KR20130139273A - Ｌｔｅ／ｇｓｍ 대역에서 ｍｉｍｏ/다이버시티 동작을 위한 ｌｔｅ 안테나 쌍 - Google Patents

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Abstract

폴드형 또는 컴팩트형 제1 및 제2 루프 안테나(12, 121)를 포함하는 다중-입력 다중-출력(MIMO) 안테나 시스템이 개시된다. 각각의 안테나는 길이방향 크기를 갖고, 도전성 접지면을 갖는 유전체 기판(3) 상에 서로 실질적으로 평행하게 장착된다. 접지면은 제1 안테나와 제2 안테나 사이에서 연장되고, 제1 및 제2 안테나는 기판 상에 접지면이 없는 영역에 장착된다. 제1 및 제2 안테나는 사용 시에 제1 및 제2 방사 패턴(31, 32)을 생성하고, 또한 안테나 사이의 접지면에 전류(30)가 흐르게 하여, 제1 방사 패턴과 제2 방사 패턴이 서로에 대해, 0보다 큰 각도만큼, 바람직하게는 약 50 도의 각도로 스큐(skew)된다.

Description

ＬＴＥ／ＧＳＭ 대역에서 ＭＩＭＯ/다이버시티 동작을 위한 ＬＴＥ 안테나 쌍{LTE ANTENNA PAIR FOR MIMO/DIVERSITY OPERATION IN THE LTE/GSM BANDS}
본 발명은 모바일 핸드셋 애플리케이션을 위한 한 쌍의 루프 안테나에 관한 것이고, 특히 각 핸드셋에 둘 이상의 안테나가 필요한 LTE 네트워크에서의 동작에 관한 것이다.
롱 텀 에벌루션(LTE)은 모바일 네트워크 기술에 대해 발전 중인 최근의 표준이다. GSM 및 3G 네트워크를 이용하는 무선 제공자가 4세대(4G) 네트워크 및 장비로 전환할 수 있도록 LTE가 설계된다. 소비자를 위해, LTE는 기존의 애플리케이션이 보다 신속하게 실행될 수 있게 하고, 또한 새로운 모바일 폰 애플리케이션이 이용가능하게 될 것이다. 이러한 새로운 애플리케이션을 위해 필요한 보다 높은 데이터 레이트를 얻기 위해서, LTE는 다중-입력 다중-출력(MIMO) 기술을 채용하며, 이는 모바일 폰이 2개의 셀룰러 무선 안테나를 갖도록 요구할 것이다. LTE는 또한 GSM 대역보다 낮은 주파수를 이용하고, 이제 모바일 폰 안테나는 (현재의 824 MHz로부터) 698 MHz까지 하향 연장된 저대역 성능을 가져야 할 것이다. 2개의 안테나 및 보다 낮은 주파수 성능을 필요로 하는 이러한 조합은, 모바일 플랫폼에 대한 안테나 설계자에게 상당한 문제를 제기한다.
한 쌍의 안테나가 양호한 다이버시티 성능을 나타내거나 MIMO 시스템에서 성공적으로 동작하도록 하기 위해서, 장비 단말에 도달하는 서로 상이한 다중경로 신호들을 어느 정도까지는 샘플링해야 한다. 다시 말해서, 실제로는 안테나가 서로 상이한 빔 패턴, 서로 상이한 편파, 위상 응답을 갖거나 물리적 전기적으로 양호하게 분리됨으로써(공간 다이버시티) 어느 정도는 서로 상이해야 한다.
2개의 안테나가 서로 얼마나 유사한지에 대한 표지는, 포락선 상관 계수 ρe에 의해 주어지고, 이러한 계수는 2개의 안테나들의 방사 패턴이 형상, 편파 및 위상에 있어서 어떻게 다른지에 대한 척도이다. 낮은 상관은 MIMO 시스템의 성능에 있어서 매우 중요한데, 이는 ρe = 1 인 경우 패턴이 동일하고 어떠한 MIMO 또는 다이버시티 이득도 가능하지 않기 때문이다. 그러나, ρe = 0 인 경우 최적의 MIMO 이득이 획득된다. 2개의 안테나의 전체적인 성능이 유사해야 한다는 점을 인식하는 것이 중요하다; 하나의 효율적인 안테나와 하나의 비효율적인 안테나를 이용하면 양호한 MIMO 성능을 얻을 수 없다. 양자 모두가 유사한 효율을 가져야 하지만, 위에서 열거된 하나 이상의 특성에 있어서 서로 상이해야 한다.
