KR20160034011A - 안테나 장치 및 그의 운용 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 다양한 실시예들은 다층 회로 기판 내에서 제1 층 상에 구현된 수평 편파 안테나; 및 상기 다층 회로 기판 내에서 상기 제1 층과 다른 적어도 하나의 제2 층 상에 구현된 수직 편파 안테나를 포함하는 안테나 장치 및 그의 운용 방법을 개시하며, 상기 수평 편파 안테나와 수직 편파 안테나는 상기 다층 회로 기판의 일측 가장자리에서 서로 이격된 상태로 적층될 수 있다. 상기와 같은 안테나 장치 및 그의 운용 방법은 실시예에 따라 다양하게 구현될 수 있다.
Description
본 발명은 안테나 장치에 관한 것으로서, 예컨대, 밀리미터파(mmWave) 통신용 안테나 장치 및 그의 운용 방법에 관한 것이다.
무선 통신 기술은 상용화된 이동통신망 접속뿐만 아니라, 최근에는 와이파이(Wi-Fi) 기술로 대표되는 근거리 무선통신(wireless local area network; w-LAN), 블루투스(Bluthooth), 근접무선통신(near field communication; NFC) 등 다양한 방식으로 구현되고 있다. 이동통신 서비스는 음성 통화 중심의 1세대 이동통신 서비스로부터 시작되어, 점차 초고속, 대용량 서비스(예: 고화질 동영상 스트리밍 서비스)로 점차 진화하고 있으며, 향후에 상용화될 차세대 이동통신 서비스는 수십 GHz 이상의 초고주파수 대역을 통해 제공될 것으로 전망된다.
상용화된 무선통신망에서 안정된 서비스 품질을 제공하기 위해서, 안테나 장치의 높은 이득(gain)과 광범위한 방사 영역(beam coverage)을 만족해야 한다. 차세대 이동통신 서비스는 수십 GHz 이상(예를 들면, 30~300GHz 범위의 주파수 대역이며, 공진주파수 파장의 길이가 대략 1~10mm 범위)의 초고주파수 대역을 통해 제공될 것인 바, 이전에 상용화된 이동통신 서비스에서 사용된 안테나 장치보다 더 높은 성능이 요구될 수 있다.
일반적으로, 동작 주파수 대역이 높아질수록 안테나 장치, 예를 들면, 전파의 직진성이 강해지고 회절성이 낮아져 장애물(예: 건물이나 지형지물) 등에 의한 손실이 커질 수 있다. 통신의 안정성을 확보하기 위해서는 안테나 장치의 전방향성이 필요할 수 있으나, 동작 주파수 대역이 높은 경우, 직진성이 강해저 전방향성을 확보하기 어려울 수 있다. 따라서 높은 주파수 대역에서 동작하는 통신 장치가 탑재된 전자 장치의 안테나 장치는 다수의 방사체를 포함하는 배열 안테나 구조를 가질 수 있다.
밀리미터파 통신을 구현함에 있어, 그 파장의 길이는 대략 1~10mm 범위이고, 안테나 장치의 방사체는 공진 주파수 파장의 1/4 정도의 전기적인 길이를 가질 수 있다. 또한, 밀리미터파 통신용 안테나 장치는 회로 기판에 다수의 방사체를 배열하여 전방향성을 확보하고, 회로 기판에 통신회로 칩을 배치하여 통신회로 칩과 방사체들 사이의 전송 손실을 개선할 수 있다.
이렇게 전방향성을 확보한 경우에도, 송신측과 수신측 사이에서 편파 성분이 조화를 이루지 못할 경우, 송신측과 수신측 사이의 통신이 원활하지 못할 수 있다. 따라서 전파의 편파 성분을 다양하게 조절, 제어할 필요가 있다.
그러나 회로 기판 내에 형성되는 방사체에서 전파의 수평 편파 성분을 비교적 용이하게 확보할 수 있지만, 수직 편파 성분을 확보하는데 어려움이 있다. 예컨대, 회로 기판의 두께가 대략 1mm 내외인 실정에서, 수직 방향으로의 접지면을 확보하는데 한계가 있어, 회로 기판의 두께 방향에서 편파 성분(예: 수직 편파 성분)을 확보하기 어려울 수 있다.
이에, 본 발명의 다양한 실시예들은, 회로 기판의 두께 범위 내에 실장되면서도 회로 기판의 두께 방향의 편파 성분(예: 수직 편파 성분)을 용이하게 확보할 수 있는 안테나 장치 및 그의 운용 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예들은 수평 편파 안테나와 수직 편파 안테나의 조합으로 이루어진 방사체를 배열하여 전방향성을 확보하면서, 다양한 형태의 편파를 생성할 수 있는 안테나 장치 및 그의 운용 방법을 제공하고자 한다.
더욱이, 본 발명의 다양한 실시예들은 다양한 형태의 편파를 생성함으로써, 밀리미터파 통신에서도 안정된 송수신 감도를 유지할 수 있는 안테나 장치 및 그의 운용 방법을 제공하고자 한다.
따라서 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 안테나 장치는,
다층 회로 기판 내에서 제1 층 상에 구현된 수평 편파 안테나; 및
상기 다층 회로 기판 내에서 상기 제1 층과 다른 적어도 하나의 제2 층 상에 구현된 수직 편파 안테나를 포함할 수 있으며,
상기 수평 편파 안테나와 수직 편파 안테나는 상기 다층 회로 기판의 일측 가장자리에서 서로 이격된 상태로 적층될 수 있다.
상기 수직 편파 안테나는 상기 제2 층들 중 하나의 일면에 형성된 방사 패치와 다른 층에 형성된 그라운드 패치를 비아 홀로 연결한 0차 모드 공진기로 구현될 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 안테나 장치의 운용 방법은, 수평 편파 안테나와 수직 편파 안테나가 조합된 안테나 장치의 운용 방법으로서,
주변 기기를 탐색하는 단계(이하, '탐색 단계');
탐색된 주변 기기들 중, 통신 연결을 하고자 하는 기기를 선택하는 단계(이하, '선택 단계');
상기 수평 편파 안테나와 수직 편파 안테나를 이용하여 편파를 변화시키며 선택된 주변 기기와 통신을 시도하는 단계(이하, '스캔 단계');
선택된 주변 기기와의 통신에서 편파에 따른 신호대 잡음비를 평가하는 단계(이하, '평가 단계'); 및
평가된 신호대 잡음비로부터 최적의 편파를 선택하여 통신을 수립하는 단계(이하, '수립 단계')를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 안테나 장치는 0차 모드 공진기를 이용하여 다층 회로 기판 내에 수직 편파 안테나를 구성함으로써, 다층 회로 기판의 두께 방향으로 편파 성분(예: 수직 편파 성분)을 확보하기 용이할 수 있다. 또한, 이러한 수직 편파 안테나를 수평 편파 안테나와 조합한 방사체를 구현함으로써, 수직/수평 편파뿐만 아니라 원형 편파 등 다양한 형태의 편파를 생성할 수 있어 주변 기기와의 송수신 감도를 안정적으로 유지할 수 있다. 더욱이, 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 안테나 장치는 수직 편파 안테나와 수평 편파 안테나의 조합으로 이루어진 방사체를 배열하여 전방향성을 확보할 수 있고, 이동통신 단말기와 같이 전파 환경이 시시각각 변화하는 조건에서 사용되는 전자 장치에 탑재하여 운용됨으로써, 안정된 통신을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 안테나 장치는, 수평 편파 안테나와 수직 편파 안테나를 조합한 방사체를 구현함에 있어, 한 쌍의 수평 편파 안테나들 사이에 수직 편파 안테나를 배치하여 수평 편파 안테나들 사이의 격리도를 개선함으로써, 안테나 장치의 성능을 더 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 하나에 따른 안테나 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 본 발명의 바람직한 실시예들 중 다른 하나에 따른 안테나 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치의 수평 편파 안테나를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치의 수평 편파 안테나의 변형 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치의 수직 편파 안테나를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치의 수직 편파 안테나의 변형 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치의 수직 편파 안테나의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치의 수직 편파 안테나에서 유도 패치의 수에 따른 지향성을 측정하여 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치에서, 수직 편파 안테나의 방사 특성을 측정하여 나타내는 도면이다.
도 10은 통상적인 0차 모드 공진기의 전계 특성을 나타내는 도면이다.
