KR20150011765A - 다중 안테나 조립체 및 이를 포함하는 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다중 안테나 조립체 및 시스템에 관한 것으로, 본 발명은 판형의 일정 면적을 가지는 메인 기판, 상기 메인 기판 상에 배치되데 메인 기판과 나란하게 배치되는 안테나 패턴들을 포함하는 수평 안테나 조립체, 상기 메인 기판의 전면에 수직하게 배치되는 날개들로 구성된 수직 안테나 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 조립체 및 이를 포함하는 안테나 시스템의 구성을 개시한다.

Description

다중 안테나 조립체 및 이를 포함하는 시스템{Multi Input Multi Output Antenna Assembly and system including the same}

본 발명은 전파 송수신 장치인 안테나에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다양한 주파수 대역에 대한 양호한 신호 특성을 제공할 수 있는 다중 안테나 조립체 및 이를 포함하는 시스템에 관한 것이다.

휴대전화의 보편화와 스마트폰 및 타블렛 PC의 보급 증가가 눈부시게 급증하고 있다. 이러한 보급 증가는 다양한 환경에서의 통신 소통 요구와 통신 속도, 통화품질 등에 대한 니즈를 발생시키고 있다. 특히 건물 같은 실내뿐만 아니라 실외에서, 기존의 기지국 및 이동통신용 중계기로부터 거리가 멀거나 지형지물에 의해 전파가 잘 전달되지 않는 음영지역 등에서도 적절한 통화 품질이 요구되고 있다. 이러한 니즈를 충족하기 위하여 각 통신사들은 음영지역에 기지국 및 이동통신용 중계기를 추가로 설치하고 있다.

한편 상기 기지국 및 이동통신 중계기의 주요 구성 요소로서 안테나가 있다. 안테나는 전파를 송수신하는 핵심적인 장치로서 앞서 언급한 바와 같이 다양하면서도 제한적인 설치 환경에 적절히 적용하기 위하여 가볍고 작은 크기가 요구되고 있다. 이러한 경박단소하며 제작 및 관리가 용이한 안테나 제공을 위하여 안테나를 구성하는 방사소자의 형태, 기능, 전파방향 설정, 회로 및 기구 구조 등에 대한 적절한 설계가 요구되고 있다. 특히 고속의 데이터 전송을 요구하는 차세대 이동통신 시스템에서는 현저하게 높은 채널 용량을 필요로 한다.

본 발명은 상기와 같은 요구를 충족하기 위해 제안된 것으로, 다양한 주파수 대역에서도 안정적인 신호 특성을 제공하면서도 광대역 주파수 커버가 가능한 다중 안테나 조립체 및 이를 포함하는 시스템을 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 판형의 일정 면적을 가지는 메인 기판, 상기 메인 기판 상에 배치되데 메인 기판과 나란하게 배치되는 안테나 패턴들을 포함하는 수평 안테나 조립체, 상기 메인 기판의 전면에 수직하게 배치되는 날개들로 구성된 수직 안테나 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 조립체의 구성을 개시한다.

여기서 상기 수평 안테나 조립체는 메인 기판 상에 배치되는 다수의 수평 안테나 패턴들을 포함할 수 있다.

또는 상기 수평 안테나 조립체는 상호 간에 분리되고 상기 메인 기판의 전면으로부터 일정 높이만큼 이격되데 대칭 구조로 배치되는 다수의 수평 안테나 모듈들, 상기 다수의 수평 안테나 모듈들은 상기 메인 기판으로부터 일정 높이만큼 이격시키는 기둥부, 상기 수평 안테나 모듈들의 신호 전달을 위한 수평 급전용 부재를 포함할 수 있다.

그리고 상기 수평 안테나 모듈은 바 형태의 모듈 기판, 상기 모듈 기판 상에 배치되는 다이폴 안테나 패턴들을 포함할 수 있다.

한편 상기 수평 안테나 조립체는 띠 형상의 수평 기판, 상기 띠 형상의 수평 기판 상에서 일정 간격 이격되데 길이 방향으로 길게 정렬 배치되는 다이폴 안테나 패턴들, 상기 수평 기판을 상기 메인 기판으로부터 일정 높이만큼 이격 배치시키는 기둥부, 상기 다이폴 안테나 패턴들에 신호를 전달하는 수평 급전용 부재를 포함할 수 있다.

상기 다중 안테나 조립체는 상기 메인 기판에 마련되어 상기 수평 급전용 부재를 통해 신호를 제공하는 수평 급전부를 더 포함할 수 있다.

한편 상기 수직 안테나 조립체는 상기 날개들이 대칭되도록 배치될 수 있으며, 이때 상기 날개들은 사로 대면되는 직선의 한 변, 상기 직선의 한 변의 반대 측에서 계단 형상으로 마련되는 한 변을 포함할 수 있다.

상기 다중 안테나 조립체는 상기 메인 기판 상에 형성되어 상기 날개들에 신호를 전달하는 수직 급전부를 더 포함할 수 있다.

상기 수직 안테나 조립체는 상기 수평 안테나 조립체의 높이보다 돌출되거나, 상기 수평 안테나 조립체의 높이보다 낮은 높이로 형성될 수 있다.

상기 메인 기판은 금속 재질로 형성되거나 금속 재질의 제1 기판부와 상기 제1 기판부를 감싸는 비금속 재질의 제2 기판부를 포함하는 형태로 마련될 수 있다.

본 발명은 또한, 상기 다중 안테나 조립체, 상기 메인 기판과 체결되며 상기 수평 안테나 조립체 및 수직 안테나 조립체를 감싸는 덮개부, 상기 수평 안테나 조립체 및 상기 수직 안테나 조립체에 급전을 위한 급전 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 시스템의 구성을 개시한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 다중 안테나 조립체 및 시스템에 따르면 본 발명은 다양한 주파수 대역에서 양호한 신호 특성을 제공하면서도 경박단소한 구조를 채용하여 제작과 설치가 용이하도록 지원한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 안테나 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 안테나 시스템의 전면 및 측면을 나타낸 도면.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 제1 다중 안테나 조립체 구성을 보다 상세히 설명하기 위한 도면들.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 제2 다중 안테나 조립체 구성을 보다 상세히 설명하기 위한 도면들.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 제3 다중 안테나 조립체 구성을 보다 상세히 설명하기 위한 도면.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 제4 다중 안테나 조립체 구성을 보다 상세히 설명하기 위한 도면들.
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 제5 다중 안테나 조립체 구성을 보다 상세히 설명하기 위한 도면들.
도 12 및 도 13 본 발명의 실시 예에 따른 다른 형태의 덮개부 및 이에 적용되는 다중 안테나 조립체 구성을 보다 상세히 설명하기 위한 도면들.
도 14 내지 도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 안테나 조립체를 적용한 일정 주파수 대역에서의 신호 특성을 나타낸 도면들.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 하기의 설명에서는 본 발명의 실시 예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 다중 안테나 시스템(100) 중 제1 실시 예에 따른 구성의 외관을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2는 다중 안테나 시스템(100) 외관의 전면 및 측면을 나타낸 도면이다. 도 3 및 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 다중 안테나 조립체를 나타낸 사시도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 다중 안테나 시스템(100)의 구성은 제1 덮개부(101a), 제1 다중 안테나 조립체(10), 급전 모듈들(110, 120)을 포함하여 구성될 수 있다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 다중 안테나 시스템(100)은 제1 다중 안테나 조립체(10)를 포함하는 안테나 시스템을 구현하되, 제1 수평 안테나 조립체(220a)와 제1 수직 안테나 조립체(210a)를 동일 중심선에 배치하여 안테나 배치를 위한 공간을 최적화할 수 있다. 본 발명의 다중 안테나 시스템(100)은 제1 수평 안테나 조립체(220a)와 제1 수직 안테나 조립체(210a)의 동심 배치 구조를 기준으로 하나의 제1 덮개부(101a) 만을 이용해서도 제1 다중 안테나 조립체(10)를 보호할 수 있다. 본 발명의 다중 안테나 시스템(100)은 제1 수평 안테나 조립체(220a)를 다중 다이폴 안테나 타입으로 배치함으로써 다양한 주파수 대역에서도 양호한 신호 특성을 획득할 수 있다.

