KR20100042617A - 마이크로스트립 패치 안테나 - Google Patents

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KR20100042617A
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이수길
조승용
이영배
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(주)파트론
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Abstract

본 발명은 마이크로스트립 패치 안테나에 관한 것이다. 보다 상세하게는 GPS(Global Positioning System), DMB(Digital Multimedia Broadcasting), DAB(Digital Audio Broadcasting), 네비게이션 등에 장착되어 위성신호를 수신하기 위한 마이크로스트립 패치안테나에 관한 것이다. 본 발명은 장방형의 유전체 블록, 서로 분리된 적어도 둘 이상의 패턴으로 이루어지며, 상기 유전체블록의 상면, 또는 상면 및 측면에 형성된 전도성 전극, 상기 유전체블록의 하면에 형성된 접지 전극, 및 상기 전도성 전극의 상기 둘 이상의 패턴 중 적어도 어느 하나의 패턴으로부터 상기 유전체 블록을 관통하여 연장되며 상기 접지 전극에는 개방된 피딩핀을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면 마이크로스트립 패치안테나는, 위성신호 수신율을 저하시키거나 수신되는 위성수를 줄이는 일없이 슬림형의 위성신호 수신기기의 내부에 설치될 수 있게 되며, 이로써 그와 같은 마이크로스트립 패치안테나를 내장한 위성신호 수신기기는 슬림화가 가능하게 된다.

Description

마이크로스트립 패치 안테나{Microstrip patch antenna}
본 발명은 마이크로스트립 패치 안테나에 관한 것이다. 보다 상세하게는 GPS(Global Positioning System), DMB(Digital Multimedia Broadcasting), DAB(Digital Audio Broadcasting), 네비게이션 등에 장착되어 위성신호를 수신하기 위한 마이크로스트립 패치안테나에 관한 것이다.
일반적으로 이동 멀티미디어 정보, 방송서비스 혹은 현재 위치와 전자지도 서비스를 이용하기 위한 차량용 위성신호 수신기는 마이크로스트립 패치안테나(Microstrip patch antenna)를 사용한다.
그 이유는, 위성에서는 전리층의 간섭과 지상에서 반사되는 다중 경로 신호(잡음)의 영향을 최소화할 수 있도록 송신시에 우현편파(Right Hand Circular Polarization : RHCP)로 송신하는데, 수신기에서는 이와 같은 GPS 위성신호를 수신하기 위하여 원형편파(Circular Polarization) 안테나를 사용하는 것이 바람직하며, 여러 종류의 원형편파 안테나 가운데 마이크로스트립 패치안테나가 저렴하고 수신율이 좋기 때문이다.
마이크로스트립 패치안테나는 중량이 가볍고, 공간을 적게 차지하는 평면적 구조를 가지면서도 주어진 공간 내에서 가장 큰 이득과 지향성을 보유할 수 있는 장점을 가진 안테나로서, 단독으로 사용되거나 LNA(Low Noise Amplifier) 증폭단과 함께 사용되며, 주로 차량용 네비게이션이나 DAB 라디오, DMB 응용기기에 적용되고 있다.
도 1은 일반적인 마이크로스트립 패치안테나를 개략적으로 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 일반적인 마이크로스트립 패치안테나는 유전체블록(12)의 상단면에 전도성 전극(14)이 도포되며, 유전체블록(12)의 하단면에는 접지 전극(16)이 도포된다. 또한, 유전체블록(12)을 관통하는 피딩핀(18)은 상단면의 전도성 전극(14)에 전기적으로 연결되어 있으며, 하단면의 접지 전극(16)에는 전기적으로 개방되어 있다. 이때, 유전체블록(12)의 상단면에 도포된 전도성 전극(14)은 적어도 하나의 꼭지점이 C-따기 처리되는데, C-따기의 방향에 의해 원형 편파(Circular Polarization) 타입의 방향이 결정된다.
이와 같은 일반적인 마이크로스트립 패치안테나는, '접지 평면' 예컨대 기본적으로 평판인 도전성 표면을 요구하며, 위성신호의 수신을 용이하게 하기 위해 전도성 전극이 하늘 지향형으로 형성되어야 한다.
