KR20210028709A

KR20210028709A - 합 및 차 모드 안테나 및 통신 제품

Info

Publication number: KR20210028709A
Application number: KR1020217004021A
Authority: KR
Inventors: 항 쉬; 스티븐 가오; 하이 저우; 한양 왕
Original assignee: 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2018-07-13
Filing date: 2018-07-13
Publication date: 2021-03-12
Also published as: EP3817140A1; US20210184357A1; BR112021000484A2; CN112385083A; JP2021524710A; AU2018431916A1; WO2020010636A1; EP3817140A4

Abstract

본 출원은 제1 방사체, 제2 방사체, 제1 여기원 및 제2 여기원을 포함하는 합 및 차 모드 안테나에 관한 것이다. 상기 제1 방사체는 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트를 포함하고, 상기 제1 세그먼트와 상기 제2 세그먼트 사이에 갭이 형성되며, 상기 제1 여기원은 상기 제1 방사체에 급전하도록 구성되어, 상기 제1 세그먼트 및 상기 제2 세그먼트에서의 전류가 모두 제1 방향으로 흐르도록 한다. 상기 제2 방사체는 제3 세그먼트, 제4 세그먼트 및 제5 세그먼트를 포함한다. 상기 제3 세그먼트와 상기 제4 세그먼트는 상기 제5 세그먼트의 연결단의 양측에 대칭으로 분포되고, 상기 제2 여기원은 상기 제2 방사체에 급전하도록 상기 제5 세그먼트의 급전단에 전기적으로 연결되어, 상기 제5 세그먼트에서의 전류는 제2 방향으로 흐르고, 상기 제3 세그먼트에서의 전류는 상기 제1 방향과 반대 방향으로 흐르고, 상기 제4 세그먼트에서의 전류는 상기 제1 방향으로 흐르며, 상기 제2 방향과 상기 제1 방향 사이에 끼인각이 형성된다. 상기 제1 방사체와 상기 제2 방사체는 절연 매체의 두 반대 측에 배치된다. 본 출원은 컴팩트한 구조와 안테나 신호의 전 방향 커버리지의 이점을 갖는다.

Description

합 및 차 모드 안테나 및 통신 제품

본 출원은 통신 기술 분야, 특히 안테나 기술에 관한 것이다.

이동 통신 기술의 발달에 따라, 통신 제품은 소형화되고 다기능화되는 경향이 있으며, 내부 공간은 한정되어 있다. 예를 들어, 이동 전화의 화면이 더 커질수록, 그에 따라 안테나 공간은 더 감소한다. 그러나 소 체적(small-volume) 안테나의 방사 패턴은 전 방향 커버리지(omnidirectional coverage)를 구현하기 어렵다. 따라서, 콤팩트한 구조와 전 방향 커버리지를 가진 안테나가 더욱 절실히 필요하다

본 출원의 실시예는 합 및 차 모드 안테나(sum and difference mode antenna)를 제공하며, 컴팩트한 구조와 전 방향 커버리지의 이점을 갖는다.

일 측면에 따르면, 본 출원의 실시예는 합 및 차 모드 안테나를 제공하며, 상기 합 및 차 모드 안테나는, 제1 방사체(radiator), 제1 여기원(excitation source), 제2 방사체 및 제2 여기원을 포함한다. 상기 제1 방사체는 제1 세그먼트(segment) 및 제2 세그먼트를 포함하고, 상기 제1 세그먼트와 상기 제2 세그먼트 사이에 갭이 형성된다. 상기 제1 여기원은 상기 제1 방사체에 급전하도록 구성되며, 상기 제1 세그먼트 및 상기 제2 세그먼트에서의 전류는 모두 제1 방향으로 흐른다. 상기 제2 방사체는 제3 세그먼트, 제4 세그먼트 및 제5 세그먼트를 포함한다. 상기 제5 세그먼트는 급전단(feed end) 및 상기 급전단에서 떨어져 있는 연결단(connection end)을 포함하고, 상기 제3 세그먼트와 상기 제4 세그먼트는 대칭으로 분포되고 상기 연결단의 양측에 전기적으로 연결된다. 상기 제2 여기원은 상기 제2 방사체에 급전하도록 상기 급전단에 전기적으로 연결되고, 상기 제5 세그먼트에서의 전류는 제2 방향으로 흐르고, 상기 제3 세그먼트에서의 전류는 상기 제1 방향과 반대 방향으로 흐르고, 상기 제4 세그먼트에서의 전류는 상기 제1 방향으로 흐르며, 상기 제2 방향과 상기 제1 방향 사이에 끼인각(included angle)이 형성된다. 상기 제1 방사체와 상기 제2 방사체는 절연 매체(insulating medium)의 두 반대 측에 마주보고 배치된다.

본 출원에서, 상기 제1 방사체의 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트에서의 전류는 모두 제1 방향으로 흐르므로, 차 모드 안테나 아키텍처(difference mode antenna architecture)가 형성된다. 제2 방사체의 제3 세그먼트와 제4 세그먼트에서의 전류는 반대 방향으로 흐르고, 제2 방사체의 제5 세그먼트에서의 전류는 제2 방향으로 흐르므로, 합 모드 안테나 아키텍처(sum mode antenna architecture)가 형성된다. 이러한 방식으로 전 방향 커버리지를 구현할 수 있으며 컴팩트한 구조의 이점을 얻을 수 있다.

일 구현예에서, 상기 제1 세그먼트와 상기 제2 세그먼트는 모두 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 제1 세그먼트의 서로 반대측에 배치된 제1 단과 제2 단, 그리고 상기 제2 세그먼트의 서로 반대 측에 배치된 제3 단과 제4 단은 상기 제1 방향으로 순차적으로 배열되고, 상기 제3 단과 상기 제2 단 사이에 갭이 형성되며, 상기 제3 세그먼트와 상기 제4 세그먼트는 모두 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 제5 세그먼트는 상기 제2 방향으로 연장된다.

본 출원에서, 제1 여기원은 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트에 급전하므로, 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트에서의 전류가 동일한 방향으로 흐른다. 일 구현예에서, 상기 제1 여기원은 상기 제2 세그먼트에 전기적으로 연결되고, 상기 제2 세그먼트에 직접 급전하여, 상기 제2 세그먼트에서의 전류가 상기 제3 단에서 상기 제4 단으로 흐르도록 한다. 또한, 상기 제1 세그먼트는 상기 제2 세그먼트와 상기 제1 세그먼트 사이의 갭을 사용하여 또는 다른 결합 방식에 의한 전자기 결합을 통해 추가로 여기되어, 상기 제1 세그먼트에서의 전류가 상기 제1 단에서 상기 제2 단으로 흐르도록 한다. 이러한 방식으로, 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트에서의 전류가 동일한 방향으로 흐르도록 보장한다. 다른 구현예에서, 상기 제1 여기원은 동축선(coaxial line)에 급전한다. 상기 동축선의 내부 도체는 상기 제2 세그먼트에 전기적으로 연결되고, 상기 동축선의 외부 도체는 상기 제1 세그먼트에 전기적으로 연결되고 접지되며, 상기 갭은 상기 제1 세그먼트와 상기 제2 세그먼트 사이에 여전히 유지되며, 상기 외부 도체와 상기 내부 도체 사이에 전자기장(electromagnetic field)이 형성된다. 이러한 아키텍처에서는 제1 세그먼트와 제2 세그먼트가 동시에 급전되고, 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트에서의 전류가 동일한 방향으로 흐르도록 보장한다.

