KR20210110748A - 적층된 안테나 구조들을 갖는 안테나 시스템 - Google Patents

적층된 안테나 구조들을 갖는 안테나 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20210110748A
KR20210110748A KR1020217027511A KR20217027511A KR20210110748A KR 20210110748 A KR20210110748 A KR 20210110748A KR 1020217027511 A KR1020217027511 A KR 1020217027511A KR 20217027511 A KR20217027511 A KR 20217027511A KR 20210110748 A KR20210110748 A KR 20210110748A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
antenna structure
antenna
circuit board
frequency
conductive
Prior art date
Application number
KR1020217027511A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102483773B1 (ko
Inventor
존 샴블린
Original Assignee
에이브이엑스 안테나 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에이브이엑스 안테나 인코포레이티드 filed Critical 에이브이엑스 안테나 인코포레이티드
Publication of KR20210110748A publication Critical patent/KR20210110748A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102483773B1 publication Critical patent/KR102483773B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0414—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna in a stacked or folded configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/40—Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements
    • H01Q5/42—Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements using two or more imbricated arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/48—Earthing means; Earth screens; Counterpoises
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/50—Feeding or matching arrangements for broad-band or multi-band operation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0421—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with a shorting wall or a shorting pin at one end of the element
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/40—Element having extended radiating surface
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q25/00—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
    • H01Q25/005—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns providing two patterns of opposite direction; back to back antennas

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

안테나 시스템이 제공된다. 안테나 시스템은 회로 보드를 포함한다. 안테나 시스템은 또한 제 1 안테나 구조 및 제 2 안테나 구조를 포함한다. 제 1 안테나 구조는 회로 보드와 제 2 안테나 구조 사이에 위치하되 제 1 안테나 구조가 제 2 안테나 구조에 대한 접지면을 형성하도록 위치한다. 추가적으로, 제 1 안테나 구조는 제 1 전도성 경로를 통해 회로 보드에 전기적으로 결합된다. 제 2 안테나 구조는 제 1 안테나 구조에 의해 정의되는 개구를 통해 연장되는 제 2 전도성 경로를 통해 회로 보드에 전기적으로 결합된다.

Description

적층된 안테나 구조들을 갖는 안테나 시스템
본 출원은 미국 가출원 번호 제62/798,762호(발명의 명칭: "Antenna System Having Stacked Antenna Structures"; 출원일: 2019년 1월 30일)의 우선권의 혜택을 주장하고, 이러한 특허문헌은 참조로 본 명세서에 통합된다. 본 출원은 또한, 미국 가출원 번호 제62/834,661호(발명의 명칭: "Antenna System Having Stacked Antenna Structures"; 출원일: 2019년 4월 16일)의 우선권의 혜택을 주장하고, 이러한 특허문헌은 참조로 본 명세서에 통합된다.
본 개시내용은 일반적으로 안테나 시스템(antenna system)들에 관한 것이고, 보다 구체적으로는, 적층된 안테나 구조(stacked antenna structure)들을 갖는 안테나 시스템들에 관한 것이다.
안테나들은 두 개의 디바이스들 간에 데이터를 전송 및 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일부 디바이스들은, 다수의 주파수 대역(frequency band)들에 걸쳐 통신을 제공하기 위해 그리고 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution, LTE)과 같은 통신 표준들과 관련된 높은 데이터 속도(data rate)들을 지원하기 위해, 다수의 안테나들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 핸드-헬드 디바이스(hand-held device)들(예컨대, 스마트폰(smartphone)들)은 두 개의 안테나들을 포함할 수 있다. 두 개의 안테나들 중에서, 하나는 제 1 주파수에 동조(tune)될 수 있고, 그리고 데이터를 전송 및 수신하도록 구성될 수 있다. 다른 안테나는 제 1 주파수와는 다른 제 2 주파수에 동조될 수 있고, 그리고 데이터를 수신하도록 구성될 수 있다.
본 개시내용의 실시예들의 실시형태들 및 장점들은 다음의 설명에서 부분적으로 제시될 것이고, 또는 그 설명으로부터 학습될 수 있으며, 또는 실시예들의 실시를 통해 학습될 수 있다.
일 실시형태에서, 안테나 시스템이 제공된다. 안테나 시스템은, 회로 보드(circuit board), 제 1 안테나 구조, 및 제 2 안테나 구조를 포함할 수 있다. 제 1 안테나 구조는 회로 보드와 제 2 안테나 구조 사이에 위치하여 제 2 안테나 구조에 대한 접지면(ground plane)을 제공할 수 있다. 추가적으로, 제 1 안테나 구조는 제 1 전도성 경로를 통해 회로 보드에 전기적으로 결합될 수 있다. 제 2 안테나 구조는 제 1 안테나 구조에 의해 정의되는 개구(opening)를 통해 연장되는 제 2 전도성 경로를 통해 회로 보드에 전기적으로 결합될 수 있다.
또 하나의 다른 실시형태에서, 모듈(module)이 제공된다. 모듈은, 하우징(housing)과 그리고 하우징 내에 배치되는 안테나 시스템을 포함한다. 안테나 시스템은 회로 보드를 포함한다. 안테나 시스템은 또한, 제 1 주파수에 동조되는 제 1 안테나 구조와, 그리고 제 1 주파수와는 다른 제 2 주파수에 동조되는 제 2 안테나 구조를 포함한다. 제 1 안테나 구조는 회로 보드와 제 2 안테나 구조 사이에 위치하되 제 1 안테나 구조가 제 2 안테나 구조에 대한 접지면을 제공하도록 위치한다. 더욱이, 제 1 안테나 구조는 제 1 전도성 경로를 통해 회로 보드에 결합된다. 제 2 안테나 구조는 제 1 안테나 구조에 의해 정의되는 개구를 통해 연장되는 제 2 전도성 경로를 통해 회로 보드에 결합된다.
또 하나의 다른 실시형태에서, 안테나 시스템이 제공된다. 안테나 시스템은 회로 보드를 포함한다. 안테나 시스템은 또한, 제 1 주파수에 동조되는 제 1 안테나 구조와, 그리고 제 1 주파수와는 다른 제 2 주파수에 동조되는 제 2 안테나 구조를 포함한다. 제 1 안테나 구조는 회로 보드와 제 2 안테나 구조 사이에 위치하여 제 2 안테나 구조에 대한 접지면을 제공한다. 더욱이, 제 1 안테나 구조 및 제 2 안테나 구조는 각각 동일한 전도성 안테나 공급 경로(conductive antenna feed path)를 통해 회로 보드에 결합된다.
다양한 실시예들의 이러한 그리고 다른 특징들, 실시형태들, 및 장점들은 다음의 설명 및 첨부되는 청구항들을 참조하여 더 잘 이해되게 될 것이다. 수반되는 도면들은 본 명세서에 통합되고 그 일부를 구성하며, 본 개시내용의 실시예들을 예시하고, 본 명세서의 설명과 함께 관련 원리들을 설명하는 역할을 한다.
