KR102449600B1 - 단락 핀(shorting pin)을 구비한 배열 안테나 - Google Patents

Abstract

본 개시(disclosure)는 배열 안테나에 관한 것으로, 구체적으로 단락 핀(shorting pin)을 이용하여 성능을 개선한 배열 안테나에 관한 것이다. 구체적으로, 배열 안테나는, 제1 안테나; 제2 안테나; 상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나는 접지면을 공유하고, 상기 접지면 상부에 기판을 포함하고; 상기 기판 상부에 제2 안테나가 접하여 배치되고, 상기 기판과 상기 제2 안테나의 중심을 관통하여 제1 안테나가 배치되고, 상기 제2 안테나, 상기 기판, 및 상기 접지면을 관통하여 배치되는 복수의 피딩 핀(feeding pins)을 포함하고, 상기 복수의 피딩 핀에 대칭되어 상기 제2 안테나, 상기 기판, 및 상기 접지면을 관통하여 복수의 단락 핀(shorting pins)을 포함할 수 있다.

Description

단락 핀(shorting pin)을 구비한 배열 안테나{ARRAY ANTENNA WITH SHORTING PIN}

본 개시(disclosure)는 배열 안테나에 관한 것으로, 구체적으로 단락 핀(shorting pin)을 이용하여 개선한 배열 안테나에 관한 것이다.

GPS(global positioning system)은 항공, 선박, 모바일 등의 다양한 민간 및 군수 분야에 적용되어 물체의 위치에 대한 정보를 실시간으로 제공하고 있다. 최근에는 좁은 공간에 GPS 시스템을 탑재하기 위하여 배열 안테나의 소형화 및 배열 형상 최적화 기법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

상술한 바와 같은 논의를 바탕으로, 본 개시(disclosure)는, 배열 안테나에 관한 것으로, 구체적으로는 단락 핀(shorting pin)을 이용하여 성능을 개선한 배열 안테나를 제공한다.

또한, 본 개시는, 단락 핀(shorting pin)을 이용하여 축비 특성을 개선한 배열 안테나를 구현하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 개시는, 단락 핀(shorting pin)을 이용하여 CP(circularly polarized) 특성을 개선한 배열 안테나를 구현하는 것을 목적으로 한다.

본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 배열 안테나는, 제1 안테나; 제2 안테나; 상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나는 접지면을 공유하고 상기 접지면 상부에 기판을 포함하고; 상기 기판 상부에 제2 안테나가 접하여 배치되고, 상기 기판과 상기 제2 안테나의 중심을 관통하여 제1 안테나가 배치되고, 상기 제2 안테나, 상기 기판, 및 상기 접지면을 관통하여 배치되는 복수의 피딩 핀(feeding pins)을 포함하고, 상기 복수의 피딩 핀에 대칭되어 상기 제2 안테나, 상기 기판, 및 상기 접지면을 관통하여 복수의 단락 핀(shorting pins)을 포함할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 배열 안테나는, 단락 핀(shoring pin)을 구비함으로써, 축비 특성 및 CP(circularly polarized)을 개선한 배열 안테나를 제공한다.

본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 배열 안테나의 사시도를 도시한다.
도 2는 배열 안테나의 바닥면을 도시한다.
도 3은 배열 안테나(100)의 예시적인 설계 스펙에 관한 표를 도시한다.
도 4는 본 개시의 배열 안테나에 대한 반사 계수에 대한 그래프를 도시한다.
도 5는 본 개시의 배열 안테나에 대한 측면 전방향 이득에 대한 그래프를 도시한다.
도 6는 본 개시의 배열 안테나의 제2 안테나에 대한 축비에 대한 그래프를 도시한다. 도 6은 제2 안테나가 패치 안테나인 경우를 예로 한다.
도 7은 본 개시의 배열 안테나의 단락 핀의 재질에 따른 축비에 대한 그래프를 도시한다.
도 8은 본 개시의 배열 안테나의 전기장 분포를 도시한다.
도 9은 본 개시의 배열 안테나의 자기장 분포를 도시한다.
도 10은 본 개시의 배열 안테나의 제2 안테나에 대한 전류를 도시한다.

본 개시에서 사용되는 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 개시에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 개시에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 개시에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 개시에서 정의된 용어일지라도 본 개시의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

이하에서 설명되는 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어적인 접근 방법을 예시로서 설명한다. 하지만, 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어와 소프트웨어를 모두 사용하는 기술을 포함하고 있으므로, 본 개시의 다양한 실시 예들이 소프트웨어 기반의 접근 방법을 제외하는 것은 아니다.

