KR20200132618A

KR20200132618A - Dual Polarization Antenna Using Shift Series Feed

Info

Publication number: KR20200132618A
Application number: KR1020190085446A
Authority: KR
Inventors: 이수원; 서용원; 최오석; 문영찬
Original assignee: 주식회사 케이엠더블유
Priority date: 2019-05-16
Filing date: 2019-07-16
Publication date: 2020-11-25

Abstract

An embodiment of the present invention relates to a dual polarization antenna, which is advantageous for miniaturization by drastically reducing the complexity of a structure while being able to satisfy CPR characteristics and isolation characteristics, which are advantages of double feeding, by enabling dual feeding using shift serial feeding without another structure in one antenna structure.

Description

Dual Polarization Antenna Using Shift Series Feed

본 발명은 시프트 직렬 급전을 이용한 이중편파 안테나에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 하나의 안테나 구조에서 다른 구조물 없이도 시프트 직렬 급전을 이용한 이중 급전이 가능토록 하는 이중편파 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a double polarized antenna using shift serial feed. More specifically, it relates to a dual polarization antenna that enables dual feed using shift serial feed without another structure in one antenna structure.

이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.The contents described below merely provide background information related to the present embodiment and do not constitute the prior art.

Massive MIMO(Multiple Input Multiple Output) 기술은 다수의 안테나를 사용하여 데이터 전송용량을 획기적으로 늘리는 기술로서, 송신기에서는 각각의 송신 안테나를 통해 서로 다른 데이터를 전송하고, 수신기에서는 적절한 신호처리를 통해 송신 데이터들을 구분해 내는 공간 다중화(Spatial multiplexing) 기법이다. 따라서 송수신 안테나의 개수를 동시에 증가시킴에 따라 채널 용량이 증가하여 보다 많은 데이터를 전송할 수 있게 한다. 예를 들어 안테나 수를 10개로 증가시키면 현재의 단일 안테나 시스템에 비해 같은 주파수 대역을 사용하여 약 10배의 채널 용량을 확보하게 된다.Massive MIMO (Multiple Input Multiple Output) technology is a technology that dramatically increases data transmission capacity by using multiple antennas.The transmitter transmits different data through each transmit antenna, and the receiver transmits data through appropriate signal processing. It is a spatial multiplexing technique that distinguishes them. Accordingly, as the number of transmit/receive antennas is simultaneously increased, the channel capacity increases and more data can be transmitted. For example, if the number of antennas is increased to 10, a channel capacity of about 10 times is secured using the same frequency band compared to the current single antenna system.

Massive MIMO 기술이 다수의 안테나를 요구함에 따라 하나의 안테나 모듈이 차지하는 공간을 줄이는 것, 즉, 개별 안테나의 사이즈를 줄이기 것에 대한 중요성이 더욱 강조되고 있다.As the Massive MIMO technology requires a plurality of antennas, the importance of reducing the space occupied by one antenna module, that is, reducing the size of individual antennas, is more emphasized.

종래의 개별 안테나 구조체에 있어, 단일 급전 구조체(Single Feed Element)의 경우는 하나의 급전으로 구현되어 Isolation과 Cross Pol 특성이 좋지 않다는 단점을 가지고 있다. 이를 해결하기 위해 구조체 두개를 사용하여 하나의 단일 급전 구조체의 반대편에 위치한 다른 구조물에 다른 단일 급전 구조체를 구현하고 케이블이나 분배기를 사용하여 이중 급전의 형태로 구현하는 방법이 제시되었다. 하지만, 이러한, 이중 급전 방식에 의하는 경우 조립성이 좋지 않다는 단점이 존재하며, 납땜 포인트 상승으로 인한 양산성 문제 및 PIMD 특성이 균일하지 않다는 문제 등이 존재한다.In the conventional individual antenna structure, a single feed element has a disadvantage in that it is implemented as a single feed, and thus isolation and cross-pol characteristics are not good. In order to solve this problem, a method of implementing another single feeding structure in another structure located on the opposite side of one single feeding structure using two structures, and implementing it in the form of double feeding using cables or distributors was proposed. However, in the case of the double power feeding method, there is a disadvantage of poor assembly, a problem of mass production due to an increase in soldering points, and a problem that PIMD characteristics are not uniform.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 하나의 안테나 구조에서 다른 구조물 없이도 시프트 직렬 급전을 이용한 이중 급전이 가능토록 함으로써 이중 급전의 장점인 CPR(Cross Polarization Ratio) 특성과 Isolation 특성을 만족시킬 수 있으면서도 구조의 복잡도를 획기적으로 감소시켜 소형화에 유리한 이중편파 안테나를 제공하고자 하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to enable dual feed using shift serial feed without another structure in one antenna structure, thereby satisfying the CPR (Cross Polarization Ratio) characteristics and isolation characteristics, which are the advantages of dual feed, It is to provide a dual polarized antenna which is advantageous for miniaturization by dramatically reducing the complexity.

본 실시예는, 베이스 기판; 상기 베이스 기판 상에 지지되며 서로 교차하도록 배치되는 제1 급전기판 및 제2 급전기판을 포함하는 급전부; 및 상기 급전부 상에 지지되는 방사판을 포함하며, 상기 제1 급전기판은 시프트 급전(Shift Feed) 방식에 따라 상기 방사판의 제1 방향을 기준으로 제1 영역에 제1 기준위상 신호를 공급하고, 상기 제1 영역에 순차되는 제2 영역에 상기 제1 기준위상 신호에 대해 역위상을 갖는 제1 역위상 신호를 공급하도록 구성되는 제1 급전라인을 포함하고, 상기 제2 급전기판은 상기 시프트 급전 방식에 따라 상기 방사판의 제2 방향을 기준으로 제3 영역에 제2 기준위상 신호를 공급하고, 상기 제3 영역에 순차되는 제4 영역에 상기 제2 기준위상 신호에 대해 역위상을 갖는 제2 역위상 신호를 공급하도록 구성되는 제2 급전라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 이중편파 안테나를 포함한다.In this embodiment, a base substrate; A power supply unit supported on the base substrate and including a first power supply plate and a second power supply plate disposed to cross each other; And a radiating plate supported on the feeding part, wherein the first feeding plate supplies a first reference phase signal to a first area based on a first direction of the radiating plate according to a shift feed method. And a first power supply line configured to supply a first anti-phase signal having an anti-phase with respect to the first reference phase signal to a second region sequentially to the first region, and the second power supply plate comprises the A second reference phase signal is supplied to a third region based on the second direction of the radiation plate according to a shift feeding method, and an inverse phase with respect to the second reference phase signal is applied to a fourth region sequentially to the third region. It includes a dual polarization antenna, characterized in that it comprises a second feed line configured to supply a second anti-phase signal having.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의하면, 하나의 안테나 구조에서 다른 구조물 없이 이중 급전을 구현 가능토록 구현됨으로써 이중 급전의 장점인 CPR 특성과 Isolation 특성을 만족시킬 수 있으면서도 구조의 복잡도를 획기적으로 감소시켜 소형화에 유리한 이중편파 안테나를 제공 가능한 효과가 있다.As described above, according to the embodiment of the present invention, it is possible to implement double feeding without other structures in one antenna structure, thereby satisfying the CPR characteristics and isolation characteristics, which are the advantages of double feeding, while dramatically reducing the complexity of the structure. There is an effect of providing a double polarized antenna that is advantageous for miniaturization by reducing it.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중편파 안테나의 대략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'라인을 따라 절개한 이중편파 안테나의 단면도이다.
도 3은 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'라인을 따라 이중편파 안테나의 분해 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이중편파 안테나 상면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이중편파 안테나의 제1 급전기판의 일 측면도이다.
도 6은 본 발명이 다른 실시예에 따른 이중편파 안테나의 제1 급전기판의 일 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중편파 안테나의 제2 급전기판의 일 측면도이다.
도 8은 종래의 이중 급전 방식을 예시하는 비교예의 개략도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시에에 따른 이중 급전 방식을 나타내는 개략도이다.
도 10은 비교예에 따른 구조에서 나타나는 방사패턴의 시뮬레이션 그래프이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 급전 방식에서 나타나는 방사패턴의 시뮬레이션 그래프이다.1 is a schematic perspective view of a dual polarized antenna according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the double polarized antenna taken along line II-II' of FIG. 1.
3 is an exploded cross-sectional view of a double polarized antenna along the line II-II' of FIG. 1.
4 is a top view of a dual polarized antenna according to an embodiment of the present invention.
5 is a side view of a first feeder plate of a double polarized antenna according to an embodiment of the present invention.
6 is a side view of a first feeder plate of a dual polarization antenna according to another embodiment of the present invention.
7 is a side view of a second feeder plate of a double polarized antenna according to an embodiment of the present invention.
8 is a schematic diagram of a comparative example illustrating a conventional double power feeding system.
9 is a schematic diagram showing a double power feeding method according to an embodiment of the present invention.
10 is a simulation graph of a radiation pattern appearing in a structure according to a comparative example.
11 is a simulation graph of a radiation pattern appearing in a double feeding method according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to constituent elements in each drawing, it should be noted that the same constituent elements are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중편파 안테나의 대략적인 사시도이다.1 is a schematic perspective view of a dual polarized antenna according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'라인을 따라 절개한 이중편파 안테나의 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view of the double polarized antenna taken along line II-II' of FIG. 1.

