KR20190029402A - 이중 편파 안테나 - Google Patents

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    • H01Q19/00Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/10Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
    • H01Q19/12Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave
    • H01Q19/13Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave the primary radiating source being a single radiating element, e.g. a dipole, a slot, a waveguide termination
    • H01Q19/134Rear-feeds; Splash plate feeds
    • H01Q19/136Rear-feeds; Splash plate feeds cross-polarised

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  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

본 발명은 이중 편파 안테나에 대한 것이고, 더욱 상세하게는, 유전체 공진기; 상기 유전체 공진기의 측면에 위치하는 복수개의 비아들을 포함하는 안테나 기판; 상기 안테나 기판 상에 위치하고, 안테나 개구를 포함하는 금속 패턴; 상기 안테나 기판 및 상기 유전체 공진기 아래에 위치하고, 커플링 어퍼쳐를 포함하는 내부 그라운드층; 및 상기 내부 그라운드층 아래에 위치하고, 제1 전송 선로 및 제2 전송 선로를 포함하는 급전 회로 기판을 포함한다. 상기 커플링 어퍼쳐는 제1 방향으로 연장하는 제1 개구 및 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 연장하는 제2 개구를 포함하고, 상기 제1 전송 선로의 제1 단부는 상기 제1 개구와 수직적으로 중첩되고, 상기 제2 전송 선로의 제2 단부는 상기 제2 개구와 수직적으로 중첩된다.

Description

이중 편파 안테나 {Dual Polarization Antenna}
본 발명은 이중 편파 안테나에 대한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 서로 수직하는 편파 특성을 가지는 이중 편파 안테나에 대한 것이다.
밀리미터파 대역의 주파수는 마이크로파 대역의 주파수에 비해서 직진성이 우수하고 광대역 특성을 가지고 있어 레이더나 통신 서비스로의 응용이 주목 받고 있다. 특히 밀리미터파 대역의 주파수는 파장이 작아 안테나 크기의 소형화가 용이하므로 시스템의 크기를 획기적으로 줄일 수 있다. 또한 밀집된 사용으로 광대역 주파수의 확보가 어려운 6GHz 이하의 주파수 대역과는 달리, 밀리미터파 대역의 주파수는 고속통신에 필요한 광대역 주파수의 활용이 용이하여 차세대 5G 이동통신에서의 활용도 활발히 연구되고 있다.
이러한 밀리미터파 대역의 주파수 시스템을 구성하는 방법으로, 제품의 소형화와 비용절감을 위하여 SOP(System On Packaging)의 형태로 시스템을 구현하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 SOP의 방법으로 LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics) 또는 LCP(Liquid Crystal Polymer) 기술이 가장 적합한 기술로 고려되고 있다. LTCC 또는 LCP 기술은 다층기판을 이용하는 기술로 기판의 내부에 캐패시터, 인덕터, 필터 등의 수동부품을 내장시켜 모듈의 소형화 및 저가격화를 이룰 수 있다. 이러한 다층기판은 내부 공간을 자유롭게 형성할 수 있어 모듈 구성의 자유도가 증가할 수 있다.
본 발명은 단일 편파 안테나와 동일한 크기를 가지면서, 서로 수직하는 편파 특성을 가지는 이중 편파 안테나를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 유전체 공진기; 상기 유전체 공진기의 측면에 위치하는 복수개의 비아들을 포함하는 안테나 기판; 상기 안테나 기판 상에 위치하고, 안테나 개구를 포함하는 금속 패턴; 상기 안테나 기판 및 상기 유전체 공진기 아래에 위치하고, 커플링 어퍼쳐를 포함하는 내부 그라운드층; 및 상기 내부 그라운드층 아래에 위치하고, 제1 전송 선로 및 제2 전송 선로를 포함하는 급전 회로 기판을 포함하고, 상기 커플링 어퍼쳐는 제1 방향으로 연장하는 제1 개구 및 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 연장하는 제2 개구를 포함하고, 상기 제1 전송 선로의 제1 단부는 상기 제1 개구와 수직적으로 중첩되고, 상기 제2 전송 선로의 제2 단부는 상기 제2 개구와 수직적으로 중첩되는 이중 편파 안테나를 제공한다.
