시스템 및 장치의 기능을 나타내기 위해 사용됨이 이해될 것이다. 그러나, 기능성이 이러한 방식으로 분할될 필요는 없으며, 이하 기술되고 청구된 것 이외의 어떤 하드웨어의 특정 구조를 함축하도록 고려되어서는 안됨이 이해될 것이다. 도면들에 도시된 하나 이상의 요소들의 기능은 본 발명의 장치 전반에 걸쳐 더 세분될 수 있고 그리고/또는 분산될 수 있다. 일부 실시예들에서, 도면에 도시된 하나 이상의 요소들의 기능은 단일 기능 유닛에 통합될 수 있다.

일부 실시예들에서, 안테나는 유전체 커버, 예컨대 레이돔(radome)을 포함한다. 예컨대, 커버는 유리 섬유와 같은 재료를 포함할 수 있으며, 커버는 도로 또는 포장 도로와 같은 하중 부담 지면에 안테나가 설치될 수 있도록 충분한 하중을 지지하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 커버는 적어도 100kg, 예컨대 적어도 200kg의 하중을 지지하기에 충분한 인장 및/또는 압축 강도를 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 커버는 커버가 인체 또는 자동차와 같은 차량과 관련된 하중을 지지할 수 있도록 리세스의 폭에 적어도 부분적으로 기초하여 선택된 강도 및/또는 두께를 갖는다. 예컨대, 이는 적어도 10 톤 또는 적어도 40 톤 무게의 차량일 수 있다. 일부 실시예들에서, 맨홀 커버는 유전체 대신에 금속을 포함할 수 있다.

커버는 적어도 100 kN의 하중의 응용을 견디도록 구성된 맨홀 커버일 수 있으며, 커버는 맨홀 커버가 놓인 상면에 대해 EN 124 - D400 표준에 의해 상정된 테스트 절차를 견딜 수 있도록 구성될 수 있고, 제자리에 놓을 때 하면의 에지 주위에 (최소 5 mm 측정을 갖는) 경계를 포함할 수 있다. 적합한 재료들의 예들은 Industrie Polieco-M.P.B. S.r.l. - Via E. Mattei 49 - 25046 Cazzago S.Martino(BS) - Italy로부터 획득할 수 있다. 커버의 재료는 약 40mm의 두께를 가질 수 있으며 매우 높은 압력을 견딜 수 있다.

본 명세서에 설명된 안테나는 접지 도체의 리세스 내에 배열된 적어도 하나의 안테나 요소를 포함하는 안테나를 제공하며, 상기 리세스의 벽은 리세스가 리세스 내부의 좁은 베이스로부터 넓은 입구로 바깥방향으로 테이퍼지도록 배열되고, 상기 벽은 상기 적어도 하나의 안테나 요소에 접지평면을 제공하도록 구성되며, 상기 적어도 하나의 안테나 요소는, 상기 벽의 리세스의 입구에 수직으로 배열되고 적어도 하나의 안테나 요소의 에지와 리세스의 벽 사이에 슬롯을 제공하도록 배열된 도전성 플레이트를 포함한다.

안테나는 함께 납땜 또는 용접될 수 있는 금속 플레이트와 같은 미리 제조된 컴포넌트들을 조립함으로써 제조될 수 있다. 다른 제조 방법들이 또한 사용될 수 있다. 예컨대, 안테나는 '3D 프린팅'에 의해 제조될 수 있으며, 그럼으로써 안테나의 3 차원 모델이 안테나를 제조하는 데 적응된 '3D 프린터'에 기계 판독 가능한 형태로 공급된다. 이는 압출 증착, EBF(Electron Beam Freeform Fabrication), 과립 재료 바인딩, 라미네이션, 광중합 또는 광조형 또는 이들의 조합과 같은 부가적인 수단에 의한 것일 수 있다. 머신 판독가능 모델은 전형적으로 객체의 표면들을 정의하는 데카르트 좌표계의 형태로 프린팅될 객체의 공간적 맵을 포함한다. 이 공간적 맵은 다수의 파일 컨벤션들 중 어느 하나에서 제공될 수 있는 컴퓨터 파일을 포함할 수 있다. 파일 컨벤션의 한 예는 ASCII(정보 교환 용 미국 표준 코드) 또는 바이너리의 형태일 수 있는 STL(STereoLithography) 파일이며 정의된 법선들(normals) 및 꼭지점들(vertices)을 갖는 삼각형 표면에 의해 영역을 특정한다. 