KR102623010B1 - 안테나 유닛 및 이를 포함하는 배열 안테나 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광대역을 가지며 얇은 두께를 가지는 배열 안테나를 통해 5G 대역에서 모두 동작하며, 안테나 유닛의 개수를 절감시킬 수 있도록 한다.

Description

안테나 유닛 및 이를 포함하는 배열 안테나{ANTENNA UNIT AND ARRAY ANTENNA COMPRISING THE SAME}
본 발명은 광대역을 가지며 얇은 두께를 가지도록 하는 안테나 유닛 및 이를 포함하는 배열 안테나에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 5G 대역에서 모두 동작하며, 모듈의 개수를 절감시킨 안테나 유닛 및 이를 포함하는 배열 안테나에 관한 것이다.
이하에서 기술되는 내용은 본 발명의 실시 예와 관련되는 배경 정보를 제공할 목적으로 기재된 것일 뿐이고, 기술되는 내용들이 당연하게 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
4G(4th generation)통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G(5th generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후(Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는LTE(Long Term Evolution) 시스템 이후(Post LTE) 시스템이라 불리고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역(예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중 최근 입출력(Full Dimensional MIMO, FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beamforming), 및 대규모 안테나(large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀(advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud radio access network, cloud RAN), 초고밀도 네트워크(ultradense network), 기기 간 통신(Device to Device communication, D2D), 무선 백홀(wireless backhaul), 이동네트워크(moving network), 협력 통신(cooperative communication), CoMP(Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거(interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation, ACM) 방식인 FQAM(Hybrid Frequency Shift Keying and Quadrature Amplitude Modulation) 및 SWSC(Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(Non Orthogonal Multiple Access), 및 SCMA(Sparse Code Multiple Access) 등이 개발되고 있다.
통신 성능을 높이기 위해 다수의 안테나들을 장착한 제품이 개발되고 있고, Massive MIMO 기술을 활용하여 점점 보다 훨씬 더 많은 수의 안테나를 갖는 장비가 사용될 것으로 예상된다. 통신 성능을 높이기 위해, 안테나에서 발생하는 손실(loss)을 줄이기 위한 노력이 요구되고 있다.
이를 위해 배열 안테나가 제안되고 있으며, 배열 안테나는 복수의 단위 안테나들을 일정한 방식으로 배열한 안테나 집합을 의미한다. 복수의 단위 안테나들을 이용하여 빔포밍이 수행될 경우 지향성이 향상될 수 있다.
이러한 배열 안테나 동작을 위해서는 많은 수의 안테나의 두께가 두꺼워지고, 안테나와 모듈이 요구되고 있어 경제적이 부담이 단점으로 부각될 수 있다.
따라서, 경제적으로 유리하며 두께가 감소되어 5G 통신이 가능해질수 있도록 하는 배열 안테나가 요구되고 있는 실정이다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
본 발명의 일 과제는, 5G 통신 가능한 안테나 유닛 및 이를 포함하는 배열 안테나를 제안하고자 한다.
또한, 본 발명의 일 과제는 두께감을 최소화하며 이에 따른 경제적 효과를 향상시킨 안테나 유닛 및 이를 포함하는 배열 안테나를 제안하고자 한다.
또한, 본 발명의 일 과제는 지향성이 향상된 안테나 유닛 및 이를 포함하는 배열 안테나를 제안하고자 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 과제에 한정되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시 예에 의해보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 알 수 있을 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 안테나 유닛은, 복수의 안테나 소자를 각각 포함하는 복수의 안테나부 및 상기 복수의 안테나부에 전력을 공급하는 급전부를 포함한다.
이때, 동작 가능한 파장에서의 사분의 삼 파장 이하 파장의 상기 복수의 안테나 소자를 1차원 및 2차원으로 분할하며, 상기 급전부는, 상기 급전부에서 상기 복수의 안테나부 각각으로 분기되는 메인 급전부 및 상기 메인 급전부에서 각 안테나부의 복수의 안테나 소자로 분기되는 서브 급전부를 포함하도록 구성된다.
본 발명의 실시예에 따른 안테나 유닛은 임피던스 정합을 위한 상기 안테나부의 가장자리에 배치되는 정합 구조물을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 안테나부는, 수평 방향으로 나란하게 배열된 제1 안테나부 및 제2 안테나부와, 상기 제1 안테나부 및 상기 제2 안테나부와 각각 수직방향으로 나란하게 배열된 제3 안테나부 및 제4 안테나부를 포함할 수 있다.
특히, 상기 제1 안테나부 및 상기 제2 안테나부는 상기 제3 안테나부 및 제4 안테나부와 상하 대칭으로 배열되고, 상기 제1 안테나부 및 상기 제3 안테나부는 상기 제2 안테나부 및 상기 제4 안테나부와 좌우 대칭으로 배열될 수 있다.
상기 메인 급전부는 상기 상하 대칭의 대칭축을 따라 안테나 유닛의중심까지 연장되도록 배치되는 제1 메인 급전부를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 메인 급전부는 상기 제1 안테나부와 상기 제3 안테나부 사이에 제1 방향으로 형성된 제1 메인 급전부, 상기 제1 메인 급전부의 단부에서 상기 제1 안테나부와 상기 제2 안테나부 사이에 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 분기되는 제2 메인 급전부 및 상기 단부에서 상기 제4 안테나부와 상기 제3안테나부 사이로 상기 제2 방향의 역방향으로 분기되는 제3 메인 급전부를 포함할 수 있다.