GPS(global positioning system)은 항공, 선박, 모바일 등의 다양한 민간 및 군수 분야에 적용되어 물체의 위치에 대한 정보를 실시간으로 제공하고 있다. 최근에는 좁은 공간에 GPS 시스템을 탑재하기 위하여 배열 안테나의 소형화 및 배열 형상 최적화 기법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

다만, 이러한 기법들은 높은 이득 특성과 균일 방사 패턴을 도출할 수는 있지만, 그라운드 형상이 비대칭 구조이거나 외부 구조물이 있는 경우 GPS 안테나의 축비 특성과 이득 특성이 현저히 감소하는 문제점이 발생할 수 있다.

이러한 문제점을 개선하기 위하여, 본 개시는 배열 안테나에 관한 것으로, 구체적으로 단락 핀(shorting pin)을 구비하여 배열 간극을 최소화하면서도 안테나 성능을 개선한 배열 안테나에 관한 기술을 설명한다.

도 1은 배열 안테나의 사시도를 도시한다.

도 1을 참고하면, 배열 안테나(100)은 제1 안테나(101), 숄더링(들)(soldering)(103), 제2 안테나(105), 피딩 핀(들)(feeding pin(s))(107), 단락 핀(들)(shorting pin(s))(109), 기판(substrate)(111), 및/또는 접지면(ground, GND)(113)을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 피딩 핀(들)(107)은 제1 피딩 핀(107a), 및/또는 제2 피딩 핀(107b)을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 단락 핀(들)(109)는 제1 단락 핀(109a), 및/또는 제2 단락 핀(109b)을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 접지면(113)에 중심에 기판(111)의 중심이 일치되게 배치하여 접지면(113)의 상부에 접하여 기판(111)이 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 접지면(113)은 일정 지름(g)를 가지는 원판일 수 있다. 기판(111), 또한, 일정 높이(h1) 및 반지름(r2)을 가지는 원판 일 수 있다.

일 실시 예에 따라, 기판(111)은 상기 기판(111)의 중심을 관통하여 일정 반지름(r1)을 가지는 홀(117)을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 기판(111)의 중심 외곽에 피딩 핀(들)(107) 및/또는 단락 핀(109)을 삽입하기 위한 일정한 반지름(r2)을 가지는 홀(113a, 113b, 115a, 및/또는 115b)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 피딩 핀(들) (107) 및/또는 단락 핀(109)을 위한 홀(113a, 113b, 115a, 및/또는 115b)은 상기 기판의 중심에 대하여 서로 원점 대칭하도록 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따라, 피딩 핀(들)(107) 및/또는 단락 핀(들)(109)은 일정 높이(l1)을 가지는 핀일 수 있다.

일 실시 예에 따라, 제1 안테나(101)는 일정 높이(l2)을 가지는 모노폴 안테나일 수 있다. 제2 안테나(105)는 내부 반지름(r3), 외부 반지름(r4)을 가지는 원형 루프 형상의 패치 안테나일 수 있다.

일 실시 예에 따라, 접지면(113)의 중심에 기판(11)의 반지름(r1)을 가지는 홀(117)이 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따라, 피딩 핀(들)(107), 및/또는 단락 핀(들)(109)는 반지름(r2)을 가지는 홀에 삽입될 수 있고, 상기 피딩 핀(들)(107), 및/또는 단락 핀(들)(109)는 접지면(113)을 관통할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 단락 핀(들)(109) 및/또는 피딩 핀(들)(107)은 제2 안테나(105)를 관통할 수 있다. 즉 제2 안테나(105)의 내부 반지름(r3)을 가지는 내부 홀은 접지면(113) 및/또는 기판 (111)의 홀(117)을 관통할 수 있도록 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따라, 제2 안테나(105)을 관통한 단락 핀(들)(109) 및/또는 피딩 핀(들)(107)의 상단에 숄더링(들)(103)이 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따라, 제1 안테나(103)는 접지면(113)의 중심, 기판의 반지름(r1)을 가지는 홀(117) 및, 내부 반지름(r3)을 가지는 제2 안테나(105)의 홀(119)을 관통하여 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따라, 제2 안테나는 일정 높이(l2)을 가지는 모노폴 안테나일 수 있다.

