KR20050037355A - 이중-대역 평면 안테나 - Google Patents

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KR20050037355A
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Abstract

본 발명은, kλf와 동일한 둘레를 갖는 인쇄 기판 상에 제조된 폐쇄 형태(10, 20, 30, 40, 50, 60, 60, 62, 70, 72, 80, 81, 90, 100, 11) 중 적어도 하나의 슬롯, 및 (2m+1)λf/4(λf는 슬롯에서 유도된 파장이고, k 및 m은 0보다 큰 정수이다)에 의해 분리된 2개의 액세스를 통해 슬롯에 전력을 공급하는 2개의 공급 라인(12a, 12b; 21, 22; 32, 33; 42, 43; 51, 52; 64, 65; 74, 75; 83, 84; 92, 93; 101, 102; 112, 113)에 의해 형성된 이중-대역 평면 안테나에 관한 것이다.

Description

이중-대역 평면 안테나{DUAL-BAND PLANAR ANTENNA}
본 발명은 평면 안테나에 관한 것으로, 더 구체적으로 별개의 주파수 대역으로 동작하는 무선 네트워크를 위해 설계된 슬롯 유형의 이중-대역 평면 안테나에 관한 것이다.
가정 환경에서 무선 모바일 네트워크의 전개에 관해, 안테나의 설계는, 다양한 주파수가 이들 네트워크에 할당되는 방식으로부터 발생되는 특정한 문제에 직면하게 된다. 따라서, IEEE802.11a 또는 하이퍼랜2 표준을 이용하는 가정 무선 네트워크의 경우에, 5GHz 대역에서 동작하는 2개의 별개의 주파수 블록은 아래의 표 A에서 볼 수 있듯이 다양한 서비스 제공자에 할당된다.
표 A
기술 응용 주파수 대역(GHz)
유럽 BRAN/HYPERLAN2 가정 네트워크 (5.15-5.35)(5.47-5.725)
US-IEEE 802.11a 가정 네트워크 (5.15-5.35)(5.725-5.825)
이러한 이유로 인해, 2개의 주파수 대역을 커버하기 위해, 단일 표준 또는 동시에 2개의 표준을 위한 것인지에 상관없이, 다양한 해결책이 제안되었다.
가장 명백한 해결책은, 전술한 2개의 주파수 대역을 동시에 커버하는 광대역 안테나를 이용하는 것이다. 그러나, 일반적으로, 주파수의 넓은 대역을 커버하는 이러한 유형의 안테나는 복잡한 구조를 갖고 고가이다. 광대역 안테나의 이용은, 잡음 대역의 폭, 및 안테나에 의해 커버된 전체 대역에 걸쳐 동작할 수 있는 스크램블러로 인해 수신기 성능에서의 저하와 같은 다른 결점을 또한 갖고, 이러한 대역은 5.35GHz 내지 5.47GHz의 범위에 있는 특정 응용에 할당되지 않은 대역을 또한 포함한다.
광대역 안테나의 사용은, 전력 송신 프로파일링(profiling) 마스크, 즉 할당된 대역 내에서 및 이러한 대역의 외부 모두에서 송신을 위해 할당된 최대 전력에 따르기 위해 송신기에 대한 더 엄격한 필터링 제약을 암시한다. 이것은 추가 손실 및 기기에 대해 더 높은 비용을 초래한다.
더욱이, 무선 네트워크에서, 임의의 주어진 시간에, 안테나는 2개의 대역 중에서 하나 또는 다른 하나에 위치한 약 20MHz의 대역폭을 갖는 채널을 커버한다. 광대역 안테나와 연관된 결점을 피할 수 있게 하는 대안적인 해결책은 주파수의 대역이 조정될 수 있는 안테나를 사용하는 것이다.
따라서, 도 1에 안테나 슬롯(1)으로 도시된 바와 같이 형성된 평면 안테나는 알려져 있고, 슬롯의 둘레(perimeter)에 의해 결정된 주어진 주파수(f)에서 동작하며, 이러한 슬롯은 공급 라인에 의해 공급된다. 더 구체적으로, 양쪽 면상에서 금속화된 정상적인 인쇄 회로에 의해 형성된 기판 상에서, 원형 형태 또는 임의의 다른 폐쇄 형태일 수 있는 고리형 슬롯(1)은 안테나의 접지면을 형성하는 측면을 에칭함으로써 제조된다. 공급 라인(2)은 특히 전자기 결합을 통해 슬롯(1)에 전력을 공급하기 위해 제공된다. 즉, 예를 들어, 마이크로스트립 기술을 이용하여 라인에 의해 형성되고, 슬롯(1)으로부터 기판의 반대쪽 면상에 위치하고, 도시된 실시예에서, 슬롯을 형성하는 원에 관해 방사상으로 배향된다.
