KR102474588B1 - 유전체가 삽입된 도파관을 구비한 밀리미터파 통신 안테나 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유전체가 삽입된 도파관을 구비한 밀리미터파 통신 안테나 장치에 관한 것으로서, 일면에 다수의 안테나 소자가 배열된 안테나 기판 및 상기 안테나 기판과의 사이에 소정 두께의 인터페이스 기판을 두고 적층되며, 상기 안테나 소자와 상호 작용하도록 배치된 송수신 모듈 기판을 포함하고, 상기 인터페이스 기판에는, 상기 송수신 모듈 기판과 상기 안테나 소자간 신호 연결을 위한 적어도 하나 이상의 도파관이 두께 방향으로 관통되게 형성되어, 기판의 두께 증가에 의한 신호 손실을 최소화할 수 있는 이점을 제공한다.

Description

유전체가 삽입된 도파관을 구비한 밀리미터파 통신 안테나 장치{ANTENNA APPARATUS FOR MILIMETER WAVE COMMUNICATION HAVING WAVEGUIDE WHICH DIELECTRIC INSERTED INTO}

본 발명은 유전체가 삽입된 도파관을 구비한 밀리미터파 통신 안테나 장치에 관한 것으로서, 인터페이스 기판의 두께 증가에 따른 신호 손실을 최소화하고 안테나로 방사되는 신호의 특성을 향상시킬 수 있는, 유전체가 삽입된 도파관을 구비한 밀리미터파 통신 안테나 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 5G 이동통신 장비에 적용하는 빔포밍 구조에서, 밀리미터 대역에서는 인터페이스 기판(이를 ‘연결 PCB'라고도 칭한다)의 두께가 커질수록 손실이 증가한다.

또한, 다수의 안테나에서는 신호를 방사하여야 하고, 이를 위해서는 송수신 모듈 기판과 안테나 소자를 서로 연결하여 RF 신호를 전송하여야 한다.

그런데, 현재 3G 통신에 사용하고 있는 2~3GHz 대역에서는 RF 커넥터를 사용하여 연결이 가능하지만, 5G 밀리미터 대역에서는 파장이 짧아 일반적인 커넥터의 사용이 어려운 실정이다.

따라서, 이를 해결하기 위해 밀리미터 대역에 사용가능한 초소형 Blind mate 형태로 결합 가능한 커넥터를 고려할 수 있지만, 사용 가능한 안테나 소자의 수에 제약이 있다.

한편, 전술한 문제점을 해결하기 위한 다른 방식으로 원형의 도금된 비아 홀을 사용하는 신호 전달 방식을 고려할 수 있다. 이는 서로 다른 2개의 기판을 연결하는 연결 기판 또는 적층 구조에 일반적으로 사용되는 방식이나, 밀리미터 대역에서는 연결 기판의 두께가 커지면 커질수록 손실이 증가하는 문제가 발생한다.

또한, 이 경우 연결 대상인 2개의 기판 중간에 유전체판을 삽입하는 형태로 제작될 수 있으나, 2개의 기판이 결합하는 면(마주보는 면)은 활용이 불가능한 한편, 분리된 형태로 제작하여 접합할 경우 결합 오차에 따른 신호 특성 변화가 발생하는 문제가 있다.

대한민국 등록특허 제10-0965341호 (2010.06.22. 공고)

본 발명은 상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 서로 다른 2개의 기판을 연결할 때, 연결 기판의 재질이나 두께에 상관없이 손실이 최소화된 신호 전송이 가능한, 유전체가 삽입된 도파관을 구비한 밀리미터파 통신 안테나 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명에 따른 유전체가 삽입된 도파관을 구비한 밀리미터파 통신 안테나 장치의 일 실시예는, 일면에 다수의 안테나 소자가 배열된 안테나 기판, 상기 안테나 기판의 사이에 소정 두께의 인터페이스 기판을 두고 적층되며 상기 안테나 소자와 상호 작용하도록 배치된 송수신 모듈 기판을 포함하고, 상기 인터페이스 기판에는, 상기 송수신 모듈 기판과 상기 안테나 소자간 신호 연결을 위한 적어도 하나 이상의 도파관이 두께 방향으로 관통되게 형성될 수 있다.