본 출원에서는 동일한 방향으로 연장되는 제1 방사체의 제1 세그먼트와 제2 세그먼트가 배치되고, 제1 세그먼트와 제2 세그먼트에서의 전류가 동일한 방향으로 흘러서, 제1 방사체와 제1 여기원은 차 모드 안테나를 형성한다. 차 모드 안테나의 전류 분포는 안테나의 방사 패턴을 결정하며, 제1 방사체의 방사장(radiation field)은 제1 방사체의 양측에 집중된다. 또한, 제2 방사체가 배치되어, 제2 방사체와 제2 여기 원이 합 모드 안테나를 형성한다. 제2 방사체에서, 제1 방향을 따라 연장되는 제3 세그먼트와 제4 세그먼트에서의 전류가 반대 방향으로 흐르고, 제3 세그먼트와 제4 세그먼트에 의해 생성되는 방사장은 서로 상쇄된다. 제2 방사체의 방사 패턴은 제5 세그먼트의 영향을 받고, 제2 방사체의 방사장은 제5 세그먼트의 양측에 집중된다. 제5 세그먼트는 제2 방향을 따라 연장되고 제2 방향과 제1 방향 사이에 끼인각이 형성된다. 이러한 방식으로, 차 모드 안테나와 합 모드 안테나의 방사 원리의 결합으로, 본 출원의 합 및 차 모드 안테나는 전 방향 커버리지 성능을 갖는다.

상기 제1 방향과 상기 제2 방향 사이의 끼인각은 90도에 가깝게 설정되거나, 90도에 가까운 범위 내에 있을 수 있다. 예를 들어 끼인각은 90도이다. 제1 방향이 수평 방향이고, 제2 방향이 수직 방향이고, 합 및 차 모드 안테나의 방사 패턴 분포는 다음과 같다고 가정한다: 제1 방사체와 제2 방사체를 중심으로 하여, 방사 패턴은 수평 방향의 상측과 하측 및 수직 방향의 좌측과 우측에 분포되어, 전 방향 커버리지를 형성한다.

일 구현예에서, 상기 제3 세그먼트, 상기 제4 세그먼트 및 상기 제5 세그먼트는 동일 평면상에 있고 참조면(reference plane)을 형성하며, 상기 참조면에 수직인 방향에서, 상기 연결단과 상기 갭은 상기 절연 매체의 양측에 마주보고 배치된다. 상기 연결단은 상기 갭에 정면으로 향한다. 이 구현예에서, 제2 방사체의 모든 부분이 동일한 평면에 형성되고, 제5 세그먼트의 연결단의 위치가 제1 방사체의 갭 위치에 정면으로 향하여, 제1 방사체와 제2 방사체가 절연 매체의 두 반대 측에 마주보고 배치된다. 이러한 방식으로, 본 출원에서 제공하는 안테나의 구조가 콤팩트하고 작은 공간을 차지하도록 보장한다.

구체적으로, 상기 제1 세그먼트와 상기 제2 세그먼트도 동일 평면상에 있고, 상기 제1 세그먼트와 상기 제2 세그먼트가 위치하는 평면은 상기 참조면과 평행하게 배치될 수 있다. 구체적인 구현예에서, 상기 제1 세그먼트, 상기 제2 세그먼트, 상기 제3 세그먼트, 상기 제4 세그먼트 및 상기 제5 세그먼트는 모두 직사각형 스트립 형상(rectangular strip shape)일 수 있는, 스트립선 형상(strip line shape)이다. 상기 제1 세그먼트와 상기 제2 세그먼트는 동일 선상에 있고, 상기 제3 세그먼트와 상기 제4 세그먼트는 동일 선상에 있으며, 상기 제5 세그먼트는 상기 제3 세그먼트와 상기 제4 세그먼트에 수직이다. 상기 제1 세그먼트, 상기 제2 세그먼트, 상기 제3 세그먼트, 상기 제4 세그먼트 및 상기 제5 세그먼트 각각의 연장 방향의 크기는 그 길이이고, 상기 제1 세그먼트, 상기 제2 세그먼트, 상기 제3 세그먼트, 상기 제4 세그먼트 및 상기 제5 세그먼트 각각의 연장 방향에 수직인 크기는 그 폭이다. 상기 제1 세그먼트, 상기 제2 세그먼트, 상기 제3 세그먼트 및 상기 제4 세그먼트의 폭은 동일하게 설정될 수 있고, 상기 제5 세그먼트의 폭은 다른 4개의 세그먼트의 폭보다 넓을 수 있다. 물론, 대안으로 상기 제5 세그먼트의 폭은 다른 4개의 세그먼트의 폭과 동일할 수 있다. 다른 구현예에서, 대안으로 상기 제1 세그먼트, 상기 제2 세그먼트, 상기 제3 세그먼트, 상기 제4 세그먼트 및 상기 제5 세그먼트는 다른 형상, 예를 들어, 긴 스트립, 가느다란 삼각형(slender triangle), 가느다란 사다리꼴(slender trapezoid), 물결 모양의 선형 확장(wavy linear extension) 또는 톱니 모양의 확장(sawtooth extension)으로 설정될 수 있다. 그 전기적 길이는 안테나의 주파수 범위에 대한 요건에 기초하여 구체적으로 설정된다.

일 구현예에서, 상기 참조면에 수직인 방향에서, 상기 제1 세그먼트와 상기 제3 세그먼트는 상기 절연 매체의 양측에 마주보고 배치되고, 상기 제2 세그먼트와 상기 제4 세그먼트는 상기 절연 매체의 양측에 마주보고 배치된다. 상기 제1 세그먼트는 상기 제3 세그먼트에 정면으로 향하고, 상기 제2 세그먼트는 상기 제4 세그먼트에 정면으로 향하며, 상기 참조면 상의 상기 제1 세그먼트의 투영은 상기 제3 세그먼트와 중첩하는 영역을 갖고, 상기 참조면 상의 상기 제2 세그먼트의 투영은 제4 세그먼트와 중첩하는 영역을 갖는다.

구체적으로, 상기 제1 세그먼트와 상기 제2 세그먼트는 상기 갭의 양측에 대칭으로 배치된다. 상기 제3 세그먼트와 제4 세그먼트도 또한 상기 갭의 양측에 대칭으로 배치된다. 본 출원에서 제공되는 합 및 차 모드 안테나의 방사체는 전체적으로 대칭으로 분포되어 있다. 이는 이상적인 방사 패턴을 형성하는 데 도움이 된다.