마이크로스트립 라인- 안테나의 고리형 슬롯 전이(transition)는, 라인의 단락 평면, 즉 전류가 가장 높은 영역에 위치하도록 알려진 방식으로 배치된다. 따라서, 라인-슬롯 전이 이후의 공급 라인은 약 λm/4의 길이(λm은 마이크로스트립 라인 하에 유도된 파장이다)를 갖는다. 이러한 길이는, 라인이 개방 회로에 의해 단절된 경우 λm/4의 홀수배일 수 있거나, 라인이 단락 회로에 의해 단절된 경우 λm/4의 짝수배일 수 있다. 더욱이, 기본 모드에서 동작하는 슬롯의 직경(p)은, p=λf(λf는 슬롯에서의 유도된 파장이다)가 되도록 알려진 방식으로 선택된다.
이러한 조건 하에서, 슬롯에서의 필드의 분포는 도 2에 도시된 바와 같이 최대 필드(CO)의 2개의 영역 및 최소 필드(CC)의 2개의 영역으로 이루어져 있다. 이러한 이유로 인해, 제 1 공급 라인 상의 액세스에서의 매칭에서 벗어나지 않으면서, 여전히 2개의 액세스 사이의 우수한 절연을 달성하면서 단락 회로 영역(CC)에서의 슬롯 상에 제 2 공급 라인을 위치시키는 것이 가능하다.
따라서, 본 발명은 이러한 유형의 구조를 사용하여 이중-대역 안테나를 얻는 것이다.
그 결과, 본 발명의 주제는, kλf와 같은 둘레를 갖는 인쇄 기판상에 제조된 폐쇄 형태의 적어도 하나의 슬롯에 의해 형성된 이중-대역 평면 안테나이며, 상기 슬롯은 2개의 공급 라인에 의해 공급되며, 2개의 라인은 (2m+1)λf/4(λf은 슬롯에서 유도된 파장이고, k 및 m은 0보다 큰 정수이다)만큼 분리된 2개의 액세스를 통해 슬롯에 전력을 공급하는, 이중-대역 평면 안테나로서,
상기 슬롯은 동작 주파수를 변경시키는 수단을 포함하며, 공급 라인 중 하나는 상기 수단 상에 위치하는 것을 특징으로 한다.
제 1 실시예에 따라, 동작 주파수 변경 수단은 슬롯으로부터 절단된 돌출부로 구성된다. 돌출부는 슬롯의 내부 림(rim) 또는 슬롯의 외부 림 상에 위치할 수 있다. 돌출부는 정사각형 또는 직사각형의 형태를 갖는다. 2개의 동작 주파수의 함수로서 돌출부의 치수는 다음 수학식에 의해 주어진다:
여기서 f1 및 f2는 공급 라인 각각의 중심 동작 주파수이고, Wc는 돌출부의 폭이고, Lc는 돌출부의 길이이고, Rmoy는 슬롯의 평균 반경이고, A는 곱셈 계수이다.
본 발명의 다른 실시예에 따라, 동작 주파수 변경 수단은 개방 회로 영역 또는 단락 회로 영역 근처에서 슬롯의 림 중 하나의 대칭적이며 점진적인 변형에 의해 형성된다. 이 경우에, 림 중 하나는 원형 및 다른 하나는 타원형일 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따라, 공급 라인은 노르(Knorr) 유형의 라인-슬롯 결합에 따라 슬롯과 결합된다.
본 발명의 다른 특징에 따라, 공급 라인은 탄젠트(tangential) 라인-슬롯 전이에 따라 슬롯에 자기적으로 결합된다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 아래에 설명될 것이다.