이때, 제2 메인 급전부는 상기 제2 메인 급전부 단부에서 상기 제1 안테나부 및 상기 제2 안테나부 각각을 향해 분기되고, 상기 제3 메인 급전부는 상기 제3 메인 급전부 단부에서 상기 제3 안테나부 및 상기 제4 안테나부 각각을 향해 분기될 수 있다.
한편, 상기 복수의 안테나부의 각 안테나부는, 나란하게 배치된 제1 안테나 소자 및 제2 안테나 소자와 상기 제1 안테나 소자 및 상기 제2 안테나 소자와 상하 대칭으로 배열된 제3 안테나 소자 및 제4 안테나 소자를 포함할 수 있다.
특히, 상기 서브 급전부는, 상기 메인 급전부에서 상기 제1 안테나 소자 내지 상기 제4 안테나 소자와 인접하게 분기 형성된 제1 서브 급전부와, 상기 제1 서브 급전부에서 연장 형성되고, 상기 제1 안테나 소자 내지 상기 제4 안테나 소자의 외측을 따라 형성된 제2 서브 급전부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 안테나 소자 내지 상기 제4 안테나 소자는 상기 제2 서브 급전부와 연통되는 급전단을 각각 포함하고, 상기 급전단은 상기 메인 급전부 및 상기 서브 급전부의 연장 방향을 향해 경사지도록 형성될 수 있다.
상기 제1 안테나 소자 및 상기 제2 안테나 소자의 상기 급전단은 동일 방향으로 경사지고, 상기 제3 안테나 소자 및 상기 제4 안테나 소자의 상기 급전단은 상기 제1 안테나 소자 및 상기 제2 안테나 소자와 상하 대칭된 방향으로 경사질 수 있다.
상기 제1 서브 급전부는 직선으로 형성되고, 상기 안테나 소자는 원형이며, 상기 제2 서브 급전부는 원형의 상기 안테나 소자의 외경을 따라 형성된 곡선으로 형성될 수 있다.
상기 메인 급전부는 상기 서브 급전부보다 고전원 급전로로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 배열 안테나는, 정방을 따라 배열된 복수의 안테나 유닛을 포함하고, 각 안테나 유닛은, 복수의 안테나 소자를 각각 포함하는 복수의 안테나부 및 상기 복수의 안테나부에 전력을 공급하는 급전부를 포함하고, 동작 가능한 파장에서의 사분의 삼 파장 이하 파장의 상기 복수의 안테나 소자를 1차원 및 2차원으로 분할하며, 상기 급전부는, 상기 급전부에서 상기 복수의 안테나부 각각으로 분기되는 메인 급전부 및 상기 메인 급전부에서 각 안테나부의 복수의 안테나 소자로 분기되는 서브 급전부를 포함할 수 있다.
복수의 안테나 유닛으로부터 방사되는 전파 성능을 향상시키고, 상기 방사되는 전파의 지향성을 조정하는 반사판을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 단말은, 단말 본체, 적어도 한 쌍의 배열 안테나를 포함하고, 상기 배열 안테나는, 정방을 따라 배열된 복수의 안테나 유닛을 포함하고, 각 안테나 유닛은, 복수의 안테나 소자를 각각 포함하는 복수의 안테나부 및 상기 복수의 안테나부에 전력을 공급하는 급전부를 포함하고 동작 가능한 파장에서의 사분의 삼 파장 이하 파장의 상기 복수의 안테나 소자를 1차원 및 2차원으로 분할하며, 상기 급전부는, 상기 급전부에서 상기 복수의 안테나부 각각으로 분기되는 메인 급전부 및 상기 메인 급전부에서 각 안테나부의 복수의 안테나 소자로 분기되는 서브 급전부를 포함할 수 있다.
상기 한 쌍의 배열 안테나는, 상기 단말 본체의 정면 및 배면의 대각으로 마주하는 위치에 각각 배치될 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명에 의하면, 종래의 배열 안테나는 각각의 안테나 소자로 전력을 공급하기 위한 급전부가 다수개 설치된다는 한계가 있었다. 또한, 얇은 두께의 배열 안테나의 경우 두께 유지를 위한 안테나 배치를 최소화해야 하므로 안테나의 빔포밍 효율이 저하된다는 한계가 있었다.
이에 반해 본 발명의 실시 예에 따른 배열 안테나는 하나의 급전부를 이용하여 다수의 안테나 소자로 전력을 공급할 수 있으므로, 급전부 개수를 최소화하면서도 배열 안테나의 기능은 유지할 수 있다.
더불어, 급전부의 개수가 적어질수록 배열 안테나의 두께는 얇아질 수 있으므로, 경박의 안테나를 이용하여 빔포밍 대역폭을 확장할 수 있게 되는 효과를 도출할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 유닛을 포함한 배열 안테나가 설치된 단말을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 배열 안테나를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배열 안테나의 후면 일부를 도시한 배면도이다.
도 4는 도 3의 배열 안테나 일부를 확대 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배열 안테나 후면을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 대한 배열 안테나 일부를 확대 도시한 도면이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 배열 안테나가 설치된 단말에서의 방사 패턴을 도시한 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시 예들에 한정되지 않는다. 이하 실시 예에서는 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 직접적인 관계가 없는 부분을 생략하지만, 본 발명의 사상이 적용된 장치 또는 시스템을 구현함에 있어서, 이와 같이 생략된 구성이 불필요함을 의미하는 것은 아니다. 아울러, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 사용한다.
이하의 설명에서 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 되며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 또한, 이하의 설명에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 설명에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 도면을 참고하여 본 발명의 스마트 조명에 관하여 자세히 살펴보기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 유닛을 포함한 배열 안테나가 설치된 단말을 도시한 도면이다.