대안적인 파일 포맷은 각 표면의 재료와 텍스쳐를 특정하기 위한 퍼실리티(facility)를 제공할 뿐만 아니라 곡선 삼각형 표면(curved triangulated surface)들을 가능하게 하는 AMF(Additive Manufacturing File)이다. 그런 다음, 안테나의 매핑은 사용되는 프린팅 방법에 따라 3D 프린터에 의해 실행될 명령들로 변환될 수 있다. 이는 모델을 슬라이스들로 분할하는 것을 포함할 수 있으며(예컨대, 각 슬라이스는 x-y 평면에 대응하고, 연속적인 층들은 z 차원을 형성한다), 각 슬라이스를 일련의 명령어들로 인코딩하는 것을 포함할 수 있다. 3D 프린터로 전송되는 명령어들은 바람직하게는 3D 프린터가 어떻게 해야하는지에 관한 일련의 명령어들을 포함하는 수치 제어(NC) 또는 컴퓨터 NC(CNC) 명령어들을 바람직하게는 G-코드(RS-274라고도 함)의 형태로 포함할 수 있다. 명령어들은 사용되는 3D 프린터의 타입에 따라 다르지만, 이동하는 프린트 헤드의 예에서, 명령어들은, 프린트헤드가 어떻게 이동하는지, 재료를 언제/어디에 증착할지, 증착할 재료의 타입 및 증착되는 재료의 유량율(flow rate)을 포함한다.

본 명세서에서 설명된 안테나는 예컨대, 상기 안테나의 물리적 표현이 3D 프린팅에 의해 생성될 수 있게 하는, 하나의 그러한 기계 판독 가능 모델 예컨대, 기계 판독가능 맵 또는 명령어들로 구현될 수 있다. 이는 안테나의 소프트웨어 코드 매핑 및/또는 3D 프린터에 공급되는 명령어들(예컨대, 수치 코드)의 형태일 수 있다.

다른 예들 및 변형들이 첨부된 특허 청구 범위 내에서 고려될 수 있다.

Claims

접지 도전체(ground conductor)의 리세스 내에 배열된 적어도 2개의 안테나 요소들을 포함하는 안테나로서,
상기 리세스의 벽은 상기 리세스가 좁은 베이스(narrow base)로부터 보다 넓은 입구(broader mouth)를 향해 테이퍼지도록 배열되고, 상기 벽은 적어도 2개의 안테나 요소들에 대한 접지 평면(ground plane)을 제공하도록 구성되고, 상기 적어도 2개의 안테나 요소들 각각은 상기 적어도 2개의 안테나 요소들 각각의 에지들과 상기 리세스의 벽과의 사이에 슬롯들을 제공하도록 상기 리세스의 입구와 상기 벽에 수직으로 배열된 도전성 플레이트(conductive plate)를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나.
제 1 항에 있어서,
상기 안테나는 적어도 2개의 신호 결합부를 포함하며, 상기 2개의 신호 결합부 각각은 상기 접지 도체에 관하여 상기 적어도 2 개의 안테나 요소들 중 대응하는 하나의 안테나 요소를 구동하기 위해 상기 적어도 2 개의 안테나 요소들 중 상기 대응하는 하나의 안테나 요소에 결합되도록 배열된 것을 특징으로 하는 안테나.
제 2 항에 있어서,
상기 안테나는 안테나 요소마다 하나의 수신 채널을 제공하도록 배열된 것을 특징으로 하는 안테나.
제2항에 있어서,
상기 안테나는 안테나 요소마다 하나의 송신 채널을 제공하도록 배열된 것을 특징으로 하는 안테나.
제1항에 있어서,
상기 안테나는 복수의 독립적인 신호들을 송신 또는 수신하도록 된 것을 특징으로 하는 안테나.
제 5 항에 있어서,
상기 안테나는 4x4 MIMO 안테나를 제공하도록 적어도 4 개의 안테나 요소들을 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나.
제2항에 있어서,
적어도 2 개의 안테나 요소들 각각은 상이한 대역폭 또는 상이한 중심 주파수를 제공하도록 배열된 것을 특징으로 하는 안테나.
제 7 항에 있어서,
상기 안테나 요소들 각각은 부분 원형 섹터를 포함하며, 특정 안테나 요소의 부분 원형 섹터의 반경은 상기 특정 안테나 요소의 대역폭을 선택하도록 선택되는 안테나.
