KR20210091023A - 안테나 및 이동 단말 - Google Patents

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KR20210091023A
KR20210091023A KR1020200059384A KR20200059384A KR20210091023A KR 20210091023 A KR20210091023 A KR 20210091023A KR 1020200059384 A KR1020200059384 A KR 1020200059384A KR 20200059384 A KR20200059384 A KR 20200059384A KR 20210091023 A KR20210091023 A KR 20210091023A
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Abstract

본 발명은 안테나와 이동 단말에 관한 것이다. 안테나는 안테나 본체; 및 안테나 본체 상에 배치되고, 슬롯 안테나 유닛 어레이가 되도록 어레이 형태로 배열된 다수의 슬롯 안테나 유닛들을 구비하고, 슬롯 안테나 유닛들은 안테나 본체 내부에 형성된 캐비티, 및 안테나 본체의 표면을 관통하여 형성된 슬롯을 포함하고, 슬롯과 캐비티는 5G 밀리미터 파를 전송하기 위한 크기를 갖는다. 본 발명에 따른 안테나는, 안테나 본체 및 안테나 본체에 배치된 슬롯 안테나 유닛 어레이를 통해, 이동 단말에 5G 밀리미터 파 안테나를 구축하여, 5G 데이터 전송 네트워크를 이용하여 전송 데이터에 대한 수신과 송신을 구현할 수 있다.

Description

안테나 및 이동 단말{ANTENNA AND MOBILE TERMINAL}
관련 출원의 상호 참조
본 발명은 2020년 01월 13일에 출원된 중국 특허 출원 번호 202010033914.3의 우선권을 주장하며, 그 전체 내용은 인용에 의해 본 명세서에 원용된다.
본 발명은 통신 기술분야에 관한 것이며, 특히 안테나 및 이동 단말에 관한 것이다.
통신 기술이 급속하게 발전함에 따라, 사람들의 스마트 단말 기기에 대한 요구가 점점 높아지고 있다. 동시에, 통신 기술의 업그레이드의 중요한 노드로서 5세대 이동통신 기술(5G)은 네트워크의 속도, 안정성, 신뢰성 및 저지연 성능이 종합적으로 개선될 것이며, 4세대 이동통신(4G) 시대에 완료될 수 없었던 여러가지 시나리오들을 구현할 수 있다.
5G 통신의 발전에 응답하여, 이동 단말과 같은 통신 기기는, 이동 통신을 구현하기 위해 대응하는 안테나를 매칭할 필요가 있다.
관련 기술에 존재하는 문제점들을 극복하기 위해, 본 발명은 안테나 및 이동 단말을 제공한다.
본 발명의 실시예의 제1 측면에 따라 개시된 안테나는, 안테나 본체; 및 안테나 본체 상에 배치되고, 슬롯 안테나 유닛 어레이가 되도록 어레이 형태로 배열된 다수의 슬롯 안테나 유닛들을 포함하고, 슬롯 안테나 유닛들은 안테나 본체 내부에 형성된 캐비티, 및 안테나 본체의 표면을 관통하여 형성된 슬롯을 포함하고; 슬롯과 캐비티는 5G 밀리미터 파를 전송하기 위한 크기를 갖는다.
일 실시형태에서, 슬롯의 길이는 4분의 1 작업 파장보다 크거나 같고, 또한 4분의 3 작업 파장보다 작거나 같으며, 슬롯의 폭은 16분의 1 작업 파장보다 작거나 같고, 작업 파장은 슬롯 안테나 유닛 어레이에 의해 전송된 빔의 파장에 따라 결정된다.
다른 실시형태에서, 슬롯의 길이는 2분의 1 작업 파장이다.
또 다른 실시예에서, 캐비티는 큐브 형태이고, 캐비티의 크기는 기준 도파관과 플랜지 크기의 대응 관계에 따라 결정된다.
또 다른 실시형태에서, 슬롯은 고유전 상수와 저유전 손실의 유전 물질로 충진된다.
또 다른 실시형태에서, 고유전 상수는 유전 상수가 4 이상의 유전 상수이고, 저유전 손실은 유전 손실이 2‰ 이하의 유전 손실이다.
또 다른 실시형태에서, 작업 파장은 상기 슬롯 안테나 유닛 어레이에 의해 전송된 빔의 파장이다.