그런데, 현재 사용되고 있는 최소형 패치안테나의 사이즈는 18mm이므로, 마이크로스트립 패치안테나를 위성신호 수신기기의 상측단면에 설치하는 경우에는 위성신호 수신기기의 두께가 두꺼워질 수밖에 없으며, 도 2에 도시한 바와 같이 네비게이션 등과 같은 위성신호 수신기기(20)의 상측면에 설치하더라도 마이크로스트립 패치안테나(10)의 지향 방향이 자동차의 상단면의 그라운드에 의하여 일부 차단되고 전면 유리창 쪽으로 위성신호를 수신하게 되므로, 위성신호 수신율이 저하되며 수신되는 위성수도 줄어들게 되는 문제점이 있다.
따라서 일반적으로 마이크로스트립 패치안테나는 이용 기기의 외부에 별도로 기구물을 장착하거나 이용 기기의 후측면에 경첩 형태로 설치되는데, 이와 같은 형태는 이용기기의 외관을 손상시키는 원인이 될 뿐만 아니라, 이용기기의 외부에 돌출된 형태에 의해 마이크로스트립 패치안테나의 파손 가능성을 높이는 원인이 된다.
또한, 네비게이션 등과 같은 위성신호 수신기기를 10mm 이하로 슬림화하기 위하여 마이크로스트립 패치안테나(10)를 도 3에 도시한 바와 같이 수직으로 세워 위성신호 수신기기(20)의 내부에 장착할 경우, 안테나의 지향 방향(이득)이 수평방향을 향하게 되어 빔 폭이 좁아지고 하늘 방향의 이득이 저하되므로, 하늘 방향에 위치한 위성신호 수신율이 저하되며 수신되는 위성수도 줄어들게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 위성신호 수신율을 저하시키거나 수신되는 위성수를 줄이는 일없이 슬림형의 위성신호 수신기기의 내부에 설치될 수 있는 마이크로스트립 패치 안테나를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마이크로스트립 패치 안테나는 장방형의 유전체 블록, 서로 분리된 적어도 둘 이상의 패턴으로 이루어지며, 상기 유전체블록의 상면, 또는 상면 및 측면에 형성된 전도성 전극, 상기 유전체블록의 하면에 형성된 접지 전극, 및 상기 전도성 전극의 상기 둘 이상의 패턴 중 적어도 어느 하나의 패턴으로부터 상기 유전체 블록을 관통하여 연장되며 상기 접지 전극에는 개방된 피딩핀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 또다른 바람직한 실시예에 따른 마이크로스트립 패치 안테나는 상면이 일 측면쪽으로 기울어지도록 대향하는 두 측면의 높이가 서로 다르게 형성된 유전체 블록, 상기 유전체블록의 상면에 형성된 전도성 전극, 상기 유전체블록의 하면에 형성된 접지 전극, 및 표면실장이 가능하도록 상기 유전체블록의 측면으로 상기 전도성 전극과 전기적으로 연결되고 상기 접지 전극에 개방된 시그널 라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 마이크로스트립 패치안테나는, 위성신호 수신율을 저하시키거나 수신되는 위성수를 줄이는 일없이 슬림형의 위성신호 수신기기의 내부에 설치될 수 있게 되며, 이로써 그와 같은 마이크로스트립 패치안테나를 내장한 위성신호 수신기기는 슬림화가 가능하게 된다.