최근, 루프 안테나 기술이 모바일 폰 애플리케이션을 위해 이용될 수 있고, 스위칭 또는 전기적 튜닝에 의해, 이러한 기술이 GSM 대역뿐만 아니라 LTE 대역을 커버하도록 구성될 수 있다고 밝혀진 바 있고, 예를 들면 본 출원인의 동시 계류중인 영국 특허 출원 제GB0914280.3에 기술된 바와 같다. 대역폭을 개선하도록 설계된 최근의 발전 사항으로는, 루프의 다중-모드화, 복합형 피드 및 접지 배열, 및 50 옴에 대한 정합을 개선하기 위해 설계된 루프의 중심을 향한 복합형 구조적 배열이 있다. 이러한 발전 사항 중 일부는 본 출원인의 동시 계류중인 영국 특허 출원 제GB1017472.0호에 상세하게 기술되어 있고, 이러한 출원의 내용은 원용에 의해 본원에 포함된다.
본 발명의 제1 구현예에 따르면, 다중-입력 다중-출력(MIMO) 안테나 시스템이 제공되고, 이러한 시스템은 폴드형 또는 컴팩트형(compacted) 제1 및 제2 루프 안테나를 포함하고, 제1 안테나 및 제2 안테나 각각은 길이방향 크기를 갖고 도전성 접지면을 갖는 유전체 기판 상에 서로 실질적으로 평행하게 장착되며, 상기 접지면은 상기 제1 안테나와 제2 안테나 사이에 연장되고, 상기 제1 안테나와 제2 안테나는 상기 기판 상에 접지면이 없는 영역에 장착되며, 상기 제1 안테나 및 제2 안테나는 사용 시에, 제1 방사 패턴 및 제2 방사 패턴을 생성하며 또한 상기 제1 안테나와 제2 안테나 사이에서 상기 접지면에 전류가 흐르도록 하여, 상기 제1 방사 패턴과 상기 제2 방사 패턴이 서로에 대해 0보다 큰 각도로 스큐(skew)된다.
제1 및 제2 안테나는 한 쌍의 헬름홀츠 코일과 유사한 방식으로 서로에 대해 장착될 수 있지만, 이러한 안테나가 각각의 루프의 반지름과 유사한 거리만큼 서로로부터 이격되는 것이 필수적이라거나 반드시 바람직하다고는 할 수 없다. 그러나, 제1 및 제2 루프 안테나의 루프는 실질적으로 동축인 것이 바람직하다. 제1 안테나와 제2 안테나 간의 간격이 더 커질수록, 다이버시티도 커진다.
각각의 상기 제1 루프 안테나와 제2 루프 안테나는 동시 계류 중인 영국 특허 출원 제GB1017472.0호에서 기술된 바와 같이 구성될 수 있고, 즉 각 루프 안테나는, 제1 및 제2 패치를 형성하도록 상기 기판의 에지에 걸쳐 상기 루프를 폴딩함으로써 컴팩트하게 유전체 기판 상에 형성되는 도전성 트랙의 루프로 구성된다. 대안적으로, 제1 패치와 제2 패치는 컴팩트형 루프를 형성하도록 상기 기판에서 비아에 의해 서로 갈바닉 연통할 수 있다. 다른 실시예에서, 루프는 상기 도전성 트랙을 사행화(meander)하거나 폴딩함으로써 단일한 평면에서 컴팩트화될 수 있다. 모든 실시예에서, "폴드형 또는 컴팩트형 루프 안테나"라는 표현은, 원형으로 전개되는 경우에 도전성 트랙에 의해 둘러싸이게 되는 것보다 더 작은 영역을 둘러싸는, 토폴로지상으로 루프 형태의 구성으로 도전성 트랙에 의해 형성되는 루프 안테나를 나타내도록 의도된다. 대부분의 실시예에서, 둘러싸이는 영역은, 정사각형 또는 직사각형으로 전개되는 경우에 도전성 트랙에 의해 둘러싸이게 되는 것보다 더 작다. 이는 컴팩트형 또는 폴드형 루프가 일반적으로, 통상적으로 루프가 기판의 일측에서 타측으로 통과하는 부분에서, 적어도 하나의 재진입(re-entrant) 부분을 포함하기 때문이다.