도면을 참고하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배열 안테나(10)는 단말(50)의 단말 본체(52) 내에 설치될 수 있다. 단말(50)에는 배열 안테나(10)는 적어도 한 쌍이 설치될 수 있으며, 설치되는 배열 안테나(10)는 단말(50) 모서리에 설치되되, 정면 및 배면의 대각으로 마주하는 위치에 배치되도록 설치될 수 있다.
이와 같이 배열 안테나(10)가 대각으로 마주하는 위치에 배치됨에 따라 복수의 배열 안테나(10)가 작동할 때 각각의 배열 안테나(10) 사이의 간섭을 최소화할 수 있다.
이와 같이 배열 안테나(10)가 단말(50) 모서리에 설치되되 정면 및 배면의 대각으로 마주하도록 설치됨에 따라 단말(50) 전체의 방향에서 방사가 가능해질 수 있다. 또한, 단말(50) 모서리 중 대각의 위치 각각에 배열 안테나(10)가 설치됨에 따라 적은 안테나 개수를 이용하고도 단말(50)의 정면 및 배면 모두에서 안테나 빔이 방사될 수 있게 된다. 따라서 단말(50)의 지향성이 향상될 수 있는 효과가 있다.
특히, 배열 안테나(10)가 단말(50) 모서리 중 대각 위치에 각각 설치됨으로써, 5G의 FR2 대역(24~30GHz, 37~40GHz)에서 모두 동작할 수 있다는 특징이 있다. 일반적으로 국내의 5G 대역은 26.5~29.5GHz 이지만, 5G 시장이 RF2 대역에서도 구현되기 때문에 국내를 포함한 5G를 구현하고자 하는 모든 주파수에서 5G를 구현할 수 있는 효과를 도출할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 배열 안테나를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배열 안테나의 후면 일부를 도시한 배면도이며, 도 4는 도 3의 배열 안테나 일부를 확대 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배열 안테나 후면을 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 대한 배열 안테나 일부를 확대 도시한 도면이다.
도 2를 참고하면, 배열 안테나(10)는 복수의 안테나 유닛(100)을 포함하여 구성된다.
배열 안테나(10)는 지향성 빔패턴을 가질 수 있는 평판 형상으로 형성될 수 있다. 구체적으로 배열 안테나(10)는 750um 내지 850um 두께로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 850um 두께를 가지도록 형성될 수 있다.
이와 같이 배열 안테나(10)를 얇은 두께로 형성되고, 평판 형상으로 설계함으로써, 전체 안테나 개수는 유지할 수 있도록 하여 안테나가 설치되는 단말(50)의 주파수 대역폭은 증가할 수 있게 된다. 다르게는 얇은 두께의 배열 안테나(10)에 의하여 안테나의 주파수 대역폭 특징은 유지하면서, 단말(50)에 설치되는 안테나의 개수를 줄여 안테나 제작 비용을 절감할 수도 있다.
또한, 배열 안테나(10)는 임피던스 정합을 위한 상기 안테나부의 가장자리에 배치되는 정합 구조물(12)을 더 포함할 수 있다. 정합 구조물(12)은 복수의 안테나 유닛(100)이 배열된 안테나 유닛(100) 양 측에 배치 및 설치될 수 있다.
본 발명의 안테나 유닛(100)은 Z 축을 따라 배치될 수 있으며, 정합 구조물(12)은 안테나 유닛(100) 배치가 시작된 시작점(S) 측면의 제1 구조물와 안테나 유닛(100) 배치가 종료되는 종료점(E) 측면의 제2 구조물을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 정합 구조물(12)은 안테나 유닛(100) 측면에 설치된 예를 들지만, 정합 구조물(12)의 설치 위치는 조건에 따라 변경될 수 있다.
이러한 안테나 유닛(100)에 의해 표 1에 도시된 바와 같이, 두께가 얇을수록 동작 가능한 주파수가 감소함을 알 수 있다. 본 발명의 실시 예의 배열 안테나는 750um 내지 850um 두께로 형성됨에 따라 동작 가능한 주파수의 범위가 증가할 수 있다.
두께 가장 낮은 동작 주파수
[1] 1624 um 24 GHz
[2] 1380 um 22 GHz
[3] 2688 um 24.5 GHz
이러한 배열 안테나(10)는 FR2 대역(24~30GHz, 37~40GHz)에서 동작 가능하도록 설계될 수 있다. 이로써, 본 발명의 배열 안테나(10)가 설치된 단말(50)은 5G가 구현될 수 있는 대역폭에서 동작할 수 있게 된다.
또한, 배열 안테나(10)는 복수의 레이어(L1, L2, L3, L4, L5, L6)로 구성될 수 있다. 도 2의 단면도를 참고하면, 배열 안테나(10)를 구성하는 안테나 유닛(100)은 6개의 레이어를 포함할 수 있으며, 복수의 레이어 중 빔 포밍을 조향하는 레이어는 L6과 L5 레이어일 수 있다.
본 발명의 배열 안테나(10)는 6개의 레이어로 구현된 예를 들어 설명하지만, 배열 안테나(10)의 레이어는 조건에 따라 변경될 수 있으며, 빔 포밍을 조향하는 레이어 또한 다른 층에 형성될 수도 있다.