도 1은 일반적인 마이크로스트립 패치안테나를 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 도 1의 마이크로스트립 패치안테나가 위성신호 수신기기의 상면에 설치된 경우의 예를 나타낸 도면,
도 3은 도1의 마이크로스트립 패치안테나가 위성신호 수신기기의 후면에 설치된 경우의 예를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명에 따른 마이크로스트립 패치안테나의 제1 실시예를 개략적으로 도시한 도면,
도 5는 도 4의 마이크로스트립 패치안테나의 설치의 예를 나타낸 도면,
도 6은 도 4의 마이크로스트립 패치안테나의 설치의 다른 예를 나타낸 도면,
도 7은 도 4의 마이크로스트립 패치안테나를 응용한 예를 나타낸 도면,
도 8은 도 4의 마이크로스트립 패치안테나를 응용한 다른 예를 나타낸 도면,
도 9는 도 4의 마이크로스트립 패치안테나를 응용한 또 다른 예를 나타낸 도면,
도 10은 본 발명에 따른 마이크로스트립 패치안테나의 제2 실시예를 개략적으로 도시한 도면,
도 11은 도 10의 마이크로스트립 패치안테나를 응용한 예를 나타낸 도면,
도 12는 도 10의 마이크로스트립 패치안테나를 응용한 다른 예를 나타낸 도면,
도 13은 도 10의 마이크로스트립 패치안테나를 응용한 또 다른 예를 나타낸 도면,
도 14는 도 10의 마이크로스트립 패치안테나를 응용한 또 다른 예를 나타낸 도면,
도 15는 도 10의 마이크로스트립 패치안테나를 응용한 또 다른 예를 나타낸 도면,
도 16은 도 10의 마이크로스트립 패치안테나를 응용한 또 다른 예를 나타낸 도면,
도 17은 도 10의 마이크로스트립 패치안테나를 응용한 또 다른 예를 나타낸 도면,
도 18은 도 10의 마이크로스트립 패치안테나를 응용한 또 다른 예를 나타낸 도면,
도 19는 본 발명에 따른 마이크로스트립 패치안테나의 제3 실시예를 개략적으로 도시한 도면,
도 20은 도 19의 마이크로스트립 패치안테나를 응용한 예를 나타낸 도면,
도 21은 도 19의 마이크로스트립 패치안테나를 응용한 다른 예를 나타낸 도면,
도 22는 본 발명에 따른 마이크로스트립 패치안테나의 제4 실시예를 개략적으로 도시한 도면,
도 23은 본 발명에 따른 위성신호 수신기기의 제1 실시예를 나타낸 도면,
도 24는 본 발명에 따른 위성신호 수신기기의 제2 실시예를 나타낸 도면,
도 25는 본 발명에 따른 위성신호 수신기기의 제3 실시예를 나타낸 도면,
도 26은 본 발명에 따른 위성신호 수신기기의 제4 실시예를 나타낸 도면,
도 27은 본 발명에 따른 위성신호 수신기기의 제5 실시예를 나타낸 도면,
도 28은 본 발명에 따른 위성신호 수신기기의 제6 실시예를 나타낸 도면, 및
도 29는 본 발명에 따른 위성신호 수신기기에 적용되는 차폐수단의 예를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 마이크로스트립 패치안테나와 그것을 이용한 위성신호 수신기기를 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 마이크로스트립 패치안테나의 제1 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 마이크로스트립 패치안테나(110)는, 유전체블록(112)의 상면으로부터 유전체블록(112)의 일 측면으로 전도성 전극(114)이 연장되어 형성되며, 유전체블록(112)의 하면에는 접지전극(116)이 형성된다.
또한, 유전체블록(112)을 관통하여 피딩핀(118)이 설치된다. 이때, 피딩핀(118)은 전도성 전극(112)에 전기적으로 연결되어 있으며, 접지전극(116)에는 개방되어 있다. 이와 같이 유전체블록(112)의 일 측면으로 연장되어 형성된 전도성 전극(112)에 의해 안테나 이득 및 빔(beam) 폭이 향상될 수 있다.
도 5는 도 4의 마이크로스트립 패치안테나의 설치의 예를 나타낸 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 마이크로스트립 패치안테나는 위성신호 수신기기의 내부 상면에 설치될 수 있다. 이 경우, 마이크로스트립 패치안테나(110)는 유전체블록 상면에 형성된 전도성 전극이 상방을 향하며, 유전체블록의 측면으로 연장된 전도성 전극이 네비게이션 등과 같은 위성신호 수신기기(120)의 수평 후방을 향하도록 설치되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 본 발명에 따른 마이크로스트립 패치안테나를 위성신호 수신기기의 내부 상면에 설치함으로써, 안테나 지향방향이 자동차 상단면의 그라운드에 의하여 일부 차폐되고 전면 유리창 방향으로만 위성신호를 수신하게 되더라도 유전체블록의 측면으로 연장된 전도성 전극을 통하여 안테나 이득 및 빔(beam) 폭을 향상시킬 수 있게 되며, 따라서 위성신호 수신율과 수신되는 위성수를 증대시킬 수 있게 된다.
