KR20140004714A

KR20140004714A - 프린트 슬롯형 지향성 안테나, 및 복수의 프린트 슬롯형 지향성 안테나의 어레이를 포함하는 시스템

Info

Publication number: KR20140004714A
Application number: KR20137021290A
Authority: KR
Inventors: 도미니크 로 하인 통; 알리 루지; 필리프 미나드; 장-프랑수아 핀토스
Original assignee: 톰슨 라이센싱
Priority date: 2011-01-13
Filing date: 2011-11-30
Publication date: 2014-01-13
Also published as: EP2664030B1; CN103597661A; JP2014507858A; US20130285865A1; WO2012095571A1; FR2970603A1; EP2664030A1

Abstract

본 발명은 프린트 지향성 슬롯형 안테나에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이런 유형의 수개의 안테나를 네트워킹함으로써 형성된 안테나 시스템에 관한 것이다. 프린트 지향성 경사 슬롯형 안테나는 길이 방향 축(oy)과 슬롯을 위한 피더 라인(5)을 갖는 프로파일에 따라 슬롯이 에칭되는 그라운드 면이 구비된 기판을 포함하며, 상기 기판은 상기 축에 평행한 축(ss')에 따라 접히며 서로에 대해 각도(A)를 형성하는 적어도 제1 부분(1)과 제2 부분(2)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

프린트 슬롯형 지향성 안테나, 및 복수의 프린트 슬롯형 지향성 안테나의 어레이를 포함하는 시스템{PRINTED SLOT-TYPE DIRECTIONAL ANTENNA, AND SYSTEM COMPRISING AN ARRAY OF A PLURALITY OF PRINTED SLOT-TYPE DIRECTIONAL ANTENNAS}

본 발명은 프린트 지향성 슬롯형 안테나, 특히 비발디 형 안테나에 관한 것이다. 본 발명은 또한 직교형 이중 편파(orthogonal dual polarization)도 지닐 수 있는 컴팩트한 다중 빔 안테나 시스템을 실현하도록 상기 프린트 슬롯형 안테나를 네트워킹하는 상이한 시스템에 관한 것이다.

통신 시스템, 특히 무선 통신 시스템의 증가하는 발달은 제조비를 가능한 한 낮게 유지하고 크기를 작게 하면서 점점 복잡하며 효과적인 장치를 구현할 것을 요구한다. 이런 제약에 부합시키기 위하여, 특히 간섭에 의해 지배되는 환경에서 비트 속도와 견고성(robustness)의 점에서 송신 품질을 개량하기 위해 다중 안테나 개념을 구현하는 MIMO(다중 입력 다중 출력) 기술이 점점 사용된다. 이들 MIMO형 다중 안테나 송신 장치는 지향성 안테나 해결책의 발달에 이르게 하였다. 지향성에는 많은 이점이 있다. 실제로, 지향성의 이점들은 간섭이 감소될 수 있게 하도, 무선 링크의 범위가 개량될 수 있게 하며, RF 전력이 감소될 수 있게, 즉, 방산에 관련된 복잡성과 비용이 감소될 수 있게 한다. 게다가, 지향성 안테나는 전자 방사에의 평균 노출이 감소될 수 있게 한다.

또한, 지향성 안테나의 사용은, 수신기 채널의 상류의 간섭을 제거함으로써, MIMO 시스템에서 비선형성의 관리, 잡음, 무선 주파수 채널의 동역학에 관련된 복잡성을 감소시킬 수 있게 한다. 지향성 안테나를 기초로 하는 해결책은 디지털 신호의 처리 특히 비 지향성 안테나(non-directive antenna)를 사용하는 MIMO 해결책의 경우 간섭 신호의 소거에 관련된 추가적인 처리를 단순화할 수 있게 한다. 그러나, 지향성 안테나는 전형적으로 부피가 크며 수개의 지향성 안테나를 네트워킹하는 것은 이 문제를 크게 증가시킨다.