여기서, 상기 송수신 모듈 기판은, 상기 안테나 기판과의 사이에 상기 인터페이스 기판을 사이에 두고 적층되게 배치되되 수신측 복수 개의 통신 소자가 배치된 수신측 기판; 및 상기 안테나 기판과의 사이에 상기 인터페이스 기판을 두고 적층되게 배치되되 송신측 복수 개의 통신소자가 배치된 송신측 기판 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

또한, 상기 도파관을 전부 채우도록 유전체가 삽입될 수 있다.

또한, 상기 유전체의 유전율이 높을수록 상기 도파관의 크기는 작아질 수 있다.

또한, 상기 유전체는, 상기 도파관의 크기가 상기 안테나 기판에 방사체 소자로 패턴 형성된 안테나 소자의 배열 간격을 고려하여 선택될 수 있다.

또한, 상기 유전체는, 상기 도파관의 크기를 상기 안테나 기판에 패치 또는 패턴 어레이 형성된 안테나 소자의 배열 간격보다 줄여주도록 배치될 수 있다.

또한, 상기 유전체를 통한 급전구조는, Microstrip-to-waveguide transition 방식이 적용 가능할 수 있다.

또한, 상기 유전체는 POM(Polyoxymethylene, 폴리옥시메틸렌) 및 PTFE(Polytetrafluoroethylene, 폴리테트라 플루오로에틸렌) 중 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 유전체가 삽입된 도파관을 구비한 밀리미터파 통신 안테나 장치의 일 실시예에 따르면, 인터페이스 기판의 두께나 재질에 상관없이 손실을 최소화시켜 신호의 전송이 가능하므로 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명에 따른 유전체가 삽입된 도파관을 구비한 밀리미터파 통신 안테나 장치의 일 실시예를 나타낸 사시도이고,
도 2a 및 도 2b는 도 1의 A-A선을 따라 취한 단면도 및 절개 사시도이며,
도 3은 도 1의 분해 사시도이고,
도 4는 발명에 따른 유전체가 삽입된 도파관을 구비한 밀리미터파 통신 안테나 장치를 이용한 신호 손실을 가시적으로 나타낸 그래프이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예를 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 ‘포함’, ‘구비’ 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명에 따른 유전체가 삽입된 도파관을 구비한 밀리미터파 통신 안테나 장치의 일 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 2a 및 도 2b는 도 1의 A-A선을 따라 취한 단면도 및 절개 사시도이며, 도 3은 도 1의 분해 사시도이다.

본 발명에 따른 유전체가 삽입된 도파관을 구비한 밀리미터파 통신 안테나 장치(100)의 일 실시예는, 도 1 내지 도 3에 참조된 바와 같이, 일면에 방사체 소자가 패턴 형성된 안테나 기판(10), 안테나 기판(10)과의 사이에 소정 두께의 인터페이스 기판(30)을 두고 적층되고 안테나 기판(10)에 배치된 다수의 안테나 소자(1)와 상호 작용하는 송수신 모듈 기판(20)을 포함한다.

여기서, 안테나 기판(10)의 일면에는 방사체 소자의 패턴을 구현하기 위한 다수의 안테나 소자(1)가 패치 또는 패턴 어레이 구현될 수 있다.

안테나 소자(1)인 방사체 소자들은 다양한 대안들로 구현될 수 있다. 예컨대, 방사체 소자들은, 경로 안테나 소자들, 스택 패치 안테나 소자들, 마이크로스트립 안테나 소자들, 이중극 안테나 소자들, 혼(horn) 안테나 소자들, 태퍼링된 슬롯 안테나(tapered-Slot Antenna(TSA)) 소자들 및 다른 안테나 소자들 또는 그것들의 조합을 포함할 수 있다. 그러나, 반드시 그것들로 한정되는 것은 아니고, 방사체 소자들의 유형, 형상 및 구성은 안테나를 위해 적응된 기술에 대해 적합하게 선택될 수 있다.

송수신 모듈 기판(20)은, 후술하는 도파관(5)을 통해 상술한 안테나 소자(1)들로 신호 전송 및 상기 안테나 소자(1)들로부터의 신호 수신을 제어하는 RF front-end 모듈 부품이 구비된 기판을 모두 포함할 수 있다.