도 3은 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'라인을 따라 이중편파 안테나의 분해 단면도이다.3 is an exploded cross-sectional view of a double polarized antenna along the line II-II' of FIG. 1.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이중편파 안테나 상면도이다.4 is a top view of a dual polarized antenna according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이중편파 안테나(1)는 베이스 기판(10), 급전부(20) 및 방사판(50)을 포함한다.Referring to FIGS. 1 to 4, a double polarized antenna 1 according to an embodiment of the present invention includes a base substrate 10, a power supply unit 20, and a radiation plate 50.

베이스 기판(10)은 플라스틱 또는 금속으로 이루어진 판형 부재일 수 있다. 베이스 기판(10)은 접지층을 포함할 수 있다. 베이스 기판(10)의 접지층은 이중편파 안테나에 접지를 제공하는 한편, 방사판(50)에서 방사된 무선 신호에 대한 반사 표면으로 작용할 수 있다. 이로써 방사판(50)에서 베이스 기판(10)을 향해 방사된 무선 신호는 메인 방사 방향으로 반사될 수 있다. 이에 본 발명의 일 실시예에 따른 이중편파 안테나의 전면 대 후면 비율 및 이득이 향상될 수 있다.The base substrate 10 may be a plate-shaped member made of plastic or metal. The base substrate 10 may include a ground layer. The ground layer of the base substrate 10 provides ground to the double polarized antenna and may act as a reflective surface for a radio signal radiated from the radiating plate 50. As a result, the radio signal radiated from the radiation plate 50 toward the base substrate 10 may be reflected in the main radiation direction. Accordingly, the front-to-back ratio and gain of the dual polarized antenna according to an embodiment of the present invention may be improved.

급전부(20)는 베이스 기판(10) 상에서 지지되고 고주파 전기신호를 방사판(50)에 공급하도록 구성된다. 급전부(20)는 베이스 기판(10) 상에서 서로 교차하도록 배치되는 제1 급전기판(30) 및 제2 급전기판(40)을 포함한다.The power supply unit 20 is supported on the base substrate 10 and is configured to supply a high frequency electric signal to the radiation plate 50. The power supply unit 20 includes a first power supply plate 30 and a second power supply plate 40 disposed to cross each other on the base substrate 10.

본 발명의 일 실시예에서, 제1 급전기판(30) 및 제2 급전기판(40)은 베이스 기판(10) 상에 수직으로 직립 배치되며, 제1 급전기판(30) 및 제2 급전기판(40)이 각각의 중앙 영역에서 서로 수직하게 교차할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the first feeder plate 30 and the second feeder plate 40 are vertically disposed on the base substrate 10, and the first feeder plate 30 and the second feeder plate ( 40) can cross each other perpendicularly in the central area.

그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 변형 실시예에서, 급전부(20)는 3 개 이상의 급전기판을 포함할 수 있고, 3 개 이상의 급전기판이 구조적 대칭성을 갖는 다양한 방식으로 서로 교차여 베이스 기판(10) 상에 지지될 수 있다.However, the present invention is not limited thereto. In a modified embodiment of the present invention, the feeder 20 may include three or more feeder plates, and three or more feeder plates cross each other in various ways having structural symmetry to be supported on the base substrate 10. I can.

제1 급전기판(30)은 제1 절연기판(310) 및 제1 절연기판(310) 상에 형성된 제1 급전라인(320)을 포함하는 인쇄회로기판일 수 있다. 제2 급전기판(40)은 제2 절연기판(410) 및 제2 절연기판(410) 상에 형성된 제2 급전라인(420)을 포함하는 인쇄회로기판일 수 있다.The first power supply board 30 may be a printed circuit board including a first insulation substrate 310 and a first power supply line 320 formed on the first insulation substrate 310. The second power supply plate 40 may be a printed circuit board including a second insulation substrate 410 and a second power supply line 420 formed on the second insulation substrate 410.

제1 급전라인(320) 및 제2 급전라인(420)은 각각 방사판(50)에 고주파 전기신호를 공급할 수 있다. 도시된 실시예에서, 제1 급전라인(320) 및 제2 급전라인(420)은 각각 방사판(50)과 짧은 거리 이격되어 전기적으로 용량성 커플링되는 것으로 예시되었다. 그러나, 본 발명에 한정되지 않으며, 다른 실시예에서 제1 급전라인(320) 및 제2 급전라인(420)은 각각 방사판(50)에 직접 전기적으로 접촉될 수도 있다.Each of the first power supply line 320 and the second power supply line 420 may supply a high frequency electric signal to the radiation plate 50. In the illustrated embodiment, the first power supply line 320 and the second power supply line 420 are respectively separated from the radiation plate 50 by a short distance to be electrically capacitively coupled. However, the present invention is not limited thereto, and in another embodiment, the first power supply line 320 and the second power supply line 420 may each be in direct electrical contact with the radiation plate 50.

제1 급전기판(30)의 제1 급전라인(320) 및 제2 급전기판(40)의 제2 급전라인(420)의 세부 구성 및 기능은 도 5 내지 도 7을 참조하여 아래에서 상술한다.Detailed configurations and functions of the first feed line 320 of the first feed plate 30 and the second feed line 420 of the second feed plate 40 will be described in detail below with reference to FIGS. 5 to 7.

제1 급전기판(30)은 그 일측 장변에 형성된 하나 이상의 제1 기판 체결 돌출부(314)를 포함할 수 있다. 제2 급전기판(40)은 그 일측 장변에 형성된 하나 이상의 제2 기판 체결 돌출부(414)를 포함할 수 있다.The first power supply plate 30 may include one or more first substrate fastening protrusions 314 formed on one long side thereof. The second power supply plate 40 may include one or more second substrate fastening protrusions 414 formed on one long side thereof.

이에 대응하여, 베이스 기판(10)은 제1 급전기판(30)의 제1 기판 체결 돌출부(314)가 삽입되는 제1 기판측 체결홈(12) 및 제2 급전기판(40)의 제2 기판 체결 돌출부(414)가 삽입되는 제2 기판측 체결홈(14)을 포함할 수 있다.Correspondingly, the base substrate 10 includes a first substrate-side fastening groove 12 into which the first substrate fastening protrusion 314 of the first power supply plate 30 is inserted, and the second substrate of the second power supply plate 40. It may include a second substrate-side fastening groove 14 into which the fastening protrusion 414 is inserted.

도시된 본 발명의 일 실시예에서, 제1 기판 체결 돌출부(314) 및 제2 기판 체결 돌출부(414)는 각각 두 개씩 형성되며 이에 대응하여 제1 기판측 체결홈 및 제2 기판측 체결홈도 두 개씩 형성되는 것으로 예시되었다. 그러나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 다른 실시예들에서, 기판 체결 돌출부 및 체결홈들의 개수는 선택적으로 가변될 수 있고, 나아가, 제1 급전기판(30) 및 제2 급전기판(40)은 삽입 체결 방식이 아닌 접착 또는 별도의 결합 부재에 의해 베이스 기판(10)상에 체결될 수도 있다.In the illustrated embodiment of the present invention, two first substrate fastening protrusions 314 and second substrate fastening protrusions 414 are formed, respectively, and correspondingly, a first substrate side fastening groove and a second substrate side fastening groove are also shown. It was illustrated as being formed by two. However, the present invention is not limited thereto. In other embodiments of the present invention, the number of the substrate fastening protrusions and the fastening grooves may be selectively variable, and further, the first feeder plate 30 and the second feeder plate 40 may be bonded or It may be fastened on the base substrate 10 by a separate coupling member.

