KR20140004858A - Integration structure of slot antenna - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an integration structure of a slot antenna minimizing interference between antennas by arranging slots of each antenna in different directions. According to one embodiment of the present invention, at least two slot antennas are placed in a predetermined space and slot parts in the slot antennas are placed in different directions respectively, so that a distance between the slot antennas is maximized. [Reference numerals] (AA,BB) 0.5 wavelength

Description

슬롯 안테나 집적 구조{INTEGRATION STRUCTURE OF SLOT ANTENNA}[0001] INTEGRATION STRUCTURE OF SLOT ANTENNA [0002]

본 발명은 슬롯 안테나의 집적 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소정 공간 내에 다수의 슬롯 안테나를 집적하여 미모(MIMO) 이득과 다른 패턴, 편파 이득을 보일 수 있는 슬롯 안테나의 집적 구조에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an integrated structure of a slot antenna, and more particularly, to an integration structure of a slot antenna capable of displaying a pattern and a polarization gain different from those of a MIMO gain by integrating a plurality of slot antennas in a predetermined space.

일반적으로, 하나의 단위 안테나, 즉 지향성 하프 슬롯 안테나를 이용하여 통신을 수행한다. 하지만, 거대한 미모(massive MIMO)와 같이 작은 공간에 다수의 안테나를 이용하여 통신하기 위해서는 주변 환경 및 집적 구조에 따른 단위 안테나의 방사 특성 및 간섭량에 대한 연구가 필수적이다. 여기에서, 간섭량은 안테나간 간섭 정도를 의미한다.In general, communication is performed using one unit antenna, i.e., a directional half-slot antenna. However, in order to communicate using a plurality of antennas in a small space such as a massive MIMO, it is necessary to study radiation characteristics and interference amounts of the unit antennas according to the surrounding environment and the integrated structure. Here, the interference amount means the degree of interference between antennas.

한편, 안테나 집적 구조에 따른 종래의 지향성 하프 슬롯 안테나의 방사 및 간섭 특성을 설명하기 위해서는 지향성 하프 슬롯 안테나의 각 부분에 대한 특성을 알아야 한다.Meanwhile, in order to explain the radiation and interference characteristics of the conventional directional half-slot antenna according to the antenna integration structure, characteristics of each part of the directional half-slot antenna should be known.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 지향성 하프 슬롯 안테나에 대해 설명한다.Hereinafter, a conventional directional half-slot antenna will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래 지향성 하프 슬롯 안테나의 각 부분을 도시한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view showing each part of a conventional directional half-slot antenna. Fig.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 지향성 하프 슬롯 안테나는 슬롯 부분(10), 안테나의 옆 부분(12) 및 뒷 부분(14)로 나눠질 수 있으며, 슬롯 부분(10)과 수평한 방향과 지향체가 있는 방향으로 주로 방사를 하는 특징을 가진다. 1, a conventional directional half-slot antenna can be divided into a slot portion 10, a side portion 12 and a back portion 14 of the antenna, and a direction perpendicular to the slot portion 10 It has a characteristic that it mainly radiates in the direction of the directivity.

이러한 특징을 갖는 도 1의 지향성 하프 슬롯 안테나 2개를 집적한다면, 각 안테나의 슬롯 부분(10)이 평행하게 배치되기 때문에 간섭량이 높아지는 것을 알 수 있다. 이는 두 안테나의 편파적 특성이 일치하고, 두 안테나가 H 필드가 강한 자기장 안테나이기 때문에 전류가 서로의 안테나로 잘 이동한다는 특징에 기인한다.If two directional half-slot antennas of FIG. 1 having such characteristics are integrated, it can be seen that the interference amount increases because the slot portions 10 of each antenna are arranged in parallel. This is due to the fact that the polarization characteristics of the two antennas coincide and the two antennas are magnetic field antennas with a strong H field, so that the currents can easily move to each other.

또한, 안테나의 옆 부분(12)에 안테나를 집적할 때보다 뒷 부분에 집적할 경우 간섭량이 더 심한 것을 알 수 있다. In addition, it can be seen that the amount of interference is larger when the antenna is integrated in the rear portion than in the side portion 12 of the antenna.

이러한 이유로, 다양한 방향으로 방사할 수 있도록 하기 위한 안테나 집적 구조에 대한 연구가 필수적이다.
For this reason, it is necessary to study the antenna integration structure for radiating in various directions.

경기대학교 산학협력단(공개특허 2012-15867호) "슬롯 안테나"에는 송수신 방향을 선택할 수 있는 기술이 기재되어 있다.[0003] In the "slot antenna ", a technique capable of selecting a transmission / reception direction is described.

