KR20150080391A - Mimo antenna with slot - Google Patents

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KR20150080391A
KR20150080391A KR1020140015053A KR20140015053A KR20150080391A KR 20150080391 A KR20150080391 A KR 20150080391A KR 1020140015053 A KR1020140015053 A KR 1020140015053A KR 20140015053 A KR20140015053 A KR 20140015053A KR 20150080391 A KR20150080391 A KR 20150080391A
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양대근
김당오
김채영
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경북대학교 산학협력단
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/52—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop

Abstract

The present invention relates to a MIMO antenna which comprises: a substrate which comprises: a ground area; and a non-ground area; a first antenna and a second antenna formed in the non-ground area to be distanced from each other; and a first open loop partition ring resonator and a second open loop partition ring resonator formed in the ground area to be positioned a certain distance from the non-ground area; and a pair of slots placed in between the first open loop partition ring resonator and the non-ground area for connecting the first open loop partition ring resonator and the non-ground area.

Description

슬롯을 포함하는 다중 입출력 안테나{MIMO ANTENNA WITH SLOT}[0001] MIMO ANTENNA WITH SLOT [0002]

본 발명은 슬롯을 포함하는 다중 입출력 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-input / output antenna including a slot.

다중 입출력(MIMO: Multi Input Multi Output) 안테나에서는 복수의 안테나가 사용되기 때문에, 안테나 상호 간에 간섭이 발생할 수 있다. 이에 따라, 방사 패턴이 왜곡되거나 각 안테나 소자 간의 상호 결합 현상이 발생할 수 있다.Since a plurality of antennas are used in a MIMO (Multi Input Multiple Output) antenna, interference may occur between the antennas. As a result, the radiation pattern may be distorted or a mutual coupling phenomenon may occur between the antenna elements.

한편, 제한된 공간에서 다중 입출력 안테나를 구현하기 위해서는 작은 공간 내에 두 개 또는 그 이상의 안테나 소자가 배치되어야 하기 때문에 격리도 특성을 향상시키기에 어려움이 있다.On the other hand, in order to implement a multi-input / output antenna in a limited space, it is difficult to improve isolation characteristics because two or more antenna elements must be disposed in a small space.

기존에는 격리도 향상 소자를 안테나와 안테나 사이에 설치하여 3차원 구조의 벽을 쌓는 방법, 변형된 그라운드 구조를 사용하는 방법, 연결선을 추가하는 방법 등을 이용해 격리도 특성을 향상시켜 왔다.In the past, isolation characteristics have been improved by using a method of stacking walls of three-dimensional structure, using a modified ground structure, and adding a connection line by installing an isolation improvement device between an antenna and an antenna.

본 발명의 목적은 기존 안테나의 형상 변화없이 격리도가 향상된 다중 입출력 안테나를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a multi-input / output (I / O) antenna having improved isolation without changing the shape of an existing antenna.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem of the present invention is not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems which are not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 실시예에 따른 다중 입출력 안테나는 그라운드 영역과 비그라운드 영역을 포함하는 기판, 상기 비그라운드 영역에 상호 이격하여 형성되는 제1안테나 및 제2안테나, 상기 비그라운드 영역과 소정의 거리만큼 이격하여 상기 그라운드 영역에 형성되는 제1개방 루프 분할 링 공진기 및 제2개방 루프 분할 링 공진기 및 상기 제1개방 루프 분할 링 공진기와 상기 비그라운드 영역 사이에 위치하고, 상기 제1개방 루프 분할 링 공진기와 상기 비그라운드 영역을 연결하는 한 쌍의 슬롯을 포함할 수 있다.A multi-input / output antenna according to an embodiment of the present invention includes a substrate including a ground region and a non-ground region, a first antenna and a second antenna spaced apart from each other in the non-ground region, A first open loop divided ring resonator and a second open loop divided ring resonator formed in the ground region, and a second open loop divided ring resonator located between the first open loop divided ring resonator and the non-ground region, And a pair of slots connecting non-ground regions.

실시예에서, 상기 제1개방 루프 분할 링 공진기와 상기 제2개방 루프 분할 링 공진기는 상보적 개방 루프 분할링 공진기(Complementary Split Ring Resonator, CSRR)일 수 있다.In an embodiment, the first open loop divided ring resonator and the second open loop divided ring resonator may be a complementary split ring resonator (CSRR).