구체적인 구현예에서, 상기 제1 세그먼트의 길이는 상기 제3 세그먼트의 길이보다 길고, 상기 제3 세그먼트의 연장 범위는 상기 참조면 상의 상기 제1 세그먼트의 투영 범위 내에 있다. 유사하게, 상기 제2 세그먼트의 길이는 상기 제4 세그먼트의 길이보다 길고, 상기 제4 세그먼트의 연장 범위는 상기 참조면 상의 상기 제2 세그먼트의 투영 범위 내에 있다. 다시 말해, 상기 참조면 상의 상기 제1 세그먼트의 수직 투영 면적은 상기 제3 세그먼트의 면적보다 넓다.

일 구현예에서, 상기 제2 방향은 상기 제1 방향에 수직이다, 즉, 상기 제5 세그먼트의 연장 방향은 상기 제1 방향에 수직이다. 이와 같이, 제2 방사체는 T자 형상이다. 이러한 아키텍처 배열은 합 및 차 모드 안테나의 전체 크기의 소형화 설계를 용이하게 하고, 비교적 양호한 방사 패턴을 갖는다.

일 구현예에서, 상기 제1 여기원은 제1 급전선을 포함하고, 상기 제1 급전선은 제1 외부 도체 및 제1 내부 도체를 포함하며, 상기 제1 외부 도체의 일단(one end)은 상기 제1 세그먼트의 제2 단에 전기적으로 연결되고, 상기 제1 외부 도체는 성가 제2 방향을 따라 연장되고 접지되며, 상기 제1 내부 도체는 상기 제1 외부 도체와 상기 제2 단 사이의 접합부로부터 연장되어, 상기 제3 단으로 연장되며 상기 제3 단에 전기적으로 연결된다. 구체적으로, 상기 제1 내부 도체는 상기 제1 세그먼트와 상기 제2 세그먼트 사이의 갭을 가로 질러, 상기 제2 세그먼트의 제3 단에 전기적으로 연결된다.

일 구현예에서, 본 출원에서 제공되는 합 및 차 모드 안테나는, 상기 제1 외부 도체와 절연되는 도체를 더 포함한다. 상기 도체의 일단은 상기 제2 세그먼트의 제3 단과 상기 제1 내부 도체 사이에 전기적으로 연결되고, 상기 도체는 상기 제2 방향을 따라 연장되고 접지된다. 상기 도체는 상기 합 및 차 모드 안테나의 전체적인 대칭을 보장하고 비교적 양호한 방사 패턴을 형성하도록, 상기 제1 급전선과 대칭 구조를 형성하도록 배치된다.

구체적으로, 상기 도체는 금속 재료로 이루어지고, 상기 도체는 스트립형(strip-shaped)이고 상기 제1 외부 도체와 평행하게 배치되며, 상기 도체는 갭을 사용하여 상기 제1 외부 도체와 절연된다. 물론, 대안으로 다른 절연 매체가 상기 도체와 상기 제1 외부 도체 사이에 배치되어, 상기 도체가 상기 제1 외부 도체와 접촉하지 않도록 보장할 수 있다. 일 구현예에서, 상기 도체와 상기 외부 도체 사이에 형성된 갭의 폭은 상기 제2 단과 상기 제3 단 사이의 수직 거리 이하이다. 도체와 제1 외부 도체 사이의 갭의 폭이 제2 단과 제3 단 사이의 수직 거리 이하이므로, 도체와 제1 외부 도체 사이의 거리는 가능한 한 짧게 설정된다. 이러한 방식으로, 도체와 제1 외부 도체에서의 전류는 더 잘 상쇄될 수 있으며, 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트의 방사 패턴이 제1 방사체의 연장 방향의 양측에 집중되도록 보장한다.

일 구현예에서, 상기 합 및 차 모드 안테나는 연결판(connecting plate)을 더 포함하고, 상기 연결판은 상기 참조면에 수직이고 상기 제5 세그먼트의 급전단과 상기 제2 여기원 사이에 전기적으로 연결된다. 구체적으로, 상기 연결판은 기판 상에 배치되고, 상기 기판은 통신 제품 내의 회로 기판일 수 있다. 상기 연결판은 상기 회로 기판에 배치된 마이크로스트립(microstrip)일 수 있고, 상기 연결판은 상기 기판의 상부 표면에 형성되고, 상기 기판의 하부 표면은 접지층이다. 상기 제2 여기 원은 상기 기판의 하부 표면의 일측으로부터 상기 기판을 통과하여 상기 연결판과 전기적으로 연결된다. 다른 구현예에서, 상기 연결판은 대안으로 금속 도선 또는 금속 시트의 구조체일 수 있다.

일 구현예에서, 상기 제2 여기원은 제2 급전선을 포함하고, 상기 제2 급전선은 제2 외부 도체 및 제2 내부 도체를 포함하며, 상기 제2 내부 도체는 상기 제2 외부 도체의 일단으로부터 연장되고 상기 연결판에 전기적으로 연결되며, 상기 제2 외부 도체는 접지된다. 구체적으로, 상기 제2 외부 도체는 상기 연결판이 위치하는 상기 기판의 하부 표면의 일측에 위치하고, 상기 제2 외부 도체는 접지를 위해 상기 접지층에 전기적으로 연결되고, 상기 제2 내부 도체는 상기 기판을 통과하고 상기 연결판에 전기적으로 연결된다.

일 구현예에서, 상기 절연 매체는 회로 기판의 기판 층이고, 상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체는 상기 기판의 두 반대 측에 배치된 마이크로스트립 구조체(microstrip structure)이다. 구체적으로, 상기 절연 매체는 상기 연결판이 배치되는 상기 기판의 에지에 위치하고, 상기 기판에 대해 구부러져 있다. 상기 절연 매체가 위치하는 평면은 상기 기판에 수직일 수 있다. 상기 기판이 통신 제품에 특별히 적용되는 경우, 상기 기판은 상기 통신 제품의 메인보드일 수 있다. 이러한 방식으로, 본 출원에서 제공되는 합 및 차 모드 안테나는 메인보드 에지 상의 절연 매체에 배치되고, 통신 제품의 베젤 상의 공간을 차지한다. 또한, 본 출원에서 제공되는 합 및 차 모드 안테나는 부피가 컴팩트하다는 이점이 있다. 이는 통신 제품의 소형화 설계를 용이하게 한다.

다른 측면에 따르면, 본 출원은 전술한 합 및 차 모드 안테나와, 무선 주파수 모듈을 포함하는 통신 제품을 제공한다. 상기 제1 여기원 및 상기 제2 여기원은 상기 무선 주파수 모듈에 전기적으로 연결된다. 상기 무선 주파수 모듈은 상기 합 및 차 모드 안테나의 전자기파 신호를 처리하도록 구성된다. 상기 통신 제품은 이동 전화, 노트북 컴퓨터, 라우터 또는 기지국과 같은 통신 기기일 수 있다.