제6항에 있어서,
상기 안테나 요소들 각각은 상기 안테나 요소를 신호 케이블에 연결하기 위한 피드 포인트와 부분 원형 섹터를 포함하고, 상기 부분 원형 섹터에 대한 상기 피드 포인트의 위치 설정은 각 안테나 요소의 중심 주파수를 선택하기 위해 선정되는 것을 특징으로 하는 안테나.
제8항에 있어서,
상기 안테나 요소들 중 적어도 2 개의 안테나 요소들의 중심 주파수들은 서로 다른 것을 특징으로 하는 안테나.
제7항에 있어서,
상기 안테나 요소들 중 적어도 2 개의 안테나 요소들의 대역폭들은 적어도 부분적으로 중첩되는 것을 특징으로 하는 안테나.
제7항에 있어서,
상기 안테나 요소들 중 적어도 2 개의 안테나 요소들의 대역폭들은 적어도 부분적으로 다른 것을 특징으로 하는 안테나.
리세스 내에 배열된 적어도 하나의 하프-비발디(half-Vivaldi) 안테나 요소를 포함하고, 상기 리세스는 상기 적어도 하나의 하프-비발디 안테나 요소에 대한 접지 평면을 제공하도록 구성된 것을 특징으로 하는 통신 안테나.
제 13 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 하프-비발디 안테나 요소는 상기 적어도 하나의 하프-비발디 안테나 요소의 에지와 상기 리세스의 벽과의 사이에 슬롯을 제공하도록 배열되고, 상기 적어도 하나의 하프-비발디 안테나 요소는 상기 리세스의 입구에 수직으로 배열된 도전성 플레이트를 포함하며, 상기 슬롯은 리세스의 입구를 향해 지향되는 것을 특징으로 하는 통신 안테나.
리세스 내에 배열된 적어도 하나의 안테나 요소를 포함하고, 상기 리세스는 상기 적어도 하나의 안테나 요소에 대한 접지 평면을 제공하도록 구성되며, 상기 안테나 요소는 상기 리세스의 입구에 수직으로 배열되고, 도전성 플레이트의 에지와 상기 리세스의 벽과의 사이에 슬롯을 제공하도록 상기 리세스의 벽으로부터 이격된 것을 특징으로 하는 통신 안테나.
제1항에 있어서,
상기 슬롯은 상기 슬롯의 형상이 지수 곡선, 선형 테이퍼, 계단형 프로파일 및 상기 슬롯의 각도에서 적어도 하나의 변화 중, 적어도 하나를 포함하도록 상기 리세스의 입구쪽으로 넓어지는 것을 특징으로 하는 안테나.
제1항에 있어서,
상기 리세스 내의 안테나 요소들 중 적어도 2개의 안테나 요소들을 포함하며, 상기 적어도 2개의 안테나 요소들의 슬롯들은 서로 멀어지도록 지향되고, 상기 슬롯들은 상이한 방위각 방향으로 지향되며, 서로 멀어지도록 지향되는 것은 적어도 90도 만큼 다른 방향들로 지향되는 것을 특징으로 하는 안테나.
제15항에 있어서,
상기 리세스의 벽은 편평한 면을 포함하고, 상기 적어도 하나의 안테나 요소는 상기 편평한 면에 수직으로 배열되고, 상기 편평한 면은 상기 리세스 내의 좁은 정점(apex)으로부터 상기 리세스 입구의 더 넓은 베이스 쪽으로 테이퍼짐으로써, 상기 리세스의 벽이 개방된 다면체 형태를 제공할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 통신 안테나.
제15항에 있어서,
상기 리세스의 벽은 만곡면을 포함하고, 상기 적어도 하나의 안테나 요소는 상기 만곡면에 수직으로 배열되는 것을 특징으로 하는 통신 안테나.
제 19 항에 있어서,
상기 만곡면은 음의 곡률을 가지며, 이에 따라 상기 만곡면의 경사가 상기 리세스의 둘레를 향하여 작아지는 것을 특징으로 하는 통신 안테나.
제15항에 있어서,
상기 리세스의 벽은 개방된 역 삼면체(open inverted frustum)를 제공하는 것을 특징으로 하는 통신 안테나.
제15항에 있어서,
상기 리세스는 (i) 개방부와 (ii) 유전체 레이돔(dielectric radome)과 같은 비전도성 물질로 둘러싸여진 것을 특징으로 하는 통신 안테나.