본 발명의 실시예는 MIMO 또는 다이버시티 동작을 달성하기 위해 모바일 폰 핸드셋, USB 동글, 또는 이와 다른 소형 플랫폼 상에 배치되는 2개의 루프를 이용한다.
상기 제1 안테나와 제2 안테나는 구성 및/또는 성능에 있어 서로 동일할 수 있거나, 또는 다를 수도 있다. 2개의 루프는 접지면을 갖는 수평 기판에 대해 수직으로, 서로에 대해 평행하게 장착될 수 있다. 특히 바람직한 실시예에서, 안테나 시스템은 각 루프가 USB 동글의 메인 PCB 상에 수직으로 쉽게 장착될 수 있도록 구성된다.
각각의 상기 제1 루프 안테나와 제2 루프 안테나의 하나의 단부는 적절한 신호를 위해 RF 피드에 연결된다. 각 루프 안테나의 나머지 단부는 접지에 직접 연결될 수 있지만(예컨대, 접지면에 연결됨으로써), 바람직하게는 루프 안테나 중 하나 또는 양자 모두의 나머지 단부는 루프의 유효 길이를 조정하기 위해 적어도 하나의 유도성 소자에 의해 접지에 각각 연결된다. 특히 바람직한 실시예에서, 루프 안테나 중 하나 또는 각각의 안테나의 나머지 단부에는 스위치가 구비되고, 이러한 스위치는 둘 이상의 상이한 유도성 소자가 나머지 단부와 접지 사이에서 스위칭될 수 있게 하여, 루프의 전기적 길이가 필요에 따라 조정될 수 있게 한다.
루프가 서로 평행하고, 전기적으로 간격이 가까운 경우, 플랫폼 상에서 동글 만큼 작은, 낮은 포락선 상관을 얻을 수 없을 것이라 생각할 수도 있다. 그러나, 동글의 접지면에 흐르는 전류를 검사하면, 2개의 방사 패턴은 이들 사이에 일정한 각도 차이를 갖도록 스큐될 수 있음을 알 수 있다. 현재의 바람직한 실시예에서, 방사 패턴 간의 각도는 적어도 20도, 바람직하게는 적어도 35도, 가장 바람직하게는 약 50도 또는 50도 이상이다. 50도의 각도 차이는 약 0.4의 상관 계수를 생성하고, 이는 MIMO 및 다이버시티 애플리케이션을 위해 적합하다고 인정된다.
통상적인 동글 애플리케이션에서는, LTE 및 GSM 대역을 커버하는 '메인' 안테나및 LTE MIMO 또는 다이버시티 용도의 제2 안테나에 대한 요구가 있을 것이다. 이는 2개의 안테나가 동일한 구성 또는 성능을 가질 필요가 없음을 의미한다. 대안적으로 또는 부가적으로, 이러한 안테나는 동일한 방식으로 전기적 스위칭되거나 정합될 필요가 없다.
일 실시예에서, 양자 모두의 안테나는 동일할 수 있지만, 동일하거나 서로 상이한 방식으로 이용될 수 있는 전기적 스위칭 회로를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 3개의 스위칭 상태가 제공되지만, 2개, 4개, 또는 다른 수의 상태를 갖는 구성도 가능하다. 안테나 간의 교차-상관의 측정은, LTE 프로토콜에 의해 이용되는 전체 대역에 걸쳐 ρe ≤0.5 또는 그 이하가 됨을 보여준다.
안테나의 양호한 대역폭 및 효율과 조합되는 이러한 결과에 의해, 안테나가 LTE의 요구 사항을 충족시키기에 충분함을 알 수 있다.