다시 도 2를 참고하면 배열 안테나(10)는, 배열 안테나(10)를 구성하는 안테나 유닛(100)은 너비와 폭이 1150 내지 1250um으로 형성될 수 있으며, 구체적으로 안테나 유닛(100)은 1200um으로 형성된다. 또한, 안테나 유닛(100)은 MxM 구조로 설계될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 실시예에 따른 안테나 유닛(100)은 4x4 구조의 하나의 서브 어레이(subarray)로 설계될 수 있고, 이러한 구조의 안테나 유닛(100)은 16개 결합되어 배열 안테나(10)로 구현될 수 있도록 한다. 특히 안테나 유닛(100)은 16개 결합하여 배열 안테나(10)로 구현함에 따라 기존 지향성 빔패턴을 갖는 안테나보다 전체 개수를 1/16 줄일 수 있게 되는 특징이 있다.
기존 지향성 빔패턴을 갖는 안테나는 대기 중에서 높은 에너지를 전달할 수 있는 특징이 있다. 즉, 지향성이 낮으면 안테나 빔이 원하는 방향으로 방사될 때, 적은 에너지가 방사될 수 있으며, 불필요한 방향으로 에너지가 방사될 수 있기 때문에 지향성 안테나일수록 불필요한 에너지 손실을 방지할 수 있다. 이러한 에너지 손실을 최소화하기 위해 안테나 개수를 증가시켜 안테나 빔을 원하는 방향으로 방사할 수 있게 한다. 예컨대 기존의 지향성 안테나는 최소 16개의 배열 안테나로 구성될 수 있다.
본 발명의 배열 안테나(10)의 경우 안테나 유닛(100)은 16개 결합하여 하나의 배열 안테나(10)를 구성하게 되므로 하나의 배열 안테나(10)를 이용하여 안테나 빔을 원하는 방향으로 방사할 수 있는 지향 조건을 만족할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 배열 안테나(10)를 단말(50)에 설치하는 경우, 적은 수의 배열 안테나(10)를 이용하여 원하는 방향으로 높은 에너지를 전달할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 안테나 유닛(100)의 안테나 소자는 2차원의 4x4 구조의 하나의 서브 어레이(subarray)로 설계되는 예를 들어 설명하지만, 도 6과 같이 안테나 소자가 1차원의 2x2 구조가 하나의 서브 어레이로 설계될 수도 있다.
배열 안테나(10)를 구성하는 안테나 유닛(100)에 대해 구체적으로 살펴보면, 안테나 유닛(100)은 안테나부(120, 140, 160, 180), 급전부(110) 및 반사판(미도시)을 포함하여 구성될 수 있다.
구체적으로 안테나 유닛(100)은 15개 내지 17개의 안테나부(120, 140, 160, 180)를 포함하여 구성될 수 있다. 구성된 안테나 유닛(100)은 4개가 결합되어 하나의 배열 안테나(10)로 형성될 수 있다. 즉, 하나의 배열 안테나(10)는 도 5에 도시된 바와 같이 4개의 안테나 유닛(100)이 2x2 배열로 배열되어 구성될 수 있다.
구체적으로 도 3 및 도 4를 참고하면 안테나부(120, 140, 160, 180)는 복수로 구성될 수 있으며, 복수의 안테나부(120, 140, 160, 180)는 복수의 안테나 소자를 포함할 수 있다.
우선 안테나부(120, 140, 160, 180)에 대해 살펴보면, 안테나부(120, 140, 160, 180)는 수평 방향으로 배열된 제1 안테나부(120)와 제2 안테나부(140)를 포함하고, 제1 안테나부(120)와 제2 안테나부(140)와 각각 수직 방향으로 나란하게 배열된 제3 안테나부(160)와 제4 안테나부(180)를 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 제1 안테나부(120), 제2 안테나부(140)는 제3 안테나부(160), 제4 안테나부(180)와 상하 대칭으로 배열되고, 제1 안테나부(120), 제3 안테나부(160)는 제2 안테나부(140), 제4 안테나부(180)와 좌우 대칭으로 배열될 수 있다.
다시 말해 제1 안테나부(120) 내지 제4 안테나부(180)는 정방을 따라 배열되어 안테나 유닛(100)을 형성하고, 배열 안테나(10)는 안테나 유닛(100)이 여러 개 나란하게 배치되어 형성될 수 있다.
이러한 안테나부(120, 140, 160, 180)의 배열은 후술할 급전부(110)의 배열 위치에 따라 변경될 수 있다.
또한 제1 안테나부(120) 내지 제4 안테나부(180)는 원형으로 형성된 복수의 안테나 소자를 포함한다.
구체적으로 안테나 소자는 나란하게 배치된 제1 안테나 소자(122), 제2 안테나 소자(124)와 제1 안테나 소자(122), 제2 안테나 소자(124)와 상하 대칭으로 배열된 제3 안테나 소자(126), 제4 안테나 소자(128)를 포함한다.
안테나 소자 또한 안테나부(120, 140, 160, 180)와 같이 제1 안테나 소자(122), 제2 안테나 소자(124)와 제3 안테나 소자(126) 제4 안테나 소자(128)는 상하 대칭되도록 배열되고, 제1 안테나 소자(122), 제3 안테나 소자(126)와 제2 안테나 소자(124), 제4 안테나 소자(128)는 좌우 대칭되도록 배열되게 형성될 수 있다.
한편, 제1 내지 제4 안테나 소자(122, 124, 126, 128)는 안테나 소자가 동작하는 동작 대역의 파장에서 사분의 삼 파장 이하인 0.7 파장에서 동작할 수 있다. 이와 같이 안테나 소자가 동작 가능한 파장에서 안테나 소자를 1차원 2차원으로 분할할 수 있으며, 급전부(110)를 통해 분할된 안테나 소자로 전력이 공급될 수 있다. 공급되는 전력에 의해 안테나 소자는 동시에 동작될 수 있다.