공통 접지 평면과 상기 공통 접지 평면에 수직으로 배열된 도전성 플레이트를 각각 포함하는 복수의 안테나 요소를 포함하고, 상기 각각의 안테나 요소의 에지는 상기 안테나 요소와 상기 공통 접지 평면과의 사이에 슬롯을 제공하도록 상기 접지 평면으로부터 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 통신 안테나.
제 23 항에 있어서,
상기 슬롯은 지수 곡선, 선형 테이퍼 및 상기 슬롯의 개방 단부쪽으로 상기 슬롯을 넓히는 상기 슬롯의 각도에서의 적어도 하나의 변화 중, 적어도 하나를 포함하며, 상기 안테나 요소들의 슬롯들은 서로 멀어지게 지향되고, 상기 서로 멀어지게 지향되는 것은 적어도 90도 만큼 상이한 방향으로 지향되는 것을 특징으로 하는 통신 안테나.
제23항에 있어서,
적어도 2 개의 안테나 요소를 포함하고, 상기 통신 안테나는 상기 접지 평면에 관하여 상기 안테나 요소를 구동하도록 상기 적어도 2개의 안테나 요소들 중 대응하는 하나의 안테나 요소에 결합되도록 배열된 적어도 2개의 신호 결합들을 포함하며, 상기 안테나 요소들 중 적어도 3개의 안테나 요소들을 포함하고, 상기 안테나 요소들 중 적어도 2개의 안테나 요소는 공통 신호를 송신 및 수신하는 것 중 적어도 하나를 행하도록 배열되며, 상기 적어도 2개의 안테나 요소들은 서로 구동되도록 배열된 것을 특징으로 하는 통신 안테나.
제23항에 있어서,
적어도 2개의 안테나 요소들을 포함하며, 상기 2개의 안테나 요소들 중 제 1 안테나 요소의 특성은 상기 2개의 안테나 요소들 중 제 2 안테나 요소의 특성과 다르며, 상기 특성은 상기 안테나 요소의 입력 임피던스, 대역폭 및 송신/수신 대역 중 적어도 하나를 포함하는 리스트로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 통신 안테나.
제 26 항에 있어서,
상기 슬롯의 테이퍼링, 상기 도전성 플레이트의 두께 및 상기 안테나 요소를 통한 접지로의 도전성 리턴 경로의 인덕턴스 중, 적어도 하나가 상기 특성을 제공하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 통신 안테나.
제 27 항에 있어서,
적어도 하나의 안테나 요소는 상기 안테나 요소를 통한 접지로의 상기 도전성 리턴 경로의 임피던스를 선택하도록 형상화된 부분 원형 섹터를 포함하는 것을 특징으로하는 통신 안테나.
제 28 항에 있어서,
상기 부분 원형 섹터의 반경은 상기 안테나의 설계 파장의 1/4이 되도록 선택되는 것을 특징으로 하는 통신 안테나.
제23항에 있어서,
상기 안테나 요소들 중 제 1 안테나 요소의 특성은 상기 통신 안테나의 다른 안테나 요소의 특성에 기초하여 선택되는 것을 특징으로 하는 통신 안테나.
제23항에 있어서,
복수의 안테나 요소를 포함하며, 상기 안테나 요소들 중 적어도 2개의 안테나 요소들은 상이한 대역폭 또는 상이한 중심 주파수를 제공하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 통신 안테나.
제 31 항에 있어서,
상기 복수의 안테나 요소들 각각은 부분 원형 섹터를 포함하고, 특정 안테나 요소의 상기 부분 원형 섹터의 반경은 상기 특정 안테나 요소의 대역폭을 선택하도록 선정되는 것을 특징으로 하는 통신 안테나.
제31항에 있어서,
상기 복수의 안테나 요소들 각각은 상기 안테나 요소를 신호 케이블에 결합하기 위한 피드 포인트와 부분 원형 섹터를 포함하고, 상기 부분 원형 섹터에 대한 상기 피드 포인트의 위치 설정은 각 안테나 요소의 중심 주파수를 선택하도록 선정되는 것을 특징으로 하는 통신 안테나.
제31항에 있어서,
상기 안테나 요소들 중 적어도 2 개의 안테나 요소들의 중심 주파수들은 서로 다른 것을 특징으로 하는 통신 안테나.
제32항에 있어서,
적어도 2개의 안테나 요소들의 대역폭들은 적어도 부분적으로 중첩되는 것을 특징으로 하는 통신 안테나.