이제 본 발명의 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 추가로 기술된다.
도 1은 LTE를 위한 종래 기술의 첫 번째 USB 동글 안테나 구성을 나타낸다.
도 2는 LTE를 위한 종래 기술의 두 번째 USB 동글 안테나 구성을 나타낸다.
도 3 및 4는 본 발명의 일 실시예를 나타낸다.
도 5 내지 8은 본 발명의 이론적 배경인 근본적인 실시예를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 대한 예시적인 연결 방식을 나타낸다.
도 10은 분리 시에 본 발명의 일 실시예에 대한 입력 정합 및 분리를 나타내는 플롯이다.
도 11은 랩탑 컴퓨터에 플러그인 되는 경우 본 발명의 일 실시예에 대한 입력 정합 및 분리를 나타내는 플롯이다.
도 12는 분리 시에 본 발명의 일 실시예에 대한 안테나 효율을 나타내는 플롯이다.
도 13은 랩탑 컴퓨터에 플러그인 되는 경우 본 발명의 일 실시예에 대한 안테나 효율을 나타내는 플롯이다.
도 14는 분리 시에 본 발명의 일 실시예의 서로 상이한 주파수 대역에 걸친 상관 계수 및 교차-편파 전력비 값을 나타내는 등방성의 3D 전파 플롯을 나타낸다.
도 15는 랩탑 컴퓨터에 플러그인 되는 경우 본 발명의 일 실시예의 서로 상이한 주파수 대역에 걸친 상관 계수 및 교차-편파 전력비 값을 나타내는 등방성의 3D 전파 플롯을 나타낸다.
도 1은 하우징이 제거된 종래 기술의 첫 번째 MIMO USB 동글(1)을 개략적으로 나타낸다. 동글(1)은 USB 커넥터(2), PCB 기판(3), 메인 안테나(4), 및 직교-배치된 2차 안테나(5)를 포함한다. 대안적인 구성은 도 2에 도시되어 있고, 여기서는 2차 안테나(5')가 PCB 기판(3) 위로 상승되어 있으며, 안테나(5')가 장착되는 스토크(stalk, 6) 주위로 스위블될 수 있다. 명확화를 위해, 어떠한 다른 동글 컴포넌트도 도시되지 않았지만, PCB 기판(3)에는 메모리 및 프로세서 회로와 같은 다양한 컴포넌트가 장착될 것임을 인식할 것이다. 이러한 유형의 MIMO USB 동글(1)은 랩탑 또는 기타 다른 컴퓨터에 플러그인될 수 있는 USB 모뎀으로 이용되도록 의도되고, 이에 의해 LTE 모바일 네트워크를 통한 데이터 송신 및 수신이 가능해진다. 각각의 경우 메인 안테나(4)는 일반적으로 LTE, GSM 및 HSPA 신호에 전용화되지만, 2차 안테나(5, 5')는 LTE 신호를 위한 공간 다이버시티를 제공한다. 그러나, 2차 안테나(5, 5')는 메인 안테나(4)에 비하여 감소된 성능을 갖고, 그러므로 전체적으로 USB 동글(1)은 차선의 MIMO 및 감소된 데이터 전송률을 보여준다.
도 3 및 4는 본 발명의 일 실시예를 개략적인 형태로 나타낸다. MIMO USB 동글(10)은 USB 커넥터(2), FR4와 같은 유전체 보드의 형태로의 PCB 기판(3), 도전성 접지면(11), 및 PCB 기판(3)의 긴 에지 상에 서로 평행하지만 반대로 배치된, 한 쌍의 폴드형 또는 컴팩트형 루프 안테나(12, 12')를 포함한다. 루프 안테나(12, 12')는 기판(3)의 평면에 대해 수직으로 장착되고, 어떠한 접지면(11)도 존재하지 않는 기판(3)의 영역 상에 표면 실장(surface mount)될 것임을 알 수 있다. 그러나 접지면(11)은 안테나(12, 12') 사이에서 연장된다.
