KR102376877B1 - 안테나 장치 및 이를 구비한 모바일 디바이스 - Google Patents
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Abstract
복수 방향으로 신호를 송수신하는 안테나 장치가 제공된다. 장치는, 하우징과, 적어도 2 이상의 방사체를 구비하고 하우징의 적어도 2 면에 배치되는 적어도 하나의 제 1 방사체 레이어, 적어도 하나의 방사체를 구비하고 하우징의 적어도 2 면 이외의 적어도 하나의 면에 배치되는 적어도 하나의 제 2 방사체 레이어, 그리고 제 1 방사체 레이어 및 제 2 방사체 레이어 중 적어도 하나에 구비된 방사체들 중 하나 이상의 방사체로 신호를 공급하는 적어도 하나의 RFIC 를 포함한다.
Description
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 안테나 장치 및 이를 구비한 모바일 디바이스에 관한 것이다.
정보의 송수신을 위한 무선 통신 기술은 발전을 거듭하고 있다. 그 중에서도 무선 통신을 위한 신호를 송신하거나 수신하기 위해서는 안테나 장치가 요구되며, 더 높은 성능을 달성하기 위해 다양한 형태 및 방식의 안테나 장치가 개발되어 왔다. 근래에는 MIMO 안테나와 같이 단일 안테나로 달성하기 어려운 성능 한계를 극복하기 위한 기술이 개발되기도 하였으며, 기지국과 단말 간의 송수신 신호 강도를 극대화 하기 위해 신호의 방사 방향을 제어하기 위한 빔 포밍 (Beam forming) 기술이 개발되기도 하였다.
다만, 무선 통신이 적용되는 장치들 중 대표적인 스마트 폰과 같은 모바일 디바이스는 사용자가 항상 단말을 휴대하여 단말의 위치가 변화함은 물론, 단말의 배향 역시 수시로 변화될 수 있고, 사용자의 그립에 따른 신호 송수신 방해나 보호 케이스의 장착, 또는 수요자 선호를 달성하기 위한 예를 들어 메탈과 같은 재료의 하우징 도입과 같이 신호 송수신의 제약 요소가 매우 다양한 문제점이 있다.
전술한 바와 같이 예를 들어 모바일 디바이스와 같은 무선 통신 단말은 다양한 신호 송수신 제약 요소를 가지고 있으므로, 보다 무선 통신 성능의 강화를 위해서는 빔 포밍 뿐만 아니라, 가능한 다양한 방향으로, 보다 바람직하게는 360도 전 방향으로 신호를 송수신할 수 있는 기술이 요구된다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 예시적인 목적은, 하우징의 적어도 2 면에 배치되는 방사체 레이어를 도입하는 것에 의해 더 적은 비용을 투입하고 장치의 공간 활용성 역시 향상시킬 수 있는, 복수 방향으로 신호를 송수신하는 안테나 장치를 제공하는 것이다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 예시적인 목적은, 하우징의 적어도 2 면에 배치되는 방사체 레이어를 도입하는 것에 의해 더 적은 비용을 투입하고 장치의 공간 활용성 역시 향상시킬 수 있는, 복수 방향으로 신호를 송수신하는 안테나 장치를 구비하는 모바일 디바이스를 제공하는 것이다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 예시적인 목적은, 일 방향에 배치되어 종방향 방사 및 수평 방향 방사를 수행할 수 있는 방사체들을 모두 구비한 방사체 레이어를 도입하는 것에 의해 더 적은 비용을 투입하고 장치의 공간 활용성 역시 향상시킬 수 있는, 복수 방향으로 신호를 송수신하는 안테나 장치를 제공하는 것이다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 예시적인 목적은, 일 방향에 배치되어 종방향 방사 및 수평 방향 방사를 수행할 수 있는 방사체들을 모두 구비한 방사체 레이어를 도입하는 것에 의해 더 적은 비용을 투입하고 장치의 공간 활용성 역시 향상시킬 수 있는, 복수 방향으로 신호를 송수신하는 안테나 장치를 구비하는 모바일 디바이스를 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 방향으로 신호를 송수신하는 안테나 장치는, 하우징; 적어도 2 이상의 방사체를 구비하고, 상기 하우징의 적어도 2 면에 배치되는 적어도 하나의 제 1 방사체 레이어; 적어도 하나의 방사체를 구비하고, 상기 하우징의 상기 적어도 2 면 이외의 적어도 하나의 면에 배치되는 적어도 하나의 제 2 방사체 레이어; 및 상기 제 1 방사체 레이어 및 상기 제 2 방사체 레이어 중 적어도 하나에 구비된 방사체들 중 하나 이상의 방사체로 신호를 공급하는 적어도 하나의 RFIC 를 포함한다.