상기와 같은 연구 결과 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 각 안테나의 슬롯 방향이 서로 다른 방향으로 배치되도록 함으로써, 안테나간 간섭을 최소화시킬 수 있는 슬롯 안테나 집적 구조를 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a slot antenna integrated structure capable of minimizing interference between antennas by arranging the slot directions of the antennas in different directions.

또한, 본 발명의 목적은 어느 하나의 안테나에 옆 부분에 다른 안테나를 배치하고, 안테나간 거리가 최대한 멀리 배치함으로써, 안테나간 간섭을 최소화시킬 수 있는 슬롯 안테나 집적 구조를 제공하는데 있다. It is also an object of the present invention to provide a slot antenna integrated structure in which different antennas are disposed on a side portion of one antenna and the inter-antenna interference is minimized by arranging distances between the antennas as far as possible.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 관점에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 슬롯 안테나 집적 구조는 소정 공간 내에 적어도 둘 이상의 슬롯 안테나가 배치되며, 상기 슬롯 안테나 각각의 슬롯 부분이 서로 다른 방향을 향하도록 배치되며, 상기 슬롯 안테나간의 거리가 최대가 되도록 상기 소정 공간 내에 배치되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a slot antenna integrated structure in which at least two slot antennas are disposed in a predetermined space, slot portions of the slot antennas are oriented in different directions, And the distance between the slot antennas is maximized.

본 발명의 실시 예에 따른 슬롯 안테나 집적 구조에서 상기 소정 공간은, 사각형의 공간이 적어도 하나 이상 결합된 것을 특징으로 한다.In the slot antenna integrated structure according to an exemplary embodiment of the present invention, the predetermined space may include at least one square space.

본 발명의 실시 예에 따른 슬롯 안테나 집적 구조는 상기 소정 공간이 하나의 상기 사각형인 경우 상기 정사각형 내 각 모서리 부분에 상기 슬롯 안테나가 배치되며, 상기 슬롯 안테나의 각 슬롯 부분이 서로 다른 방향을 지향하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.In the slot antenna integrated structure according to an embodiment of the present invention, when the predetermined space is one of the rectangles, the slot antennas are disposed at each corner portion of the square, and the slot antennas of the slot antennas face different directions. It is characterized in that the arrangement.

본 발명의 실시 예에 따른 슬롯 안테나 집적 구조는 상기 소정 공간이 적어도 둘 이상의 사각형이 결합된 경우 상기 슬롯 안테나 각각은 슬롯 부분이 서로 다른 방향을 지향하도록 기 설정된 간격으로 상기 결합된 사각형 공간 내에 배치되는 것을 특징으로 한다.In the slot antenna integrated structure according to an embodiment of the present invention, when the predetermined space is combined with at least two quadrangles, each of the slot antennas is disposed in the combined rectangular space at predetermined intervals such that slot portions face different directions. It is characterized by.

본 발명의 실시 예에 따른 슬롯 안테나 집적 구조에서 상기 슬롯 안테나 각각은, 기 설정된 간격으로 상기 결합된 사각형 공간의 상기 위 변 및 아래 변에 배치되며 슬롯 부분이 서로 다른 지향성 방향을 갖도록 배치되는 것을 특징으로 한다.In the slot antenna integrated structure according to an embodiment of the present invention, each of the slot antennas is disposed on the upper side and the lower side of the combined rectangular space at predetermined intervals, and the slot portions are arranged to have different directional directions. It is done.

본 발명의 실시 예에 따른 슬롯 안테나 집적 구조는 상기 소정 공간이 하나의 사각형인 경우 상기 슬롯 안테나는 상기 슬롯 부분이 서로 다른 방향을 지향하도록 상기 사각형의 각 변의 중심 부분에 배치되는 것을 특징으로 한다.The slot antenna integrated structure according to an embodiment of the present invention is characterized in that when the predetermined space is one square, the slot antenna is disposed at a central portion of each side of the square so that the slot portions are oriented in different directions.

본 발명의 실시 예에 따른 슬롯 안테나 집적 구조는 상기 소정 공간이 사각형으로 이루어진 다면체인 경우 상기 다면체의 제 1 면과 상기 제 1 면과 마주보는 제 4 면의 각 모서리 부분에 서로 다른 방향의 지향성을 갖도록 상기 슬롯 안테나를 배치하고, 상기 제 1 면과 제 4 면 사이에 위치하며, 상기 제 1 면과 제 4 면의 두 변에 인접한 제 2, 3 면 각각의 변 중심 부분에 서로 다른 지향성을 갖도록 상기 슬롯 안테나가 배치되는 것을 특징으로 한다.The slot antenna integrated structure according to an embodiment of the present invention is characterized in that when the predetermined space is a polyhedron having a quadrangle, directivity in different directions is applied to the first surface of the polyhedron and the fourth surface facing the first surface The slot antenna being disposed between the first surface and the fourth surface and having a different directivity to the side surface center portions of the second and third surfaces adjacent to the two sides of the first surface and the fourth surface, And the slot antenna is disposed.