각각의 안테나(12, 12')는 유전체 기판(13, 13') 상에 프린트되거나 이와 달리 형성된 도전성 트랙(16, 16')으로 형성된 루프를 포함한다. 특히, 각각의 루프 안테나(12)는 서로 반대편인 제1 표면(14) 및 제2 표면(15)을 갖는 유전체 기판(13), 및 기판(13) 상에 형성된 도전성 트랙(16)을 포함할 수 있고, 기판(13)의 제1 표면(14) 상에 서로 인접하여 피드 포인트(17) 및 접지 포인트(18)가 제공되며, 도전성 트랙(16)은 각각 상기 피드 포인트(17) 및 상기 접지 포인트(18)로부터 일반적으로 반대 방향으로 연장되고, 이후 상기 유전체 기판(13)의 에지를 향해 연장되며, 그리고 나서 상기 유전체 기판(13)의 제2 표면(15)으로 나아간 후, 상기 유전체 기판의 제1 표면(14) 상에서 취해진 경로를 일반적으로 따르는 경로를 따라 상기 유전체 기판(13)의 제2 표면(15)에 걸쳐 통과하며, 이후 상기 유전체 기판(13)의 제2 표면(15) 상에 형성되는 도전성 배열부의 각 측에 연결되고, 상기 도전성 배열부는 상기 유전체 기판(13)의 제2 표면(15) 상에서 상기 도전성 트랙(16)에 의해 형성되는 루프의 중앙부로 연장되며, 상기 도전성 배열부는 유도성 소자 및 용량성 소자를 모두 포함한다. 유도성 소자 및 용량성 소자를 모두 포함하는 도전성 배열부 대신에, 단순한 도전성 로딩 플레이트가 제2 표면(15) 상의 도전성 트랙(16)의 2개의 단부를 갈바닉(galvanically) 연결할 수 있거나, 도전성 트랙(16)은 제2 표면(15) 상에 연속적인 루프를 형성할 수 있다. 다른 실시예에서, 피드 포인트(17) 및 접지 포인트(18) 양자 모두를 갖는 것 대신에, 안테나(12)는 2개의 접지 포인트(18)를 가질 수 있고, 안테나(12)와 유도성 또는 용량성 결합하도록 구성되는 별개의 구동 루프 또는 모노폴 안테나(미도시)에 의해 여기될 수 있다.
도 3에서, 유전체 기판(13, 13')은 컷아웃된 중앙의 노치(19, 19')를 갖고, 이러한 부분은 동작 중에 전기장이 가장 높을 것이다. 이는 효율을 개선하는데 도움이 된다.
안테나(12, 12')와 USB 커넥터(2) 사이의 접지면(11) 및 PCB 기판(3)의 영역(20)에는 기타 다른 회로 소자(미도시)가 장착될 수 있다. 실제로, 안테나(12, 12')와 너무 심하게 간섭하지 않는다면, 추가적인 회로 소자가 안테나(12, 12') 사이에 장착될 수 있다.
본 발명의 실시예의 설계는 도시된 종래 기술의 구성과는 대조적으로, USB 동글(10)의 중심선을 따르는 미러 평면에 대해 대칭적임을 알 수 있다.
도 5 내지 8은 본 발명의 이론적인 배경인 근본적인 실시예를 나타낸다. 루프 안테나(12, 12')가 서로 평행하고, 전기적으로 간격이 가까운 경우, 플랫폼 상에 동글(10)만큼 작은, 낮은 포락선 상관을 얻을 수 없다고 생각할 수도 있다. 그러나, 동글(10)의 접지면(11)에 흐르는 전류(30)를 검사하면, 2개의 방사 패턴(21, 22)은 이들 사이에 50도의 차이를 갖도록 스큐(skew)될 수 있음을 알 수 있다. 이러한 각도 차이는 0.4의 상관 계수를 생성하고, 이는 MIMO 및 다이버시티 애플리케이션을 위해 적합하다고 인정된다. 특히, 동글(10)의 PCB 기판(3)의 대각선으로 양쪽 코너에 안테나(12, 12')를 배치하면, 안테나(12, 12')가 동일한 모드로 동작하게 되고, 이는 높은 상관 및 다이버시티 손실을 유발한다는 점에 주목해야 한다. PCB 기판(3)의 동일한 에지 또는 단부에 안테나(12, 12')가 있는 대각선 모드는 낮은 상관 및 이에 따른 합당한 다이버시티를 생성할 필요가 있다.