도 6은 도 4의 마이크로스트립 패치안테나의 설치의 다른 예를 나타낸 도면이다. 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 마이크로스트립 패치안테나는 위성신호 수신기기의 내부 후면에 설치될 수 있다. 이 경우, 마이크로스트립 패치안테나(110)는 유전체블록의 측면으로 연장된 전도성 전극이 수직 상방을 향하며, 유전체블록의 상면에 형성된 전도성 전극은 네비게이션 등과 같은 위성신호 수신기기(120)의 후방을 향하도록 설치되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 본 발명에 따른 마이크로스트립 패치안테나를 위성신호 수신기기의 내부 후면에 설치함으로써, 네비게이션 등과 같은 위성신호 수신기기의 두께를 10mm 이하로 슬림화하는 것이 가능하며, 안테나의 지향방향이 수평방향을 향하더라도 하늘 방향에 위치한 측면의 전도성 전극을 통하여 하늘 방향의 안테나 이득을 향상시킬 수 있게 되어 위성신호 수신감도를 향상시키고, 수신되는 위성수를 증대시킬 수 있게 된다.
도 4에는 전도성 전극(114)이 유전체블록(112)의 상면에서 일 측면으로 연장되어 형성된 것으로 도시하였지만, 전도성 전극(112)은 도 7에 도시한 바와 같이 유전체블록(112)의 상면으로부터 서로 인접한 두 측면으로 연장되어 형성될 수도 있다.
또한, 도 4에는 전도성 전극(114)만이 유전체블록(112)의 일 측면으로 연장된 것으로 도시하였지만, 이에 한정된 것은 아니며, 본 발명에 따른 마이크로스트립 패치안테나는 도 8에 도시한 바와 같이 전도성 전극(314)이 유전체블록(312)의 상면으로부터 유전체블록(312)의 일 측면으로 연장되며, 전도성 전극(314)이 연장된 측면과 반대 측면으로 유전체블록(312) 하면의 접지전극(316)이 연장되어 형성될 수도 있다.
이와 같이 접지전극(316)이 유전체블록(312)의 측면으로 연장되어 형성됨으로써, 유전체블록(312)의 측면으로 연장된 전도성 전극(314)이 하늘방향으로 지향되도록 설치되는 경우 프린징 필드 효과(fringing field effect)에 의하여 하늘 방향으로의 지향성 및 이득을 더욱 증대시킬 수 있게 된다.
또한, 도 4에는 유전체블록(112)의 상면이 정방형으로 형성된 경우에 대하여 도시하고 이에 대하여 설명하였지만, 유전체블록(112)의 형상은 정방형에 한정된 것이 아니라 도 9에 도시한 바와 같이 상면이 장방형으로 형성될 수도 있다.
이 경우, 전도성 전극(414)은 하늘 방향 또는 수평방향으로부터의 위성신호 수신율을 높이기 위하여, 유전체블록(412)의 상면으로부터 폭이 긴 쪽의 측면으로 연장되는 것이 바람직하다.
도 10은 본 발명에 따른 마이크로스트립 패치안테나의 제2 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 마이크로스트립 패치안테나는, 전도성 전극(514)이 유전체블록(512)의 상면에 적어도 둘 이상의 패턴으로 분리되어 형성된다.
또한, 유전체블록(512)의 하면에는 접지전극(514)이 형성되며, 어느 하나의 전도성 전극(514)의 패턴에는 피딩핀(518)이 유전체블록(512)을 관통하여 형성된다. 이때, 피딩핀(518)은 상술한 바와 마찬가지로 전도성 전극(514)에는 전기적으로 연결되어 있으며, 접지전극(516)에는 전기적으로 개방되어 있다.
여기서, 도 10에는 유전체블록(512)을 정방형으로 도시하였지만, 유전체블록(512)의 형상은 정방형에 한정된 것이 아니며 도 11에 도시한 바와 같이 장방형의 형상으로 구현될 수도 있다. 이때, 각각의 분리되어 형성된 전도성 전극(614)은 각각에서 수신되는 신호에 서로 영향을 미치지 않도록 구현되는 것이 바람직하다.
이를 위하여, 도시된 바와 같이 하나의 전도성 전극(614)에만 피딩핀(618)을 설치하고 다른 하나의 전도성 전극(614)에는 피딩핀을 설치하지 않으면, 전도성 전극간의 상호 간섭을 줄일 수 있으며, 어레이(array) 안테나 구조와 같이 동일하게 성능을 향상시킬 수 있고, 유전체블록(612)의 장축 길이를 축소할 수 있어 소형화가 가능하게 된다.
