KR102479980B1 - 저대역 방사체 및 이를 포함하는 다중 광대역 안테나 - Google Patents

저대역 방사체 및 이를 포함하는 다중 광대역 안테나 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저대역 방사체가 방사 기판, 방사 기판의 일면 상에서 도전체 라인으로 형성되며, 각각 기지정된 제1 방향으로 길이가 확장되고 일측이 개방된 구조를 갖는 루프 형태로 형성되는 2개의 제1 루프 암을 포함하는 제1 다이폴 방사부, 방사 기판의 일면 상에서 도전체 라인으로 형성되며, 각각 기지정된 제2 방향으로 길이가 확장되고 일측이 개방된 구조를 갖는 루프 형태로 형성되는 2개의 제2 루프 암을 포함하고, 제1 다이폴 방사부와 교차하도록 배치되는 제2 다이폴 방사부 및 방사 기판의 타면 방향에서 결합되어, 제1 및 제2 루프 암 각각에 대응하는 급전 신호를 루프의 개방된 양단으로 인가하는 발룬부를 포함하여, 저대역 방사체와 고대역 방사체와의 격리도가 개선되고, 저대역 방사체가 고대역 방사체의 방사 패턴에 미치는 영향을 최소화할 수 있으며, 소형으로 제작 가능한 저대역 방사체 및 이를 포함하는 다중 광대역 안테나를 제공할 수 있다.

Description

저대역 방사체 및 이를 포함하는 다중 광대역 안테나{Low-Band Radiator and Wideband Multi Antennas including the same}
본 발명은 저대역 방사체 및 이를 포함하는 다중 광대역 안테나에 관한 것으로, 다른 대역 방사체에 대한 영향을 최소화하고 소형으로 제작 가능한 저대역 방사체 및 이를 포함하는 다중 광대역 안테나에 관한 것이다.
다양한 무선통신 서비스에 대한 요구와 고속 대용량 데이터통신에 대한 요구로 기지국과 같은 무선통신 시스템은 다수의 주파수 대역을 커버하면서 광대역 특성을 갖도록 요구되고 있다. 그러나, 이를 위해 기지국에 단일 대역만을 커버하는 안테나 다수개를 장착하여 다수의 대역을 커버하도록 하는 것은 비용과 시스템 운용 관점에서 매우 비효율적이다. 이에, 서로 다른 주파수 대역을 커버하는 이종의 방사체 다수개를 단일 하우징(레이돔)내에 함께 배치하여 다중 대역 및 광대역을 동시에 충족시킬 수 있는 다중 광대역 안테나에 요구가 늘어나고 있다.
그러나, 다중 광대역 안테나를 개발함에 있어 주요한 어려움 중에 하나는 안테나 레이돔의 폭(width)이 풍압과 같은 외부환경의 영향으로 제한된다는 점이다. 상술하면, 한정되고 좁은 공간 안에서 서로 다른 대역을 커버하기 위한 이종의 방사체 다수개가 중첩되면서 배치됨으로써 방사체간의 간섭을 피할 수 없게 되었다는 점이다. 특히, 고대역 방사체에 근접 배치된 저대역 방사체가 고대역 방사체에 간섭을 일으켜 고대역 방사체의 방사 패턴을 심하게 왜곡시키는 문제는 개발시 어쩔수 없이 봉착하게 되는 커다란 어려움이다.
이를 해결하기 위해 제안된 하나의 방안으로는 저대역 방사체의 물리적 크기를 소형화 하여 고대역 방사체와의 중첩영역을 최소화하고, 저대역 방사체와 고대역 방사체간의 격리도(isolation)를 향상시키는 것이다.
한국 등록 특허 제10-1615751호 (2016.04.20 등록)
본 발명의 목적은 소형으로 제작 가능한 저대역 방사체 및 이를 포함하는 다중 광대역 안테나를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 고대역 방사체와의 격리도가 향상되어 고대역 방사체의 방사 패턴에 대한 영향을 최소화할 수 있는 저대역 방사체 및 이를 포함하는 다중 광대역 안테나를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 저대역 방사체는 방사 기판; 상기 방사 기판의 일면 상에서 도전체 라인으로 형성되며, 각각 기지정된 제1 방향으로 길이가 확장되고 일측이 개방된 구조를 갖는 루프 형태로 형성되는 2개의 제1 루프 암을 포함하는 제1 다이폴 방사부; 상기 방사 기판의 일면 상에서 도전체 라인으로 형성되며, 각각 기지정된 제2 방향으로 길이가 확장되고 일측이 개방된 구조를 갖는 루프 형태로 형성되는 2개의 제2 루프 암을 포함하고, 상기 제1 다이폴 방사부와 교차하도록 배치되는 제2 다이폴 방사부; 및 상기 방사 기판의 타면 방향에서 결합되어, 상기 제1 및 제2 루프 암 각각에 대응하는 급전 신호를 루프의 개방된 양단으로 인가하는 발룬부를 포함한다.
상기 제1 루프 암 및 상기 제2 루프 암 각각은 루프 형태의 상기 도전체 라인의 기지정된 위치에서 적어도 하나의 미앤더 라인이 루프 내측 방향으로 형성될 수 있다.
상기 저대역 방사체는 상기 방사 기판의 타면 상에 상기 제1 루프 암 및 상기 제2 루프 암 각각의 적어도 하나의 미앤더 라인 중 기지정된 미앤더 라인과 중첩되는 위치에 형성되는 기생 패치를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 루프 암 및 상기 제2 루프 암 각각은 루프 형태의 상기 도전체 라인의 기지정된 위치에서 적어도 하나의 스터브가 루프 내측 방향으로 더 형성될 수 있다.
상기 방사 기판은 상기 제1 및 제2 다이폴 방사부의 상기 2개의 제1 루프 암 및 상기 2개의 제2 루프 암 외곽 형상에 대응하는 형상으로 형성될 수 있다.
상기 방사 기판은 상기 제1 및 제2 다이폴 방사부보다 작은 크기를 가지고, 상기 2개의 제1 루프 암 중 하나의 제1 루프 암과 상기 2개의 제2 루프 암 중 하나의 제2 루프 암 각각은 방사 기판의 측단에서 타측이 절단된 루프 형태로 형성되고, 절단된 루프의 양단을 기지정된 길이를 갖고 서로 연결하여 루프 암의 루프 구조를 유지하는 벤딩 선로를 더 포함하며, 상기 벤딩 선로는 상기 방사 기판의 측단에서 상기 방사 기판의 타면 방향으로 벤딩될 수 있다.
상기 발룬부는 상기 2개의 제1 루프 암 각각과 상기 2개의 제2 루프 암 각각에 대한 급전 신호를 인가받아, 대응하는 루프 암으로 급전 신호를 급전하는 4개의 급전 패드 쌍을 포함하고, 상기 4개의 급전 패드 쌍 각각에서 2개의 급전 패드는 대응하는 루프 암의 개방된 양단으로 동일한 급전 신호를 급전할 수 있다.
상기 발룬부는 서로 평행하게 배치되고 각각 상단이 상기 방사 기판에 결합되어 상기 2개의 제1 루프 암에 각각 대응하는 급전 신호를 인가하는 2개의 제1 급전부 및 상기 2개의 제1 급전부 사이에 연결되어 상기 2개의 제1 급전부 중 하나로 인가된 급전 신호를 나머지 제1 급전부로 전달하는 제1 커플링 바를 포함하는 제1 다이폴 급전부; 및 서로 평행하게 배치되고 각각 상단이 상기 방사 기판에 결합되어 상기 2개의 제2 루프 암에 각각 대응하는 급전 신호를 인가하는 2개의 제2 급전부 및 상기 2개의 제2 급전부 사이에 연결되어 상기 2개의 제2 급전부 중 하나로 인가된 급전 신호를 나머지 제2 급전부로 전달하는 제2 커플링 바를 포함하는 제2 다이폴 급전부를 포함할 수 있다.