본 발명의 기술분야에서 통상의 기술을 가진 자에게 지향된 실시예들의 상세한 논의가 명세서에서 제시되며, 명세서는 첨부되는 도면들을 참조하는데, 도면들에서,
도 1은 본 개시내용의 예시적 실시예들에 따른 안테나 시스템을 도시하고;
도 2는 본 개시내용의 예시적 실시예들에 따른 안테나 시스템의 단면도를 도시하고;
도 3은 본 개시내용의 예시적 실시예들에 따른 도 2의 안테나 시스템의 제 1 안테나 구조의 상면도를 도시하고;
도 4는 본 개시내용의 예시적 실시예들에 따른 안테나 시스템과 관련된 반사 손실(return loss)의 그래프 표현을 도시하고;
도 5는 본 개시내용의 예시적 실시예들에 따른 안테나 시스템의 효율의 그래프 표현을 도시하고;
도 6은 본 개시내용의 예시적 실시예들에 따른 안테나 시스템의 제 1 안테나 구조와 관련된 방위각 방사 패턴(azimuthal radiation pattern)의 그래프 표현을 도시하고;
도 7은 본 개시내용의 예시적 실시예들에 따른 안테나 시스템의 제 1 안테나 구조와 관련된 고각 방사 패턴(elevation radiation pattern)의 그래프 표현을 도시하고;
도 8은 본 개시내용의 예시적 실시예들에 따른 안테나 시스템의 제 2 안테나 구조와 관련된 방위각 방사 패턴의 그래프 표현을 도시하고;
도 9는 본 개시내용의 예시적 실시예들에 따른 안테나 시스템의 제 2 안테나 구조와 관련된 고각 방사 패턴의 그래프 표현을 도시하고;
도 10은 본 개시내용의 예시적 실시예들에 따른 안테나 시스템의 단면도를 도시하고;
도 11은 본 개시내용의 예시적 실시예들에 따른 안테나 시스템의 제 1 안테나 구조와 관련된 방위각 방사 패턴의 그래프 표현을 도시하고;
도 12는 본 개시내용의 예시적 실시예들에 따른 안테나 시스템의 제 1 안테나 구조와 관련된 고각 방사 패턴의 그래프 표현을 도시하고;
도 13은 본 개시내용의 예시적 실시예들에 따른 안테나 시스템의 제 1 안테나 구조와 관련된 방위각 방사 패턴의 그래프 표현을 도시하고;
도 14는 본 개시내용의 예시적 실시예들에 따른 안테나 시스템의 제 1 안테나 구조와 관련된 고각 방사 패턴의 그래프 표현을 도시하고;
도 15는 본 개시내용의 예시적 실시예들에 따른 안테나 시스템의 제 2 안테나 구조와 관련된 방위각 방사 패턴의 그래프 표현을 도시하고;
도 16은 본 개시내용의 예시적 실시예들에 따른 안테나 시스템의 제 2 안테나 구조와 관련된 고각 방사 패턴의 그래프 표현을 도시하고;
도 17은 본 개시내용의 예시적 실시예들에 따른 모듈의 컴포넌트들의 블록도를 도시하고;
도 18은 본 개시내용의 예시적 실시예들에 따른 안테나 시스템의 단면도를 도시하고; 그리고
도 19는 본 개시내용의 예시적 실시예들에 따른 제 1 안테나 구조의 일부분의 평면도를 도시한다.
이제 실시예들이 상세히 참조될 것이고, 실시예들 중 하나 이상의 예들이 도면들에서 예시된다. 각각의 예는 실시예들의 설명으로 제공되는 것이지 본 개시내용을 한정하기 위해 제공되는 것이 아니다. 사실, 본 발명의 기술분야에서 숙련된 자들에게 본 개시내용의 사상 혹은 범위로부터 벗어남이 없이 이러한 실시예들에 대한 다양한 수정들 및 변경들이 행해질 수 있음이 명백할 것이다. 예컨대, 일 실시예의 일부로서 예시되거나 설명되는 특징들은 또 하나의 다른 실시예와 함께 사용되어 또 다른 실시예를 생성할 수 있다. 따라서, 본 개시내용의 실시형태들은 이러한 수정들 및 변경들을 포괄하도록 의도된 것이다.
본 개시내용의 예시적 실시형태들은 안테나 시스템에 관한 것이다. 안테나 시스템은 제 1 안테나 구조 및 제 2 안테나 구조를 포함할 수 있다. 제 1 안테나 구조는 제 1 주파수에 동조될 수 있다. 제 2 안테나 구조는 제 2 주파수에 동조될 수 있다. 일부 구현예들에서, 제 2 주파수는 제 1 주파수와는 다를 수 있다. 예컨대, 제 2 주파수는 제 1 주파수보다 높을 수 있다. 일부 구현예들에서, 제 1 주파수는 약 722 MHz로부터 약 728 MHz까지 걸쳐 있는 주파수들의 범위를 포함할 수 있다. 추가적으로 혹은 대안적으로, 제 1 주파수는 약 1915 MHz로부터 약 1920 MHz까지 걸쳐 있는 주파수들의 범위를 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 제 2 주파수는 약 1995 MHz로부터 약 2020 MHz까지 걸쳐 있는 주파수들의 범위를 포함할 수 있다.
제 1 안테나 구조는 안테나 시스템의 회로 보드와 제 2 안테나 구조 사이에 배치될 수 있다. 추가적으로, 제 1 안테나 구조 및 제 2 안테나 구조는 각각 회로 보드에 결합될 수 있다. 일부 구현예들에서, 제 1 안테나 구조 및 제 2 안테나 구조는 동일한 전도성 안테나 공급 경로들을 통해 회로 보드에 결합될 수 있다. 대안적 구현예들에서, 제 1 안테나 구조 및 제 2 안테나 구조는 별개의 전도성 안테나 공급 경로들을 통해 회로 보드에 전기적으로 결합될 수 있다. 예컨대, 제 1 안테나 구조는 제 1 전도성 안테나 공급 경로를 통해 회로 보드에 전기적으로 결합될 수 있다. 반면, 제 2 안테나 구조는 제 1 전도성 안테나 공급 경로와는 다른 제 2 전도성 안테나 공급 경로를 통해 회로 보드에 전기적으로 결합될 수 있다. 제 2 전도성 안테나 공급 경로는 제 1 안테나 구조에 의해 정의되는 개구를 통해 연장될 수 있다.
일부 구현예들에서, 제 1 안테나 구조는 하나 이상의 접지(grounding) 혹은 단락(shorting) 포스트(post)들을 통해 회로 보드(예컨대, 회로 보드 상의 전도성 접지면)에 전기적으로 접지될 수 있다. 추가적으로, 제 2 안테나 구조는 하나 이상의 단락 포스트들을 통해 제 1 안테나 구조에 전기적으로 접지될 수 있다. 일부 구현예들에서, 안테나 시스템은 회로 보드와 제 1 안테나 구조 사이에 배치되는 기판(substrate)을 포함할 수 있다. 기판은 안테나 공급 경로(들) 및 단락 포스트들을 수용하기 위해 복수의 개구들을 정의할 수 있다. 이러한 방식으로, 전도성 안테나 공급 경로(들) 및 단락 포스트들은 이러한 개구들을 통해 기판을 통과할 수 있다.
일부 구현예들에서, 제 1 안테나 구조의 단면적은 제 2 안테나 구조의 단면적보다 클 수 있다. 이러한 방식으로, 제 1 안테나 구조는 제 2 안테나 구조에 대한 접지면으로서의 역할을 할 수 있다. 일부 구현예들에서, 제 1 안테나 구조의 형상은 제 2 안테나 구조의 형상과는 다를 수 있다. 예컨대, 제 1 안테나 구조의 형상은 직사각형일 수 있다. 반면, 제 2 안테나 구조의 형상은 환형(annular)일 수 있다. 제 1 안테나 구조의 단면적이 제 2 안테나 구조의 단면적보다 크다는 조건 하에 제 1 안테나 구조와 제 2 안테나 구조가 임의의 적절한 형상을 가질 수 있음이 이해돼야 한다.