또한, 피딩핀(618)이 없는 전도성 전극(614)은 전도성 전극의 형상에 따라서 원형편파 또는 직선편파 특성으로 구현이 가능하다. GPS 신호를 수신하는 경우에는 원형 편파를 수신하도록 구현되는 것이 바람직하므로, 분리되어 형성된 각각의 전도성 전극(614)은 동일한 λ/2의 길이를 갖도록 구현되는 것이 바람직하다.
또한, 도 10에는 전도성 전극(514)이 모두 유전체블록(512)의 상면에 형성된 것으로 도시하였지만, 전도성 전극(514)은 도 12에 도시한 바와 같이, 상면 및 측면에 각각 분리되어 형성될 수도 있다.
수신한 신호의 여기를 향상시키거나 임피던스 매칭을 위하여, 피딩핀(618)이 없는 전도성 패턴에는 도 13에 도시한 바와 같이 피딩핀이 형성된 전도성 전극의 패턴을 향하는 연장라인을 형성될 수도 있다.
또한, 마이크로스트립 패치안테나의 측면의 이득(Gain)을 향상시키기 위하여, 도 14에 도시한 바와 같이 유전체블록(912)의 전도성 전극(914)의 패턴 중의 하나는 유전체블록(912)의 측면에 분리되어 형성될 수 있다. 이와 같이 유전체블록(912)의 상면과 측면에 분리되어 형성된 전도성 전극(914)은 고유전율의 유전체 사이에서 발생하는 전기적인 결합(capacitance coupling)에 의하여 전기적으로는 서로 연결되며, 이로 인하여 도 4의 유전체블록(112)의 상면에서 측면으로 연장되어 형성된 전도성 전극(114)과 동일한 효과를 갖게 된다.
유전체블록이 장방형으로 형성된 경우에는, 도 15에 도시한 바와 같이 전도성 전극(1014)의 패턴 중의 하나가 유전체블록(1012)의 폭이 좁은 쪽의 측면으로 연장될 수 있으며, 폭이 넓은 측면이 하늘을 향하도록 수직으로 세우는 경우에는 넓은 쪽의 측면에 전도성 전극(1014)을 연장하여 형성할 수도 있다.
상기와 같은 마이크로스트립 패치안테나의 구조에 의해, 피딩핀(618)은 피딩핀이 없는 전도성 전극의 패턴에서 수신한 신호를 피딩핀(618)이 있는 전도성 전극의 패턴으로 여기 시켜 이득을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 도 16에 도시한 바와 같이 두 개의 전도성 전극(1114)의 패턴은 유전체블록(1112)의 폭이 긴 쪽의 측면으로 연장되고 각각의 전도성 전극(1114)의 패턴에 피딩핀(1118)이 형성될 수도 있다. 이때, 각각의 전도성 전극(1114)의 패턴에서의 피딩핀(1118) 신호는 컴바이너(combiner)(도시하지 않음)로 합쳐지거나 증폭기(도시하지 않음)에 의해 증폭됨으로써, 위성신호 수신기기의 안테나 성능을 향상시킬 수 있다.
이때, 각각의 전도성 패턴에 피딩핀(1118)이 설치된 경우, 각각의 전도성 패턴으로 수신되는 신호에 서로 영향을 미치지 않아야 하므로, 각각의 전도성 전극(614)은 일정거리(바람직하게는 λ/4 이상) 이격되어 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 도 17에 도시한 바와 같이, 각각의 전도성 전극 패턴(1224)이 상면에서 서로 연결된 형상을 이루며 그 연결된 부위에 피딩핀(1228)에 형성될 수도 있으며, 도 18에 도시한 바와 같이 각각의 전도성 전극 패턴(1234)이 유전체블록(1232)의 폭이 긴 측면으로 연장되고 그 측면이 서로 연결될 수도 있다.
도 19는 본 발명에 따른 마이크로스트립 패치안테나의 제3 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 전도성 전극(1244)은 유전체블록(1242)의 상면으로부터 유전체블록(1242)의 측면으로 연장되어 형성되며, 유전체블록(1242)의 하면에는 접지전극(1246)이 형성되어 있다.