상기 2개의 제1 급전부 중 제1- 급전부는 상단이 상기 2개의 제1 루프 암 중 제1- 루프 암에 대응하는 위치에서 상기 방사 기판을 관통하여 결합되는 제1- 급전 기판; 상기 제1- 급전 기판에서 제1- 루프 암 방향의 일면 상의 하측에 형성되어, 상기 급전 기판을 관통하여 연결된 상기 제1 커플링 바로 인가된 제1 급전 신호를 임피던스 매칭하여 전달하는 제1- 급전 선로; 상기 제1- 급전 기판의 타면에 상기 제1- 급전 기판을 관통하는 상기 제1 커플링 바와 전기적으로 연결되지 않도록 형성되는 제1- 접지면; 및 상기 제1- 급전 기판의 일면 상에서 상측에 상기 제1- 급전 선로와 이격되어 형성되며 상기 제1- 접지면과 커플링되고, 상기 제1- 루프 암의 개방된 루프 양단에 각각 전기적으로 연결되어 상기 제1 급전 신호를 상기 제1- 루프 암으로 -급전하는 제1- 급전 패드 쌍을 포함할 수 있다.
상기 2개의 제1 급전부 중 제1+ 급전부는 상단이 상기 2개의 제1 루프 암 중 제1+ 루프 암에 대응하는 위치에서 상기 방사 기판을 관통하여 결합되는 제1+ 급전 기판; 상기 제1+ 급전 기판에서 제1+ 루프 암 방향의 일면 상의 하측에 형성되어, 상기 제1 커플링 바를 통해 전달된 상기 제1 급전 신호를 임피던스 매칭하는 제1+ 급전 선로; 상기 제1+ 급전 기판의 타면에 상기 제1+ 급전 기판을 관통하는 상기 제1 커플링 바와 전기적으로 연결되지 않도록 형성되는 제1+ 접지면; 및 상기 제1+ 급전 기판의 일면 상에서 상측에 상기 제1+ 급전 선로와 이격되어 형성되며 상기 제1+ 접지면과 커플링되고, 상기 제1+ 루프 암의 개방된 루프 양단에 각각 전기적으로 연결되어 상기 제1 급전 신호를 상기 제1+ 루프 암으로 +급전하는 제1+ 급전 패드 쌍을 포함할 수 있다.
상기 2개의 제2 급전부 중 제2- 급전부는 상단이 상기 2개의 제2 루프 암 중 제2- 루프 암에 대응하는 위치에서 상기 방사 기판을 관통하여 결합되는 제2- 급전 기판; 상기 제2- 급전 기판에서 제2- 루프 암 방향의 일면 상의 하측에 형성되어, 상기 급전 기판을 관통하여 연결된 상기 제2 커플링 바로 인가된 제2 급전 신호를 임피던스 매칭하여 전달하는 제2- 급전 선로; 상기 제2- 급전 기판의 타면에 상기 제2- 급전 기판을 관통하는 상기 제2 커플링 바와 전기적으로 연결되지 않도록 형성되는 제2- 접지면; 및 상기 제2- 급전 기판의 일면 상에서 상측에 상기 제2- 급전 선로와 이격되어 형성되며 상기 제2- 접지면과 커플링되고, 상기 제2- 루프 암의 개방된 루프 양단에 각각 전기적으로 연결되어 상기 제2 급전 신호를 상기 제2- 루프 암으로 -급전하는 제2- 급전 패드 쌍을 포함할 수 있다.
상기 2개의 제2 급전부 중 제2+ 급전부는 상단이 상기 2개의 제2 루프 암 중 제2+ 루프 암에 대응하는 위치에서 상기 방사 기판을 관통하여 결합되는 제2+ 급전 기판; 상기 제2+ 급전 기판에서 제2+ 루프 암 방향의 일면 상의 하측에 형성되어, 상기 제2 커플링 바를 통해 전달된 상기 제2 급전 신호를 임피던스 매칭하는 제2+ 급전 선로; 상기 제2+ 급전 기판의 타면에 상기 제2+ 급전 기판을 관통하는 상기 제2 커플링 바와 전기적으로 연결되지 않도록 형성되는 제2+ 접지면; 및 상기 제2+ 급전 기판의 일면 상에서 상측에 상기 제2+ 급전 선로와 이격되어 형성되며 상기 제2+ 접지면과 커플링되고, 상기 제2+ 루프 암의 개방된 루프 양단에 각각 전기적으로 연결되어 상기 제2 급전 신호를 상기 제2+ 루프 암으로 +급전하는 제2+ 급전 패드 쌍을 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 광대역 안테나는 반사판; 상기 반사판의 일면 방향에 배열되는 다수의 고대역 방사체; 및 상기 반사판의 일면 방향에서 상기 고대역 방사체와 기지정된 간격으로 이격되어 배열되는 다수의 저대역 방사체를 포함하되, 상기 다수의 저대역 방사체 각각은 방사 기판; 상기 방사 기판의 일면 상에서 도전체 라인으로 형성되며, 각각 기지정된 제1 방향으로 길이가 확장되고 일부가 개방된 구조를 갖는 루프 형태로 형성되는 2개의 제1 루프 암을 포함하는 제1 다이폴 방사부; 상기 방사 기판의 일면 상에서 도전체 라인으로 형성되며, 각각 기지정된 제2 방향으로 길이가 확장되고 일부가 개방된 구조를 갖는 루프 형태로 형성되는 2개의 제2 루프 암을 포함하고, 상기 제1 다이폴 방사부와 교차하도록 배치되는 제2 다이폴 방사부; 및 상기 반사판과 상기 방사 기판의 타면 사이에 결합되어, 상기 방사 기판을 지지하고, 상기 제1 및 제2 루프 암 각각에 대응하는 급전 신호를 루프의 개방된 양단으로 인가하는 발룬부를 포함한다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 저대역 방사체 및 이를 포함하는 다중 광대역 안테나는 저대역 방사체와 고대역 방사체와의 격리도가 개선되고, 저대역 방사체가 고대역 방사체의 방사 패턴에 미치는 영향을 최소화할 수 있으며, 소형으로 제작 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 광대역 안테나의 상면도를 나타낸다.
도 2 본 발명의 일 실시예에 따른 저대역 방사체의 사시도를 나타낸다.
도 3 및 도 4는 도 2의 방사부의 상면도와 하면도를 나타낸다.
도 5는 도 3의 제1 루프 암의 상세 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7은 도 2의 발룬부의 사시도 및 상면도를 나타낸다.
도 8 및 도 9는 방사부와 발룬부의 결합 구조를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈", "블록" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 광대역 안테나의 상면도를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 다중 광대역 안테나는 반사판(10)과 다중 광대역을 실현하기 위해 상대적으로 높은 고대역의 RF 신호를 방사하기 위한 다수의 고대역 방사체(21, 22) 및 상대적으로 낮은 저대역의 RF 신호를 방사하기 위한 다수의 저대역 방사체(30)를 포함한다.