본 발명의 실시 예에 따른 슬롯 안테나 집적 구조에서 상기 슬롯 안테나는, 상기 슬롯 부분 앞단에 도체가 설치된 지향성 슬롯 안테나를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the slot antenna integrated structure according to an embodiment of the present invention, the slot antenna includes a directional slot antenna having a conductor disposed at a front end of the slot part.

본 발명의 실시 예에 따른 슬롯 안테나 집적 구조에서 상기 슬롯 안테나는, 0.16 파장2의 크기를 갖고, 2GHz에서 방사하며, 중심 주파수 대비 30MHz 대역폭을 갖는 것을 특징으로 한다.In the slot antenna integrated structure according to the embodiment of the present invention, the slot antenna has a size of 0.16 wavelength 2 , radiates at 2 GHz, and has a bandwidth of 30 MHz compared to the center frequency.

본 발명은 λ/2의 한정된 공간에서 각 안테나의 슬롯 방향이 서로 다른 방향으로 배치함과 동시에 안테나간 거리가 최대한 멀리 떨어지도록 배치함으로써 안테나간 간섭을 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.
The present invention has the effect of minimizing interference between antennas by arranging the slot directions of the antennas in different directions in a limited space of? / 2 and arranging the distances between the antennas as far as possible.

도 1은 종래의 지향성 하프 슬롯 안테나 구조를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 집적 구조에 적용되는 안테나의 구조를 도시한 도면,
도 3a는 본 발명의 적용되는 하프-랭스 슬롯 안테나의 특성을 설명하기 위한 도면,
도 3b는 본 발명에 적용되는 하프-랭스 슬롯 안테나의 방사 특성을 설명하기 위한 도면,
도 4는 하나의 집적 구조만을 이용할 경우 본 발명의 실시 예에 따른 집적 구조를 도시한 도면,
도 5a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 집적 구조에서 방사 특성을 설명하기 위한 도면,
도 5b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 집적 구조에서 하프-랭스 슬롯 안테나간 간섭량을 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 집적 구조에서 각 하프-랭스 슬롯 안테나의 3D 방사 패턴을 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 집적 구조를 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 집적 구조를 설명하기 위한 도면,
도 9a는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 집적 구조 내 8개의 하프-랭스 슬롯 안테나를 독립적인 안테나로 통신할 경우에 대한 S-파라미터를 도시한 도면,
도 9b는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 집적 구조 내 8개의 하프-랭스 슬롯 안테나간 간섭량을 도시한 도면,
도 10a는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 집적 구조에서 하나의 하프-랭스 슬롯 안테나를 이용하는 경우 방사 패턴을 도시한 도면,
도 10b는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 집적 구조에서 두 개의 하프-랭스 슬롯 안테나를 이용하는 경우 방사 패턴을 도시한 도면,
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 집적 구조를 도시한 도면이다.1 illustrates a conventional directional half-slot antenna structure,
2 is a view illustrating a structure of an antenna applied to an integrated structure according to an embodiment of the present invention,
3A is a view for explaining characteristics of a half-length slot antenna to which the present invention is applied,
FIG. 3B is a view for explaining radiation characteristics of a half-length slot antenna according to the present invention,
4 is a view showing an integrated structure according to an embodiment of the present invention when only one integrated structure is used;
FIG. 5A is a view for explaining radiation characteristics in an integrated structure according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 5B is a diagram for explaining the amount of interference between half-length slot antennas in an integrated structure according to an embodiment of the present invention;
FIG. 6 is a diagram illustrating a 3D radiation pattern of each half-length slot antenna in an integrated structure according to an embodiment of the present invention;
FIG. 7 illustrates an integrated structure according to another embodiment of the present invention; FIG.
8 is a view for explaining an integrated structure according to another embodiment of the present invention;
9A is a diagram illustrating S-parameters for communicating eight half-length slot antennas in an integrated structure according to another embodiment of the present invention with an independent antenna, FIG.
FIG. 9B is a diagram illustrating an interference amount between eight half-length slot antennas in an integrated structure according to another embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 10A illustrates a radiation pattern when one half-length slot antenna is used in an integrated structure according to another embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 10B illustrates a radiation pattern when two half-length slot antennas are used in an integrated structure according to another embodiment of the present invention; FIG.
11 is a view showing an integrated structure according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and may be changed according to the intentions or customs of the user, the operator, and the like.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. These embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art to which the present invention pertains. Only. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 안테나간 간섭을 최소화시킬 수 있는 집적 구조에 대해 설명한다.Hereinafter, an integrated structure capable of minimizing interference between antennas will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 집적 구조에 적용되는 안테나의 구조를 도시한 도면이다.2 is a view illustrating a structure of an antenna applied to an integrated structure according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 집적 구조에 적용되는 안테나는 크기가 작은 하프-랭스(half-length) 슬롯 안테나(200)로서, 도 1에 도시된 슬롯 안테나에 비해 크기가 매우 작으며, 지향성을 높이기 위해 슬롯 부분(202)에 지향체(202a)를 구비할 수 있다. 여기에서, 지향체(202a)의 예로는 도체를 들 수 있으나, 이에 한정하지 않는다. As shown in FIG. 2, the antenna to be applied to the integrated structure according to the embodiment of the present invention is a half-length slot antenna 200 having a smaller size than the slot antenna shown in FIG. 1, And a directing body 202a may be provided in the slot portion 202 for improving the directivity. Here, examples of the directors 202a include, but are not limited to, conductors.