실시예에서, 상기 제2개방 루프 분할 링 공진기는 상기 제1개방 루프 분할 링 공진기 내부에 위치할 수 있다.In an embodiment, the second open loop divided ring resonator may be located inside the first open loop divided ring resonator.

실시예에서, 상기 제1개방 루프 분할 링 공진기의 갭과 상기 제2개방 루프 분할 링 공진기의 갭은 서로 반대 방향을 향하도록 형성될 수 있다.In an embodiment, the gap of the first open loop divided ring resonator and the gap of the second open divided ring resonator may be formed to face each other.

실시예에서, 상기 한 쌍의 슬롯은 각각 일단이 상기 제1개방 루프 분할 링 공진기의 갭과 연결되고, 타단이 상기 비그라운드 영역과 연결될 수 있다.In an embodiment, each of the pair of slots may have one end connected to the gap of the first open loop divided ring resonator and the other end connected to the non-ground region.

실시예에서, 상기 한 쌍의 슬롯의 길이는 1 mm 내지 45 mm 일 수 있다.In an embodiment, the length of the pair of slots may be between 1 mm and 45 mm.

실시예에서, 상기 제1개방 루프 분할 링 공진기 및 상기 제2개방 루프 분할 링 공진기는 각각 원형 또는 사각형의 링 형상으로 이루어질 수 있다.In an embodiment, the first open-loop divided ring resonator and the second open-loop divided ring resonator may each have a circular or rectangular ring shape.

실시예에서, 상기 제1안테나 및 상기 제2안테나는 이중대역 모노폴 안테나일 수 있다.In an embodiment, the first antenna and the second antenna may be dual band monopole antennas.

본 발명의 일측면에 따르면, 다중 입출력 안테나의 격리도 특성을 개선할 수 있다.According to an aspect of the present invention, the isolation characteristics of the MIMO antenna can be improved.

본 발명의 일측면에 따르면, 기존의 다중 입출력 안테나의 형상 변화없이 격리도 특성을 개선할 수 있다.According to an aspect of the present invention, isolation characteristics can be improved without changing the shape of a conventional MIMO antenna.

본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and the effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the present specification and the accompanying drawings.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다중 입출력 안테나를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 다중 입출력 안테나의 격리도 개선 효과를 보여주기 위한 도면이다.1 to 4 are views for explaining a multiple input / output antenna according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 5 to 12 illustrate an effect of improving the isolation of the MIMO antenna according to the embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 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.Other advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.

만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.Unless defined otherwise, all terms (including technical or scientific terms) used herein have the same meaning as commonly accepted by the generic art in the prior art to which this invention belongs. Terms defined by generic dictionaries may be interpreted to have the same meaning as in the related art and / or in the text of this application, and may be conceptualized or overly formalized, even if not expressly defined herein I will not.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. As used herein, the terms' comprise 'and / or various forms of use of the verb include, for example,' including, '' including, '' including, '' including, Steps, operations, and / or elements do not preclude the presence or addition of one or more other compositions, components, components, steps, operations, and / or components.

본 명세서에서 '및/또는' 이라는 용어는 나열된 구성들 각각 또는 이들의 다양한 조합을 가리킨다.
The term 'and / or' as used herein refers to each of the listed configurations or various combinations thereof.

본 발명은 다중 입출력 안테나 통신에서 채널 용량을 증가시키기 위해 요구되는 다중 입출력 안테나의 격리도 특성을 개선하는 것에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 기존의 다중 입출력 안테나의 형상 변화없이, 그라운드 영역에 슬롯을 추가함으로써 격리도 특성이 개선된 다중 입출력 안테나를 제공할 수 있다. 이하 첨부된 도면을 참조하여, 보다 상세히 설명할 것이다.
The present invention relates to improving isolation characteristics of multiple input / output antennas required to increase channel capacity in MIMO communications. According to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a multi-input / output antenna with improved isolation characteristics by adding slots to the ground region without changing the shape of a conventional multi-input / output antenna. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다중 입출력 안테나(100)를 설명하기 위한 도면이다.1 to 4 are views for explaining a MIMO antenna 100 according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 다중 입출력 안테나(100)는 기판(10), 복수의 안테나(20), 상보적 분할링 공진기(CSRR: Complementary Split Ring Resonator, 30) 및 슬롯(40)을 포함한다.Referring to FIG. 1, a MIMO antenna 100 according to an embodiment of the present invention includes a substrate 10, a plurality of antennas 20, a complementary split ring resonator (CSRR) 30, 40).