또 다른 실시형태에서, 상기 작업 파장은 슬롯 안테나 유닛 어레이에 의해 전송된 빔의 파장과 슬롯에 의해 충진된 유전 물질의 유전 상수에 따라 결정된다.
또 다른 실시형태에서, 슬롯 안테나 유닛들의 캐비티 내부는 고유전 상수와 저유전 손실의 유전 물질로 충진된다.
또 다른 실시형태에서, 고유전 상수는 4 이상의 유전 상수이고, 저유전 손실은 2‰ 이하의 유전 손실이다.
또 다른 실시형태에서, 안테나 본체 상에는 격리 부재가 더 배치되고, 격리 부재는 상기 슬롯 안네나 유닛 어레이 중 2개의 인접한 슬롯 안테나 유닛들 사이에 배치된다.
또 다른 실시형태에서, 슬롯 안테나 유닛 어레이 중 2개의 인접한 슬롯 안테나 유닛들의 상기 슬롯 사이의 간격은 슬롯 안테나 유닛 어레이에 의해 전송되는 빔의 2분의 1 파장과 1 파장 사이에 있다.
또 다른 실시예에서, 안테나 본체는 이동 단말의 금속 프레임이다.
본 발명의 실시예의 제2 측면에 따라 제공되는 이동 단말은, 금속 프레임 및 안테나를 포함하고, 여기서 안테나는 본 발명에 따라 개시된 제1 측면 또는 제1 측면의 어느 하나의 실시예에서 서술된 안테나이고; 여기서, 안테나 본체는 금속 프레임의 일부분이다.
일 실시형태에 있어서, 안테나 본체는 금속 프레임의 하단, 상단 및 양측 중의 일부 또는 전부이다.
본 발명의 실시예에서 제공되는 기술방안은 다음의 유익한 효과를 포함할 수 있다.
본 발명에 의해 제공된 안테나는, 안테나 본체 및 안테나 본체 상에 배치된 슬롯 안테나 유닛 어레이를 통해, 5G 밀리미터 파 안테나가 이동 단말에 구축됨으로써, 이동 단말이 5G 데이터 전송 네트워크를 이용하여 전송 데이터에 대한 수신과 송신을 구현할 수 있다.
이해해야 할 것은, 이상의 일반적인 설명과 아래의 상세한 설명은 예시적이고 한정적인 것이며, 본 발명을 제한하지 못한다.
첨부된 도면들은 본 명세서에 포함되어 본 명세서의 일부를 구축하고, 본 발명에 부합되는 실시예를 도시하고, 명세서와 함께 본 발명의 원리를 해석하는데 사용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 구조의 개략적인 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 구조의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 슬롯 안테나 유닛 어레이의 개략적 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다른 안테나의 개략적인 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다른 안테나의 개략적인 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 스캐닝의 메인 로브 감쇠의 결과 모식도이다.
이하 본 발명의 예시적 실시예에 대해 상세히 설명되고, 그 예는 도면에 도시된다. 아래의 설명은 도면을 참조할 경우, 달리 의미하지 않는 한, 상이한 도면에서 동일한 참조부호는 동일하거나 유사한 구성요소를 나타낸다. 아래의 예시적 실시예에서 설명된 실시형태는 본 발명과 일치하는 모든 실시형태를 나타내는 것은 아니다. 이와 반대로, 이들은 다만 청구 범위에 상세히 서술된 바와 같이 본 발명의 일부 측면과 일치하는 장치와 방법의 예일 뿐이다.