일 측면에 따르면, 상기 제 1 방사체 레이어는, 가요성을 가지는 연성 회로 (Flexible Printed Circuit, FPC) 로서 구성될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 하우징은 소정의 곡률 반경을 가지는 엣지 (Edge) 면을 구비하고, 상기 제 1 방사체 레이어는 상기 하우징의 엣지 면을 따라 배치될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 하우징의 엣지 면의 양단 내부에는 걸림쇠가 구비되고, 상기 제 1 방사체 레이어의 양단은 상기 걸림쇠에 각각 접촉되어 상기 제 1 방사체 레이어의 가요성을 기반으로 고정되어 배치될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 제 1 방사체 레이어는, 제 1 레이어 컴포넌트 및 상기 제 1 레이어 컴포넌트와 상이한 배치 각도를 가지는 제 2 레이어 컴포넌트의 접합을 통해 구성될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 제 1 레이어 컴포넌트와 상기 제 2 레이어 컴포넌트는, 서로 상이한 물성을 가지는 재료로 구성될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 RFIC 는, 2 이상의 방사체 레이어 - 여기서, 상기 방사체 레이어는 상기 제 1 방사체 레이어 또는 상기 제 2 방사체 레이어 중 적어도 하나를 포함 - 에 각각 포함된 방사체로 신호를 송신하도록 구성될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 RFIC 는, 공통 급전 라인을 구비하는 급전 레이어를 통해 상기 제 1 방사체 레이어 및 상기 제 2 방사체 레이어 중 적어도 하나에 구비된 방사체들 중 하나 이상의 방사체로 신호를 공급하도록 구성될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 급전 레이어는, 가요성을 가지도록 구성될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 급전 레이어와 상기 방사체 레이어 - 여기서, 상기 방사체 레이어는 상기 제 1 방사체 레이어 또는 상기 제 2 방사체 레이어 중 적어도 하나를 포함 - 사이에는 슬릿을 구비하는 그라운드 레이어가 배치되고, 상기 급전 레이어는 상기 그라운드 레이어의 슬릿에 형성되는 캐패시턴스를 기반으로 상기 방사체 레이어로 신호를 송신할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 안테나 장치는, 복수의 방사체 레이어 - 여기서, 상기 방사체 레이어는 상기 제 1 방사체 레이어 또는 상기 제 2 방사체 레이어 중 적어도 하나를 포함 - 를 포함하는 것에 의해 상기 하우징의 360 도 전방향으로 신호를 송수신하도록 구성될 수 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른, 복수 방향으로 신호를 송수신하는 안테나를 구비한 모바일 디바이스는, 하우징; 적어도 2 이상의 방사체를 구비하고, 상기 하우징의 적어도 2 면에 배치되는 적어도 하나의 제 1 방사체 레이어; 적어도 하나의 방사체를 구비하고, 상기 하우징의 상기 적어도 2 면 이외의 적어도 하나의 면에 배치되는 적어도 하나의 제 2 방사체 레이어; 및 상기 제 1 방사체 레이어 및 상기 제 2 방사체 레이어 중 적어도 하나에 구비된 방사체들 중 하나 이상의 방사체로 신호를 공급하는 적어도 하나의 RFIC 를 포함한다.
일 측면에 따르면, 상기 제 1 방사체 레이어는, 가요성을 가지는 연성 회로 (Flexible Printed Circuit, FPC) 로서 구성될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 하우징은 소정의 곡률 반경을 가지는 엣지 (Edge) 면을 구비하고, 상기 제 1 방사체 레이어는 상기 하우징의 엣지 면을 따라 배치될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 하우징의 엣지 면의 양단 내부에는 걸림쇠가 구비되고, 상기 제 1 방사체 레이어의 양단은 상기 걸림쇠에 각각 접촉되어 상기 제 1 방사체 레이어의 가요성을 기반으로 고정되어 배치될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 제 1 방사체 레이어는, 제 1 레이어 컴포넌트 및 상기 제 1 레이어 컴포넌트와 상이한 배치 각도를 가지는 제 2 레이어 컴포넌트의 접합을 통해 구성될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 제 1 레이어 컴포넌트와 상기 제 2 레이어 컴포넌트는, 서로 상이한 물성을 가지는 재료로 구성될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 RFIC 는, 2 이상의 방사체 레이어 - 여기서, 상기 방사체 레이어는 상기 제 1 방사체 레이어 또는 상기 제 2 방사체 레이어 중 적어도 하나를 포함 - 에 각각 포함된 방사체로 신호를 송신하도록 구성될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 RFIC 는, 공통 급전 라인을 구비하는 급전 레이어를 통해 상기 제 1 방사체 레이어 및 상기 제 2 방사체 레이어 중 적어도 하나에 구비된 방사체들 중 하나 이상의 방사체로 신호를 공급하도록 구성될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 급전 레이어는, 가요성을 가지도록 구성될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 급전 레이어와 상기 방사체 레이어 - 여기서, 상기 방사체 레이어는 상기 제 1 방사체 레이어 또는 상기 제 2 방사체 레이어 중 적어도 하나를 포함 - 사이에는 슬릿을 구비하는 그라운드 레이어가 배치되고, 상기 급전 레이어는 상기 그라운드 레이어의 슬릿에 형성되는 캐패시턴스를 기반으로 상기 방사체 레이어로 신호를 송신할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 모바일 디바이스는, 복수의 방사체 레이어 - 여기서, 상기 방사체 레이어는 상기 제 1 방사체 레이어 또는 상기 제 2 방사체 레이어 중 적어도 하나를 포함 - 를 포함하는 것에 의해 상기 하우징의 360 도 전방향으로 신호를 송수신하도록 구성될 수 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수 방향으로 신호를 송수신하는 안테나 장치는, 하우징; 적어도 2 이상의 방사체를 구비하고, 상기 하우징의 일면에 배치되며, 상기 2 이상의 방사체 중 적어도 하나가 수평 방사 (End-Fire Radiation) 를 수행하고 상기 2 이상의 방사체 중 적어도 하나가 종방향 방사를 수행하도록 구성되어 상기 하우징의 2 이상의 면의 방향으로 각각 신호를 송수신하도록 구성된 적어도 하나의 제 1 방사체 레이어; 적어도 하나의 방사체를 구비하고, 상기 하우징의 상기 2 이상의 면 이외의 적어도 하나의 면에 배치되는 적어도 하나의 제 2 방사체 레이어; 및 상기 제 1 방사체 레이어 및 상기 제 2 방사체 레이어 중 적어도 하나에 구비된 방사체들 중 하나 이상의 방사체로 신호를 공급하는 적어도 하나의 RFIC 를 포함한다.