이러한 제1 내지 제4 안테나 소자(122, 124, 126, 128)는 일 방향으로 연통된 급전단(125)을 포함하고, 급전단(125)은 후술할 급전부(110)와 연통되며, 일 방향으로 경사지게 형성될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 안테나 유닛(100)은 안테나부(120, 140, 160, 180)로 전력을 공급하는 급전부(110)를 포함한다. 급전부(110)는 하나의 급전부(110)에서 각각의 제1 안테나부(120) 내지 제4 안테나부(180)로 전력을 공급할 수 있으며, 이를 위해 급전부(110)는 제1 안테나부(120) 내지 제4 안테나부(180)로 분기되어 형성될 수 있다.
또한, 급전부(110)는 도 5에 도시된 바와 같이 4개의 안테나 유닛(100) 각각에 형성될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 배열 안테나(10)는 4개의 안테나 유닛(100)이 2X2 배열로 구성된다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 급전부(110)는 하나의 안테나 유닛(100)에 전력을 공급할 수 있도록 4개로 형성될 수 있다. 이때, 본 발명의 실시예에서 각각의 급전부(110)는 동일한 위치에 배치, 형성되는 예를 들지만 다르게는 각 급전부(110)는 예컨대 마주하는 대각하도록 배치되는 등과 같이 다른 위치에 배치, 형성될 수도 있다.
다시 도 3 및 도 4를 참고하면, 급전부(110)는 복수의 안테나부(120, 140, 160, 180)로 각각 분기되는 메인 급전부(130, 150, 170)와 메인 급전부(130, 150, 170)에서 각각의 안테나부(120, 140, 160, 180)가 포함하는 제1 안테나 소자(122) 내지 제4 안테나 소자(128)로 분기되는 서브 급전부(190)를 포함하여 구성될 수 있다.
메인 급전부(130, 150, 170)는 제1 안테나부(120) 내지 제4 안테나부(180)를 가르는 상하 대칭축(도 3의 축 참고)을 따라 안테나 유닛(100)의 중심까지 연장 형성되는 제1 메인 급전부(130)를 포함한다.
즉, 제1 메인 급전부(130)는 제1 안테나부(120)와 제3 안테나부(160) 사이에서부터 안테나 유닛(100) 중심까지 제1 방향인 길이 방향으로 형성될 수 있다. 이렇게 형성된 제1 메인 급전부(130)의 안테나 유닛(100) 중심에 인접한 제1 메인 급전부(130) 단부는 상하로 분기될 수 있다.
예컨대 제1 메인 급전부(130)는, 제1 메인 급전부(130)의 단부에서 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 분기되는 제2 메인 급전부(150)와, 제2 방향과 역 방향으로 분기되는 제3 메인 급전부(170)를 포함한다. 구체적으로 제2 메인 급전부(150)는 제1 안테나부(120)와 제2 안테나부(140) 사이로 분기되며, 제1 메인 급전부(130) 단부에서 제3 안테나부(160)와 제4 안테나부(180) 사이로 분기되도록 형성될 수 있다.
이때 제2 메인 급전부(150) 및 제3 메인 급전부(170)의 단부는 서브 급전부(190)와 연통될 수 있으며, 서브 급전부(190)는 각각의 안테나부(120, 140, 160, 180)로 분기되게 형성된다.
구체적으로 서브 급전부(190)는 제1 안테나 소자(122)와 제4 안테나 소자(128)와 인접하게 분기되어 형성된 제1 서브 급전부(192)와 제1 서브 급전부(192)에서 연장 형성되고, 제1 안테나 소자(122) 내지 제4 안테나 소자(128) 외측을 따라 형성된 제2 서브 급전부(194)를 포함한다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 제1 서브 급전부(192)는 제2 메인 급전부(150)의 단부에서 제1 안테나부(120)와 제2 안테나부(140)로 분기되고, 제3 메인 급전부(170)의 단부에서 제3 안테나부(160)와 제4 안테나부(180)로 분기될 수 있다.
이렇게 분기된 제1 서브 급전부(192) 중 설명의 편의상 제1 안테나부(120)로 분기된 제1 서브 급전부(192)를 예를 들어 설명하기로 한다.
제1 서브 급전부(192)는 제1 안테나 소자(122) 내지 제4 안테나 소자(128)를 향해 분기될 수 있다. 분기되는 방향은 조건에 따라 변경될 수 있으며, 제1 안테나 소자(122) 내지 제4 안테나 소자(128) 주변으로 직선 형태로 분기될 수 있다.
한편, 서브 급전부(190)는 제1 서브 급전부(192)에서부터 제1 안테나 소자(122) 내지 제4 안테나 소자(128) 외측을 따라 연장 형성되는 제2 서브 급전부(194)를 포함한다.
설명한 바와 같이 제1 안테나 소자(122) 내지 제4 안테나 소자(128)는 원형으로 형성될 수 있다. 따라서, 제2 서브 급전부(194)는 원형의 제1 안테나 소자(122) 내지 제4 안테나 소자(128) 둘레를 따라 형성된 곡선 형태로 형성될 수 있다.
또한, 설명한 바와 같이 제1 안테나 소자(122) 내지 제4 안테나 소자(128)는 일 방향으로 연통된 급전단(125)을 포함한다. 구체적으로 급전단(125)은 메인 급전부(130, 150, 170) 및 서브 급전부(190)의 연장 방향을 향해 경사지게 형성될 수 있다.
예를 들어 제1 안테나 소자(122), 제2 안테나 소자(124)에 형성된 급전단(125)은 제2 메인 급전부(150)를 향하며, 제2 방향을 향하도록 경사지게 형성될 수 있다. 이와 다르게 제3 안테나 소자(126), 제4 안테나 소자(128) 는 제3 메인 급전부(170)를 향하는 제3 방향을 향하도록 경사지게 형성될 수 있다.