다수의 고대역 방사체(21, 22)와 다수의 저대역 방사체(30)는 반사판(10)의 일면으로부터 서로 다른 기지정된 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 이때, 다수의 저대역 방사체(30)는 반사판(10)으로부터 다수의 고대역 방사체(21, 22)보다 더 이격되어 배치될 수 있다. 즉 다수의 저대역 방사체(30)는 반사판(10)으로부터 다수의 고대역 방사체(21, 22)보다 더 먼 거리에 배치될 수 있다.
그리고 다수의 고대역 방사체(21, 22)와 다수의 저대역 방사체(30)는 기지정된 패턴에 따라 배열되어 배치될 수 있다. 여기서는 일 예로 8개의 고대역 방사체(21, 22)가 2 × 4 배열로 배치되고, 2개의 저대역 방사체(30)는 1 × 2 배열로 배치되는 것으로 도시하였으나, 고대역 방사체(21, 22)와 저대역 방사체(30)의 개수 및 배치 패턴은 다양하게 변경될 수 있다.
또한 다수의 고대역 방사체(21, 22)와 다수의 저대역 방사체(30)가 반사판(10)로부터 서로 다른 높이로 이격되어 배치됨에 따라, 다수의 고대역 방사체(21, 22)와 다수의 저대역 방사체(30)는 반사판(10)의 수직 방향에서 서로 일부 영역이 중첩되도록 배치될 수 있다.
이때 다수의 고대역 방사체(21, 22) 중 저대역 방사체(30)의 배치 영역과 중첩되는 영역을 갖는 고대역 방사체(22)의 경우, 중첩 영역의 크기가 작아지도록 나머지 고대역 방사체(21)보다 작은 크기로 형성될 수도 있다. 즉 다수의 고대역 방사체(21, 22)는 서로 상이한 크기를 가질 수도 있다. 이는 고대역 방사체(22)의 방사 패턴이 중첩되는 영역을 갖는 위치에 배치된 저대역 방사체(30)에 의해 받게 되는 영향을 줄이기 위해서이지만 필수적인 것은 아니다.
한편, 본 발명의 다중 광대역 안테나에서 고대역 방사체와 저대역 방사체는 모두 +45도 및 -45도의 이중 편파를 방사하는 이중 편파 다이폴 방사체인 것으로 가정하여 설명한다. 이에 다수의 고대역 방사체(21, 22) 각각은 4개의 방사 패치가 서로 수직 방향으로 연장되는 형태로 형성되어 이중 편파를 방사할 수 있도록 구성될 수 있다. 그러나 이는 일 예로서 다수의 고대역 방사체(21, 22)의 구조는 요구되는 특성에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
다수의 저대역 방사체(30)는 고대역 방사체(21, 22)보다 반사판(10)으로부터 더 먼 거리로 이격되어 고대역 방사체(21)의 방사 방향에 배치되며, 저대역의 RF 신호를 방사할 수 있도록 고대역 방사체(21, 22)에 비해 상대적으로 큰 크기로 형성된다. 따라서 저대역 방사체(30)는 고대역 방사체(21, 22)의 방사 패턴에 대한 물리적 장애물이 될 수 있으며, 이에 고대역 방사체의 방사 패턴은 저대역 방사체(30)의 형상 및 구조에 따른 영향을 받게 된다.
비록 상기한 바와 같이, 일부 고대역 방사체(22)의 크기가 다른 고대역 방사체(21)보다 작도록 형성하여 저대역 방사체(30)와의 중첩 영역을 줄임으로써 방사 패턴에 미치는 영향을 일부 줄일 수는 있으나, 안테나의 크기 제한으로 인해, 고대역 방사체(21, 22)와 저대역 방사체(30)가 요구되는 특성을 유지하면서 중첩 영역을 제거하는 것은 현실적으로 매우 어렵다.
이에 본 발명에서는 제한된 공간 하에서 저대역 방사체(30)가 고대역 방사체(21, 22)의 방사 패턴에 미치는 영향을 줄이기 위해, 저대역 방사체(30)가 면상 구조인 방사 패치가 아닌 도전성 선로가 루프 형태를 이루는 다수의 루프 암(loop arm)을 포함한다. 즉 저대역 방사체(30)가 면상 구조의 방사 패치가 아닌 선형 구조인 루프 암을 포함하여 구성됨으로써, 고대역 방사체(21, 22)의 방사 패턴에 영향을 미치는 면적을 크게 줄여 고대역 방사체(21, 22)가 방사 특성을 최대한 유지할 수 있도록 한다.
또한 본 실시예에서 저대역 방사체(30)는 루프 암에 미앤더 라인이나 스터브를 더 형성하여, 소형화에 따른 길이 공진 성분을 보상할 수 있도록 하여 저대역 방사체(30)의 크기를 줄일 수 있도록 구성된다.
이하에서는 도면을 참조하여 저대역 방사체의 상세 구조를 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 저대역 방사체의 사시도를 나타내고, 도 3 및 도 4는 도 2의 방사부의 상면도와 하면도를 나타내며, 도 5는 도 3의 제1 루프 암의 상세 구조를 설명하기 위한 도면이다. 그리고 도 6 및 도 7은 도 2의 발룬부의 사시도 및 상면도를 나타내고, 도 8 및 도 9는 방사부와 발룬부의 결합 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2 내지 도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 저대역 방사체(30)는 크게 방사부(1)와 발룬부(2)로 구성될 수 있으며, 방사부(1)는 방사 기판(100)과 방사 기판(100) 일면 상에 형성되는 방사 패턴인 4개의 루프 암(210, 220, 230, 240)을 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에서 4개의 루프 암(210, 220, 230, 240) 각각은 방사 기판의 일면 상에서 기지정된 방향으로 길이가 확장된 루프 형태의 도전체 라인으로 형성된다. 이때 4개의 루프 암(210, 220, 230, 240) 각각은 기지정된 형태의 루프로 형성될 수 있으며, 여기서는 일 예로 제1 방향 및 제2 방향으로 길이가 확장된 육각 루프 형태로 형성되는 것으로 도시하였다. 그리고 4개의 루프 암(210, 220, 230, 240) 중 동일한 제1 방향으로 길이가 확장되어 일렬로 배치된 2개의 제1 루프 암(210, 230)은 제1 다이폴 방사부를 구성하고, 제2 방향으로 길이가 확장되어 일렬로 배치된 2개의 제2 루프 암(220, 240)은 제1 다이폴 방사부과 교차하도록 배치되는 제2 다이폴 방사부를 구성한다. 즉 제1 다이폴 방사부와 제2 다이폴 방사부는 서로 교차하도록 배치되어 X 자형 패턴을 가질 수 있다.
한편 4개의 루프 암(210, 220, 230, 240) 각각은 제1 다이폴 방사부와 제2 다이폴 방사부가 교차하는 방향으로 일측의 일부가 개방된 구조를 가질 수 있다. 여기서 루프의 개방된 양단에는 동일한 급전 신호가 급전된다. 일 예로 제1 다이폴 방사부의 2개의 제1 루프 암(210, 230) 중 제1- 루프 암(210)은 개방된 양단으로 - 급전을 받고, 제1+ 루프 암(230)은 개방된 양단으로 + 급전을 받아 이중 편파 중 +45도 편파의 RF 신호를 방사할 수 있으며, 제2 다이폴 방사부의 2개의 제2 루프 암(220, 240) 중 제2- 루프 암(220)은 개방된 양단으로 - 급전을 받고, 제2+ 루프 암(240)은 개방된 양단으로 + 급전을 받아 이중 편파 중 -45도 편파의 RF 신호를 방사할 수 있다.