하프-랭스 슬롯 안테나(200)의 가로 및 세로 크기는 0.16 파장이며, 2GHz에서 방사할 수 있다.The horizontal and vertical size of the half-length slot antenna 200 is 0.16 wavelength, and can radiate at 2 GHz.

또한, 하프-랭스 슬롯 안테나(200)의 이득은 0.96dB이며, 전체 효율이 대략 74~76% 정도이며, 대역폭은 중심 주파수 대비 약 1.5%(30MHz)일 수 있다.Also, the gain of the half-length slot antenna 200 is 0.96 dB, the overall efficiency is about 74 to 76%, and the bandwidth can be about 1.5% (30 MHz) of the center frequency.

이러한 구조를 갖는 하프-랭스 슬롯 안테나(200)의 특징에 대해 도 3a 및 도 3b를 참조하여 설명한다.The characteristics of the half-length slot antenna 200 having such a structure will be described with reference to FIGS. 3A and 3B. FIG.

도 3a는 본 발명의 적용되는 하프-랭스 슬롯 안테나의 특성을 설명하기 위한 도면이며, 도 3b는 본 발명에 적용되는 하프-랭스 슬롯 안테나의 방사 특성을 설명하기 위한 도면이다.3A is a view for explaining characteristics of a half-length slot antenna to which the present invention is applied, and FIG. 3B is a view for explaining radiation characteristics of a half-length slot antenna applied to the present invention.

먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 하프-랭스 슬롯 안테나(200)의 S-파라미터는 2GHz에서 -10dB 이하로 떨어지는 것을 통하여 방사하는 것을 알 수 있다. First, as shown in FIG. 3A, it can be seen that the S-parameter of the half-length slot antenna 200 emits through falling below -10 dB at 2 GHz.

방사 패턴은, 도 3b에 도시된 바와 같이, 슬롯 부분(202)의 지향체(202a)가 있는 방향으로 주로 방사하며, 이득이 0.96dB이며, 효율이 대략 75~77%인 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 3B, the radiation pattern mainly radiates in a direction in which the directing body 202a of the slot portion 202 is present, and has a gain of 0.96 dB and an efficiency of approximately 75 to 77%.

이러한 하프-랭스 슬롯 안테나(200)를 이용한 집적 구조에 대해 도 4 내지 도 5을 참조하여 설명한다.An integrated structure using such a half-length slot antenna 200 will be described with reference to Figs. 4 to 5. Fig.

설명에 앞서, 집적 구조에 설계하는데 있어 2가지의 통신 환경에 고려할 수 있다. 첫째로는 하나의 집적 구조만을 이용하여 통신하는 경우이며, 둘째로는 집적 구조를 일차원 배열로 확장하여 통신하는 경우이다.Prior to the description, two communication environments can be considered in designing the integrated structure. First, communication is performed using only one integrated structure. Second, communication is performed by extending the integrated structure into a one-dimensional array.

도 4는 하나의 집적 구조만을 이용할 경우 본 발명의 실시 예에 따른 집적 구조를 도시한 도면이다.FIG. 4 is a view showing an integrated structure according to an embodiment of the present invention when only one integrated structure is used.