제1 급전기판(30)은 그 일측 장변에 형성된 제1 결합 슬릿(316)을 포함할 수 있다. 제1 결합 슬릿(316)은 제1 급전기판(30)의 일측 장변의 중앙에서 제1 급전기판(30)의 내부로 연장하는 일자형 개방부일 수 있다.The first feeder plate 30 may include a first coupling slit 316 formed on one long side thereof. The first coupling slit 316 may be a straight opening extending from the center of one long side of the first feed plate 30 to the inside of the first feed plate 30.

유사하게, 제2 급전기판(40)은 그 타측 장변에 형성된 제2 결합 슬릿(416)(도 6에 도시됨)을 포함할 수 있다. 제2 결합 슬릿(416)은 제2 급전기판(40)의 타측 장변의 중앙에서 제2 급전기판(40)의 내부로 연장하는 일자형 개방부일 수 있다.Similarly, the second feeder plate 40 may include a second coupling slit 416 (shown in FIG. 6) formed on the other long side. The second coupling slit 416 may be a straight opening extending from the center of the other long side of the second feeder plate 40 to the inside of the second feeder plate 40.

제1 결합 슬릿(316) 및 제2 결합 슬릿(416)을 통해 제1 급전 기판 및 제2 급전 기판은 서로 교차하도록 배치될 수 있다.The first feed substrate and the second feed substrate may be disposed to cross each other through the first coupling slit 316 and the second coupling slit 416.

본 발명의 일 실시예에서, 제1 급전기판(30) 및 제2 급전기판(40)은 그 구조 및 전기적 특성이 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 급전기판(30) 및 제2 급전기판(40)의 길이, 폭, 및 두께는 대부분 동일하고 단지 제1 급전기판(30) 및 제2 급전기판(40)이 서로 교차하기 위한 각각의 구조적 특징, 예를 들어, 결합 슬릿의 방향 및 구조와 그에 따른 급전라인들의 일부 형상만 서로 상이할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first feeder plate 30 and the second feeder plate 40 may have substantially the same structure and electrical characteristics. For example, the length, width, and thickness of the first feeder plate 30 and the second feeder plate 40 are mostly the same, and only the first feeder plate 30 and the second feeder plate 40 cross each other. Each of the structural features for, for example, the direction and structure of the coupling slit and the shape of some of the feed lines accordingly may be different from each other.

방사판(50)은 급전부(20) 상에서, 즉, 제1 급전기판(30) 및 제2 급전기판(40) 상에서 지지된다. 본 발명의 일 실시예에서, 방사판(50)은 일면에 금속층이 형성된 인쇄회로기판일 수 있다. 방사판(50)은 베이스 기판(10)에 평행하고 제1 급전기판(30) 및 제2 급전기판(40)에 대해 수직하게 배치될 수 있다.The radiation plate 50 is supported on the power supply unit 20, that is, on the first power supply plate 30 and the second power supply plate 40. In an embodiment of the present invention, the radiation plate 50 may be a printed circuit board having a metal layer formed on one surface thereof. The radiation plate 50 may be disposed parallel to the base substrate 10 and perpendicular to the first power supply plate 30 and the second power supply plate 40.

본 발명의 일 실시예에서, 방사판(50)은 장방형을 가지며 제1 급전기판(30) 및 제2 급전기판(40)이 각각 방사판(50)의 대각선 방향을 가로지르게 배치된 것으로 예시되었다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 방사판(50)의 형상은 다각형, 원형, 또는 환형일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the radiation plate 50 has a rectangular shape, and the first feed plate 30 and the second feed plate 40 are each exemplified as being disposed to cross the diagonal direction of the radiation plate 50. . However, the present invention is not limited thereto. The shape of the radiation plate 50 may be polygonal, circular, or annular.

방사판(50)은 하나 이상의 제1 방사판측 체결홈(52) 및 하나 이상의 제2 방사판측 체결홈(54)을 포함할 수 있다. 이에 대응하여, 제1 급전기판(30)은 그 타측 장변에 형성된 하나 이상의 제1 방사판 체결 돌출부(312)를 포함할 수 있고, 제2 급전기판(40)은 그 타측 장변에 형성된 하나 이상의 제2 방사판 체결 돌출부(412)를 포함할 수 있다.The radiation plate 50 may include one or more first radiation plate-side fastening grooves 52 and one or more second radiation plate-side fastening grooves 54. Correspondingly, the first feeder plate 30 may include one or more first radiation plate fastening protrusions 312 formed on the other long side, and the second feeder plate 40 may include at least one second feeder plate formed on the other long side. 2 It may include a radiation plate fastening protrusion 412.

제1 방사판 체결 돌출부(312) 및 제2 방사판 체결 돌출부(412)는 각각 제1 방사판측 체결홈(52) 및 제2 방사판측 체결홈(54)에 삽입되어 끼움 결합될 수 있다. 이로써, 방사판(50)은 제1 급전기판(30) 및 제2 급전기판(40)을 통해 베이스 기판(10) 상에서 이격되어 단단히 지지될 수 있다.The first radiating plate fastening protrusion 312 and the second radiating plate fastening protruding part 412 may be inserted into the first radiating plate-side fastening groove 52 and the second radiating plate-side fastening groove 54 to be fitted. As a result, the radiation plate 50 may be securely supported by being spaced apart on the base substrate 10 through the first power supply plate 30 and the second power supply plate 40.

제1 급전기판(30)의 제1 급전라인(320)은 방사판(50)의 제1 방향(P1 → P3)을 기준으로 제1 영역(P1 → P2)에 제1 기준위상 신호를 공급하며 방사판(50)의 제2 영역(P2 → P3)에 제1 역위상 신호를 공급한다.The first feed line 320 of the first feed plate 30 supplies a first reference phase signal to the first region P1 → P2 based on the first direction P1 → P3 of the radiation plate 50, and The second area of the radiation plate 50 (P2 → The first anti-phase signal is supplied to P3).

마찬가지로, 제2 급전기판(40)의 제2 급전라인(420)은 방사판(50)의 제2 방향(P4 → P5)을 기준으로 제3 영역(P4 → P2)에 제2 기준위상 신호를 공급하며, 제4 영역(P2 → P5)에 제2 역위상 신호를 공급한다.Likewise, the second feed line 420 of the second feeder plate 40 transmits a second reference phase signal to the third region (P4 → P2) based on the second direction (P4 → P5) of the radiation plate 50. And supply a second anti-phase signal to the fourth region (P2 → P5).

여기서, 제1 기준위상 신호 및 제1 역위상 신호는 동일한 특성을 가지나 서로 반대 위상을 갖는 고주파 신호이고, 제2 기준위상 신호 및 제2 역위상 신호 역시 동일한 특성을 가지나 서로 반대 위상을 갖는 고주파 신호이다.Here, the first reference phase signal and the first anti-phase signal are high-frequency signals having the same characteristics but opposite phases, and the second reference phase signal and the second anti-phase signal also have the same characteristics, but high-frequency signals having opposite phases. to be.

본 발명의 일 실시예에 따른 이중편파 안테나에서, 방사판(50) 상의 제1 지점(P1) 및 제3 지점(P3)을 연결하는 직선 및 방사판(50) 상의 제4 지점(P4) 및 제5 지점(P5)을 연결하는 직선은 서로 직교한다. 즉, 제1 지점(P1) 및 제3 지점(P3)을 연결하는 직선의 방향으로 하나의 편파(45편파)가 방사되고 제4 지점(P4) 및 제5 지점(P5)을 연결하는 직선의 방향으로 다른 하나의 편파(-45편파)가 방사될 수 있다.In the dual polarized antenna according to an embodiment of the present invention, a straight line connecting the first point P1 and the third point P3 on the radiation plate 50 and the fourth point P4 on the radiation plate 50 and The straight lines connecting the fifth point P5 are orthogonal to each other. That is, one polarization (45 polarization) is radiated in the direction of a straight line connecting the first point (P1) and the third point (P3), and a straight line connecting the fourth point (P4) and the fifth point (P5). Another polarization (-45 polarization) may be emitted in the direction.