이와 같이 본 발명에서는 방사부(1)의 제1 및 제2 다이폴 방사부 각각이 도전체 평판 구조를 갖는 방사 패치를 대신하여, 얇은 도전체 라인으로 형성된 2개의 루프 암((210, 230), (220, 240))을 구비하게 되면, 고대역 방사체(21, 22)에서 방사되는 RF 신호의 방사 패턴에 미치는 영향을 현저하게 저감시킬 수 있다. 특히 저대역 방사체(30)가 고대역 방사체(21, 22)의 방사 방향에 배치됨에도, 고대역 방사체(21, 22)에서 방사된 RF 신호가 루프 암(210, 220, 230, 240)의 루프 내측으로도 투과하여 방사될 수 있어 고대역 방사체(21, 22)의 방사 패턴이 가급적 유지될 수 있도록 한다.
방사 기판(100)은 유전체 기판으로서 타면 상의 기지정된 위치에 결합되는 발룬부(2)에 의해 지지되어 반사판(10)으로부터 기지정된 간격만큼 이격되며, 반사판(10)과 평행하게 배치된다. 그리고 본 실시예에서 방사 기판(100)은 서로 교차하도록 배치된 제1 및 제2 다이폴 방사부의 4개의 루프 암(210, 220, 230, 240)이 형성된 패턴에 대응하여 X 자형으로 형성될 수 있다. 즉 방사 기판(100)은 4개의 루프 암(210, 220, 230, 240)의 외곽 형상에 대응하는 형상으로 형성될 수 있다.
방사 기판(100)은 고대역 방사체(21, 22)의 기판과 마찬가지로 사각형으로 형성될 수도 있으나, 본 실시예에서는 방사 기판(100)을 4개의 루프 암(210, 220, 230, 240)의 형성 패턴에 따라 중심으로부터 X 자형으로 연장되는 패턴으로 형성하여, 저대역 방사체의 크기를 줄일 수 있도록 한다. 즉 방사 기판(100)은 4개의 루프 암(210, 220, 230, 240)에 각각 대응하는 4개의 기판 암(110, 120, 130, 140)을 포함할 수 있다. 여기서 4개의 기판 암(110, 120, 130, 140)은 각각 4개의 루프 암(210, 220, 230, 240) 중 대응하는 루프 암의 외곽 형상에 대응하는 형상을 갖는다.
그리고 4개의 기판 암(110, 120, 130, 140) 각각에는 루프 암(210, 220, 230, 240)의 루프에서 개방된 일측 양단 위치에 발룬 결합 슬롯(111, 121, 131, 141)이 형성되어, 발룬부(2)의 상단이 삽입 관통될 수 있다.
발룬부(2)의 일단이 방사 기판(100)을 삽입 관통하면, 발룬부(2)의 급전 패드(520, 530)가 각각 대응하는 루프 암(210, 220, 230, 240)의 개방된 일측 양단에 연결되어, 각 루프 암으로 대응하는 급전 신호를 인가한다. 이때, 발룬부(2)는 4개의 루프 암(210, 220, 230, 240)의 개방된 일측 루프 양단에 각각 개별적으로 급전 신호를 급전할 수 있도록 각 루프 암(210, 220, 230, 240)에 대응하는 급전 패드(520, 530)를 2개씩 구비한다. 즉 발룬부(2)는 4개의 루프 암(210, 220, 230, 240) 각각에 급전 신호를 급전하는 급전 패드 쌍(520, 530)을 구비한다. 그리고 각 급전 패드 쌍(520, 530)은 대응하는 루프 암(210, 220, 230, 240)의 개방된 루프 양단으로 동일한 급전 신호를 급전한다.
그리고 본 실시예에서 4개의 루프 암(210, 220, 230, 240) 각각에는 적어도 하나의 미앤더 라인((211, 221), (212, 222, 232, 242)) 또는 적어도 하나의 스터브((213, 223, 233, 243), (214, 224, 234, 244))가 더 형성될 수 있다. 상기한 바와 같이 다중 광대역 안테나는 물리적 크기가 제한되는 경우가 빈번하게 발생하며, 이러한 물리적 크기 제한은 고대역 방사체(21, 22)보다 상대적으로 큰 크기를 갖는 저대역 방사체(30)에 더욱 큰 제약이 된다. 따라서 제한된 공간 상에 다중 광대역 안테나를 제작하기 위해서는, 저대역 방사체(30)의 물리적 크기를 줄이는 것이 중요하다.
그리고 저대역 방사체(30)의 물리적 크기를 줄이기 위해서는 4개의 루프 암(210, 220, 230, 240)이 차지하는 크기가 작아져야 한다. 이에 본 발명에서는 4개의 루프 암(210, 220, 230, 240)이 각각 제한된 크기 내에서 요구되는 주파수의 RF 신호와 공진할 수 있는 길이를 갖도록 4개의 루프 암(210, 220, 230, 240) 각각에 적어도 하나의 미앤더 라인(meander line)((211, 221), (212, 222, 232, 242))이 형성될 수 있다. 즉 적어도 하나의 미앤더 라인((211, 221), (212, 222, 232, 242))은 4개의 루프 암(210, 220, 230, 240) 각각의 루프 형태의 도전체 라인의 길이를 증가시켜, 각 루프 암(210, 220, 230, 240)가 요구되는 길이가 되도록 할 수 있다. 이때, 미앤더 라인((211, 221), (212, 222, 232, 242))은 4개의 루프 암(210, 220, 230, 240) 각각에서 루프 내부 방향으로 형성되도록 하여, 저대역 방사체의 크기가 증가되지 않도록 한다.
여기서는 일 예로 일 측이 개방된 루프 암(210, 220, 230, 240)의 타측에 하나의 제1 미앤더 라인(211, 221)이 형성되고, 루프의 일측과 타측 사이의 2개의 라인 각각에 하나 씩의 제2 미앤더 라인(212, 222, 232, 242)이 형성되어, 4개의 루프 암(210, 220, 230, 240) 각각에 3개의 미앤더 라인((211, 221), (212, 222, 232, 242))이 형성되는 것으로 가정하였다. 그러나 각 루프 암(210, 220, 230, 240)에 형성되는 미앤더 라인의 개수나 길이는 다양하게 설정될 수 있다.
4개의 루프 암(210, 220, 230, 240) 각각에 형성되는 적어도 하나의 스터브((213, 223, 233, 243), (214, 224, 234, 244))는 협대역 특성을 갖는 미앤더 라인((211, 221), (212, 222, 232, 242))을 광대역 매칭하기 위해 구비된다. 즉, 상기한 바와 같이 제한된 크기 내에서 요구되는 주파수의 RF 신호와 공진할 수 있는 길이를 갖도록 4개의 루프 암(210, 220, 230, 240) 각각에 형성되는 미앤더 라인은 협대역의 특성을 가지며, 이러한 미앤더 라인이 형성된 루프 암(210, 220, 230, 240)을 광대역화 하기 위해 스터브((213, 223, 233, 243), (214, 224, 234, 244))로 매칭한다.