한 변이 반 파장인 정사각형 내의 공간에 최적의 집적 구조, 즉 안테나간 간섭을 최소화하기 위한 집적 구조는, 도 4에 도시된 바와 같이, 하프-랭스 슬롯 안테나(200)의 각 슬롯 부분(202)가 서로 다른 방향을 향하도록 배치되고, 하프-랭스 슬롯 안테나(200)간 거리가 최대가 되도록 배치될 수 있다.An integrated structure, i.e., an integrated structure for minimizing interference between antennas, in a space within a square with half a wavelength of one side is such that each slot portion 202 of the half-length slot antenna 200 And may be disposed such that the distances between the half-length slot antennas 200 are maximized.

즉, 한 변이 반 파장인 정사각형 내 각 모서리 부분에 하프-랭스 슬롯 안테나(200)이 배치되고, 각 하프-랭스 슬롯 안테나(200)의 슬롯 부분(202)은 서로 다른 방향을 지향하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 첫 번째 하프-랭스 슬롯 안테나(200)가 슬롯 부분(202)이 아래 부분을 향하고, 정사각형의 A 모서리에 배치될 경우 두 번째 하프-랭스 슬롯 안테나(200)가 슬롯 부분(202)이 오른쪽 부분을 향하고, 정사각형의 B 모서리에 배치될 수 있다. 또한, 세 번째 하프-랭스 슬롯 안테나(200)의 슬롯 부분(202)이 위 부분을 향하고, C 모서리에 배치되며, 네 번째 하프-랭스 슬롯 안테나(200)의 슬롯 부분(202)이 왼쪽을 향하도록 배치함으로써, 각 하프-랭스 슬롯 안테나(200)간 거리가 최대가 될 수 있을 뿐만 아니라 슬롯 부분(202) 각각이 서로 다른 방향을 향할 수 있기 때문에 간섭을 최소화시킬 수 있는 집적 구조를 구현할 수 있다.That is, a half-length slot antenna 200 is disposed at each corner portion in a square having one half-wave length, and the slot portion 202 of each half-length slot antenna 200 can be arranged to be oriented in different directions have. For example, if the first half-reed slot antenna 200 is positioned at the A corner of the square with the slot portion 202 facing the bottom portion, the second half-reed slot antenna 200 is positioned in the slot portion 202, Can be positioned at the B corner of the square, facing the right side. In addition, the slot portion 202 of the third half-length slot antenna 200 faces the upper portion and is disposed at the corner C, and the slot portion 202 of the fourth half- An integrated structure capable of minimizing interference can be realized since the distance between each half-length slot antenna 200 can be maximized as well as each slot portion 202 can be directed in different directions .

이러한 집적 구조 내 하프-랭스 슬롯 안테나(200)가 갖는 평균 안테나 이득은 0.13dB이며, 57%의 효율을 갖는다. 또한, 하프-랭스 슬롯 안테나(200)의 대역폭은 중심 주파수 대비 약 1.5%(30MHz)이다.In this integrated structure, the average antenna gain of the half-length slot antenna 200 is 0.13 dB and has an efficiency of 57%. Also, the bandwidth of the half-length slot antenna 200 is about 1.5% (30 MHz) of the center frequency.

상기와 같은 집적 구조를 이용하여 통신하는 환경에서 집적 구조의 S-파라미터는, 도 5a에 도시된 바와 같이, 4개의 하프-랭스 슬롯 안테나(200) 모두가 2GHz에서 -10dB 이하로 떨어지기 것을 알 수 있으며, 이를 통해 집적 구조의 방사 특성이 향상된 것을 알 수 있다.The S-parameter of the integrated structure in the environment of communicating using the above-described integrated structure indicates that all of the four half-length slot antennas 200 fall below -10 dB at 2 GHz as shown in FIG. And it can be seen that the radiation characteristic of the integrated structure is improved.

한편, 도 4에 도시된 바와 같은 집적 구조는, 도 5b에 도시된 바와 같이, 2GHz에서 -10dB 이하인 것으로부터 하프-랭스 슬롯 안테나(200)간 간섭이 적은 것을 알 수 있다.On the other hand, as shown in FIG. 5B, the integrated structure as shown in FIG. 4 has less interference between the half-length slot antennas 200 since it is less than -10 dB at 2 GHz.

또한, 도 4의 집적 구조에서 각 하프-랭스 슬롯 안테나(200)의 3D 방사 패턴은, 도 6에 도시된 바와 같이, 서로 다른 방사 패턴을 갖고 있으며, 이를 통해 패턴, 편파 이득을 검증할 수 있다.In addition, in the integrated structure of FIG. 4, the 3D radiation pattern of each half-length slot antenna 200 has different radiation patterns as shown in FIG. 6, thereby verifying the pattern, polarization gain .