본 개시내용의 예시적 실시형태들에 따른 안테나 시스템은 수많은 기술적 효과들 및 혜택들을 제공할 수 있다. 예컨대, 안테나 시스템의 풋프린트(footprint)를 감소시키기 위해 안테나 시스템의 제 1 안테나 구조의 상단 상에 안테나 시스템의 제 2 안테나 구조가 위치할 수 있다. 추가적으로, 제 1 안테나 구조의 단면적은 제 2 안테나 구조의 단면적보다 클 수 있다. 이러한 방식으로, 제 1 안테나 구조는 제 2 안테나 구조에 대한 접지면을 제공할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같은, 수치적 값과 연계된 용어 "약"의 사용은 그 기재된 양의 20% 내에 있는 것을 나타내도록 의도된 것이다. 추가적으로, 용어들 "제1", "제2", 및 "제3"은 컴포넌트들을 서로 구분하기 위해 교환가능하게 사용될 수 있으며, 이들은 개개의 컴포넌트들의 위치 혹은 중요도를 의미하도록 의도된 것이 아니다.
이제 도면들을 참조하면, 도 1은 본 개시내용의 예시적 실시예들에 따른 안테나 시스템(100)을 도시한다. 보여지는 바와 같이, 안테나 시스템(100)은 측면 방향(Lateral direction)(L), 횡단 방향(Transverse direction)(T), 및 수직 방향(Vertical direction)(V)을 포함하는 좌표계를 정의할 수 있다. 일부 구현예들에서, 안테나 시스템(100)은 안테나 시스템(100)의 하나 이상의 컴포넌트들에게 전력(electrical power)을 제공하도록 구성된 파워 서플라이(power supply)(110)(예컨대, 배터리)를 포함할 수 있다. 보여지는 바와 같이, 안테나 시스템(100)은 하나 이상의 전기적 컴포넌트들(예컨대, 커패시터들, 저항기들, 인덕터들, 전도성 접지면, 집적 회로들, 프로세서들, 등)을 갖는 회로 보드(120)를 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 회로 보드(120)는 파워 서플라이(110)에 전기적으로 결합될 수 있다. 이러한 방식으로, 회로 보드(120)는 파워 서플라이(110)로부터 전력을 받을 수 있다.
보여지는 바와 같이, 안테나 시스템(100)은 제 1 안테나 구조(130) 및 제 2 안테나 구조(140)를 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 제 1 안테나 구조(130)는 제 1 주파수에 동조될 수 있다. 반면, 제 2 안테나 구조(140)는 제 1 주파수와는 다른 제 2 주파수에 동조될 수 있다. 예컨대, 제 1 주파수는 제 2 주파수보다 낮을 수 있다. 일부 구현예들에서, 제 1 주파수는 약 722 MHz로부터 약 728 MHz까지 걸쳐 있는 주파수들의 범위를 포함할 수 있다. 추가적으로 혹은 대안적으로, 제 1 주파수는 약 1915 MHz로부터 약 1920 MHz까지 걸쳐 있는 주파수들의 범위를 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 제 2 주파수는 약 1995 MHz로부터 약 2020 MHz까지 걸쳐 있는 주파수들의 범위를 포함할 수 있다.
일부 구현예들에서, 제 1 안테나 구조(130)는 데이터를 전송 및 수신하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 제 1 안테나 구조(130)는 약 722 MHz로부터 약 728 MHz까지 걸쳐 있는 범위 내의 제 1 주파수를 갖는 RF 신호를 통해 데이터를 전송하도록 구성될 수 있다. 추가적으로, 제 1 안테나 구조(130)는 약 1915 MHz로부터 약 1920 MHz까지 걸쳐 있는 범위 내에 포함되는 주파수를 갖는 RF 신호를 통해 데이터를 수신하도록 구성될 수 있다. 일부 구현예들에서, 제 2 안테나 구조(140)는 제 2 주파수에 동조될 때 데이터를 수신하도록 구성될 수 있다.
제 1 안테나 구조(130) 및 제 2 안테나 구조(140)가 임의의 적절한 타입의 안테나를 포함할 수 있음이 이해돼야 한다. 예컨대, 일부 구현예들에서, 제 1 안테나 구조(130) 및 제 2 안테나 구조(140)는 각각 하나 이상의 단락 포스트들을 갖는 상단 부하 모노폴 S 안테나(top loaded monopole S antenna)를 포함할 수 있다.
이제 도 2를 참조하면, 안테나 시스템(100)의 단면도가 제공된다. 보여지는 바와 같이, 제 1 안테나 구조(130)는 회로 보드(120)와 제 2 안테나 구조(140) 사이에 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 제 1 안테나 구조(130)는 수직 방향(V)을 따라 회로 보드(120)와 제 2 안테나 구조(140) 사이에 배치될 수 있다. 추가적으로, 제 1 안테나 구조(130)의 단면적은 제 2 안테나 구조(140)의 단면적과는 다를 수 있다. 보다 구체적으로, 제 1 안테나 구조(130)의 단면적은 제 2 안테나 구조(140)의 단면적보다 클 수 있다. 이러한 방식으로, 제 1 안테나 구조(130)는 제 2 안테나 구조(140)에 대한 접지면을 제공할 수 있다.
일부 구현예들에서, 제 1 안테나 구조(130)의 형상은 제 2 안테나 구조(140)의 형상과는 다를 수 있다. 예컨대, 제 1 안테나 구조(130)의 형상은 직사각형일 수 있다. 반면, 제 2 안테나 구조(140)의 형상은 환형(예컨대, 링(ring)형, 원(circle)형, 타원(oval)형)일 수 있다. 하지만, 제 1 안테나 구조(130)의 단면적이 제 2 안테나 구조(140)의 단면적보다 크다는 조건 하에 제 1 안테나 구조(130)와 제 2 안테나 구조(140)가 임의의 적절한 형상을 가질 수 있음이 이해돼야 한다.
일부 구현예들에서, 회로 보드(120) 상의 접지면의 단면적은 제 1 안테나 구조(130)의 단면적과는 다를 수 있다. 예컨대, 회로 보드(120) 상의 접지면의 단면적은 제 1 안테나 구조(130)의 단면적보다 클 수 있다. 아래에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 제 1 안테나 구조(130) 및 제 2 안테나 구조(140)는 각각 회로 보드(120)에 전기적으로 결합될 수 있다.
일부 구현예들에서, 제 1 안테나 구조(130) 및 제 2 안테나 구조(140)는 각각 별개의 전도체들(예컨대, 전도성 포스트들)을 통해 회로 보드(120)에 전기적으로 결합될 수 있다. 예컨대, 제 1 안테나 구조(130)는 제 1 전도성 안테나 공급 경로(150)(예컨대, 동축 안테나 공급 경로(coax antenna feed path))를 통해 회로 보드(120)에 전기적으로 결합될 수 있다. 반면, 제 2 안테나 구조(140)는 제 2 전도성 안테나 공급 경로(152)(예컨대, 동축 안테나 공급 경로)를 통해 회로 보드(120)에 전기적으로 결합될 수 있다. 일부 구현예들에서, 제 2 전도성 안테나 공급 경로(152)는 제 1 안테나 구조(130)에 의해 정의되는 개구(132)(도 3)를 통해 연장될 수 있다.