도 11은 통상적인 0차 모드 공진기의 방사 특성을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예들 중 하나에 따른 안테나 장치를 나타내는 구성도이다.
도 13은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 다른 하나에 따른 안테나 장치를 나타내는 구성도이다.
도 14는 본 발명의 바람직한 실시예들 중 하나에 따른 안테나 장치의 변형 예를 나타내는 구성도이다.
도 15는 본 발명의 바람직한 실시예들 중 다른 하나에 따른 안테나 장치의 변형 예를 나타내는 구성도이다.
도 16은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 하나에 따른 안테나 장치의 수평/수직 편파 안테나 사이의 격리도를 측정하여 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 다른 하나에 따른 안테나 장치의 수평/수직 편파 안테나들 사이의 격리도를 측정하여 나타내는 도면이다.
도 18은 하나의 회로 기판에 복수의 수평 편파 안테나들을 배치했을 경우, 수평 편파 안테나들 사이의 격리도를 측정하여 나타내는 도면이다.
도 19는 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치의 한 구현 예를 나타내는 도면이다.
도 20은 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치의 다른 구현 예를 나타내는 도면이다.
도 21 내지 도 24는 각각 본 발명의 바람직한 실시예들 중 하나에 따른 안테나 장치의 다양한 구현 예들을 나타내는 도면이다.
도 25는 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치의 운용 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 26은 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치가 전자 장치에 탑재된 모습을 나타내는 도면이다.
도 27은 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치의 운용 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 28은 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치의 운용 방법의 다른 예를 나타내는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 본 발명의 바람직한 실시예들 중 다른 하나에 따른 안테나 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치의 수평 편파 안테나를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치의 수평 편파 안테나의 변형 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치의 수직 편파 안테나를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치의 수직 편파 안테나의 변형 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치의 수직 편파 안테나의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치의 수직 편파 안테나에서 유도 패치의 수에 따른 지향성을 측정하여 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치에서, 수직 편파 안테나의 방사 특성을 측정하여 나타내는 도면이다.
도 10은 통상적인 0차 모드 공진기의 전계 특성을 나타내는 도면이다.
도 11은 통상적인 0차 모드 공진기의 방사 특성을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예들 중 하나에 따른 안테나 장치를 나타내는 구성도이다.
도 13은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 다른 하나에 따른 안테나 장치를 나타내는 구성도이다.
도 14는 본 발명의 바람직한 실시예들 중 하나에 따른 안테나 장치의 변형 예를 나타내는 구성도이다.
도 15는 본 발명의 바람직한 실시예들 중 다른 하나에 따른 안테나 장치의 변형 예를 나타내는 구성도이다.
도 16은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 하나에 따른 안테나 장치의 수평/수직 편파 안테나 사이의 격리도를 측정하여 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 다른 하나에 따른 안테나 장치의 수평/수직 편파 안테나들 사이의 격리도를 측정하여 나타내는 도면이다.
도 18은 하나의 회로 기판에 복수의 수평 편파 안테나들을 배치했을 경우, 수평 편파 안테나들 사이의 격리도를 측정하여 나타내는 도면이다.
도 19는 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치의 한 구현 예를 나타내는 도면이다.
도 20은 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치의 다른 구현 예를 나타내는 도면이다.
도 21 내지 도 24는 각각 본 발명의 바람직한 실시예들 중 하나에 따른 안테나 장치의 다양한 구현 예들을 나타내는 도면이다.
도 25는 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치의 운용 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 26은 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치가 전자 장치에 탑재된 모습을 나타내는 도면이다.
도 27은 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치의 운용 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 28은 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치의 운용 방법의 다른 예를 나타내는 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 일부 실시 예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
'제1', '제2' 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. '및/또는' 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
또한, '전면', '후면', '상면', '하면' 등과 같은 도면에 보이는 것을 기준으로 기술된 상대적인 용어들은 '제1', '제2' 등과 같은 서수들로 대체될 수 있다. '제1', '제2' 등의 서수들에 있어서 그 순서는 언급된 순서나 임의로 정해진 것으로서, 필요에 따라 임의로 변경될 수 있다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명에서 전자 장치는 터치 패널을 구비하는 임의의 장치일 수 있으며, 전자 장치는 단말, 휴대 단말, 이동 단말, 통신 단말, 휴대용 통신 단말, 휴대용 이동 단말, 디스플레이 장치 등으로 칭할 수 있다.
예를 들어, 전자 장치는 스마트폰, 휴대폰, 내비게이션 장치, 게임기, TV, 차량용 헤드 유닛, 노트북 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 태블릿(Tablet) 컴퓨터, PMP(Personal Media Player), PDA(Personal Digital Assistants) 등일 수 있다. 전자 장치는 무선 통신 기능을 갖는 포켓 사이즈의 휴대용 통신 단말로서 구현될 수도 있다. 또한, 전자 장치는 플렉서블 장치 또는 플렉서블 디스플레이 장치일 수 있다.
전자 장치는 서버 등의 외부 전자 장치와 통신하거나, 외부 전자 장치와의 연동을 통해 작업을 수행할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 카메라에 의해 촬영된 영상 및/또는 센서부에 의해 검출된 위치 정보를 네트워크를 통해 서버로 전송할 수 있다. 네트워크는, 이에 한정되지 않지만, 이동 또는 셀룰러 통신망, 근거리 통신망(Local Area Network: LAN), 무선 근거리 통신망(Wireless Local Area Network: WLAN), 광역 통신망(Wide Area Network: WAN), 인터넷, 소지역 통신망(Small Area Network: SAN) 등일 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 하나에 따른 안테나 장치(100)를 나타내는 사시도이다. 도 2는 본 발명의 본 발명의 바람직한 실시예들 중 다른 하나에 따른 안테나 장치(100')를 나타내는 사시도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 안테나 장치(100, 100')는, 다층 회로 기판(101) 내에 구현된 적어도 하나의 수평 편파 안테나(102, 102')와, 상기 수평 편파 안테나(102, 102')에 이격된 상태로 적층된 수직 편파 안테나(103)를 포함할 수 있다. 상기 수평 편파 안테나(102, 102')가 복수로 배치되는 경우, 상기 수직 편파 안테나(103)는 상기 수평 편파 안테나(102, 102')들 사이에 개재될 수 있다. 복수의 상기 수평 편파 안테나(102, 102')들 사이에 배치된 상기 수직 편파 안테나(103)는 상기 수평 편파 안테나(102, 102')들에 대해서는 독립적으로 전파를 방사하면서, 상기 수평 편파 안테나(102, 102')들을 서로에 대하여 격리시키는 차폐 부재로 기능할 수 있다. 상기 수평, 수직 편파 안테나(102, 102', 103)는 상기 다층 회로 기판(101)의 일측 가장자리에 위치할 수 있다. 본 발명의 구체적인 실시예들을 설명함에 있어, 도면의 간결함을 위해, 상기 다층 회로 기판(101)의 각 층을 구분하지 않고 도시하였음에 유의한다.
상기 수평 편파 안테나(102, 102')의 구성에 관해 도 3을 더 참조하여 살펴보기로 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치(100, 100')의 수평 편파 안테나를 나타내는 도면이다.
상기 수평 편파 안테나(102)는 상기 다층 회로 기판(101)을 이루는 층들 중 제1 층 상에 구현된 것으로서, 야기-우다(Yagi-Uda) 안테나 구조를 가질 수 있다. 상기 수평 편파 안테나(102)는 상기 다층 회로 기판(101)의 일면에 평행한 편파(예: 수평 편파)를 생성할 수 있다. 상기 수평 편파 안테나(102)는, 전파를 방사하고자 하는 방향을 따라 방사 부재(121)와 복수의 유도 부재(123)들을 배열하여 구현될 수 있다. 이때, 상기 방사 부재(121)와 유도 부재(123)들은 상기 다층 회로 기판(101)을 구성하는 유전체 층들 중 하나의 일면에 형성된 도전체 패턴으로 이루어질 수 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치(100)의 수평 편파 안테나의 변형 예를 나타내는 도면이다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 안테나 장치(100, 100')의 수평 편파 안테나(102")는 상기 다층 회로 기판(101) 상에서 메시 그리드(mesh grid) 구조의 방사체로 구현될 수 있다. 예컨대, 상기 수평 편파 안테나(102")는 복수의 패치(121")들과 비아 홀(123")들을 그물망 형태로 배열하여 이루어질 수 있다. 상기 패치(121")들은 상기 다층 회로 기판(101)을 이루는 각 층에 배열되며, 서로 인접하는 층의 패치(121")들이 상기 비아 홀(123")들을 통해 서로 연결되어 상기 수평 편파 안테나(102")를 형성할 수 있다. 상기 수평 편파 안테나(102")의 급전 위치, 상기 패치(121")들의 길이 등에 따라 상기 수평 편파 안테나(102")의 공진 주파수가 결정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 안테나 장치(100, 100')의 수평 편파 안테나(102, 102', 102")는, 이외에도, 다이폴 안테나(dipole antenna) 구조 등 다른 형태의 구조를 통해 구현될 수 있음은 당업자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치(100)의 수직 편파 안테나를 나타내는 도면이다.