제1 지점(P1) 및 제3 지점(P3) 사이의 거리(L) 및 제4 지점(P4) 및 제5 지점(P5) 사이의 거리(L)는 사용 주파수 대역의 중심 주파수 파장(λg)에 의존하나, 목표로 하는 특성 및 재료에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면 교차 편파간 분리도, 반전력빔폭 및 방사판(50) 재료의 유전율에 따라 달라질 수 있다. The distance (L) between the first point (P1) and the third point (P3) and the distance (L) between the fourth point (P4) and the fifth point (P5) are the center frequency wavelength (λg) of the used frequency band. Depends on, but can vary depending on the target properties and materials. For example, the degree of separation between cross polarizations, the width of the half-force beam, and the dielectric constant of the radiation plate 50 may vary.

본 발명의 일 실시예에서, 제1 지점(P1) 및 제3 지점(P3), 그리고 제4 지점(P4) 및 제5 지점(P5)은 정방형 방사판(50)에서 가장 거리가 먼 두 지점에, 예를 들어, 대각선 방향으로 마주하는 두 꼭지점에 인접할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 이중편파 안테나의 제1 지점(P1), 제3 지점(P3), 제4 지점(P4) 및 제5 지점(P5)은은 각각 정방형 방사판(50)의 네 꼭지점에 각각 인접할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 이중편파 안테나는 사용 주파수에 상응하면서 가장 소형인 구조를 가질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first point (P1) and the third point (P3), and the fourth point (P4) and the fifth point (P5) are two points farthest from the square radiation plate 50. In, for example, it can be adjacent to two vertices facing in a diagonal direction. That is, the first point (P1), the third point (P3), the fourth point (P4), and the fifth point (P5) of the dual polarization antenna according to an embodiment of the present invention are each of the square radiation plate 50 Each of the four vertices can be adjacent. Accordingly, the dual polarized antenna according to an embodiment of the present invention may have the smallest structure corresponding to a used frequency.

한편, 본 발명의 일 실시예에서, 방사판(50)은 방사판(50) 내 보다 자세하게는 방사판(50)의 중앙에 원형의 홀(500)을 구비할 수 있다. 이러한, 원형의 홀(500)은 방사판(50) 내 방사된 전류의 방향을 우회시킴으로써 공진 주파수를 낮추는 기능을 수행한다. 예컨대, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 원형의 홀(500)은 방사판에 방사된 전류의 방향을 우회시키는 가이드 역할을 수행하며, 이로 인해, 공진 주파수를 4GHz에서 3.5GHz로 감소시킬 수 있다.Meanwhile, in an embodiment of the present invention, the radiation plate 50 may include a circular hole 500 in the center of the radiation plate 50 in more detail within the radiation plate 50. The circular hole 500 performs a function of lowering the resonance frequency by bypassing the direction of the current radiated in the radiation plate 50. For example, in an embodiment of the present invention, the circular hole 500 serves as a guide to bypass the direction of the current radiated to the radiation plate, and thus, the resonance frequency can be reduced from 4 GHz to 3.5 GHz. .

본 발명의 일 실시예에서, 원형의 홀(500)의 지름은 방사판(50)의 면적에 기반하여 상이하게 결정될 수 있다. 예컨대, 원형의 홀(500)의 지름은 방사판(50) 패치 면적의 1/4의 치수가 되어야 작은 소자 면적으로 저주파 대역을 동작 시킬 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the diameter of the circular hole 500 may be determined differently based on the area of the radiation plate 50. For example, the diameter of the circular hole 500 must be 1/4 of the patch area of the radiation plate 50 to operate the low frequency band with a small device area, but is not limited thereto.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이중편파 안테나의 제1 급전기판의 일 측면도이다.5 is a side view of a first feeder plate of a double polarized antenna according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 급전기판(30)은 제1 절연기판(310) 및 제1 절연기판(310) 상에 형성된 제1 급전라인(320)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, a first power supply plate 30 according to an embodiment of the present invention may include a first insulation substrate 310 and a first power supply line 320 formed on the first insulation substrate 310. I can.

본 발명의 일 실시예에서 제1 급전라인(320)은 단일 급전(Single Feed)에서 급전되어 직렬 급전(Series Feed)이 이루어지도록 하는 시프트 급전 방식에 따라 방사판(50) 상에 소정의 시간차를 가지나 순차적으로 급전이 같은 방향으로 이루어지도록 구현된다. 즉, 제1 급전라인(320)은 시프트 급전 방식에 따라 방사판(50)의 제1 방향을 기준으로 제1 영역에 기준위상 신호를 공급하고, 제1 영역에 순차되는 제2 영역에 제1 기준위상 신호에 대해 역위상을 갖는 제1 역위상 신호를 공급하도록 구성된다.In one embodiment of the present invention, the first feed line 320 is fed from a single feed so that a series feed is performed, so that a predetermined time difference is provided on the radiating plate 50 according to the shift feed method. It is implemented so that power supply is done in the same direction in the branch but sequentially. That is, the first power supply line 320 supplies a reference phase signal to the first region based on the first direction of the radiation plate 50 according to the shift power supply method, and the first power supply line 320 supplies a first region to the second region sequentially to the first region. It is configured to supply a first anti-phase signal having an anti-phase to the reference phase signal.

제1 급전라인(320)은 제1 직접 급전선로(321), 제1 기준위상 커플링 전극(322), 제1 전달라인(324), 제1 커플링 급전선로(328) 및 제1 역위상 커플링 전극(330)을 포함할 수 있다.The first feed line 320 includes a first direct feed line 321, a first reference phase coupling electrode 322, a first transmission line 324, a first coupling feed line 328, and a first reverse phase. A coupling electrode 330 may be included.

제1 직접 급전선로(321)는 제1 급전기판(30)의 중앙을 기준으로 일측 단변에 인접하게 배치될 수 있다. 제1 직접 급전선로(321)은 제1 급전기판(30)의 일측 장변으로부터 제1 급전기판(30)의 내부로, 예를 들어, 제1 급전기판(30)의 타측 장변을 향하여 연장하는 회로라인일 수 있다. 제1 직접 급전선로(321)의 일단은 제1 급전기판(30)의 일측 장변 상에서 베이스 기판(10)의 신호 라인에 전기적으로 연결될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 제1 직접 급전선로(321)는 솔더링(60)을 통해 베이스 기판(10)의 신호 라인에 연결될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 이중편파 안테나의 제1 급전기판(30)은 표면실장장치(surface mounting device)를 이용해 베이스 기판(10)에 삽입 결합되고 솔더링될 수 있다. 이는 생산 비용의 감소 및 작업 효율화를 유발할 수 있다.The first direct feed line 321 may be disposed adjacent to a short side of one side with respect to the center of the first feed plate 30. The first direct feed line 321 is a circuit extending from one long side of the first feeder plate 30 to the inside of the first feeder plate 30, for example, toward the other long side of the first feeder plate 30 It can be a line. One end of the first direct feed line 321 may be electrically connected to a signal line of the base substrate 10 on one long side of the first feed plate 30. In an embodiment of the present invention, the first direct feed line 321 may be connected to the signal line of the base substrate 10 through soldering 60. That is, the first feeder plate 30 of the double polarized antenna according to an embodiment of the present invention may be inserted into the base substrate 10 and soldered using a surface mounting device. This can lead to reduction in production cost and work efficiency.

제1 직접 급전선로(321)의 타단은 제1 기준위상 커플링 전극(322)의 일단(327)에 연결된다.The other end of the first direct feed line 321 is connected to one end 327 of the first reference phase coupling electrode 322.