일부 구현예들에서, 제 1 안테나 구조(130)는 하나 이상의 단락 포스트들(160)을 통해 회로 보드(120)(예컨대, 회로 보드(120) 상의 접지면)에 전기적으로 접지될 수 있다. 제 1 안테나 구조(130)를 회로 보드(120)에 전기적으로 접지시키기 위해 임의의 적절한 개수의 단락 포스트들(160)이 사용될 수 있음이 이해돼야 한다. 예컨대, 일부 구현예들에서, 제 1 안테나 구조(130)는 두 개의 단락 포스트들(160)을 통해 회로 보드(120)에 전기적으로 접지될 수 있다. 대안적 구현예들에서, 제 1 안테나 구조(130)는 더 많거나 더 적은 단락 포스트들(160)을 통해 회로 보드(120)에 전기적으로 접지될 수 있다.
일부 구현예들에서, 제 2 안테나 구조(140)는 복수의 단락 포스트들(170)을 통해 제 1 안테나 구조(130)에 전기적으로 접지될 수 있다. 예컨대, 일부 구현예들에서, 제 2 안테나 구조(140)는 두 개의 단락 포스트들(170)을 통해 제 1 안테나 구조(130)에 전기적으로 접지될 수 있다. 대안적 구현예들에서, 제 2 안테나 구조(140)는 더 많거나 더 적은 단락 포스트들(170)을 통해 제 1 안테나 구조(130)에 전기적으로 접지될 수 있다.
일부 구현예들에서, 안테나 시스템(100)은 회로 보드(120)와 제 1 안테나 구조(130) 사이에 배치되는 기판(180)을 포함할 수 있다. 기판(180)은 약 3의 상대적 유전율(relatively permittivity)(εr)을 갖는 폴리머 물질(polymer material)(예컨대, 폴리카보네이트 물질(polycarbonate material))을 포함할 수 있다. 하지만, 기판(180)이 임의의 적절한 물질을 포함할 수 있음이 이해돼야 한다. 기판(180)이 복수의 개구들(182)을 정의할 수 있음이 또한 이해돼야 한다. 이러한 방식으로, 제 1 전도체(150), 제 2 전도체(152), 및 복수의 단락 포스트들(160)이 각각 기판(180)에 의해 정의되는 복수의 개구들(182) 중 대응하는 개구를 통해 연장될 수 있다.
일부 구현예들에서, 안테나 시스템(100)은 커버(cover)(190)를 포함할 수 있다. 보여지는 바와 같이, 제 1 안테나 구조(130) 및 제 2 안테나 구조(140)는 수직 방향(V)을 따라 회로 보드(120)와 커버(190) 사이에 위치할 수 있다. 추가적으로, 커버(190)의 단면적은 제 1 안테나 구조(130)의 단면적 및 제 2 안테나 구조(140)의 단면적보다 클 수 있다. 이러한 방식으로, 제 1 안테나 구조(130) 및 제 2 안테나 구조(140)는 커버(190)를 통해 덮일 수 있다. 커버(190)가 임의의 적절한 물질을 포함할 수 있음이 이해돼야 한다. 예컨대, 일부 구현예들에서, 커버(190)는 플라스틱(plastic)(예컨대, 폴리우레탄(polyurethane))을 포함할 수 있다. 커버(190)가 임의의 적절한 크기일 수 있음이 또한 이해돼야 한다. 예컨대, 일부 구현예들에서, 수직 방향(V)을 따라 측정되는 바와 같은 커버(190)의 두께는 약 2 밀리미터(millimeters)일 수 있다.
이제 도 4를 참조하면, 본 개시내용의 예시적 실시예들에 따른 안테나 시스템(100)(도 1)의 반사 손실(return loss)의 그래프 표현이 제공된다. 보여지는 바와 같이, 그래프는 (메가헤르츠(Megahertz) 단위로 수평 축을 따라 표시된) 주파수의 함수로서 안테나 시스템의 (데시벨(decibels) 단위로 수직 축을 따라 표시된) 반사 손실을 예시한다. 보다 구체적으로, 그래프는 500 메가헤르츠(MHz)로부터 3000 MHz까지 걸쳐 있는 주파수들의 범위에 걸쳐 안테나 시스템의 반사 손실을 예시한다. 보여지는 바와 같이, 곡선(200)은 주파수들의 범위에 걸쳐 제 1 안테나 구조(130)(도 1)와 관련된 반사 손실을 도시한다. 추가적으로, 곡선(210)은 주파수들의 범위에 걸쳐 제 2 안테나 구조(140)(도 1)와 관련된 반사 손실을 도시한다. 더욱이, 곡선(220)은 제 1 안테나 구조(130)와 제 2 안테나 구조(140) 간의 분리(isolation)를 도시한다.
이제 도 5를 참조하면, 본 개시내용의 예시적 실시예들에 따른 안테나 시스템(100)(도 1)의 효율의 그래프 표현이 제공된다. 보여지는 바와 같이, 그래프는 (메가헤르츠 단위로 수평 축을 따라 표시된) 주파수의 함수로서 안테나 시스템(100)의 (퍼센티지(percentage)로서 수직 축을 따라 표시된) 효율을 예시한다. 보다 구체적으로, 그래프는 약 700 MHz로부터 약 2400 MHz까지 걸쳐 있는 주파수들의 범위에 걸쳐 안테나 시스템의 효율을 예시한다. 안테나의 효율은 안테나에 의해 방사되는 전력에 대한 안테나에 전달되는 전력의 비(ratio)를 나타내는 것임이 이해돼야 한다. 보여지는 바와 같이, 곡선(300)은 안테나 주파수들의 범위에 걸쳐 제 1 안테나 구조(130)(도 1)의 효율을 도시한다. 추가적으로, 곡선(310)은 주파수들의 범위에 걸쳐 제 2 안테나 구조(140)(도 1)의 효율을 도시한다. 도시된 바와 같이, 제 1 안테나 구조(130)는 800 MHz와 1000 MHz 사이의 주파수에 동조될 때 가장 효율적이다. 반면, 제 2 안테나 구조(140)는 2000 MHz와 2200 MHz 사이의 주파수에 동조될 때 가장 효율적이다.
이제 도 6을 참조하면, 도 6은 본 개시내용의 예시적 실시예들에 따른 제 1 안테나 구조(130)(도 1)와 관련된 방위각 평면 방사 패턴(azimuthal plane radiation pattern)의 그래프 표현이다. 보다 구체적으로, 그래프는 제 1 주파수(예컨대, 약 725 MHz)에 동조될 때 제 1 안테나 구조(130)의 방위각 평면 방사 패턴을 도시한다. 보여지는 바와 같이, 제 1 안테나 구조(130)의 이득(gain)은 방위각 평면에서 전반적으로 균일하다. 이러한 방식으로, 제 1 안테나 구조(130)와 관련된 방위각 방사 패턴은 제 1 안테나 구조(130)가 제 1 주파수에 동조될 때 무지향성(omnidirectional)인 것으로 고려될 수 있다.