도 8은 안테나 시스템에 의해 생성된 제1 방사 패턴(31) 및 제2 방사 패턴(32)을 나타내고, 이러한 패턴이 서로에 대해 50도 만큼 스튜됨으로써 합당한 다이버시티를 제공한다는 점을 알 수 있다.
통상적인 동글 애플리케이션에서는, LTE 및 GSM 대역을 커버하는 '메인' 안테나(12) 및 LTE MIMO 또는 다이버시티 용도의 제2 안테나(12')에 대한 요구가 있을 것이다. 이는, 2개의 안테나(12, 12')가 동일한 구성 또는 성능을 가질 필요가 없거나, 동일한 방식으로 전기적으로 스위칭되고 정합될 필요가 없음을 의미한다. 도시된 실시예에서, 양자의 안테나(12, 12')는 동일하지만, 도 9에 도시된 바와 같이 동일하거나 서로 상이한 방식으로 이용될 수 있는 전기적 스위칭 회로를 가진다.
도 9는 어떠한 접지면(11)도 존재하지 않는 양쪽 에지의 2개의 섬(island) 또는 영역(23, 23')뿐만 아니라, 접지면(11)을 갖는 PCB 기판(3)을 나타낸다. 각각의 안테나(12, 12')는 RF 피드 포트(24, 24') 및 안테나 정합 회로(25, 25')가 연결되는 RF 피드 포인트(17, 17')를 갖는다. 각각의 안테나(12, 12')는 또한, 스위치(26, 26')에 의해 접지에 연결되는 접지 포인트(18, 18')를 갖고, 이러한 스위치는 서로 상이한 인덕턴스를 갖는 3개의 상이한 접지 연결부(27, 27') 사이에서 스위칭을 가능하게 한다. 스위치(26, 26')는 제어 라인(28, 28')을 통해 제어된다. 도시된 예에서, 3개의 스위칭 상태가 도시되었지만, 2개, 4개 또는 이와 다른 수의 상태를 갖는 구성 또한 가능하다. 안테나(12, 12') 간의 교차-상관의 측정은, LTE 프로토콜에 의해 이용되는 전체 대역에 걸쳐 ρe ≤0.5 또는 그 이하가 됨을 보여준다. 안테나(12, 12')의 양호한 대역폭 및 효율과 조합되는 이러한 결과에 의해, 안테나가 LTE의 요구 사항을 충족시키기에 충분함을 알 수 있다.
도 10은 분리 시에 본 발명의 일 실시예에 대하여, 4개의 대역, 즉 LTE 746-798 MHz 대역, GSM 대역, WCDMA 대역 및 LTE 2500-2690 MHz 대역에 걸쳐, 2개의 상이한 상태에 있는 (즉, 안테나와 접지 간에 서로 상이한 인덕터가 스위칭됨) 입력 정합 및 분리를 나타내는 플롯이다.
도 11은 도 10의 플롯에 대응하는 플롯을 나타내지만, 동글(10)이 랩탑 컴퓨터에 플러그인 되어 있는 경우이다.
도 12는 740-800 MHz, 820-960 MHz, 1710-2170 MHz 및 2500-2690 MHz의 4개의 대역에 걸쳐, 분리 시에 본 발명의 일 실시예에 대한 안테나 효율을 나타내는 플롯이다.
도 13은 도 12의 플롯에 대응하는 플롯이지만, 동글(10)이 랩탑 컴퓨터에 플러그인 되어 있는 경우이다.
도 14는 분리 시에 본 발명의 일 실시예의 서로 상이한 주파수 대역(740-800 MHz, 820-960 MHz 및 1710-2170 MHz)에 걸친 상관 계수 및 교차-편파 전력비 값을 나타내는 등방성의 3D 전파 플롯을 나타낸다; 교차-편파 전력비는 -15dB 내지 +15dB이다. 측정된 상관 계수는, 모든 대역에 걸쳐 ρe ≤0.5 또는 그 이하이고, 실제로 대부분의 스펙트럼에 걸쳐 0.4 미만임을 알 수 있다.