일 구현예에서, 상기 통신 제품은 상부 표면 및 하부 표면이 배치되는 장착판(mounting plate)을 더 포함하고(상기 장착판과, 상기 연결판이 배치되는 전술한 기판은 동일한 요소일 수 있음), 상기 절연 매체는 상기 장착판의 에지로부터 상기 상부 표면의 일측을 향해 구부러져 연장된다. 상기 하부 표면에 접지층(grounded layer)이 배치되고, 상기 장착판에 접지부(grounded part)가 배치되며, 상기 접지부가 상기 상부 표면에서 연장되고 상기 장착판을 통해 상기 하부 표면 상의 상기 접지층까지 연장된다. 상기 제2 방사체는 접지를 위해 상기 제5 세그먼트를 사용하여 상기 접지부에 전기적으로 연결된다. 상기 장착판은 상기 통신 제품 내의 메인보드일 수 있으며, 상기 무선 주파수 모듈은 상기 장착판에 배치될 수 있다.

일 구현예에서, 상기 장착판의 한 쌍의 마주보고 배치된 측면에 분포되어, 상기 통신 제품 내의 2N×2N의 MIMO를 형성하는 N개의 상기 합 및 차 모드 안테나가 있다.

도 1은 본 출원에 따른 합 및 차 모드 안테나를 갖는 통신 제품의 개략도이다.
도 2는 본 출원의 일 구현예에 따른 합 및 차 모드 안테나의 부분적인 3차원 개략도이다.
도 3은 본 출원의 일 구현예에 따른 합 및 차 모드 안테나의 부분적인 3차원 개략도이다.
도 4는 본 출원의 일 구현예에 따른 합 및 차 모드 안테나의 부분적인 3차원 개략도로서, 여기서 합 및 차 모드 안테나는 절연 매체를 포함하지 않는다.
도 5는 본 출원의 일 구현예에 따른 합 및 차 모드 안테나의 부분적인 3차원 개략도로서, 여기서 합 및 차 모드 안테나는 절연 매체를 포함하지 않는다.
도 6은 본 출원의 일 구현예에 따라 통신 제품에 합 및 차 모드 안테나를 적용하는 개략도이다.
도 7은 도 6의 부분 확대 개략도이다.
도 8은 본 출원의 일 구현예에 따른 합 및 차 모드 안테나의 단면도이다.
도 9는 본 출원의 일 구현예에 따라 통신 제품에 합 및 차 모드 안테나를 적용하는 개략도이다.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

본 출원의 실시예는 합 및 차 모드 안테나를 제공한다. "합 및 차 모드"는 안테나가 합 모드 안테나를 구현하는 방사체와 차 모드 안테나를 구현하는 방사체를 모두 포함하는 것을 의미한다. 합 모드 안테나가 차 모드 안테나와 결합되어, 통신 제품에 합 및 차 모드 안테나가 적용될 수 있으며, 컴팩트한 구조와 전 방향 커버리지의 이점이 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 통신 제품의 예로 이동 전화가 사용된다. 이동 전화(1000)의 화면 대 본체 비율(screen-to-body ratio)에 대한 요건이 점점 높아지고 있으며, 대형 화면을 구비한 이동 전화(1000)에서 안테나를 위한 공간은 한정되어 있다. 본 출원에서 제공되는 합 및 차 모드 안테나(100)는 이동 전화의 화면(1001)과 베젤(1002) 사이의 좁은 공간에 배치될 수 있으며, 전 방향 커버리지가 구현될 수 있다. 구체적으로, 이동 전화(1000)의 베젤은 장변과 단변을 포함한다. 일 구현예에서, 합 및 차 모드 안테나(100)는 이동 전화의 화면(1001)과 장변 사이에 배치되고, 합 및 차 모드 안테나(100)는 단변에 가까운 위치에 배치된다. 이러한 방식으로, 합 및 차 모드 안테나(100)의 방사 성능이 사용자가 이동 전화를 사용할 때 합 및 차 모드 안테나(100)를 잡고 있기 때문에 영향을 받는 것을 방지할 수 있다. 통신 제품은 대안으로 노트북 컴퓨터, 라우터 또는 기지국과 같은 통신 기기일 수 있다.

도 2, 도 3, 도 4 및 도 5를 참조하면, 도 2 및 도 3은 서로 다른 각도에서 제시된 합 및 차 모드 안테나의 3차원 도면이고, 도 4 및 도 5는 방사체 간의 대응관계를 확인하는 데 도움이 되도록, 도 2 및 도 3에 기초하여 절연 매체를 생략하고 안테나의 방사체만을 유지한 개략도이다.

본 출원의 실시예에서 제공되는 합 및 차 모드 안테나(100)는 제1 방사체(10), 제1 여기원(20), 제2 방사체(30) 및 제2 여기원(40)을 포함한다. 제1 방사체(10)와 제1 여기원(20)은 차 모드 안테나를 형성하고, 제2 방사체(30)와 제2 여기 원(40)은 합 모드 안테나를 형성한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제1 방사체(10)는 제1 세그먼트(11) 및 제2 세그먼트(12)를 포함하고, 제1 세그먼트(11) 및 제2 세그먼트(12)의 연장 방향은 각각 제1 방향(L1)이다. 제1 세그먼트(11)의 서로 반대 측에 배치되는 제1 단(112)과 제2 단(114), 그리고 제2 세그먼트(12)의 서로 반대 측에 배치되는 제3 단(122)과 제4 단(124)은 제1 방향(L1)으로 순차적으로 배열되고, 제3 단(122)과 제2 단(114) 사이에 갭이 형성된다. 제1 여기원(20)은 제1 방사체(10)에 급전하도록 구성되고, 제1 세그먼트(11) 및 제2 세그먼트(12)에서의 전류는 제1 방향(L1)으로 흐른다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 세그먼트(11) 및 제2 세그먼트(12)에서 화살표가 있는 표시선의 방향은 전류 방향을 나타낸다. 일 구현예에서, 제1 여기원(20)은 제2 세그먼트(12) 및 제3 단(122)에 전기적으로 연결되고, 제2 세그먼트(12)에 직접 급전하여, 제2 세그먼트(12)의 전류가 제3 단(122)에서 제4 단(124)으로 흐르도록 한다. 또한, 제1 세그먼트(11)는 제2 세그먼트(12)와 제1 세그먼트(11) 사이의 갭(즉, 제3 단(122)과 제2 단(114) 사이에 형성된 갭)을 사용하여 또는 다른 결합 방식으로 전자기 결합을 통해 추가로 여기되어, 제1 세그먼트(11)에서의 전류가 제1 단(112)에서 제2 단(114)으로 흐르도록 한다. 이러한 방식으로, 제1 세그먼트(11) 및 제2 세그먼트(12)에서의 전류가 동일한 방향으로 흐르는 것이 보장된다. 다른 구현예에서, 제1 여기원(20)는 동축선에 급전한다. 동축선의 내부 도체는 제2 세그먼트(12)에 전기적으로 연결되고, 동축선의 외부 도체는 제1 세그먼트(11)에 전기적으로 연결되고 접지되며, 갭은 여전히 제1 세그먼트(11)와 제2 세그먼트(12) 사이에 유지되고, 외부 도체와 내부 도체 사이에 전자기장이 형성된다. 이러한 아키텍처에서, 제1 세그먼트(11)와 제2 세그먼트(12)는 동시에 급전되고, 제1 세그먼트(11)와 제2 세그먼트(12)에서의 전류가 동일한 방향으로 흐르는 것이 보장된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제2 방사체(30)는, 연장 방향이 모두 제1 방향(L1) 인 제3 세그먼트(31) 및 제4 세그먼트(32)와, 연장 방향이 제2 방향(L2) 인 제5 세그먼트(33)를 포함한다. 제2 방향(L2)과 제1 방향(L1) 사이에 끼인각이 형성된다. 제5 세그먼트(33)는 급전단(331) 및 급전단(331)에서 떨어져 있는 연결단(332)을 포함하고, 제3 세그먼트(31) 및 제4 세그먼트(32)는 연결단(332)의 양측에 대칭으로 분포되고 전기적으로 연결된다. 제2 여기원(40)은 급전단(331)에 전기적으로 연결되어 제2 방사체(30)에 급전하고, 제5 세그먼트(33)에서의 전류는 제2 방향(L2)으로 흐르고, 급전단(331)에서 연결단(332)으로 흐른다. 도 3에서, 제5 세그먼트(33)에서 화살표가 있는 표시선의 방향은 전류 방향을 나타낸다. 제3 세그먼트(31)에서의 전류는 제1 방향(L1)과 반대 방향으로 흐르고, 제4 세그먼트(32)에서의 전류는 제1 방향(L1)으로 흐른다. 도 3에서, 제3 세그먼트(31) 및 제4 세그먼트(32)에서 화살표가 있는 표시선의 방향은 전류 방향을 나타낸다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 방사체(10)와 제2 방사체(30)는 절연 매체(50)의 두 반대 측에 마주보고 배치된다(relatively disposed). 절연 매체(50)는 회로 기판의 기판일 수 있고, 제1 방사체(10)와 제2 방사체(30)는 회로 기판 인쇄 공정을 사용하여 절연 매체(50)의 두 반대 측에 형성된다. 일 구현예에서, 절연 매체(50)의 두께는 2mm 이하이고, 여기서 두께는 제1 방사체(10)와 제2 방사체(30)가 배치된 절연 매체의 표면에 수직인 방향의 크기이다. 절연 매체(50)의 높이는 5mm 이하이고, 여기서 높이는 제2 방향(L2)으로 연장되는 크기이다. 절연 매체(50)는 가늘고 긴 스트립 형상(slender and long strip shape)일 수 있으며, 이동 전화의 화면과 베젤 사이의 갭에 위치한다는 것을 알 수 있다.