도 7은 본 개시내용의 예시적 실시예들에 따른 제 1 안테나 구조(130)(도 1)와 관련된 고각 평면 방사 패턴(elevation plane radiation pattern)의 그래프 표현을 도시한다. 보다 구체적으로, 그래프는 제 1 주파수에 동조될 때 제 1 안테나 구조의 고각 방사 패턴을 도시한다. 보여지는 바와 같이, 고각 방사 패턴은 주엽(main lobe) 및 복수의 측엽(side lobe)들을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 제 1 안테나 구조(130)와 관련된 고각 방사 패턴은 제 1 안테나 구조(130)가 제 1 주파수에 동조될 때 지향성(directional)인 것으로 고려될 수 있다.
이제 도 8을 참조하면, 도 8은 본 개시내용의 예시적 실시예들에 따른 제 2 안테나 구조(140)(도 1)와 관련된 방위각 방사 패턴의 그래프 표현이다. 보다 구체적으로, 그래프는 제 2 주파수(예컨대, 약 1918 MHz)에 동조될 때 제 2 안테나 구조(140)의 방위각 평면 방사 패턴을 도시한다. 보여지는 바와 같이, 제 2 안테나 구조(140)의 이득은 방위각 평면에서 전반적으로 균일하다. 이러한 방식으로, 제 2 안테나 구조(140)와 관련된 방위각 방사 패턴은 제 2 안테나 구조(140)가 제 2 주파수에 동조될 때 무지향성인 것으로 고려될 수 있다.
도 9는 본 개시내용의 예시적 실시예들에 따른 제 2 안테나 구조(140)와 관련된 고각 평면 방사 패턴의 그래프 표현을 도시한다. 보다 구체적으로, 그래프는 제 2 주파수에 동조될 때 제 2 안테나 구조(140)의 고각 방사 패턴을 도시한다. 보여지는 바와 같이, 고각 방사 패턴은 주엽, 후엽(back lobe) 및 측엽들을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 제 2 안테나 구조(140)와 관련된 고각 방사 패턴은 제 2 안테나 구조(140)가 제 2 주파수에 동조될 때 지향성인 것으로 고려될 수 있다.
이제 도 10을 참조하면, 본 개시내용의 예시적 실시예들에 따른 안테나 시스템(500)의 또 하나의 다른 실시예가 제공된다. 도 10의 안테나 시스템(500)은 도 1 내지 도 4를 참조하여 앞에서 논의된 안테나 시스템(100)과 동일하거나 유사한 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 예컨대, 도 10의 안테나 시스템(500)은 제 1 안테나 구조(130) 및 제 2 안테나 구조(140)를 포함할 수 있다. 하지만 도 1 내지 도 4에 도시된 안테나 시스템(100)과는 대조적으로, 도 10에 도시된 안테나 시스템(500)의 제 1 안테나 구조(130) 및 제 2 안테나 구조(140)는 별개의 전도성 안테나 공급 경로들을 통해 회로 보드(120)에 결합되지 않는다. 대신, 제 1 안테나 구조(130) 및 제 2 안테나 구조(140)는 각각 동일한 전도성 안테나 공급 경로(510)를 통해 회로 보드(120)에 결합된다. 추가적으로, 도 10의 제 2 안테나 구조(140)는 하나 이상의 단락 포스트들(170)(도 2)을 통해 제 1 안테나 구조(130)에 전기적으로 접지되지 않는다.
이제 도 11을 참조하면, 도 11은 본 개시내용의 예시적 실시예들에 따른 제 1 안테나 시스템(500)(도 10)과 관련된 방위각 평면 방사 패턴의 그래프 표현이다. 보다 구체적으로, 그래프는 제 1 주파수(예컨대, 약 725 MHz)에 동조될 때 제 1 안테나 구조(130)의 방위각 평면 방사 패턴을 도시한다. 보여지는 바와 같이, 방사 패턴은 방위각 평면에서 전반적으로 균일하다. 이러한 방식으로, 제 1 안테나 구조(130)와 관련된 방위각 방사 패턴은 제 1 안테나 구조(130)가 제 1 주파수에 동조될 때 무지향성일 수 있다.
도 12는 본 개시내용의 예시적 실시예들에 따른 안테나 시스템(500)(도 10)과 관련된 고각 평면 방사 패턴의 그래프 표현을 도시한다. 보다 구체적으로, 그래프는 제 1 주파수에 동조될 때 제 1 안테나 구조(130)와 관련된 고각 방사 패턴을 도시한다. 보여지는 바와 같이, 고각 방사 패턴은 측엽들을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 제 1 안테나 구조(130)와 관련된 고각 방사 패턴은 제 1 안테나 구조(130)가 제 1 주파수에 동조될 때 지향성일 수 있다.
이제 도 13을 참조하면, 본 개시내용의 예시적 실시예들에 따른 안테나 시스템(500)(도 10)과 관련된 방위각 방사 패턴의 그래프 표현이 제공된다. 보다 구체적으로, 그래프는 제 1 주파수(예컨대, 약 1918 MHz)에 동조될 때 제 1 안테나 구조(130)와 관련된 방위각 평면 방사 패턴을 도시한다. 보여지는 바와 같이, 방사 패턴은 방위각 평면에서 전반적으로 균일하다. 이러한 방식으로, 제 1 안테나 구조(130)와 관련된 방위각 방사 패턴은 제 1 안테나 구조(130)가 제 1 주파수에 동조될 때 무지향성일 수 있다.
도 14는 본 개시내용의 예시적 실시예들에 따른 안테나 시스템(500)(도 10)과 관련된 고각 평면 방사 패턴의 그래프 표현을 도시한다. 보다 구체적으로, 그래프는 제 1 주파수(예컨대, 약 1918 MHz)에 동조될 때 제 1 안테나 구조(130)의 고각 방사 패턴을 도시한다. 보여지는 바와 같이, 고각 방사 패턴은 측엽들을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 제 1 안테나 구조(130)와 관련된 고각 방사 패턴은 제 1 안테나 구조(130)가 제 1 주파수에 동조될 때 지향성일 수 있다.
이제 도 15를 참조하면, 본 개시내용의 예시적 실시예들에 따른 안테나 시스템(500)(도 10)과 관련된 방위각 방사 패턴의 그래프 표현이 제공된다. 보다 구체적으로, 그래프는 제 2 주파수(예컨대, 약 2008 MHz)에 동조될 때 제 2 안테나 구조(140)의 방위각 평면 방사 패턴을 도시한다. 보여지는 바와 같이, 방사 패턴은 방위각 평면에서 전반적으로 균일하다. 이러한 방식으로, 제 2 안테나 구조(140)와 관련된 방위각 방사 패턴은 제 2 안테나 구조(140)가 제 2 주파수에 동조될 때 무지향성일 수 있다.
도 16는 본 개시내용의 예시적 실시예들에 따른 안테나 시스템(500)(도 10)과 관련된 고각 평면 방사 패턴의 그래프 표현을 도시한다. 보다 구체적으로, 그래프는 제 2 주파수에 동조될 때 제 2 안테나 구조(140)의 고각 방사 패턴을 도시한다. 보여지는 바와 같이, 고각 방사 패턴은 측엽들을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 제 2 안테나 구조(140)와 관련된 고각 방사 패턴은 제 2 안테나 구조(140)가 제 2 주파수에 동조될 때 지향성일 수 있다.