기판(10)은 이의 상면과 하면에 금속면을 갖는 단일 유전체로 구현될 수 있다. 기판(10)의 일면에는 비그라운드 영역(12)과 그라운드 영역(14)을 포함할 수 있다. 그라운드 영역(14)은 기판(10) 상에 일정 면적을 가지고 형성되며, 분할링 공진기(30)와 슬롯(40)을 포함할 수 있다.The substrate 10 may be embodied as a single dielectric having a metal surface on the top and bottom surfaces thereof. The substrate 10 may include a non-ground region 12 and a ground region 14 on one surface thereof. The ground region 14 is formed with a predetermined area on the substrate 10 and may include a split ring resonator 30 and a slot 40.

복수의 안테나(20)는 2개 이상의 안테나를 포함할 수 있다. 실시예에서, 복수의 안테나(20) 제1안테나(22) 및 제2안테나(24)를 포함한다.The plurality of antennas 20 may include two or more antennas. In an embodiment, a plurality of antennas 20 includes a first antenna 22 and a second antenna 24. [

실시예에서, 제1안테나(22)는 비그라운드 영역(12)의 일측에 형성되고, 제2안테나(24)는 비그라운드 영역(12)의 타측에 형성될 수 있다. 그리고 제1안테나(22)와 제2안테나(24)는 동일한 구조를 가지고 소정의 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 제1안테나(22)와 제2안테나(24)의 거리는 필요에 따라 조정될 수 있다. The first antenna 22 may be formed on one side of the non-ground region 12 and the second antenna 24 may be formed on the other side of the non-ground region 12 in the embodiment. The first antenna 22 and the second antenna 24 may have the same structure and may be spaced apart from each other by a predetermined distance. The distance between the first antenna 22 and the second antenna 24 can be adjusted as needed.

도 2를 참조하면, 제1안테나(22) 및 제2안테나(24)의 구조를 확인할 수 있다. 도 2에 도시된 안테나의 구조는 예시적인 것으로, 필요한 주파수 영역에 따라 변형될 수 있다. 실시예에서, 제1안테나(22) 및 제2안테나(24)는 WLAN(Wireless Local Area Network) 등의 주파수 대역에 해당하는 신호를 송수신할 수 있다. 실시예에서, 상기 제1안테나 및 상기 제2안테나는 이중대역 모노폴 안테나일 수 있다.Referring to FIG. 2, the structure of the first antenna 22 and the second antenna 24 can be confirmed. The structure of the antenna shown in Fig. 2 is illustrative and can be modified according to the required frequency domain. In an embodiment, the first antenna 22 and the second antenna 24 may transmit and receive signals corresponding to a frequency band such as a WLAN (Wireless Local Area Network). In an embodiment, the first antenna and the second antenna may be dual band monopole antennas.

도 3 및 도 4를 참조하면, 분할 링 공진기(30)는 제1개방 루프 분할 링 공진기(32) 및 제2개방 루프 분할 링 공진기(34)를 포함할 수 있다. 제1개방 루프 분할 링 공진기(32) 및 제2개방 루프 분할 링 공진기(34)는 그라운드 영역(14)에 상보적으로 형성될 수 있으며, 비그라운드 영역(12)과 소정의 거리만큼 이격하여 형성될 수 있다. 3 and 4, the split ring resonator 30 may include a first open loop split ring resonator 32 and a second open loop split ring resonator 34. [ The first open loop split ring resonator 32 and the second open loop split ring resonator 34 may be complementarily formed in the ground region 14 and may be formed spaced apart from the non- .

실시예에서, 제1개방 루프 분할 링 공진기(32) 및 제2개방 루프 분할 링 공진기(34)는 각각 갭(32a, 34a)이 형성된 금속 링의 형상으로 이루어질 수 있다. 개방 루프 분할 링 공진기(32, 34)는 도 3의 실시예에서 사각 링 형상으로 도시되어 있고, 도 4의 실시예에서 원형 링 형상으로 도시되어 있지만, 다른 형상으로 변형될 수 있다. In an embodiment, the first open loop split ring resonator 32 and the second open loop split ring resonator 34 may be in the shape of a metal ring with gaps 32a and 34a, respectively. The open loop split ring resonators 32 and 34 are shown in the form of a square ring in the embodiment of Fig. 3 and are shown in the form of a circular ring in the embodiment of Fig. 4, but can be modified into other shapes.