본 출원에서, 동일한 방향으로 연장되는(즉, 제1 방향(L1)을 따라 연장되는) 제1 방사체(10)의 제1 세그먼트(11)와 제2 세그먼트(12)가 배치되고, 제1 세그먼트(11)에서의 전류와 제2 세그먼트(12)에서의 전류는 동일한 방향으로 흘러, 제1 방사체(10)와 제1 여기원(20)은 차 모드 안테나를 형성한다. 차 모드 안테나의 전류 분포는 안테나의 방사 패턴을 결정하고, 제1 방사체(10)의 방사장은 제1 방향(L1)과 직교하는 제1 방사체(10)의 양측에 집중된다. 또한, 제2 방사체(30)는 제2 방사체(30)와 제2 여기 원(40)이 합 모드 안테나를 형성하도록 배치된다. 제2 방사체(30)에서, 제1 방향(L1)을 따라 연장되는 제3 세그먼트(31)에서의 전류와 제4 세그먼트(32)에서의 전류는 반대 방향으로 흐르고, 제3 세그먼트(31)와 제4 세그먼트(32)에 의해 생성되는 방사장은 서로 상쇄된다. 제2 방사체(30)의 방사 패턴은 제5 세그먼트(33)의 영향을 받고, 제2 방사체(30)의 방사장은 제2 방향(L2)에 수직 인 제5 세그먼트(33)의 양측에 집중된다. 제5 세그먼트(33)는 제2 방향(L2)을 따라 연장되고, 제2 방향(L2)과 제1 방향(L1) 사이에 끼인각이 형성된다. 이러한 방식으로, 차 모드 안테나와 합 모드 안테나의 방사 원리와 결합하여, 본 출원에서의 합 및 차 모드 안테나(100)는 전 방향 커버리지 성능을 갖는다.

제1 방향(L1)과 제2 방향(L2) 사이의 끼인각은 90도와 같거나 90도에 가깝게 설정될 수 있거나, 90도에 부근의 범위 내에 있을 수 있다. 예를 들어 끼인각은 90 도이다. 제1 방향(L1)이 수평 방향이고, 제2 방향(L2)이 수직 방향이라고 가정하면, 본 출원에서의 합 및 차 모드 안테나의 방사 패턴 분포는 다음과 같다: 제1 방사체 및 제2 방사체를 중심으로, 방사 패턴은 수평 방향의 상측과 하측, 수직 방향의 좌측과 우측에 분포되어, 전 방향 커버리지를 형성한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 일 구현예에서, 제3 세그먼트(31), 제4 세그먼트(32) 및 제5 세그먼트(33)는 동일 평면상에 있고 참조면(S)을 형성한다(즉, 도 3에서 화살표 S가 가리키는 평면이 참조면임). 참조면(S)에 수직인 방향에서, 연결단(332)은 제1 세그먼트(11)와 제2 세그먼트(12) 사이의 갭에 정면으로 향한다(directly face). 이 구현예에서, 제2 방사체(30)의 모든 부분은 동일한 평면상에 형성되고, 제5 세그먼트(33)의 연결단(332)의 위치는 제1 방사체(10)의 갭의 위치에 정면으로 향하여, 제1 방사체(10)와 제2 방사체(30)가 절연 매체(50)의 양측에 마주보고 배치되도록 한다. 이러한 방식으로, 본 출원에서 제공되는 안테나는 콤팩트한 구조를 갖고 작은 공간을 차지한다.