이제 도 17을 참조하면, 본 개시내용의 예시적 실시예들에 따른 유닛(unit) 또는 모듈(module)(600)의 컴포넌트들의 블록도가 제공된다. 보여지는 바와 같이, 모듈(600)은 하우징(housing)(610)을 포함할 수 있다. 모듈(600)은 또한, 하우징(610) 내에 배치되는 안테나 시스템(620)을 포함할 수 있다. 안테나 시스템(620)이 임의의 적절한 안테나 시스템을 포함함이 이해돼야 한다. 일부 구현예들에서, 안테나 시스템(620)은 도 1 내지 도 4를 참조하여 앞에서 논의된 안테나 시스템(100)에 대응할 수 있다. 대안적 구현예들에서, 안테나 시스템(620)은 도 10을 참조하여 앞에서 논의된 안테나 시스템(500)에 대응할 수 있다.
일부 구현예들에서, 모듈(600)은 모듈(600)과 관련된 접지면(640)과 안테나 시스템(620) 사이에 위치하는 스페이서(spacer)(630)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 스페이서(630)는 안테나 시스템(620)의 파워 서플라이(110)(도 1 및 도 10)와 접지면(640) 사이에 위치할 수 있다. 이러한 방식으로, 안테나 시스템(620)은 모듈(600)의 접지면(640)으로부터 분리될 수 있다.
스페이서(630)가 임의의 적절한 물질을 포함할 수 있음이 이해돼야 한다. 예컨대, 일부 구현예들에서, 스페이서(630)는 발포체 물질(foam material)을 포함할 수 있다. 모듈(600)의 접지면(640)의 단면적이 안테나 시스템(620)의 회로 보드(120)(도 1 및 도 10)의 단면적보다 클 수 있음이 또한 이해돼야 한다. 이러한 방식으로, 모듈(600)의 접지면(640)은 안테나 시스템(620)의 제 1 안테나 구조(130)(도 1 및 도 10)를 통해 방출되는 RF 파(RF wave)들의 역 전파(back propagation)를 억제할 수 있다. 일부 구현예들에서, 도 1 및 도 10의 안테나 시스템들 각각은 수직 방향으로 10 mm의 높이를 갖는다.
도 18은 본 개시내용의 또 하나의 다른 예시적 실시예에 따른 안테나 시스템(700)의 단면도를 도시한다. 안테나 시스템(700)은 제 1 안테나 구조(730), 제 2 안테나 구조(740), 및 회로 보드(720)를 포함할 수 있다. 제 1 안테나 구조(730)는 회로 보드(720)(예컨대, 회로 보드 상의 접지면)과 제 2 안테나 구조(740) 사이에 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 제 1 안테나 구조(730)는 수직 방향(V)을 따라 회로 보드(720)와 제 2 안테나 구조(740) 사이에 배치될 수 있다. 추가적으로, 제 1 안테나 구조(730)의 단면적은 제 2 안테나 구조(740)의 단면적과는 다를 수 있다. 보다 구체적으로, 제 1 안테나 구조(730)의 단면적은 제 2 안테나 구조(740)의 단면적보다 클 수 있다. 이러한 방식으로, 제 1 안테나 구조(130)는 제 2 안테나 구조(740)에 대한 접지면을 형성할 수 있다.
일부 구현예들에서, 제 1 안테나 구조(730)의 형상은 제 2 안테나 구조(740)의 형상과는 다를 수 있다. 예컨대, 제 1 안테나 구조(730)의 형상은 직사각형일 수 있다. 반면, 제 2 안테나 구조(740)의 형상은 환형(예컨대, 링형, 원형, 타원형)일 수 있다. 하지만, 제 1 안테나 구조(730)의 단면적이 제 2 안테나 구조(740)의 단면적보다 크다는 조건 하에 제 1 안테나 구조(730)와 제 2 안테나 구조(740)가 임의의 적절한 형상을 가질 수 있음이 이해돼야 한다.
일부 구현예들에서, 회로 보드(720) 상의 접지면의 단면적은 제 1 안테나 구조(730)의 단면적과는 다를 수 있다. 예컨대, 회로 보드(720)의 단면적은 제 1 안테나 구조(730)의 단면적보다 클 수 있다. 아래에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 제 1 안테나 구조(730) 및 제 2 안테나 구조(740)는 각각 공통 안테나 공급(예컨대, 전도성 안테나 공급 경로(710))을 사용하여 회로 보드(720)에 전기적으로 결합될 수 있다.
제 1 안테나 구조(730)는 하나 이상의 단락 포스트들(760)을 통해 회로 보드(720)(예컨대, 회로 보드(720) 상의 접지면)에 전기적으로 접지될 수 있다. 제 1 안테나 구조(730)를 회로 보드(720)에 전기적으로 접지시키기 위해 임의의 적절한 개수의 단락 포스트들(760)이 사용될 수 있음이 이해돼야 한다. 예컨대, 도 18에서 보여지는 바와 같이, 제 1 안테나 구조(730)는 두 개의 단락 포스트들(760)을 통해 회로 보드(720)에 전기적으로 접지될 수 있다. 대안적 구현예들에서, 제 1 안테나 구조(730)를 회로 보드(720)에 전기적으로 접지시키기 위해 더 많거나 더 적은 단락 포스트들(760)이 사용될 수 있다.
보여지는 바와 같이, 제 2 안테나 구조(740)는 하나 이상의 단락 포스트들(762)을 통해 제 1 안테나 구조(730)에 전기적으로 접지될 수 있다. 예컨대, 도 18에서 보여지는 바와 같이, 제 2 안테나 구조(740)는 두 개의 단락 포스트들(762)을 통해 제 1 안테나 구조(730)에 전기적으로 접지될 수 있다. 대안적 구현예들에서, 제 2 안테나 구조(740)를 제 1 안테나 구조(730)에 전기적으로 접지시키기 위해 더 많거나 더 적은 단락 포스트들(762)이 사용될 수 있다.
일부 구현예들에서, 안테나 시스템(700)은 회로 보드(720)와 제 1 안테나 구조(730) 사이에 배치되는 기판(780)을 포함할 수 있다. 기판(780)은 약 3의 상대적 유전율(εr)을 갖는 폴리머 물질(예컨대, 폴리카보네이트)을 포함할 수 있다. 하지만, 기판(780)이 임의의 적절한 물질을 포함할 수 있음이 이해돼야 한다. 기판(780)이 복수의 개구들(782)을 정의할 수 있음이 또한 이해돼야 한다. 이러한 방식으로, 전도성 안테나 공급 경로(710) 및 복수의 단락 포스트들(760)이 각각 기판(780)에 의해 정의되는 복수의 개구들(782) 중 대응하는 개구를 통해 연장될 수 있다.
일부 구현예들에서, 안테나 시스템(700)은 커버(790)를 포함할 수 있다. 보여지는 바와 같이, 제 1 안테나 구조(730) 및 제 2 안테나 구조(740)는 수직 방향(V)을 따라 회로 보드(720)와 커버(790) 사이에 위치할 수 있다. 추가적으로, 커버(790)의 단면적은 제 1 안테나 구조(730)의 단면적 및 제 2 안테나 구조(740)의 단면적보다 클 수 있다. 이러한 방식으로, 제 1 안테나 구조(730) 및 제 2 안테나 구조(740)는 커버(790)를 통해 덮일 수 있다. 커버(790)가 임의의 적절한 물질을 포함할 수 있음이 이해돼야 한다. 예컨대, 일부 구현예들에서, 커버(790)는 플라스틱(예컨대, 폴리우레탄)을 포함할 수 있다. 커버(790)가 임의의 적절한 크기일 수 있음이 또한 이해돼야 한다. 예컨대, 일부 구현예들에서, 수직 방향(V)을 따라 측정되는 바와 같은 커버(790)의 두께는 약 2 밀리미터일 수 있다. 안테나 시스템(700)은 배터리와 같은 파워 서플라이(715)를 포함할 수 있다.