도 5를 더 참조하면, 상기 수직 편파 안테나(103)는 상기 다층 회로 기판(101)을 이루는 층들 중, 상기한 제1 층과는 다른 복수의 제2 층들 상에 구현될 수 있다. 상기한 제2 층들에는 방사 패치(131a), 적어도 하나의 유도 패치(133a), 반사 패치(135a)가 배치될 수 있으며, 상기한 제2 층들 중 어느 하나의 일면에는 일 방향으로 연장된 복수의 그라운드 패치(131b, 133b, 135b)들이 배열될 수 있다. 상기 그라운드 패치(131b, 133b, 135b)들은 그들이 연장된 방향에 대하여 수직 방향으로 배열될 수 있다. 예컨대, 상기 그라운드 패치(131b, 133b, 135b)들은 상기 수직 편파 안테나(103)가 전파를 방사하는 방향(R)을 따라 배열되면서, 그 수직 방향으로 연장될 수 있다. 상기 그라운드 패치(131b, 133b, 135b)들은 각각 상기 방사 패치(131a), 유도 패치(133a) 및 반사 패치(135a)에 대응하게 배치되어 상기 수직 편파 안테나(103)를 구성할 수 있다. 상기 방사 패치(131a), 유도 패치(133a) 및 반사 패치(135a)는 각각 비아 홀(131c, 133c, 135c)들을 통해 그에 대응하는 각각의 상기 그라운드 패치(131b, 133b, 135b)에 연결될 수 있다. 상기 그라운드 패치(131b, 133b, 135b)들은 각각 상기 방사 패치(131a), 유도 패치(133a) 및 반사 패치(135a)에 평행하면서, 상기 방사 패치(131a), 유도 패치(133a) 및 반사 패치(135a)들보다 더 길게 연장될 수 있다.
상기 방사 패치(131a)와 그에 대응하는 그라운드 패치(131b)가 비아 홀(131c)을 통해 연결됨으로써, 상기 방사 패치(131a)와 그라운드 패치(131b) 사이에 전계를 형성하는 방사체, 예를 들면, 0차 모드 공진기(131)가 구현될 수 있다. 상기 0차 모드 공진기(131)에 의한 전계는 상기 다층 회로 기판(101)의 일면에 수직하게 형성될 수 있다. 이로써 상기 0차 모드 공진기(131)에 의해 방사되는 전파는 수직 편파 성분을 가질 수 있으며, 상기 유도 패치(133a)와 반사 패치(135a)는, 방사된 전파의 수직 편파 성분을 강화함과 아울러, 지향성(directivity)을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 유도 패치(133a)의 수에 따라 상기 수직 편파 안테나(103)의 지향성을 더 강화할 수 있다. 상기 수직 편파 안테나(103)의 공진 주파수는 상기 방사 패치(131a)의 면적에 의해 결정될 수 있다. 예컨대, 상기 방사 패치(131a)의 폭을 유지하면서 길이를 조절함으로써, 상기 수직 편파 안테나(103)의 공진 주파수를 조절할 수 있다.
상기 유도 패치(133a)들은 비아 홀(133c)을 통해 각각에 대응하는 상기 그라운드 패치(133b)로 연결되어 유도체(133)들을 형성할 수 있다. 상기 유도체(133)들은 상기 0차 모드 공진기(131)로부터 방사되는 전파의 지향성을 강화할 수 있다. 상기 유도 패치(133a)들은 상기 방사 패치(131a)로부터 전파를 방사하고자 하는 방향(R)으로 배열될 수 있다. 상기 방사 패치(131a)와 유도 패치(133a)들은 상기 안테나 장치(100, 100')의 공진 주파수의 파장, 예컨대, 상기 수직 편파 안테나(103)의 공진 주파수 파장의 1/3 거리만큼 이격된 위치에 배치될 수 있다. 상기 유도 패치(133a)들은 상기 방사 패치(131a)와 평행하게 연장되되, 그 길이는 상기 방사 패치(131a)보다 더 짧을 수 있다. 아울러, 상기 유도 패치(133a)들과 그에 대응하는 그라운드 패치(133b) 사이의 높이는 상기 방사 패치(131a)와 그에 대응하는 그라운드 패치(131b) 사이의 높이(예: 상기 0차 모드 공진기(131)의 높이)와 같거나 더 낮을 수 있다. 예컨대, 상기 방사 패치(131a)와 그에 대응하는 그라운드 패치(131b)는 상기 다층 회로 기판(101)을 이루는 층들 중 복수개를 사이에 두고 배치될 수 있으며, 상기 유도 패치(133a)들과 그에 각각 대응하는 그라운드 패치(133b)들은 더 적은 수의 층들을 사이에 두고 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 방사 패치(131a)와 그에 대응하는 그라운드 패치(131b) 사이의 간격은 0.3mm로 설정될 수 있다. 상기 방사 패치(131a)보다 상기 유도 패치(133a)들이 더 낮게 위치함으로써 상기 방사 패치(131a)로부터 방사된 전파에 의해 상기 유도 패치(133a)들에 표면 전류를 유기할 수 있다. 이를 통해 상기 수직 편파 안테나(103)는 수직 편파 성분을 강화함과 아울러, 지향성을 더 높일 수 있다.
상기 반사 패치(135a)는 비아 홀(135c)을 통해 그에 대응하는 상기 그라운드 패치(135b)로 연결되어 반사체(135)를 형성한다. 상기 반사체(135)는 방사체, 예컨대, 상기 0차 모드 공진기(131)로부터 방사된 전파의 일부를 상기 유도체(133)들이 배열된 방향으로 반사할 수 있다. 상기 반사 패치(135a)는 상기 방사 패치(131a)로부터 전파를 방사하고자 하는 방향(R)의 역방향에 위치할 수 있다. 상기 반사 패치(135a)는 상기 방사 패치(131a)와 평행하게 연장되되, 그 길이는 상기 방사 패치(131a)보다 더 길게 형성될 수 있다. 아울러, 상기 반사 패치(135a)와 그에 대응하는 그라운드 패치(135b) 사이의 높이는 상기 방사 패치(131a)와 그에 대응하는 그라운드 패치(131b) 사이의 높이보다 더 높을 수 있다. 예컨대, 상기 방사 패치(131a)와 그에 대응하는 그라운드 패치(131b)는 상기 다층 회로 기판(101)을 이루는 층들 중 복수개를 사이에 두고 배치될 수 있으며, 상기 반사 패치(135a)와 그에 대응하는 그라운드 패치(135b)는 더 많은 수의 층들을 사이에 두고 배치될 수 있다. 상기 방사 패치(131a)보다 상기 반사 패치(135a)가 더 길게 형성되고, 높게 배치됨으로써 상기 방사 패치(131a)로부터 방사된 전파의 일부분이 상기 반사 패치(135a)에 의해 방사하고자 하는 방향(R)으로 전파를 반사할 수 있다. 예컨대, 상기 방사 패치(131a)로부터 방사되지만, 방사하고자 방향(R)의 역방향으로 방사된 전파가 상기 반사 패치(135a)에 의해 반사될 수 있다.