제1 덮개부(101a)는 도시된 바와 같이 밑면에서 상층부까지 직경이 점진적으로 감소되는 형태로 마련될 수 있다. 특히 제1 덮개부(101a)는 밑면에서 제1 높이까지는 직경이 완만하게 감소하다가, 제1 높이부터 제2 높이까지는 직경이 급격하게 감소하고, 제3 높이부터 상층부까지는 직경이 다시 완만하게 감소하는 형태로 마련될 수 있다. 예컨대 제1 덮개부(101a)는 깔때기 형상 중 관 위에 배치된 몸통부 형상으로 마련될 수 있다. 한편 제1 덮개부(101a)는 밑면에서 일정 높이까지는 동일한 직경을 유지하고, 일정 높이 이상부터 직경이 점진적으로 감소되는 형태로 마련될 수 있다. 밑면에서 일정 높이까지는 제1 다중 안테나 조립체(10)의 반사판 또는 메인 기판(130)(이하 메인 기판)이 삽입될 수 있다. 이에 따라 제1 덮개부(101a)의 밑면 직경은 제1 다중 안테나 조립체(10)의 기판 직경과 유사한 직경을 가질 수 있다. 상술한 제1 덮개부(101a)는 제1 수평 안테나 조립체(220a)와 제1 수직 안테나 조립체(210a)를 감싸는 형태로 마련될 수 있다. 본 발명의 제1 실시 예에서는 제1 수평 안테나 조립체(220a)의 높이가 제1 수직 안테나 조립체(210a)에 비하여 낮게 배치되고, 제1 수직 안테나 조립체(210a)가 제1 수평 안테나 조립체(220a)보다 돌출되는 형태로 배치될 수 있다. 이에 따라 제1 덮개부(101a)는 도시된 바와 같이 중앙부가 주변부보다 상대적으로 더 돌출되는 형태로 마련될 수 있다.

급전 모듈들(110, 120)은 도시된 바와 같이 제1 급전 모듈(110)과 제2 급전 모듈(120)을 포함할 수 있다. 제1 급전 모듈(110)은 제1 수직 안테나 조립체(210a)에 급전을 위한 모듈일 수 있다. 제1 급전 모듈(110)은 제1 급전관(111), 제1 케이블(112), 제1 커넥터(113)를 포함할 수 있다. 제1 급전관(111)은 기판(130)의 밑면과 체결되며 고정될 수 있다. 제1 급전관(111)은 중앙이 빈 관형으로 마련될 수 있다. 제1 급전관(111) 내측에는 제1 케이블(112)의 일단이 배치될 수 있다. 제1 급전관(111)은 제1 케이블(112)이 제1 수직 안테나 조립체(210a)에 연결되는 통로를 제공할 수 있다. 제1 케이블(112)은 제1 커넥터(113)와 연결되며 일측이 제1 급전관(111)의 내측에 배치될 수 있다. 그리고 제1 급전관(111) 내측에 배치된 제1 케이블(112)의 끝단은 제1 수직 안테나 조립체(210a)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 커넥터(113)와 는 제1 케이블(112)과 연결될 수 있다. 그리고 제1 커넥터(113)는 제1 수직 안테나 조립체(210a)에 급전을 제공하는 급전원과 연결될 수 있다.

제2 급전 모듈(120)은 제1 수평 안테나 조립체(220a)에 급전을 위한 모듈일 수 있다. 제2 급전 모듈(120)은 제1 급전 모듈(110)과 유사하게 제2 급전관(121), 제2 케이블(122) 및 제2 커넥터(123)를 포함할 수 있다. 각각의 구성은 상술한 제1 급전관(111), 제1 케이블(112) 및 제1 커넥터(113)와 동일한 기능과 역할을 수행할 수 있다.

추가로 급전 모듈들(110, 120)을 고정시키기 위하여 도 2에 도시된 바와 같이 급전 모듈들(110, 120)을 관통하는 홀들을 포함하는 서브 기판(102)이 더 마련될 수 있다. 서브 기판(102)은 설계자 의도에 따라 생략될 수도 있다. 서브 기판(102)은 제1 급전관(111)과 제2 급전관(121)만을 고정하는 형태로 배치될 수도 있다.

제1 다중 안테나 조립체(100a)는 제1 수직 안테나 조립체(210a) 및 제1 수평 안테나 조립체(220a), 기판(130)을 포함할 수 있다. 제1 수직 안테나 조립체(210a) 및 제1 수평 안테나 조립체(220a)는 각각 특정 주파수 대역에 대한 다이폴 특성 또는 옴니 특성을 제공할 수 있다. 예컨대 제1 수평 안테나 조립체(220a)는 상하 방향에 대한 옴니 특성을 제공할 수 있다. 제1 수평 안테나 조립체(220a)는 도시된 바와 같이 띠 형태의 제1 수평 안테나 기판(221a) 상에 일정 위치마다 제1 수평 안테나 패턴(223a)들이 배치될 수 있다. 제1 수평 안테나 기판(221a)은 유전체 또는 PCB 재질 등으로 마련될 수 있다. 제1 수평 안테나 기판(221a) 일측에는 제1 수평 안테나 기판(221a)을 메인 기판(130)으로부터 일정 간격 이격 고정시키기 위한 기둥부(222)들의 일단이 배치될 수 있다. 이를 위하여 제1 수평 안테나 기판(221a)의 일정 지점들에서 기둥부(222)들의 일단이 삽입될 수 있는 홀들이 마련될 수 있다. 기둥부(222)들의 일단은 메인 기판(130)에 고정되며, 타단은 제1 수평 안테나 기판(221a)의 일정 영역에 고정된다. 기둥부(222)의 높이는 제1 다중 안테나 조립체(10)가 지원하는 주파수 대역에 따라 다르게 설계될 수 있다.

제1 수평 안테나 패턴(223a)들은 도시된 바와 같이 특정 꼭짓점을 기준으로 서로 마주보며 대칭을 이루는 한 쌍의 제1 다이폴 안테나 패턴 및 또 다른 방향에서 서로 마주보며 대칭을 이루는 한 쌍의 제2 다이폴 안테나 패턴을 포함할 수 있다. 제1 다이폴 안테나 패턴 및 제2 다이폴 안테나 패턴은 열십자 형태로 서로 마주보는 형태로 배치될 수 있다. 제1 다이폴 안테나 패턴 및 제2 다이폴 안테나 패턴은 서로 다른 형태로 마련될 수 있다. 예컨대 제1 다이폴 안테나 패턴은 중앙에 적어도 하나의 비어 있는 다이아몬드형 패턴이 마주보는 형태로 마련될 수 있다. 제1 다이폴 안테나 패턴은 제1 수평 안테나 기판(221a)의 띠의 길이 방향으로 배열될 수 있다. 제2 다이폴 안테나 패턴은 제1 다이폴 안테나 패턴이 서로 마주보는 형태로 배치됨에 따라 형성된 꼭짓점 주변의 빈 영역에 마련될 수 있다.