본 개시내용의 예시적 실시형태들에 따르면, 전도성 안테나 공급 경로(710)와 제 1 안테나 구조(730) 사이에 필터(filter)(750)(예컨대, LC 필터)가 놓일 수 있다(예컨대, 결합될 수 있음). 필터(750)는 하나 이상의 인덕터들 및/또는 하나 이상의 커패시터들을 포함할 수 있다. 필터(750)는 예를 들어, 전도성 안테나 공급 경로(710)와 제 1 안테나 구조(730) 사이의 경로 내에 표면 장착 기술을 사용하여(예컨대, 하나 이상의 솔더 패드(solder pad)들을 통해) 안테나 시스템(700) 내에 구현될 수 있다.
도 19는 제 1 안테나 구조(730)의 일부분의 평면도를 도시한다. 보여지는 바와 같이, 전도성 안테나 공급 경로(710)는 제 1 안테나 구조(730)를 통과한다. 전도성 안테나 공급 경로(710)는 필터(750)를 포함하는 경로를 통해 제 1 안테나 구조(730)에 결합된다.
일부 실시예들에서, 필터(750)는, 제 1 안테나 구조(730)와 관련된 주파수를 갖는 RF 신호들의 성분을 통과시키고 제 2 안테나 구조(730)와 관련된 주파수를 갖는 RF 신호들의 성분들을 차단하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 일부 구현예들에서, 필터(750)는 약 722 MHz 내지 약 728 MHz의 범위 내의 주파수를 갖는 RF 신호들의 성분들을 통과시키도록 구성될 수 있다. 필터(750)는 약 1915 MHz 내지 2020 MHz의 범위 내의 주파수를 갖는 RF 신호들의 성분들을 차단하도록 구성될 수 있다. 이것은 낮은 대역 및 높은 대역 영역들에서 서로 독립적으로 기능하는 안테나 시스템을 더 향상시킬 수 있다.
도 18 및 도 19는 예시적 목적들을 위해 공통 전도성 안테나 공급 경로와 제 1 안테나 구조 사이에 놓이는 필터를 도시한다. 필터는 본 개시내용의 범위로부터 벗어남이 없이 공통 전도성 안테나 공급 경로와 제 2 안테나 구조 사이에 또한 놓일 수 있다. 안테나 시스템은 또한, 공통 전도성 안테나 공급 경로와 제 1 안테나 구조 사이에 놓이는 제 1 필터와, 그리고 공통 전도성 안테나 공급 경로와 제 2 안테나 구조 사이에 놓이는 제 2 필터를 포함할 수 있다.
본 명세서의 주된 내용이 그 특정된 예시적 실시예들과 관련하여 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술분야에서 숙련된 자들이, 앞서의 것들의 이해를 획득한 경우, 이러한 실시예들에 대한 변경들, 변형들, 및 등가들을 쉽사리 생성할 수 있음이 이해될 것이다. 이에 따라, 본 개시내용의 범위는 한정적인 것이 아니라 오히려 예시적인 것이며, 본 개시내용은 본 발명의 기술분야에서 통상의 기술을 가진 자에게 쉽사리 명백하게 되는 바와 같은 본 명세서의 주된 내용에 대한 이러한 수정들, 변형들, 및/또는 추가들의 포함을 배제하지 않는다.

Claims (20)

  1. 안테나 시스템으로서, 상기 안테나 시스템은,
    회로 보드(circuit board)와;
    제 1 전도성 안테나 공급 경로(conductive antenna feed path)를 통해 상기 회로 보드에 전기적으로 결합되는 제 1 안테나 구조와; 그리고
    상기 제 1 안테나 구조에 의해 정의되는 개구(opening)를 통해 연장되는 제 2 전도성 안테나 공급 경로를 통해 상기 회로 보드에 전기적으로 결합되는 제 2 안테나 구조를 포함하고,
    상기 제 1 안테나 구조는 상기 회로 보드와 상기 제 2 안테나 구조 사이에 위치하여 상기 제 2 안테나 구조에 대한 접지면(ground plane)을 제공하는 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 안테나 구조는 하나 이상의 단락 포스트(shorting post)들을 통해 상기 회로 보드에 전기적으로 접지되고,
    상기 제 2 안테나 구조는 하나 이상의 단락 포스트들을 통해 상기 제 1 안테나 구조에 전기적으로 접지되는 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 안테나 구조는 제 1 주파수에 동조(tune)되고,
    상기 제 2 안테나 구조는 상기 제 1 주파수와는 다른 제 2 주파수에 동조되는 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제 1 주파수의 범위는 약 722 메가헤르츠(megahertz) 내지 약 728 메가헤르츠이고,
    상기 제 2 주파수의 범위는 약 1995 메가헤르츠 내지 약 2020 메가헤르츠인 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 안테나 시스템은 또한, 상기 전도성 안테나 공급 경로와 상기 제 1 안테나 구조 사이에 결합되는 필터(filter)를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 필터는 상기 제 1 주파수를 통과(pass)시키고 상기 제 2 주파수는 차단(block)하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 안테나 구조 및 상기 제 2 안테나 구조 각각은, 하나 이상의 단락 포스트들을 갖는 상단 부하 모노폴 S 안테나(top loaded monopole S antenna)를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 안테나 구조의 단면적은, 상기 제 1 안테나 구조가 상기 제 2 안테나 구조에 대한 접지면을 제공하도록, 상기 제 2 안테나 구조의 단면적보다 큰 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 안테나 구조의 형상은 상기 제 2 안테나 구조의 형상과는 다른 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.
  10. 모듈(module)로서, 상기 모듈은,
    하우징(housing)과 그리고
    상기 하우징 내에 배치되는 안테나 시스템을 포함하고,
    상기 안테나 시스템은, 측면 방향(lateral direction), 횡단 방향(transverse direction), 및 수직 방향(vertical direction)을 정의하고,
    상기 안테나 시스템은,
    회로 보드와;
    제 1 전도성 경로를 통해 상기 회로 보드에 결합되는 제 1 안테나 구조와; 그리고
    상기 제 1 안테나 구조에 의해 정의되는 개구를 통해 연장되는 제 2 전도성 경로를 통해 상기 회로 보드에 결합되는 제 2 안테나 구조를 포함하고,
    상기 제 1 안테나 구조는 제 1 주파수에 동조되고,
    상기 제 2 안테나 구조는 상기 제 1 주파수와는 다른 제 2 주파수에 동조되고,
    상기 제 1 안테나 구조는 상기 회로 보드와 상기 제 2 안테나 구조 사이에 위치하여 상기 제 2 안테나 구조에 대한 접지면을 제공하는 것을 특징으로 하는 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제 1 안테나 구조는 하나 이상의 단락 포스트들을 통해 상기 회로 보드에 전기적으로 접지되고,
    상기 제 2 안테나 구조는 하나 이상의 단락 포스트들을 통해 상기 제 1 안테나 구조에 전기적으로 접지되는 것을 특징으로 하는 모듈.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 안테나 시스템은 또한, 상기 제 1 안테나 구조와 상기 회로 보드 사이에 배치되는 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제 1 전도성 경로는 상기 기판에 의해 정의되는 제 1 개구를 통해 연장되고,
    상기 제 2 전도성 경로는 상기 기판에 의해 정의되는 제 2 개구를 통해 연장되는 것을 특징으로 하는 모듈.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 기판은 폴리카보네이트 물질(polycarbonate material)을 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 안테나 시스템은 또한, 에너지 저장 디바이스(energy storage device)를 포함하고,
    상기 에너지 저장 디바이스는 상기 회로 보드에 결합되되 상기 회로 보드가 상기 수직 방향을 따라 상기 에너지 저장 디바이스와 상기 제 1 안테나 사이에 위치되도록 결합되는 것을 특징으로 하는 모듈.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 모듈은 또한, 상기 모듈과 관련된 접지면과 상기 에너지 저장 디바이스 사이에 배치되는 스페이서(spacer)를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 모듈은 또한, 상기 측면 방향을 따라 상기 제 2 전도성 경로와 상기 제 1 안테나 구조 사이에 결합되는 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈.