상기 반사 패치(135a)는 상기 방사 패치(131a)로부터, 상기 안테나 장치(100, 100')의 공진 주파수의 파장, 예컨대, 상기 수직 편파 안테나(103)의 공진 주파수 파장의 1/4 거리만큼 이격된 위치에 배치될 수 있다. 상기 방사 패치(131a)로부터 상기 유도 패치(133a)들을 향해 방사되는 전파와, 상기 반사 패치(135a)를 향해 방사되는 전파는 180도의 위상차를 가질 수 있다. 상기 반사 패치(135a)와 상기 방사 패치(131a)의 간격을 공진 주파수 파장의 1/4 거리로 설정함으로써, 상기 반사 패치(135a)에 의해 반사된 전파는 상기 방사 패치(131a)로부터 상기 유도 패치(133a)들을 향해 방사된 전파와 동위상을 가질 수 있다. 따라서 상기 수직 편파 안테나(103)의 수직 편파 성분, 지향성이 더 강화될 수 있다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치(100, 100')의 수직 편파 안테나의 변형 예를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 상기 안테나 장치(100, 100')의 수직 편파 안테나(103')를 구현함에 있어, 선행 실시예의 반사체(135)는 비아 배열 구조의 반사면(135')으로 대체될 수 있다. 본 실시예를 설명함에 있어, 선행 실시예와 동일하거나 선행 실시예로부터 용이하게 이해할 수 있는 구성들에 대해서는 도면의 참조번호를 동일하게 부여하거나 생략하고, 그 상세한 설명 또한 생략될 수 있음에 유의한다.
상기 수직 편파 안테나(103')는 0차 모드 공진기(131), 유도체(133) 및 반사면(135')을 포함할 수 있다. 상기 반사면(135')은 상기 다층 회로 기판(101)의 양면을 관통하는 다수의 비아 홀(137)들을 전파를 방사하고자 하는 방향(R)의 수직 방향으로 배열하여 형성할 수 있다. 상기 비아 홀(137)들의 배열, 예컨대, 상기 반사면(135')은 상기 0차 모드 공진기(131)에 의해 방사되는 전파를 반사할 수 있다. 상기 반사면(135')을 형성함에 있어, 그 높이(상기 다층 회로 기판(101)의 두께 방향 길이)와 길이(상기 방사 패치(131a)가 연장된 방향의 길이)는 상기 0차 모드 공진기(131)보다 더 크게 형성할 수 있다. 이로써, 상기 반사면(135')의 반사 성능이 더 안정될 수 있다. 상기 반사면(135')은 상기 0차 모드 공진기(131)로부터 상기 안테나 장치(100, 100')의 공진 주파수 파장, 예컨대, 상기 수직 편파 안테나(103')의 공진 주파수 파장의 1/4 거리에 위치할 수 있다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치(100, 100')의 수직 편파 안테나의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치(100, 100')의 수직 편파 안테나에서 유도 패치의 수에 따른 지향성을 측정하여 나타내는 도면이다. 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치(100, 100')에서, 수직 편파 안테나의 방사 특성을 측정하여 나타내는 도면이다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 안테나 장치(100, 100')에서, 상기 0차 모드 공진기(131)는 수직 편파 성분을 가진 전파를 방사할 수 있다. 상기 유도체(들)(133)는 상기 0차 모드 공진기(131)로부터 또는 인접하는 다른 유도체(133)로부터 상기 안테나 장치(100, 100')의 공진 주파수 파장(예: 상기 수직 편파 안테나(103, 103')의 공진 주파수 파장)의 1/3 거리(d1)에 배치될 수 있으며, 상기 반사체(135, 135')는 상기 0차 모드 공진기(131)로부터 상기 안테나 장치(100, 100')의 공진 주파수 파장(예: 상기 수직 편파 안테나(103, 103')의 공진 주파수 파장)의 1/4 거리(d2)에 배치될 수 있다. 이러한 유도체(133)들과 반사체(135, 135')들을 배치함으로써, 상기 수직 편파 안테나(103, 103')는 수직 편파 성분과 지향성을 강화할 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기 수직 편파 안테나(103, 103')에 구비된 유도체(133)의 수에 따라 상기 수직 편파 안테나(103, 103')의 지향성이 향상될 수 있다. 다만, 상기 수직 편파 안테나(103, 103')의 지향성이 상기 유도체(133)의 수에 완전히 비례하는 것은 아니며, 도시된 실시예에서는 3개의 상기 유도체(133)를 배치함으로써 지향성의 개선 정도가 대략 임계치에 이르는 것을 알 수 있다.
도 9를 참조하면, 상기 수직 편파 안테나(103, 103')의 방사 방향(R)은, 상기 0차 모드 공진기(131)가 3축(X, Y, Z) 직교 좌표계의 원점에 위치했을 때, Y축 방향으로 향할 수 있으며, 상기 수직 편파 안테나(103, 103')로부터 방사되는 전파는 수직 편파 성분의 전파를 방사할 수 있다.
도 10은 통상적인 0차 모드 공진기의 전계 특성을 나타내는 도면이다. 도 11은 통상적인 0차 모드 공진기의 방사 특성을 나타내는 도면이다.
도 10과 도 11을 더 참조하면, 통상적으로 그라운드(G)와 정사각형의 방사 패치(P)를 비아 홀을 통해 연결한 0차 모드 공진기는 전방향 특성의 방사 패턴을 형성할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 안테나 장치(100, 100')의 수직 편파 안테나(103, 103')는, 일 방향으로 연장된 형태의 방사 패치(131a)를 구비하는데, 이러한 형태의 방사 패치는 Y 방향으로 지향성을 가지는, 아울러, Z축(또는 X축)에 대칭인 방사 패턴을 형성할 수 있다. 여기서, 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 안테나 장치(100, 100')는, 수직 편파 안테나(103, 103')를 구현함에 있어, 상기 유도체(133)들과 반사체(135)(또는, 반사면(135'))을 포함함으로써 상기 0차 모드 공진기(131)를 이용하면서, 도 9에 도시된 바와 같은 형태(예: 수직 편파 성분과 지향성을 가진 형태)의 방사 패턴을 형성할 수 있다.
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예들 중 하나에 따른 안테나 장치(100)를 나타내는 구성도이다. 도 13은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 다른 하나에 따른 안테나 장치(100')를 나타내는 구성도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예들 중 하나에 따른 안테나 장치(100)에서, 상술한 0차 모드 공진기(131)를 포함하는 수직 편파 안테나(103)와, 야기-우다 안테나 구조의 수평 편파 안테나(102)가 다층 회로 기판(101)의 일측 가장자리에 인접하게 배치될 수 있다. 상기 수평 편파 안테나(102)와 수직 편파 안테나(103)는 각각의 특성이 상이하여 서로에 대하여 간섭되지 않는 전파를 방사할 수 있으며, 상기 수평 편파 안테나(102)와 수직 편파 안테나(103)에 동시에 급전 신호가 인가되는 경우, 각각에 인가된 급전 신호의 위상차에 따라 원 편파 등을 생성할 수 있다. 상기 수평 편파 안테나(102)와 수직 편파 안테나(103)가 동위상 급전 신호를 제공받는다면, 상기 안테나 장치(100)는 편파면이 수직 편파나 수평 편파에 대하여 경사진 편파를 생성할 수 있다. 이에 관해서는 하기에서 더 상세하게 살펴보기로 한다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예들 중 다른 하나에 따른 안테나 장치(100')는 복수의 수평 편파 안테나(102, 102')들 사이에 수직 편파 안테나(103)가 배치될 수 있다. 상기 수평 편파 안테나(102, 102')들은 야기-우다 안테나 구조로 제공될 수 있으며, 상기 수직 편파 안테나(103)는 상술한 0차 모드 공진기(131)를 포함할 수 있다. 상기 수직 편파 안테나(103)는 상기 수평 편파 안테나(102, 102')들에 대하여 독립된 동작 특성을 가질 수 있으며, 상기 수평 편파 안테나(102, 102')들을 서로에 대하여 격리시키는 차폐 부재로 기능할 수 있다. 각각의 상기 수평 편파 안테나(102, 102')들과 수직 편파 안테나(103)들에 인가되는 급전 신호에 따라 상기 안테나 장치(100')는 수직 편파, 수평 편파, 원 편파 또는 경사 편파를 생성할 수 있다.
도 14는 본 발명의 바람직한 실시예들 중 하나에 따른 안테나 장치(100)의 변형 예를 나타내는 구성도이다. 도 15는 본 발명의 바람직한 실시예들 중 다른 하나에 따른 안테나 장치(100')의 변형 예를 나타내는 구성도이다.