제1 방사체(10)도 하나의 평면 상에 형성된다. 즉, 제1 세그먼트(11)과 제2 세그먼트(12)도 동일 평면상에 있고, 제1 세그먼트(11)과 제2 세그먼트(12)이 위치하는 평면은 참조면(S)과 병렬로 배치될 수 있다. 구체적인 구현예에서, 제1 세그먼트(11), 제2 세그먼트(12), 제3 세그먼트(31), 제4 세그먼트(32) 및 제5 세그먼트(33)는 모두 스트립 형상일 수 있는, 스트립선 형상이다. 제1 세그먼트(11)과 제2 세그먼트(12)는 동일 선상에 있고, 제3 세그먼트(31)과 제4 세그먼트(32)는 동일 선상에 있으며, 제5 세그먼트(33)는 제3 세그먼트(31) 및 제4 세그먼트(32)에 수직이다. 제1 세그먼트(11), 제2 세그먼트(12), 제3 세그먼트(31), 제4 세그먼트(32) 및 제5 세그먼트(33) 각각의 연장 방향의 크기는 그 길이이고, 제1 세그먼트(11), 제2 세그먼트(12), 제3 세그먼트(31), 제4 세그먼트(32) 및 제5 세그먼트(33) 각각의 연장 방향에 수직인 크기는 그 폭이다. 제1 세그먼트(11), 제2 세그먼트(12), 제3 세그먼트(31) 및 제4 세그먼트(32)의 폭은 동일하게 설정될 수 있고, 제5 세그먼트(33)의 폭은 다른 4개의 세그먼트의 폭보다 넓을 수 있다. 물론, 제5 세그먼트(33)의 폭은 대안으로 다른 4개의 세그먼트의 폭과 동일할 수 있다. 다른 구현예에서, 제1 세그먼트(11), 제2 세그먼트(12), 제3 세그먼트(31), 제4 세그먼트(32) 및 제5 세그먼트(33)는 대안으로 각각의 세그먼트의 확장 추세를 충족시키기 위해, 다른 형상, 예를 들어 스트립 형상, 가느다란 삼각형, 물결 모양의 선형 확장, 또는 톱니 모양의 확장으로 설정될 수 있다(구체적으로는 일반적인 확장 추세는 전술한 제1 방향의 확장 또는 제2 방향 의 확장임). 그 전기적 길이는 안테나의 주파수 범위에 대한 요건에 기초하여 구체적으로 설정된다. 제1 방사체(10) 및 제2 방사체(30)의 세그먼트의 형태는 그 내부에 흐르는 전류가 다음과 같이 보장될 수 있다면 본 출원에서 한정되지 않는다: 제1 세그먼트(11)에서의 전류와 제2 세그먼트(12)에서의 전류는 제1 방향(L1)으로 흐르고, 제3 세그먼트(31)의 전류는 제1 방향과 반대 방향으로 흐르고, 제4 세그먼트(32)의 전류는 제1 방향(L1)으로 흐르고, 제5 세그먼트(33)의 전류는 제2 방향으로 흐른다. 이러한 방식으로, 본 출원에서 전 방향 커버리지를 구현할 수 있다.

일 구현예에서, 도 3, 도 4 및 도 5를 참조하면, 참조면(S)에 수직인 방향에서, 제1 세그먼트(11)는 제3 세그먼트(31)에 정면으로 향하고, 제2 세그먼트(12)는 제4 세그먼트(32)에 정면으로 향한다. 참조면 상의 제1 세그먼트(11)의 투영은 제3 세그먼트(31)와의 중첩 영역을 갖는다. 참조면(S) 상의 제2 세그먼트(12)의 투영은 제4 세그먼트(32)와의 중첩 영역을 갖는다.

구체적으로, 제1 세그먼트(11)와 제2 세그먼트(12)는 갭의 양측에 대칭으로 배치된다. 제3 세그먼트(31)와 제4 세그먼트(32)도 또한 갭의 양측에 대칭으로 배치된다. 본 출원에서 제공되는 합 및 차 모드 안테나의 방사체는 전체적으로 대칭으로 분포되어 있다. 이는 이상적인 방사 패턴을 형성하는 데 도움이 된다.

제1 세그먼트(11)의 길이는 제3 세그먼트(31)의 길이보다 길고, 제3 세그먼트(31)의 연장 범위는 참조면 상의 제1 세그먼트(11)의 투영 범위 내에 있다. 유사하게, 제2 세그먼트(12)의 길이는 제4 세그먼트(32)의 길이보다 길고, 제4 세그먼트(32)의 연장 범위는 참조면 상의 제2 세그먼트(12)의 투영 범위 내에 있다. 다시 말해, 참조면 상의 제1 세그먼트(11)의 수직 투영 면적은 제3 세그먼트(31)의 면적보다 넓고, 참조면 상의 제2 세그먼트(12)의 수직 투영 면적은 제4 세그먼트(32)의 면적보다 넓다.

일 구현예에서, 제2 방향(L2)은 제1 방향(L1)에 수직이다. 즉, 제5 세그먼트(33)의 연장 방향은 제1 방향(L1)에 수직이다. 이러한 방식으로, 제2 방사체(30)는 T자 형상이다. 이러한 아키텍처 배열은 합 및 차 모드 안테나(100)의 전체 크기의 소형화 설계를 용이하게 하고 비교적 양호한 방사 패턴을 갖는다.

일 구현예에서, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 여기원(20)은 제1 급전선(21)을 포함하고, 제1 급전선(21)은 무선 주파수 동축선이며, 제1 급전선(21)은 제1 외부 도체(212) 및 제1 내부 도체(214)를 포함한다. 제1 외부 도체(212)의 일단은 제1 세그먼트(11)의 제2 단(114)에 전기적으로 연결되고, 제1 외부 도체(212)는 제2 방향(L2)을 따라 연장되고 접지되며, 제1 내부 도체(214)는 제1 외부 도체(212)와 제2 단(114) 사이의 접합부로부터 연장되고, 제3 단(122)에 까지 연장되어 전기적으로 연결된다. 구체적으로, 제1 내부 도체(214)는 제1 세그먼트(11)와 제2 세그먼트(12) 사이의 갭을 가로지르고, 제2 세그먼트(12)의 제3 단(122)에 전기적으로 연결된다.

일 구현예에서, 본 출원에서 제공되는 합 및 차 모드 안테나는 제1 외부 도체(212)와 절연된 도체(60)를 더 포함하고, 도체(60)는 제1 외부 도체(212)와 대칭 구조를 형성하도록 구성된다. 도체(60)의 전류 흐름 방향은 제1 외부 도체(212)의 전류 흐름 방향과 반대이다. 도체(60)의 일단은 제2 세그먼트(12)의 제3 단(122)과 제1 내부 도체(214) 사이에 전기적으로 연결되고, 도체(60)는 제2 방향(L2)을 따라 연장되고 접지된다.

구체적으로, 도체(60)는 금속 재료로 만들어지고, 도체(60)는 스트립 형상이며 제1 외부 도체(212)와 평행하게 배치된다. 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 도체(60)는 갭(61)을 사용하여 제1 외부 도체(212)와 절연된다. 물론, 도체(60)가 접촉하지 않도록 보장하기 위해, 대안으로 도체(60)와 제1 외부 도체(212) 사이에 다른 절연 매체가 배치될 수 있다. 일 구현예에서, 도체(60)와 제1 외부 도체(212) 사이에 형성된 갭(61)의 폭은 제2 단(114)와 제3 단(122) 사이의 수직 거리 이하이다. 갭(61)의 폭이 제2 단(114)와 제3 단(122) 사이의 수직 거리보다 이하이므로, 도체(60)와 제1 외부 도체(212) 사이의 거리는 가능한 한 짧게 설정될 수 있다. 도체(60)에서의 전류 흐름 방향이 제1 외부 도체(212)에서의 전류 흐름 방향과 반대이기 때문에, 도체(60)에서의 전류와 제1 외부 도체(212)에서의 전류는 서로 더 잘 상쇄될 수 있으며, 이는 제1 세그먼트(11)와 방사 패턴과 제2 세그먼트(12)의 방사 패턴이 제1 방사체(10)의 연장 방향의 양측에 집중된다.