프린트 지향성 안테나 중에서, 비발디 형 안테나(Vivaldi-type antenna)와 같은 경사 슬롯형 안테나는 공지되어 있다. 이 유형의 안테나는 지향성의 값의 점에서 큰 융통성이라는 이점을 갖는다. 실제로, 이 값은 프로파일의 길이와 개구의 폭에 의해 고정된다. 그리고, 이들 안테나는 또한 방사 패턴의 형태에 관해 큰 융통성을 가지며, E 및 H면의 구멍(aperture)은 프로파일의 형태와 폭 및 개구의 구멍을 이용함으로써 조절될 수 있다. 또한, 이들 안테나는 고유 직선 편파를 가지며, 편파의 방향은 안테나가 에칭되는 기판의 면에 의해 부여된다. 따라서, 지향성 다중 빔 안테나 시스템을 얻기 위해 다양한 특허 출원에서 N개의 비발디 형 안테나의 네트워킹을 사용하는 것이 이미 제안되었다.

톰슨 라이센싱 명의의 국제 특허 출원 제WO2008/065311호에서는, 수직으로 배치되며 서로로부터 360°의 각도로 떨어져 있는 기판 상에 실현된 수개의 비발디 안테나를 네트워킹함으로써 구성된 다중 섹터 안테나가 제안되어 있었다. 이들 안테나는 상기 기판을 지지하는 수평면 내에 있을 수 있는 여기 시스템과 연관된다. 이 구조는 높이를 희생하여 안테나 시스템의 최종 직경을 감소시킬 수 있으며 안테나 시스템의 형태 인자(form factor)에 대한 추가적인 정도의 융통성을 제공한다.

톰슨 라이센싱 명의로 출원된 프랑스 특허 출원 제0958692호에서도 직교형 이중 편파 안테나 시스템을 얻기 위해 전술한 출원에서 서술된 것과 같은 2개의 구조를 조합하는 것이 제안되어 있었다. 이 시스템을 빔 전환 매트릭스와 연관시켜서 예를 들어 MIMO 시스템의 차수(order)에 대응하는 소정 수의 빔의 선택을 가능하게 함으로써, 이 안테나 해결책은 직교형 이중 편파 지향성 안테나를 갖는 MIMO 시스템을 위한 기초로서 사용될 수 있다.

그러나, 이 공간적인 최적화에도 불구하고, 전술한 안테나 시스템의 크기는 상당히 현저하게 남는다. 따라서, 본 발명은 전술한 시스템의 크기와 부피를 대략 2배만큼 감소시키고자 한다.

따라서 본 발명의 목적은, 길이 방향 축과 슬롯을 위한 피더 라인을 갖는 프로파일에 따라 슬롯이 에칭되는 그라운드 면(ground plane)이 구비된 기판을 포함하는 프린트 지향성 경사 슬롯형 안테나에 있어서, 상기 기판이 상기 길이 방향 축에 평행한 축에 따라서 접혀 서로에 대해 각도(A)를 형성하는 적어도 제1 부분과 제2 부분을 포함하며, 상기 슬롯의 프로파일의 제1 부분은 제1 기판 부분에 에칭되고, 상기의 슬롯의 프로파일의 제2 부분은 상기 기판의 제2 부분에 에칭되는 것을 특징으로 하는 프린트 지향성 경사 슬롯형 안테나를 제공하는 것이다.

바람직하게는, 상기 각도(A)는 90°의 각도이다. 즉, 상기 2개의 기판 부분은 서로 직교한다.

본 발명의 다른 특성에 따르면, 상기 그라운드 면이 상기 제1 및 제2 기판 부분의 하부면 또는 외부면 상에 실현된다.