제2 다이폴 안테나 패턴은 제1 수평 안테나 기판(221a)의 띠 길이 방향에 대하여 수직 방향 예컨대 제1 수평 안테나 기판(221a)의 띠 두께 방향으로 대칭되게 배열될 수 있다. 이에 따라 제2 다이폴 안테나 패턴은 제1 다이폴 안테나 패턴과 다른 형태로 마련될 수 있다. 서로 마주보는 다이폴들로 구성된 제1 다이폴 안테나 패턴 및 제2 다이폴 안테나 패턴에 의하여 제1 수평 안테나 패턴(223a)은 띠의 길이 방향을 축으로 옴니형 신호 특성을 가질 수 있다.

제1 수평 안테나 패턴(223a)에는 드루홀 들이 마련될 수 있다. 드루홀 들에는 수평 급전용 부재, 예컨대 수평 급전용 케이블(140)의 끝단이 삽입된 후 솔더링 공정 등에 의하여 제1 다이폴 안테나 패턴 중 어느 하나와 수평 급전용 케이블(140) 끝단을 전기적으로 연결하도록 지원한다. 제1 다이폴 안테나 패턴은 서로 연결될 수 있다. 제2 다이폴 안테나 패턴은 서로 떨어진 형태로 마련될 수 있다. 이를 위하여 PCB 상에 패턴을 애칭하여 제1 수평 안테나 패턴(223a)이 마련될 수 있다. 또는 기판 상에 동박이나 알루미늄 등의 박막을 입히거나 프린팅, 절단 등 다양한 형태로 제1 수평 안테나 패턴(223a)을 마련할 수 있다. 도시된 도면에서는 제1 수평 안테나 기판(221a)이 8각 띠 형상을 가지도록 제시하였으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 제1 수평 안테나 기판(221a)은 4각 띠 형상, 원형 띠 형상 등 다양한 형태로 마련될 수 있다. 상술한 제1 수평 안테나 패턴(223a)은 바룬형 노바룬형 등으로 형성될 수 있다. 이를 위하여 제1 수평 안테나 패턴(223a)은 그라운드 상부면에 PCB형 스트립라인을 형성하거나 수평 급전용 케이블과의 합성을 통하여 바룬형 또는 노바룬형 등으로 마련될 수 있다.

본 발명에서는 수평 급전용 부재로서 수평 급전용 케이블(140)을 개시하였지만, 수평 급전용 인쇄회로기판, 금속 기둥 등을 사용할 수 있다.

제1 수직 안테나 조립체(210a)는 모노폴 또는 다이폴 옴니 특성 또는 설계 방식에 따라 지향성 신호 특성을 제공할 수 있다. 제1 수직 안테나 조립체(210a)는 도시된 바와 같이 메인 기판(130)의 중심점을 기준으로 메인 기판(130)으로부터 수직하게 배치되는 4개의 날개들(212)로 구성될 수 있다. 4개의 날개들(212)은 90도 각도씩 배치될 수 있다. 날개들(212)이 배치된 중심점에는 제1 급전 모듈(110)과 연결되는 수직 급전부(211)가 배치될 수 있다. 날개들(212)은 수직 급전부(211)에서 제공된 신호를 방사할 수 있는 방사 재질로 마련될 수 있다. 날개들(212) 각각은 판재로 마련될 수 있다. 예컨대 날개들(212)은 동판이나 알루미늄 판재 등 전도성 재질 또는 전도성 재질의 표면을 비전도성 재질로 코팅한 형태 등 다양한 형태로 마련될 수 있다. 날개들(212) 각각은 측면의 한 변이 직선 형태로 마련되고 측면의 반대편 변은 단층 형태로 마련될 수 있다. 이에 따라 날개들(212) 각각은 밑변에서 상측으로 갈수록 계단 형상으로 마련될 수 있다.

상술한 제1 다중 안테나 조립체(10)에 포함된 제1 수평 안테나 조립체(220a) 및 제1 수직 안테나 조립체(210a)는 700~960, 1700~2700MHz 주파수 대역을 지원할 수 있다. 또는 제1 수평 안테나 조립체(220a)는 700~2700MHz 주파수 대역을 지원하도록 설계될 수 있으며, 제1 수직 안테나 조립체(210a)는 700~960, 1700~2700MHz 주파수 대역을 지원하도록 설계될 수 있다. 제1 수직 안테나 조립체(210a)가 상술한 멀티 밴드 지원을 위하여 날개들(212)의 형태가 동일한 형태로 마련될 수도 있으며, 또는 비대칭 형태로 마련될 수도 있다. 본 발명의 제1 다중 안테나 조립체(10)는 수평 편파와 수직 편파 간에는 분리도가 일정 dB 이상 예컨대 20dB 이상 확보될 수 있다.

메인 기판(130)은 제1 덮개부(101a)의 밑면에 인접되게 배치되어 제1 덮개부(101a)와 체결될 수 있다. 메인 기판(130)의 상부에는 제1 다중 안테나 조립체(10)가 배치될 수 있다. 특히 메인 기판(130)의 일정 높이에는 제1 수평 안테나 조립체(220a)가 기둥부(222)들을 통해 배치될 수 있다. 메인 기판(130)의 일정 위치에는 기둥부(222)들이 배치될 수 있는 홀들이 마련될 수 있다. 메인 기판(130)의 중심부에는 제1 수직 안테나 조립체(210a)의 일면이 배치될 수 있다. 메인 기판(130)의 전면에는 수평 급전부(131)가 배치될 수 있다. 제1 수평 안테나 패턴(223a)은 수평 급전용 케이블(140)과 연결될 수 있다. 메인 기판(130) 상에는 수평 급전부(131)와 수평 급전용 케이블(140)의 일단들을 연결하는 신호 라인들이 형성될 수 있다. 메인 기판(130)은 유전체 재질이나 PCB 재질 등 비전도성 재질로 형성될 수 있다. 또는 메인 기판(130)은 반사판 기능 지원을 위하여 적어도 일부 영역이 금속 재질로 마련될 수 있으며, 반사 효과 개선을 위하여 표면 처리될 수 있다. 메인 기판(130)의 후면에는 제1 급전관(111)과 제2 급전관(121)이 고정될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 다중 안테나 시스템(100)은 멀티 밴드 지원이 가능한 제1 수직 안테나 조립체(210a) 및 제1 수평 안테나 조립체(220a)를 복합적으로 배치하여 양호한 주파수 대역을 확보 및 신호 특성 개선을 확보할 수 있다. 또한 본 발명의 다중 안테나 시스템(100)은 복합적인 주파수 대역을 확보하면서도 안테나 조립체들이 차지하는 공간을 최적화하여 경박 단소한 형태의 안테나 제작이 가능하도록 지원할 수 있다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 제2 다중 안테나 조립체(20)를 설명하기 위한 도면들이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 다중 안테나 조립체(20)는 제2 수직 안테나 조립체(210b) 및 제2 수평 안테나 조립체(220b), 기판(130)을 포함할 수 있다.