실시예에서, 제2개방 루프 분할 링 공진기(34)는 제1개방 루프 분할 링 공진기(32) 내부에 배치될 수 있다. 그리고, 제1개방 루프 분할 링 공진기의 갭(32a)과 제2개방 루프 분할 링 공진기의 갭(34a)은 서로 반대 방향을 향하도록 형성될 수 있다.In an embodiment, the second open loop divided ring resonator 34 may be disposed inside the first open loop divided ring resonator 32. [ The gap 32a of the first open loop divided ring resonator and the gap 34a of the second open loop divided ring resonator may be formed so as to face each other.

다시 도 1을 참조하면, 슬롯(40)은 그라운드 영역(14)에 형성되며, 제1개방 루프 분할 링 공진기(32)와 비그라운드 영역(12)을 연결하도록 형성될 수 있다. 슬롯(40)은 제1개방 루프 분할 링 공진기의 갭(32a)의 양단과 각각 연결되기 위해 한 쌍으로 형성될 수 있다. 실시예에서, 슬롯(40)은 1 mm 내지 45 mm 길이를 갖도록 형성될 수 있다.
Referring again to FIG. 1, a slot 40 is formed in the ground region 14 and may be formed to connect the first open loop divided ring resonator 32 and the non-ground region 12. The slots 40 may be formed in pairs to be connected to both ends of the gap 32a of the first open loop divided ring resonator, respectively. In an embodiment, the slot 40 may be formed to have a length of 1 mm to 45 mm.

도 5 내지 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 다중 입출력 안테나의 격리도 개선 효과를 보여주기 위한 도면이다. 도 5 내지 도 12에서 s11은 반사손실을 의미하고, s21은 전달손실을 의미한다.FIGS. 5 to 12 illustrate an effect of improving the isolation of the MIMO antenna according to the embodiment of the present invention. 5 to 12, s11 denotes a reflection loss, and s21 denotes a transmission loss.

도 5는 슬롯 및 분할 링 공진기를 포함하는 본 발명의 다중 입출력 안테나와 슬롯 및 분할 링 공진기를 포함하지 않는 종래의 다중 입출력 안테나의 S파라미터를 나타낸 것이다.5 illustrates S parameters of a conventional multi-input / output antenna that does not include a multi-input / output antenna and a slot and split ring resonator of the present invention including a slot and a split ring resonator.

도 5에 도시된 것처럼, WLAN 대역인 2400 MHz 내지 2497 MHz 대역과 5100 MHz 내지 5500 MHz 구역에서 각각 반사손실은 모두 -10 dB 이하가 되어 반사손실 규격을 만족한다. 본 발명의 실시예에 따른 다중 입출력 안테나의 경우, 2400 MHz 내지 2497 MHz 대역에서 격리도에 해당하는 s21 값이 -33 dB로 향상됨을 알 수 있다. 그리고, 공간 다이버시티(Space Diversity)를 이용하여 격리도를 향상한 5100 MHz 내지 5500 MHz 대역에서도 s21 값이 -45 dB이므로, 두 대역 모두에서 높은 격리도를 가짐을 알 수 있다.As shown in FIG. 5, the return loss is less than -10 dB in both the WLAN band 2400 MHz to 2497 MHz and the 5100 MHz to 5500 MHz region, thereby satisfying the return loss standard. In the case of the multiple input / output antenna according to the embodiment of the present invention, the s21 value corresponding to the isolation degree is improved to -33 dB in the 2400 MHz to 2497 MHz band. It can be seen that the s21 value is -45 dB even in the 5100 MHz to 5500 MHz band where the degree of isolation is improved by using the space diversity, so that it has a high degree of isolation in both the bands.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 슬롯 및 분할 링 공진기를 포함하는 다중 입출력 안테나, 슬롯 없이 분할 링 공진기만을 포함하는 다중 입출력 안테나, 그리고 슬롯 및 분할 링 공진기 둘 모두가 없는 다중 입출력 안테나의 격리도 측정 결과를 확인할 수 있다.6, a multi-input / output antenna including a slot and a split ring resonator according to an embodiment of the present invention, a multi-input / output antenna including only a split ring resonator without a slot, and a multi- Can be confirmed.