일 측면에 따르면, 상기 RFIC 는, 2 이상의 방사체 레이어 - 여기서, 상기 방사체 레이어는 상기 제 1 방사체 레이어 또는 상기 제 2 방사체 레이어 중 적어도 하나를 포함 - 에 각각 포함된 방사체로 신호를 송신하도록 구성되 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 RFIC 는, 공통 급전 라인을 구비하는 급전 레이어를 통해 상기 제 1 방사체 레이어 및 상기 제 2 방사체 레이어 중 적어도 하나에 구비된 방사체들 중 하나 이상의 방사체로 신호를 공급하도록 구성될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 급전 레이어는, 가요성을 가지도록 구성될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 급전 레이어와 상기 방사체 레이어 - 여기서, 상기 방사체 레이어는 상기 제 1 방사체 레이어 또는 상기 제 2 방사체 레이어 중 적어도 하나를 포함 - 사이에는 슬릿을 구비하는 그라운드 레이어가 배치되고, 상기 급전 레이어는 상기 그라운드 레이어의 슬릿에 형성되는 캐패시턴스를 기반으로 상기 방사체 레이어로 신호를 송신하도록 구성될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 안테나 장치는, 복수의 방사체 레이어 - 여기서, 상기 방사체 레이어는 상기 제 1 방사체 레이어 또는 상기 제 2 방사체 레이어 중 적어도 하나를 포함 - 를 포함하는 것에 의해 상기 하우징의 360 도 전방향으로 신호를 송수신하도록 구성될 수 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른, 복수 방향으로 신호를 송수신하는 안테나를 구비한 모바일 디바이스는, 하우징; 적어도 2 이상의 방사체를 구비하고, 상기 하우징의 일면에 배치되며, 상기 2 이상의 방사체 중 적어도 하나가 수평 방사 (End-Fire Radiation) 를 수행하고 상기 2 이상의 방사체 중 적어도 하나가 종방향 방사를 수행하도록 구성되어 상기 하우징의 2 이상의 면의 방향으로 각각 신호를 송수신하도록 구성된 적어도 하나의 제 1 방사체 레이어; 적어도 하나의 방사체를 구비하고, 상기 하우징의 상기 2 이상의 면 이외의 적어도 하나의 면에 배치되는 적어도 하나의 제 2 방사체 레이어; 및 상기 제 1 방사체 레이어 및 상기 제 2 방사체 레이어 중 적어도 하나에 구비된 방사체들 중 하나 이상의 방사체로 신호를 공급하는 적어도 하나의 RFIC 를 포함할 수 있다.
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일 측면에 따르면, 상기 급전 레이어는, 가요성을 가지도록 구성될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 급전 레이어와 상기 방사체 레이어 - 여기서, 상기 방사체 레이어는 상기 제 1 방사체 레이어 또는 상기 제 2 방사체 레이어 중 적어도 하나를 포함 - 사이에는 슬릿을 구비하는 그라운드 레이어가 배치되고, 상기 급전 레이어는 상기 그라운드 레이어의 슬릿에 형성되는 캐패시턴스를 기반으로 상기 방사체 레이어로 신호를 송신하도록 구성될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 모바일 디바이스는, 복수의 방사체 레이어 - 여기서, 상기 방사체 레이어는 상기 제 1 방사체 레이어 또는 상기 제 2 방사체 레이어 중 적어도 하나를 포함 - 를 포함하는 것에 의해 상기 하우징의 360 도 전방향으로 신호를 송수신하도록 구성될 수 있다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 방향으로 신호를 송수신하는 안테나 장치 및 이를 구비한 모바일 디바이스에 따르면, 하우징의 적어도 2 면에 배치되는 방사체 레이어를 도입하는 것 및/또는 일 방향에 배치되어 종방향 방사 및 수평 방향 방사를 수행할 수 있는 방사체들을 모두 구비한 방사체 레이어를 도입하는 것에 의해 더 적은 비용을 투입하고 장치의 공간 활용성 역시 향상시키면서도, 복수 방향, 나아가 장치 및 모바일 디바이스의 360 도 전방향으로 신호를 송수신하도록 구성할 수 있다.
따라서, 전 방향으로 안테나 모듈을 구비하는 것에 비해 낮은 컴포넌트 비용 및 공간 활용성과 성능 요건을 동시에 만족시킬 수 있다.
도 1 은 본 발명의 실시예들에 따른 복수 방향으로 신호를 송수신하기 위한 방사체 배치의 실시예들을 나타낸다.
도 2 는 본 발명의 실시예들에 따른 안테나 장치의 구성을 나타낸다.
도 3 은 간접 급전 구조의 안테나의 구조를 나타낸다.
도 4 는 가요성을 가지는 간접 급전 구조의 안테나의 구조를 나타낸다.
도 5 는 직교형 안테나의 구조 및 방사 성능을 나타낸다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치를 구비한 모바일 디바이스의 예시도이다.
도 7 은 연성 회로 기판 (Flexible Printed Circuits Board, FPCB) 의 구성 중 S/S (Single Side) 의 예시도이다.
도 8 은 연성 회로 기판의 구성 중 D/S (Double Side) 의 예시도이다.
도 9 는 연성 회로 기판의 구성 중 D/A (Double Access) 의 예시도이다.
도 10 은 연성 회로 기판의 구성 중 MLB (Multi Layer FPCB) 의 예시도이다.
도 11 은 평면 원형 편파 안테나의 설계를 나타낸다.
도 12 는 도 11 의 평면 원형 편파 안테나의 출력에 대한 실혐 결과를 나타낸다.
도 13 은 도 11 의 평면 원형 편파 안테나의 방사 태양을 나타낸다.
도 14 는 예시적인 1 ×4 어레이의 평면 원형 편파 안테나의 구조 및 그 출력에 대한 실험 결과를 나타낸다.
도 15 는 방사체 레이어의 가요성 기반 배치 고정의 예시도이다.
도 2 는 본 발명의 실시예들에 따른 안테나 장치의 구성을 나타낸다.