즉, 송수신 모듈 기판(20)은, 안테나 기판(10)과의 사이에 상기 인터페이스 기판(30)을 두고 적층되게 배치되되 수신측 전기회로를 포함하는 복수개의 전장 소자가 배치된 수신측 기판과, 안테나 기판(10)과의 사이에 상기 인터페이스 기판(30)을 두고 적층되게 배치되되 송신측 전기회로를 포함하는 복수개의 전장 소자가 배치된 송신측 기판과, 안테나 기판(10)과의 사이에 상기 인터페이스 기판(30)을 두고 적층되게 배치되되 국부발진회로가 구비된 IF/LO 기판 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

한편, 도면에 도시되지 않았으나, 인터페이스 기판(30)은 다수개가 구비되되, 예를 들면, 안테나 기판(10)과 수신측 기판 사이, 수신측 기판과 송신측 기판 사이, 송신측 기판과 IF/LO 기판 사이에 인터페이스 기판(30)이 각각 적층 배치될 수 있다.

안테나 기판(10)과 수신측 기판 사이, 안테나 기판(10)과 송신측 기판 사이 및 안테나 기판(10)과 IF/LO 기판 사이에 각각 배치되는 인터페이스 기판(30)에는 각각 급전 라인이 구비될 수 있다.

즉, 안테나 기판(10)과 송수신 모듈 기판(20)은 각각 급전 라인을 통해 신호를 전달하도록 연결될 수 있다. 도 2a를 참조하면, 급전 또는 신호 전달을 위해, 안테나 기판(10)과 송수신 모듈 기판(20)에는 각각 급전 프로브(도면부호 7,40 참조)가 구비될 수 있다.

여기서, 본 발명에 따른 유전체가 삽입된 도파관을 구비한 밀리미터파 통신 안테나 장치(100)의 일 실시예는, 기존 3G 통신의 2~3GHz 대역에서 사용하던 비아 홀(Via hole) 방식의 급전 라인을 배제하고, 5G 밀리미터파 대역에서의 빔포밍을 위해 형성되는 안테나 소자(1)들을 배열할 때의 간격인 캐리어 주파수의 반 파장(λ/2) 간격과 후술하는 도파관(20)에 삽입되는 유전체(30)의 유전율 및 손실(Loss) 탄젠트만을 고려하여 설계된 최적의 급전 라인을 제시한다.

즉, 종래의 비아 홀 방식의 급전 라인을 구축하는 경우 인터페이스 기판의 두께 증가를 초래하게 되고, 인터페이스 기판의 두께 증가는 결국 신호 손실로 이어질 수 있다.

이러한 사실을 증명하기 위하여 본 발명의 출원인은, 안테나 기판(10)과 송수신 모듈 기판(20) 사이의 급전 라인을 구축하기 위하여 각 인터페이스 기판(30)에 전기적 도체로 도금되도록 천공된 도전성 비아 홀 구조를 생성하고, 각 인터페이스 기판(30)의 두께가 증가할 경우(가령 1: 0.5mm → 2: 1.0mm → 3: 1.5mm → 4: 2.0mm 로 증가할 경우)의 신호 손실을 측정해 보았다. 그 결과, 위 인터페이스 기판(30)의 두께 증가에 대하여 각각의 신호 손실이 1: 0.25 → 2: 0.68 → 3: 1.31 → 4: 1.60 (단위:dB)만큼 증가하였음을 확인하였다.

따라서, 전술한 바와 같은 종래의 비아 홀 방식에서 더 개선된 급전 라인의 구축이 필요하고, 신호 손실을 크게 저감시키는 도파관 방식의 급전 라인 구조는 보다 개선된 해결책을 제안할 수 있다. 그러나, 빔포밍을 위해 안테나를 배열할 경우에는 일반적으로 안테나는 주파수의 반 파장 간격(λ/2)으로 배열하는데, 5G 밀리미터파 대역, 특히 28GHz 대역에서 주파수의 반 파장 간격은 5.36mm 간격이다. 여기서, 5G 밀리미터파 대역에서의 신호 전송을 위해 표준 사양의 커넥터 제품(가령, WR28)의 도파관의 장축 길이는 약 7.1mm로서 위 주파수 반 파장 간격보다 더 큰 길이를 가지므로, 결국 안테나 기판(10)의 안테나 소자(1)와 송수신 모듈 기판(20) 간 연결이 불가능하게 된다.