본 발명의 실시 예에서는 정사각형 각 모서리(A, B, C, D) 부분에 하프-랭스 슬롯 안테나(200)를 배치하는 것으로 예를 들어 설명하였지만, 도 7에 도시된 바와 같이, 하프-랭스 슬롯 안테나(200)는 슬롯 부분(202)이 서로 다른 방향을 지향하도록 정사각형 각 변의 중심 부분에 배치될 수도 있다.In the embodiment of the present invention, the half-length slot antenna 200 is disposed at the corner portions A, B, C and D of the square. However, as shown in FIG. 7, The antenna 200 may be disposed at a central portion of each side of the square so that the slot portions 202 are oriented in different directions.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 집적 구조를 설명하기 위한 도면으로서, 즉 집적 구조를 일차원 배열로 확장하여 통신하는 경우를 도시한 도면이다.8 is a view for explaining an integrated structure according to another embodiment of the present invention, that is, a case where communication is performed by extending the integrated structure into a one-dimensional array.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 집적 구조는, 도 8에 도시된 바와 같이, 각 집적 구조의 거리가 반 파장이 되도록 일차원 배열로 확장한 구조로서, 이 경우 하프-랭스 슬롯 안테나(200)간의 거리가 일정하도록 하프-랭스 슬롯 안테나(200)가 공간 내에 위치되며, 각 하프-랭스 슬롯 안테나(200)의 슬롯 부분(202)은 서로 다른 방향을 향하도록 배치된다. 예를 들어, 한 변이 반 파장인 두 개의 정사각형 내 안테나를 집적하는 경우에는 위측 변(한 파장의 길이를 갖는 변)에 일정한 간격(d)을 갖도록 하프-랭스 슬롯 안테나(200)를 배치하고, 배치된 하프-랭스 슬롯 안테나(200)는 이웃하는 하프-랭스 슬롯 안테나(200)와 슬롯 부분(202)이 마주하지 않도록 배치된다. 그런 다음, 아래측 변에도 상기와 같은 방법으로 하프-랭스 슬롯 안테나(200)를 배치하되, 배치된 하프-랭스 슬롯 안테나(200)는 이웃하고 위측 변에 배치된 하프-랭스 슬롯 안테나(200)의 슬롯 부분(202)이 마주하지 않도록 배치된다.As shown in FIG. 8, the integrated structure according to another embodiment of the present invention is a structure that is extended in a one-dimensional array so that the distance of each integrated structure is a half wavelength. In this case, the distance between the half- The half-length slot antenna 200 is positioned in the space so that the slot portions 202 of each half-length slot antenna 200 are oriented in different directions. For example, in the case of integrating antennas in two squares having half wavelengths on one side, the half-length slot antenna 200 is disposed so as to have a constant interval d on the upper side (side having a length of one wavelength) The arranged half-length slot antenna 200 is disposed such that the slot portion 202 and the neighboring half-length slot antenna 200 are not facing each other. The half-length slot antenna 200 is disposed on the lower side in the same manner as described above. The arranged half-length slot antenna 200 includes a half-length slot antenna 200 disposed on the neighboring upper side, So that the slot portion 202 does not face.

상기와 같은 집적 구조에 대한 검증은 CST 시뮬레이터를 이용하며, 이에 대해 도 9a 내지 도 9b를 참조하여 설명한다.The verification of the integrated structure using the CST simulator will be described with reference to FIGS. 9A to 9B.

먼저, 도 9a는 집적 구조 내 8개의 하프-랭스 슬롯 안테나(200)를 독립적인 안테나로 통신할 경우에 대한 S-파라미터를 도시한 도면으로서, 8개의 하프-랭스 슬롯 안테나(200)가 독립적으로 2GHz에서 모두 -10dB 이하이기 때문에 방사성이 좋은 것을 확인할 수 있다.First, FIG. 9A shows S-parameters for communicating eight half-length slot antennas 200 in an integrated structure with independent antennas, where eight half-length slot antennas 200 are independently It is confirmed that radioactivity is good because it is less than -10 dB at 2 GHz.