도 2는 배열 안테나의 바닥면을 도시한다.

도 2을 참고하면, 배열 안테나의 바닥면에는 하이브리드 칩 커플러(201) 제1 안테나 포트(202) 및/또는 제2 안테나 포트(203)을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 단락 핀(들)(109)는 접지면(113)을 관통하여 연결될 수 있다. 제1 안테나(103)도 접지면을 관통하여 연결될 수 있다.

일 실시 예에 따라, 피딩 핀(들)(107)은 접지면(113)을 관통하여 연결될 수 있다. 피딩 핀(들)(107)은 하이브리드 칩 커플러(hybrid chip coupler)(201)에 연결될 수 있다.

일 실시 예에 따라, 하이브리드 칩 커플러는 제1 하이브리드 칩 커플러 포트, 제2 하이브리드 칩 커플러 포트, 제3 하이브리드 칩 커플러 포트, 및 제4 하이브리드 칩 커플러 포트를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 제1 하이브리드 칩 커플러 포트는 위상 차이가 0이 나도록 하기 위하여 제1 피딩 핀(107a)와 연결될 수 있다. 제2 하이브리드 칩 커플러 포트는 위상 차이가 180이 나도록 하기 위하여 제2 피딩핀(107b)와 연결될 수 있다. 제3 하이브리드 칩 커플러 포트는 제2 안테나(104)와 접지면을 연결될 수 있다. 제4 하이브리드 칩 커플러 포트는 접지면(113)에 연결될 수 있다. 이러한 구조를 통하여 하이브리드 칩 커플러(201)은 출력으로 0도(degree), 90도 차이가 나도록 소스가 제2 안테나를 야기(excitation)시킬 수 있고 제2 안테나(105)는 CP(circular polarized)로 동작할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 제2 안테나 포트(203)은 동축 케이블(coaxial cable)을 이용하여 소스를 인가할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 제1 안테나(103)은 제1 안테나 포트(202)을 경유하여 접지면(113)에 연결될 수 있다.

도 3은 배열 안테나(100)의 예시적인 설계 스펙에 관한 표를 도시한다. 도 3에 도시된 표는 일 실시예에 대한 예시적인 설계 스펙이고 본 개시가 이에 국한되는 것은 아니다.

도 3을 참고하면, 단락 핀(들)(109)의 높이(l1)은 기판(111)의 높이보다 클 수 있다. 예시적으로, 약 9.5mm에서 10.5mm이 높이를 가질 수 있다.

일 실시 예에 따라, 단락 핀(들)의 반지름은 단락 핀(들)(109)을 삽입하기 위한 일정한 반지름(r2)을 가지는 홀(113a, 113b, 115a, 및/또는 115b)에 비하여 작은 반지름을 가질 수 있다. 일 예로서, 0.1mm에서 1mm사이일 수 있다.

일 실시 예에 따라, 단락들((109) 및 제1 안테나(예: 모노폴 안테나)(101)은 황동(brass) 소재일 수 있다.

일 실시 예에 따라, 제1 안테나(예: 모노폴 안테나)(101)는 일 예로서, 41.55mm에서 42.5mm사이의 높이(l2)를 가질 수 있다. 제1 안테나(101)의 반지름은 기판(111)의 중심을 관통하여 일정 반지름(r1)을 가지는 홀(117)에 비하여 작을 수 있다. 일 예로서, 약 0.5mm에서 2mm의 반지름을 가질 수 있다.

일 실시 예에 따라, 기판(111)의 중심을 관통하여 일정 반지름(r1)을 가지는 홀(117)은 제1 안테나가 관통할 수 있도록 약 1.1mm에서 4mm의 반지름을 가질 수 있다.

일 실시 예에 따라, 단락 핀(109)을 삽입하기 위한 일정한 반지름(r2)을 가지는 홀(113a, 113b, 115a, 및/또는 115b)은 단락 핀(들)(109) 및 피딩 핀(들) (107)이 삽입될 수 있도록 약 0.2mm에서 1.2mm의 반지름을 가질 수 있다.

일 실시 예에 따라, 제2 안테나(105)의 내부 반지름(r3)은 제1 안테나의 반지름보다 크거나 기판의 중심 홀의 반지름(r1)에 비하여 클 수 있다. 일 예로서, 약 4.5mm에서 5.5mm의 크기를 가질 수 있다.