도면에서, 처음부터 끝까지 동일하거나 유사한 참조부호는 동일하거나 유사한 소자 또는 동일하거나 유사한 기능을 가지는 소자를 나타낸다. 설명된 실시예는 본 발명의 일부 실시예일 뿐이며, 모든 실시예가 아님은 분명하다. 하기 도면을 참조하며 설명된 실시예들은 예시적인 것이고, 본 발명을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하는 것으로 해석해서는 안된다. 본 발명의 실시예에 기반하여, 본 분야의 기술자가 창조적 정신활동을 부여하지 않은 전제 하에서 얻은 다른 실시예는 전부 본 발명 실시예의 보호 범위에 속한다. 아래 도면에 결합하여 본 발병의 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
본 실시예의 설명에서, 이해해야 할 것은, 용어 "중심" "세로 방향", "가로 방향", "전", "후", "좌", "우", "수직", "수평", "상부", "하부" "내부", "외부" 등의 방위 또는 위치 관계는 첨부된 도면에서 나타낸 방위 또는 위치 관계에 기반한 것이고, 본 실시예의 쉽고 간단한 설명을 위해 제공될 뿐, 장치 또는 소자가 반드시 구체적인 특정된 방위를 구비하거나 특정된 방위로 배치되고 조작되는 것을 의미하거나 암시하는 것이 아니므로, 본 실시예의 보호범위에 대한 한정으로 이해해서는 안된다. 유의해야 할 것은, 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 이러한 실시예들에서 제시된 부품의 상대적인 배열, 숫자 표현식 및 값은 본 발명의 범위를 한정하지 않는다.
이동 통신 기기에 대한 요구가 점점 높아지고, 통신 기술이 적극적으로 개발됨에 따라, 이동 통신 기기에 대한 기술 요구 사항도 점점 높아지고 있다. 톡히 이동 통신 기술은, 과거 2G 기술로부터 현재 5G 기술로 발전했다.
여기서, 5G 네트워크는 5세대 이동 통신 네트워크(5th generation mobile networks또는5th generation wireless systems, 5G)를 지칭한다. 5G 네트워크는 차세대 셀룰러 이동 통신 기술로서, 높은 데이터 전송률, 지연 감소, 에너지 절약, 비용 절약, 시스템 용량 증가 및 대규모 기기 연결 가능성 등의 특징을 가진다. 주요 장점 중 하나인 데이터 전송 속도는 이전 셀룰러 네트워크보다 빠른, 최대 10Gbit/s이며, 4G보다 100배 빠르다.
안테나는 이동 통신 네트워크의 전송 매체로서, 전송 라인에서 전파되는 유도파를 비제한 미디어 또는 자유 공간에서 전파되는 전자기파로 변환할 수 있다. 5G의 발전에 따라, 안테나의 이동 단말의 요구는 점점 높아지고, 안테나는 5G 이동 통신 네트워크 시스템의 핵심 요소가 될 수 있다.
본 발명의 실시예에 제공된 안테나는 이동 단말, 예를 들어 휴태폰 또는 태블릿에도 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 구조의 개략적인 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 구조의 개략적인 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 슬롯 안테나 유닛 어레이의 구성도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 안테나(100)는 안테나 본체(101) 및 안테나 본체(101) 상에 배치된 다수의 슬롯 안테나 유닛들(1021)을 포함하고, 여기서, 다수의 슬롯 안테나 유닛(1021)은 슬롯 안테나 유닛 어레이(102)가 되도록 어레이 형태로 배열된다.
안테나 본체(101)는 안테나(100)의 구조적 프레임워크이고, 안테나 본체(101)는 금속 재료로 만들어질 수 있으며, 이는 금속 프레임으로 이해될 수 있다.
슬롯 안테나 유닛 어레이(102)는 다수의 슬롯 안테나 유닛들(1021)로 구성되고, 여기서, 슬롯 안테나 유닛들(1021)은 안테나 본체(101)의 내부에 형성된 캐비티(10211), 및 안테나 본체(101)의 표면을 관통하여 형성된 슬롯(10212)을 포함한다.
캐비티(10211)는 금속 재료로 만들어질 수 있다.
"안테나 본체(101)의 표면을 관통하여 형성된 슬롯(10212)"은, 안테나 본체(101)의 표면에 슬롯(10212)이 배치되는 것을 가리킨다. 캐비티(10211)는 슬롯(10212)을 통해 안테나 본체(101)의 외부 표면을 관통할 수 있고 즉, 슬롯(10212)은 캐비티(10211)를 외부와 연통되게 한다.
본 발명의 안테나에서, 캐비티(10211)는 슬롯 안테나 유닛들(1021)의 피드 시스템일 수 있고, 응용에서는, 슬롯 안테나 유닛들(1021)은 안테나 본체(101)의 표면을 관통하여 형성된 슬롯(10212)을 통해 5G 밀리미터 파를 전송할 수 있다.