도 9b는 집적 구조 내 8개의 하프-랭스 슬롯 안테나(200)간 간섭량을 도시한 도면으로서, 2GHz에서 각 하프-랭스 슬롯 안테나(200)간 간섭이 모두 -10dB 이하인 것으로 알 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 집적 구조에서 각 하프-랭스 슬롯 안테나(200)간의 간섭이 최소화되는 것을 알 수 있다.FIG. 9B shows the interference amount between the eight half-length slot antennas 200 in the integrated structure. It can be seen that the interference between each half-length slot antenna 200 at 2 GHz is less than -10 dB. That is, it can be seen that the interference between each half-length slot antenna 200 in the integrated structure according to another embodiment of the present invention is minimized.

한편, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 집적 구조에서 두 개의 하프-랭스 슬롯 안테나(200)을 이용하는 경우와 하나의 하프-랭스 슬롯 안테나(200)를 이용하는 경우 그 방사 패턴을 비교하면, 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같다. 즉, 도 10a에 도시된 바와 같이, 하나의 하프-랭스 슬롯 안테나(200)를 이용하는 경우 방사 패턴을 보면, 그 이득이 2.834dB 인데 반해, 2개의 하프-랭스 슬롯 안테나(200)로 통신하였을 때 방사 패턴을 보면, 도 9b에 도시된 바와 같이, 4.913dB인 것을 알 수 있다. 다시 말해서, 하나의 하프-랭스 슬롯 안테나(200)만을 이용하여 통신을 수행할 경우보다 두 개의 하프-랭스 슬롯 안테나(200)를 이용하는 경우가 이득 면에서 증가되는 것을 알 수 있다. In the integrated structure according to another embodiment of the present invention, when two half-length slot antennas 200 and one half-length slot antenna 200 are used, And 10B. That is, as shown in FIG. 10A, when one half-length slot antenna 200 is used, the radiation pattern shows a gain of 2.834 dB, whereas when communicating with two half-length slot antennas 200 As can be seen from the radiation pattern, it is 4.913 dB as shown in FIG. 9B. In other words, it can be seen that the use of two half-length slot antennas 200 is increased in terms of gain as compared to the case of performing communication using only one half-length slot antenna 200. [

본 발명의 실시 예들에서는 평면 구조를 기반으로 하프-랭스 슬롯 안테나(200)를 배치하는 것으로 예를 들어 설명하였지만, 사각형 면으로 이루어진 다면체에 하프-랭스 슬롯 안테나(200)의 배치를 통해 집적 구조를 설계할 수 있다. 즉, 도 11에 도시된 바와 같이, 사각형 면으로 이루어진 다면체인 경우 다면체의 제 1 면(300) 모서리 부분에 서로 다른 방향의 지향성을 갖도록 하프-랭스 슬롯 안테나(200)가 배치되는, 제 1 면(300)의 마주보는 두 변(H, H')에 인접한 제 2, 3 면(310, 320) 각각의 변 중심 부분에 서로 다른 지향성을 갖도록 하프-랭스 슬롯 안테나(200)가 배치될 수도 있다.Although embodiments of the present invention have been described with reference to arranging the half-length slot antenna 200 on the basis of the planar structure, the arrangement of the half-length slot antenna 200 on the rectangular multi- Can be designed. 11, a half-length slot antenna 200 is disposed on the edge of the first surface 300 of the polyhedron so as to have directivity in different directions, in the case of a polyhedron having a rectangular surface. The half-length slot antenna 200 may be arranged so as to have different directivities at the center portions of the sides of the second and third surfaces 310 and 320 adjacent to the two opposite sides H and H ' .

한편, 제 2, 3 면(310, 320) 사이에 존재하는 제 4 면(330)에는 제 1 면(300)과 동일한 구조로 하프-랭스 슬롯 안테나(200)가 배치될 수 있다.The half-length slot antenna 200 may be disposed on the fourth surface 330 between the second and third surfaces 310 and 320 with the same structure as that of the first surface 300.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 개시된 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시 예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안 되며, 이러한 변형된 실시 예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand. For example, a person skilled in the art can change the material, size and the like of each component according to the application field, or can combine or replace the disclosed embodiments in a form not explicitly disclosed in the embodiment of the present invention. It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, and that these modified embodiments are included in the technical idea described in the claims of the present invention.