도 3 은 간접 급전 구조의 안테나의 구조를 나타낸다.
도 4 는 가요성을 가지는 간접 급전 구조의 안테나의 구조를 나타낸다.
도 5 는 직교형 안테나의 구조 및 방사 성능을 나타낸다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치를 구비한 모바일 디바이스의 예시도이다.
도 7 은 연성 회로 기판 (Flexible Printed Circuits Board, FPCB) 의 구성 중 S/S (Single Side) 의 예시도이다.
도 8 은 연성 회로 기판의 구성 중 D/S (Double Side) 의 예시도이다.
도 9 는 연성 회로 기판의 구성 중 D/A (Double Access) 의 예시도이다.
도 10 은 연성 회로 기판의 구성 중 MLB (Multi Layer FPCB) 의 예시도이다.
도 11 은 평면 원형 편파 안테나의 설계를 나타낸다.
도 12 는 도 11 의 평면 원형 편파 안테나의 출력에 대한 실혐 결과를 나타낸다.
도 13 은 도 11 의 평면 원형 편파 안테나의 방사 태양을 나타낸다.
도 14 는 예시적인 1 ×4 어레이의 평면 원형 편파 안테나의 구조 및 그 출력에 대한 실험 결과를 나타낸다.
도 15 는 방사체 레이어의 가요성 기반 배치 고정의 예시도이다.
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.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
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.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
앞서 살핀 바와 같이, 정보의 송수신을 위한 무선 통신 기술은 발전을 거듭하고 있다. 그 중에서도 무선 통신을 위한 신호를 송신하거나 수신하기 위해서는 안테나 장치가 요구되며, 더 높은 성능을 달성하기 위해 다양한 형태 및 방식의 안테나 장치가 개발되어 왔다. 근래에는 MIMO 안테나와 같이 단일 안테나로 달성하기 어려운 성능 한계를 극복하기 위한 기술이 개발되기도 하였으며, 기지국과 단말 간의 송수신 신호 강도를 극대화 하기 위해 신호의 방사 방향을 제어하기 위한 빔 포밍 (Beam forming) 기술이 개발되기도 하였다.
다만, 무선 통신이 적용되는 장치들 중 대표적인 스마트 폰과 같은 모바일 디바이스는 사용자가 항상 단말을 휴대하여 단말의 위치가 변화함은 물론, 단말의 배향 역시 수시로 변화될 수 있고, 사용자의 그립에 따른 신호 송수신 방해나 보호 케이스의 장착, 또는 수요자 선호를 달성하기 위한 예를 들어 메탈과 같은 재료의 하우징 도입과 같이 신호 송수신의 제약 요소가 매우 다양한 문제점이 있다.
따라서, 무선 통신의 성능의 보다 강화하기 위해서는 빔 포밍 뿐만 아니라, 가능한 다양한 방향으로, 보다 바람직하게는 360도 전 방향으로 신호를 송수신할 수 있는 기술이 요구된다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 예를 들어 복수의 면에 배치되는 방사체 레이어, 종방향 편파 및 수평 편파를 수행하기 위한 방사체들을 전부 포함하는 방사체 레이어와 같이, 다양한 기술적 특징 및 이와 같은 방사체 레이어들의 다양한 조합에 의해 360도 전 방향으로 신호를 송수신할 수 있는 안테나 장치 및/또는 이들을 구비하는 모바일 디바이스가 개시된다.
도 1 은 본 발명의 실시예들에 따른 복수 방향으로 신호를 송수신하기 위한 방사체 배치의 실시예들을 나타낸다. 먼저, 도 1a 에 도시된 바와 같이, 예를 들어 제 1 면 (1a), 제 2 면 (1b) 및 제 3 면 (1c) 에 각각 신호를 송수신할 수 있는 방사체가 배치될 수 있다. 예를 들어, 이와 같은 복수의 방사체들은 하나 이상의 RFIC (10a) 로부터 신호를 공급받을 수 있다. 따라서, RFIC 와 방사체가 1 대 1 매칭될 것을 요구하지 않아 안테나 장치 또는 모바일 디바이스 내부의 공간 활용성을 증대시키고 생산 비용은 절감시킬 수 있다.
도 1b 에 도시된 바와 같이, 예를 들어 RFIC (10b) 는 측면 (1b) 에 마운트되어 배치될 수도 있다. 장치 또는 디바이스 측면이 금속 재질로 이루어지지 않거나 여유 공간이 제공되는 경우, 도 1b 에 도시된 바와 같이 측면에 RFIC (10b) 의 배치가 유리할 수 있다.
도 1c 에 도시된 바와 같이, 제 3 면 (1c) 에는 제 3 면 (1c) 에 수직한 방향으로 신호를 송수신할 수 있도록 종방향 방사를 수행하는 방사체와, 제 3 면 (1c) 에 평행한 방향으로 수평 방사 (End-Fire radiation) 을 수행할 수 있는 방사체 (2a) 가 모두 구비될 수 있다.
또한, 도 1d 에 도시된 바와 같이, 수평 안테나 구조 (3a, 3b) 가 서로 평행한 면에 각각배치되어, 연동하여 동작하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 안테나 장치 또는 모바일 디바이스는 도 1 에 개시된 바와 같은 다양한 방사체 형태 또는 구성, 또는 아래에서 설명하는 바와 같은 다양한 방사체 레이어들을 안테나 장치 또는 모바일 디바이스에 복수 개 구비하고, 이들을 조합하는 것에 의해 360 도 전 방향으로 신호를 방사하도록 구성될 수 있다.
도 2a 는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 구성을 나타낸다. 도 2a 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치는, 복수 방향으로 신호를 송수신하는 안테나 장치일 수 있으며, 바람직하게는 360 도 전 방향으로 신호를 송수신하도록 구성될 수 있다. 안테나 장치는, 예를 들어 하우징 (210), 제 1 방사체 레이어 (220), 제 2 방사체 레이어 (230) 및 RFIC (240) 를 포함할 수 있다.