본 발명의 다양한 실시예는 도 3 내지 도 19를 참조하여 이제 설명될 것이다. 이들 도면에서, 설명을 간단하게 하기 위해, 동일한 요소는 동일한 참조 번호를 붙일 수 있다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 관한 것이다. 이 경우에, 도 3에 도시된 바와 같이, 이중-대역 평면 안테나는, 알려진 방식으로 인쇄 기판 상에 제조된, 원형의 고리형 슬롯(10)에 의해 기본적으로 형성된다. 본 발명에 따라, 돌출부(11a, 11b)는 슬롯 내에 들어간다. 이러한 실시예에서, 돌출부(11a, 11b)는 슬롯(10)의 내부 둘레 상에 제공된 정사각형 절단부(cutout)로 구성된다. 2개의 돌출부(11a, 11b)는, 전술한 바와 같이 기본 모드로 동작하도록 크기가 정해지는(dimensioned) 고리형 슬롯(10)의 경우에 정반대로 향해있다.
더욱이, 2개의 별개의 주파수 대역에 걸쳐 동작할 수 있기 위해, 본 발명에 따른 안테나는, 도 3에 도시된 바와 같이 2개의 돌출부(11a, 11b)로부터 동일한 거리로 고리형 슬롯(10)을 교차하는 제 1 공급 라인(12a)을 포함한다. 마이크로스트립 기술을 이용하여 종래의 방식으로 형성된, 라인(12a) 사이의 결합은 도시된 실시예에서 노르 유형의 결합이다. 더욱이, 고리형 슬롯은 또한 제 2 공급 라인(12b)에 의해 공급될 수 있다. 이러한 제 2 공급 라인(12b)은 돌출부(11a)에서의 노르-유형의 결합에 따라 슬롯에 결합된다.
본 발명을 더 잘 이해하기 위해, 도 3에 도시된 것과 같은 이중-대역 안테나의 시뮬레이션(simulation)이 발생된다. 이 경우에, 다음 치수가 사용되었다:
Rint= 6.6mm, Rext= 7mm, Rmoy= 6.8mm, Ws= 0.4mm, Wm = 0.3mm, Lm= Lm'= 8.5mm, L50??= 4.6mm 및 W50??= 1.85mm.
이러한 시뮬레이션은 상업상 이용가능한 전자기 소프트웨어 패키지(Zeland사가 제작한 IE3D)를 이용하여 수행된다. 더욱이, 정사각형 돌출부는 각 측부 위에 1.29mm이다. 시뮬레이션의 결과는 도 4 및 도 5에 제공된다.
도 4는, 각각 액세스가 곡선(1)에 대해 1을 통과할 때 또는 액세스가 곡선(2)에 대해 2를 통과할 때 매칭 곡선(S11 및 S22)을 도시한다. 따라서, 액세스 1을 통과하는 동작이 표준 고리형 슬롯에 대해서보다 더 낮은 주파수, 즉 5.625GHz 대신 5.35GHz에 있는 반면, 곡선(2)으로 도시된, 액세스 2를 통과하는 동작은 표준 고리형 슬롯 안테나의 주파수와 유사한 주파수, 즉 5.625GHz 대신 5.68GHz에 있다는 것을 곡선으로부터 알 수 있다. 이러한 경우에, 그러므로, 밀접하게 이격된 동작 대역을 갖는 이중-대역 구조가 얻어진다. 그러므로, 곡선에 따라, 매칭 대역이 어떠한 액세스가 고려되든지 간에 대략 동일한 폭을 갖고, 액세스 사이의 절연이 2개의 매칭 대역 상의 -21dB보다 더 크며, 절연은 곡선(3)에 의해 주어진다는 것을 알 수 있다.
더욱이, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 도 3에서 이중-대역 평면 안테나의 방사 패턴은 원형 슬롯 안테나의 방사 패턴과 유사하며, 도 5a는, 슬롯이 5.4GHz에서 액세스 1을 통해 공급될 때의 방사 패턴을 도시한 반면, 도 5b는, 슬롯이 5.6GHz에서 액세스 2를 통해 공급될 때의 방사 패턴을 도시한다.
도 6 및 도 7을 참조하여, 본 발명의 제 2 실시예가 이제 설명될 것이다. 이러한 경우에, 이중-대역 평면 안테나는 원형 내부 림(20a) 및 타원형 외부 림(20b)을 갖는 고리형 슬롯(20)에 의해 형성된다. 그러므로, 교란은 결과적인 점차 넓어지는 슬롯에 의해 얻어진다.