도 15는 도 12의 플롯에 대응하는 플롯이지만, 동글(10)이 랩탑 컴퓨터에 플러그인 되어 있는 경우이다. 상관 계수는 낮은 대역에서, 동글(10)이 분리되어 있는 경우보다 더 높지만, 전체 스펙트럼에 걸쳐 양호한 MIMO 및 다이버시티 동작을 가능하게 할 만큼 충분히 낮다.
본 명세서의 상세한 설명 및 청구범위를 통해, "포함" 및 "구비"라는 표현 및 이의 변형예는 "포함하지만 제한되지 않는다"는 의미이고, 다른 성분, 추가적인 부분, 컴포넌트, 정수 또는 단계를 배제하려는 의도가 아니며 실제로 배제하지 않는다. 본 명세서의 상세한 설명 및 청구범위를 통해, 단수형은 문맥에서 달리 요구하지 않는 한 복수형을 포괄한다. 특히, 부정 관사가 사용되는 경우, 문맥에서 달리 요구하지 않는 한, 단수형뿐만 아니라 복수형도 예상하는 것으로 명세서를 이해해야 한다.
본 발명의 특정 구현예, 실시예 또는 예와 관련하여 기술된 특징, 정수, 특성, 화합물, 화학적 성분 또는 그룹은 양립불가능하지 않은 한도에서 본원에서 기술되는 임의의 다른 구현예, 실시예, 또는 예에 적용될 수 있다고 이해되어야 한다. 본 명세서에서 개시된 모든 특징(첨부된 청구범위, 요약서 및 도면을 포함) 및/또는 이와 같이 개시된 임의의 방법 또는 프로세스의 모든 단계는, 이러한 특징 및/또는 단계 중 적어도 일부가 상호 배타적인 조합인 경우를 제외하고는, 임의의 조합으로 조합될 수 있다. 본 발명은 어떠한 상기 실시예의 세부사항으로도 제한되지 않는다. 본 발명은 본 명세서(첨부된 청구범위, 요약서 및 도면 포함)에 개시된 특징들 중 임의의 신규한 특징 또는 임의의 신규한 조합으로 확장되며, 이와 같이 개시된 임의의 방법 또는 프로세스의 단계들 중 임의의 신규한 단계, 또는 임의의 신규한 조합으로 확장된다.
독자는 본원과 관련하여 본 명세서와 동시에 출원되거나 본 명세서 이전에 출원되고 본 명세서와 함께 공중이 검토하도록 공개되어 있는 모든 논문 및 문헌에 주목해야 하고, 이러한 모든 논문 및 문헌의 내용은 원용에 의해 본원에 포함된다.

Claims (20)

  1. 다중-입력 다중-출력(MIMO) 안테나 시스템으로서,
    폴드형 또는 컴팩트형(compacted) 제1 및 제2 루프 안테나를 포함하고, 제1 안테나 및 제2 안테나 각각은 길이방향 크기를 갖고 도전성 접지면을 갖는 유전체 기판 상에 서로 실질적으로 평행하게 장착되며,
    상기 접지면은 상기 제1 안테나와 제2 안테나 사이에 연장되고, 상기 제1 안테나와 제2 안테나는 상기 기판 상에 접지면이 없는 영역에 장착되며, 상기 제1 안테나 및 제2 안테나는 사용 시에, 제1 방사 패턴 및 제2 방사 패턴을 생성하며 또한 상기 제1 안테나와 제2 안테나 사이에서 상기 접지면에 전류가 흐르도록 하여, 상기 제1 방사 패턴과 상기 제2 방사 패턴이 서로에 대해 0보다 큰 각도로 스큐(skew)되는, 다중-입력 다중-출력(MIMO) 안테나 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 안테나와 제2 안테나는 상기 기판 상에 서로 반대편에 장착되는, 다중-입력 다중-출력(MIMO) 안테나 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 루프 안테나와 제2 루프 안테나의 루프는 실질적으로 동축인, 다중-입력 다중-출력(MIMO) 안테나 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 상기 제1 루프 안테나와 제2 루프 안테나는, 제1 및 제2 패치를 형성하도록 상기 기판의 에지에 걸쳐 상기 루프를 폴딩함으로써 컴팩트하게 유전체 기판 상에 형성되는 도전성 트랙의 루프로 구성되는, 다중-입력 다중-출력(MIMO) 안테나 시스템.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 상기 제1 루프 안테나와 제2 루프 안테나는, 컴팩트형 루프를 형성하도록 상기 기판에서 비아에 의해 갈바닉 연결되는 제1 패치와 제2 패치를 형성함으로써 컴팩트하게 유전체 기판 상에 형성되는 도전성 트랙의 루프로 구성되는, 다중-입력 다중-출력(MIMO) 안테나 시스템.