일 구현예에서, 합 및 차 모드 안테나는 연결판(70)을 더 포함하고, 연결판(70)은 참조면에 수직이고 제5 세그먼트(33)의 급전단(331)과 제2 여기원(40) 사이에 전기적으로 연결된다.

도 3 및 도 8에 도시된 바와 같이, 구체적으로, 연결판(70)은 기판(101) 상에 배치되고, 기판(101)은 통신 제품의 회로 기판일 수 있다. 연결판(70)은 회로 기판 상에 배치된 마이크로 스트립일 수 있으며, 연결판(70)은 기판(101)의 상부 표면에 형성된다. 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 기판(101)의 하부 표면은 접지층(102)이고, 제2 여기원(40)은 기판(101)의 하부 표면의 일측으로부터 기판(101)을 통과하여, 연결판(70)와 전기적으로 연결된다. 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 접지부(80)가 기판(101)의 상부 표면에 더 배치되고, 접지부(80)는 상부 표면에서 연장되고 또한 기판(101)을 통해 하부 표면의 접지층(102)까지 연장되며, 제2 방사체(30)는 접지를 위해 제5 세그먼트(33)를 사용하여 접지부(80)에 전기적으로 연결된다. 접지부(80)는 연결판(70)의 양측에 대칭으로 분포된 금속 구조체이다. 일 구현예에서, 접지부(80)와 연결판(70)은 십자형 구조체를 형성한다.

도 8을 참조하면, 일 구현예에서, 제2 여기원(40)은 제2 급전선(41)을 포함하고, 제2 급전선(41)은 제2 외부 도체(412) 및 제2 내부 도체(414)를 포함하며, 제2 내부 도체(414)는 제2 외부 도체의 일단으로부터 연장되어, 기판(101)을 통과하여, 연결판(70)에 전기적으로 연결된다. 구체적으로, 기판(101)에 관통 구멍이 배치되어, 제2 내부 도체(414)가 기판(101)을 통과할 수 있도록 한다. 제2 외부 도체(412)는 접지된다. 구체적으로, 제2 외부 도체(412)는 연결판이 위치하는 기판(101)의 하부 표면의 일측에 위치하며, 제2 외부 도체(412)는 접지를 위해 접지층(102)과 전기적으로 연결된다.

일 구현예에서, 절연 매체(50)는 회로 기판의 기판 층이고, 절연 매체(50)의 재료는 기판(101)의 재료와 동일할 수 있다. 제1 방사체(10)와 제2 방사체(30)는 절연 매체(50)의 두 반대 측에 배치된 마이크로스트립 구조체이다. 특히, 절연 매체(50)는 연결판(70)이 배치된 기판(101)의 에지에 위치하며, 기판(101)에 대해 구부러져 있다. 절연 매체(50)가 위치하는 평면은 기판(101)에 수직일 수 있다. 기판(101)이 통신 제품에 구체적으로 적용될 때, 기판(101)은 통신 제품의 메인보드일 수 있다. 이러한 방식으로, 본 출원에서 제공되는 합 및 차 모드 안테나는 메인보드의 에지 상의 절연 매체에 배치되고, 통신 제품의 베젤 공간을 차지한다. 또한, 본 출원에서 제공되는 합 및 차 모드 안테나는 컴팩트한 부피의 이점이 있다. 이는 통신 제품의 소형화 설계를 용이하게 한다.

본 출원의 일 구현예에서 제공되는 합 및 차 모드 안테나는 이동 전화에 적용되며, 합 및 차 모드 안테나의 반사 계수는 -10dB 미만이고, 합 및 차 모드의 결합 계수는 안테나가 -20dB 미만이다. 이동 전화의 경우, 이러한 반사 계수 및 결합 계수 범위는 용인된다. 다시 말해, 합 및 차 모드 안테나는 양호한 방사 성능을 유지할 수 있다.

본 출원에서 제공되는 합 및 차 모드 안테나에 따르면, 제1 방사체(10) 및 제1 여기원(20)은 차 모드 안테나를 형성하고, 차 모드 안테나의 전류는 제1 방향(L1)으로 연장되는 제1 방사체(10)에 집중된다. 제2 방사체(30) 및 제2 여기원(40)은 합 모드 안테나를 형성하고, 합 모드 안테나의 전류는 제2 방향(L2)으로 연장되는 제2 방사체(30)의 제5 세그먼트(33)에 집중된다. 제1 방향(L1)은 수평 방향이고, 제2 방향(L2)은 수직 방향이라고 가정한다. 차 모드 안테나와 합 모드 안테나의 방사 패턴은 공간상 상보적임을 알 수 있다, 다시 말해, 합 모드 안테나가 최대 방사 값을 갖는 방향은, 차 모드 안테나가 최소 방사 값을 갖는 방향이다. 이러한 방식으로 전자기파 신호의 전 방향 커버리지를 구현할 수 있다.

본 출원에서 제공되는 통신 제품은 전술한 합 및 차 모드 안테나와, 무선 주파수 모듈을 포함한다. 제1 여기원 및 제2 여기원은 무선 주파수 모듈에 전기적으로 연결된다.

일 구현예에서, 통신 제품은 상부 표면과 하부 표면이 배치된 장착판을 더 포함하고(장착판과, 연결판(70)이 배치되는 전술한 기판(101)은 동일한 구성요소일 수 있거나, 장착판은 기판(101)을 지지하는 지지 부재(support)임), 절연 매체(50)는 장착판의 에지로부터 상부 표면의 측면을 향해 구부러져 연장된다. 접지층은 하부 표면에 배치되고, 접지부(80)는 장착판에 배치되고, 접지부(80)는 상부 표면에서 연장되고 또한 장착판을 통해 하부 표면의 접지층까지 연장된다. 제2 방사체(30)는 접지를 위해 제5 세그먼트(33)를 사용하여 접지부(80)에 전기적으로 연결된다. 접지부(80)는 연결판(70)의 양측에 대칭으로 분포된 금속 구조체이다. 연결판(70)은 십자형 구조체를 형성한다.

도 9를 참조하면, 일 구현예에서, N개의 상기 합 및 차 모드 안테나가 있으며, 이는 장착판의 한 쌍의 마주보고 배치된 측면에 분포되어, 통신 제품 내의 2N×2N의 MIMO를 형성한다. 도 9에는 4개의 합 및 차 모드 안테나가 있으며, 통신 제품 내의 8×8 MIMO 안테나를 형성한다.

이상에서는 본 출원의 실시예에서 제공되는 합 및 차 모드 안테나를 상세히 설명하였다. 본 명세서에서는 본 출원의 원리 및 실시예를 설명하기 위해 특정 예가 사용되며, 실시예의 설명은 단지 본 출원의 방법 및 핵심 아이디어를 이해하는 데 도움을 주기 위한 것이다. 또한, 당업자는 본 출원의 아이디어에 따라 특정 실시예 및 적용 범위의 관점에서 본 출원을 수정할 수 있다. 따라서, 본 명세서의 내용은 본 출원에 대한 한정으로 해석되어서는 안된다.