도 6에 도시된 바와 같이, 이러한 슬롯(20)은 제 1 공급 라인(21)에 의해 공급되고, 2개의 돌출부 사이에 위치한 최소 필드 영역에서, 마이크로스트립 기술을 이용하고 노르 방법에 따라 슬롯(20)을 공급함으로써 제조된다. 이러한 라인(21)은 액세스 1에 해당한다. 더욱이, 고리형 슬롯(20)은 또한 제 2 공급 라인(22)에 의해 공급된다. 이러한 공급 라인(22)은 슬롯의 가장 넓은 부분에 의해 형성된 돌출부에서 슬롯(20)과 교차하며, 공급은 노르 방법에 따라 전자기 결합함으로써 달성된다.
이러한 구조는 또한 IE3D 패키지를 이용하여 시뮬레이팅되고, 평균 반경(Rmoy=6.8mm)을 갖는다. 더욱이, 돌출부는, 액세스 1에서, 즉 공급 라인(21)과의 교차부에서 0.4mm의 슬롯 폭을 갖고, 액세스 2에서, 즉 공급 라인(22)과의 교차부에서 0.8mm의 폭을 가짐으로써 달성된다. 이러한 2개의 지점 사이에서, 슬롯의 폭은 0.4mm로부터 0.8mm로 점진적으로 변한다. 시뮬레이션의 결과는 도 7의 곡선에 의해 주어진다. 제 1 실시예에 대해, 동작 대역은 곡선(1)으로 주어진 액세스 1에 대해, 그리고 곡선(2)으로 주어진 액세스 2에 대해 상이하다. 따라서, 동작 주파수는, 액세스 1이 공급될 때 5.39GHz이고, 액세스 2가 공급될 때 5.905GHz이다. 그러므로, 이러한 제 2 실시예는, 액세스 1을 통한 동작 주파수 및 액세스 2를 통한 동작 주파수가 변형되도록 한다.
도 8, 도 9 및 도 10을 참조하여, 원하는 주파수 대역에서 동작을 얻기 위해 특히 도 3 및 도 6에서의 실시예에 대해 달성될 수 있는 변형이 이제 설명될 것이다.
따라서, 도 8에 도시된 바와 같이, 초기 고리형 슬롯의 평균 반경이 2개의 하위-대역의 동작 주파수가 변형되도록 한다는 것을 알 수 있다. 평균 반경(Rmoy)이 증가되면, 2개의 하위-대역의 동작 주파수는 도 8에서의 곡선에 의해 도시된 바와 같이 감소되며, 도 8에서 굵은 선의 곡선은 평균 반경(Rmoy=6.8mm)에 대해 주파수의 함수로서 매칭을 보여주는 반면, 가는 곡선은 7mm의 평균 반경에 대해 주파수의 함수로서 매칭을 도시한다.
더욱이, 슬롯에서 생성된 교란의 크기는 도 9에 도시된 바와 같이, 주파수에서 덜 분리되는 동작 주파수를 얻도록 감소될 수 있다. 이 도면에서, 굵은 선의 곡선은 제 2 실시예에서 슬롯이 0.8mm으로 넓어진다는 것을 나타내는 반면, 가는 곡선은 슬롯이 0.6mm로 넓어진다는 것을 의미한다.
이러한 관찰에 기초하여, 설계 규칙은 도 3에서의 실시예의 경우에 돌출부의 치수를 결정하기 위해 발견되었다. 이러한 설계 규칙은, 돌출부의 크기가 2개의 선택된 동작 주파수 사이의 차이의 함수로서 결정되도록 하며, 다음 수학식을 산출한다:
여기서 f1 및 f2는 각각 액세스 1 및 액세스 2 상의 중심 동작 주파수이고, WC는 돌출부의 폭이고, LC는 돌출부의 길이이고, Rmoy는 슬롯의 평균 반경이고, A는 곱셈 계수이다.
시뮬레이션은, 돌출부의 상대적인 크기의 함수로서 주파수 차이를 도시한 도 10에서의 곡선을 산출했다.
본 발명에 따른 이중-대역 평면 안테나에 대한 여러 가지 가능한 변형은 이제 도 11a, 도 11b 내지 도 16a, 도 16b를 참조하여 설명될 것이다.
a가 붙여진 도면은 안테나의 개략적인 도면인 반면, b가 붙여진 도면은 매칭 및 절연 곡선, 즉 액세스 1에 대한 곡선(1)이고, 액세스 2에 대한 곡선(2)이고, 절연에 대한 곡선(3)을 나타낸다.