제 1 방사체 레이어 (220) 는 예를 들어, 적어도 2 이상의 방사체를 구비하고, 상기 하우징 (210) 의 적어도 2 면에 배치될 수 있다. 일 측면에 따르면, 제 1 방사체 레이어 (220) 는 가요성을 가지는 연성 회로 (Flexible Printed Circuit, FPC) 로서 구성될 수 있다. 방사체 레이어가 가요성을 가지는 연성 회로로서 구성되는 것에 의해, 보다 간편하게 방사체 레이어를 안테나 장치의 복수 측면에 배치되도록 구성할 수 있다.
도 2a 에 예시된 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, 하우징 (210) 은 소정의 곡률 반경을 가지는 엣지 (Edge) 면 (211) 을 구비할 수 있다. 이 때, 제 1 방사체 레이어 (220) 는 하우징의 엣지 면 (211) 을 따라 배치될 수 있다. 즉, 본 발명에 있어서 하우징의 적어도 2 면은, 하우징의 곡률 반경을 가지는 엣지 면 (211) 을 의미할 수도 있다.
도 15 는 방사체 레이어의 가요성 기반 배치 고정의 예시도이다. 도 15 에 도시된 바와 같이, 하우징 (210) 의 엣지 면 (211) 의 양단 내부에는 걸림쇠 (2111, 2112) 가 구비되고, 제 1 방사체 레이어 (220) 의 양단이 걸림쇠 (2111, 2112) 에 각각 접촉되어, 제 1 방사체 레이어 (220) 의 가요성을 기반으로 고정되어 배치되도록 할 수 있다. 따라서, 별도의 기계적 구성이나 접착 구성을 사용하지 아니하고 제 1 방사체 레이어 (220) 가 하우징 (210) 에 배치되도록 구성하는 것도 가능하다. 또는, 제 1 방사체 레이어의 가요성은 제 1 방사체 레이어의 하우징에 대한 고정 배치의 강도를 강화시키기 위해 사용될 수도 있다.
다시 도 2a 를 참조하면, 제 2 방사체 레이어 (230) 는 적어도 하나의 방사체를 구비할 수 있으며, 예를 들어 제 1 방사체 레이어 (220) 가 구비되는 하우징 (2210) 의 적어도 2 면 (예를 들어, 엣지 면 (211) 을 포함) 이외의 적어도 하나의 면에 배치될 수 있다. 도 2a 에서는, 제 2 방사체 레이어 (230) 는 금속 미들 프레임 (Metal Middle Frame) (215) 에 형성된 방사체 동공 (Radiator Cavity) 을 포함하는 것으로 예시적으로 도시한다. 또한, 일 측면에 따르면, 제 2 방사체 레이어 (230) 는 당해 하우징 면에 형성된 개구면 (Aperture) 에 의해 구성될 수도 있다. 그러나, 제 2 방사체 레이어는 도 2a 에 도시된 바와 같은 방사체 동공 형태의 방사체, 또는 개구면에 의해 형성된 방사체에 한정되지 아니하며, 신호를 송수신하는 임의의 방사체중 적어도 하나가 자유롭게 적용될 수 있다. 제 2 방사체 레이어 (230) 가 배치되는 면은, 예를 들어 유리 재질의 커버 (217) 가 배치되는 안테나 장치의 후면일 수 있다.
다시 도 2a 를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치는 적어도 하나의 RFIC (240) 를 포함하고, RFIC (240) 는 제 1 방사체 레이어 (220) 및 제 2 방사체 레이어 (230) 중 적어도 하나에 구비된 방사체들 중 하나 이상의 방사체로 신호를 공급하도록 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 일 측면에 따르면, RFIC 는, 2 이상의 방사체 레이어 - 여기서, 방사체 레이어는 제 1 방사체 레이어 (220) 또는 제 2 방사체 레이어 (230) 중 적어도 하나를 포함 - 에 각각 포함된 방사체로 신호를 송신하도록 구성될 수 있다. 즉, 하나의 방사체 레이어마다 별도로 RFIC 가 구비되지 않을 수 있으며, 하나의 RFIC 가 2 이상의 방사체 레이어에 포함된 방사체들로 신호를 전송하도록 구성될 수 있어, 공간 활용도를 향상시키고 비용을 절감할 수 있다. 다만, 본 발명에 따른 안테나 장치는 단일 RFIC 를 채용하는 실시예로 한정되지 아니하며, 예를 들어 복수 방사체 레이어로 신호를 공급하는 RFIC 와, 다른 하나의 방사체 레이어로 신호를 공급하는 RFIC 를 모두 포함하는 것과 같이, 다양한 실시 형태가 전부 본 발명의 기술적 범위에 포함될 수 있다.
한편, 도 2a 에 도시된 바와 같이, 예를 들어 제 1 방사체 레이어 (220) 는 급전 레이어 (250a) 를 통해 RFIC (240) 로부터 신호를 수신할 수 있으며, 제 2 방사체 레이어 (230) 는 급전 레이어 (250b) 를 통해 RFIC (240) 로부터 신호를 수신하도록 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 측면에 따른 RFIC (240) 는, 공통 급전 라인을 구비하는 급전 레이어 (250a, 250b) 를 통해 제 1 방사체 레이어 (220) 및/또는 제 2 방사체 레이어 (230) 중 적어도 하나에 구비된 방사체들 중 하나 이상의 방사체로 신호를 공급하도록 구성될 수 있다. 여기서, 급전 레이어는 가요성을 가지도록 구성될 수 있다. 또한, 급전 레이어 (250a, 250b) 와 방사체 레이어 - 여기서, 방사체 레이어는 제 1 방사체 레이어 (220) 또는 제 2 방사체 레이어 (230) 중 적어도 하나를 포함 - 사이에는 슬릿을 구비하는 그라운드 레이어가 배치될 수 있으며, 급전 레이어 (250a, 250b) 는 그라운드 레이어의 슬릿에 형성되는 캐패시턴스를 기반으로 방사체 레이어 (220, 230) 로 신호를 송신할 수 있다.