도 14와 도 15에 각각 도시된 안테나 장치(100, 100')는 메시 그리드 구조의 방사체로 수평 편파 안테나(102')를 구현될 수 있다. 상기 수평 편파 안테나(102')는, 상술한 바 있는 도 4에 도시된 방사체로 구현될 수 있다. 도 14와 도 15에 도시된 안테나 장치(100, 100')들 또한, 상기 수평 편파 안테나(102')들과 수직 편파 안테나(103)들로의 급전 신호 인가 여부, 급전 신호의 위상차 등에 따라 수평 편파, 수직 편파, 원 편파, 경사 편파를 생성할 수 있다.
도 16은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 하나에 따른 안테나 장치(100)의 수평/수직 편파 안테나(102, 103) 사이의 격리도를 측정하여 나타내는 도면이다. 도 17은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 다른 하나에 따른 안테나 장치(100')의 수평/수직 편파 안테나(102, 102', 103)들 사이의 격리도를 측정하여 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 안테나 장치 중, 하나의 수평 편파 안테나(102)와 수직 편파 안테나(103)로 구현된 안테나 장치(100)에서, 수평 편파 안테나(102)와 수직 편파 안테나(103) 사이의 격리도를 측정한 결과를 나타낸다. 도 16에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 안테나 장치가 하나의 수평 편파 안테나(102)와 수직 편파 안테나(103)로 구현된 경우, 수평, 수직 편파 안테나(102, 103) 사이에서는 측정 주파수 대역(예: 50~65GHz)에서 대략 -23dB 이상의 격리도를 확보할 수 있음을 알 수 있다.
도 17은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 안테나 장치 중, 한 쌍의 수평 편파 안테나(102, 102')와 수직 편파 안테나(103)로 구현된 안테나 장치(100')에서, 수평, 수직 편파 안테나(102, 102', 103)들 사이의 격리도를 측정한 결과를 나타낸다. 참조번호 102-102'로 나타낸 그래프는 도 2에 도시된 수평 편파 안테나(102, 102')들 서로 간의 격리도를 측정한 것으로서, 측정 주파수 대역(예: 50~65GHz)에서 적어도 -10dB 이상, 최대 -25dB의 격리도를 확보할 수 있음을 알 수 있다. 도 2에 도시된 수평 편파 안테나들 중 제1의 수평 편파 안테나(102)와 수직 편파 안테나(103) 사이의 격리도는 참조번호 102-103으로 지시된 그래프로 나타나고, 참조번호 102'-103으로 지시된 그래프는 제2의 수평 편파 안테나(102')과 수직 편파 안테나(103) 사이의 격리도를 나타낸다. 각각의 상기 수평 편파 안테나(102, 102')들과 상기 수직 편파 안테나(103) 사이의 격리도는 측정 주파수 대역 전반에서 적어도 -15dB 이상의 격리도를 확보할 수 있음을 알 수 있다.
도 18은 하나의 회로 기판에 복수의 수평 편파 안테나들을 배치했을 경우, 수평 편파 안테나들 사이의 격리도를 측정하여 나타내는 도면이다.
통상적으로, 밀리미터파 통신을 위한 안테나 장치를 구현함에 있어, 회로 기판 내에 수직 편파 안테나를 실장하기보다 수평 편파 안테나를 실장하는 것이 더 용이함은 앞서 언급한 바 있다. 이러한 수평 편파 안테나를 회로 기판 내에 복수를 적층하는 경우, 수평 편파 안테나들 간 간섭에 의해 오히려 안테나 장치의 성능이 저하될 수 있다. 도 18을 참조하면, 수평 편파 안테나를 회로 기판 내에 복수를 적층하는 경우, 상술한 측정 주파수 대역(예: 50~65GHz)에서 격리도가 -7dB까지 저하될 수 있음을 알 수 있다.
반면에, 도 17을 통해 살펴본 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 안테나 장치(100, 100')는, 복수의 수평 편파 안테나(102, 102')들 사이에 수직 편파 안테나(103)를 배치하여 수평 편파 안테나(102, 102')들 간 격리도를 개선함으로써, 더 다양한 편파를 구현할 수 있다. 따라서 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 안테나 장치(100, 100')는 전파 환경의 변화에 따라 그에 적합한 편파를 생성하여 안정된 통신 연결을 수립할 수 있다.
도 19는 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치(100)의 한 구현 예를 나타내는 도면이다.
도 19에 도시된 안테나 장치(100)는, 상술한 수평 편파 안테나(102)와 수직 편파 안테나(103)의 조합을 다층 회로 기판(101)의 둘레를 따라 다수 배열한 구성이다. 상술한 바와 같이, 상기 다층 회로 기판(101)에는 통신회로 칩(105)이 탑재될 수 있다. 상기 통신회로 칩(105)이 상기 수평, 수직 편파 안테나(102, 103)와 함께 하나의 다층 회로 기판(101)에 탑재됨으로써, 상기 통신회로 칩(105)과 상기 수평, 수직 편파 안테나(102, 103) 사이의 전송 손실을 개선할 수 있다. 상기와 같은 안테나 장치(100)의 구성에서, 상기 수평 편파 안테나(102)와 수직 편파 안테나(103)의 온/오프(예: 급전 신호의 인가 여부), 또는, 상기 수평 편파 안테나(102)와 수직 편파 안테나(103) 각각에 인가되는 생성되는 전파의 편파 성분에 관해서는 하기의 [표 1]에 기재하였다.
| 수평 편파 | 수직 편파 | 원 편파 | 경사 편파 | ||
| 1 | 온/오프 | 오프 | 온 | 온 | 온 |
| 위상차 | - | 0 | 0 | 0 | |
| A | 온/오프 | 온 | 오프 | 온 | 온 |
| 위상차 | 0 | - | 90 | 0 | |
| 2 | 온/오프 | 오프 | 온 | 온 | 온 |
| 위상차 | - | 0 | 0 | 0 | |
| B | 온/오프 | 온 | 오프 | 온 | 온 |
| 위상차 | 0 | - | 90 | 0 | |
| 3 | 온/오프 | 오프 | 온 | 온 | 온 |
| 위상차 | - | 0 | 0 | 0 | |
| C | 온/오프 | 온 | 오프 | 온 | 온 |
| 위상차 | 0 | - | 90 | 0 | |
| 4 | 온/오프 | 오프 | 온 | 온 | 온 |
| 위상차 | - | 0 | 0 | 0 | |
| D | 온/오프 | 온 | 오프 | 온 | 온 |
| 위상차 | 0 | - | 90 | 0 |
한편, 경사 편파를 생성함에 있어, 상기 수평, 수직 편파 안테나(102, 103)들에 모두 동위상 급전을 실시한 구성만 예시되어 있으나, 상기 수평, 수직 편파 안테나(102, 103)들 중 일부를 오프시키면, 상기 경사 편파와는 경사각이 다른 새로운 경사 편파를 생성할 수 있다. 또한, 특정 편파를 생성함에 있어 상기 수평, 수직 편파 안테나(102, 103)들에 중 일부만 온시킬 경우, 상기 안테나 장치(100)의 방사 전파가 지향하는 방향이 다양하게 변경될 수 있다.
상기와 같은 안테나 장치(100)에서, 각각의 수평 편파 안테나(102)와 수직 편파 안테나(103)는 서로 다른 방향으로 서로 다른 편파를 생성하여 방사할 수 있다. 이때, 수평 편파 안테나(102)와 수직 편파 안테나(103)의 조합들이 상기 다층 회로 기판(101)의 둘레를 따라 배열되고, 수평 편파 안테나(102)와 수직 편파 안테나(103)의 조합들에 순차적으로 또는 무작위로 급전 신호를 인가함으로써, 상기 안테나 장치(100)는 전방향성을 확보할 수 있다.
도 20은 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치(100')의 다른 구현 예를 나타내는 도면이다.
도 20을 참조하면, 상기 안테나 장치(100')는 한 쌍의 수평 편파 안테나(102, 102')들과 수직 편파 안테나(103)의 조합들을 다층 회로 기판(101)의 둘레를 따라 배열하여 구현될 수 있다. 본 실시예에 따른 안테나 장치(100') 또한, 상기 수평 편파 안테나(102, 102')들과 수직 편파 안테나(103)로의 급전 신호 인가 여부나, 상기 수평 편파 안테나(102, 102')들과 수직 편파 안테나(103)로 각각 인가되는 급전 신호의 위상차에 따라 다양한 형태의 편파를 생성할 수 있다.