슬롯(10212)과 캐비티(10211)는 5G 밀리미터 파를 전송할 수 있는 크기를 갖는다.
또한, 슬롯 안테나 유닛들(1021)의 슬롯(10212)의 크기는, 전송되는 빔의 파장과 관련된다.
슬롯 안테나 유닛들(1021)의 캐비티(10211)의 크기는, 전송되는 빔의 작동 주파수 구간의 크기와 관련되고, 여기서 대응 관계는 도파관 캐비티의 플랜지 사이즈와 전송되는 상이한 주파수대의 주파수의 대응 관계를 참조하여 결정된다.
슬롯 안테나 유닛 어레이(102)는 각각의 슬롯 안테나 유닛(1021)을 통해 5G 밀리미터 파를 전송하고, 다수의 슬롯 안테나 유닛들(1021)을 사용하여 5G 밀리미터 파를 전송하는 어레이를 형성함으로써, 5G 밀리미터 파의 효과적인 전송을 보장한다.
5G 밀리미터 파의 작동 주파수 구간에 있어서 각 국가에 따라 기준은 상이하고, 여기서, 중국의 5G 파라미터 파의 작동 주파수 구간의 기준은 28GHz이다.
본 발명에 의해 제공된 안테나는, 안테나 본체(101) 및 안테나 본체(101) 상에 배치된 슬롯 안테나 유닛 어레이(102)를 통해, 이동 단말에 5G 밀리미터 파 안테나를 구축하여, 이동 단말이 5G 데이터 전송 네트워크를 이용하여 전송 데이터에 대한 수신과 송신을 구현할 수 있다.
본 발명의 일 예시적 실시예에서, 슬롯(10212)의 길이는 4분의 1 작업 파장보다 크거나 같고, 또는 4분의 3 작업 파장보다 작거나 같다. 슬롯(10212)의 폭은 16분의 1 작업 파장보다 작거나 같다. 여기서, 작업 파장은 상기 슬롯 안테나 유닛 어레이(102)에 의해 전송된 빔의 파장에 따라 결정된다.
슬롯(10212)의 크기는 슬롯 안테나 유닛 어레이(102)가 5G 밀리미터 파를 효과적으로 전송할 수 있는지에 영향을 미칠 수 있다. 슬롯(10212)의 길이가 4분의 1 작업 파장보다 크거나 같고, 4분의 3 작업 파장보다 작거나 같으며, 슬롯(10212)의 폭은 16분의 1 작업 파장보다 작거나 같으므로, 슬롯 안테나 유닛 어레이(102)가 5G 밀리미터 파의 효과적인 전송을 구현할 수 있다.
작업 파장은 슬롯 안테나 유닛 어레이(102)에 의해 전송된 빔의 파장에 따라 결정된다. 예를 들어, 작업 파장은 슬롯 안테나 유닛 어레이(102)에 의해 전송된 빔의 파장일 수 있다. 따라서, 슬롯(10212)의 길이는 슬롯 안테나 유닛 어레이(102)에 전송되는 빔의 파장보다 크거나 같아야 하고, 슬롯 안테나 유닛 어레이(102)에 의해 전송된 빔의 4분의 3 파장보다 작거나 같아야 한다. 슬롯(10212)의 폭은 16분의 1의 슬롯 안테나 유닛 어레이(102)에 의해 전송된 빔의 파장보다 작거나 같아야 한다.
본 발명의 일 예시적 실시예에서, 슬롯(10212)의 길이는 2분의 1 작업 파장일 수 있다. 작업 파장이 슬롯 안테나 유닛 어레이(102)에 의해 전송된 빔의 파장이면, 슬롯(10212)의 길이는 슬롯 안테나 유닛 어레이(102)에 의해 전송된 빔의 2분의 1 파장이어야 한다.
본 발명의 일 예시적 실시예에서, 캐비티(10211)는 큐브 형태일 수 있고, 캐비티(10211)의 크기는 기준 도파관과 플랜지 크기 사이의 대응 관계에 따라 결정된다.
전자기파의 지향성 전송을 안내할 수 있는 모든 장치들을 통칭하여 유도파 장치라 하고, 안내되고 전송되는 전자파를 유도 전자파라고 하며, 도파관이라 약칭한다. 기준 도파관은 국제 기준에 기반하여, 주파수 구간에 따라 도파관을 분할함으로써 결정된 상이한 주파수 구간의 도파관으로 이해할 수 있다.