본 발명은 또한, 제1 기판과 N개의 제2 기판을 포함하되, 상기 N개의 제2 기판은 상기 제1 기판에 대해 각도(A)를 형성하며, 상기 제1 기판과 상기 N개의 제2 기판은 N개의 섹터를 제한하는 프린트 지향성 경사 슬롯형 안테나 시스템에 있어서, 적어도 하나의 섹터에서 전술한 바와 같은 지향성 안테나가 실현되고, 상기 제1 부분은 제1 기판에 의해 형성되며, 상기 제2 부분은 제2 기판의 하나에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 프린트 지향성 경사 슬롯형 안테나 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 또한, 제1 기판, 제3 기판 및 N개의 제2 기판을 포함하되, 상기 N개의 제2 기판은 상기 제1 기판에 대해 각도(A)와 상기 제3 기판에 대해 각도(B)를 형성하며, 상기 제1 기판, 상기 제3 기판 및 상기 N개의 제2 기판은 N개의 섹터를 제한하는 프린트 지향성 경사 슬롯형 안테나 시스템에 있어서, 짝수 또는 홀수 순위(rank)의 섹터(sector)들 중 적어도 하나의 섹터에서 전술한 바와 같은 지향성 안테나가 실현되고, 상기 제1 부분은 제1 기판에 의해 형성되고, 상기 제2 부분은 제2 기판의 하나에 의해 형성되며, 홀수 또는 짝수 순위의 섹터들 중 적어도 하나의 섹터에서 전술한 바와 같은 지향성 안테나가 실현되고, 상기 제1 부분은 제3 기판에 의해 형성되며, 상기 제2 부분은 다른 제2 기판의 하나에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 프린트 지향성 경사 슬롯형 안테나 시스템에 관한 것이다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 제1 기판과 상기 제3 기판이 상기 N개의 제2 기판과 직교하도록 상기 각도(A)와 각도(B)는 90°와 동등한 각도이다.

다른 실시예에 따르면, 본 발명은 제1 기판, 제3 기판 및 N개의 제2 기판을 포함하되, 상기 제1 기판과 제3 기판은 다각형 형상이며, 상기 N은 상기 다각형의 측면의 개수와 대응하고, 상기 N개의 제2 기판은 상기 제1 기판을 제3 기판에 연결하는 프린트 지향성 경사 슬롯형 안테나 시스템에 있어서, 상기 제1 기판 또는 제3 기판과 상기 제2 기판 중의 하나 사이의 연결부의 적어도 하나에 전술한 바와 같은 지향성 안테나가 실현되는 것을 특징으로 하는 프린트 지향성 경사 슬롯형 안테나 시스템에 관한 것이다.

본 발명의 다른 특징들과 이점들은 다양한 실시예의 하기의 상세한 설명을 읽으면 분명해질 것이며, 이 설명은 첨부 도면을 참고로 하여 행해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 프린트 안테나의 도식적 사시도;
도 2는 본 발명의 원리에 따라 안테나를 위한 수직 프로파일에 대하여 수평 프로파일의 위치에 따른 전계의 편파를 도시한 횡단면도;
도 3은 본 발명의 원리에 따라 네트워킹된 도 1의 안테나와 같은 2개의 안테나를 갖는 시스템을 도시한 사시도;
도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명에 따라 네트워킹된 도 1에 도시한 안테나와 같은 4개의 안테나를 갖는 시스템의 사시도 및 평면도;
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따라 네트워킹된 도 1에 도시한 안테나와 같은 8개의 안테나를 갖는 시스템의 2개의 사시도로서, 도 5a는 하측 수평면에 접혀진 안테나, 도 5b는 상측 수평면에 접혀진 안테나의 사시도;
도 6은 본 발명에 따른 6개의 안테나를 갖는 시스템의 사시도;
도 7은 도 6의 안테나 시스템의 평면도;
도 8은 도 6 및 도 7에 도시한 시스템의 주파수의 함수로서 적응(adaptation)과 격리를 부여하는 커브를 도시한 도면;
도 9 및 도 10은 각각 도 6 및 도 7의 실시예에 대해 주파수의 함수로서 제1 기판 상 또는 제3 기판 상에 실현된 안테나의 이득과 지향성을 도시한 도면;
도 11은 도 6 및 도 7의 실시예에 대한 상부면과 하부면에 대한 방사 패턴을 도시한 도면;
도 12는 4개의 섹터에 따라 배치된 8개의 안테나를 갖는 시스템의 다른 실시예를 도시한 도면;
도 13은 도 1의 안테나의 실용적인 실시예를 도식적으로 도시한 도면.
설명을 단순화시키기 위하여, 동일한 요소들은 동일한 실시예에 관련한 도면과 같은 동일한 부호를 갖는다.