본 발명에 따른 유전체가 삽입된 도파관을 구비한 밀리미터파 통신 안테나 장치(100)의 일 실시예는 상술한 비아 홀 방식을 탈피하면서도, 표준화되어 제작된 5G 밀리미터파 대역용 커넥터의 도파관 크기에 구애받지 않고 상술한 급전 라인을 구축할 수 있도록 인터페이스 기판(30)에는, 송수신 모듈 기판과 안테나 소자(1)들간 연결을 위한 적어도 하나 이상의 도파관(5)이 두께 방향으로 관통되게 형성되고, 이 도파관(5)에 유전체(8)를 삽입하여 상술한 안테나 소자(1) 간 배열 간격에 부합될 수 있는 구조를 제안한다.

여기서, 도파관(5)은, 그 명칭에 불구하고, 유전체(8)가 삽입되는 공간(Cavity) 모두를 포함하는 개념이다. 이와 같은 공간으로 구비된 적어도 하나 이상의 도파관(5) 각각에는 소정의 유전율을 가진 유전체(8)가 삽입될 수 있다.

이는, 허용치의 직경을 가지도록 각 인터페이스 기판(30)에 상술한 일정 크기의 도파관(5)을 형성하고, 상기 도파관(5)에 소정의 유전율을 가진 유전체(8)를 삽입함으로써, 인터페이스 기판(30)의 두께 증가와는 무관하게 종래 도전성 비아 홀을 통한 연결 구조를 채용한 경우에 비하여 인터페이스 기판의 두께 증가에 따른 신호 손실이 상대적으로 커지는 것을 방지할 수 있다.

여기서의 유전체(8)는, 각 인터페이스 기판(30)에 캐비티 형태로 구비된 도파관(5)을 전부 채워주도록 삽입되고, 해당 신호 손실이 최소화될 수 있는 유전율을 가진 유전체(8)가 선택될 수 있다. 이는 5G 밀리미터파 대역, 특히 28GHz 주파수 대역에서는, 유전체(30)를 도파관(20) 내부가 전부 채워지도록 삽입하더라도 손실 탄젠트의 증가량에 비하여 그 신호 손실의 영향이 크지 않기 때문이다.

한편, 유전체(30)는, 소정의 유전율을 가진 공지의 유전체를 채택할 수 있으나, 바람직하게는 POM(Polyoxymethylene, 폴리옥시메틸렌) 유전 재료, PTFE(Polytetrafluoroethylene, 폴리테트라 플루오로에틸렌), 및 세라믹 재질 중 어느 하나로 구비할 수 있다.

다만, 유전체(8)의 선택은, 상술한 바와 같이, 안테나 소자(1)들간 폭이 충분히 확보될 경우 가능한 한 손실 탄젠트가 낮은 것으로 선택하는 것이 바람직하다.

여기서, 인터페이스 기판(30)에 구비된 도파관(20)은, 안테나 소자(1)들 및 송수신 모듈 기판 간의 신호 천이가 되는 통로 역할을 하는 것은 당연하다.

일반적으로, FR-4 재질로 이루어진 인터페이스 기판(30)을 도파관 형태로 천공할 경우, 도파관(5) 즉 천공된 공간은 유전율이 1인 공기로 채워지게 된다. 여기에 상대적으로 낮은 유전율의 유전체(8)로 도파관(5)을 채울 경우 전체 기판의 유효 유전율은 낮아지게 되며, 그에 따라 전파의 위상속도가 빨라지게 되므로 마이너스(-) 위상 천이 효과를 볼 수 있다. 반대로, 도파관(5)에 상대적으로 높은 유전율의 유전체(8)를 채우게 되면 전체 기판의 유효 유전율이 높아지게 되는 바, 플러스(+) 위상 천이를 만들 수 있다.