본 발명에 따른 이중 편파 안테나는, 십자가 형태의 커플링 어퍼쳐를 포함함으로써, 단일 편파 안테나와 동일한 크기를 가지면서, 서로 수직하는 편파 특성을 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 따른 이중 편파 안테나의 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 안테나의 전송 선로 및 커플링 어퍼쳐를 설명하기 위한 평면도이다.
도 3a는 제1 전송 선로에 신호를 입력하는 경우의 커플링 어퍼쳐의 전기장을 설명하는 도면이다.
도 3b는 제1 전송 선로에 신호를 입력하는 경우의 30GHz 안테나 방사패턴을 설명하는 도면이다.
도 4a는 제2 전송 선로에 신호를 입력하는 경우의 커플링 어퍼쳐의 전기장을 설명하는 도면이다.
도 4b는 제2 전송 선로에 신호를 입력하는 경우의 30GHz 안테나 방사패턴을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 이중 편파 안테나의 S-파라미터(Parameter) 모사실험 결과를 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 이중 편파 안테나의 주파수에 따른 안테나 이득을 설명하는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 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. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 장치는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 장치의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 발명은 복수의 기판들로 구성된 안테나에서 기판 내부로 금속 패턴을 매립시켜 모듈의 크기를 감소시킨 유전체 공진기 안테나를 제공한다. 이를 위해, 본 발명은 다층구조의 저온 동시 소성 세라믹(Low Temperature Cofired Ceramic, 이하 LTCC) 기술을 이용하여 구현된 안테나를 일예로 설명한다. 또한, 본 발명의 유전체 공진기 안테나는 밀리미터파 주파수 대역(특히, 30GHz)의 주파수 대역에서 동작하는 안테나 인 패키지(AIP: Antenna in Package)에 적용된다. 하지만, 밀리미터파 주파수 대역 이외에도 다른 주파수 대역에도 본 발명의 유전체 공진기 안테나가 확장되어 사용될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 따른 안테나의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 안테나(100)는 유전체 공진기(110), 안테나 기판(120), 금속 패턴(130), 제1 내부 그라운드층(140), 급전 회로 기판(150), 제2 내부 그라운드층(160), 외부 회로 기판(170)을 포함할 수 있다.
유전체 공진기(110)는 안테나 기판(120)의 내부에 매립되어 있을 수 있다. 유전체 공진기(110)는 안테나의 사용 주파수 대역에서 공진에 알맞은 두께와 크기를 가질 수 있다. 유전체 공진기(110) 상에 안테나 개구(131)가 형성되어 유전체 공진기(110)의 외부로 신호가 방사될 수 있다. 유전체 공진기(110)의 측면 및 하면은 제1 비아들(121) 및 제1 내부 그라운드층(140)에 의해 둘러싸일 수 있다. 다시 말하면, 유전체 공진기(110)의 측면 및 하면은 금속에 의해 둘러싸일 수 있다. 유전체 공진기(110)는 복수개의 유전체층들을 포함할 수 있다. 일 예로, 유전체 공진기(110)는 13개의 유전체층들을 포함할 수 있다.
안테나 기판(120)은 제1 방향(D1)을 따라 순서대로 적층된 복수개의 유전체층들을 포함할 수 있다. 일 예로, 안테나 기판(120)은 13개의 유전체층들을 포함할 수 있다. 안테나 기판(120)은 유전체 공진기(110)를 내부에 포함할 수 있다. 안테나 기판(120)은 유전체 공진기(110)의 측면을 둘러싼 복수개의 제1 비아들(121)을 포함할 수 있다. 다시 말하면, 복수개의 제1 비아들(121) 각각은 유전체 공진기(110)의 측면에 위치할 수 있고, 제1 방향(D1)을 따라 연장할 수 있다. 일 예로, 복수개의 제1 비아들(121)은 금속을 포함할 수 있다. 복수개의 제1 비아들(121)은 유전체 공진기(110) 상의 금속 패턴(130)과 제1 내부 그라운드층(140)을 연결할 수 있다. 2개의 제1 비아들(121)은 서로 이격될 수 있다. 2개의 제1 비아들(121)이 이격된 거리는 모두 일정할 수 있다. 제1 비아들(121) 사이의 거리가 안테나(100)의 동작 파장의 1/4 보다 작을 수 있다. 따라서, 제1 비아들(121)은 펜스의 기능을 할 수 있다. 다시 말하면, 제1 비아들(121)은 유전체층을 통한 신호 누설을 차단할 수 있다.