실제 응용 분야에서, 도파관 장치의 플랜지 크기와 도파관 장치가 전송되는 주파수 사이에 대응 관계가 있으며, 상기 대응 관계는 기준 도파관과 플랜지 크기 사이의 대응 관계이다. 예를 들어, 슬롯 안테나 유닛 어레이(102)에 의해 전송된 5G 밀리미터 파 빔의 주파수가 21.7Ghz∼33Ghz이면, 캐비티(10211)의 길이는 8.616mm ∼ 8.656mm이고, 캐비티(10211)의 폭은 4.298mm ∼ 4.338mm이다.
개시된 일 예시적 실시예에서, 슬롯(10212)은 고유전 상수와 저유전 손실의 유전 물질로 충진된다. 고유전 상수는 유전 상수가 4보다 크거나 같은 유전 상수로 이해할 수 있다. 저유전 손실은 유전 손실이 2‰ 이하의 유전 손실을 갖는 유전 물질를 의미한다. 고유전 상수와 저유전 손실의 유전 물질은 수지 재료, 플라스틱 재료, 유전체 기판 재료일 수 있다.
개시된 일 예시적 실시예에서, 작업 파장은 슬롯 안테나 유닛 어레이에 의해 전송된 빔의 파장이다. 작업 파장이 슬롯 안테나 유닛 어레이(102)에 의해 전송된 빔의 파장이면, 슬롯(10212)의 길이는 슬롯 안테나 유닛 어레이(102)에 전송되는 빔의 파장보다 크거나 같아야 하고, 슬롯 안테나 유닛 어레이(102)에 의해 전송된 빔의 4분의 3 파장보다 작거나 같아야 한다. 슬롯(10212)의 폭은 슬롯 안테나 유닛 어레이(102)에 의해 전송된 빔의 16분의 1 파장보다 작거나 같아야 한다.
개시된 일 예시적 실시예에서, 작업 파장은 슬롯 안테나 유닛 어레이(102)에 의해 전송된 빔의 파장 및 슬롯(10212)에 의해 충진된 유전 물질의 유전 상수에 따라 결정된다.
슬롯(10212) 중 고유전 상수로 충진되고, 저유전 손실의 물질의 유전 물질이면, 슬롯(10212)을 따라 전송된 파장은 작업 파장이다. 이 경우, 작업 파장과 슬롯 안테나 유닛 어레이(102)에 의해 전송된 빔의 파장 및 슬롯(10212) 중 충진된 유전 물질의 유전 상수와 관련된다. 작업 파장 = 슬롯 안테나 유닛 어레이(102)에 의해 전송된 빔의 파장/(유전 상수)1/2 이다.
슬롯(10212)에 고유전 상수와 저유전 손실의 유전 물질을 충전함으로써, 작업 파장은 슬롯 안테나 유닛 어레이(102)에 의해 전송된 빔의 파장보다 작다. 전송 효율을 보장하는 전제 하에서, 슬롯(10212)의 소형화를 구현할 수 있어, 5G 밀리미터 파를 전송하는 안테나의 소형화를 구현한다.
본 발명의 일 예시적 실시예에서, 슬롯 안테나 유닛들(1021)의 캐비티(10211)의 내부는 고유전 상수와 저유전 손실의 유전 물질로 충진될 수 있다. 고유전 상수는 유전 상수가 4보다 크거나 같은 유전 상수로 이해될 수 있다. 저유전 손실은 유전 손실은 2‰ 이하의 유전 손실을 갖는 유전 물질을 의미한다.
동일한 원리에 기반하여, 슬롯 안테나 유닛들(1021)의 캐비티(10211)의 내부는 고유전 상수와 저유전 손실의 유전 물질로 충진되고, 캐비티(10211)의 소형화를 구현할 수 있으며, 따라서 5G 밀리미터 파를 전송하는 안테나의 소형화가 구현될 수 있다. 즉, 슬롯 안테나 유닛들(1021)의 캐비티(10211)가 상대적으로 작을 경우, 유전 물질을 충진하는 것을 통해서도, 5G 밀리미터 파의 양호한 전송을 만족시킬 수 있다.