메인 기판(130)은 제2 수직 안테나 조립체(210b) 및 제2 수평 안테나 조립체(220b)가 전면 방향에 배치되며, 후면에는 제2 수직 안테나 조립체(210b) 및 제2 수평 안테나 조립체(220b)와 연결되는 급전 모듈들이 배치될 수 있다. 메인 기판(130)은 일정 두께의 판재로 마련될 수 있다. 예컨대 메인 기판(130)은 원판형으로 마련될 수 있다. 메인 기판(130)의 형태를 원판형으로 설명하지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 메인 기판(130)의 판형은 제2 다중 안테나 조립체(20)를 덮도록 마련되는 덮개부 모양에 상응하도록 마련될 수 있다. 본 발명의 메인 기판(130)은 삼각 판형이나 사각 판형 또는 6각이나 8각 판형으로 제작될 수도 있다. 이 경우 덮개부의 개방 밑면의 형태 또한 메인 기판(130) 형태에 상응하도록 다각형으로 마련될 수 있다. 메인 기판(130)은 비전도성 재질의 판재로 마련될 수 있다. 메인 기판(130) 상에는 제2 수평 안테나 조립체(220b)에 신호를 전달하기 위한 수평 급전부(131) 및 수평 급전부(131)와 수평 급전용 케이블(140)들을 잇는 급전 라인들이 실장될 수 있다. 또한 메인 기판(130) 상에는 제2 수직 안테나 조립체(210b)에 신호를 전달하기 위한 수직 급전부(211)가 마련될 수 있다.

제2 수직 안테나 조립체(210b)는 도시된 바와 같이 4개의 날개들에 의하여 마련될 수 있다. 각 날개들의 한 변은 서로 간에 대면될 수 있다. 4개의 날개들은 사잇각이 90도를 가지도록 배치될 수 있다. 제2 수직 안테나 조립체(210b)를 구성하는 각 날개들은 두 개의 산과 하나의 골을 가지는 요철 형태로 마련될 수 있다. 제2 수직 안테나 조립체(210b)의 날개 형상은 커버하고자 하는 주파수 대역에 따라 조절될 수 있다. 제2 수직 안테나 조립체(210b)는 메인 기판(130)에 마련된 수직 급전부(211)로부터 신호를 전달 받아 날개들을 통해 방사할 수 있다. 제2 수직 안테나 조립체(210b)의 중심선을 기준으로 각 날개들은 제2 수평 안테나 조립체(220b)가 배치된 방향으로 정렬 배치될 수 있다.

제2 수평 안테나 조립체(220b)는 4개의 제1 수평 안테나 모듈들(220b1, 220b2, 220b3, 220b4), 기둥부(222), 수평 급전용 케이블(140)들을 포함하여 구성될 수 있다.

4개의 제1 수평 안테나 모듈들(220b1, 220b2, 220b3, 220b4) 각각은 패턴 형상에 대응하도록 마련된 제1 모듈 기판(221b)과, 제1 모듈 기판(221b) 상에 마련된 제1 안테나 패턴(223b)을 포함할 수 있다. 제1 수평 안테나 모듈들(220b1, 220b2, 220b3, 220b4)에서 제1 안테나 패턴(223b)은 앞서 도 3 등에서 나타낸 수평 안테나 패턴과 동일한 형상으로 마련될 수 있다. 다만 도 3과 비교하여 기둥부(222) 체결을 위해 마련된 홀이 제1 모듈 기판(221b)의 일정 영역 내에 마련될 수 있다. 예컨대 제1 수평 안테나 모듈들(220b1, 220b2, 220b3, 220b4)에 형성된 안테나 패턴은 도시된 바와 같이 서로 마주보는 한 쌍의 다이아몬드 형태의 제1 다이폴 안테나 패턴과, 제1 다이폴 안테나 패턴이 90도 각도 회전된 위치에서 서로 마주보도록 배치되는 제2 다이폴 안테나 패턴을 포함할 수 있다. 여기서 제1 다이폴 안테나 패턴은 도시된 바와 같이 제1 모듈 기판(221b) 중심 영역 중 적어도 일부 영역에 패턴이 형성되지 않는 빈 영역이 마련될 수 있다. 패턴이 형성되지 않은 빈 영역에는 기둥부(222) 일측이 삽입 고정될 수 있는 홀이 마련될 수 있다. 제1 다이폴 안테나 패턴은 전기적으로 서로 연결될 수 있다. 제2 다이폴 안테나 패턴 역시 제1 모듈 기판(221b)의 적어도 일부가 노출되도록 패턴이 형성되지 않은 빈 영역이 마련될 수 있다. 제2 다이폴 안테나 패턴은 서로 간에 이격되도록 배치될 수 있다. 다만 제2 다이폴 안테나 패턴은 제1 다이폴 안테나 패턴과 인접된 위치에 애칭이나 절단, 프린팅 등의 방식으로 마련되어 제1 다이폴 안테나 패턴의 신호 흐름에 따라 유도 커플링이 발생할 수 있다. 제2 다이폴 안테나 패턴을 구성하는 요소들이 서로 마주보는 방향과 나란한 방향으로 제2 수직 안테나 조립체(210b)의 날개들이 정렬될 수 있다.

또는 제2 다이폴 안테나 패턴을 연결하기 위하여 별도의 신호 라인이 마련될 수도 있다. 제1 다이폴 안테나 패턴의 일정 지점 예컨대 한 쌍의 패턴이 마주보는 꼭짓점에 수평 급전용 케이블(140)이 삽입 및 연결될 수 있는 홀이 마련될 수 있다.

기둥부(222)는 각각의 제1 수평 안테나 모듈들(220b1, 220b2, 220b3, 220b4)을 고정시키는 역할을 수행할 수 있다. 이에 따라 기둥부(222)의 일측은 제1 모듈 기판(221b)에 형성된 홀에 삽입 고정되며, 기둥부(222) 타측은 제2 수평 안테나 조립체(220b)에 포함되는 제1 수평 안테나 모듈들(220b1, 220b2, 220b3, 220b4)에 삽입 고정될 수 있다. 기둥부(222)의 높이는 제2 수평 안테나 조립체(220b)와 제2 수직 안테나 조립체(210b) 간의 분리도 및 제2 수평 안테나 조립체(220b)의 주파수 대역의 특성에 따라 결정될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 제2 수평 안테나 조립체(220b)에 포함된 수평 안테나 패턴들은 모듈의 형태로 분리된 제1 모듈 기판(221b) 상에 패턴을 실장하여 마련할 수 있다. 이에 따라 본 발명의 제2 다중 안테나 조립체(20)는 제2 수평 안테나 조립체(220b)를 구성하는 기판의 재료를 절약할 수 있다. 또한 수평 안테나 패턴들을 동일하게 생성하고 제1 모듈 기판(221b) 상에 각각 배치할 수 있으므로 안테나 배치에 관한 작업 자유도를 높일 수 있다. 또한 본 발명의 제2 다중 안테나 조립체(20)는 수평 안테나 패턴에서 불량이 발생하더라도 불량이 발생한 수평 안테나 패턴만을 제거하고 새로운 수평 안테나 모듈로 교체할 수 있어 유지 보수 관리를 용이하게 할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 제3 다중 안테나 조립체(30)를 설명하기 위한 도면이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제3 다중 안테나 조립체(30)는 제3 수직 안테나 조립체(210c) 및 제3 수평 안테나 조립체(220c), 메인 기판(130)을 포함할 수 있다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 제3 다중 안테나 조립체(30)는 도 3 및 도 4 등에서 설명한 제1 다중 안테나 조립체(10) 구성 중 제1 수직 안테나 조립체(210a)와 동일한 또는 유사한 제3 수직 안테나 조립체(210c)를 포함할 수 있다.