금속 패턴(130)은 안테나 기판(120) 상에 위치할 수 있다. 금속 패턴(130)은 안테나 개구(131)를 포함할 수 있다. 다시 말하면, 금속 패턴(130)은 유전체 공진기(110)와 수직적으로 중첩되지 않을 수 있다.
제1 내부 그라운드층(140)은 유전체 공진기(110) 및 안테나 기판(120)의 아래에 위치할 수 있다. 일 예로, 제1 내부 그라운드층(140)은 금속을 포함할 수 있다. 일 예로, 제1 내부 그라운드층(140)은 은(Ag)을 포함할 수 있다. 제1 내부 그라운드층(140)은 안테나의 그라운드 기능을 가질 수 있다. 제1 내부 그라운드층(140)은 복수개의 제1 비아들(121)을 통해 금속 패턴(130)과 연결될 수 있다. 다시 말하면, 제1 내부 그라운드층(140), 복수개의 제1 비아들(121) 및 금속 패턴(130)은 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 내부 그라운드층(140)은 유전체 공진기(110)로 신호를 입력하기 위한 커플링 어퍼쳐(Coupling aperture, 141)를 포함할 수 있다. 커플링 어퍼쳐(141)는 유전체 공진기(110)의 아래에 위치할 수 있다. 커플링 어퍼쳐(141)는 유전체 공진기(110)와 급전 회로 기판(150)을 연결하는 개구일 수 있다. 커플링 어퍼쳐(141)는 안테나 신호를 입력하기 위한 것일 수 있다. 커플링 어퍼쳐(141)에 대하여는 도 2에서 더욱 상세히 설명한다.
급전 회로 기판(150)은 제1 내부 그라운드층(140)의 아래에 위치할 수 있다. 일 예로, 급전 회로 기판(150)은 6개의 유전체층들을 포함할 수 있다. 급전 회로 기판(150)의 유전체층들 사이에 제1 전송 선로(151) 및 제2 전송 선로(152)가 제공될 수 있다. 일 예로, 제1 전송 선로(151)는 급전 회로 기판(150)의 위에서 두번째 및 세번째 유전체층들 사이에 제공될 수 있다. 일 예로, 제2 전송 선로(152)는 급전 회로 기판(150)의 위에서 네번째 및 다섯번째 유전체층들 사이에 제공될 수 있다. 제1 전송 선로(151)는 급전 회로 기판(150)의 길이 방향인 제2 방향(D2)을 따라 연장할 수 있다. 제2 전송 선로(152)는 상기 제1 방향(D1) 및 상기 제2 방향(D2)과 수직하는 제3 방향(D3)을 따라 연장할 수 있다(도 2 참조). 다시 말하면, 제1 전송 선로(151) 및 제2 전송 선로(152)가 연장하는 방향들은 서로 수직할 수 있다. 제1 및 제2 전송 선로들(151,152) 각각의 일부는 커플링 어퍼쳐(141)와 수직적으로 중첩될 수 있다. 제1 및 제2 전송 선로들(151,152)은 신호의 급전을 위해 사용될 수 있다. 다시 말하면, 제1 전송 선로(151)는 제1 연결 선로(153) 및 제1 외부 선로(171)를 통해 신호를 전달받을 수 있고, 제2 전송 선로(152)는 제2 연결 선로(미도시) 및 제2 외부 선로(미도시)를 통해 신호를 전달받을 수 있다. 제1 및 제2 전송 선로들(151,152)은 서로의 거리가 멀어질수록 서로 간의 신호 누설이 작아질 수 있다. 제1 및 제2 전송선로들(151,152)에 대하여는 도 2에서 더욱 상세히 설명한다.
제1 전송 선로(151)는 제1 연결 선로(153)와 연결될 수 있다. 제1 연결 선로(153)는 급전 회로 기판(150)의 유전체층들을 가로지르면서 제1 방향(D1)을 따라 연장할 수 있다. 다시 말하면, 제1 연결 선로(153) 및 제1 전송 선로(151)가 연장하는 방향들은 서로 수직할 수 있다. 제1 연결 선로(153)는 제2 그라운드층(160)을 가로지를 수 있다. 제1 연결 선로는 제1 외부 선로(171)와 연결될 수 있다.