관련하여, 도 3 은 간접 급전 구조의 안테나의 구조를 나타낸다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 간접 급전 구조의 안테나는 방사체 레이어 (31), 그라운드 레이어 (32) 및 급전 레이어 (33) 를 포함할 수 있다. 방사체 레이어 (31) 에는 적어도 하나의 방사체가 배치될 수 있으며, 그라운드 레이어 (32) 에는 슬릿 (32a) 이 형성될 수 있다. 또한 급전 레이어 (33) 에는 급전 라인 (33a) 이 배치될 수 있다. 급전 라인 (33a) 으로부터의 신호는 그라운드 레이어 (32) 의 슬릿 (32a) 을 통해 방사체 레이어 (31) 의 방사체로 전달될 수 있다. 예를 들어, 슬릿 (32a) 에 형성된 캐패시턴스로 인해 급전 라인 (33a) 와 방사체 간에 전기적 연결이 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 측면에 따르면 FPC 를 이용하여 안테나 구조와 급전 구조를 분리하기 위해 간접 급전 안테나 구조가 사용될 수 있다. 도 4 는 가요성을 가지는 간접 급전 구조의 안테나의 구조를 나타낸다. 도 4 에 도시된 바과 같이, 본 발명의 일 측면에 따른 안테나 장치 및/또는 모바일 디바이스에 포함될 수 있는 가요성을 가지는 간접 급전 구조의 안테나는, 방사체 레이어 (41), 그라운드 레이어 (42) 및 급전 레이어 (43) 를 포함할 수 있다. 방사체 레이어 (41) 에는 복수의 방사체 (41a, 41b, 41c, 41d) 가 포함될 수 있고, 그라운드 레이어 (42) 에는 위와 같은 방사체에 각각 대응되는 슬릿 (42a, 42b, 42c, 42d) 이 구비될 수 있다. 급전 레이어 (43) 에는 공통 급전 라인 (43a) 이 구비되어, 방사체 레이어의 복수의 방사체들에 대해 신호를 공급하도록 구성될 수 있다.
이와 같이 가요성을 가지는 간접 급전 구조의 안테나를 채용하는 것에 의해, FPC 의 유연성을 이용하여 자유로운 급전을 달성하면서 Conformal 구조의 안테나, 3차원 구조를 손쉽게 구현할 수 있다. 전술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2a 의 제 1 방사체 레이어 (220) 는 예를 들어 도 4 의 방사체 레이어 (41) 가 적용된 것일 수 있다. 예를 들어, 복수의 방사체 (41a, 41b, 41c, 41d) 중 일부는 하우징의 제 1 측면에, 나머지는 제 2 측면에 배치되도록 구성될 수 있고, 도 2a 에 도시된 바와 같이 엣지 면 (211) 을 따라 복수의 방사체 (41a, 41b, 41c, 41d) 가 순차적으로 배열되도록 구성될 수도 있다. 도 2a 의 급전 레이어 (250a, 250b) 는 도 4 의 급전 레이어 (43) 가 적용된 것일 수 있다. 공통 급전 라인 (43a) 을 통해 RFIC (240) 로부터의 신호가 제 1 방사체 레이어 (220) 및/또는 제 2 방사체 레이어 (230) 에 포함된 방사체들 중 적어도 하나로 전달될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 측면에 따르면 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 방사체 레이어 (220) 는, 제 1 레이어 컴포넌트와, 제 1 레이어 컴포넌트와 상이한 배치 각도를 가지는 제 2 레이어 컴포넌트의 접합을 통해 구성될 수 있다. 또한, 일 측면에 따르면, 제 1 레이어 컴포넌트와 제 2 레이어 컴포넌트는, 서로 상이한 물성을 가지는 재료로 구성될 수도 있다.
관련하여, 도 5 는 직교형 안테나의 구조 및 방사 성능을 나타낸다. 도 5a 에 본 발명의 일 측면에 따라 채용될 수 있는 직교형 안테나의 구조가 도시된다. 도 5a 에 도시된 바와 같이, 직교형 안테나는 제 1 레이어 컴포넌트 (5a) 및 이와 상이한 배치 각도, 예를 들어 제 1 레이어 컴포넌트 (5a) 와 직교하는 제 2 레이어 컴포넌트 (5b) 가 접합되는 것에 의해 구성될 수 있다. 여기서, 제 1 레이어 컴포넌트 (5a) 와 제 2 레이어 컴포넌트 (5b) 는 서로 상이한 물성을 가지는 재료로서 구성될 수도 있다. 예를 들어, 직교형 안테나가 안테나 장치의 전면 및 측면에 배치될 때, 전면 안테나 (51a) 와 측면 안테나 (51b) 가 각각 전면 및 측면으로 신호를 방사하도록 구성될 수 있다. 도 5b 에 도시된 바와 같이, 예를 들어 메인 빔 방향은 전면과 측면의 중간 방향일 수 있고, 도 5c 에 다른 방향의 빔 강도가 도시되어 있으며, 도 5d 는 주파수에 따른 단일 패치 안테나와 직교형 패치 각각의 출력에 대한 비교 실험 결과를 도시한다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 제 1 방사체 레이어는 적어도 2 이상의 방사체를 구비하고, 하우징의 일면에 배치되며, 2 이상의 방사체 중 적어도 하나가 수평 방사 (End-Fire Radiation) 를 수행하고 2 이상의 방사체 중 적어도 하나가 종방향 방사를 수행하도록 구성되어 하우징의 2 이상의 면의 방향으로 각각 신호를 송수신하도록 구성될 수 있다. 이 때, 안테나 장치는 적어도 하나의 방사체를 구비하고, 상기 하우징의 상기 2 이상의 면 이외의 적어도 하나의 면에 배치되는 적어도 하나의 제 2 방사체 레이어와, 상기 제 1 방사체 레이어 및 상기 제 2 방사체 레이어 중 적어도 하나에 구비된 방사체들 중 하나 이상의 방사체로 신호를 공급하는 적어도 하나의 RFIC 를 포함할 수 있다.