제32항에 있어서,
적어도 2 개의 안테나 요소들의 대역폭들은 적어도 부분적으로 상이한 것을 특징으로 하는 통신 안테나.
제23항에 있어서,
복수의 I/O 채널을 제공하도록 배열된 것을 특징으로 하는 통신 안테나.
제23항에 있어서,
안테나 요소마다 하나의 송신 채널을 제공하도록 구성된 것을 특징으로 하는 통신 안테나.
제23항에 있어서,
4x4 MIMO 안테나를 제공하도록 적어도 4개의 독립적인 신호들을 송신 또는 수신하도록 된 통신 안테나.
제23항에 있어서,
상기 안테나가 도로에 설치될 수 있게 하는 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 안테나.
3D 프린터로 하여금 제1, 13, 15, 및 23항 중 어느 한 항의 통신 안테나 또는 안테나를 제조할 수 있도록 구성된 머신 판독 가능 맵 또는 머신 판독 가능 명령어를 저장하는 컴퓨터 판독가능한 매체.
제13, 15, 및 23항 중 어느 한 항에 있어서,
안테나 요소마다 하나의 수신 채널을 제공하도록 구성된 것을 특징으로 하는 통신 안테나.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 안테나 요소는 상기 리세스로부터 돌출하는 것을 특징으로 하는 안테나.
제 43 항에 있어서,
상기 리세스로부터 돌출은 상기 슬롯의 반대쪽에서 상기 리세스의 입구로부터 연장되는 상기 안테나 요소의 에지를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나.
제1항에 있어서,
상기 리세스의 벽은 상기 슬롯의 길이를 따라 상기 적어도 하나의 안테나 요소의 에지로부터 발산하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 안테나.
제44항에 있어서,
상기 리세스의 벽의 경사각은 상기 슬롯의 폐쇄 단부를 향하는 것보다 상기 슬롯의 개방 단부를 향해 얕게 되어, 상기 리세스의 벽이 상기 적어도 하나의 안테나 요소의 에지로부터 발산하도록 된 것을 특징으로 하는 안테나.
제 46 항에 있어서,
상기 벽은 상기 슬롯의 폐쇄 단부를 향한 제 1 평면 부분과, 상기 슬롯의 개방 단부와 상기 제 1 평면 부분과의 사이의 제 2 평면 부분을 포함하며, 상기 제 2 평면 부분은 제 1 평면 부분보다 더 많이 상기 안테나 요소의 에지로부터 발산하는 것을 특징으로 하는 안테나.
제 47 항에 있어서,
상기 벽은 상기 제 2 평면 부분과 상기 슬롯의 개방 단부와의 사이에 제 3 평면 부분을 포함하고, 상기 제 3 평면 부분은 상기 제 2 평면 부분보다 상기 안테나 요소의 가장자리로부터 발산하는 것을 특징으로 하는 안테나.
제46항에 있어서,
상기 안테나 요소의 에지는 직선이고, 상기 에지는 상기 리세스의 벽에 가장 가까운 것을 특징으로 하는 안테나.
제1항에 있어서,
상기 안테나 요소는 도전체와, 그리고 상기 도전체 상에서 표면 전류의 흐름을 억제하도록 배열된 적어도 하나의 도전 인히비터(conduction inhibitor)를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나.
제 50 항에 있어서,
상기 도전 인히비터는 상기 리세스(14)의 베이스(17)로부터 가장 멀리 있는 상기 안테나 요소의 외곽 에지를 따른 표면 전류의 흐름을 억제하도록 배열된 것을 특징으로 하는 안테나.
제 50 항에 있어서,
상기 도전 인히비터는 상기 리세스(14)의 벽에 가장 가까운 상기 안테나 요소의 에지(6)에 대향하는 상기 안테나 요소의 내부 에지를 따른 표면 전류의 흐름을 억제하도록 배열된 것을 특징으로 하는 안테나.
제 50 항에 있어서,
상기 리세스(14)의 벽에 가장 가까운 상기 안테나 요소의 에지(6)에 대향하는 상기 안테나 요소의 내부 에지를 따른 표면 전류의 흐름을 억제하도록 구성된 제 1 도전 방지기를 포함하며, 상기 리세스(14)의 베이스(17)로부터 가장 멀리 있는 상기 안테나 요소의 외부 에지를 따른 표면 전류의 흐름을 억제하도록 구성된 제 2 도전 인히비터(10)를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나.