여기서, 고유전 상수와 저유전 손실의 유전 물질은 수지 재료, 플라스틱 재료, 및 유전체 기판 재료일 수 있다.
본 발명의 일 예시적 실시예에서, 안테나 본체(101)에는 격리 부재(103)가 배치될 수도 있다. 격리 부재(103)는 슬롯 안네나 유닛 어레이(102)에서 2개의 인접한 슬롯 안테나 유닛들(1021) 사이에 배치된다.
각각의 슬롯 안테나 유닛(1021)은 슬롯 안테나 유닛 어레이(102)에 의해 전송된 5G 밀리미터 파의 신호일 수 있고, 각각의 전송된 5G 밀리미터 파의 신호를 통해 슬롯 안테나 유닛 어레이(102)에 의해 전송된 5G 밀리미터 파의 신호 어레이를 형성함으로써 5G 밀리미터 파의 양호한 전송을 보장한다. 슬롯 안테나 유닛 어레이(102)에서 2개의 인접한 슬롯 안테나 유닛들(1021) 사이에 격리 부재(103)가 배치됨으로써, 각각의 슬롯 안테나 유닛(1021)에 의해 전송된 5G 밀리미터 파의 신호가 간섭을 받지 않도록 보장될 수 있고, 이에 의해 슬롯 안테나 유닛 어레이(102)는 5G 밀리미터 파의 신호 어레이를 정상적으로 전송할 수 있게 된다.
본 발명의 일 예시적 실시예에서, 슬롯 안테나 유닛 어레이(102) 중 2개의 인접하는 슬롯 안테나 유닛들(1021)의 슬롯(10212) 사이의 간격은 슬롯 안테나 유닛 어레이(102)의 전송 빔의 2분의 1 파장과 1 파장 사이에 있다.
슬롯 안테나 유닛 어레이(102) 중 2개의 인접하는 슬롯 안테나 유닛들(1021)의 슬롯(10212) 사이의 간격을 슬롯 안테나 유닛 어레이(102)의 전송 빔의 2분의 1 파장과 1 파장 사이로 제어함으로써, 슬롯 안테나 요소 어레이(102)가 큰 각도로 스캔할 경우, 메인 로브 이득이 더 좋고, 메인 로브에 대한 그레이팅 로브의 영향이 감소되는 것을 보장하여, 슬롯 안테나 유닛 어레이(102)에 의해 5G 밀리미터 파의 양호한 전송을 구현할 수 있다.
본 발명의 일 예시적 실시예에서, 슬롯 안테나 유닛 어레이(102)는 2개 이상의 슬롯 안테나 유닛들(1021)을 포함한다.
슬롯 안테나 유닛 어레이(102)에는 2개 이상의 슬롯 안테나 유닛들(1021)이 배치되어, 5G 밀리미터 파의 어레이를 형성하고, 5G 밀리미터 파의 효과적인 전송을 보장할 수 있다.
슬롯 안테나 유닛 어레이(102)에 배치된 슬롯 안테나 유닛들(1021)의 갯수는, 실제 상황에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 안테나(100)가 이동 단말에 배치될 경우, 여기서, 안테나(100)의 안테나 본체(101)는 이동 단말의 금속 프레임일 수 있다. 이동 단말의 금속 프레임의 크기의 제한으로 인해, 안테나 본체(101) 즉, 이동 단말의 슬롯 안테나 유닛 어레이(102) 내의 슬롯 안테나 유닛(1021)의 갯수는 이에 따라 제한될 수 있다.
본 발명의 일 예시적 실시예에서, 슬롯 안테나 유닛 어레이(101)는 5G 밀리미터 파를 전송하는데 사용된다.
국가마다 5G 밀리미터 파의 작동 주파수 구간에 대한 기준이 다르고, 여기서, 중국 기준에 있어서, 5G 밀리미터 파의 작동 주파수 구간은 28Ghz이다.
다른 국가 기준에 따른 5G 밀리미터 파에 대해, 상기 국가의 5G 밀리미터 파가 전송되면, 슬롯 안테나 유닛 어레이(102)에서 슬롯 안테나 유닛들(1021)의 캐비티(10211)와 슬롯(10212)의 크기를 조정할 수 있다.