일 실시 예에 따라, 제2 안테나(105)의 외부 반지름(r4)는 기판의 반지름과 유사하거나 같을 수 있다. 일 예로서, 제2 안테나(105)의 외부 반지름(r4)는 약 13.5mm에서 14.5mm의 크기를 자리 수 있다.

일 실시 예에 따라, 접지면(113)은 지름은 제2 안테나(105)의 외부 반지름(r4)에 비하여 매우 클 수 있다. 일 예로서, 접지면(113)의 지름은 약 80mm 이상의 값을 가질 수 있다.

도 1, 도 2, 및/또는 도 3에 도시된 구조를 가지는 배열 안테나(100)은 접지면(113)의 중앙에 위치한 제1 안테나에 의하여 CP(circular polarized) 특성이 열화되는 부분을 단락 핀(들)(109)에 의하여 개선할 수 있다.

이하, 도면에서는 배열 안테나(100)의 개선된 특성에 대하여 기술한다.

도 4는 본 개시의 배열 안테나에 대한 반사 계수에 대한 그래프를 도시한다.

도 4을 참고하면, 도 4의 (a)는 제2 안테나(105)가 패치 안테나인 경우, 도 4의 (b)는 제1 안테나(103)이 모노폴 안테나인 경우의 반사 계수(reflection coefficient)를 도시한다.

도 4의 (a)에서 실선(401)은 단락 핀(들)(109)을 포함하는 제2 안테나(105)의 측정값, 점선(403)은 단락 핀(들)(109)을 포함하는 제2 안테나(105)의 시뮬레이션 값, 점선(405)는 단락 핀(들)(109)을 포함하지 않은 제2 안테나(105)의 측정 값, 일점쇄선(407)은 단락 핀(들)(109)을 포함하지 않은 제2 안테나(105)의 시뮬레이션 값을 도시한다.

도 4의 (b)에서 실선(409)은 단락 핀(들)을 포함하는 제1 안테나(103)의 측정값, 점선(411)은 단락 핀(들)을 포함하는 제1 안테나(103)의 시뮬레이션 값, 점선(413)는 단락 핀(들)을 포함하지 않은 제1 안테나(103)의 측정 값, 일점쇄선(415)은 단락 핀(들)을 포함하지 않은 제1 안테나(103)의 시뮬레이션 값을 도시한다.

도 4을 참고하면, 제2 안테나1(105)가 패치 안테나인 경우 단락 핀(들)(109)가 포함된 경우 측정된 반사계수가 -26.7dB, 단락 핀(들)(109)가 포함되지 않은 경우 반사 계수가 -5.2dB로서, 반사 계수 측면에서 단락 핀(들)(109)을 포함하는 경우, 더 좋은 성능을 가짐을 알 수 있다.

제1 안테나가 모노폴 안테나인 경우는, 단락 핀(들)(109)가 포함된 경우 측정된 반사 계수가 -17.1dB, 단락 핀(들)(109)가 포함되지 않은 경우 -7.5dB인 것을 알 수 있다.

결론적으로, 도 1 및/또는 도2에 도시된 단락 핀(들)(109)을 포함하는 배열 안테나(100)는 반사 계수 측면에서 더 개선된 성능을 가질 수 있다.

도 5는 본 개시의 배열 안테나에 대한 측면 전방향 이득에 대한 그래프를 도시한다.

도 5을 참고하면, 도 5의 (a)는 제2 안테나(105)가 패치 안테나인 경우, 도 5의 (b)는 제1 안테나(103)이 모노폴 안테나인 경우의 측면 전방향 이득(realized gain)를 도시한다.

도 5의 (a)에서 실선(501)은 단락 핀(들)(109)을 포함하는 제2 안테나(105)의 측정값, 점선(503)은 단락 핀(들)(109)을 포함하는 제2 안테나(105)의 시뮬레이션 값, 점선(505)는 단락 핀(들)(109)을 포함하지 않은 제2 안테나(105)의 측정 값, 일점쇄선(507)은 단락 핀(들)(109)을 포함하지 않은 제2 안테나(105)의 시뮬레이션 값을 도시한다.

도 5의 (b)에서 실선(509)은 단락 핀(들)(109)을 포함하는 제1 안테나(103)의 측정값, 점선(511)은 단락 핀(들)(109)을 포함하는 제1 안테나(103)의 시뮬레이션 값, 점선(513)는 단락 핀(들)(109)을 포함하지 않은 제1 안테나(103)의 측정 값, 일점쇄선(515)은 단락 핀(들)(109)을 포함하지 않은 제1 안테나(103)의 시뮬레이션 값을 도시한다.