도 21 내지 도 24는 각각 본 발명의 바람직한 실시예들 중 하나에 따른 안테나 장치(100)의 다양한 구현 예들을 나타내는 도면이다.
도 19에 도시된 실시예에서는 수직 편파 안테나(103)들이 수평 편파 안테나(102)들의 상측에 배치된 구조를 예시하고 있으나, 이러한 배열은 도 21 내지 도 24에 도시된 바와 같이, 실시예에 따라 다양하게 구현될 수 있다. 예컨대, 도 22를 참조하면, 수평 편파 안테나(102)와 수직 편파 안테나(103)의 배열이 순차적으로 뒤바뀔 수 있다. 또한, 도 23과 도 24에 도시된 바와 같이, 일정 구간에서는 수직 편파 안테나(103)가, 다른 구간에서는 수평 편파 안테나(102)가 상측에 배치될 수 있다.
도 25는 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치(100)의 운용 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 26은 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치(100)가 전자 장치(10)에 탑재된 모습을 나타내는 도면이다.
도 25와 도 26을 참조하면, 상기 안테나 장치(100)는 수평 편파 안테나(102)와 수직 편파 안테나(103)의 조합을 다층 회로 기판(101)의 서로 인접하는 두 측면을 따라 배열한 구조로 구현될 수 있다. 이러한 구조의 안테나 장치(100)에서 상기 수평 편파 안테나(102)들과 수직 편파 안테나(103)들 각각에 인가되는 급전 신호에 따라 다양한 방향으로 다양한 형태의 편파를 생성할 수 있다. 예컨대, 상기 안테나 장치(100)가 전자 장치(10)에 탑재되어 있다면, 상기 안테나 장치(100)는 상기 전자 장치(10)의 측방향(이하, '제1 방향(R1)'), 상기 제1 방향(R1)에 대하여 경사진 방향(이하, '제2 방향(R2)'), 또는 상단 방향(이하, '제3 방향(R3)')으로 전파를 방사할 수 있으며, 상기 수평, 수직 편파 안테나(102, 103)의 조합이 상기 다층 회로 기판(101)의 다른 측면에도 배치된다면 더 많은 방향(예: 상기 제1 방향의 역방향)으로 전파를 방사할 수 있다.
상기 전자 장치(10)는 디스플레이 장치(11)와 스피커 모듈(15)을 구비함으로써 영상이나 음향 정보를 출력할 수 있다. 또한, 상기 디스플레이 장치(11)는 터치 스크린 기능이 탑재되어 입력 장치로도 기능할 수 있으며, 적어도 하나의 물리적인 키(13)나 도시되지 않은 마이크 등, 입력 장치를 포함할 수 있다.
상기 안테나 장치(100)에서, 각각의 상기 수평, 수직 편파 안테나(102, 103)들에 인가되는 급전 신호에 따라 생성되는 전파와 그 방사 방향에 관해서 하기의 [표 2] 내지 [표 4]을 통해 기재하였다. [표 2] 내지 [표 4]의 기재에서 '-'는 해당하는 상기 수평, 수직 편파 안테나(102, 103)에 급전 신호가 인가되지 않음을 의미하며, 숫자, 기호, 수식 등은 인가된 급전 신호의 위상차를 의미한다.
우선, 하기의 [표 2]는 상기 제1 방향(R1)으로 전파를 방사하는 경우에 상기 수평, 수직 편파 안테나(102, 103)들로 인가되는 급전 신호에 관해 예시하고 있다.
| 수평 편파 | 수직 편파 | 원 편파 | 경사 편파 | |
| 1 | - | - | - | - |
| A | - | - | - | - |
| 2 | - | - | - | - |
| B | - | - | - | - |
| 3 | - | - | - | - |
| C | - | - | - | - |
| 4 | - | 0 | 0 | 0 |
| D | 0 | - | 90 | 0 |
| 5 | - | 0 | 0 | 0 |
| E | 0 | - | 90 | 0 |
[표 2]에서 경사 편파는 상기 다층 회로 기판(101)의 측면에 배열된, 예컨대, 4, 5, D, E로 지시된 수평, 수직 편파 안테나(102, 103)들 각각 동위상 급전을 제공함으로써 생성될 수 있다. 이 경우, 대체로 경사 편파는 수평 편파나 수직 편파에 대하여 대략 45각도로 경사지게 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 수평 편파 안테나(102)(또는 수직 편파 안테나(103)들 중 하나에만 급전을 제공하지 않는다면 수평 편파나 수직 편파에 대한 경사각이 다른 새로운 경사 편파가 생성될 수 있다.
하기의 [표 3]은 상기 제2 방향(R2)으로 전파를 방사하는 경우에 상기 수평, 수직 편파 안테나(102, 103)들로 인가되는 급전 신호에 관해 예시하고 있다.
| 수평 편파 | 수직 편파 | 원 편파 | 경사 편파 | |
| 1 | - | 0 | 0 | 0 |
| A | 0 | - | 90 | 0 |
| 2 | - | a | a | a |
| B | a | - | 90+a | a |
| 3 | - | 2a | 2a | 2a |
| C | 2a | - | 90+2a | 2a |
| 4 | - | a+b | a+b | a+b |
| D | a+b | - | 90+a+b | a+b |
| 5 | - | b | b | b |
| E | b | 90+b | b |
[표 3]에서, a, b 등은 상기 안테나 장치(100)에서, 수직, 수평 편파 안테나(102, 103)들 각각에 인가하는 급전 신호의 위상차를 의미한다. [표 3]에서 a, b로 나타낸 급전 신호의 위상차에 따라 상기 제1 방향(R1)에 대한 상기 제2 방향(R2)의 경사각이 다양하게 설정될 수 있다.
하기의 [표 4]는 상기 제3 방향(R3)으로 전파를 방사하는 경우에 상기 수평, 수직 편파 안테나(102, 103)들로 인가되는 급전 신호에 관해 예시하고 있다.
| 수평 편파 | 수직 편파 | 원 편파 | 경사 편파 | |
| 1 | - | 0 | 0 | 0 |
| A | 0 | - | 90 | 0 |
| 2 | - | 0 | 0 | 0 |
| B | 0 | - | 90 | 0 |
| 3 | - | 0 | 0 | 0 |
| C | 0 | - | 90 | 0 |
| 4 | - | - | - | - |
| D | - | - | - | - |
| 5 | - | - | - | - |
| E | - | - | - | - |
상술한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 안테나 장치는,
다층 회로 기판 내에서 제1 층 상에 구현된 수평 편파 안테나; 및 상기 다층 회로 기판 내에서 상기 제1 층과 다른 복수의 제2 층들 상에 구현된 수직 편파 안테나를 포함하고,
상기 수평 편파 안테나와 수직 편파 안테나는 상기 다층 회로 기판의 일측 가장자리에서 서로 이격된 상태로 적층될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 수직 편파 안테나는, 상기 제2 층들 중 하나의 일면에 형성된 방사 패치; 상기 제2 층들 중 어느 하나의 타면에 형성된 그라운드 패치; 및 상기 제2 층(들)을 관통하게 형성되어 상기 방사 패치와 그라운드 패치를 연결하는 비아 홀(via hole)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 방사 패치는 일 방향으로 연장되고, 상기 그라운드 패치는 상기 방사 패치와 평행하게 연장되면서 상기 방사 패치보다 더 길게 형성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 수직 편파 안테나는, 상기 제2 층들 중 어느 하나의 일면에 형성되고, 상기 방사 패치와 평행하게 연장된 적어도 한 쌍의 유도 패치; 상기 제2 층들 중 어느 하나의 타면에서 상기 그라운드 패치와 나란하게 연장된 적어도 한 쌍의 제2의 그라운드 패치; 및 상기 제2 층(들)을 관통하게 형성되어 상기 유도 패치와 제2 그라운드 패치들을 각각 연결하는 제2 비아 홀을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 유도 패치는 각각 상기 방사 패치보다 더 짧은 길이이며, 상기 유도 패치와 제2 그라운드 패치 사이의 높이는 상기 방사 패치와 그라운드 패치 사이의 높이와 같거나 더 낮을 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 방사 패치로부터 상기 유도 패치가 배열된 방향으로 전파를 방사할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 방사 패치로부터 상기 안테나 장치의 공진 주파수 파장의 1/3 거리에 상기 유도 패치가 위치될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 안테나 장치는 상기 다층 회로 기판의 적어도 일부분을 관통하게 형성된 비아 홀들의 배열(이하, '비아 배열')을 더 포함할 수 있으며, 상기 방사 패치가 상기 비아 배열과 유도 패치 사이에 위치하고, 상기 방사 패치로부터 방사된 전파의 일부분이 상기 비아 배열에 의해 반사되어 상기 방사 패치로부터 상기 유도 패치가 배열된 방향으로 방사될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 방사 패치로부터 상기 안테나 장치의 공진 주파수 파장의 1/4 거리에 상기 비아 배열이 위치될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 수직 편파 안테나는, 상기 제2 층들 중 어느 하나의 일면에 형성되고, 상기 방사 패치와 평행하게 연장된 반사 패치; 상기 제2 층들 중 어느 하나의 타면에서 상기 그라운드 패치와 나란하게 연장된 제3의 그라운드 패치; 및 상기 제2 층(들)을 관통하게 형성되어 상기 유도 패치와 제3 그라운드 패치를 각각 연결하는 제3 비아 홀을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 반사 패치는 상기 방사 패치보다 더 긴 길이이며, 상기 반사 패치와 제3 그라운드 패치 사이의 높이는 상기 방사 패치와 그라운드 패치 사이의 높이보다 더 높을 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 방사 패치가 방사한 전파의 일부분이 상기 반사 패치에 의해 반사되고, 상기 반사 패치로부터 상기 방사 패치가 배치된 방향으로 전파를 방사할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 방사 패치로부터 상기 안테나 장치의 공진 주파수 파장의 1/4 거리에 상기 반사 패치가 위치될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 안테나 장치는 상기 다층 회로 기판 내에서 상기 제1, 제2 층들과 다른 제3 층 상에 구현된 제2 수평 편파 안테나를 더 포함할 수 있으며, 상기 수직 편파 안테나는 상기 제2 수평 편파 안테나에 이격되면서, 상기 수평 편파 안테나와 제2 수평 편파 안테나 사이에 배치될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 서로 적층된 상기 수평/수직 편파 안테나의 조합이 상기 다층 회로 기판의 둘레를 따라 다수 배열될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치(100, 100')의 운용 방법에 관해 도 27과 도 28을 참조하여 살펴보기로 한다.