도 6에서 확인할 수 있는 것처럼, 슬롯 및 분할 링 공진기가 없는 다중 입출력 안테나의 경우 격리도가 -8 dB이고, 슬롯 없이 분할 링 공진기만을 포함하는 다중 입출력 안테나의 경우 -18 dB이지만 원하는 주파수에서 공진이 일어나지 않고 공진 주파수가 천이됨을 알 수 있다. 이에 비해, 본 발명의 실시예에 따른 다중 입출력 안테나는 격리도가 -32 dB로써, 더 우수한 격리도를 갖는 것을 알 수 있다.As can be seen in FIG. 6, in the case of a multi-input / output antenna without a slot and split ring resonator, the isolation is -8 dB, and in the case of a multi-input / output antenna including only a split ring resonator without a slot, the resonance occurs at a desired frequency And the resonant frequency changes. In contrast, the multi-input / output antenna according to the embodiment of the present invention has an isolation degree of -32 dB and has a better isolation.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 다중 입출력 안테나의 슬롯의 길이(L)에 따른 격리도 변화를 나타낸 것이다. 도 7을 참조하면, 슬롯의 길이(L)가 짧아질수록 커패시턴스 성분이 작아져서 공진 주파수가 높아지고, 슬롯의 길이(L)가 길어질수록 커패시턴스 성분이 커져서 공진 주파수가 낮아짐을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 다중 입출력 안테나는 슬롯의 길이(L)를 조정함으로써 주파수 튜닝을 할 수 있기 때문에 기존의 다중 입출력 안테나에 비해 쉽게 공진 주파수를 조정할 수 있다.7 is a graph illustrating a change in isolation according to a length L of a slot of a MIMO antenna according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, as the length L of the slot becomes shorter, the capacitance component becomes smaller and the resonance frequency becomes higher. As the length L of the slot becomes longer, the capacitance component becomes larger and the resonance frequency becomes lower. That is, since the multi-input / output antenna according to the embodiment of the present invention can perform frequency tuning by adjusting the length L of the slot, the resonant frequency can be easily adjusted compared to the conventional multi-input / output antenna.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 다중 입출력 안테나의 제1안테나와 제2안테나 사이의 거리(D)에 따른 격리도 변화를 나타낸 것이다. 실험에서는 안테나 사이의 거리를 53.2 mm에서 49.2 mm로 점차적으로 좁히면서 격리도를 측정하였다. 도 7에 도시된 것처럼, 제1안테나와 제2안테나 사이의 거리(D)를 49.2 mm로 좁혔음에도 -20 dB보다 더 우수한 격리도 특성을 보여주고 있다. 즉, 제1안테나와 제2안테나 사이의 거리(D)를 좁히더라도 기준치 이상의 격리도를 갖기 때문에 다중 입출력 안테나를 소형화할 수 있다.FIG. 8 is a graph illustrating a change in isolation according to a distance D between a first antenna and a second antenna of a MIMO antenna according to an embodiment of the present invention. In the experiment, the isolation was measured while gradually narrowing the distance between the antennas from 53.2 mm to 49.2 mm. As shown in FIG. 7, although the distance D between the first antenna and the second antenna is narrowed to 49.2 mm, the isolation characteristic is better than -20 dB. That is, even if the distance D between the first antenna and the second antenna is narrowed, since the isolation degree is higher than the reference value, the multi-input / output antenna can be miniaturized.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 다중 입출력 안테나의 접지면의 크기(G)에 따른 격리도 변화를 나타낸 것이다. 도 9에 도시된 것처럼, 접지면의 크기(G)를 변화시켜도 공진 주파수가 약간 변화할 뿐, 격리도 면에서는 큰 차이가 없음을 알 수 있다. 즉, 접지면의 크기(G)를 줄이더라도 기준 이상의 격리도를 갖기 때문에 다중 입출력 안테나를 소형화할 수 있다.9 is a graph illustrating a change in isolation degree according to a size (G) of a ground plane of a MIMO antenna according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, even when the size (G) of the ground plane is changed, it can be seen that the resonance frequency slightly changes, but there is no significant difference in isolation. That is, even if the size (G) of the ground plane is reduced, since the isolation degree is higher than the reference, the size of the multiple input / output antenna can be reduced.