제1 기준위상 커플링 전극(322)은 제1 급전기판(30)의 일측 단변으로부터 타측 단변을 향해 연장할 수 있다. 제1 기준위상 커플링 전극(322)은 제1 직접 급전선로(321)가 인접하는 제1 급전기판(30)의 일측 장변이 아닌 그 타측 장변에 가깝게 배치될 수 있다. 제1 기준위상 커플링 전극(322)의 일단은 제1 급전기판(30)의 일측 단변에 인접하게 배치될 수 있고, 제1 기준위상 커플링 전극(322)은 제1 급전기판(30)의 일측 단변에 인접한 위치로부터 제1 급전기판(30)의 타측 장변에 나란(=방사판의 제1 방향)하게 연장될 수 있다.The first reference phase coupling electrode 322 may extend from one short side to the other short side of the first power supply plate 30. The first reference phase coupling electrode 322 may be disposed close to the other long side of the first feed plate 30 adjacent to the first direct feed line 321 rather than the other long side. One end of the first reference phase coupling electrode 322 may be disposed adjacent to one short side of the first power supply plate 30, and the first reference phase coupling electrode 322 is formed of the first power supply plate 30. It may extend from a position adjacent to one short side to the other long side of the first power supply plate 30 (=first direction of the radiation plate).

제1 전달라인(324)은 제1 기준위상 커플링 전극(322)의 타단으로부터 제1 커플링 급전선로(328)의 일단으로 이어지는 역위상 경로 길이를 가진다.The first transmission line 324 has an inverse phase path length extending from the other end of the first reference phase coupling electrode 322 to one end of the first coupling feed line 328.

본 발명의 일 실시예에서, 제1 전달라인(324)은 시프트 급전(Shift Feed) 방식에 따라 일정 경로 길이만큼 시프트된 구조를 갖을 수 있다. 따라서, 제1 커플링 급전선로(328)의 일단으로 전달되는 고주파 전기신호는 제1 기준위상 커플링 전극(322)의 일단으로 전달되는 고주파 전기신호에 비하여 제1 전달라인(324)의 역위상 경로 길의 차이만큼 지연되어 도달될 수 있다. 보다 자세하게는, 제1 전달라인(324)은 제1 커플링 급전선로(328) 상에 기준위상 신호 대비 180°의 위상차를 갖는 전류가 인가되도록 시프트된 구조 및 경로 길이를 갖을 수 있다.In an embodiment of the present invention, the first transmission line 324 may have a structure shifted by a predetermined path length according to a shift feed method. Therefore, the high frequency electric signal transmitted to one end of the first coupling feed line 328 is in an inverse phase of the first transmission line 324 compared to the high frequency electric signal transmitted to one end of the first reference phase coupling electrode 322. It can be reached with a delay by the difference in path path. In more detail, the first transmission line 324 may have a structure and a path length shifted so that a current having a phase difference of 180° compared to the reference phase signal is applied on the first coupling feed line 328.

이로써, 제1 기준위상 커플링 전극(322)의 일단에 전달되는 고주파 전기신호와 제1 역위상 커플링 전극(330)의 일단에 전달되는 고주파 전기신호는 서로 역위상, 즉, 같은 크기의 반대 극성을 가질 수 있다.Accordingly, the high-frequency electrical signal transmitted to one end of the first reference phase coupling electrode 322 and the high-frequency electrical signal transmitted to one end of the first anti-phase coupling electrode 330 are opposite to each other, that is, the same magnitude. It can have polarity.

제1 전달라인(324)은 제1 결합 슬릿(316)을 우회하도록 형성된 제1 우회라인(326)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 제1 전달라인(324)의 역위상 경로 길이는 제1 우회 라인의 길이를 더하여 설정될 것이다.The first transfer line 324 may include a first bypass line 326 formed to bypass the first coupling slit 316. In one embodiment of the present invention, the length of the reverse phase path of the first transfer line 324 will be set by adding the length of the first bypass line.

제1 커플링 급전선로(328)은 제1 급전기판(30)의 내부로, 예를 들어, 제1 급전기판(30)의 일측 장변을 향하여 연장하는 회로라인일 수 있다. 제1 커플링 급전선로(328)는 일단이 제1 전달라인(324)의 타단에 연결되며, 타단이 제1 역위상 커플링 전극(330)의 일단에 연결될 수 있다.The first coupling feed line 328 may be a circuit line extending toward the inside of the first feed plate 30, for example, toward a long side of one side of the first feed plate 30. The first coupling feed line 328 has one end connected to the other end of the first transmission line 324 and the other end connected to one end of the first anti-phase coupling electrode 330.

본 실시예에 있어서, 제1 커플링 급전선로(328)는 제1 전달라인(324)을 통해 인가된 역위상 신호를 제1 역위상 커플링 전극(330) 상에 공급하는 급전선로로의 기능을 수행하여 제1 직접 급전선로(321)와 더불어 방사판(50)에 서로 역위상을 갖는 두 개의 전기 신호를 공급하는 두 개의 L프로브 급전 구조를 형성할 수 있다.In this embodiment, the first coupling feed line 328 functions as a feed line for supplying an anti-phase signal applied through the first transmission line 324 to the first anti-phase coupling electrode 330 In addition to the first direct feed line 321, two L-probe feed structures for supplying two electrical signals having opposite phases to each other to the radiation plate 50 may be formed.

제1 역위상 커플링 전극(330)은 제1 급전기판(30)의 타측 단변으로부터 일측 단변을 향해 연장할 수 있다. 제1 역위상 커플링 전극(330)은 제1 전달라인(324)이 인접하는 제1 급전기판(30)의 일측 장변이 아닌 그 타측 장변에 가깝게 배치될 수 있다. 제1 역위상 커플링 전극(330)의 일단은 제1 급전기판(30)의 타측 단변에 인접하게 배치될 수 있고, 제1 역위상 커플링 전극(330)은 제1 급전기판(30)의 타측 단변에 인접한 위치로부터 제1 급전기판(30)의 타측 장변에 나란하게 연장될 수 있다. The first anti-phase coupling electrode 330 may extend from the other short side of the first power supply plate 30 toward one short side. The first anti-phase coupling electrode 330 may be disposed close to the other long side of the first feeder plate 30 adjacent to the first transmission line 324 rather than the other long side. One end of the first anti-phase coupling electrode 330 may be disposed adjacent to the other short side of the first power supply plate 30, and the first anti-phase coupling electrode 330 is formed of the first power supply plate 30. It may extend in parallel to the other long side of the first power supply plate 30 from a position adjacent to the other short side.

제1 역위상 커플링 전극(330)의 타단은 제1 커플링 급전선로(328)의 타단에 연결될 수 있다.The other end of the first anti-phase coupling electrode 330 may be connected to the other end of the first coupling feed line 328.

제1 기준위상 커플링 전극(322)의 일단에 기준위상 전기 신호가 인가될 때, 인가된 기준위상 전기 신호는 제1 기준위상 커플링 전극(322)의 일단으로부터 그 타단을 향해, 즉, 제1 급전기판(30)의 일측 단변으로부터 그 타측 단변을 향해 급전될 것이고, 이 급전 방향으로 급전 전류(If)가 공급될 것이다.When a reference phase electric signal is applied to one end of the first reference phase coupling electrode 322, the applied reference phase electric signal is from one end of the first reference phase coupling electrode 322 toward the other end, that is, Power will be supplied from one short side of the first feeder plate 30 toward the other short side, and a feed current If will be supplied in this feed direction.

한편, 제1 역위상 커플링 전극(330)의 타단에 역위상 전기 신호가 인가될 때, 인가된 역위상 전기 신호는 제1 역위상 커플링 전극(330)의 일단으로부터 그 타단을 향해, 즉, 기준위상 전기 신호에 순차되어 제1 급전기판(30)의 타측 단변을 향해 급전될 것이고, 이 급전 방향으로 급전 전류(If)가 공급될 것이다.On the other hand, when an anti-phase electric signal is applied to the other end of the first anti-phase coupling electrode 330, the applied anti-phase electric signal is from one end of the first anti-phase coupling electrode 330 toward the other end, that is, , The reference phase electric signal will be sequentially fed to the other short side of the first feed plate 30, and the feed current If will be supplied in the feed direction.