200 : 하프-랭스 슬롯 안테나
202 : 슬롯 부분
202a : 지향체200: half-length slot antenna
202: slot portion
202a:

Claims (9)

소정 공간 내에 적어도 둘 이상의 슬롯 안테나가 배치되며,
상기 슬롯 안테나 각각의 슬롯 부분이 서로 다른 방향을 향하도록 배치되며, 상기 슬롯 안테나간의 거리가 최대가 되도록 상기 소정 공간 내에 배치되는 것을 특징으로 하는
슬롯 안테나 집적 구조.
At least two slot antennas are disposed in a predetermined space,
Slot portions of each of the slot antennas are disposed to face in different directions, and are disposed in the predetermined space so that the distance between the slot antennas is maximized.
Slot antenna integrated structure.
제 1 항에 있어서,
상기 소정 공간은, 사각형의 공간이 적어도 하나 이상 결합된 것을 특징으로 하는
슬롯 안테나 집적 구조.
The method of claim 1,
The predetermined space is characterized in that at least one of the square space is combined
Slot antenna integrated structure.
제 2 항에 있어서,
상기 소정 공간이 하나의 상기 사각형인 경우 상기 정사각형 내 각 모서리 부분에 상기 슬롯 안테나가 배치되며, 상기 슬롯 안테나의 각 슬롯 부분이 서로 다른 방향을 지향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는
슬롯 안테나 집적 구조.
3. The method of claim 2,
When the predetermined space is one of the quadrangle, the slot antennas are disposed at each corner portion of the square, and the slot antennas of the slot antennas are arranged to face different directions.
Slot antenna integrated structure.
제 2 항에 있어서,
상기 소정 공간이 적어도 둘 이상의 사각형이 결합된 경우 상기 슬롯 안테나 각각은 슬롯 부분이 서로 다른 방향을 지향하도록 기 설정된 간격으로 상기 결합된 사각형 공간 내에 배치되는 것을 특징으로 하는
슬롯 안테나 집적 구조.
3. The method of claim 2,
When the at least two quadrangles are combined in the predetermined space, each of the slot antennas is disposed in the combined quadrangular space at predetermined intervals such that slot portions face different directions.
Slot antenna integrated structure.
제 4 항에 있어서,
상기 슬롯 안테나 각각은, 기 설정된 간격으로 상기 결합된 사각형 공간의 상기 위 변 및 아래 변에 배치되며 슬롯 부분이 서로 다른 지향성 방향을 갖도록 배치되는 것을 특징으로 하는
슬롯 안테나 집적 구조.
5. The method of claim 4,
Each of the slot antennas is disposed on the upper side and the lower side of the combined rectangular space at predetermined intervals, and the slot portions are arranged to have different directional directions.
Slot antenna integrated structure.
제 2 항에 있어서,
상기 소정 공간이 하나의 사각형인 경우 상기 슬롯 안테나는 상기 슬롯 부분이 서로 다른 방향을 지향하도록 상기 사각형의 각 변의 중심 부분에 배치되는 것을 특징으로 하는
슬롯 안테나 집적 구조.
3. The method of claim 2,
Wherein when the predetermined space is one rectangle, the slot antenna is disposed at a central portion of each side of the rectangle such that the slot portions are oriented in different directions
Slot antenna integrated structure.
제 2 항에 있어서,
상기 소정 공간이 사각형 면으로 이루어진 다면체인 경우 상기 다면체의 제 1 면과 상기 제 1 면과 마주보는 제 4 면의 각 모서리 부분에 서로 다른 방향의 지향성을 갖도록 상기 슬롯 안테나를 배치하고, 상기 제 1 면과 제 4 면 사이에 위치하며, 상기 제 1 면과 제 4 면의 두 변에 인접한 제 2, 3 면 각각의 변 중심 부분에 서로 다른 지향성을 갖도록 상기 슬롯 안테나가 배치되는 것을 특징으로 하는
슬롯 안테나 집적 구조.
3. The method of claim 2,
When the predetermined space is a polyhedron having a quadrangular surface, the slot antenna is arranged so as to have directivity in different directions on a first surface of the polyhedron and a fourth surface opposite to the first surface, Wherein the slot antenna is disposed between the first surface and the fourth surface and has a directivity different from that of each of the second and third side surfaces adjacent to the two sides of the first surface and the fourth surface.
Slot antenna integrated structure.
제 1 항에 있어서,
상기 슬롯 안테나는, 상기 슬롯 부분 앞단에 도체가 설치된 지향성 슬롯 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는
슬롯 안테나 집적 구조.
The method of claim 1,
Characterized in that the slot antenna comprises a directional slot antenna provided with conductors in front of the slot part
Slot antenna integrated structure.
제 1 항에 있어서,
상기 슬롯 안테나는, 0.16 파장2의 크기를 갖고, 2GHz에서 방사하며, 중심 주파수 대비 30MHz 대역폭을 갖는 것을 특징으로 하는
슬롯 안테나 집적 구조.


The method of claim 1,
The slot antenna has a size of 0.16 wavelength 2 , radiates at 2 GHz, and has a bandwidth of 30 MHz as compared with the center frequency
Slot antenna integrated structure.


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