이와 같이 제1 및 제2 안테나 소자(122, 124)에 형성된 급전단(125)은 제2 메인 급전부(150)를 향하는 제2 방향을 향하고, 제3 및 제 4 안테나 소자(126, 128)의 급전단(125)은 제3 메인 급전부(170)를 향하는 제3 방향을 향하도록 경사지게 형성된 것은, 안테나 유닛(100)을 형성하는 16개의 안테나들이 급전부(110)로 집합하기 위함이다.
구체적으로, 각각의 안테나 소자(122, 124, 126, 128)에 전력을 공급하는 전달 효율을 향상시키기 위해 각 안테나 소자(122, 124, 126, 128)를 감싸는 서브 급전부(190)의 길이가 특정 길이로 형성될 수 있다. 특정 길이란 예컨대 각 안테나 소자로 전력을 충분히 공급할 수 있어야 하며, 각각의 안테나 소자와 연결된 서브 급전부(190) 사이의 간섭을 방지할 수 있는 최소한의 두께로 형성되는 것을 의미할 수 있다.
또한, 급전단(125)이 경사지게 형성됨으로써, 각 안테나 소자(122, 124, 126, 128)가 제2 방향 및 제3 방향의 메인 급전부(150, 170)와 인접하도록 하여 용이하게 전력 공급이 이루어질 수 있다.
즉, 제1 안테나 소자(122), 제2 안테나 소자(124)에 형성된 급전단(125)의 경사 방향은 동일하고, 제3 안테나 소자(126), 제4 안테나 소자(128)에 형성된 급전단(125)의 경사 방향이 동일하게 형성될 수 있다. 또한, 1 안테나 소자(122), 제2 안테나 소자(124)에 형성된 급전단(125)과 제3 안테나 소자(126), 제4 안테나 소자(128)에 형성된 급전단(125)이 상하 대칭될 수 있다.
다시 도 3을 참고하면, 메인 급전부(130, 150, 170)는 서브 급전부(190)보다 크게 형성되어 고전원이 공급될 수 있다.
이러한 급전부의 두께를 구성하는 특징은 전력을 공급하는 조건, 배열 안테나(10)의 안테나 빔 전달 조건 등에 따라 변경될 수 있으며, 급전부의 두께에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
앞서 설명한 바와 같이 각 안테나 소자(122, 124, 126, 128)와 연결된 서브 급전부(190) 사이의 간섭을 방지할 수 있는 최소한의 두께로 형성될 수 있다. 이때, 각 안테나 소자(122, 124, 126, 128)과 연결되는 서브 급전부(190)의 두께는 다르게 구성될 수 있다. 예컨대, 각 안테나 소자(122, 124, 126, 128)가 대면한 환경(예: 날씨, 안테나 빔 전달 환경 등)이 다르기 때문에 각 안테나 소자(122, 124, 126, 128)가 전송할 수 있는 에너지 최대 전달 조건이 다를 수 있기 때문에 에너지 전달 조건에 따라 서브 급전부(190)의 두께도 다르게 형성될 수 있다.
이와 같이 하나의 급전부(110)를 중심으로 복수의 안테나부(120, 140, 160, 180)를 배열하고, 복수의 안테나부(120, 140, 160, 180)를 구성하는 복수의 안테나 소자로 하나의 급전부(110)가 분기되도록 형성함에 따라 안테나 유닛(100)으로 전력을 공급하기 위한 급전부(110)의 개수를 줄여 안테나 유닛(100)의 크기, 두께를 최소화할 수 있다.
즉, 종래의 경우 본 발명의 배열 안테나(10)와 유사한 두께로 설계할 수 있으나, 각각의 안테나 소자로 전력을 공급하기 위한 급전부가 다수개 설치된다는 한계가 있었다.
또한, 얇은 두께의 배열 안테나의 경우 두께 유지를 위한 안테나 배치를 최소화해야 하므로 안테나의 빔포밍 효율이 저하된다는 한계가 있었다.
이에 반해 하나의 급전부(110)를 이용하여 다수의 안테나 소자로 전력을 공급할 수 있으므로, 급전부(110) 개수를 최소화하면서도 배열 안테나(10)의 기능은 유지할 수 있다.
더불어, 급전부(110)의 개수가 적어질수록 배열 안테나(10)의 두께는 얇아질 수 있으므로, 경박의 안테나를 이용하여 빔포밍 대역폭을 확장할 수 있게 되는 효과를 도출할 수 있다.
한편, 배열 안테나(10)의 반사판(미도시)은 복수의 안테나 유닛(100)으로부터 방사되는 전파 성능을 향상시키고 방사되는 전파의 지향성을 조정할 수 있는 구성이다.
이러한 반사판은 배열 안테나(10) 배면에 설치될 수 있으며, 반사판의 구조는 조건에 따라 변경될 수 있다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 배열 안테나가 설치된 단말에서의 방사 패턴을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예의 안테나 유닛(100)으로 구현된 배열 안테나(10)의 반사 특성을 나타내고 있다. 구체적으로, 배열 안테나(10)로 전력 공급 시, 주파수에 대한 빔포밍 방향 특성을 나타낸다.
예컨대, 수직 방향(Broadside), 좌측 또는 우측 방향(E-plane/H-plane)의 30°경사에 대한 빔포밍 방향 특성은 실제 동작 주파수인 34GHz 내지 40GHz에서 점진적으로 증가하는 것으로 나타나며, 임피던스 정합도(VSWR) 3 이하이므로 5G에서 배열 안테나(10)의 빔포밍 성능이 최적화된 것임을 알 수 있다.