제1항에 있어서,
상기 접지 평면의 표면은 상기 표면으로부터 돌출된 스캐터러를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나.
제54항에 있어서,
상기 스캐터러는 상기 접지 평면 도체에 의해 제공된 상기 리세스의 내부 표면상에 배열되는 것을 특징으로 하는 안테나.
제54항에 있어서,
상기 스캐터러들은 부분 구형, 난형 또는 반구형 돌출부와 같은 부분 구형 돌출부인 둥근 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나.
안테나를 제조하는데 사용하기 위한 방법으로서,
접지된 도체에 의해 제공된 리세스 내의 편평한 도전성 안테나 요소의 배열을 선택하는 단계와;
상기 리세스의 벽의 배열을 선택하는 단계를 포함하며,
상기 벽 및 안테나 요소의 배열은 상기 리세스가 상기 리세스 내부의 좁은 베이스로부터 더 넓은 입구를 향해 바깥쪽으로 테이퍼지고, 상기 적어도 하나의 안테나 요소는 상기 리세스의 입구에 수직으로 배열됨과 아울러 상기 적어도 하나의 안테나 요소의 에지와 상기 리세스의 벽과의 사이에 슬롯을 제공하도록 배열된 도전성 플레이트를 포함하며,
상기 안테나 요소의 배열 및 상기 리세스의 벽의 배열에 대한 선택들은 상기 안테나의 대역폭 및 입력 임피던스 중 적어도 하나에 기초하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 57 항에 있어서,
상기 안테나 요소의 적어도 하나의 전류 억제 구조체의 방위, 길이 및 폭 중 적어도 하나를 선택하는 단계를 포함하고,
상기 안테나 요소의 적어도 하나의 전류 억제 구조체의 방위, 길이 및 폭 중 적어도 하나에 대한 선택은 상기 안테나의 대역폭 및 입력 임피던스 중 적어도 하나에 기초하는 것을 특징으로 하는 방법.
제57항에 있어서,
상기 리세스의 벽의 내부 표면상에서의 스캐터러들의 배열을 선택하는 단계를 포함하고, 상기 스캐터러들의 배열은 안테나로부터 수평으로 편광된 신호를 억제하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
제57항에 있어서,
상기 방법은 컴퓨터로 구현되고, 상기 안테나의 모델링된 입력 임피던스, 대역폭 또는 방사 패턴에 기초하여 상기 배열을 선택하기 위한 상기 안테나의 수치 모델링을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제57항에 있어서,
상기 안테나를 적어도 부분적으로 제조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
4개의 안테나 요소들;
4개의 부분 구형 스캐터러들; 및
상부 에지부, 립부, 경사부, 및 중앙부를 포함하는 베이스를 포함하고,
상기 4개의 안테나 요소들은 베이스의 중심부에 부착 및 DC 접지되고, 서로에 대해 90°로 균등하게 이격되어 있으며,
상기 4개의 부분 구형 스캐터러들은 기저부의 경사 부분에 의해 운반되고, 서로에 대해 90°로 균등하게 이격되어 있으며,
상기 4개의 부분 구형 스캐터러들 각각은 상기 안테나 요소들 각각의 2개 사이에서 등거리로 위치하며;
상기 베이스는 각각의 안테나 요소에 대해 접지 표면을 제공하도록 배열되고, 그 사이에 각각의 안테나 요소를 구동하기 위한 신호 결합이 제공되며;
상기 베이스의 경사진 부분은 개방 절두체이고, 상부 경사진 부분과 하부 경 사진 부분으로 형성되며, 상기 상부 경사진 부분은 상기 하부 경사진 부분보다 중앙 부분에 대해 더 얕은 경사를 이루며;
상기 안테나 요소들 각각은 상기 안테나의 베이스 부근에 반원형의 절결부(cutout)를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나.
삭제
제13항에 있어서,
상기 적어도 하나의 하프-비발디 안테나 요소(12)는 상기 하프-비발디 안테나 요소의 입구에 평행하게 배향된 그의 상부 수평 에지를 따라 또는 상기 하프-비발디 안테나 요소의 에지(6)가 나란히 있는 수직 에지를 따라 위치되는 하나 이상의 리세스를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 안테나.
제1항에 있어서,
상기 안테나 요소(12)의 양측에서 상기 리세스의 벽으로부터 연장하는 스캐터러들(161)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나.