또한, 시그널 라인(1248)은 유전체블록(1242)의 상면으로부터 유전체블록(1242)의 상면과 측면 사이의 모서리 및 유전체블록(1242)의 측면과 하면 사이의 모서리를 감싸는 형태를 이루며, 전도성 전극(1244) 및 접지전극(1246)과는 전기적으로 개방되어 있다.
여기서, 시그널 라인(1248)은 유전체블록(1242)의 상면으로부터 유전체블록(1242)의 하면으로 이어지는 것으로 도시하였지만, 시그널 라인(1248)의 형상은 도 17에 도시된 형상에 한정되지 않으며, 유전체블록(1242)의 측면으로부터 유전체블록(1242)의 하면으로 유전체블록(1242)의 측면과 하면 사이의 모서리를 감싸며 접지전극(1246)과 전기적으로 분리된 형태로 구현될 수도 있다. 이 경우, 시그널 라인(1248)은 도 20에 도시된 바와 같이 유전체블록(1252)의 상면으로부터 측면으로 연장된 전도성 전극(1254)과 전기적으로 연결되어 형성되거나, 도 21에 도시한 바와 같이 유전체블록(1262)의 상면으로부터 측면으로 연장된 전도성 전극(1264)과 전기적으로 개방된 형태로 구현되는 것이 바람직하다.
이때, 시그널 라인(1248, 1258, 1268)은 수신된 위성신호를 용이하게 여기 시키기 위하여 전도성 전극(1244, 1254, 1264)과 동일한 물질로 형성되는 것이 바람직하다.
도 22는 발명에 따른 마이크로스트립 패치안테나의 제4 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 유전체블록(1272)은 상면이 일 측면을 향하여 기울어지도록 두 측면의 높이가 서로 다르게 형성되며, 유전체블록(1272)의 상면에는 전도성 전극(1274)이 형성되고, 유전체블록(1272)의 하면에는 접지전극(1278)이 형성된다. 여기서, 전도성 전극(1274)은 유전체블록(1272)의 상면으로부터 유전체블록(1272)의 높이가 낮은 측면으로 연장되어 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 피딩핀(1278)은 유전체블록(1272)의 상면으로부터 하면으로 유전체블록(1272)을 관통하며, 전도성 전극(1274)에는 전기적으로 연결되고 접지전극(1276)에는 전기적으로 개방되도록 형성되는 것이 바람직하다.
여기서, 제 4 실시예에 따른 마이크로스트립 패치안테나는 피딩핀(1278)을 설치하는 대신에, 표면실장이 가능하도록 유전체블록(1272)의 측면에 시그널 라인을 형성할 수도 있다. 이와 같은 마이크로스트립 패치안테나를 위성신호 수신기기의 내부에 설치하는 경우, 마이크로스트립 패치안테나가 하늘방향을 향하여 기울어지도록, 전도성 전극(1274)을 위성신호 수신기기(120)의 후방을 향하여 설치하는 것이 바람직하다.
도 23은 본 발명에 따른 위성신호 수신기기의 제1 실시예를 나타낸 도면이다. 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 위성신호 수신기기(120)는 마이크로스트립 패치안테나(10)를 내부 후면에 세워 설치할 수 있도록 구현된다. 이 경우, 상단면에 전도성 전극이 위치한 기존 타입의 마이크로스트립 패치안테나에도 효과가 있으나, 보다 개선된 특성 구현을 위하여 유전체블록의 일 측면으로 전도성 전극이 연장된 마이크로스트립 패치안테나를 사용하는 것이 바람직하다.
이때, 마이크로스트립 패치안테나를 세울 경우에 안테나의 특성 자체도 열화 되지만, 인쇄회로기판(122)에 위치한 CPU, 플래시 메모리, 오디오 코덱 등에 매우 근접해지기 때문에 위성신호 수신기기(120)의 내부 상단면에 설치하는 경우보다 세트 노이즈에 의한 영향이 심하게 발생될 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 위성신호 수신기기(120)는 마이크로스트립 패치안테나(10)와 위성신호 수신기기(120)의 인쇄회로기판(122)의 사이에, 세트 노이즈가 마이크로스트립 패치안테나(10)로 유입되는 것을 차단하기 위한 차폐수단(125)을 구비한다.