도 10은 2.45 GHz에서 슬롯 및 분할 링 공진기의 포함 여부에 따른 평균 표면 전류 분포를 나타낸 것이고, 도 11은 공간 다이버시티를 이용한 5.2 GHz에서 평균 표면 전류 분포를 나타낸 것이다. 두 안테나는 접지면을 중심으로 대칭인 표면 전류 분포를 나타내기 때문에, 좌측의 안테나에만 급전한 경우를 나타내었다.10 shows an average surface current distribution depending on whether or not a slot and split ring resonator is included at 2.45 GHz, and FIG. 11 shows an average surface current distribution at 5.2 GHz using spatial diversity. Since both antennas exhibit a symmetrical surface current distribution around the ground plane, only the left antenna is fed.

도 10의 좌측 도면을 참조하면, 슬롯 및 분할 링 공진기가 없는 경우, 급전된 전류가 우측 안테나로 유기되는 현상이 확인된다. 이와 달리, 도 10의 우측 도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 다중 입출력 안테나처럼 슬롯 및 분할 링 공진기를 포함하는 경우, 전류가 우측 안테나로 유기되지 않고 안테나 사이에 위치한 슬롯 및 분할 링 공진기에 유기되어 두 안테나 간의 격리도를 향상시키는 것이 확인된다. 즉, 공통 접지면을 통해 인접 안테나로 유기되는 전류를 슬롯 및 분할 링 공진기가 차단하여 2.45 GHz 대역에서 격리도를 향상시킨다.Referring to the left side of FIG. 10, in the absence of a slot and split ring resonator, a phenomenon that a fed current is induced to the right antenna is confirmed. 10, when a slot and a split ring resonator are included as a multi-input / output antenna according to an embodiment of the present invention, a current is not induced to the right antenna but a slot located between the antennas and a split ring resonator And it is confirmed that the degree of isolation between the two antennas is improved. That is, the current induced by the adjacent antenna through the common ground plane is blocked by the slot and split ring resonator, improving the isolation in the 2.45 GHz band.

도 11을 참조하면, 5.2 GHz에서는 공간 다이버시티를 이용하였기 때문에 슬롯 및 분할 링 공진기와 무관하게 격리도가 기준을 만족함을 알 수 있다.Referring to FIG. 11, since the spatial diversity is used at 5.2 GHz, it can be seen that the isolation degree meets the standard regardless of the slot and split ring resonator.

도 12는 슬롯 및 분할 링 공진기의 포함 여부에 따른 2.45 GHz에서의 방사 패턴을 나타낸 것이다. X-Y 평면, X-Z 평면 및 Y-Z 평면에서의 방사 패턴을 나타내었으며, 대칭구조이므로 좌측 안테나에만 급전한 경우를 나타내었다. 슬롯 및 분할 링 공진기를 포함하더라도 기존의 안테나와 크게 다르지 않은 방사 패턴을 가짐을 확인할 수 있다.12 shows a radiation pattern at 2.45 GHz depending on whether or not the slot and split ring resonator are included. The X-Y plane, the X-Z plane, and the Y-Z plane are shown as radiation patterns. Slot and split ring resonator, it has a radiation pattern that is not significantly different from that of the conventional antenna.

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 다중 입출력 안테나의 안테나 상관계수를 나타낸 것이다. 안테나 간의 거리를 줄임에 따라 2.45 GHz 대역에서의 ECC(Envelop Corelation Coeffieicnt) 변화를 확인할 수 있다. 도 13에 도시된 것처럼, WLAN 대역에서 0.05 이하의 매우 낮은 수치를 확인할 수 있다.
13 shows antenna correlation coefficients of a MIMO antenna according to an embodiment of the present invention. As the distance between the antennas is reduced, the change of the ECC (Envelop Correlation Coeffieicnt) in the 2.45 GHz band can be confirmed. As shown in Fig. 13, a very low value of 0.05 or less can be found in the WLAN band.