또한, 도 8은 주파수에 대한 안테나의 성능 지 나타낸 것이다. 도 7을 참고하면, 수직 방향(Broadside), 좌측 또는 우측 방향(E-plane/H-plane)의 30°경사에 대한 안테나 성능 지표는 전체 주파수에서 일정한 것을 알 수 있다.
또한, 도 9는 배열 안테나(10)의 조향 각도가 수직 방향(Broadside) 인 경우, 좌측 또는 우측 방향(E-plane/H-plane)의 30°경사에 따른 주파수별 빔포밍 변화를 나타내고 있다. 도 8을 참고하면, 좌측 또는 우측 방향으로 경사질수록 빔포밍 효율이 저하되는 것을 알 수 있다. 즉, 조향 각도가 수직 방향인 경우 수직된 위치에서 배열 안테나(10)의 빔포밍 효율이 최대치일 수 있는 것이다.
이상에서 설명된 실시 예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시 예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마 이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
실시 예들에서 설명된 구성요소들은 하나 이상의 DSP (digital signal processor), 프로세서, 컨트롤러, ASIC(application specific integrated circuit), FPGA (field programmable gate array)와 같은 프로그래머블 논리 소자, 다른 전자 기기들 및 이것들의 조합 중 하나 이상을 포함하는 하드웨어 구성 요소에 의해 구현될 수 있다. 실시 예들에 설명된 과정들 또는 기능들 중 적어도 일부는 소프트웨어에 의해 구현될 수 있고, 해당 소프트웨어는 기록 매체에 기록될 수 있다. 실시 예들에서 설명된 구성요소들, 기능들 및 과정들은 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 구현될 수 있다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로 (collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시 예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시 예를 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-광매체(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 실시 예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (17)

  1. 안테나 유닛으로서,
    1차원 및 2차원으로 동일한 크기로 분할되는 2Х2 서브 어레이 구조를 형성하고, 동작 가능한 파장의 사분의 삼 이하 파장에서 동작하는 복수의 안테나 소자를 각각 포함하는 복수의 안테나부; 및
    상기 복수의 안테나부에 전력을 공급하는 급전부를 포함하고,
    상기 복수의 안테나 소자는,
    상기 동작 가능한 파장의 팔분의 삼 크기로 형성되고 나란하게 배치된 제1 안테나 소자 및 제2 안테나 소자와 상기 제1 안테나 소자 및 상기 제2 안테나 소자와 상하 대칭으로 배열된 제3 안테나 소자 및 제4 안테나 소자로 구성되고,
    상기 급전부는,
    상기 급전부에서 상기 복수의 안테나부 각각으로 분기되는 메인 급전부 및 상기 메인 급전부에서 각 안테나부의 상기 복수의 안테나 소자 각각으로 분기되는 서브 급전부를 포함하며,
    상기 서브 급전부는,
    상기 제1 안테나 소자 내지 상기 제4 안테나 소자와 인접하게 분기 형성된 제1 서브 급전부 및 상기 제1 서브 급전부에서 연장 형성되고, 상기 제1 안테나 소자 내지 상기 제4 안테나 소자의 외측을 따라 형성된 제2 서브 급전부를 포함하고,
    상기 제1 안테나 소자 내지 상기 제4 안테나 소자는, 상기 메인 급전부와 연결되어 상기 메인 급전부로부터 공급되는 전력을 공급받는 급전단을 포함하며,
    상기 급전단은 상기 메인 급전부 및 상기 서브 급전부의 연장 방향을 향해 경사지게형성되어 상기 제2 서브 급전부와 연통되고,
    상기 메인 급전부로부터 전력을 공급받은 상기 복수의 안테나 소자는 동시에 동작하며, 하나의 급전부를 통해 복수의 안테나 소자 각각을 구동하는,
    안테나 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    임피던스 정합을 위한 상기 안테나부의 가장자리에 배치되는 정합 구조물을 더 포함하는,
    안테나 유닛.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 안테나부는,
    수평 방향으로 나란하게 배열된 제1 안테나부 및 제2 안테나부와,
    상기 제1 안테나부 및 상기 제2 안테나부와 각각 수직방향으로 나란하게 배열된 제3 안테나부 및 제4 안테나부를 포함하는,
    안테나 유닛.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 안테나부 및 상기 제2 안테나부는 상기 제3 안테나부 및 제4 안테나부와 상하 대칭으로 배열되고,
    상기 제1 안테나부 및 상기 제3 안테나부는 상기 제2 안테나부 및 상기 제4 안테나부와 좌우 대칭으로 배열되는,
    안테나 유닛.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 메인 급전부는 상하 대칭의 대칭축을 따라 안테나 유닛의중심까지 연장되도록 배치되는 제1 메인 급전부를 포함하는,
    안테나 유닛.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 메인 급전부는
    상기 제1 안테나부와 상기 제3 안테나부 사이에 제1 방향으로 형성된 제1 메인 급전부,
    상기 제1 메인 급전부의 단부에서 상기 제1 안테나부와 상기 제2 안테나부 사이에 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 분기되는 제2 메인 급전부;
    상기 단부에서 상기 제4 안테나부와 상기 제3 안테나부 사이로 상기 제2 방향의 역방향으로 분기되는 제3 메인 급전부를 포함하는,
    안테나 유닛.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 메인 급전부는
    상기 제2 메인 급전부 단부에서 상기 제1 안테나부 및 상기 제2 안테나부 각각을 향해 분기되고,
    상기 제3 메인 급전부는
    상기 제3 메인 급전부 단부에서 상기 제3 안테나부 및 상기 제4 안테나부 각각을 향해 분기되는,
    안테나 유닛.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 안테나 소자 및 상기 제2 안테나 소자의 상기 급전단은 동일 방향으로 경사지고,
    상기 제3 안테나 소자 및 상기 제4 안테나 소자의 상기 급전단은 상기 제1 안테나 소자 및 상기 제2 안테나 소자와 상하 대칭된 방향으로 경사진,
    안테나 유닛.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 서브 급전부는 직선으로 형성되고,
    상기 안테나 소자는 원형이며, 상기 제2 서브 급전부는 원형의 상기 안테나 소자의 외경을 따라 형성된 곡선인,
    안테나 유닛.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 메인 급전부는 상기 서브 급전부보다 고전원 급전로로 형성된,
    안테나 유닛.