이때, 차폐수단(125)은 도 29에 도시한 바와 같은 형상을 갖는 부도체 재질의 안테나 챔버를 만든 후, EMI(Electromagnetic Interference) 도료와 같은 전도성 물질(125)을 표면에 도포하여 인쇄회로기판(122)로부터 방출되는 노이즈를 접지 및 차폐시켜 안테나 성능을 향상시킬 수 있다. 이 경우, EMI 도료는 안테나의 상면과 하늘방향을 지향하는 측면부를 제외하고 모두 덮도록 도포하는 것이 바람직하다.
도 24는 본 발명에 따른 위성신호 수신기기의 제2 실시예를 나타낸 도면이다. 도면을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 위성신호 수신기기는 하우징의 후면이 마이크로스트립 패치안테나를 외면에 설치할 수 있도록 안쪽으로 오목하게 형성될 수 있다. 이 경우, 오목하게 형성된 하우징 후면의 내면에는 인쇄회로기판(132)으로부터 방출되는 노이즈를 접지 및 차폐시키기 위한 EMI 도료가 도포되는 것이 바람직하다. 또한, 오목하게 형성된 하우징의 후면 외면에 마이크로스트립 패치안테나를 장착한 후에는 안테나가 위성신호 수신기기로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 덮개(140)가 마련되는 것이 바람직하다.
도 25는 본 발명에 따른 위성신호 수신기기의 제3 실시예를 나타낸 도면이다. 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 위성신호 수신기기의 제3 실시예는 부도체 재질의 사출물을 형성하여 안테나(110)와 인쇄회로기판(122) 사이에 위치시키는 대신에, 사출물이 아닌 인청동이나 황동 또는 알루미늄과 같은 전도성 물질로 도 29와 같은 형태의 덮개를 만들어 안테나(110)와 인쇄회로기판(122) 사이에 설치할 수 있다.
이 경우, 도 26에 도시한 바와 같이 별도의 사출물이 아닌 인청동이나 황동 또는 알루미늄과 같은 전도성 물질로 덮개(125)를 만든 후 인쇄회로기판(122)에 부착함으로써, 인쇄회로기판(122)에서 발생하는 노이즈를 접지 및 차폐시키도록 구현될 수도 있다. 또는, 도 27에 도시한 바와 같이 부도체 재질의 덮개를 먼저 제작하여 인쇄회로기판(122)에 부착한 후, 그 표면에 전도성 물질(124)을 도포하여 노이즈 자폐율을 증가시킬 수도 있다. 이때, 덮개의 종단면은 도 28에 도시한 바와 같이 위성신호 수신기기 후면의 사출물에 도포된 EMI 도료(전도성 물질)와 닿을 수 있도록, 덮개의 측면을 길게 설계하면 세트 노이즈를 후면 사출물로 분산 시킬 수 있게 되어 세트 노이즈의 영향을 최소화시킬 수 있게 된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (5)

  1. 장방형의 유전체블록;
    서로 분리된 적어도 둘 이상의 패턴으로 이루어지며, 상기 유전체블록의 상면, 또는 상면 및 측면에 형성된 전도성 전극;
    상기 유전체블록의 하면에 형성된 접지 전극; 및
    상기 전도성 전극의 상기 둘 이상의 패턴 중 적어도 어느 하나의 패턴으로부터 상기 유전체 블록을 관통하여 연장되며 상기 접지 전극에는 개방된 피딩핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 패치 안테나.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전도성 전극은 적어도 하나의 패턴이 상기 유전체블록의 상면에서 측면으로 연장된 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 패치 안테나.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 전도성 전극은 상기 유전체블록의 상면 또는 측면에서 각각의 패턴을 서로 연결하는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 패치 안테나.
  4. 상면이 일 측면쪽으로 기울어지도록 대향하는 두 측면의 높이가 서로 다르게 형성된 유전체 블록;
    상기 유전체블록의 상면에 형성된 전도성 전극;
    상기 유전체블록의 하면에 형성된 접지 전극; 및
    표면실장이 가능하도록 상기 유전체블록의 측면에서 상기 전도성 전극과 전기적으로 연결되고 상기 접지 전극에 개방된 시그널 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 패치안테나.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 전도성 전극은 상기 유전체 블록의 상면으로부터 높이가 낮은 측면으로 연장되어 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 패치안테나.
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