도 1을 참고하여, 본 발명에 따른 프린트 지향성 경사 슬롯형 안테나의 특정 실시예가 먼저 설명된다. 이 실시예에서 설명된 슬롯 안테나는 비발디 형 안테나다. 그러나, 본 발명이 경사 슬롯 안테나의 다른 유형에도 적용될 수 있음은 당 분야의 기술자에게 명백하다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 안테나는 도시한 실시예에서 서로 직교로 배치된 제1 기판 부분(1) 및 제2 기판 부분(2)으로 구성된 기판을 형성하는 요소를 포함한다. 더욱 일반적으로, 상기 2개의 기판 부분(1), (2)은 축(OY)에 따라서 접혀질 수 있으며, 그 사이에 90°가 아닌 각도(A)를 형성할 수 있다. 일반적으로, 상기 2개의 기판 부분은 독립적인 기판들에 의해 형성되며, 이 설명에서 기판 부분과 기판은 동일한 의미를 갖는다.

도 1에 도시한 바와 같이, 기판(1)의 제1 부분의 상부면 상에 슬롯 안테나로 하여금 특히 노르(Knorr) 원리에 따른 전자 커플링에 의해 피드될 수 있게 하는 적응 라인(4a)의 제1 부분에 의해 연장된 마이크로스트립 여기 라인(3)이 프린트된다. 기판의 제1 부분(1)의 하부면 상에는 슬롯 안테나의 프로파일의 부분(6)이 에칭된 그라운드 면(5)이 실현되어 있다. 게다가, 제2 기판 부분(2)의 후면 상에서는, 단락 회로(10)에서 끝나는 슬롯(9)에 의해 연장된 안테나의 프로파일의 제2 부분(8)이 그라운드 면(7)에서 에칭된다. 이 제2 기판 부분(2)의 전면(front face) 상에는, 그의 단락 회로 단부로부터 길이 λf/4에서 슬롯(9)을 자르며 예를 들어 길이 λm/4 (λf 및 λm은 각각 슬롯 및 마이크로스트립 라인의 동작 주파수에서 가이드된 파장임)에서 개로(circuit open)에서 끝나는 적응 라인의 제2 부분(4b)이 프린트된다. 이 실시예에서는, 전술한 바와 같이, 비발디 형 슬롯 안테나가 노르 원리에 따른 전자 커플링에 의해 피드된다. 디바이스의 정확한 동작을 확실하게 하기 위하여, 제1 기판 부분(1)의 후면(5)과 제2 기판 부분(2)의 후면(7)은 전기적으로 연결된다. 게다가, 도 1에 도시한 바와 같이, 제1 기판 부분(1) 및 제2 기판 부분(2) 사이의 폴딩 라인(folding line)(OY)은 비발디 안테나의 슬롯(9)의 축(ss')을 따르지 않지만 그 축과 평행하며 가깝게 실현된다.

평면 슬롯형 안테나, 특히 비발디 안테나는 자연적으로 직선 편파를 가지며, 편파의 방향은 안테나 면에 의해 주어진다는 것은 당해 분야의 기술자에게는 알려져 있다. 따라서, 안테나가 2개의 면을 따라서 도 1에 도시한 바와 같이 대개 직교하여 접히는 이 새로운 개념에 따르면, 안테나의 개구의 2개 단부를 연결하며 길이 방향 대칭축인 Y 축과 공통 축을 갖는 평면을 따라 약 45°에서 경사 편파가 이루어진다. 따라서, 도 2에 도시한 바와 같이, 안테나의 수평 프로파일이 제2 기판 부분(2)의 한쪽(7)에 또는 다른 쪽(7')에 실현되는가에 따라서, 2개의 직각면을 따라 대략 ±45°에서 경사 직선 편파가 얻어진다. 이것은 도 2에 수직면의 좌측에의 프로파일에 대한 편파

와 수직면의 우측에의 프로파일에 대한 편파

로 도시된다.

아제 도 1에 도시한 것과 같은 지향성 프린트 비발디 형 안테나의 사용을 기초로 하는 다중 섹터 안테나 시스템의 수개의 실시예를 도 3, 도 4 및 도 5를 참고하여 설명한다.