이때 적어도 하나의 스터브((213, 223, 233, 243), (214, 224, 234, 244)) 또한 4개의 루프 암(210, 220, 230, 240) 각각에서 루프 내부 방향으로 형성되도록 하여, 저대역 방사체의 크기가 증가되지 않도록 하며, 스터브의 개수 및 크기는 다양하게 조절될 수 있다. 여기서는 일 예로 제1 미앤더 라인(211, 221)과 2개의 제2 미앤더 라인(212, 222, 232, 242) 사이 각각에 제1 스터브(213, 223, 233, 243)가 형성되고, 2개의 제2 미앤더 라인(212, 222, 232, 242)과 개방된 일단 사이 각각에 제2 스터브(214, 224, 234, 244)이 형성되는 것으로 가정하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
한편, 방사 기판(100)의 타면 상에서 4개 루프 암(210, 220, 230, 240) 각각에 대응하는 위치에는 고대역 방사체(21, 22)와의 격리도를 개선하기 위해 기생 패치(251 ~ 254)가 더 형성될 수 있다. 상기한 바와 같이, 고대역 방사체에서 방사된 RF 신호는 저대역 방사체에 유기되어, 고대역 방사체로 재방사되어 고대역 방사체의 방사 패턴에 영향을 미칠 수 있다. 이러한 문제는 고대역 방사체(21, 22)와 저대역 방사체(30) 사이의 격리도를 개선하여 해소될 수 있다. 이에 본 발명에서는 방사 기판(100)의 타면에 기생 패치(251 ~ 254)를 더 형성한다. 여기서 기생 패치(251 ~ 254)는 일 예로 4개의 기판 암(110, 120, 130, 140) 각각에 2개씩 형성될 수 있으며, 특히 대응하는 4개 루프 암(210, 220, 230, 240)의 미앤더 라인(여기서는 일예로 제2 미앤더 라인(212, 222, 232, 242))이 형성된 위치의 타면에 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 저대역 방사체(30)와 고대역 방사체(21, 22)의 동작 주파수 대역이 각각 0.694GHz ~ 0.96GHz 및 1.427GHz ~ 2.7GHz 인 경우, 저대역 방사체 각각의 루프 암에 대한 축길이(Larm)는 약 0.185λ ~ 0.256λ이다. 이는 저대역 방사체의 전체 길이가 0.427λ ± 0.06λ 로서, 기존의 반파장의 저대역 소자의 크기보다 약 16% 작은 크기이다.
경우에 따라서 다중 광대역 안테나의 크기 제한으로 인해, 방사 기판(100)이 제1 및 제2 다이폴 방사부에 대응하는 크기를 갖지 못할 수 있다. 상기한 바와 같이, 제1 및 제2 다이폴 방사부 각각의 2개의 루프 암((210, 230), (220, 240))은 동일한 방향에서 일렬로 배치되어야 하지만, 다중 광대역 안테나의 크기가 일렬로 배치되는 2개의 루프 암((210, 230), (220, 240)) 길이보다 작도록 제한될 수 있다. 그럼에도 미앤더 라인이나 스터브를 더 형성하여 줄일 수 있는 루프 암(210, 220, 230, 240)의 크기는 한계가 존재한다.
이러한 경우에, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 방사 기판(100)의 4개의 기판 암(110, 120, 130, 140) 중 2개의 기판 암(130, 140)은 루프 암에 대응하는 길이로 형성될 수 없다. 그리고 2개의 기판 암(130, 140)이 대응하는 루프 암(230, 240)에 요구되는 길이로 형성되지 않는 경우, 해당 기판 암(130, 140)의 일면 상에 형성되는 루프 암(230, 240) 또한 온전한 루프 구조를 유지하지 못하고, 개방된 일측의 반대 방향 타측이 기판 암(130, 140)의 측단에서 절단된 루프 형태로 형성되게 된다. 즉 루프가 형성되지 않으며, 이로 인해, 제1 및 제2 다이폴 방사부가 정상적으로 RF 신호를 방사할 수 없게 된다.
이에 본 발명의 저대역 방사체(30)는 기지정된 길이를 갖는 도전체로 구현되어, 루프 암(230, 240)의 절단된 루프 타측 양단에 연결되어, 연결된 루프 암(230, 240)이 루프 구조를 유지하도록 하는 벤딩 선로(810, 820)를 더 포함할 수 있다. 즉 물리적인 크기 제한으로 인해 방사 기판(100)의 기판 암(110, 120, 130, 140)의 크기가 대응하는 루프 암(210, 220, 230, 240)의 크기보다 작은 경우, 벤딩 선로(810, 820)는 대응하는 루프 암(210, 220, 230, 240) 각각과 연결되어 기판 암(110, 120, 130, 140)보다 큰 크기의 루프 구조가 유지될 수 있도록 한다. 이때 벤딩 선로(810, 820)가 루프 암(210, 220, 230, 240)의 확장 방향으로 그대로 연장되는 형태로 형성되는 경우, 다중 광대역 안테나의 크기를 소형화할 수 없다. 따라서 벤딩 선로(810, 820)는 기판 암(130, 140)의 측단에서 방사 기판의 타면 방향, 즉 반사판 방향으로 벤딩되어 벤딩 선로(810, 820)가 다중 광대역 안테나의 크기에 영향을 미치지 않도록 한다.
한편, 발룬부(2)는 방사부(1)와 반사판(10) 사이에 결합되어, 방사부(1)가 반사판(10)의 일면에서 기지정된 높이에 배치되도록 하는 지지대로 기능하며, 방사부(1)로 급전 신호를 인가하는 급전 기능을 수행한다.
발룬부(2)는 서로 평행하게 배치되는 반사판(10)과 방사부(1)에 수직 방향으로 결합되어 방사부(1)가 반사판(10) 및 고대역 방사체(21, 22) 각각과 기지정된 간격만큼 이격되어 평행하게 배치되도록 지지한다. 그리고 발룬부(2)는 제1 다이폴 방사부로 +45도 급전 신호를 인가하는 제1 다이폴 급전부와 제2 다이폴 방사부로 -45도 급전 신호를 인가하는 제2 다이폴 급전부를 포함할 수 있다.
제1 다이폴 급전부는 제1 다이폴 방사부의 제1- 루프 암(210)의 개방된 양단으로 +45 급전 신호를 - 급전하고, 제1+ 루프 암(230)의 개방된 양단으로 +45 급전 신호를 + 급전하며, 제2 다이폴 급전부는 제2 다이폴 방사부의 제2- 루프 암(220)의 개방된 양단으로 -45 급전 신호를 - 급전하고, 제2+ 루프 암(240)의 개방된 양단으로 -45 급전 신호를 + 급전한다.
제1 다이폴 급전부는 서로 평행하게 배치되고 각각 상단이 방사 기판(100)의 4개의 기판 암(110, 120, 130, 140) 중 제1- 루프 암(210)과 제1+ 루프 암(230)에 대응하는 2개의 기판 암(110, 130)의 발룬 결합 슬롯(111, 131)을 관통하여 결합되어, 상기 2개의 제1 루프 암(210, 230)에 각각 대응하는 급전 신호를 인가하는 제1- 급전부와 제1+ 급전부 및 제1- 급전부와 제1+ 급전부 사이에 연결되어 제1- 급전부로 인가된 +급전 신호를 제1+ 급전부로 전달하는 제1 커플링 바(610)를 포함한다.
2개의 제1 급전부 중 제1- 루프 암(210)이 형성되는 기판 암(110)에 결합되어 +45도 급전 신호를 - 급전하는 제1- 급전부는 제1- 급전 기판(310)과 제1- 급전 선로(미도시), 제1- 접지면(710) 및 제1- 급전 패드 쌍(미도시)을 포함한다.