도 5의 (a) 및 (b)를 참고하면, 제2 안테나(105)가 패치 안테나인 경우, 단락핀(들)(109)을 포함하지 않는 경우, 측정된 전면 방향 이득은 1.9dBic와 단락핀(들)(109)을 포함하는 경우, -2.6dBic을 가짐을 알 수 있다.

제1 안테나(103)가 모노폴 안테나인 경우, 단락핀(들)(109)을 포함하지 않는 경우, 측정된 전면 방향 이득은 0dBic와 단락핀(들)(109)을 포함하는 경우, 2.2dBic을 가짐을 알 수 있다.

즉, 제2 안테나(105)는 단락 핀(들)(109)에 의해 나타나지 않던 전면 방향에서 RHCP(right handed circular polarized) 이득이 잘 나타는 것을 확인할 수 있다. 반면에, 제1 안테나(103)의 전면 방향 이득은 일정하게 유지됨을 알 수 있다.

도 6는 본 개시의 배열 안테나의 제2 안테나에 대한 축비에 대한 그래프를 도시한다. 도 6은 제2 안테나가 패치 안테나인 경우를 예로 한다.

도 6을 참고하면, 도 6에서 실선(601)은 단락 핀(들)(109)을 포함하는 제2 안테나(105)의 측정값, 점선(603)은 단락 핀(들)(109)을 포함하는 제2 안테나(105)의 시뮬레이션 값, 점선(605)는 단락 핀(들)(109)을 포함하지 않은 제2 안테나(105)의 측정 값, 일점쇄선(607)은 단락 핀(들)(109)을 포함하지 않은 제2 안테나(105)의 시뮬레이션 값을 도시한다.

단락 핀(들)(109)가 없는 경우, 제1 안테나(예: 모노폴 안테나)에 의하여 축비 특성이 5dB이상 나타나 타원 편파 특성을 나타내는 반면에, 단락 핀(들)(109)을 이용하는 경우 3dB 아래로 축비 특성이 나타나 RHCP 축비 특성이 열화되지 않고 원형 편파를 잘 도출하고 있음을 알 수 있다.

도 7은 본 개시의 배열 안테나의 단락 핀의 재질에 따른 축비에 대한 그래프를 도시한다.

도 7을 참고하면, 제1 선(701)의 경우, 단락 핀(들)(109)의 재질이 구리인 경우를 도시한다. 제2 선(703)의 경우, 단락 핀(들)(109)의 재질이 황동(brass)인 경우를 도시한다. 그래프를 볼 때, 주파수에 따른 축비 특성이 재질에 따라 다르지 않은 것을 확인할 수 있다.

도 8은 본 개시의 배열 안테나의 전기장 분포를 도시한다.

도 8을 참고하면, 박스(801)의 경우, 단락 핀(들)(109)을 포함하지 않는 배열 안테나(100)에 대한 전기장 분포이고, 박스(803)의 경우, 단락 핀(들)(109)을 포함하는 배열 안테나(100)에 대한 전기장 분포를 도시한다.

박스(801)을 참고하면, 배열 안테나(100)이 단락 핀(들)(190)을 포함하는 경우,

혹은

인 경우에 대칭적인 전기장 분포(symmetric E-field distribution)을 형성함을 알 수 있다.

박스(803)을 참고하면, 배열 안테나(100)이 단락 핀(들)(190)을 포함하지 않는 경우,

혹은

인 경우에 비대칭적인 전기장 분포(symmetric E-field distribution)을 형성함을 알 수 있다.

도 9은 본 개시의 배열 안테나의 자기장 분포를 도시한다.

도 9을 참고하면, 박스(901)의 경우, 단락 핀(들)(109)을 포함하지 않는 배열 안테나(100)에 대한 자기장 분포이고, 박스(903)의 경우, 단락 핀(들)(109)을 포함하는 배열 안테나(100)에 대한 자기장 분포를 도시한다.

박스(901)을 참고하면, 배열 안테나(100)이 단락 핀(들)(190)을 포함하는 경우,

혹은

인 경우에 대칭적인 자기장 분포(symmetric H-field distribution)을 형성함을 알 수 있다.

박스(903)을 참고하면, 배열 안테나(100)이 단락 핀(들)(190)을 포함하지 않는 경우,

혹은

인 경우에 비대칭적인 자기장 분포(symmetric H-field distribution)을 형성함을 알 수 있다.