메인 기판(130)은 금속 재질로 구성될 수 있다. 메인 기판(130)의 중심부에는 제3 수직 안테나 조립체(210c)의 중심부가 배치될 수 있다. 메인 기판(130)의 일측에는 수평 급전부(131)에 형성된 홀과 정렬되는 홀을 포함할 수 있다. 메인 기판(130)의 중심부에는 제3 수직 안테나 조립체(210c)에 신호 급전을 위한 수직 급전부(211)가 마련될 수 있다.

이때 수직 급전부(211)는 금속 재질의 메인 기판(130)과 전기적으로 단절된 형태로 마련될 수 있다. 메인 기판(130)은 반사판 기능을 수행할 수 있다. 메인 기판(130)은 반사판 기능 개선을 위하여 표면 처리될 수 있다. 메인 기판(130)의 일측에는 수평 급전부(131)가 마련될 수 있다.

수평 급전부(131)는 금속 재질의 메인 기판(130) 상에 고정되데 메인 기판(130)에 접촉되는 부분은 비금속 재질로 마련될 수 있다. 수평 급전부(131)는 급전을 위한 급전 라인들이 실장될 수 있다. 수평 급전부(131) 일측에는 홀이 형성될 수 있다. 수평 급전부(131)에 급전을 위한 제2 케이블은 해당 홀들을 관통하여 수평 급전부(131)에 전기적으로 연결될 수 있다.

제3 수직 안테나 조립체(210c)는 4개의 날개들이 메인 기판(130)의 중심에서 직 상방으로 수직하게 뻗은 가상의 선을 기준으로 서로 대칭되도록 배치될 수 있다. 이때 4개의 날개들은 각각 사잇각이 90도를 가지며 배치될 수 있다. 날개들이 서로 대면되는 변은 직선으로 마련될 수 있다. 날개들의 서로 대면되는 변의 반대 측 변은 계단 형태로 마련될 수 있다. 즉 날개들은 밑단 거리와 중단 거리 및 상단 거리가 각각 다르게 마련될 수 있으며, 예컨대 일정 폭의 스텝 단위로 줄어드는 형태로 마련될 수 있다. 제3 수직 안테나 조립체(210c)는 수직 급전부(211)로부터 급전을 받고 이를 날개들을 통하여 방사할 수 있다. 날개들의 밑단은 수직 급전부(211)와 연결되는 방향으로 점진적으로 폭이 줄어드는 형태로 마련될 수 있다. 이에 따라 날개들은 메인 기판(130)에 접촉되지 않는 형태로 마련될 수 있다.

제3 수평 안테나 조립체(220c)는 도 5 및 도 6 등에서 설명한 제2 수평 안테나 조립체(220b)와 유사한 형태로 마련될 수 있다. 제3 수평 안테나 조립체(220c)는 서로 분리된 다수개의 제2 수평 안테나 모듈들(220c1, 220c2, 220c3, 220c4), 기둥부(222), 수평 급전용 케이블(140)을 포함할 수 있다. 제2 수평 안테나 모듈들(220c1, 220c2, 220c3, 220c4) 각각은 제2 패턴 기판(221c) 상에 제2 안테나 패턴(223c)들이 실장된 형태로 마련될 수 있다. 각각 제2 안테나 패턴(223c) 중 일부 안테나 패턴에는 수평 급전용 케이블(140)이 연결될 수 있다.

수평 급전용 케이블(140)의 타측은 수평 급전부(131)에 연결될 수 있다. 수평 급전용 케이블(140)은 금속 재질의 메인 기판(130)에 전기적으로 영향을 받지 않도록 외부가 비전도성 재질로 형성되데 내부는 전도성 재질로 형성될 수 있다. 수평 급전용 케이블(140)의 끝단은 제3 수평 안테나 조립체(220c)에 형성된 제1 다이폴 안테나 패턴과 전기적으로 연결될 수 있다.

제3 수평 안테나 조립체(220c)에 마련된 안테나 패턴들은 앞서 언급한 바와 같이 서로 마주보는 한 쌍의 제1 다이폴 안테나 패턴 및 서로 마주보는 한 쌍의 제2 다이폴 안테나 패턴이 열십자 방향으로 배치되어 마련될 수 있다. 그리고 제1 다이폴 안테나 패턴의 중심부 영역에서 패턴이 형성되지 않은 일정 패턴 기판 영역에는 기둥부(222)들이 삽입 고정되는 홀이 마련될 수 있다. 제3 수평 안테나 조립체(220c)에서는 하나의 수평 안테나 모듈에 두 개의 기둥부(222)들이 배치된 형태를 나타내었다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉 기둥부(222)들은 제2 수평 안테나 조립체(220b)에서와 같이 하나의 수평 안테나 모듈에 하나만이 배치될 수 도 있으며, 추가적으로 더 많이 배치될 수도 있다. 제1 다이폴 안테나 패턴과 이웃하며 다른 주파수 대역을 지원하는 제2 다이폴 안테나 패턴 상층에는 솔더링 층이 더 마련될 수 있다. 이에 따라 제2 다이폴 안테나 패턴이 패턴 기판으로부터 발생하는 들뜸 현상을 억제할 수 있다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 제4 다중 안테나 조립체(40)를 설명하기 위한 도면들이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 제4 다중 안테나 조립체(40)는 제4 수직 안테나 조립체(210d) 및 제4 수평 안테나 조립체(220d), 메인 기판(130)을 포함할 수 있다.

메인 기판(130)은 비전도성 재질 예컨대 PCB나 플라스틱, 목재 등 다양한 재질로 마련될 수 있다. 메인 기판(130)은 덮개부 결합을 위하여 일정 형태 예컨대 원판형으로 마련될 수 있다. 메인 기판(130) 상에 다수개의 홀이 마련될 수 있다. 예컨대 메인 기판(130)의 중심부에는 제4 수직 안테나 조립체(210d)의 급전을 위한 수직 급전부(211) 배치를 위한 홀이 마련될 수 있다. 메인 기판(130)의 일정 영역들에는 제4 수평 안테나 조립체(220d)를 메인 기판(130)의 표면으로부터 일정 높이만큼 이격시키기 위하여 마련되는 기둥부(222)들이 삽입 고정되는 홀이 마련될 수 있다. 메인 기판(130)의 일정 영역에는 제4 수평 안테나 조립체(220d) 급전을 위한 수평 급전부(131)와 제2 급전 모듈과의 연결을 위한 홀을 마련할 수 있다. 메인 기판(130)은 설계자 의도에 따라 전도성 재질로 형성될 수도 있다. 메인 기판(130)의 전면에는 수평 급전부(131)에서 제4 수평 안테나 조립체(220d)에 마련된 수평 안테나 패턴과의 전기적 연결을 위한 급전 라인이 실장될 수 있다. 이 급전 라인은 제4 수직 안테나 조립체(210d)가 배치된 중심부 영역을 회피하여 마련될 수 있다.