Claims

합 및 차 모드 안테나로서,
제1 세그먼트 및 제2 세그먼트를 포함하는 제1 방사체(radiator) - 상기 제1 세그먼트와 상기 제2 세그먼트 사이에 갭이 형성됨 -;
상기 제1 방사체에 급전하도록 구성된 제1 여기원(excitation source) - 상기 제1 세그먼트 및 상기 제2 세그먼트에서의 전류는 모두 제1 방향으로 흐름 -;
제3 세그먼트, 제4 세그먼트 및 제5 세그먼트를 포함하는 제2 방사체 - 상기 제5 세그먼트는 급전단(feed end) 및 상기 급전단에서 떨어져 있는 연결단(connection end)을 포함하고, 상기 제3 세그먼트와 상기 제4 세그먼트는 대칭으로 분포되고 상기 연결단의 양측에 전기적으로 연결됨 -; 및
상기 제2 방사체에 급전하도록 상기 급전단에 전기적으로 연결된 제2 여기원 - 상기 제5 세그먼트에서의 전류는 제2 방향으로 흐르고, 상기 제3 세그먼트에서의 전류는 상기 제1 방향과 반대 방향으로 흐르고, 상기 제4 세그먼트에서의 전류는 상기 제1 방향으로 흐르며, 상기 제2 방향과 상기 제1 방향 사이에 끼인각(included angle)이 형성됨 -을 포함하고,
상기 제1 방사체와 상기 제2 방사체는 절연 매체(insulating medium)의 두 반대 측에 마주보고 배치되는,
합 및 차 모드 안테나.
제1항에 있어서,
상기 제1 세그먼트와 상기 제2 세그먼트는 모두 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 제1 세그먼트의 서로 반대 측에 배치된 제1 단과 제2 단, 그리고 상기 제2 세그먼트의 서로 반대 측에 배치된 제3 단과 제4 단은 상기 제1 방향으로 순차적으로 배열되고, 상기 제3 단과 상기 제2 단 사이에 갭이 형성되며, 상기 제3 세그먼트와 상기 제4 세그먼트는 모두 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 제5 세그먼트는 상기 제2 방향으로 연장되는, 합 및 차 모드 안테나.
제2항에 있어서,
상기 제3 세그먼트, 상기 제4 세그먼트 및 상기 제5 세그먼트는 동일 평면상에 있고 참조면(reference plane)을 형성하며, 상기 참조면에 수직인 방향에서, 상기 연결단과 상기 갭은 상기 절연 매체의 양측에 마주보고 배치되는, 합 및 차 모드 안테나.
제3항에 있어서,
상기 참조면에 수직인 방향에서, 상기 갭은 상기 연결단에 정면으로 향하는, 합 및 차 모드 안테나.
제3항에 있어서,
상기 참조면에 수직인 방향에서, 상기 제1 세그먼트와 상기 제3 세그먼트는 상기 절연 매체의 양측에 마주보고 배치되고, 상기 제2 세그먼트와 상기 제4 세그먼트는 상기 절연 매체의 양측에 마주보고 배치되는, 합 및 차 모드 안테나.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 세그먼트와 상기 제2 세그먼트는 상기 갭의 양측에 대칭으로 배치되는, 합 및 차 모드 안테나.
제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 참조면 상의 상기 제1 세그먼트의 수직 투영의 면적은 상기 제3 세그먼트의 면적보다 큰, 합 및 차 모드 안테나.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 방향은 상기 제1 방향에 수직인, 합 및 차 모드 안테나.
제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 여기원은 제1 급전선(feed line)을 포함하고, 상기 제1 급전선은 제1 외부 도체 및 제1 내부 도체를 포함하며, 상기 제1 외부 도체의 일단(one end)은 상기 제1 세그먼트의 제2 단에 전기적으로 연결되고, 상기 제1 외부 도체는 성가 제2 방향을 따라 연장되고 접지되며, 상기 제1 내부 도체는 상기 제1 외부 도체와 상기 제2 단 사이의 접합부로부터 연장되어, 상기 제3 단으로 연장되며 상기 제3 단에 전기적으로 연결되는, 합 및 차 모드 안테나.
제9항에 있어서,
상기 제1 외부 도체와 절연되는 도체를 더 포함하고, 상기 도체의 일단은 상기 제2 세그먼트의 제3 단과 상기 제1 내부 도체 사이에 전기적으로 연결되고, 상기 도체는 상기 제2 방향을 따라 연장되고 접지되는, 합 및 차 모드 안테나.
제10항에 있어서,
상기 도체는 상기 외부 도체와 평행하고, 상기 도체와 상기 외부 도체 사이에 갭이 형성되며, 상기 갭의 폭은 상기 제2 단과 상기 제3 단 사이의 수직 거리 이하인, 합 및 차 모드 안테나.
제3항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 합 및 차 모드 안테나는 연결판(connecting plate)을 더 포함하고, 상기 연결판은 상기 참조면에 수직이고 상기 제5 세그먼트의 급전단과 상기 제2 여기원 사이에 전기적으로 연결되는, 합 및 차 모드 안테나.
제12항에 있어서,
상기 제2 여기원은 제2 급전선을 포함하고, 상기 제2 급전선은 제2 외부 도체 및 제2 내부 도체를 포함하며, 상기 제2 내부 도체는 상기 제2 외부 도체의 일단으로부터 연장되고 상기 연결판에 전기적으로 연결되며, 상기 제2 외부 도체는 접지되는, 합 및 차 모드 안테나.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절연 매체는 회로 기판의 기판 층이고, 상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체는 상기 기판의 두 반대 측에 배치된 마이크로스트립 구조체(microstrip structure)인, 합 및 차 모드 안테나.
통신 제품으로서,
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 합 및 차 모드 안테나; 및
무선 주파수 모듈을 포함하고,
상기 제1 여기원 및 상기 제2 여기원은 상기 무선 주파수 모듈에 전기적으로 연결되는,
통신 제품.
제15항에 있어서,
상기 통신 제품은 장착판(mounting plate)을 더 포함하고, 상기 장착판은 상부 표면 및 하부 표면을 포함하며, 상기 절연 매체는 상기 장착판의 에지에서 상기 상부 표면의 일측을 향해 구부러져 연장되는, 통신 제품.
제14항에 있어서,
상기 하부 표면에 접지층(grounded layer)이 배치되고, 상기 장착판에 접지부(grounded part)가 배치되며, 상기 접지부는 상기 상부 표면에서 연장되고 또한 상기 장착판을 통해 상기 하부 표면의 상기 접지층까지 연장되는, 통신 제품.
제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 합 및 차 모드 안테나의 수는 N개이고, 상기 N개의 안테나는 상기 장착판의 한 쌍의 마주보고 배치된 측면에 분포되어, 상기 통신 제품 내의 2N×2N의 MIMO를 형성하는, 통신 제품.