도 10은 본 개시의 배열 안테나의 제2 안테나에 대한 전류를 도시한다.

도 10을 참고하면, 박스(1010)은 단락 핀(들)(109)을 포함하지 않는 경우 제2 안테나의 전류 흐름을 도시한다. 박스(1030)은 단락 핀(들)(109)을 포함하지 않는 제2 안테나 전류 흐름을 도시한다. 박스(1010), 및/또는 박스(1030)에서 점선으로 표현된 것은 발생하는 순간적인 전류를 도시한 것이다. 화살표(1001, 1003, 1005, 1007, 1031, 1033, 1035 및/또는 1037)은 각

에 대응하여 형성된 총 전류(net current)의 방향을 도시한다.

박스(1010) 및/또는 박스(1030)에서

인 경우, 총 전류를 나타내는 화살표(1001, 1005, 1031, 및/또는 1035)은

,

를 나태는 것을 확인할 수 있다.

박스(1010)의 경우,

인 경우, 총 전류를 나타내는 화살표(1003)은 45도를 가리키는 것을 확인할 수 있는 반면, 박스(1030)의 경우,

인 경우, 총 전류를 나타내는 화살표(1033)은 90도를 가리키는 것을 확인할 수 있다. 즉, 단락 핀(들)(109)을 포함하는 경우, 배열 안테나의 성능이 개선됨을 알 수 있다.

박스(1010)의 경우,

인 경우, 총 전류를 나타내는 화살표(1007)은

를 가리키는 것을 확인할 수 있는 반면, 박스(1030)의 경우,

인 경우, 총 전류를 나타내는 화살표(1037)은

를 가리키는 것을 확인할 수 있다. 즉, 단락 핀(들)(109)을 포함하는 경우, 배열 안테나의 성능이 개선됨을 알 수 있다.

본 개시의 일 실시 예에 따라, 배열 안테나는, 제1 안테나; 제2 안테나; 상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나는 접지면을 공유하고 상기 접지면 상부에 기판을 포함하고; 상기 기판 상부에 제2 안테나가 접하여 배치되고, 상기 기판과 상기 제2 안테나의 중심을 관통하여 제1 안테나가 배치되고, 상기 제2 안테나, 상기 기판, 및 상기 접지면을 관통하여 배치되는 복수의 피딩 핀(feeding pins)을 포함하고, 상기 복수의 피딩 핀에 대칭되어 상기 제2 안테나, 상기 기판, 및 상기 접지면을 관통하여 복수의 단락 핀(shorting pins)을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 제1 안테나는 모노폴 안테나인 배열 안테나를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 제2 안테나는 원형 루프 형상의 패치 안테나인 배열 안테나를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 복수의 피딩 핀 및 복수의 단락 핀의 상부에 상기 제2 안테나를 연결하는 숄더링들을 포함하는 배열 안테나를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 접지면의 하부에는 상기 기판을 관통하여 제1 안테나와 연결되는 제1 안테나 포트, 상기 기판을 관통하여 제2 안테나와 연결되는 제2 안테나 포트를 포함하는 배열 안테나를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 제1 안테나 포트 및 상기 제2 안테나 포트는 상기 접지면을 관통하여 이격되어 접지면의 아랫면에 돌출되어 있는 배열 안테나를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 제1 안테나는 상기 제2 안테나의 중심으로부터 상기 제2 안테나가 포함된 평면과 수직으로 연장된 배열 안테나를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 복수의 피딩 핀은 제1 피딩 핀 및 제2 피딩 핀을 포함하고, 상기 복수의 단락 핀은 제1 단락 핀 및 제2 단락 핀을 포함하고, 상기 제1 단락 핀은 제1 피딩 핀에 대하여 y 축 대칭이고, 제2 피딩 핀에 대하여 원점 대칭이며, 상기 제2 단락 핀은 제1 피딩 핀에 대하여 원점 대칭이고, 제2 피딩 핀에 대하여 y축 대칭인 배열 안테나를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 접지면의 하부에는 하이브리드 칩 커플러(hybrid chip coupler)가 연결되는 배열 안테나를 포함할 수 있다.