메인 기판(130)의 후면에는 제1 급전 모듈(110) 및 제2 급전 모듈(120)이 각각 고정 연결될 수 있다. 제1 급전 모듈(110)은 메인 기판(130)의 후면 중심부에 배치될 수 있다. 제2 급전 모듈(120)은 메인 기판(130)의 중심에서 일정 간격 이격된 위치에 배치될 수 있다. 제1 급전 모듈(110)은 제4 수직 안테나 조립체(210d) 운용을 위한 신호 송수신을 지원할 수 있다. 제2 급전 모듈(120)은 제4 수평 안테나 조립체(220d) 운용을 위한 신호 송수신을 지원할 수 있다.

제4 수직 안테나 조립체(210d)는 일정 면적을 가지며 일정 형상 예컨대 사각형 판재로 마련되는 4개의 날개들이 수직 급전부(211)를 중심으로 대칭되도록 수직하게 배치되어 마련될 수 있다. 즉 메인 기판(130)의 중심을 기준으로 날개들은 사잇각이 90도를 가지도록 배치되어 서로 대칭되게 배치될 수 있다. 날개들의 밑면은 수직 급전부(211)와 연결되기 위하여 점진적으로 폭이 줄어드는 형태로 마련될 수 있다. 제4 수직 안테나 조립체(210d)의 높이는 제4 수평 안테나 조립체(220d)의 높이보다 낮게 마련될 수 있다. 즉 제4 수직 안테나 조립체(210d)의 높이는 제4 수평 안테나 조립체(220d)를 메인 기판(130)으로부터 일정 거리 이격시키는 기둥부(222)의 높이보다 작게 형성될 수 있다.

제4 수평 안테나 조립체(220d)는 띠 형상의 제2 수평 안테나 기판(221d), 제2 수평 안테나 패턴(223d), 기둥부(222)들을 포함할 수 있다.

제2 수평 안테나 기판(221d)은 중앙이 빈 띠 형상으로 마련될 수 있다. 제2 수평 안테나 기판(221d)의 전체 크기는 메인 기판(130)의 크기보다 작게 형성될 수 있다. 예컨대 제2 수평 안테나 기판(221d)은 8각 띠 형상으로 마련될 수 있다. 또는 제2 수평 안테나 기판(221d)은 원형 띠 형상 또는 사각 띠 형상으로 마련될 수도 있다. 제2 수평 안테나 기판(221d)은 메인 기판(130)과 동일한 재질로 마련되거나 또는 메인 기판(130)과는 다른 비전도성 재질로 마련될 수 있다. 제2 수평 안테나 기판(221d) 상에는 제2 수평 안테나 패턴(223d)들이 형성될 수 있다. 그리고 제2 수평 안테나 기판(221d) 일정 영역에는 기둥부(222)들의 일측이 삽입 고정될 수 있는 홀이 마련될 수 있다. 또한 제2 수평 안테나 기판(221d) 일정 영역에는 제2 수평 안테나 패턴(223d)들과 수평 급전용 케이블(140)들을 연결할 수 있는 홀이 더 마련될 수 있다. 8각 띠 형성의 제2 수평 안테나 기판(221d)을 모서리별로 구분할 경우 8개의 영역으로 구분할 수 있을 것이다. 여기서 4개의 영역에는 제2 수평 안테나 패턴(223d)이 형성되며 나머지 4개의 영역에는 기둥부(222)들이 삽입 고정될 수 있는 홀이 마련될 수 있다.

제2 수평 안테나 패턴(223d)은 마주보는 한 쌍의 제1 다이폴 안테나 패턴과 다른 방향으로 서로 마주보는 한 쌍의 제2 다이폴 안테나 패턴을 포함하는 패턴 그룹들을 복수개 포함할 수 있다. 제1 다이폴 안테나 패턴과 제2 다이폴 안테나 패턴은 각각 지원하는 주파수 대역이 다를 수 있다. 제1 다이폴 안테나 패턴은 별도의 빈 영역 없이 일정 형태로 마련될 수 있다. 특히 제1 다이폴 안테나 패턴은 항아리 형상의 두 패턴이 서로 마주보는 형태로 배치되어 마련될 수 있다. 이때 항아리 형상의 두 패턴은 서로 다른 크기를 가지며 형성될 수 있다. 예컨대 수평 급전용 케이블(140)의 일측이 전기적으로 연결되는 패턴의 크기가 상대적으로 더 크게 마련될 수 있다. 항아리 형상의 두 패턴 사이에는 두 패턴을 연결하는 연결 라인이 마련될 수 있다. 이에 따라 제1 다이폴 안테나 패턴은 양 측 끝단에서 중앙부로 갈수록 폭이 줄어들도록 마련될 수 있다. 이러한 제1 다이폴 안테나 패턴은 제2 수평 안테나 기판(221d)에 길이 방향으로 길게 정렬 배치될 수 있다.

제2 다이폴 안테나 패턴은 제1 다이폴 안테나 패턴의 중심부 영역에서 서로 마주보는 형태로 마련될 수 있다. 제1 다이폴 안테나 패턴의 중심부에 연결 라인이 마련됨에 따라 제2 다이폴 안테나 패턴은 서로 연결되지 않는 삼각형 형상의 패턴이 마주보는 형태로 마련될 수 있다.

기둥부(222)들은 메인 기판(130)의 일측에 마련된 다수의 홀에 일측이 삽입 고정될 수 있다. 또한 기둥부(222)들의 타측은 제2 수평 안테나 기판(221d)에 마련된 홀에 삽입 고정될 수 있다. 기둥부(222)들의 높이는 제2 수직 안테나 조립체(210b)의 높이보다 크게 형성될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 제4 다중 안테나 조립체(40)는 메인 기판(130) 중앙에 배치된 제2 수직 안테나 조립체(210b)의 높이가 제2 수평 안테나 조립체(220b) 높이보다 낮게 형성함과 아울러 제2 수평 안테나 조립체(220b)의 패턴 빈 영역을 제거함으로써 수평 편파의 특성을 강화할 수 있다. 또한 제2 수직 안테나 조립체(210b)의 높이를 제2 수평 안테나 조립체(220b) 이하로 설계함으로써 덮개부 형상을 보다 단순화할 수 있다. 즉 제2 수평 안테나 조립체(220b)를 커버할 수 있는 형태로만 덮개부를 제작하여도 커버가 가능하기 때문에 덮개부 제작을 용이하게 할 수 있다.

도 10 및 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 제5 다중 안테나 조립체(50)를 설명하기 위한 도면들이다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 제5 다중 안테나 조립체(50)는 제5 수직 안테나 조립체(210e) 및 제5 수평 안테나 조립체(220e), 메인 기판(130)을 포함할 수 있다.

메인 기판(130)은 원형의 판재로 구성될 수 있다. 특히 제5 다중 안테나 조립체(50)에 적용되는 메인 기판(130)은 상대적으로 작은 직경을 가지는 제1 기판부(130a)와 상대적으로 더 큰 직경을 가지는 제2 기판부(130b)를 포함할 수 있다. 제1 기판부(130a)와 제2 기판부(130b)가 동일한 면에 놓이도록 마련될 수 있다. 또는 제1 기판부(130a)가 제2 기판부(130b) 상에 높이도록 마련될 수 있다. 이에 따라 제2 기판부(130b)는 원형의 띠 형상으로 마련될 수 있다. 제2 기판부(130b)의 전체 직경은 덮개부 밑면 직경과 유사한 직경을 가질 수 있다.