제1- 급전 기판(310)은 상단이 기판 암(110)에 형성된 발룬 삽입 슬롯(111)을 관통하여 결합된다. 이때 제1- 급전 기판(310)에는 발룬 삽입 슬롯(111)에 삽입되는 깊이가 제한되도록 상단 일부가 돌출된 돌출부(311)가 형성될 수 있다. 그리고 제1- 급전 선로는 제1- 급전 기판(310)에서 제1- 루프 암(210) 방향의 일면 상의 하측에 형성된다. 제1- 급전 선로의 일 단으로는 급전 신호가 인가되고, 타단은 제1 커플링 바(610)와 연결되며, 기지정된 패턴으로 형성되어, 인가된 급전 신호를 임피던스 매칭하여 제1 커플링 바(610)로 전달한다. 제1- 접지면(710)은 제1- 급전 기판(310)의 타면에 형성되되, 제1- 급전 기판(310)을 관통하는 제1 커플링 바(610)와는 전기적으로 연결되지 않는다. 여기서 제1- 급전부가 일 예로 케이블을 통해 급전 신호를 인가받는 경우, 제1- 급전 선로는 케이블의 내부 도체에 연결되어 급전 신호를 인가받고, 제1- 접지면(710)은 케이블의 외부 도체에 연결될 수 있다. 그리고 제1- 급전 패드 쌍은 제1- 급전 기판(310)의 일면 상측에 제1- 급전 선로 및 제1 커플링 바(610)와 이격되어 형성되며, 제1- 접지면(710)과는 커플링됨으로써, 제1- 루프 암(210)으로 -급전 신호를 급전한다.
이때, 제1 - 급전 패드 쌍은 제1- 루프 암(210)의 개방된 루프 양단에 각각 전기적으로 연결되는 별도의 2개의 패드로 구성되므로, 제1- 루프 암(210)의 개방된 루프 양단에 독립적으로 +45도 급전 신호를 -급전할 수 있다.
상기한 바와 같이, 제1- 접지면(710)과 제1- 급전 패드 쌍(미도시) 사이의 커플링을 통해 -급전하는 것은 제1- 루프 암(210)과 인접한 루프 암(220, 240) 사이의 격리도를 향상시키고 교차 편파비를 개선하기 위해서이다. 즉 제1- 급전부가 제1- 접지면(710)과 제1- 급전 패드 쌍(미도시) 사이의 커플링을 통해 제1- 급전 선로로 인가된 급전 신호를 제1- 루프 암(210)의 개방된 루프 양단으로 급전하는 것은 제1- 루프 암(210)과 인접한 루프 암(220, 240) 사이의 격리도를 향상시키고 교차 편파비를 개선하기 위해서이다.
그리고 제1+ 급전부는 제1+ 루프 암(230)이 형성되는 기판 암(130)에 결합되어 +45도 급전 신호를 + 급전하며, 제1+ 급전 기판(330)과 제1+ 급전 선로(430), 제1+ 접지면(미도시) 및 제1+ 급전 패드 쌍(530)을 포함한다.
제1+ 급전 기판(330)은 상단이 기판 암(130)에 형성된 발룬 삽입 슬롯(131)을 관통하여 결합된다. 이때 제1+ 급전 기판(330)에도 돌출부(331)가 형성될 수 있다. 그리고 제1+ 급전 선로(430)는 제1+ 급전 기판(330)에서 제1+ 루프 암(230) 방향의 일면 상의 하측에 형성된다. 제1+ 급전 선로(430)는 기지정된 패턴으로 형성되고, 일단이 제1 커플링 바(610)와 연결되어, 제1 커플링 바(610)를 통해 인가된 급전 신호를 임피던스 매칭한다. 제1+ 접지면(미도시)은 제1+ 급전 기판(330)의 타면에, 즉 제1- 접지면(710)과 대향하도록 형성되되, 제1+ 급전 기판(330)을 관통하는 제1 커플링 바(610)와는 전기적으로 연결되지 않는다. 그리고 제1+ 급전 패드 쌍(530)은 제1+ 급전 기판(310)의 일면 상측에 제1+ 급전 선로(430) 및 제1 커플링 바(610)와 이격되어 형성되며, 제1+ 접지면과 커플링됨으로써, 제1+ 루프 암(230)으로 +45도 급전 신호를 +급전한다. 제1+ 급전 패드 쌍(530) 또한 제1+ 루프 암(230)의 개방된 루프 양단에 각각 전기적으로 연결되는 별도의 2개의 패드로 구성되므로, 제1+ 루프 암(230)의 개방된 루프 양단에 독립적으로 +45도 급전 신호를 +급전할 수 있다.
제2 다이폴 급전부 또한 서로 평행하게 배치되고 각각 상단이 방사 기판(100)의 4개의 기판 암(110, 120, 130, 140) 중 제2- 루프 암(220)과 제2+ 루프 암(240)에 대응하는 2개의 기판 암(120, 140)의 발룬 결합 슬롯(121, 141)을 관통하여 결합되어, 상기 2개의 제2 루프 암(220, 240)에 각각 대응하는 급전 신호를 인가하는 제2- 급전부와 제2+ 급전부 및 제2- 급전부와 제2+ 급전부 사이에 연결되어 제2- 급전부로 인가된 급전 신호를 제2+급전부로 전달하는 제2 커플링 바(620)를 포함한다.
여기서 제2- 급전부와 제2+ 급전부 각각의 구성은 제1- 급전부와 제1+ 급전부와 유사하므로 여기서는 상세하지 않는다. 다만, 도 6에 도시된 바와 같이, 제2- 급전부와 제2+ 급전부 사이에 연결되는 제2 커플링 바(620)는 제1 커플링 바(610)와 서로 상이한 높이에 배치될 수 있다.
그리고 도 6에 도시된 바와 같이, 서로 평행하게 배치되는 제1- 급전부와 제1+ 급전부, 제2- 급전부와 제2+ 급전부는 발룬부(2)가 사각 기둥 형태가 되도록 서로 측단이 수직 방향에서 결합될 수 있다.
접지면과 대응하는 급전 패드 쌍 각각 사이의 커플링을 통해 대응하는 루프 암(210, 220, 230, 240)의 개방된 루프 양단으로 급전 신호를 급전하는 것은, 루프 암(210, 220, 230, 240)과 인접한 루프 암 사이의 격리도를 향상시키고 교차 편파비를 개선하기 위해서이다.
제1+ 급전부와 제2- 급전부 및 제2+ 급전부에서도 접지면과 대응하는 급전 패드 쌍 각각 사이의 커플링을 통해 대응하는 루프 암(220, 230, 240)의 개방된 루프 양단으로 급전 신호를 급전하는 것은, 루프 암(220, 230, 240)과 인접한 루프 암 사이의 격리도를 향상시키고 교차 편파비를 개선하기 위해서이다.