  14. 배열 안테나로서,
    각 안테나 유닛은,
    1차원 및 2차원으로 동일한 크기로 분할되는 2Х2 서브 어레이 구조를 형성하고, 동작 가능한 파장의 사분의 삼 이하 파장에서 동작하는 복수의 안테나 소자를 각각 포함하는 복수의 안테나부; 및
    상기 복수의 안테나부에 전력을 공급하는 급전부를 포함하고,
    상기 복수의 안테나 소자는,
    상기 동작 가능한 파장의 팔분의 삼 크기로 형성되고 나란하게 배치된 제1 안테나 소자 및 제2 안테나 소자와 상기 제1 안테나 소자 및 상기 제2 안테나 소자와 상하 대칭으로 배열된 제3 안테나 소자 및 제4 안테나 소자로 구성되고,
    상기 급전부는,
    상기 급전부에서 상기 복수의 안테나부 각각으로 분기되는 메인 급전부 및 상기 메인 급전부에서 각 안테나부의 상기 복수의 안테나 소자 각각으로 분기되는 서브 급전부를 포함하며,
    상기 서브 급전부는,
    상기 제1 안테나 소자 내지 상기 제4 안테나 소자와 인접하게 분기 형성된 제1 서브 급전부 및 상기 제1 서브 급전부에서 연장 형성되고, 상기 제1 안테나 소자 내지 상기 제4 안테나 소자의 외측을 따라 형성된 제2 서브 급전부를 포함하고,
    상기 제1 안테나 소자 내지 상기 제4 안테나 소자는, 상기 메인 급전부와 연결되어 상기 메인 급전부로부터 공급되는 전력을 공급받는 급전단을 포함하며,
    상기 급전단은 상기 메인 급전부 및 상기 서브 급전부의 연장 방향을 향해 경사지게형성되어 상기 제2 서브 급전부와 연통되고,
    상기 메인 급전부로부터 전력을 공급받은 상기 복수의 안테나 소자는 동시에 동작하며, 하나의 급전부를 통해 복수의 안테나 소자 각각을 구동하는,
    배열 안테나.
  15. 제14항에 있어서,
    복수의 안테나 유닛으로부터 방사되는 전파 성능을 향상시키고, 상기 방사되는 전파의 지향성을 조정하는 반사판을 더 포함하는,
    배열 안테나.
  16. 단말로서,
    단말 본체; 및
    적어도 한 쌍의 배열 안테나를 포함하고,
    상기 배열 안테나는,
    정방을 따라 배열된 복수의 안테나 유닛을 포함하고,
    각 안테나 유닛은,
    1차원 및 2차원으로 동일한 크기로 분할되는 2Х2 서브 어레이 구조를 형성하고, 동작 가능한 파장의 사분의 삼 이하 파장에서 동작하는 복수의 안테나 소자를 각각 포함하는 복수의 안테나부; 및
    상기 복수의 안테나부에 전력을 공급하는 급전부를 포함하고,
    상기 복수의 안테나 소자는,
    상기 동작 가능한 파장의 팔분의 삼 크기로 형성되고 나란하게 배치된 제1 안테나 소자 및 제2 안테나 소자와 상기 제1 안테나 소자 및 상기 제2 안테나 소자와 상하 대칭으로 배열된 제3 안테나 소자 및 제4 안테나 소자로 구성되고,
    상기 급전부는,
    상기 급전부에서 상기 복수의 안테나부 각각으로 분기되는 메인 급전부 및 상기 메인 급전부에서 각 안테나부의 상기 복수의 안테나 소자 각각으로 분기되는 서브 급전부를 포함하며,
    상기 서브 급전부는,
    상기 제1 안테나 소자 내지 상기 제4 안테나 소자와 인접하게 분기 형성된 제1 서브 급전부 및 상기 제1 서브 급전부에서 연장 형성되고, 상기 제1 안테나 소자 내지 상기 제4 안테나 소자의 외측을 따라 형성된 제2 서브 급전부를 포함하고,
    상기 제1 안테나 소자 내지 상기 제4 안테나 소자는, 상기 메인 급전부와 연결되어 상기 메인 급전부로부터 공급되는 전력을 공급받는 급전단을 포함하며,
    상기 급전단은 상기 메인 급전부 및 상기 서브 급전부의 연장 방향을 향해 경사지게형성되어 상기 제2 서브 급전부와 연통되고,
    상기 메인 급전부로부터 전력을 공급받은 상기 복수의 안테나 소자는 동시에 동작하며, 하나의 급전부를 통해 복수의 안테나 소자 각각을 구동하는,
    단말.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 한 쌍의 배열 안테나는,
    상기 단말 본체의 정면 및 배면의 대각으로 마주하는 위치에 각각 배치되는,
    단말.
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