도시되지는 않았지만, 제1 연결 선로(153)와 유사하게 제2 연결 선로가 제공될 수 있다. 제2 전송 선로(152)는 제2 연결 선로와 연결될 수 있다, 제2 연결 선로는 급전 회로 기판(150)의 유전체층들을 가로지르면서 제1 방향(D1)을 따라 연장할 수 있다. 다시 말하면, 제2 연결 선로 및 제2 전송 선로(152)가 연장하는 방향들은 서로 수직할 수 있다. 제2 연결 선로는 제2 그라운드층(160)을 가로지를 수 있다. 제2 연결 선로는 제2 외부 선로와 연결될 수 있다.
급전 회로 기판(150)은 제1 및 제2 전송 선로들(151,152)의 측면을 둘러싸는 복수개의 제2 비아들(154, 도 2 참조)을 포함할 수 있다. 복수개의 제2 비아들(154, 도 2 참조)은 제1 방향(D1)을 따라 연장할 수 있다. 일 예로, 복수개의 제2 비아들(154, 도 2 참조)은 금속을 포함할 수 있다.
제2 내부 그라운드층(160)은 급전 회로 기판(150)의 아래에 위치할 수 있다. 일 예로, 제2 내부 그라운드층(160)은 금속을 포함할 수 있다. 제2 내부 그라운드층(160)은 그라운드의 기능을 가질 수 있다. 제2 내부 그라운드층(160)은 제1 유전 스페이서(161)를 포함할 수 있다. 제1 유전 스페이서(161)는 제2 내부 그라운드층(160)과 제1 연결 선로(153) 사이에 제공될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 제2 내부 그라운드층(160)은 제2 유전 스페이서를 포함할 수 있다. 제2 유전 스페이서는 제2 내부 그라운드층(160)과 제2 연결 선로 사이에 제공될 수 있다.
외부 회로 기판(170)은 제2 내부 그라운드층(160)의 아래에 위치할 수 있다. 외부 회로 기판(170)은 유전체층을 포함할 수 있다. 외부 회로 기판(170) 아래에, 제1 연결 선로(153)와 연결되는 제1 외부 선로(171) 및 제2 연결 선로와 연결되는 제2 외부 선로가 위치할 수 있다.
본 발명에 따른 이중 편파 안테나(100)는 복수개의 유전체층들을 포함할 수 있다. 즉, 다층구조의 LTCC 기술을 이용할 수 있다. 일 예로, 본 발명에 따른 이중 편파 안테나(100)는 밀리미터파 주파수 대역, 특히 30기가헤르쯔(GHz)의 주파수 대역에서 동작할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 안테나의 전송 선로 및 커플링 어퍼쳐를 설명하기 위한 평면도이다.
도 2를 참조하면, 제1 내부 그라운드층(140)은 커플링 어퍼쳐(141)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 커플링 어퍼쳐(141)는 십자가 형태의 개구일 수 있다. 다시 말하면, 커플링 어퍼쳐(141)는 제2 방향(D2)을 따라 연장하는 제1 개구(141a) 및 제3 방향(D3)을 따라 연장하는 제2 개구(141b)를 포함할 수 있다. 제1 개구(141a)의 가운데와 제2 개구(141b)의 가운데는 서로 중첩될 수 있다.
제1 내부 그라운드층(140) 아래에 제1 및 제2 전송 선로들(151,152)이 위치할 수 있다. 용이한 설명을 위해, 제1 및 제2 전송 선로들(151,152)은 파선으로 도시하였다.
제1 전송 선로(151)의 일부는 커플링 어퍼쳐(141)의 제1 개구(141a)와 수직적으로 중첩될 수 있다. 다시 말하면, 제1 전송 선로(151)는 제1 개구(141a)와 수직적으로 중첩되는 제1 단부(151a)를 포함할 수 있다. 일 예로, 제1 단부(151a)의 제3 방향(D3)으로의 폭은 제1 개구(141a)의 제3 방향(D3)으로의 폭보다 작을 수 있다.