본 발명의 일 예시적 실시예에서, 안테나 본체(101)는 이동 단말의 금속 프레임이다. 여기서, 이동 단말은 휴대폰 또는 태블릿일 수 있다.
안테나 본체(101)를 이동 단말의 금속 프레임과 통합함으로써, 신호를 전송하기 위한 안테나(100)의 감도를 보장하는 기초 상에서, 이동 단말이 차지하는 공간을 절약하여, 이동 단말의 소형화 및 슬림화를 보장한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다른 안테나의 구조의 개략적인 평면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다른 안테나의 개략적인 정면도이다.
본 발명의 일 예시적 실시예에서, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 안테나(100)에는 제2 안테나(1040)가 더 배치될 수 있고, 여기서, 제2 안테나(1040)는 2G/3G/4G 파 신호를 전송하는데 사용된다. 2G/3G/4G 파의 작동 주파수 구간은 699MHz ∼ 2690MHz이다.
제2 안테나(1040)는 제1 안테나 브랜치(1041)와 제2 안테나 브랜치(1042)를 포함한다. 여기서, 제1 안테나 브랜치(1041)와 제2 안테나 브랜치(1042)는 금속 재료로 만들어질 수 있고, 서로 통합되어 L자 형태로 될 수 있다.
또한, 제2 안테나 브랜치(1042)는 안테나 본체(101)에 연결될 수 있고, 제2 안테나 브랜치(1042)와 안테나 본체(101)의 연결 위치에는 제1 슬롯(1043)이 제공되고, 제1 슬롯(1043)과 제2 안테나(1040)를 통해 2G/3G/4G 파 신호의 외부 전송을 구현할 수 있다.
설명해야 할 것은, 제1 슬롯(1043)은 안테나 본체(101)를 관통할 수 있다.
상기 배치를 통해, 안테나(100)는 2G/3G/4G 파 신호를 전송할 수 있고, 5G 밀리미터 파의 신호를 전송할 수도 있다.
상기와 같은 안테나는, 다양한 이동 단말에 적용될 수 있으므로, 이동 단말에 의한 5G 밀리미터 파, 및 2G/3G/4G 파의 효과적인 전송을 보장할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 예시적 실시예에 따른 안테나 스캐닝의 메인 로브 감쇠의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 안테나(100)의 피드의 상이한 위상과 진폭을 제어함으로써, 메인 로브의 감쇠가 1dB 이하가 되도록 보장하는 전제 하에서, 안테나(100)의 슬롯 안테나 유닛 어레이(102)는 ±60°방향으로 스캐닝될 수 있다. 따라서, 본 발명의 안테나(100)는 5G 밀리미터 파의 양호한 전송을 구현할 수 있다.
동일한 개념에 기반하여, 본 발명의 일 예시적 실시예에서, 이동 단말이 제공된다. 이동 단말은 금속 프레임 및 안테나를 포함한다. 여기서, 안테나는 본 발명의 상기 실시예에 따른 안테나(100)이다. 또한, 안테나(100)의 안테나 본체(101)는 이동 단말의 금속 프레임의 일부분이다.
상기의 배치를 통해, 이동 단말은 5G 밀리미터 파 신호를 전송하여, 이동 단말 신호 전송의 높은 데이터 속도를 구현하고, 지연을 감소시키며, 에너지를 절약하고, 비용을 절감하며, 시스템 용량을 증가시킬 수 있다.
여기서, 이동 단말은 휴대폰 또는 태블릿일 수 있다.
본 발명의 일 예시적 실시예에서, 안테나 본체(101)는 이동 단말의 금속 프레임의 하단, 상단 및 양측의 일부 또는 전부이다. 다시 말해서, 안테나(100)는 이동 단말의 금속 프레임의 하단, 상단 또는 양측에 배치될 수 있다. 안테나(100)를 이동 단말의 금속 프레임의 하단, 상단 또는 양측에 배치하여, 즉 안테나(100)는 이동 단말의 눈에 띄지 않는 위치에 제공되며, 이동 단말 신호 전송의 감도를 보장하는 기반 하에, 이동 단말의 미적 외관도 보장할 수 있다.