도 11a에서, 본 발명에 따른 이중-대역 평면 안테나가 개략적으로 도시되고, 상기 이중-대역 평면 안테나는 고리형 안테나(30)의 외부 림 상에, 외부에 제공된 2개의 돌출부(31)를 갖는 원형의 고리형 안테나(30)를 포함한다. 이 경우에, 돌출부(31)는 정사각형 형태를 갖는다. 도 3을 참조하여 설명된 바와 같이, 이러한 고리형 슬롯은 2개의 돌출부(31)로부터 동일한 거리로 슬롯을 교차하는 제 1 공급 라인(32), 및 돌출부(31) 중 하나에서 슬롯을 교차하는 제 2 공급 라인(33)에 의해 공급된다. 이러한 이중-대역 안테나에 대한 시뮬레이션 결과는, 치수(WC=1.29mm)를 갖는 외부 림 상의 정사각형 돌출부의 경우에 도 11b에 주어진다.
도 12a는 슬롯(40)의 내부 림 상에 2개의 직사각형 돌출부(41)를 갖는 원형의 고리형 슬롯(40)에 의해 형성된 이중-대역 평면 안테나를 도시한다. 도 11a에서와 같이, 이러한 고리형 슬롯은, 도 11a에서와 같이 하나는 2개의 돌출부로부터 동일 거리에 위치하고 다른 하나는 돌출부 중 하나에 있는 2개의 공급 라인(42, 43)에 의해 공급된다. 이러한 이중-대역 안테나에 대한 시뮬레이션 결과는 도 12b에서 주어진다.
도 13a는 제 1 고조파 모드에서 동작하는 클로버 잎 형상의 고리형 슬롯(50)을 도시한다. 이러한 이유로 인해, 슬롯은 2??f와 동일한 둘레(p)를 갖는다. 이 경우에, 돌출부는 50A 및 50B로 표시된 슬롯의 확장에 의해 얻어진다. 도 6에서의 실시예의 경우에서와 같이, 이러한 슬롯(50)은 2개의 공급 라인(51 및 52)에 의해 공급되며, 공급 라인 중 하나(52)는 가장 큰 부분에서 슬롯을 교차하는 반면, 다른 공급 라인(51)은 가장 좁은 부분에서 슬롯(50)과 교차한다. 이러한 유형의 이중-대역 안테나에 대한 시뮬레이션 결과는 도 13b에 도시된다.
도 14a 내지 도 16a의 실시예는 2개의 동심 고리형 슬롯으로부터 형성된 이중-대역 안테나를 도시한다. 다중 슬롯의 이용은 밴드가 넓어지도록 한다. 이 경우에, 돌출부는 동일한 액세스 또는 상이한 액세스에 대해 제 1 및 제 2 슬롯 상에 위치할 수 있거나, 간단히 2개의 슬롯 중 하나 또는 다른 하나 상에 위치할 수 있다.
따라서, 도 14a에 도시된 이중-대역 안테나는 2개의 동심 고리형 슬롯(60, 62)을 포함한다. 이 실시예에서, 외부 고리형 슬롯(60)은 외부 림 상의 2개의 직사각형 돌출부(61)를 갖는 반면, 내부 원형 슬롯(62)은 내부 림 상의 2개의 직사각형 돌출부(63)를 갖는다. 이 실시예에서, 돌출부(61)는 돌출부(63)에 수직이다. 도 3의 실시예에서와 같이, 고리형 슬롯은, 돌출부(61)의 방향으로 2개의 슬롯을 가로질러 절단하는 제 1 공통 공급 라인(64), 및 돌출부(63)의 방향으로 2개의 슬롯을 가로질러 절단하는 제 2 공통 공급 라인(65)에 의해 공급된다.
도 14a에서 안테나에 대한 시뮬레이션의 결과는 도 14b에 도시된다.
도 15a는, 2개의 슬롯이 동심 원형의 고리형 슬롯(70 및 72)에 의해 형성되는 실시예를 도시한다. 이 경우에, 돌출부(71 및 73)는 동일한 평면에 위치하며, 돌출부(71)는 외부 슬롯(70)의 외부 림에 위치하고, 돌출부(73)는 내부 슬롯(72)의 내부 림에 위치한다. 이 경우에, 제 1 공급 라인(74)은 돌출부(71, 73) 사이에 대칭적으로 위치하는 반면, 제 2 공급 라인(75)은 돌출부(71 및 73)에서 2개의 고리형 슬롯을 가로질러 절단한다.