제2 전송 선로(152)의 일부는 커플링 어퍼쳐(141)의 제2 개구(141b)와 수직적으로 중첩될 수 있다. 다시 말하면, 제2 전송 선로(151)는 제2 개구(141b)와 수직적으로 중첩되는 제2 단부(152a)를 포함할 수 있다. 일 예로, 제2 단부(151a)의 제2 방향(D2)으로의 폭은 제2 개구(141b)의 제2 방향(D2)으로의 폭보다 클 수 있다.
제1 내부 그라운드층(140) 위에 복수개의 제1 비아들(121)이 위치할 수 있다. 복수개의 제1 비아들(121)이 평면적으로 둘러싸는 영역에 유전체 공진기(110, 도 1 참조)가 제공될 수 있다.
제1 내부 그라운드층(140) 아래에 복수개의 제2 비아들(154)이 위치할 수 있다. 복수개의 제2 비아들(154)이 평면적으로 둘러싸는 영역에 제1 및 제2 전송 선로들(151,152)이 제공될 수 있다. 복수개의 제2 비아들(154)은 제1 내부 그라운드층(140) 및 제2 내부 그라운드층(160, 도 1 참조)을 연결할 수 있다. 2개의 제2 비아들(154)은 서로 이격될 수 있다. 2개의 제2 비아들(154)이 이격된 거리는 모두 일정할 수 있다. 제2 비아들(154)은 펜스의 기능을 할 수 있다. 다시 말하면, 제2 비아들(154)은 유전체층을 통한 신호 누설을 차단할 수 있다.
도 3a는 제1 전송 선로에 신호를 입력하는 경우의 커플링 어퍼쳐의 전기장을 설명하는 도면이고, 도 3b는 제1 전송 선로에 신호를 입력하는 경우의 30GHz 안테나 방사패턴을 설명하는 도면이고, 도 4a는 제2 전송 선로에 신호를 입력하는 경우의 커플링 어퍼쳐의 전기장을 설명하는 도면이고, 도 4b는 제2 전송 선로에 신호를 입력하는 경우의 30GHz 안테나 방사패턴을 설명하는 도면이다.
도 3a 내지 도 4b는 고주파수 구조 시뮬레이터(High Frequency Structural Simulateor, 이하 HFSS)를 이용하여 측정한 것이다. 도 3a 및 도 4a에서, 특정 영역이 밝을수록(하얀색에 가까울수록) 해당 영역의 전기장의 세기가 강한 것이고, 어두울수록(검은색에 가까울수록) 해당 영역의 전기장의 세기가 약한 것이다.
도 2 및 도 3a를 참조하면, 제1 전송 선로(151)에 신호를 입력하는 경우, 커플링 어퍼쳐(141)의 제2 개구(141b)에 강한 전기장이 형성된다. 다시 말하면, 제1 전송 선로(151)에 신호를 입력하는 경우, 제2 개구(141b)에 제2 방향(D2)으로 전기장이 형성되어 선형 편파 특성을 가질 수 있다.
도 2 및 도 3b를 참조하면, 제1 전송 선로(151)에 신호를 입력하는 경우, 30GHz 주파수 대역에서, 동일편파(Co-polarization)의 엘리베이션(Elavation) 방향 패턴(210), 동일편파의 버티컬(Vertical) 방향 패턴(220), 교차편파(Cross-polarizaton)의 엘리베이션 방향 패턴(230), 교차 편파의 버티컬 방향 패턴(240)이 나타난다. 이중 편파 안테나(100)의 이득은 6.5dBi일 수 있다. 동일편파의 엘리베이션 방향 패턴(210)의 3dB 빔폭은 112도일 수 있고, 동일편파의 버티컬 방향 패턴(220)의 3dB 빔폭은 61도일 수 있다. 교차편파의 엘리베이션 방향 패턴(230) 및 버티컬 방향 패턴(240)의 이득은 -25dBi 이하일 수 있다.
도 2 및 도 4a를 참조하면, 제2 전송 선로(152)에 신호를 입력하는 경우, 커플링 어퍼쳐(141)의 제1 개구(141a)에 강한 전기장이 형성된다. 다시 말하면, 제2 전송 선로(152)에 신호를 입력하는 경우, 제1 개구(141a)에 제3 방향(D3)으로 전기장이 형성되어 선형 편파 특성을 가질 수 있다.