제1 기판부(130a)는 금속 재질 예컨대 알루미늄이나 철재 등으로 마련될 수 있다. 제1 기판부(130a)는 반사판 기능을 지원할 수 있다. 제1 기판부(130a) 전면의 중심부에는 제5 수직 안테나 조립체(210e)의 급전을 위한 수직 급전부(211)가 배치될 수 있다. 제1 기판부(130a) 후면 중심부에는 제5 수직 안테나 조립체(210e)에 급전을 위한 제2 급전 모듈(220)이 배치될 수 있다. 제2 급전 모듈(220)은 제5 수직 안테나 조립체(210e)의 급전을 위한 요소들뿐만 아니라 제5 수평 안테나 조립체(220e)의 급전을 위한 요소들도 포함할 수 있다. 즉 제2 급전 모듈(120)은 하나의 급전관 안에 제5 수직 안테나 조립체(210e) 급전을 위한 제1 케이블과, 제5 수평 안테나 조립체(220e) 급전을 위한 제2 케이블이 배치될 수 있다. 제1 케이블 및 제2 케이블 끝단에는 급전부와의 용이한 탈착을 위하여 커넥터가 배치될 수 있다. 제1 기판부(130a) 주변에는 4개의 홀이 마련될 수 있다. 4개의 홀에는 제5 수평 안테나 조립체(220e)와 연결될 수 있는 기둥부(222)들이 배치될 수 있다. 여기서 기둥부(222)들은 전기 이동도를 가지는 재질 예컨대 철제나 알루미늄, 구리나 다양한 합금 등으로 마련될 수 있다. 제1 기판부(130a) 일측에는 수평 급전부(131)가 마련될 수 있다. 수평 급전부(131)는 금속 재질의 제1 기판부(130a)에 전원을 공급할 수 있다. 제1 기판부(130a)에 제공된 신호는 전도성 재질의 기둥부(222)를 통하여 제5 수평 안테나 조립체(220e)들의 패턴들에 전달될 수 있다. 기둥부(222)들의 높이는 제2 수직 안테나 조립체(210b)의 높이보다 낮게 형성될 수 있다.

제5 수직 안테나 조립체(210e)는 제1 기판부(130a)의 중심부에 배치될 수 있다. 이러한 제5 수직 안테나 조립체(210e)는 4개의 날개들이 90도 사잇각을 가지며 배치되는 형태로 마련될 수 있다. 제5 수직 안테나 조립체(210e)는 제1 기판부(130a) 중앙에 배치된 수직 급전부(211)와 연결될 수 있다. 그리고 제5 수직 안테나 조립체(210e)는 수직 급전부(211)가 제공한 신호를 방사할 수 있는 재질과 형태로 마련될 수 있다. 수직 급전부(211)는 제1 기판부(130a)와는 절연된 상태로 배치될 수 있다.

제5 수평 안테나 조립체(220e)는 4개의 제3 수평 안테나 모듈들(220e1, 220e2, 220e3, 220e4), 기둥부(222)를 포함할 수 있다. 4개의 제3 수평 안테나 모듈들(220e1, 220e2, 220e3, 220e4) 각각은 제2 모듈 기판(221e)과, 제3 안테나 패턴(223e)을 포함할 수 있다. 제2 모듈 기판(221e)은 직사각형 형상으로 마련될 수 있다. 제2 모듈 기판(221e)은 비전도성 재질로 마련될 수 있다.

제2 모듈 기판(221e)의 중심부에는 기둥부(222)가 삽입 고정되며 기둥부(222)와 제3 안테나 패턴(223e)을 전기적으로 연결할 수 있도록 홀이 마련될 수 있다. 해당 홀에 금속 재질의 기둥부(222)가 삽입된 후 솔더링 과정을 통하여 제3 안테나 패턴(223e)과 기둥부(222)가 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서 기둥부(222)는 제2 모듈 기판(221e)을 메인 기판(130)으로부터 일정 간격 이격시키는 역할 뿐만 아니라 수평 급전부(131)에 제공된 신호를 제3 안테나 패턴(223e)에 제공하는 역할도 수행할 수 있다.

제3 안테나 패턴(223e)은 일부 패턴이 제2 모듈 기판(221e)의 전면에 형성되고 다른 일부 패턴이 제2 모듈 기판(221e)의 후면에 형성될 수 있다. 예컨대 제3 안테나 패턴(223e)은 제2 모듈 기판(221e)의 중심점을 기준으로 전면의 반쪽에 형성되는 일부 패턴과 후면 반쪽에 형성되는 일부 패턴을 포함할 수 있다. 전후면에 형성되는 패턴은 제2 모듈 기판(221e)의 중심점을 기준으로 대칭되도록 배치될 수 있다. 그리고 제2 모듈 기판(221e)의 중심점에 배치된 홀을 통해 전후면에 배치된 패턴들이 전기적으로 연결되어 제3 안테나 패턴(223e)을 구성할 수 있다. 제5 수평 안테나 조립체(220e)는 제3 수평 안테나 모듈들(220e1, 220e2, 220e3, 220e4)을 사각 띠 형상으로 배치하여 구성될 수 있다. 그리고 사각 띠 중앙에는 제5 수직 안테나 조립체(210e)가 배치될 수 있다. 제5 수직 안테나 조립체(210e)는 제5 수평 안테나 조립체(220e)보다 돌출되도록 마련될 수 있다. 이를 위하여 기둥부(222)들의 높이는 제5 수직 안테나 조립체(210e) 높이보다 낮게 형성될 수 있다.

도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 제2 덮개부가 적용된 다중 안테나 시스템의 외관을 설명하기 위한 도면이다.

도 12를 참조하면, 본 발명의 다중 안테나 시스템(100)은 제1 덮개부(101a)와 형태가 다른 제2 덮개부(101b)를 채용하여 구성될 수 있다. 특히 다중 안테나 시스템(100)은 제2 덮개부(101b), 제3 급전관(110b), 제1 케이블(112)과 제2 케이블(122), 제1 커넥터(113)와 제2 커넥터(123)를 포함할 수 있다. 그리고 다중 안테나 시스템(100)은 제2 덮개부(101b) 내부에 배치되는 다중 안테나 조립체를 더 포함할 수 있다.

제2 덮개부(101b)는 도시된 바와 같이 밑면에서 상단까지 점진적으로 직경이 줄어드는 형태로 마련될 수 있다. 이러한 제2 덮개부(101b)는 밑면의 개방부 직경과 상단 폐구부 직경 차이가 크지 않도록 마련될 수 있다.

상술한 제2 덮개부(101b)에 의하여 커버되는 다중 안테나 조립체는 앞서 도 8 및 도 9에서 설명한 제4 다중 안테나 조립체(40)가 될 수 있다. 제4 다중 안테나 조립체(40)의 경우 제4 수평 안테나 조립체(220d)가 제4 수직 안테나 조립체(210d)에 비하여 높게 형성됨으로 메인 기판(130)의 중심부가 주변보다 돌출되지 않도록 구성된다. 결과적으로 제2 덮개부(101b)는 제4 수평 안테나 조립체(220d) 만을 커버하도록 마련되는 경우 자연적으로 제4 수직 안테나 조립체(210d)를 커버할 수 있을 것이다.

도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 제3 덮개부가 적용되는 다중 안테나 시스템의 외관을 설명하기 위한 도면이다.