따라서, 도 3에 2개의 접힌 비발디 형 안테나에 의해 구성된 시스템이 도시된다. 특히 이 시스템은 제1 수평 기판(10)과, 공통 축(OZ)에 따라서 서로 연결되며 그 사이에 45°의 각도(C)를 만드는 2개의 제2 수직 기판(11a, 11b)을 포함한다. 기판(11a, 11b)의 외부면 상에는, 도 1에 도시한 바와 같이 비발디 형 안테나의 제1 부분이 에칭되는 그라운드 면(12a, 12b)이 실현된다. 비발디 형 안테나의 제2 부분은 섹터(10a)에서 제1 수평 기판(10)의 상부면에 실현된 그라운드 면에서 에칭된다. 게다가, 피더 라인(14a, 14b)은 2개의 제2 수직 기판(11a, 11b)의 내면에 실현되며, 제1 수평 기판(10)의 상부면 상에 연장된다. 도 2를 참고하여 설명한 바와 같이, 이 경우, 각 안테나는 상이한 방향의 편파로부터 이익을 취한다. 안테나 중 하나는 수직 기판(11a)에 대해 우측에의 수평 프로파일을 그리고 다른 하나는 수직 기판(11b)에 대해 좌측에의 수평 프로파일을 갖는다. 따라서, 결과적으로 안테나의 보다 양호한 비상관화(decorrelation)를 가능하게 하는 직선 편파가 얻어진다.

이제, 도 4를 참고하여, 도 1에 도시한 것과 같은 4개의 비발디 형 안테나를 갖는 시스템의 다른 실시예가 설명된다. 이 경우 시스템은 공통축(OZ)을 따라서 서로 연결된 4개의 제2 기판(21a, 21b, 21c, 21d)이 직교하여 고정된 제1 수평 기판(20)을 포함한다. 이들 4개의 제2 기판은 제1 기판상에 4개의 섹터(20a, 20b, 20c, 20d)를 한정한다. 도 4에 도시한 바와 같이, 도 1의 실시예에서와 같이 접힌 안테나들은 도 3에 도시한 방식으로 각 제2 기판(21a, 21b, 21c, 21d)과 수평 기판(20)에 실현된다. 특히, 안테나들은 도 4b에 도시한 바와 같이 안테나의 부분이 제1 기판의 섹터(20a, 20c)에 에칭되도록 쌍으로 연관된다. 제2 안테나 부분은 이 섹터들의 외부인 제2 기판의 표면 상에, 즉 제2 기판(21a, 21b, 21c, 21d) 상에 실현된 금속화 부분(22a, 22b, 22c, 22d)에 에칭된다. 피더 라인(23a, 23b) 및 섹터(20c)에 대한 도시하지 않은 라인들은 당해 제2 기판의 섹터의 내부 면에 실현된다.