도 2 및 도 4b를 참조하면, 제2 전송 선로(152)에 신호를 입력하는 경우, 30GHz 주파수 대역에서, 동일편파(Co-polarization)의 엘리베이션(Elavation) 방향 패턴(310), 동일편파의 버티컬(Vertical) 방향 패턴(320), 교차편파(Cross-polarizaton)의 엘리베이션 방향 패턴(330), 교차 편파의 버티컬 방향 패턴(340)이 나타난다. 이중 편파 안테나(100)의 이득은 6.4dBi일 수 있다. 동일편파의 엘리베이션 방향 패턴(310)의 3dB 빔폭은 112도일 수 있고, 동일편파의 버티컬 방향 패턴(320)의 3dB 빔폭은 61도일 수 있다. 교차편파의 엘리베이션 방향 패턴(330) 및 버티컬 방향 패턴(340)의 이득은 -20dBi 이하일 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 이중 편파 안테나의 S-파라미터(Parameter) 모사실험 결과를 설명하는 도면이다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 제1 전송 선로(151)에 신호를 입력하는 경우의 제1 S-파라미터(410), 제2 전송 선로(152)에 신호를 입력하는 경우의 제2 S-파라미터(420), 양 선로간의 신호의 누설을 의미하는 선로 아이솔레이션(Isolation, 430)이 나타난다. 제1 S-파라미터(410)에서, 10dB 이상의 반사 손실을 가지는 안테나의 대역은 25.3 내지 30.7GHz일 수 있다. 따라서, 5.4GHz의 대역폭을 가질 수 있다. 제2 S-파라미터(420)에서, 10dB 이상의 반사 손실을 가지는 안테나의 대역은 25.7 내지 31.2GHz일 수 있다. 따라서, 5.5GHz의 대역폭을 가질 수 있다. 다시 말하면, 제1 및 제2 S-파라미터들(410,420)은 18% 이상의 비대역폭(Fractional bandwidth)을 가질 수 있다. 선로 아이솔레이션(430)은 10dB 이상의 반사 손실을 가지는 대역 내에서 27dB 이상일 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 이중 편파 안테나의 주파수에 따른 안테나 이득을 설명하는 도면이다.
도 2 및 도 6을 참조하면, 제1 전송 선로(151)에 신호를 입력하는 경우의 제1 안테나 이득(510) 및 제2 전송 선로(152)에 신호를 입력하는 경우의 제2 안테나 이득(520)이 나타난다. 제1 및 제2 안테나 이득(510,520)을 참조하면, 10dB 이상의 반사 손실을 가지는 주파수 대역 내에서, 제1 및 제2 안테나 이득(510,520)의 변화는 1dB 이하일 수 있다. 따라서, 평탄한 주파수-이득 특성이 나타날 수 있다. 10dB 이상의 반사 손실을 가지는 주파수 대역 내에서, 제1 및 제2 안테나 이득(510,520)의 최대 이득은 6.5dBi일 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 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. 그러므로 이상에서 기술한 실시예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 이중 편파 안테나
110: 유전체 공진기
120: 안테나 기판
130: 금속 패턴
140: 제1 내부 그라운드층
141: 커플링 어퍼쳐
150: 급전 회로 기판
151: 제1 전송 선로
152: 제2 전송 선로
160: 제2 내부 그라운드층
170: 외부 회로 기판

Claims (1)

  1. 유전체 공진기;
    상기 유전체 공진기의 측면에 위치하는 복수개의 비아들을 포함하는 안테나 기판;
    상기 안테나 기판 상에 위치하고, 안테나 개구를 포함하는 금속 패턴;
    상기 안테나 기판 및 상기 유전체 공진기 아래에 위치하고, 커플링 어퍼쳐를 포함하는 내부 그라운드층; 및
    상기 내부 그라운드층 아래에 위치하고, 제1 전송 선로 및 제2 전송 선로를 포함하는 급전 회로 기판을 포함하고,
    상기 커플링 어퍼쳐는 제1 방향으로 연장하는 제1 개구 및 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 연장하는 제2 개구를 포함하고,
    상기 제1 전송 선로의 제1 단부는 상기 제1 개구와 수직적으로 중첩되고,
    상기 제2 전송 선로의 제2 단부는 상기 제2 개구와 수직적으로 중첩되는 이중 편파 안테나.
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