다시 도 1 및 도 4를 함께 참조하면, 제1 기준위상 커플링 전극(322) 및 제1 역위상 커플링 전극(330)은 방사판(50)의 제1 지점(P1) 및 제3 지점(P3)을 연결하는 하나의 대각선 방향, 예를 들어, 45편파 방향으로 배치될 수 있다.Referring back to FIGS. 1 and 4 together, the first reference phase coupling electrode 322 and the first anti-phase coupling electrode 330 are the first point P1 and the third point of the radiation plate 50 ( It may be arranged in one diagonal direction connecting P3), for example, in a direction of 45 polarization.

제1 기준위상 커플링 전극(322)의 일단은 방사판(50)의 제1 지점(P1)에 인접하게 배치될 수 있고, 제1 기준위상 커플링 전극(323)은 방사판(50)의 제1 지점(P1)에 인접한 위치에서 방사판(50)의 제2 지점(P2)을 향하는 방향으로 연장될 수 있다. 또한, 제1 역위상 커플링 전극(325)의 일단은 방사판(50)의 제2 지점(P2)에 인접하게 배치될 수 있고, 제1 역위상 커플링 전극(325)은 방사판(50)의 제2 지점(P2)에 인접한 위치에서 방사판(50)의 제3 지점(P3)을 향하는 방향으로 방사판(50)에 평행하게 연장될 수 있다.One end of the first reference phase coupling electrode 322 may be disposed adjacent to the first point P1 of the radiation plate 50, and the first reference phase coupling electrode 323 is formed of the radiation plate 50. It may extend in a direction toward the second point P2 of the radiation plate 50 from a position adjacent to the first point P1. In addition, one end of the first anti-phase coupling electrode 325 may be disposed adjacent to the second point P2 of the radiation plate 50, and the first anti-phase coupling electrode 325 is a radiation plate 50 ) May extend parallel to the radiation plate 50 in a direction toward the third point P3 of the radiation plate 50 at a position adjacent to the second point P2 of ).

이에, 제1 급전기판(30)의 제1 급전라인(320)은 방사판(50)의 제1 지점(P1)에 기준위상 신호를 공급하고 방사판(50)의 제2 지점(P2)에 역위상 신호를 공급할 수 있다. 아울러, 기준위상 신호는 방사판(50)의 제1 지점(P1)으로부터 제2 지점(P2)을 향해 급전될 수 있고, 역위상 신호는 순차적으로 방사판(50)의 제2 지점(P2)으로부터 제3 지점(P3)을 향해 급전될 수 있다.Accordingly, the first power supply line 320 of the first feeder plate 30 supplies a reference phase signal to the first point P1 of the radiation plate 50 and to the second point P2 of the radiation plate 50. It can supply out-of-phase signals. In addition, the reference phase signal may be supplied from the first point P1 of the radiation plate 50 toward the second point P2, and the reverse phase signal is sequentially transmitted to the second point P2 of the radiation plate 50. It may be fed toward the third point P3 from.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하나의 편파를 방사하기 위하여 방사판(50)의 적어도 2 지점을 통한 급전, 소위, 이중 급전이 이루어질 수 있다. 아울러, 제1 급전기판(30)의 제1 급전라인(320)은 하나의 안테나 구조에서 방사판(50)에 서로 역위상을 갖는 두 개의 전기 신호를 공급하는 두 개의 L프로브 급전 구조를 형성할 수 있다.Accordingly, according to an embodiment of the present invention, power feeding through at least two points of the radiation plate 50, so-called double power feeding, may be performed in order to radiate one polarized wave. In addition, the first feed line 320 of the first feed plate 30 may form two L probe feed structures that supply two electric signals having opposite phases to the radiation plate 50 in one antenna structure. I can.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하나의 안테나 구조에서 다른 구조물 없이도 시프트 직렬 급전을 이용한 이중 급전이 가능토록 구현됨으로써 이중 급전의 장점인 CPR 특성과 Isolation 특성을 만족시킬 수 있으면서도 구조의 복잡도를 획기적으로 감소시킬 수 있는 효과가 있다. 예컨대, 기존 다이폴 안테나는 λ/4로 구현되어 높이가 3.5GHz의 안테나의 경우 최소 13mm의 소자 높이를 가지나 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나는 안테나의 높이는 기존 안테나 보다 약 40% 정도 개선되며, 다이폴 안테나와 Reteurn Loss, Isolation, Cross Pol 등 동일한 특성을 갖을 수 있다. 더욱이, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나에 의하는 경우 별도의 그라운드(Ground)를 미포함하여 구현할 수 있다.On the other hand, according to an embodiment of the present invention, it is possible to achieve dual feed using shift serial feed without another structure in one antenna structure, thereby satisfying the CPR characteristics and isolation characteristics, which are the advantages of dual feed, while reducing the complexity of the structure. There is an effect that can be drastically reduced. For example, the conventional dipole antenna is implemented as λ/4, so that in the case of an antenna having a height of 3.5 GHz, the element height is at least 13 mm, but the antenna according to an embodiment of the present invention has a height of about 40% improved than that of the existing antenna It can have the same characteristics as a dipole antenna, such as Reteurn Loss, Isolation, and Cross Pol. Moreover, in the case of the antenna according to an embodiment of the present invention, it may be implemented without a separate ground.

도 6은 본 발명이 다른 실시예에 따른 이중편파 안테나의 제1 급전기판의 일 측면도이다.6 is a side view of a first feeder plate of a dual polarization antenna according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 급전기판(30)은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 급전기판과 구성요소는 실질적으로 동일하되, 급전라인의 배치 구조에 있어서 서로 상이할 수 있다.6, the first feed plate 30 according to another embodiment of the present invention has substantially the same components as the first feed plate according to an embodiment of the present invention, but in the arrangement structure of the feed line They can be different.

즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 급전기판(30)은 제1 급전라인(320)의 일부가 제1 급전기판(30)의 일면(ex: 앞면)에 형성되고, 나머지가 제1 급전기판(30)의 타면(ex: 뒷면)에 형성될 수 있다. 이때, 제1 급전기판(30)은 제1 급전기판(30)의 일면에 형성된 일부 급전라인을 통해 급전된 전류가 타면에 형성된 나머지 급전라인 상에 커플링되도록 구현될 수 있다.That is, in the first power supply plate 30 according to another embodiment of the present invention, a part of the first power supply line 320 is formed on one surface (ex: the front surface) of the first power supply plate 30, and the rest is the first It may be formed on the other surface (ex: the back side) of the power supply plate 30. In this case, the first power supply plate 30 may be implemented such that the current fed through some power supply lines formed on one surface of the first power supply plate 30 is coupled to the remaining power supply lines formed on the other surface.

본 발명의 다른 실시예에 있어서 제1 급전기판(30)은 제1 급전라인(320) 내 기준위상 신호에 상응하는 부분 및 역위상 신호에 상응하는 부분이 각각 다른 면 상에 형성될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.In another embodiment of the present invention, in the first feeder plate 30, a portion corresponding to a reference phase signal and a portion corresponding to an anti-phase signal in the first feed line 320 may be formed on different surfaces, but must be It is not limited thereto.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 급전기판(30)에 의하는 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 급전기판(30) 대비 주파수 대역은 비슷하면서도 전기적 특성을 잡기가 편하다는 장점이 존재한다.On the other hand, in the case of the first feeder plate 30 according to another embodiment of the present invention, the frequency band is similar to that of the first feeder plate 30 according to an embodiment of the present invention, but it is convenient to hold electrical characteristics. There are advantages.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중편파 안테나의 제2 급전기판의 일 측면도이다.7 is a side view of a second feeder plate of a double polarized antenna according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 급전기판(40)은 제2 절연기판(410) 및 제2 절연기판(410) 상에 형성된 제2 급전라인(420)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, a second power supply plate 40 according to an embodiment of the present invention may include a second insulation substrate 410 and a second power supply line 420 formed on the second insulation substrate 410. I can.