이제, 도 5a 및 5b를 참고하여, 안테나 사이의 보다 양호한 격리를 얻을 수 있게 하는 본 발명에 따른 안테나 시스템의 다른 실시예가 설명된다. 이 경우, 도시한 바와 같이, 제3 기판이 제1 기판과 평행하게 사용된다. 특히, 도 5a 및 5b에서, 8개의 안테나를 갖는 안테나 시스템은 축(OZ)에 따라 서로 연결된 8개의 제2 기판(31a, 31b, 31c, 31d, 31e, 31f, 31g, 31h)이 직교하여 장착되는 제1 수평 기판(30)과 해당 제1 수평 기판(30)에 평행한 제3 수평 기판(32)을 포함한다. 이 세트는 8개의 기준 섹터(a, b, c, d, e, f, g, h)를 결정한다. 기판(30, 32)이 평행하지 않게 실현될 수 있고, N개의 제2 기판이 제1 기판(30)에 대해 각도(A)를 그리고 제3 기판(32)에 대해 각도(B)를 이룰 수 있음은 당 분야의 기술자에게 명백하다. 도 5a 및 도 5b에서 명백하게 도시된 바와 같이, 이 실시예에서는, 도 1에 도시한 바와 같은 프린트 지향성 비발디 형 안테나가 사용된다. 상기 안테나는 각각 제1 기판과 예를 들어 짝수 순위의 섹터들에 대한 제2 기판 중 하나 사이 및 제3 기판과 홀수 순위의 섹터들에 대한 제2 기판 중 하나 사이에, 또는 그 역으로 실현된다. 따라서, 도 5b의 제2 기판(31a, 31b)에 의해 한정된 섹터(a)가 특히 조사되면, 프린트 지향성 안테나는 제3 기판(32)의 그라운드 면(33)과 제2 기판(31a)의 그라운드 면(34)에 실현되고 피더 라인(35)에 의해 피드되지만, 도 5a에 도시한 바와 같이, 제2 기판(31a, 31h)에 의해 한정된 섹터(h)에 대해서는, 프린트 지향성 안테나가 기판(30)의 그라운드 면(37)과 제2 기판(31h)의 그라운드 면(36)에 에칭되고 라인(38)에 의해 피드된다. 따라서, 본 발명은 특히 전술한 특허들에서 설명된 종래 기술의 시스템보다 높이면에서 크게 컴팩트해진 다중 빔 안테나를 얻을 수 있게 한다. 게다가, 안테나의 편파의 직교성을 보존하도록 안테나 프로파일의 배치가 실현되며, 안테나의 여기는 도면들에 도시된 바와 같이 수직 기판의 동일 측으로부터 수행된다.

이제, 본 발명에 따라 6개의 안테나를 갖는 시스템의 다른 실시예의 설명이 도 6 내지 도 11을 참고하여 서술된다. 이 시스템은 ANSYS/HFSS 유한요소법(finite element method)에 의한 3D 전자 해결책을 사용하여 시뮬레이팅되도록 실현되었다.

도 6에 도시한 바와 같이, 6개의 안테나를 갖는 시스템은 제1 기판(40), 6개의 제2 기판(41a, 41b, 41c, 41d, 41e, 41f) 및 제3 기판(42)을 포함하며, 상기 기판(40, 42)은 서로 평행하고, 6개의 제2 기판들은 축(OZ)에 따라 서로 연결되며 제1 및 제3 기판 둘 모두에 직교한다.

도 6 및 도 7에 명백히 도시한 바와 같이, 6개의 안테나들은 수평면(40, 42)과 축(OZ) 둘레의 수직면에 교대로 분배되고, 제2 기판에 의해 형성된 2개의 수직면들 사이의 각도 스텝은 60°이다. 특히, 본 발명에 따른 비발디 안테나는 따라서 제1 기판(40)을 사용하여 각 홀수 섹터에서 그리고 제2 기판(42)을 사용하여 각 짝수 섹터에 대하여 실현된다. 따라서, 본 발명자들은 제1 기판(40)의 그라운드 면(43.1)과 제2 기판(41a)의 그라운드 면(44.1)에서 에칭되고 피더 라인(45.1)에 의해 피드되는 제1 안테나를 갖는다. 그리고, 제2 안테나는, 제3 기판(42)의 그라운드 면(43.2)과 제2 기판(41b) 상의 그라운드 면(44.2)을 에칭하고, 그 후 번갈아 제1 기판(40)의 그라운드 면(43.3)과 제3 기판(42)의 제2 기판(41c, 43.4) 상의 그라운드 면(44.3)과 제1 기판(40)의 제2 기판(41d, 43.5) 상의 그라운드 면(44.4)과 제3 기판(42)의 제2 기판(41e, 43.6) 상의 그라운드 면(44.5)과 제2 기판(41f) 상의 그라운드 면(44.6)을 에칭함으로써 실현된다. 이 경우, 안테나의 세트는 도 7의 피더 라인(45.1, 45.2, 45.3, 45.4, 45.5, 45.6)에 의해 도시한 바와 같이 개별적으로 피드된다.

도 6 및 도 7을 참고하여 설명된 시스템은 상이한 기판(40, 41a 내지 41f, 42a)에 대하여 두께 1 밀리미터의 FR4로 알려진 재료를 사용함으로써 시뮬레이팅되었다. 기판(40, 42)은 직경 88 밀리미터의 원형의 기판이며, 6개의 제2 기판(41a 내지 41f)은 22 밀리미터의 높이와 33 밀리미터의 폭을 갖는 장방형 형태를 갖는다.