결과적으로 본 실시예에 따른 저대역 방사체 및 이를 포함하는 다중 광대역 안테나는 방사 패치 대신 루프 암을 적용함으로써, 고대역 방사체의 방사 패턴에 미치는 영향을 줄일 뿐만 아니라, 미앤더 라인 및 스터브를 추가로 형성하여, 크기를 크게 줄일 수 있다. 또한 기생 패치를 추가하여 고대역 방사체와의 격리도를 개선할 수 있으며, 루프 암을 형성할 수 없는 크기에서도 벤딩 선로를 이용하여 루프 구조가 유지되도록 하여 더욱 소형화 시킬 수 있다. 추가적으로 발룬부의 급전 패드 쌍이 커플링 방식으로 급전 신호를 인가받아 대응하는 루프 암을 급전함으로써 루프 암 사이의 격리도를 향상시키고 교차 편파비를 개선할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
1: 방사부 2: 발룬부
10: 반사판 21, 22: 고대역 방사체
30: 저대역 방사체 100: 방사 기판
110, 120, 130, 140: 기판 암 111, 121, 131, 141: 발룬 삽입 슬롯
210, 220, 230, 240: 루프 암 211, 221; 제1 미앤더 라인
212, 222, 232, 242: 제2 미앤더 라인
213, 223, 233, 243: 제1 스터브 214, 224, 234, 244: 제2 스터브
251 ~ 254: 기생 패치 310, 320, 330, 340: 급전 기판
410, 420, 430, 440: 급전 선로 520, 530: 급전 패드 쌍
610, 620: 커플링 바 710, 740: 접지면
810, 820: 벤딩 선로

Claims (18)

  1. 방사 기판;
    상기 방사 기판의 일면 상에서 도전체 라인으로 형성되며, 각각 기지정된 제1 방향으로 길이가 확장되고 일측이 개방된 구조를 갖는 루프 형태로 형성되는 2개의 제1 루프 암을 포함하는 제1 다이폴 방사부;
    상기 방사 기판의 일면 상에서 도전체 라인으로 형성되며, 각각 기지정된 제2 방향으로 길이가 확장되고 일측이 개방된 구조를 갖는 루프 형태로 형성되는 2개의 제2 루프 암을 포함하고, 상기 제1 다이폴 방사부와 교차하도록 배치되는 제2 다이폴 방사부; 및
    상기 방사 기판의 타면 방향에서 결합되어, 상기 제1 및 제2 루프 암 각각에 대응하는 급전 신호를 루프의 개방된 양단으로 인가하는 발룬부를 포함하되,
    상기 제1 루프 암 및 상기 제2 루프 암 각각은
    루프 형태의 상기 도전체 라인의 기지정된 위치에서 적어도 하나의 스터브가 루프 내측 방향으로 더 형성되는 저대역 방사체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 루프 암 및 상기 제2 루프 암 각각은
    루프 형태의 상기 도전체 라인의 기지정된 위치에서 적어도 하나의 미앤더 라인이 루프 내측 방향으로 형성되는 저대역 방사체.
  3. 제2항에 있어서, 상기 저대역 방사체는
    상기 방사 기판의 타면 상에 상기 제1 루프 암 및 상기 제2 루프 암 각각의 적어도 하나의 미앤더 라인 중 기지정된 미앤더 라인과 중첩되는 위치에 형성되는 기생 패치를 더 포함하는 저대역 방사체.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 방사 기판은
    상기 제1 및 제2 다이폴 방사부의 상기 2개의 제1 루프 암 및 상기 2개의 제2 루프 암 외곽 형상에 대응하는 형상으로 형성되는 저대역 방사체.
  6. 방사 기판;
    상기 방사 기판의 일면 상에서 도전체 라인으로 형성되며, 각각 기지정된 제1 방향으로 길이가 확장되고 일측이 개방된 구조를 갖는 루프 형태로 형성되는 2개의 제1 루프 암을 포함하는 제1 다이폴 방사부;
    상기 방사 기판의 일면 상에서 도전체 라인으로 형성되며, 각각 기지정된 제2 방향으로 길이가 확장되고 일측이 개방된 구조를 갖는 루프 형태로 형성되는 2개의 제2 루프 암을 포함하고, 상기 제1 다이폴 방사부와 교차하도록 배치되는 제2 다이폴 방사부; 및
    상기 방사 기판의 타면 방향에서 결합되어, 상기 제1 및 제2 루프 암 각각에 대응하는 급전 신호를 루프의 개방된 양단으로 인가하는 발룬부를 포함하되,
    상기 방사 기판은
    상기 제1 및 제2 다이폴 방사부보다 작은 크기를 가지고,
    상기 2개의 제1 루프 암 중 하나의 제1 루프 암과 상기 2개의 제2 루프 암 중 하나의 제2 루프 암 각각은
    방사 기판의 측단에서 타측이 절단된 루프 형태로 형성되고, 절단된 루프의 양단을 기지정된 길이를 갖고 서로 연결하여 루프 암의 루프 구조를 유지하는 벤딩 선로를 더 포함하며,
    상기 벤딩 선로는 상기 방사 기판의 측단에서 상기 방사 기판의 타면 방향으로 벤딩되는 저대역 방사체.
  7. 제1항에 있어서, 상기 발룬부는
    상기 2개의 제1 루프 암 각각과 상기 2개의 제2 루프 암 각각에 대한 급전 신호를 인가받아, 대응하는 루프 암으로 급전 신호를 급전하는 4개의 급전 패드 쌍을 포함하고,
    상기 4개의 급전 패드 쌍 각각에서 2개의 급전 패드는 대응하는 루프 암의 개방된 양단으로 동일한 급전 신호를 급전하는 저대역 방사체.
  8. 제1항에 있어서, 상기 발룬부는
    서로 평행하게 배치되고 각각 상단이 상기 방사 기판에 결합되어 상기 2개의 제1 루프 암에 각각 대응하는 급전 신호를 인가하는 2개의 제1 급전부 및 상기 2개의 제1 급전부 사이에 연결되어 상기 2개의 제1 급전부 중 하나로 인가된 급전 신호를 나머지 제1 급전부로 전달하는 제1 커플링 바를 포함하는 제1 다이폴 급전부; 및
    서로 평행하게 배치되고 각각 상단이 상기 방사 기판에 결합되어 상기 2개의 제2 루프 암에 각각 대응하는 급전 신호를 인가하는 2개의 제2 급전부 및 상기 2개의 제2 급전부 사이에 연결되어 상기 2개의 제2 급전부 중 하나로 인가된 급전 신호를 나머지 제2 급전부로 전달하는 제2 커플링 바를 포함하는 제2 다이폴 급전부를 포함하는 저대역 방사체.
  9. 제8항에 있어서, 상기 2개의 제1 급전부 중 제1- 급전부는
    상단이 상기 2개의 제1 루프 암 중 제1- 루프 암에 대응하는 위치에서 상기 방사 기판을 관통하여 결합되는 제1- 급전 기판;
    상기 제1- 급전 기판에서 제1- 루프 암 방향의 일면 상의 하측에 형성되어, 상기 급전 기판을 관통하여 연결된 상기 제1 커플링 바로 인가된 제1 급전 신호를 임피던스 매칭하여 전달하는 제1- 급전 선로;
    상기 제1- 급전 기판의 타면에 상기 제1- 급전 기판을 관통하는 상기 제1 커플링 바와 전기적으로 연결되지 않도록 형성되는 제1- 접지면; 및
    상기 제1- 급전 기판의 일면 상에서 상측에 상기 제1- 급전 선로와 이격되어 형성되며 상기 제1- 접지면과 커플링되고, 상기 제1- 루프 암의 개방된 루프 양단에 각각 전기적으로 연결되어 상기 제1 급전 신호를 상기 제1- 루프 암으로 -급전하는 제1- 급전 패드 쌍을 포함하고,
    상기 2개의 제1 급전부 중 제1+ 급전부는
    상단이 상기 2개의 제1 루프 암 중 제1+ 루프 암에 대응하는 위치에서 상기 방사 기판을 관통하여 결합되는 제1+ 급전 기판;
    상기 제1+ 급전 기판에서 제1+ 루프 암 방향의 일면 상의 하측에 형성되어, 상기 제1 커플링 바를 통해 전달된 상기 제1 급전 신호를 임피던스 매칭하는 제1+ 급전 선로;
    상기 제1+ 급전 기판의 타면에 상기 제1+ 급전 기판을 관통하는 상기 제1 커플링 바와 전기적으로 연결되지 않도록 형성되는 제1+ 접지면; 및
    상기 제1+ 급전 기판의 일면 상에서 상측에 상기 제1+ 급전 선로와 이격되어 형성되며 상기 제1+ 접지면과 커플링되고, 상기 제1+ 루프 암의 개방된 루프 양단에 각각 전기적으로 연결되어 상기 제1 급전 신호를 상기 제1+ 루프 암으로 +급전하는 제1+ 급전 패드 쌍을 포함하는 저대역 방사체.