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 상기 제1 루프 안테나와 제2 루프 안테나는, 상기 도전성 트랙을 사행화(meander)하거나 폴딩함으로써 단일한 평면에서 컴팩트하게 유전체 기판 상에 형성되는 도전성 트랙의 루프로 구성되는, 다중-입력 다중-출력(MIMO) 안테나 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 안테나와 제2 안테나는 구성 및/또는 성능에 있어 서로 동일한, 다중-입력 다중-출력(MIMO) 안테나 시스템.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 안테나와 제2 안테나는 구성 및/또는 성능에 있어 서로 상이한, 다중-입력 다중-출력(MIMO) 안테나 시스템.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 상기 제1 루프 안테나와 제2 루프 안테나의 제1 단부는 RF 피드에 연결되는, 다중-입력 다중-출력(MIMO) 안테나 시스템.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 상기 제1 루프 안테나와 제2 루프 안테나의 제2 단부는 접지에 연결되는, 다중-입력 다중-출력(MIMO) 안테나 시스템.
  11. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 상기 제1 루프 안테나와 제2 루프 안테나의 제1 단부 및 제2 단부 양자 모두는 접지에 연결되고, 상기 안테나 시스템은 각각의 상기 제1 루프 안테나와 제2 루프 안테나를 위한 별개의 구동 안테나를 더 포함하는, 다중-입력 다중-출력(MIMO) 안테나 시스템.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 제1 안테나와 제2 안테나 중 적어도 하나의 안테나의 제2 단부는 유도성 소자에 의해 접지에 연결되는, 다중-입력 다중-출력(MIMO) 안테나 시스템.
  13. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 제1 안테나와 제2 안테나 중 적어도 하나의 안테나의 제2 단부는, 적어도 2개의 상이한 유도성 소자가 상기 제2 단부와 접지 사이에서 선택적으로 스위칭될 수 있게 하는 스위치에 의해 접지에 연결되는, 다중-입력 다중-출력(MIMO) 안테나 시스템.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 안테나와 제2 안테나 간의 상관 계수 ρe는 미리결정된 동작 주파수 대역에 걸쳐 0.5 이하인, 다중-입력 다중-출력(MIMO) 안테나 시스템.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    사용 시에, 상기 제1 방사 패턴과 제2 방사 패턴은 서로에 대하여 20도보다 큰 각도만큼 스큐되는, 다중-입력 다중-출력(MIMO) 안테나 시스템.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    사용 시에, 상기 제1 방사 패턴과 제2 방사 패턴은 서로에 대하여 35도보다 큰 각도만큼 스큐되는, 다중-입력 다중-출력(MIMO) 안테나 시스템.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    사용 시에, 상기 제1 방사 패턴과 제2 방사 패턴은 서로에 대하여 50도보다 큰 각도만큼 스큐되는, 다중-입력 다중-출력(MIMO) 안테나 시스템.
  18. 실질적으로 첨부된 도면 중 도 3 내지 15를 참조하여 앞서 기술되거나 이러한 도 3 내지 15에 도시된 바와 같은 안테나 시스템.
  19. 컴퓨터에 연결하기 위한 동글로서,
    제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 안테나 시스템을 포함하는, 동글.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따른 안테나 시스템을 포함하는 모바일 폰 핸드셋.
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