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명의 안테나 장치는, 복수의 방사체 레이어 - 여기서, 방사체 레이어는 상기 제 1 방사체 레이어 또는 제 2 방사체 레이어 중 적어도 하나를 포함 - 를 포함하는 것에 의해 하우징의 360 도 전방향으로 신호를 송수신하도록 구성될 수 있다. 전 방향으로 신호를 송출하기 위해 전술한 다양한 방사체 구조 및 형태를 적절히 조합할 수 있다.
관련하여, 도 2b 내지 도 2e 는 위와 같이 360도 전방향으로 신호를 송수신하도록 구성된 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 안테나 장치를 예시적으로 도시한다. 도 2b 내지 도 2e 에서, 본 발명의 실시예들에 따른 안테나 장치는 제 1 파트와 제 2 파트를 포함할 수 있다. 예시적으로, 제 1 파트는 도면에서 좌측 부분을, 제 2 파트는 도면에서 우측 부분을 나타낼 수 있다.
먼저 도 2b 를 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 안테나 장치는 제 1 파트와 제 2 파트에 각각 하우징 (2210) 의 적어도 2 면에 배치되는 방사체를 복수 개 구비하는 것에 의해 360도 전방향에 대한 방사를 달성할 수 있다. 예를 들어, 제 1 파트에서는 상부 방사체 (2220b) 및 하부 방사체 (2230b) 가 인쇄 회로 기판 (2270b) 에 실장된 RFIC (2240b) 로부터 신호를 수신하여 동작할 수 있고, 제 2 파트에서는 상부 방사체 (2220a) 및 하부 방사체 (2230b) 가 인쇄 회로 기판 (2270a) 에 실장된 RFIC (2240a) 로부터 신호를 수신하여 동작할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 안테나 장치는 적어도 하나의 RFIC 를 포함하는 것으로서, 도 2b 에 도시된 예시와 같이 2 개의 RFIC 를 구비하는 실시 형태를 기술적 범위로서 포함한다.
또한, 전술한 바와 같이 하우징의 적어도 2 면에 배치되는 방사체 레이어는 하우징의 각 측면에 밀착 배치되는 경우만을 포함하는 것이 아니라, 하우징의 엣지 면에 배치되는 경우 및 도 2b 에 도시된 방사체들 (2220a, 2220b, 2230a, 2230b) 과 같이 굴곡진 형태로 구성되어 하우징의 2 이상의 면을 대향하는 경우도 포함한다. 또한, 적어도 2 면에 배치되는 방사체는 도 2b 에 도시된 예시 뿐만 아니라, ‘ㄴ’자 형태, ‘ㄷ’ 자 형태, ‘ㄹ’자 형태와 같이 굴곡부를 포함하는 다양한 형상을 가지도록 구성될 수 있다.
나아가, 본 발명의 일 측면에 따른 “제 2 방사체 레이어”는 적어도 하나의 방사체를 구비하고 적어도 하나의 면에 배치되는 것으로서, “제 1 방사체 레이어”와 같은 형태의 방사체 레이어를 포괄하는 방사체의 개념으로 이해될 수도 있다.
다시 도 2b 를 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 안테나 장치는 복수의 방사체 레이어들을 구비하는 것에 의해 안테나 장치의 360 도 전 방향으로 방사를 수행하도록 구성될 수 있다.
한편, 도 2c 내지 도 2e 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치는 제 1 파트와 제 2 파트의 안테나 구성이 서로 상이한 경우를 포함한다. 먼저 도 2c 에 도시된 바와 같이, 예를 들어 제 1 파트에는 상측 방사체 (2220b) 가 구비되지만 하측 방사체는 구비되지 않을 수 있고, 제 2 파트에는 하측 방사체 (2230a) 가 구비되지만 상측 방사체는 구비되지 않을 수도 있다. 또는 어느 하나 파트에는 상하부 방사체가 전부 구비되지만 다른 파트에는 일부 방사체가 생략되는 형태도 가능하다.
다만, 커브 형태의 방사체가 생략되는 방사체 설치 위치에는, 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 방사체가 배치될 수도 있다. 예를 들어 도 2d 에 도시된 바와 같이, 제 1 파트의 하측에 방사체 (2280b) 가 구비되고, 제 2 파트의 상측에 방사체 (2280a) 가 구비될 수 있다. 방사체 (2280a) 및/또는 방사체 (2280b) 는 임의의 형태에 따른 방사체일 수 있고, 예를 들어 포고 마운트 방식의 방사체일 수도 있다.
한편, 도 2e 에 도시된 바와 같이, 어느 하나의 파트 (도 2e 에서 예를 들면 제 1 파트) 에는 복수 측면에 배치되는 커브 형태 방사체가 아닌 상이한 방식의 방사체가 구비될 수도 있다. 예를 들어, 제 1 파트의 상측에는 인쇄 회로 기판 (2290a) 에 마운트된 RFIC (2240b) 로부터 인가되는 신호에 의해 제어되는 종방향 방사 방사체 (2235a) 가 구비될 수 있고, 제 1 파트의 하측에는 인쇄 회로 기판 (2290b) 에 마운트된 RFIC (2240c) 로부터 인가되는 신호에 의해 제어되는 종방향 방사 방사체 (2235b) 및 수평 방향 방사 (End-Fire Radiation) 를 수행하는 방사체 (2237a) 가 구비될 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 안테나 장치 및/또는 모바일 디바이스는 하나 이상의 형태를 가지는 하나 이상의 방사체 및/또는 방사체 레이어를 구비하는 것에 의해 안테나 장치 및/또는 모바일 디바이스의 360 도 전 방향에 대한 방사를 달성할 수 있다.