  10. 제8항에 있어서, 상기 2개의 제2 급전부 중 제2- 급전부는
    상단이 상기 2개의 제2 루프 암 중 제2- 루프 암에 대응하는 위치에서 상기 방사 기판을 관통하여 결합되는 제2- 급전 기판;
    상기 제2- 급전 기판에서 제2- 루프 암 방향의 일면 상의 하측에 형성되어, 상기 급전 기판을 관통하여 연결된 상기 제2 커플링 바로 인가된 제2 급전 신호를 임피던스 매칭하여 전달하는 제2- 급전 선로;
    상기 제2- 급전 기판의 타면에 상기 제2- 급전 기판을 관통하는 상기 제2 커플링 바와 전기적으로 연결되지 않도록 형성되는 제2- 접지면; 및
    상기 제2- 급전 기판의 일면 상에서 상측에 상기 제2- 급전 선로와 이격되어 형성되며 상기 제2- 접지면과 커플링되고, 상기 제2- 루프 암의 개방된 루프 양단에 각각 전기적으로 연결되어 상기 제2 급전 신호를 상기 제2- 루프 암으로 -급전하는 제2- 급전 패드 쌍을 포함하고,
    상기 2개의 제2 급전부 중 제2+ 급전부는
    상단이 상기 2개의 제2 루프 암 중 제2+ 루프 암에 대응하는 위치에서 상기 방사 기판을 관통하여 결합되는 제2+ 급전 기판;
    상기 제2+ 급전 기판에서 제2+ 루프 암 방향의 일면 상의 하측에 형성되어, 상기 제2 커플링 바를 통해 전달된 상기 제2 급전 신호를 임피던스 매칭하는 제2+ 급전 선로;
    상기 제2+ 급전 기판의 타면에 상기 제2+ 급전 기판을 관통하는 상기 제2 커플링 바와 전기적으로 연결되지 않도록 형성되는 제2+ 접지면; 및
    상기 제2+ 급전 기판의 일면 상에서 상측에 상기 제2+ 급전 선로와 이격되어 형성되며 상기 제2+ 접지면과 커플링되고, 상기 제2+ 루프 암의 개방된 루프 양단에 각각 전기적으로 연결되어 상기 제2 급전 신호를 상기 제2+ 루프 암으로 +급전하는 제2+ 급전 패드 쌍을 포함하는 저대역 방사체.
  11. 반사판;
    상기 반사판의 일면 방향에 배열되는 다수의 고대역 방사체; 및
    상기 반사판의 일면 방향에서 상기 고대역 방사체와 기지정된 간격으로 이격되어 배열되는 다수의 저대역 방사체를 포함하되,
    상기 다수의 저대역 방사체 각각은
    방사 기판;
    상기 방사 기판의 일면 상에서 도전체 라인으로 형성되며, 각각 기지정된 제1 방향으로 길이가 확장되고 일부가 개방된 구조를 갖는 루프 형태로 형성되는 2개의 제1 루프 암을 포함하는 제1 다이폴 방사부;
    상기 방사 기판의 일면 상에서 도전체 라인으로 형성되며, 각각 기지정된 제2 방향으로 길이가 확장되고 일부가 개방된 구조를 갖는 루프 형태로 형성되는 2개의 제2 루프 암을 포함하고, 상기 제1 다이폴 방사부와 교차하도록 배치되는 제2 다이폴 방사부; 및
    상기 반사판과 상기 방사 기판의 타면 사이에 결합되어, 상기 방사 기판을 지지하고, 상기 제1 및 제2 루프 암 각각에 대응하는 급전 신호를 루프의 개방된 양단으로 인가하는 발룬부를 포함하되,
    상기 방사 기판은
    상기 제1 및 제2 다이폴 방사부보다 작은 크기를 가지고,
    상기 2개의 제1 루프 암 중 하나의 제1 루프 암과 상기 2개의 제2 루프 암 중 하나의 제2 루프 암 각각은
    방사 기판의 측단에서 타측이 절단된 루프 형태로 형성되고, 절단된 루프의 양단을 기지정된 길이를 갖고 서로 연결하여 루프 암의 루프 구조를 유지하는 벤딩 선로를 더 포함하며,
    상기 벤딩 선로는 상기 방사 기판의 측단에서 상기 방사 기판의 타면 방향으로 벤딩되는 다중 광대역 안테나.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1 루프 암 및 상기 제2 루프 암 각각은
    루프 형태의 상기 도전체 라인의 기지정된 위치에서 적어도 하나의 미앤더 라인이 루프 내측 방향으로 형성되는 다중 광대역 안테나.
  13. 제12항에 있어서, 상기 저대역 방사체는
    상기 방사 기판의 타면 상에 상기 제1 루프 암 및 상기 제2 루프 암 각각의 적어도 하나의 미앤더 라인 중 기지정된 미앤더 라인과 중첩되는 위치에 형성되는 기생 패치를 더 포함하는 다중 광대역 안테나.
  14. 제11항에 있어서, 상기 제1 루프 암 및 상기 제2 루프 암 각각은
    루프 형태의 상기 도전체 라인의 기지정된 위치에서 적어도 하나의 스터브가 루프 내측 방향으로 더 형성되는 다중 광대역 안테나.
  15. 제11항에 있어서, 상기 방사 기판은
    상기 제1 및 제2 다이폴 방사부의 상기 2개의 제1 루프 암 및 상기 2개의 제2 루프 암 외곽 형상에 대응하는 형상으로 형성되는 다중 광대역 안테나.
  16. 삭제
  17. 제11항에 있어서, 상기 발룬부는
    상기 2개의 제1 루프 암 각각과 상기 2개의 제2 루프 암 각각에 대한 급전 신호를 인가받아, 대응하는 루프 암으로 급전 신호를 급전하는 4개의 급전 패드 쌍을 포함하고,
    상기 4개의 급전 패드 쌍 각각에서 2개의 급전 패드는 대응하는 루프 암의 개방된 양단으로 동일한 급전 신호를 급전하는 다중 광대역 안테나.
  18. 제11항에 있어서, 상기 발룬부는
    서로 평행하게 배치되고 각각 상단이 상기 방사 기판에 결합되고 하단이 상기 반사판에 결합되며, 상기 2개의 제1 루프 암에 각각 대응하는 급전 신호를 인가하는 2개의 제1 급전부 및 상기 2개의 제1 급전부 사이에 연결되어 상기 2개의 제1 급전부 중 하나로 인가된 급전 신호를 나머지 제1 급전부로 전달하는 제1 커플링 바를 포함하는 제1 다이폴 급전부; 및
    서로 평행하게 배치되고 각각 상단이 상기 방사 기판에 결합되고 하단이 상기 반사판에 결합되며, 상기 2개의 제2 루프 암에 각각 대응하는 급전 신호를 인가하는 2개의 제2 급전부 및 상기 2개의 제2 급전부 사이에 연결되어 상기 2개의 제2 급전부 중 하나로 인가된 급전 신호를 나머지 제2 급전부로 전달하는 제2 커플링 바를 포함하는 제2 다이폴 급전부를 포함하는 다중 광대역 안테나.
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