제2 급전라인(420)은 제2 직접 급전선로(421), 제2 기준위상 커플링 전극(422), 제2 전달라인(424), 제2 커플링 급전선로(428) 및 제2 역위상 커플링 전극(430)을 포함할 수 있다.The second feed line 420 includes a second direct feed line 421, a second reference phase coupling electrode 422, a second transmission line 424, a second coupling feed line 428, and a second reverse phase. It may include a coupling electrode 430.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서, 제1 급전기판(30) 및 제2 급전기판(40)은 유사한 구조 및 기능을 가질 수 있다. 따라서, 제2 급전기판(40)의 제2 급전라인(420)의 제2 직접 급전선로(421), 제2 기준위상 커플링 전극(422), 제2 전달라인(424), 제2 커플링 급전선로(428) 및 제2 역위상 커플링 전극(430)의 형상 및 기능은 전술한 제1 급전기판(30)의 제1 급전라인(320)의 제1 직접 급전선로(321), 제1 기준위상 커플링 전극(322), 제1 전달라인(324), 제1 커플링 급전선로(328) 및 제1 역위상 커플링 전극(330)에 각각 대응된다.As described above, in one embodiment of the present invention, the first power supply plate 30 and the second power supply plate 40 may have similar structures and functions. Accordingly, the second direct feed line 421 of the second feed line 420 of the second feed plate 40, the second reference phase coupling electrode 422, the second transfer line 424, and the second coupling The shape and function of the feed line 428 and the second anti-phase coupling electrode 430 are the first direct feed line 321 and the first of the first feed line 320 of the first feed plate 30 described above. They correspond to the reference-phase coupling electrode 322, the first transfer line 324, the first coupling feed line 328, and the first anti-phase coupling electrode 330, respectively.

이하에서, 중복 설명을 피하기 위하여, 제2 급전기판(40)의 구성들 중 제1 급전기판(30)과 상이한 구성을 위주로 설명한다.Hereinafter, in order to avoid redundant description, a configuration different from that of the first power supply plate 30 will be mainly described among the configurations of the second power supply plate 40.

제2 급전기판(40)의 제2 전달라인(424)은 제2 우회라인(426)을 포함할 수 있다. 제2 우회라인(426)은 제1 우회라인(326)과는 달리 제2 결합 슬릿(416)을 우회하도록 구성되는 것은 아니다. 다만, 제2 우회라인(426)은 제2 전달라인(424)과 제1 전달라인(324)이 동일한 역위상 경로 길이를 갖도록 제2 전달라인(424)에 부가되는 것이다.The second transmission line 424 of the second feeder plate 40 may include a second bypass line 426. Unlike the first bypass line 326, the second bypass line 426 is not configured to bypass the second coupling slit 416. However, the second bypass line 426 is added to the second transfer line 424 so that the second transfer line 424 and the first transfer line 324 have the same anti-phase path length.

이에, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 급전라인(320) 및 제2 급전라인(420)은 가능한 유사한 형상을 가질 수 있고, 전체 이중편파 안테나 구조의 대칭성이 유지될 수 있다. Accordingly, according to an embodiment of the present invention, the first feed line 320 and the second feed line 420 may have as similar shapes as possible, and symmetry of the entire double polarized antenna structure may be maintained.

다시 도 1 및 도 4를 함께 참조하면, 제2 기준위상 커플링 전극(422) 및 제2 역위상 커플링 전극(430)은 방사판(50)의 제3 지점(P4) 및 제5 지점(P5)을 연결하는 하나의 대각선 방향, 예를 들어, -45 편파 방향으로 배치될 수 있다.Referring back to FIGS. 1 and 4 together, the second reference phase coupling electrode 422 and the second anti-phase coupling electrode 430 are the third point P4 and the fifth point of the radiation plate 50 ( It may be arranged in one diagonal direction connecting P5), for example, in a -45 polarization direction.

제2 기준위상 커플링 전극(422)의 일단은 방사판(50)의 제3 지점(P4)에 인접하게 배치될 수 있고, 제2 기준위상 커플링 전극(422)은 방사판(50)의 제3 지점(P4)에 인접한 위치에서 방사판(50)의 제2 지점(P2)을 향하는 방향으로 연장될 수 있다. 또한, 제2 역위상 커플링 전극(430)의 일단은 방사판(50)의 제2 지점(P2)에 인접하게 배치될 수 있고, 제2 역위상 커플링 전극(430)은 방사판(50)의 제2 지점(P2)에 인접한 위치에서 방사판(50)의 제5 지점(P5)을 향하는 방향으로 방사판(50)에 평행하게 연장될 수 있다.One end of the second reference phase coupling electrode 422 may be disposed adjacent to the third point P4 of the radiation plate 50, and the second reference phase coupling electrode 422 is formed of the radiation plate 50. A position adjacent to the third point P4 may extend in a direction toward the second point P2 of the radiation plate 50. In addition, one end of the second anti-phase coupling electrode 430 may be disposed adjacent to the second point P2 of the radiation plate 50, and the second anti-phase coupling electrode 430 is a radiation plate 50 ) May extend parallel to the radiation plate 50 in a direction toward the fifth point P5 of the radiation plate 50 at a position adjacent to the second point P2 of ).

이에, 제2 급전기판(40)의 제2 급전라인(420)은 방사판(50)의 제4 지점(P4)에 기준위상 신호를 공급하고 방사판(50)의 제2 지점(P2)에 역위상 신호를 공급할 수 있다. 아울러, 기준위상 신호는 방사판(50)의 제4 지점(P4)으로부터 제2 지점(P2)을 향해 급전될 수 있고, 역위상 신호는 순차적으로 방사판(50)의 제2 지점(P2)으로부터 제5 지점(P5)을 향해 급전될 수 있다.Accordingly, the second feed line 420 of the second feeder plate 40 supplies a reference phase signal to the fourth point P4 of the radiation plate 50 and to the second point P2 of the radiation plate 50. It can supply out-of-phase signals. In addition, the reference phase signal may be supplied from the fourth point P4 of the radiation plate 50 toward the second point P2, and the reverse phase signal is sequentially transmitted to the second point P2 of the radiation plate 50. It may be fed toward the fifth point P5 from.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 다른 하나의 편파를 방사하기 위하여 방사판(50)의 적어도 2 지점을 통한 급전, 소위, 이중 급전이 이루어질 수 있다. 아울러, 제2 급전기판(40)의 제2 급전라인(420)은 하나의 안테나 구조에서 방사판(50)에 서로 역위상을 갖는 두 개의 전기 신호를 공급하는 두 개의 L프로브 급전 구조를 형성할 수 있다.Accordingly, according to an embodiment of the present invention, power feeding through at least two points of the radiation plate 50, so-called double power feeding, may be performed in order to radiate another polarized wave. In addition, the second feed line 420 of the second feed plate 40 can form two L-probe feed structures that supply two electric signals having opposite phases to each other to the radiation plate 50 in one antenna structure. I can.

마찬가지로, 제2 급전기판(40)은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 급전기판(30)과 같이 제2 급전라인(420)의 일부가 제2 급전기판(40)의 일면(ex: 앞면)에 형성되고, 나머지가 제2 급전기판(40)의 타면(ex: 뒷면)에 형성될 수 있다.Likewise, in the second feeder plate 40, like the first feeder plate 30 according to another embodiment of the present invention, a part of the second feeder line 420 is one side of the second feeder plate 40 (ex: the front side). ), and the rest may be formed on the other surface (ex: the rear surface) of the second power supply plate 40.

이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 급전라인(320) 및 제2 급전라인(420)은 각각의 급전라인이 모두 급전기판의 일면에 형성되도록 구현되거나, 어느 하나의 급전라인이 일부가 급전기판의 일면에 형성되고 나머지가 급전기판의 타면에 형성되도록 구현될 수 있다. 이는, 본 발명의 이중편파 안테나를 통해 만족시키고자하는 주파수 특성에 따라 적정 조합으로 구현될 수 있다.For this reason, the first power supply line 320 and the second power supply line 420 according to an embodiment of the present invention are implemented such that each of the power supply lines is formed on one surface of the power supply plate, or any one power supply line is partially Is formed on one side of the feeder plate and the rest may be implemented to be formed on the other side of the feeder plate. This can be implemented in an appropriate combination according to the frequency characteristics to be satisfied through the dual polarized antenna of the present invention.