한편, 도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치를 구비한 모바일 디바이스의 예시도이다. 모바일 디바이스 (600) 의 안테나부 (610) 는 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치일 수 있다. 즉, 예를 들어 안테나 장치는 모바일 디바이스에 일체로서 형성되어 작동할 수도 있다. 이 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 디바이스의 구체적인 신호 송수신을 위한 안테나부의 동작은 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 동작에 따를 수 있다. 한편, 도 2a 및 도 6 에 도시된 바와 같이, 안테나 장치 및/또는 모바일 디바이스의 전면은 예를 들어 디스플레이를 포함하는 윈도우 (213) 를 포함할 수 있고, 이와 같은 윈도우를 포함하는 면에 대해서는 투명 안테나 장치가 방사체로서 배치될 수도 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따라 채용될 수 있는 연성 회로 기판 (Flexible Printed Circuits Board, FPCB) 에 대해서도 다양한 구성이 각각 채용될 수 있다. 도 7 에 도시된 바와 같이 연성 회로 기판의 구성 중 S/S (Single Side) 구성이 채용될 수 있고, 도 8 에 도시된 바와 같이 연성 회로 기판의 구성 중 D/S (Double Side) 구성이 채용될 수도 있으며, 도 9 에 도시된 바와 같이 연성 회로 기판의 구성 중 D/A (Double Access) 구성이 채용될 수 있고, 도 10 에 도시된 바와 같이 연성 회로 기판의 구성 중 MLB (Multi Layer FPCB) 구성이 채용될 수도 있다.
도 11 은 평면 원형 편파 안테나의 설계를 나타낸다. 도 11 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 방사체는 FPC 평면 원형 편파 안테나 설계에 따를 수 있다. 구체적으로 평면 원형 편파 안테나는 원형 편파 (CP) 방사체 (1110), 안테나 매칭 및 AR 매칭 (1120), 그라운드 레이어 (1130) 및 안테나 급전 라인 (1140) 를 포함하여 구성될 수 있다.
도 12 는 도 11 의 평면 원형 편파 안테나의 출력에 대한 실혐 결과를 나타낸다. 도 12a 에 도시된 바와 같이 모드에 따른 S 파라미터를 확인할 수 있으며, 도 12b 에 도시된 바와 같이 게인이 나타나고, 도 12c 에 도시된 바와 같이 축 간의 비율이 나타난다.
평면 원형 편파 안테나의 경우, 도 13 에 도시된 바와 같은 평면 원형 편파 안테나의 방사 태양이 얻어지며, 도 14 는 예시적인 1 ×4 어레이의 평면 원형 편파 안테나의 구조 및 그 출력에 대한 실험 결과를 나타낸다. 도 14a 에 도시된 바와 같은 안테나 어레이의 경우, 도 14b 의 활성 S 파라미터, 도 14c 의 28 Ghz 에서의 게인을 보여준다.
이상에서 설명한 본 발명은 일련의 기능 블록들을 기초로 설명되고 있지만, 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
전술한 실시 예들의 조합은 전술한 실시 예에 한정되는 것이 아니며, 구현 및/또는 필요에 따라 전술한 실시예들 뿐 아니라 다양한 형태의 조합이 제공될 수 있다.
전술한 실시 예들에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로서 순서도를 기초로 설명되고 있으나, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 순서도에 나타난 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나, 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 실시 예는 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.
Claims (1)
- 복수 방향으로 신호를 송수신하는 안테나 장치로서,
하우징;
적어도 2 이상의 방사체를 구비하고, 상기 하우징의 일면에 배치되며, 상기 2 이상의 방사체 중 적어도 하나가 수평 방사 (End-Fire Radiation) 를 수행하고 상기 2 이상의 방사체 중 적어도 하나가 종방향 방사를 수행하도록 구성되어 상기 하우징의 2 이상의 면의 방향으로 각각 신호를 송수신하도록 구성된 적어도 하나의 제 1 방사체 레이어;
적어도 하나의 방사체를 구비하고, 상기 하우징의 상기 일면 이외의 적어도 하나의 면에 배치되는 적어도 하나의 제 2 방사체 레이어; 및
상기 제 1 방사체 레이어 및 상기 제 2 방사체 레이어 중 적어도 하나에 구비된 방사체들 중 하나 이상의 방사체로 신호를 공급하는 적어도 하나의 RFIC 를 포함하고,
상기 RFIC 는, 공통 급전 라인을 구비하는 급전 레이어를 통해 상기 제 1 방사체 레이어 및 상기 제 2 방사체 레이어 중 적어도 하나에 구비된 방사체들 중 하나 이상의 방사체로 신호를 공급하도록 구성되며, 상기 급전 레이어는 가요성을 가지고,
상기 급전 레이어와 상기 방사체 레이어 - 여기서, 상기 방사체 레이어는 상기 제 1 방사체 레이어 또는 상기 제 2 방사체 레이어 중 적어도 하나를 포함 - 사이에는 상기 하나 이상의 방사체에 각각 대응하는 슬릿을 구비하는 그라운드 레이어가 배치되고, 상기 급전 레이어는 상기 그라운드 레이어의 슬릿에 형성되는 캐패시턴스를 기반으로 상기 방사체 레이어로 신호를 송신하는, 안테나 장치.
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