이상의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시예들도 본 발명의 범위에 속할 수 있음을 이해하여야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 도시된 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 반대로 여러 개로 분산된 구성 요소들은 결합되어 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.
It is to be understood that the above-described embodiments are provided to facilitate understanding of the present invention, and do not limit the scope of the present invention, and it is to be understood that various modifications may be made within the scope of the present invention. For example, each component shown in the embodiment of the present invention may be distributed and implemented, and conversely, a plurality of distributed components may be combined. Therefore, the technical protection scope of the present invention should be determined by the technical idea of the claims, and the technical protection scope of the present invention is not limited to the literary description of the claims, The invention of a category.

10: 기판
12: 비그라운드 영역
14: 그라운드 영역
20: 안테나
22: 제1안테나
24: 제2안테나
30: 분할 링 공진기
32: 제1개방 루프 분할 링 공진기
34: 제2개방 루프 분할 링 공진기
40: 슬롯
50: 다중 입출력 안테나10: substrate
12: Non-ground region
14: Ground area
20: Antenna
22: First antenna
24: Second antenna
30: split ring resonator
32: first open loop divided ring resonator
34: second open loop divided ring resonator
40: Slot
50: Multiple input / output antenna

Claims (8)

그라운드 영역과 비그라운드 영역을 포함하는 기판;
상기 비그라운드 영역에 상호 이격하여 형성되는 제1안테나 및 제2안테나;
상기 비그라운드 영역과 소정의 거리만큼 이격하여 상기 그라운드 영역에 형성되는 제1개방 루프 분할 링 공진기 및 제2개방 루프 분할 링 공진기; 및
상기 제1개방 루프 분할 링 공진기와 상기 비그라운드 영역 사이에 위치하고, 상기 제1개방 루프 분할 링 공진기와 상기 비그라운드 영역을 연결하는 한 쌍의 슬롯;
을 포함하는 다중 입출력 안테나.
A substrate including a ground region and a non-ground region;
A first antenna and a second antenna spaced apart from each other in the non-ground region;
A first open loop divided ring resonator and a second open loop divided ring resonator formed in the ground region at a predetermined distance from the non-ground region; And
A pair of slots located between the first open loop divided ring resonator and the non-ground region and connecting the first open loop divided ring resonator and the non-ground region;
/ RTI >
제1항에 있어서,
상기 제1개방 루프 분할 링 공진기와 상기 제2개방 루프 분할 링 공진기는 상보적 개방 루프 분할링 공진기(Complementary Split Ring Resonator, CSRR)인 다중 입출력 안테나.
The method according to claim 1,
Wherein the first open loop divided ring resonator and the second open loop divided ring resonator are complementary split ring resonators (CSRRs).
제1항에 있어서,
상기 제2개방 루프 분할 링 공진기는 상기 제1개방 루프 분할 링 공진기 내부에 위치하는 다중 입출력 안테나.
The method according to claim 1,
And the second open loop divided ring resonator is located inside the first open loop divided ring resonator.
제3항에 있어서,
상기 제1개방 루프 분할 링 공진기의 갭과 상기 제2개방 루프 분할 링 공진기의 갭은 서로 반대 방향을 향하도록 형성되는 다중 입출력 안테나.
The method of claim 3,
Wherein the gap of the first open loop divided ring resonator and the gap of the second open loop divided ring resonator are formed to be opposite to each other.
제4항에 있어서,
상기 한 쌍의 슬롯은 각각 일단이 상기 제1개방 루프 분할 링 공진기의 갭과 연결되고, 타단이 상기 비그라운드 영역과 연결되는 다중 입출력 안테나.
5. The method of claim 4,
Wherein each of the pair of slots has one end connected to the gap of the first open loop divided ring resonator and the other end connected to the non-ground region.
제5항에 있어서,
상기 한 쌍의 슬롯의 길이는 1 mm 내지 45 mm 인 다중 입출력 안테나.
6. The method of claim 5,
Wherein the pair of slots has a length of 1 mm to 45 mm.
제1항에 있어서,
상기 제1개방 루프 분할 링 공진기 및 상기 제2개방 루프 분할 링 공진기는 각각 원형 또는 사각형의 링 형상으로 이루어지는 다중 입출력 안테나.
The method according to claim 1,
Wherein the first open loop divided ring resonator and the second open loop divided ring resonator each have a circular or rectangular ring shape.
제1항에 있어서,
상기 제1안테나 및 상기 제2안테나는 이중대역 모노폴 안테나인 다중 입출력 안테나.The method according to claim 1,
Wherein the first antenna and the second antenna are dual-band monopole antennas.
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