도 27은 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치(100, 100')의 운용 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 28은 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 안테나 장치(100, 100')의 운용 방법의 다른 예를 나타내는 흐름도이다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 안테나 장치(100, 100')의 운용 방법은, 최초 주변 기기와의 통신 연결을 수립하기 위한 제1 방법(S1)과, 통신 연결이 수립된 상태에서 송수신 감도가 저하되거나 통신 연결이 단절될 경우 안정된 통신 연결을 재수립, 유지하기 위한 제2 방법(S2)을 포함할 수 있으며, 상기 제1 방법(S1)과 제2 방법(S2)을 조합하여 상기 안테나 장치(100, 100')를 운용할 수 있다.
도 27을 참조하면 상기 제1 방법(S1)은, 탐색 단계(S10), 선택 단계(S20), 스캔 단계(S30), 평가 단계(S40) 및 수립 단계(S50)를 포함할 수 있다.
상기 탐색 단계(S10)는, 상기 안테나 장치(100, 100')가 탑재된 전자 장치가 연결하고자 하는 주변 기기를 탐색하는 단계로서, 주변 기기는 다른 전자 장치 또는 인근의 이동통신 기지국 등을 포함할 수 있다.
상기 선택 단계(S20)는 탐색된 주변 기기들 중, 통신을 연결하고자 하는 기기를 선택하는 단계로서, 예컨대, 상기 전자 장치가 음향을 출력하고자 한다면, 상기 안테나 장치(100, 100')를 통해 연결 가능한 주변의 스피커 장치나 이어폰 등을 선택할 수 있다. 영상을 출력하고자 한다면, 상기 전자 장치는 상기 안테나 장치(100, 100')를 통해 연결 가능한 모니터나 텔레비젼을 선택할 수 있다. 상기 전자 장치가 저장된 데이터를 송신하고자 한다면 상기 안테나 장치(100, 100')를 통해 연결 가능한 다른 전자 장치 또는 저장 장치를 선택할 수 있다.
상기 스캔 단계(S30)는, 수평 편파 안테나와 수직 편파 안테나를 이용하여 편파를 변화시키며 선택된 주변 기기와의 통신을 반복하여 시도하는 단계이다. 상기 스캔 단계(S30)에서, 상술한 바 있는 안테나 장치의 수평 편파 안테나들과 수직 편파 안테나들로 인가되는 급전 신호의 온/오프(on/off) 또는 위상차를 이용하여 서로 다른 편파를 생성하여 선택된 주변 기기와 통신을 반복하여 시도할 수 있다.
상기 평가 단계(S40)는, 상기 스캔 단계(S30)를 수행하면서 더 양호한 품질의 통신이 가능한 편파를 검출하는 단계로서, 상기 안테나 장치(100, 100')가 생성한 편파에 따라 선택된 주변 기기와의 통신 품질, 예를 들면, 신호대 잡음비를 산출할 수 있다.
상기 수립 단계(S50)는, 이렇게 평가된 통신 품질에 기초하여 상기 전자 장치는 상기 안테나 장치(100, 100')로 생성할 수 있는 편파들 중 최적의 편파를 선택, 생성하여 선택된 주변 기기와의 통신을 수립할 수 있다.
이러한 일련의 과정을 거쳐, 상기 안테나 장치(100, 100')는 전자 장치와 주변 기기의 통신 연결을 수립할 수 있다.
한편, 전파 환경의 변화가 빈번한 환경에서 사용되는 전자 장치, 예를 들면, 이동통신 단말기에 상기 안테나 장치(100, 100')가 탑재된다면, 전파 환경의 변화에 따라 통신 연결 상태, 예를 들면, 송수신 감도가 저하되거나 통신 자체가 단절될 수 있다. 이 경우, 상기 제2 방법(S2)을 통해 기 선택된 주변 기기와의 통신 연결을 재수립, 유지할 수 있다.
도 28을 참조하면, 상기 제2 방법(S2)은, 감도 감시 단계(S10'), 스캔 및 평가 단계(S20'), 판정 단계(S30'), 재수립 단계(S50')를 포함할 수 있다.
상기 감도 감시 단계(S10')는 주변 기기와의 통신 상태를 감시하는 단계로서, 주변 기기와의 송수신 감도나 송수신 신호의 신호대 잡음비로부터 통신 연결의 안정성을 검출할 수 있다.
상기 감도 감시 단계(S10')에서 송수신 감도 등이 현저히 저하됨을 검출하면, 상기 스캔 및 평가 단계(S20')에서, 상기 안테나 장치(100, 100')는 서로 다른 다양한 편파들을 생성하여 주변 기기와의 통신을 시도하면서 각 편파에 따른 송수신 감도나 신호대 잡음비를 평가할 수 있다.
상기 판정 단계(S30')는 상기 스캔 및 평가 단계(S20')에서의 평가 결과에 따라, 최적의 편파(안정된 통신 연결을 수립할 수 있는 편파)가 추출되었는지의 여부를 결정하는 단계로서, 최적의 편파가 추출되었다면 상기 재수립 단계(S50')에서 해당 편파를 이용하여 주변 기기와의 통신을 재수립, 유지할 수 있다. 상기 판정 단계(S30')에서 적절한 편파가 추출되지 않는다면, 최적의 편파가 추출될 때까지 상기 스캔 및 평가 단계(S20')와 판정 단계(S30')를 재수행(S40')할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 상기와 같은 제2 방법(S2)은, 상기 감도 감시 단계(S10')에서 송수신 감도의 저하가 감지되면, 상기한 제1 방법(S1)의 스캔 단계(S30), 평가 단계(S40) 및 수립 단계(S50)를 재실행하는 것으로 구현될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 안테나 장치의 운용 방법은 수평 편파 안테나와 수직 편파 안테나가 조합된 안테나 장치의 운용 방법에 있으로서, 주변 기기를 탐색하는 단계; 탐색된 주변 기기들 중, 통신 연결을 하고자 하는 기기를 선택하는 단계; 상기 수평 편파 안테나와 수직 편파 안테나를 이용하여 편파를 변화시키며 선택된 주변 기기와 통신을 시도하는 단계; 선택된 주변 기기와의 통신에서 편파에 따른 신호대 잡음비를 평가하는 단계; 및 평가된 신호대 잡음비로부터 최적의 편파를 선택하여 통신을 수립하는 단계를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 수평 편파 안테나와 수직 편파 안테나의 조합이 다층 회로 기판의 둘레를 따라 복수로 배열되고,
상기 스캔 단계는, 각각의 상기 수평 편파 안테나와 수직 편파 안테나로 인가되는 급전 신호의 온/오프(on/off) 또는 위상차를 이용하여 서로 다른 편파를 생성하여 선택된 주변 기기와 통신을 시도할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기와 같은 운용 방법은, 상기 수립 단계 후 통신 감도가 저하될 경우, 상기 스캔 단계, 평가 단계 및 수립 단계를 재실행할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 안테나 장치는 적어도 한 쌍의 상기 수평 편파 안테나들을 포함하고, 상기 수직 편파 안테나가 상기 수평 편파 안테나들 사이에 개재되며,
상기 스캔 단계는, 각각의 상기 수평 편파 안테나들과 수직 편파 안테나로 인가되는 급전 신호의 온/오프 또는 위상차를 이용하여 서로 다른 편파를 생성하여 선택된 주변 기기와 통신을 시도할 수 있다.