전자 시뮬레이션의 결과가 도 8 내지 도 11에 도시된다. 도 8은 적응과 격리 커브를 도시한다. 따라서 802.11a WiFi 밴드, 즉, 5.15 내지 5.85㎓ 사이에 포함되는 밴드에서 15㏈보다 많은 적응이 관찰되었다. 20㏈보다 많은 격리도 2개의 접촉하는 안테나 사이에서 관찰되었다. 도 9 및 도 10은 각각 도 9에서 제1 기판(40)상에 도 10에서 제3 기판(42) 상에 실현된 안테나의 이득 및 지향성을 도시한다. 따라서, 곡선들은 어떤 안테나이든지 5㏈i보다 큰 지향성과 4㏈i보다 큰 이득을 도시한다. 도 11은 각각 제1 기판으로 실현된 안테나와 제3 기판으로 실현된 안테나의 방사 패턴을 도시하며, 따라서 전계 최대는 제1 기판(40)으로부터 또는 제3 기판(42)으로부터 형성된 안테나의 2개 면에 대해 45°로 배향된 2개의 경사면 상에 관찰된다.

이제 도 12를 참고하여 본 발명에 따른 안테나 시스템의 다른 실시예의 설명이 서술된다.

이 경우, 제1 기판(50)과 해당 제1 기판에 평행한 제3 기판(52)은 둘 모두 장방형으로 구성되고, 제2 기판(51a, 51b, 51c, 51d)은 직육면체의 면들을 형성한다. 도 12에 도시한 바와 같이, 8개의 안테나를 실현하기 위하여, 상기 직육면체의 에지부들이 이 특정 실시예에서 사용된다. 특히, 제1 안테나는 제2 기판들 중의 하나의 면(51a)에 제공된 그라운드 면(53)과 제1 기판(50) 상에 제공된 그라운드 면(54)을 에칭함으로써 실현되지만, 제2 안테나는 제2 기판(51a)의 상부에 제공된 그라운드 면(53.2)과 제3 기판(52) 상에 제공된 그라운드 면(54.2)을 에칭함으로써 실현된다. 도 12에 도시한 바와 같이, 이 유형의 2개의 안테나의 세트는 각 제2 기판(51b, 51c, 51d) 상에 실현되고, 따라서 4개의 섹터와 8개의 프린트 지향성 비발디 형 안테나를 갖는 안테나 시스템을 제공하며, 주어진 섹터의 안테나의 각 쌍은 직교 편파를 갖는다.

도 13을 참고하여, 도 1에 도시한 것과 같은 프린트 지향성 경사 슬롯형 안테나의 실용적인 실시예에 대해 이제 간결하게 설명된다. 이 경우, 제1 기판 부분 또는 제1 기판(60)은 접힘을 형성하는 축(xx')을 따라서 소정 개수의 금속화된 구멍(hole)(62)을 포함한다. 이 기판 부분(60)은, 공지된 방식으로, 비발디 형 안테나 부분의 프로파일(63)이 실현되어 있는 금속화 부분(62)을 구비한다. 부분(60)의 상부면 상에도 도 1을 참고하여 서술된 것과 같은 피더 라인(64)이 금속화 되어있다. 도 13에 도시한 바와 같이, 제2 기판 부분 또는 제2 기판(65)은 소정 개수의 금속화된 핀(66)을 구비하며, 핀(66)의 개수와 형태는 구멍(61)의 개수와 형태에 대응한다. 그리고, 이 제2 부분(65) 상에는, 금속화 부분(67)에서 에칭된 비발디 형 안테나의 프로파일의 다른 부분이 실현된다. 부분(65)의 다른 면은 도 1을 참고하여 설명된 바와 같은 피더 라인(64)의 연장부를 받는다. 이 경우, 접힌 안테나 구조는 핀(66)을 구비한 부분(65)을 부분(60)의 금속화된 구멍(62)에 삽입함으로써 쉽게 얻을 수 있다.