도 8은 종래의 이중 급전 방식을 예시하는 비교예의 개략도이다.8 is a schematic diagram of a comparative example illustrating a conventional double power feeding system.

도 9는 본 발명의 일 실시에에 따른 이중 급전 방식을 나타내는 개략도이다.9 is a schematic diagram showing a double power feeding method according to an embodiment of the present invention.

도 10은 비교예에 따른 구조에서 나타나는 방사패턴의 시뮬레이션 그래프이다.10 is a simulation graph of a radiation pattern appearing in a structure according to a comparative example.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 급전 방식에서 나타나는 방사패턴의 시뮬레이션 그래프이다.11 is a simulation graph of a radiation pattern appearing in a double feeding method according to an embodiment of the present invention.

종래의 개별 안테나 구조체에 있어, 단일 급전 구조체(Single Feed Element)의 경우는 하나의 급전으로 구현되어 Isolation과 Cross Pol 특성이 좋지 않다는 단점을 가지고 있다. 이를 해결하기 위해 도 8과 같이 구조체 두개를 사용하여 하나의 단일 급전 구조체의 반대편에 위치한 다른 구조물에 다른 단일 급전 구조체를 구현하고 케이블이나 분배기를 사용하여 이중 급전의 형태로 구현하는 방법이 제시되었다. 하지만, 이러한, 이중 급전 방식에 의하는 경우 조립성이 좋지 않다는 단점이 존재하며, 납땜 포인트 상승으로 인한 양산성 문제 및 PIMD 특성이 균일하지 않다는 문제 등 구조적으로 복잡한 점이 있었다.In the conventional individual antenna structure, a single feed element has a disadvantage in that it is implemented as a single feed, and thus isolation and cross-pol characteristics are not good. In order to solve this problem, a method of implementing another single feeding structure in another structure located on the opposite side of one single feeding structure using two structures as shown in FIG. 8 and implementing it in the form of double feeding using a cable or a distributor was presented. However, in the case of the double feeding method, there is a disadvantage that assembly is not good, and there are structural complications such as a mass production problem due to an increase in soldering point and a problem that PIMD characteristics are not uniform.

이를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 급전 방식은 하나의 안테나 구조에서 다른 구조물 없이도 시프트 직렬 급전을 이용한 이중 급전이 가능토록 구현된다. 예컨대, 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 급전 방식에 의하는 경우 단일 급전에서 급전되어 직렬 급전이 이루어지도록 하는 시프트 급전 방식에 따라 방사판(50) 상에 소정의 시간차를 가지나 순차적으로 급전이 같으 방향으로 이루어질 수 있다. 이는, 이중 급전의 장점인 CPR(Cross Polarization Ratio) 특성과 Isolation 특성을 만족시킬 수 있으면서도 구조의 복잡도를 획기적으로 감소시킴으로써 이중편파 안테나의 소형화를 가능토록 하는 효과가 있다.In order to solve this problem, the double feeding method according to an embodiment of the present invention is implemented to enable dual feeding using shift serial feeding without the need for another structure in one antenna structure. For example, in the case of the double feeding method according to an embodiment of the present invention, according to the shift feeding method in which series feeding is performed by being fed from a single feeding, the radiating plate 50 has a predetermined time difference, but the feeding is sequentially the same. Direction can be made. This has the effect of enabling the miniaturization of the dual polarization antenna by remarkably reducing the complexity of the structure while satisfying the cross polarization ratio (CPR) characteristic and the isolation characteristic, which are the advantages of double feeding.

한편, 도 10 및 도 11을 비교하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 급전 방식에 의하는 경우 종래의 이중 급전 방식 대비 방사패턴, 대역폭, Isolation Cross Pol 특성이 좋아진 것을 확인할 수 있다.On the other hand, comparing FIGS. 10 and 11, it can be seen that the radiation pattern, bandwidth, and Isolation Cross Pol characteristics are improved in the case of the double feeding method according to an embodiment of the present invention compared to the conventional double feeding method.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present embodiment, and those of ordinary skill in the technical field to which the present embodiment belongs will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present embodiment. Accordingly, the present exemplary embodiments are not intended to limit the technical idea of the present exemplary embodiment, but are illustrative, and the scope of the technical idea of the present exemplary embodiment is not limited by these exemplary embodiments. The scope of protection of this embodiment should be interpreted by the claims below, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present embodiment.

1: 이중편파 안테나 10: 베이스 기판
20: 급전부 30: 제1 급전기판
40: 제2 급전기판 50: 방사판1: dual polarized antenna 10: base board
20: power supply unit 30: first power supply board
40: second feed plate 50: radiation plate

Claims

A base substrate;
A power supply unit supported on the base substrate and including a first power supply plate and a second power supply plate disposed to cross each other; And
It includes a radiating plate supported on the feeding part,
The first feeder plate supplies a first reference phase signal to a first region based on a first direction of the radiation plate according to a shift feed method, and the second region sequentially to the first region is provided with the And a first feed line configured to supply a first anti-phase signal having an anti-phase with respect to the first reference phase signal,
The second feeder plate supplies a second reference phase signal to a third area based on the second direction of the radiation plate according to the shift feeding method, and the second reference phase signal is sequentially applied to the third area. And a second feed line configured to supply a second out-of-phase signal having an out-of-phase with respect to the phase signal.

The method of claim 1,
Each of the first power supply line and the second power supply line,
According to the shift feeding method that is fed from a single feed to achieve a series feed, it has a predetermined time difference on the radiating plate, but is implemented to sequentially feed in the same direction. Dual polarized antenna.

The method of claim 1
The first power supply line includes a first reference phase coupling electrode extending parallel to the first region in the first direction from a short side of the first power supply plate and a first station extending parallel to the second region. Including a phase coupling electrode,
The second power supply line includes a second reference phase coupling electrode extending parallel to the third region in the second direction from one short side of the second power supply plate, and a second station extending parallel to the fourth region. A dual polarized antenna comprising a phase coupling electrode.

The method of claim 3,
The first feed line is a first direct feed line having one end electrically connected to the signal line of the base substrate on one long side of the first feed line and the other end leading to one end of the first reference phase coupling electrode, the A first coupling feed line extending from one end of the first anti-phase coupling electrode toward the long side of the first feed plate, and one end of the first coupling feed line from the other end of the first reference phase coupling electrode Further comprising a first delivery line leading to,
The second feed line is a second direct feed line having one end electrically connected to the signal line of the base substrate on one long side of the second feed line and the other end leading to one end of the second reference phase coupling electrode, the A second coupling feed line extending from one end of the second anti-phase coupling electrode toward the long side of the second feed plate, and one end of the second coupling feed line from the other end of the second reference phase coupling electrode Dual polarized antenna, characterized in that it further comprises a second transmission line leading to.

The method of claim 4,
The first transmission line and the second transmission line,
A dual polarization antenna having a structure and a path length shifted so that a current having a phase difference of 180° compared to the reference phase signal is applied on the corresponding coupling feed lines.

The method of claim 5,
The first coupling feed line and the second coupling feed line,
A dual polarized antenna, characterized in that it forms an L-probe feed structure by performing a function as a feed line for supplying an anti-phase signal applied through a corresponding transmission line to each corresponding anti-phase coupling electrode.

The method of claim 1,
At least one of the first power supply line and the second power supply line,
A dual polarized antenna, characterized in that a part of the feed line is formed on one surface of the feeder plate, and the rest is formed on the other surface of the feeder plate.

The method of claim 7,
At least one of the first power supply line and the second power supply line,
A dual polarization antenna, characterized in that a portion corresponding to a reference phase signal and a portion corresponding to an anti-phase signal in the feed line are formed on different surfaces, respectively.

The method of claim 7,
At least one of the first power supply line and the second power supply line,
A dual polarization antenna, characterized in that the current fed through some of the feed lines formed on the one side is coupled to the other feed lines formed on the other side.

The method of claim 1,
The radiating plate is in a forward direction,
A double polarized antenna, characterized in that a circular hole is formed to bypass the direction of the current radiated in the radiating plate.

The method of claim 10,
The length of the diagonal of the radiation plate is the same as the length of the half wavelength of the center frequency of the use frequency,
The diameter of the hole is a double polarized antenna, characterized in that determined based on the area of the radiation plate.