이 경우, 도파관(5)에 삽입되도록 선택된 유전체의 유전율이 높을수록 도파관(5)의 크기(단면적)가 작아지도록 설계하는 것이 가능하다. 즉, 선택된 유전체의 유전율이 높은 경우 전체 기판의 유효 유전율이 높아지게 되어 작은 크기(단면적)를 갖는 도파관(5)으로도 인터페이스 기판의 두께 증가에 따른 신호 손실의 증가를 충분히 방지할 수 있기 때문이다.

본 발명의 일 실시예의 경우, 상술한 원리를 이용하되, 방사체 소자들 간의 배열 간격보다 작은 급전 라인을 구축할 수 있는 유전율을 가진 유전체(8)를 선택하는 것이 중요하다.

또한, 적정 유전율을 가진 유전체(8)를 선택함에 있어서, 3G 셀룰러 통신에서 이용되던 비아 홀의 경우의 신호 손실과 비교하는 것도 좋은 기준이 될 수 있다.

이와 같이, 급전 라인이 각 인터페이스 기판(30)에 구비된 도파관(5) 형태의 구조를 사용할 경우의 급전 구조 또는 신호 천이 구조는, 일반적인 Microstrip-to-waveguide transition 방식을 동일하게 적용할 수 있는 이점을 가진다.

예컨대, 미도시 되었으나, 안테나 기판(10) 및 송수신 모듈 기판(20) 사이의 인터페이스 기판(30)에 형성된 도파관(5)에 배치된 상기 유전체(8)로 이루어진 도파관 형성층, 도파관 형성층의 하측 및 상측에 각각 적층 구비된 환형 접지층 및 급전라인층으로 형성될 수 있다.

이와 같은 급전라인층은, 길이방향변 일측이 절개된 개구부를 갖는 도파관 쇼트판과, 도파관 쇼트판의 개구부로 일단부가 삽입되게 구비된 프로브를 포함하고, 프로브는, 스트립 라인(stripline), 마이크로 스트립 라인(microstrip line) 및 CPW(coplanar waveguide) 라인 중 어느 하나의 전송 선로를 이용할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유전체가 삽입된 도파관을 구비한 밀리미터파 통신 안테나 장치(100)에서는, 급전구조가 microstrip-to-waveguide transition 방식으로 한정하여 설명하나 반드시 이에 한정되는 것은 아님에 주의하여야 한다.

도 4를 참조하면, 그 두께가 3.0mm인 인터페이스 기판(30)에 형성된 도파관(5)에 유전율 3.8 및 손실 탄젠트 0.02인 유전체가 삽입된 경우의 신호 손실은 0.5997dB이 기록되었다. 다만, 그 전제 조건으로, 인터페이스 기판(30)의 재질은 FR-4임을 전제로 하며, 유전체로는 POM(polyoxymethylene, 폴리옥시메틸렌)으로 채택하되, 상술한 바와 같이, 유전율은 3.8 및 손실 탄젠트는 0.02를 전제로 한다.

FR-4 기반의 기판인 인터페이스 기판(30)의 경우에도 일종의 유전체로 구성되고, 대체적으로 값이 싸며 대량 생산에 유리한 장점이 있으나, FR-4 유전체는 높은 손실 정접을 가지고 있고, 주파수가 높아짐에 따라 손실 정접이 빠르게 증가하는 경향이 있으므로 도파관(5)의 형성 필요성이 더 크고, 이와 같이 구비된 도파관(5)에 주파수 대역을 고려한 별도의 상기 유전체(8)를 삽입하는 것이 바람직하다.

상술한 시험 결과는, 도파관(5) 내부에 유전체(8)가 삽입된 급전 라인을 이용한 신호 전달 시, 종래와 같이 단순히 비아 홀을 사용한 연결 구조에 사용되는 연결 기판의 두께가 2.0mm일 때의 신호 손실(dB)이 1.60dB 인 것보다 훨씬 적은 신호 손실을 획득할 수 있는 이점을 가진다.

본 발명에 따른 유전체가 삽입된 도파관을 구비한 밀리미터파 통신 안테나 장치(100)의 일 실시예의 경우, 급전 라인을 구축하는 도파관(5)의 크기를 안테나 소자(1) 간의 배열 간격 이하로 줄이되, 이는 도파관(5)의 내부에 대한 유전체(8)의 전부 삽입으로 구현될 수 있다.