도 13을 참조하면, 다중 안테나 시스템(100)은 제3 덮개부(101c), 제3 급전관(110b), 제1 케이블(112)과 제2 케이블(122), 제1 커넥터(113) 및 제2 커넥터(123)를 포함할 수 있다. 그리고 제3 덮개부(101c) 내측에는 제3 급전관(110b)과 연결되는 특정 타입의 다중 안테나 조립체가 배치될 수 있다.

제3 덮개부(101c)의 형상은 주변 일정 부분의 높이가 거의 엎고 중앙 일정 영역이 주변부에 비하여 급격하게 높아지는 형상으로 마련될 수 있다. 결과적으로 제3 덮개부(101c) 형상에 대응하는 다중 안테나 조립체는 앞서 도면들에서 설명하지 않은 별도의 안테나 조립체가 될 수 있을 것이다. 즉 앞서 설명에서는 다중 안테나 조립체 중 수평 안테나 조립체가 메인 기판으로부터 일정 거리 이격되어 배치되는 것으로 나타내었지만 제3 덮개부(101c)에 맞는 형상을 제공하기 위하여 수평 안테나 조립체가 메인 기판 상에 직접 형성되는 형태가 될 수 있다.

즉 메인 기판의 전면에 각각 수평 안테나 조립체에 해당하는 수평 안테나 패턴들이 띠 형태로 각각 배치되어 구성될 수 있을 것이다. 그리고 메인 기판의 중심부에는 수직 급전부가 배치되고, 수직 급전부와 연결되는 수직 안테나 조립체가 메인 기판의 중심으로부터 상측으로 일정 높이만큼 돌출되는 형태로 마련될 수 있을 것이다. 메인 기판의 중심부에 배치된 수직 안테나 조립체에는 제1 케이블(112)을 통해 신호가 전달될 수 있다. 또한 메인 기판에 형성된 수평 안테나 패턴들에는 제2 케이블(122)을 통해 신호가 전달될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 다중 안테나 조립체 및 이를 포함하는 시스템은 수평 안테나 조립체와 수직 안테나 조립체를 하나의 공간 상에 서로 겹치지 않도록 배치함으로서 수직 편파 및 수평 편파에서의 신호 송수신을 지원할 수 있다.

도 14 내지 도 23은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 안테나 조립체에 의한 다양한 신호 특성을 나타낸 도면이다.

특히, 도 14는 다중 안테나 조립체의 2파 H-E plane에서의 High 신호 특성을 나타낸 도면이다. 도 15는 다중 안테나 조립체의 2파 H-H plane에서의 High 신호 특성을 나타낸 도면이다. 도 16은 다중 안테나 조립체의 2파 V-E plane에서의 High 신호 특성을 나타낸 도면이다. 도 17은 다중 안테나 조립체의 2파 V-H plane에서의 High 신호 특성을 나타낸 도면이다. 도 18은 다중 안테나 조립체의 3파 V-E plane에서의 Low 신호 특성을 나타낸 도면이다. 도 19는 다중 안테나 조립체의 3파 V-H plane에서의 Low 신호 특성을 나타낸 도면이다. 도 20은 다중 안테나 조립체의 3파 V-E plane에서의 High 신호 특성을 나타낸 도면이다. 도 21은 다중 안테나 조립체의 3파 V-H plane에서의 High 신호 특성을 나타낸 도면이다. 도 22는 다중 안테나 조립체의 3파 H-E plane에서의 High 신호 특성을 나타낸 도면이다. 도 23은 다중 안테나 조립체의 3파 H-H plane에서의 High 신호 특성을 나타낸 도면이다.

위 검측 자료에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 다중 안테나 조립체를 적용한 다중 안테나 시스템은 일정 범위의 주파수 범위 내에서 양호한 신호 특성을 가질 수 있음을 알 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

100 : 다중 안테나 시스템
10, 20, 30, 40, 50 : 다중 안테나 조립체
110, 120 : 급전 모듈
130 : 메인 기판
140 : 수평 급전용 케이블
210a, 210b, 210c, 210d, 210e : 수직 안테나 조립체
220a, 220b, 220c, 220d, 220e : 수평 안테나 조립체

Claims (13)

1. 판형의 일정 면적을 가지는 메인 기판;
   상기 메인 기판 상에 배치되데 메인 기판과 나란하게 배치되는 안테나 패턴들을 포함하는 수평 안테나 조립체;
   상기 메인 기판의 전면에 수직하게 배치되는 날개들로 구성된 수직 안테나 조립체;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 조립체.
2. 제1항에 있어서,
   상기 수평 안테나 조립체는
   메인 기판 상에 배치되는 다수의 수평 안테나 패턴들;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 조립체.
3. 제1항에 있어서,
   상기 수평 안테나 조립체는
   상호 간에 분리되고 상기 메인 기판의 전면으로부터 일정 높이만큼 이격되데 대칭 구조로 배치되는 다수의 수평 안테나 모듈들;
   상기 다수의 수평 안테나 모듈들은 상기 메인 기판으로부터 일정 높이만큼 이격시키는 기둥부;
   상기 수평 안테나 모듈들의 신호 전달을 위한 수평 급전용 부재;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 조립체.
4. 제3항에 있어서,
   상기 수평 안테나 모듈은
   바 형태의 모듈 기판;
   상기 모듈 기판 상에 배치되는 다이폴 안테나 패턴들;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 조립체.
5. 제1항에 있어서,
   상기 수평 안테나 조립체는
   띠 형상의 수평 기판:
   상기 띠 형상의 수평 기판 상에서 일정 간격 이격되데 길이 방향으로 길게 정렬 배치되는 다이폴 안테나 패턴들;
   상기 수평 기판을 상기 메인 기판으로부터 일정 높이만큼 이격 배치시키는 기둥부;
   상기 다이폴 안테나 패턴들에 신호를 전달하는 수평 급전용 부재;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 조립체.
6. 제5항에 있어서,
   상기 메인 기판에 마련되어 상기 수평 급전용 부재를 통해 신호를 제공하는 수평 급전부;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 조립체.
7. 제1항에 있어서,
   상기 수직 안테나 조립체는
   상기 날개들이 대칭되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 조립체.
8. 제7항에 있어서,
   상기 날개들은 사로 대면되는 직선의 한 변;
   상기 직선의 한 변의 반대 측에서 계단 형상으로 마련되는 한 변;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 판재로 구성되는 다중 안테나 조립체.
9. 제7항에 있어서,
   상기 메인 기판 상에 형성되어 상기 날개들에 신호를 전달하는 수직 급전부;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 조립체.
10. 제1항에 있어서,
    상기 수직 안테나 조립체는
    상기 수평 안테나 조립체의 높이보다 돌출되거나, 상기 수평 안테나 조립체의 높이보다 낮은 높이로 형성되는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 조립체.
11. 제1항에 있어서,
    상기 메인 기판은
    금속 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 조립체.
12. 제1항에 있어서,
    상기 메인 기판은
    금속 재질의 제1 기판부;
    상기 제1 기판부를 감싸는 비금속 재질의 제2 기판부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 조립체.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 다중 안테나 조립체;
    상기 메인 기판과 체결되며 상기 수평 안테나 조립체 및 수직 안테나 조립체를 감싸는 덮개부;
    상기 수평 안테나 조립체 및 상기 수직 안테나 조립체에 급전을 위한 급전 모듈;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 시스템.

Images