도 15a에 도시된 슬롯에 대한 시뮬레이션 결과는 도 15b에 도시된다.
도 16a에 도시된 다른 실시예에 따라, 다중 슬롯은 2개의 동심 원형의 고리형 슬롯(80, 81)에 의해 형성된다. 이 경우에, 슬롯 중 하나만, 즉 고리형 슬롯(81)은 내부 림 상의 직사각형 돌출부)82)를 갖는다. 이러한 2개의 슬롯은, 2개의 돌출부(82)로부터 동일한 거리에서 슬롯을 가로질러 절단되는 제 1 공급 라인(83), 및 돌출부(82)에서 슬롯을 가로질러 절단되는 제 2 공급 라인(84)에 의해 각각 공급된다.
이러한 이중-대역 안테나에 대한 시뮬레이션 결과는 도 16b에 도시된다.
도 17 및 도 18은 본 발명의 다른 실시예를 도시한다. 이 경우에, 슬롯 안테나는 원형 이외의 형태, 즉 도 17의 경우에서 정사각형 슬롯을 갖는다. 참조 번호 90을 갖는 이러한 정사각형 슬롯은 2개의 측부 상의 내부 돌출부(91)를 갖고, 도 3에서 실시예의 경우에서와 같이, 2개의 공급 라인, 즉 돌출부(91) 중 하나에서 슬롯(90)을 가로질러 절단되는 공급 라인(93)과, 2개의 돌출부(91)로부터 동일한 거리에서 슬롯을 가로질러 절단되는 공급 라인(92)에 의해 공급된다.
도 18은 마름모꼴 형태의 슬롯(100)을 도시한다. 이 경우에, 슬롯의 외부 림(100A)은 마름모꼴인 반면, 내부 림(100B)은 코너 중 2개에서 직선 부분을 갖는 다각형 형태를 가져서, 슬롯의 확장에 의해 형성된 돌출부를 얻게 된다. 도 7에서의 실시예의 경우에서와 같이, 슬롯은 2개의 공급 라인(101 및 102)에 의해 공급되는데, 라인 중 하나(102)는 확장된 코너에서 슬롯을 가로질러 절단되는 반면, 다른 라인(101)은 2개의 확장된 코너로부터 동일 거리의 코너에서 슬롯을 가로질러 절단된다.
도 19는, 내부 림 상에 2개의 돌출부(111)를 갖는 고리형 슬롯(110)에 의해 형성된 이중-대역 안테나의 일실시예를 도시한다. 이 경우에, 고리형 슬롯은 슬롯(110)에 접하여 자기 결합을 생성하는 2개의 공급 라인(112 및 113)에 의해 2개의 액세스 1, 2를 통해 공급되며, 공급 라인 중 하나는 돌출부(111) 중 하나에서 슬롯에 접하는 반면, 다른 라인(112)은 돌출부(111)로부터 동일 거리의 지점에서 슬롯에 접한다.
전술한 실시예가 단지 예로서 제공되고, 첨부된 청구항의 범주에서 벗어나지 않고도 다수의 방식으로 변형될 수 있음이 당업자에게 명백할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 평면 안테나에 관한 것으로, 더 구체적으로 별개의 주파수 대역으로 동작하는 무선 네트워크를 위해 설계된 슬롯 유형의 이중-대역 평면 안테나 등에 효과적이다.
도 1은, 노르 유형의 라인-슬롯 전이에 따라 마이크로스트립 라인에 의해 공급된 고리형 슬롯 유형의 안테나를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 안테나 슬롯 내부의 필드 분포를 도시한 개략도.
도 3은 본 발명에 따라 이중-대역 평면 안테나의 제 1 실시예를 개략적으로 도시한 평면도.
도 4는 도 3에 도시된 안테나의 매칭 및 절연 곡선을 도시한 도면.
도 5a 및 도 5b는, 공급이 각각 액세스 1 및 액세스 2를 통해 이루어질 때, 본 발명에 따른 슬롯 안테나의 방사 패턴을 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 이중-대역 평면 안테나의 제 2 실시예를 개략적으로 도시한 평면도.
도 7은 도 6에 도시된 안테나의 매칭 및 절연 곡선을 도시한 도면.