Claims

길이 방향 축(oy)과 슬롯을 위한 피더 라인(3)을 갖는 프로파일에 따라 상기 슬롯이 에칭되는 그라운드 면이 구비된 기판을 포함하는 프린트 지향성 경사 슬롯형 안테나에 있어서, 상기 기판은 상기 길이 방향 축에 평행한 축(ss')에 따라 접혀 서로에 대해 각도(A)를 형성하는 적어도 제1 부분(1)과 제2 부분(2)을 포함하고, 상기 슬롯의 프로파일의 제1 부분(6)은 상기 제1 기판 부분에 에칭되며, 상기 슬롯의 프로파일의 제2 부분(8)은 상기 기판의 제2 부분(2)에 에칭되는 것을 특징으로 하는 프린트 지향성 경사 슬롯형 안테나.
제1항에 있어서, 상기 각도(A)는 90°의 각도인 것을 특징으로 하는 안테나.
제1항에 있어서, 상기 피더 라인은 상기 슬롯을 수용하는 면과 대향하는 측의 기판의 면 상에 구현된 마이크로스트립 기술 라인(microstrip technology line)인 것을 특징으로 하는 안테나.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 그라운드 면(5, 7)이 상기 제1 및 제2 기판 부분의 하부면 또는 외부면 상에 구현되는 것을 특징으로 하는 안테나.
제1 기판(10, 20)과 N개의 제2 기판(11a, 11b; 21a, 21b; 21c, 21d)을 포함하되, 상기 N개의 제2 기판은 상기 제1 기판에 대해 각도(A)를 형성하며, 상기 제1 기판과 상기 N개의 제2 기판은 N개의 섹터를 제한하는 프린트 지향성 경사 슬롯형 안테나 시스템에 있어서, 적어도 하나의 섹터에서 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 지향성 안테나가 구현되며, 상기 제1 부분은 상기 제1 기판에 의해 형성되고, 상기 제2 부분은 상기 제2 기판 중의 하나에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 프린트 지향성 경사 슬롯형 안테나 시스템.
제5항에 있어서, 짝수 또는 홀수의 동일한 순위(rank)의 각 섹터에 지향성 안테나가 구현되는 것을 특징으로 하는 시스템.
제1 기판(30; 40), 제3 기판(32; 42) 및 N개의 제2 기판(31a 내지 31h; 41a 내지 41f)을 포함하되, 상기 N개의 제2 기판은 상기 제1 기판에 대해 각도(A)와 상기 제3 기판에 대해 각도(B)를 형성하며, 상기 제1 기판, 상기 제3 기판 및 상기 N개의 제2 기판은 N개의 섹터를 제한하는 프린트 지향성 경사 슬롯형 안테나 시스템에 있어서, 짝수 또는 홀수 순위의 섹터들 중 적어도 하나의 섹터에서 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 지향성 안테나가 구현되며, 상기 제1 부분은 상기 제1 기판에 의해 형성되고, 상기 제2 부분은 상기 제2 기판 중의 하나에 의해 형성되며, 홀수 또는 짝수 순위의 섹터들 중 적어도 하나의 섹터에서 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 지향성 안테나가 구현되고, 상기 제1 부분은 상기 제3 기판에 의해 형성되며, 상기 제2 부분은 다른 제2 기판 중의 하나에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 프린트 지향성 경사 슬롯형 안테나 시스템.
제7항에 있어서, 상기 각도(A)와 각도(B)는 90°와 동등한 각도인 것을 특징으로 하는 시스템.
제1 기판(50), 제3 기판(52) 및 N개의 제2 기판(51a, 51b, 51c, 51d)을 포함하되, 상기 제1 기판과 제3 기판은 다각형 형상이며, 상기 N은 상기 다각형의 측면의 개수와 대응하고, 상기 N개의 제2 기판은 상기 제1 기판을 제3 기판에 연결하는 프린트 지향성 경사 슬롯형 안테나 시스템에 있어서, 상기 제1 기판 또는 제3 기판과 상기 제2 기판 중의 하나 사이의 연결부의 적어도 하나에 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 지향성 안테나가 구현되는 것을 특징으로 하는 프린트 지향성 경사 슬롯형 안테나 시스템.