이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
100: 안테나 장치 101: 다층회로 기판
102: 수평 편파 안테나 103: 수직 편파 안테나
131: 방사체(0차 모드 공진기) 133: 유도체
135: 반사체
102: 수평 편파 안테나 103: 수직 편파 안테나
131: 방사체(0차 모드 공진기) 133: 유도체
135: 반사체
Claims (19)
- 안테나 장치에 있어서,
다층 회로 기판 내에서 제1 층 상에 구현된 수평 편파 안테나; 및
상기 다층 회로 기판 내에서 상기 제1 층과 다른 복수의 제2 층들 상에 구현된 수직 편파 안테나를 포함하고,
상기 수평 편파 안테나와 수직 편파 안테나는 상기 다층 회로 기판의 일측 가장자리에서 서로 이격된 상태로 적층된 안테나 장치.
- 제1 항에 있어서, 상기 수직 편파 안테나는,
상기 제2 층들 중 하나의 일면에 형성된 방사 패치;
상기 제2 층들 중 어느 하나의 타면에 형성된 그라운드 패치; 및
상기 제2 층(들)을 관통하게 형성되어 상기 방사 패치와 그라운드 패치를 연결하는 비아 홀(via hole)을 포함하는 안테나 장치.
- 제2 항에 있어서, 상기 방사 패치는 일 방향으로 연장되고, 상기 그라운드 패치는 상기 방사 패치와 평행하게 연장되면서 상기 방사 패치보다 더 긴 안테나 장치.
- 제2 항에 있어서, 상기 수직 편파 안테나는,
상기 제2 층들 중 어느 하나의 일면에 형성되고, 상기 방사 패치와 평행하게 연장된 적어도 한 쌍의 유도 패치;
상기 제2 층들 중 어느 하나의 타면에서 상기 그라운드 패치와 나란하게 연장된 적어도 한 쌍의 제2의 그라운드 패치; 및
상기 제2 층(들)을 관통하게 형성되어 상기 유도 패치와 제2 그라운드 패치들을 각각 연결하는 제2 비아 홀을 포함하는 안테나 장치.
- 제4 항에 있어서, 상기 유도 패치는 각각 상기 방사 패치보다 더 짧은 길이이며, 상기 유도 패치와 제2 그라운드 패치 사이의 높이는 상기 방사 패치와 그라운드 패치 사이의 높이와 같거나 더 낮은 안테나 장치.
- 제4 항에 있어서, 상기 방사 패치로부터 상기 유도 패치가 배열된 방향으로 전파를 방사하는 안테나 장치.
- 제4 항에 있어서, 상기 방사 패치로부터 상기 안테나 장치의 공진 주파수 파장의 1/3 거리에 상기 유도 패치가 위치된 안테나 장치.
- 제4 항에 있어서,
상기 다층 회로 기판의 적어도 일부분을 관통하게 형성된 비아 홀들의 배열(이하, '비아 배열')을 더 포함하고,
상기 방사 패치가 상기 비아 배열과 유도 패치 사이에 위치하고,
상기 방사 패치로부터 방사된 전파의 일부분이 상기 비아 배열에 의해 반사되어 상기 방사 패치로부터 상기 유도 패치가 배열된 방향으로 방사되는 안테나 장치.
- 제8 항에 있어서, 상기 방사 패치로부터 상기 안테나 장치의 공진 주파수 파장의 1/4 거리에 상기 비아 배열이 위치된 안테나 장치.
- 제2 항에 있어서, 상기 수직 편파 안테나는,
상기 제2 층들 중 어느 하나의 일면에 형성되고, 상기 방사 패치와 평행하게 연장된 반사 패치;
상기 제2 층들 중 어느 하나의 타면에서 상기 그라운드 패치와 나란하게 연장된 제3의 그라운드 패치; 및
상기 제2 층(들)을 관통하게 형성되어 상기 유도 패치와 제3 그라운드 패치를 각각 연결하는 제3 비아 홀을 포함하는 안테나 장치.
- 제10 항에 있어서, 상기 반사 패치는 상기 방사 패치보다 더 긴 길이이며, 상기 반사 패치와 제3 그라운드 패치 사이의 높이는 상기 방사 패치와 그라운드 패치 사이의 높이보다 더 높은 안테나 장치.
- 제10 항에 있어서, 상기 방사 패치가 방사한 전파의 일부분이 상기 반사 패치에 의해 반사되고, 상기 반사 패치로부터 상기 방사 패치가 배치된 방향으로 전파를 방사하는 안테나 장치.
- 제10 항에 있어서, 상기 방사 패치로부터 상기 안테나 장치의 공진 주파수 파장의 1/4 거리에 상기 반사 패치가 위치된 안테나 장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 다층 회로 기판 내에서 상기 제1, 제2 층들과 다른 제3 층 상에 구현된 제2 수평 편파 안테나를 더 포함하고,
상기 수직 편파 안테나는 상기 제2 수평 편파 안테나에 이격되면서, 상기 수평 편파 안테나와 제2 수평 편파 안테나 사이에 배치된 안테나 장치.
- 제1 항에 있어서, 서로 적층된 상기 수평/수직 편파 안테나의 조합이 상기 다층 회로 기판의 둘레를 따라 다수 배열된 안테나 장치.
- 수평 편파 안테나와 수직 편파 안테나가 조합된 안테나 장치의 운용 방법에 있어서,
주변 기기를 탐색하는 단계(이하, '탐색 단계');
탐색된 주변 기기들 중, 통신 연결을 하고자 하는 기기를 선택하는 단계(이하, '선택 단계');
상기 수평 편파 안테나와 수직 편파 안테나를 이용하여 편파를 변화시키며 선택된 주변 기기와 통신을 시도하는 단계(이하, '스캔 단계');
선택된 주변 기기와의 통신에서 편파에 따른 신호대 잡음비를 평가하는 단계(이하, '평가 단계'); 및
평가된 신호대 잡음비로부터 최적의 편파를 선택하여 통신을 수립하는 단계(이하, '수립 단계')를 포함하는 운용 방법.
- 제16 항에 있어서, 상기 수평 편파 안테나와 수직 편파 안테나의 조합이 다층 회로 기판의 둘레를 따라 복수로 배열되고,
상기 스캔 단계는, 각각의 상기 수평 편파 안테나와 수직 편파 안테나로 인가되는 급전 신호의 온/오프(on/off) 또는 위상차를 이용하여 서로 다른 편파를 생성하여 선택된 주변 기기와 통신을 시도하는 운용 방법.
- 제16 항에 있어서, 상기 수립 단계 후 통신 감도가 저하될 경우, 상기 스캔 단계, 평가 단계 및 수립 단계를 재실행하는 운용 방법.
- 제16 항에 있어서, 상기 안테나 장치는 적어도 한 쌍의 상기 수평 편파 안테나들을 포함하고, 상기 수직 편파 안테나가 상기 수평 편파 안테나들 사이에 개재되며,
상기 스캔 단계는, 각각의 상기 수평 편파 안테나들과 수직 편파 안테나로 인가되는 급전 신호의 온/오프 또는 위상차를 이용하여 서로 다른 편파를 생성하여 선택된 주변 기기와 통신을 시도하는 운용 방법.
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