도 8은, 고리형 슬롯 안테나의 평균 반경이 변할 때 주파수의 함수로서 매칭 곡선(S11 및 S22)을 도시한 도면.
도 9는, 돌출부의 치수가 변할 때 고리형 슬롯 안테나의 주파수의 함수로서 매칭 곡선(S11 및 S22)을 도시한 도면.
도 10은 돌출부의 상대적인 크기의 함수로서 주파수에서의 차이를 도시한 그래프.
도 11a 내지 도 16b는, 각각 본 발명에 따른 이중-대역 안테나의 다양한 실시예의 주파수의 함수로서 매칭 및 절연을 도시한 그래프, 및 개략적인 평면도.
도 17 및 도 18은 슬롯의 폐쇄 형태가 원형이 아닌, 본 발명에 따른 안테나를 도시한 도면.
도 19는 공급 라인이 슬롯에 접하는, 본 발명의 다른 실시예를 도시한 개략도.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 안테나 슬롯 2: 공급 라인
10: 고리형 슬롯 11a, 11b: 돌출부
30: 고리형 안테나

Claims (11)

  1. kλf와 동일한 둘레를 갖는 인쇄 기판 상에 제조된 폐쇄 형태(10, 20, 30, 40, 50, 60, 62, 70, 72, 80, 81, 90, 100, 110)의 적어도 하나의 슬롯과, (2m-1)λf/4(λf는 슬롯에서 유도된 파장이고, k 및 m은 0보다 큰 정수이다)만큼 분리된 2개의 액세스를 통해 슬롯에 전력을 공급하는 2개의 공급 라인(12a, 12b; 21, 22; 32, 33; 42, 43; 51, 52; 64, 65; 74, 75; 83, 84; 92, 93; 101, 102; 112, 113)에 의해 형성된 이중-대역 평면 안테나로서,
    상기 슬롯은 동작 주파수를 변형시키는 수단을 포함하며, 상기 공급 라인 중 하나는 상기 수단 상에 위치하는 것을 특징으로 하는, 이중-대역 평면 안테나.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 동작 주파수를 변형시키는 수단은 상기 슬롯으로부터 절단되는 돌출부(protrusion)(11a, 11b; 20a, 20b; 31; 41; 50A, 50B; 61, 63; 71, 73; 82; 91; 100A, 100B; 111)로 구성되는 것을 특징으로 하는, 이중-대역 평면 안테나.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 돌출부는 상기 슬롯의 내부 림 상에 위치하는 것을 특징으로 하는, 이중-대역 평면 안테나.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 돌출부는 상기 슬롯의 외부 림 상에 위치하는 것을 특징으로 하는, 이중-대역 평면 안테나.
  5. 제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 돌출부는 정사각형 또는 직사각형의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는, 이중-대역 평면 안테나.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 2개의 동작 주파수의 함수로서 상기 돌출부의 치수는 수학식, 즉 에 의해 주어지며,
    여기서 f1 및 f2는 상기 공급 라인 각각에 대한 중심 동작 주파수이고, Wc는 상기 돌출부의 폭이고, Lc는 상기 돌출부의 길이이고, Rmoy는 상기 슬롯의 평균 반경이고, A는 곱셈 계수인 것을 특징으로 하는, 이중-대역 평면 안테나.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 동작 주파수를 변형시키는 수단은 상기 슬롯(20a, 20b; 50A, 50B; 100A, 100B)의 림 중 하나의 대칭적인 점진적 변형(symmetric gradual variation)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는, 이중-대역 평면 안테나.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 림 중 하나는 원형이고 다른 하나는 타원형인 것을 특징으로 하는, 이중-대역 평면 안테나.
  9. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 슬롯 형태는 고리형, 정사각형, 직사각형, 또는 마름모꼴 형태인 것을 특징으로 하는, 이중-대역 평면 안테나.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공급 라인(12a, 12b; 21, 22; 32; 33; 42, 43; 51, 52; 64, 65; 74, 75, 83, 84; 92, 93; 101, 102)은 노르(Knorr) 유형의 라인-슬롯 결합에 따라 상기 슬롯과 결합되는 것을 특징으로 하는, 이중-대역 평면 안테나.
  11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공급 라인(112, 113)은 접선(tangential) 라인-슬롯 전이에 따라 상기 슬롯과 자기적으로 결합되는 것을 특징으로 하는, 이중-대역 평면 안테나.
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