일 실시 에에 따라, 상기 하이브리드 칩 커플러는 상기 제2 안테나 포트 및 상기 복수의 피딩 핀에 연결되어 있는 배열 안테나를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 기판은 원형 루프 형상의 기판인 배열 안테나를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 접지면은 원형 루프 형상인 배열 안테나를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 제1 피딩 핀은 위상 차이가 0이 나도록 하기 위하여 하이브리드 칩 커플러에 연결되고, 상기 제2 피딩 핀은 위상 차이가 180이 나도록 하기 위하여 하이브리드 칩 커플러에 연결되는 배열 안테나를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 상기 제2 안테나 포트는 동축 케이블을 이용하여 접지면에 연결되는 배열 안테나를 포함할 수 있다.

이하 설명에서 사용되는 장치의 구성 요소를 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어가 사용될 수 있다.

또한, 본 개시에서, 특정 조건의 만족(satisfied), 충족(fulfilled) 여부를 판단하기 위해, 초과 또는 미만의 표현이 사용되었으나, 이는 일 예를 표현하기 위한 기재일 뿐 이상 또는 이하의 기재를 배제하는 것이 아니다. '이상'으로 기재된 조건은 '초과', '이하'로 기재된 조건은 '미만', '이상 및 미만'으로 기재된 조건은 '초과 및 이하'로 대체될 수 있다.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

　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.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (14)

1. 배열 안테나에 있어서,
   제1 안테나;
   제2 안테나;
   상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나는 접지면을 공유하고
   상기 접지면 상부에 기판을 포함하고;
   상기 기판 상부에 제2 안테나가 접하여 배치되고,
   상기 기판과 상기 제2 안테나의 중심을 관통하여 제1 안테나가 배치되고,
   상기 제2 안테나, 상기 기판, 및 상기 접지면을 관통하여 배치되는 복수의 피딩 핀(feeding pins)을 포함하고,
   상기 복수의 피딩 핀에 대칭되어 상기 제2 안테나, 상기 기판, 및 상기 접지면을 관통하여 복수의 단락 핀(shorting pins)을 포함하는 배열 안테나.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 안테나는 모노폴 안테나인 배열 안테나.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제2 안테나는 원형 루프 형상의 패치 안테나인 배열 안테나.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 복수의 피딩 핀 및 복수의 단락 핀의 상부에 상기 제2 안테나를 연결하는 숄더링들을 포함하는 배열 안테나.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 접지면의 하부에는 상기 기판을 관통하여 제1 안테나와 연결되는 제1 안테나 포트, 상기 기판을 관통하여 제2 안테나와 연결되는 제2 안테나 포트을 포함하는 배열 안테나.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 제1 안테나 포트 및 상기 제2 안테나 포트는 상기 접지면을 관통하여 이격되어 접지면의 아랫면에 돌출되어 있는 배열 안테나.
   
7. 청구항 3에 있어서,
   상기 제1 안테나는 상기 제2 안테나의 중심으로부터 상기 제2 안테나가 포함된 평면과 수직으로 연장된 배열 안테나.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 복수의 피딩 핀은 제1 피딩 핀 및 제2 피딩 핀을 포함하고,
   상기 복수의 단락 핀은 제1 단락 핀 및 제2 단락 핀을 포함하고,
   상기 제1 단락 핀은 제1 피딩 핀에 대하여 y 축 대칭이고, 제2 피딩 핀에 대하여 원점 대칭이며,
   상기 제2 단락 핀은 제1 피딩 핀에 대하여 원점 대칭이고, 제2 피딩 핀에 대하여 y축 대칭인 배열 안테나.
   
9. 청구항 5 있어서,
   상기 접지면의 하부에는 하이브리드 칩 커플러(hybrid chip coupler)가 연결되는 배열 안테나.
   
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 하이브리드 칩 커플러는 상기 제2 안테나 포트 및 상기 복수의 피딩 핀에 연결되어 있는 배열 안테나.
    
11. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판은 원형 루프 형상의 기판인 배열 안테나.
    
12. 청구항 1에 있어서,
    상기 접지면은 원형 루프 형상인 배열 안테나.
    
13. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1 피딩 핀은 위상 차이가 0이 나도록 하기 위하여 하이브리드 칩 커플러에 연결되고,
    상기 제2 피딩 핀은 위상 차이가 180이 나도록 하기 위하여 하이브리드 칩 커플러에 연결되는 배열 안테나.
    
14. 청구항 6에 있어서,
    상기 제2 안테나 포트는 동축 케이블을 이용하여 접지면에 연결되는 배열 안테나.
    

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