또한, 도파관(5)에 삽입되는 유전체(8)에 의하여 급전 라인의 전체 크기를 안테나 소자(1)의 배열 간격보다 작게 형성하여 신호 손실을 줄이면서도 인터페이스 기판(30)에 의한 안테나 기판(10) 및 송수신 모듈 기판(20)의 마주보는 면의 활용이 가능한 이점을 확보할 수 있다.

이상, 본 발명에 따른 유전체가 삽입된 도파관을 구비한 밀리미터파 통신 안테나 장치의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예가 반드시 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 및 균등한 범위에서의 실시가 가능함은 당연하다고 할 것이다. 그러므로, 본 발명의 진정한 권리범위는 후술하는 청구범위에 의해 정해진다고 할 것이다.

5: 도파관 8: 유전체
10: 안테나 기판 20: 송수신 모듈 기판
11: 인터페이스 기판

Claims (8)

1. 일면에 다수의 안테나 소자가 배열된 안테나 기판; 및
   상기 안테나 기판과의 사이에 소정 두께의 인터페이스 기판을 두고 적층되며, 상기 안테나 소자와 상호 작용하도록 배치된 송수신 모듈 기판; 을 포함하고,
   상기 인터페이스 기판에는, 상기 송수신 모듈 기판과 상기 안테나 소자간 신호 연결을 위한 적어도 하나 이상의 도파관이 두께 방향으로 관통되게 형성되며,
   상기 도파관에는 소정의 유전율을 가진 유전체가 채워지되, 상기 인터페이스 기판의 유효 유전율을 낮추어 마이너스(-)의 위상 천이가 필요할 경우 유전율이 1인 공기보다 낮은 유전율의 유전체로 채워지고, 상기 인터페이스 기판의 유효 유전율을 높여 플러스(+) 위상 천이가 필요할 경우 유전율이 1인 공기보다 높은 유전율의 유전체로 채워지는 것을 특징으로 하는, 유전체가 삽입된 도파관을 구비한 밀리미터파 통신 안테나 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 송수신 모듈 기판은,
   상기 안테나 기판과의 사이에 상기 인터페이스 기판을 두고 적층되게 배치되되 수신측 복수 개의 통신 소자가 배치된 수신측 기판; 및
   상기 안테나 기판과의 사이에 상기 인터페이스 기판을 두고 적층되게 배치되되 송신측 복수 개의 통신 소자가 배치된 송신측 기판; 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체가 삽입된 도파관을 구비한 밀리미터파 통신 안테나 장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 도파관을 전부 채우도록 유전체가 삽입되는 것을 특징으로 하는 유전체가 삽입된 도파관을 구비한 밀리미터파 통신 안테나 장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 유전체의 유전율이 높을수록 상기 도파관의 크기는 작아지는 것을 특징으로 하는 유전체가 삽입된 도파관을 구비한 밀리미터파 통신 안테나 장치.
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 유전체는, 상기 도파관의 크기가 상기 안테나 기판에 방사체 소자로 패턴 형성된 안테나 소자의 배열 간격을 고려하여 선택된 것을 특징으로 하는 유전체가 삽입된 도파관을 구비한 밀리미터파 통신 안테나 장치.
6. 청구항 3에 있어서,
   상기 유전체는, 상기 도파관의 크기를 상기 안테나 기판에 패치 또는 패턴 어레이 형성된 안테나 소자의 배열 간격보다 줄여주도록 배치된 것을 특징으로 하는 유전체가 삽입된 도파관을 구비한 밀리미터파 통신 안테나 장치.
7. 청구항 3에 있어서,
   상기 유전체를 통한 급전구조는,
   Microstrip-to-waveguide transition 방식이 적용 가능한 것을 특징으로 하는 유전체가 삽입된 도파관을 구비한 밀리미터파 통신 안테나 장치.
8. 청구항 3 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 유전체는 POM(Polyoxymethylene, 폴리옥시메틸렌) 및 PTFE(Polytetrafluoroethylene, 폴리테트라 플루오로에틸렌) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유전체가 삽입된 도파관을 구비한 밀리미터파 통신 안테나 장치.

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