당업자는 본 명세서에 개시된 설명을 고려하고 본 발명을 실시한 후, 본 발명의 다른 실시방안을 용이하게 생각해낼 수 있을 것이다. 본 발명은 본 발명의 임의의 변형, 용도 또는 적응성 변화를 포함하도록 의도되고, 이러한 변형, 용도 또는 적응성 변화는 본 발명의 일반적인 원리를 따르며, 본 발명에서 개시되지 않은 본 기술분야의 공지된 상식이나 통상적인 기술수단을 포함한다. 본 명세서 및 실시예는 다만 예시적인 것으로 간주되며, 본 발명의 진정한 범위 및 사상은 첨부된 청구범위에 의해 지적된다.
이해해야 할 것은, 본 발명는 위에서 설명되고 도면에 도시된 정확한 구조에 한정되지 않으며, 이 범위를 벗어나지 않고 다양한 수정 및 변경을 수행할 수 있다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정된다.
100...안테나
101...안테나 본체
102...슬롯 안테나 유닛 어레이
1021...슬롯 안테나 유닛
10211...캐비티
10212...슬롯
1040...제2 안테나
1041...제1 안테나 브랜치
1042...제2 안테나 브랜치
1043...제1 슬롯

Claims (15)

  1. 안테나로서,
    안테나 본체; 및
    상기 안테나 본체 상에 배치되고, 슬롯 안테나 유닛 어레이가 되도록 어레이 형태로 배열된 다수의 슬롯 안테나 유닛들을 구비하고,
    상기 슬롯 안테나 유닛들은 상기 안테나 본체의 내부에 형성된 캐비티 및 상기 안테나 본체의 표면을 관통하여 형성된 슬롯을 포함하고,
    상기 슬롯과 상기 캐비티는 5G 밀리미터 파를 전송하기 위한 크기를 갖는, 안테나.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 슬롯의 길이는 4분의 1 작업 파장보다 크거나 같고, 또는 4분의 3 작업 파장보다 작거나 같고,
    상기 슬롯의 폭은 16분의 1 작업 파장보다 작거나 같고,
    상기 작업 파장은 상기 슬롯 안테나 유닛 어레이에 의해 전송된 빔의 파장에 따라 결정되는, 안테나.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 슬롯의 길이는 작업 파장의 2분의 1인, 안테나.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 캐비티는 큐브 형태이고;
    상기 캐비티의 크기는 기준 도파관과 플랜지 크기의 대응 관계에 따라 결정되는, 안테나.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 슬롯은 고유전 상수와 저유전 손실의 유전 물질로 충진된, 안테나.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 고유전 상수는 4이상의 유전 상수이고,
    상기 저유전 손실은 유전 손실이 2‰ 이하의 유전 손실인, 안테나.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 작업 파장은 상기 슬롯 안테나 유닛 어레이에 의해 전송된 빔의 파장인, 안테나.
  8. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 작업 파장은 상기 슬롯 안테나 유닛 어레이에 의해 전송된 빔의 파장 및 상기 슬롯에 의해 충진된 유전 물질의 유전 상수에 따라 결정되는, 안테나.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 슬롯 안테나 유닛들의 상기 캐비티의 내부는 고유전 상수와 저유전 손실의 유전 물질로 충진되는, 안테나.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 고유전 상수는 4 이상의 유전 상수이고,
    상기 저유전 손실은 유전 손실이 2‰ 이하의 유전 손실인, 안테나.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 본체 상에는，
    상기 슬롯 안네나 유닛 어레이 중 2개의 인접한 슬롯 안테나 유닛들 사이에 배치되는 격리 부재를 더 구비하는, 안테나.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 슬롯 안테나 유닛 어레이 중 2개의 인접하는 슬롯 안테나 유닛들의 상기 슬롯 사이의 간격은 상기 슬롯 안테나 유닛 어레이에 의해 전송되는 빔의 2분의 1 파장과 1 파장 사이에 있는, 안테나.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 본체는 이동 단말의 금속 프레임인, 안테나.
  14. 이동 단말로서,
    금속 프레임; 및
    제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 안테나를 구비하고;
    상기 안테나 본체는 상기 금속 프레임의 일부분인, 이동 단말.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 안테나 본체는 상기 금속 프레임의 하단의 일부 또는 전부, 상단의 일부 또는 전부 및 양측의 일부 또는 전부인, 이동 단말.
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