  18. 측면 방향, 횡단 방향, 및 수직 방향을 정의하는 안테나 시스템으로서,
    상기 안테나 시스템은,
    회로 보드와;
    전도성 안테나 공급 경로를 통해 상기 회로 보드에 결합되는 제 1 안테나 구조와; 그리고
    상기 전도성 안테나 공급 경로를 통해 상기 회로 보드에 결합되는 제 2 안테나 구조를 포함하고,
    상기 제 1 안테나 구조는 제 1 주파수에 동조되고,
    상기 제 2 안테나 구조는 상기 제 1 주파수와는 다른 제 2 주파수에 동조되고,
    상기 제 1 안테나 구조는 상기 회로 보드와 상기 제 2 안테나 구조 사이에 위치하여 상기 제 2 안테나 구조에 대한 접지면을 제공하는 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 전도성 안테나 공급 경로는 상기 제 1 안테나 구조에 의해 정의되는 개구를 통해 연장되는 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 안테나 시스템은 커버(cover)를 포함하고,
    상기 커버의 위치는 상기 제 1 안테나 구조 및 상기 제 2 안테나 구조가 상기 수직 방향을 따라 상기 커버와 상기 회로 보드 사이에 위치하도록 하는 위치이고,
    상기 커버의 단면적은 상기 제 1 안테나 구조의 단면적 및 상기 제 2 안테나 구조의 단면적보다 큰 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.
KR1020217027511A 2019-01-30 2020-01-24 적층된 안테나 구조들을 갖는 안테나 시스템 KR102483773B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962798762P 2019-01-30 2019-01-30
US62/798,762 2019-01-30
US201962834661P 2019-04-16 2019-04-16
US62/834,661 2019-04-16
PCT/US2020/014877 WO2020159806A1 (en) 2019-01-30 2020-01-24 Antenna system having stacked antenna structures

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210110748A true KR20210110748A (ko) 2021-09-08
KR102483773B1 KR102483773B1 (ko) 2023-01-02

Family

ID=71732886

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217027511A KR102483773B1 (ko) 2019-01-30 2020-01-24 적층된 안테나 구조들을 갖는 안테나 시스템

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11444380B2 (ko)
EP (1) EP3884544A4 (ko)
JP (1) JP7161626B2 (ko)
KR (1) KR102483773B1 (ko)
CN (1) CN113302798B (ko)
WO (1) WO2020159806A1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040032368A1 (en) * 2002-08-19 2004-02-19 Spittler Shelly D. Compact stacked quarter-wave circularly polarized SDS patch antenna
US20080068270A1 (en) * 2006-09-15 2008-03-20 Laird Technologies, Inc. Stacked patch antennas
US20090066593A1 (en) * 2007-09-12 2009-03-12 Laird Technologies, Inc. Vehicle-mount stacked patch antenna assemblies with resiliently compressible bumpers for mechanical compression to aid in electrical grounding of shield and chassis
KR20180013203A (ko) * 2016-07-29 2018-02-07 삼성전자주식회사 안테나를 포함하는 전자 장치

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5558109A (en) 1978-10-23 1980-04-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd *mizukaeshi* apparatus of kitchen furniture
JPH08213835A (ja) * 1995-02-06 1996-08-20 Toyo Commun Equip Co Ltd ２周波共用アンテナ
JPH08213825A (ja) 1995-02-08 1996-08-20 Fujitsu General Ltd アンテナ切換回路
US6054961A (en) * 1997-09-08 2000-04-25 Andrew Corporation Dual band, glass mount antenna and flexible housing therefor
FR2825837B1 (fr) * 2001-06-12 2006-09-08 Cit Alcatel Antenne compacte multibande
DE10231961B3 (de) 2002-07-15 2004-02-12 Kathrein-Werke Kg Niedrig bauende Dual- oder Multibandantenne, insbesondere für Kraftfahrzeuge
KR100732666B1 (ko) 2005-12-16 2007-06-27 삼성전자주식회사 복수의 안테나가 장착된 이동통신 단말기
US8803757B2 (en) * 2008-09-15 2014-08-12 Tenxc Wireless Inc. Patch antenna, element thereof and feeding method therefor
JP5790398B2 (ja) * 2011-10-19 2015-10-07 富士通株式会社 パッチアンテナ
DE102011122039B3 (de) * 2011-12-22 2013-01-31 Kathrein-Werke Kg Patch-Antennen-Anordnung
US9088073B2 (en) * 2012-02-23 2015-07-21 Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute Company Limited High isolation single lambda antenna for dual communication systems
JP5709805B2 (ja) 2012-07-04 2015-04-30 株式会社Ｎｔｔドコモ 垂直偏波アンテナ
US9595755B2 (en) * 2013-10-04 2017-03-14 Laird Technologies, Inc. Ground independent multi-band antenna assemblies
JP2015216577A (ja) * 2014-05-13 2015-12-03 富士通株式会社 アンテナ装置
US9748654B2 (en) * 2014-12-16 2017-08-29 Laird Technologies, Inc. Antenna systems with proximity coupled annular rectangular patches
GB2533339A (en) * 2014-12-17 2016-06-22 Vertu Corp Ltd Multiband slot antenna system and apparatus
US9825373B1 (en) 2015-09-15 2017-11-21 Harris Corporation Monopatch antenna
US9991601B2 (en) * 2015-09-30 2018-06-05 The Mitre Corporation Coplanar waveguide transition for multi-band impedance matching
JP6041966B1 (ja) 2015-11-19 2016-12-14 原田工業株式会社 複合パッチアンテナ装置
CN105720364B (zh) * 2016-04-06 2019-03-05 华南理工大学 一种具有高选择性和低交叉极化的双极化滤波天线
JP6841049B2 (ja) * 2017-01-19 2021-03-10 セイコーエプソン株式会社 アンテナ構造体、携帯型電子装置、およびアンテナ構造体の周波数調整方法
JP6946775B2 (ja) 2017-06-22 2021-10-06 Tdk株式会社 デュアルバンドパッチアンテナ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040032368A1 (en) * 2002-08-19 2004-02-19 Spittler Shelly D. Compact stacked quarter-wave circularly polarized SDS patch antenna
US20080068270A1 (en) * 2006-09-15 2008-03-20 Laird Technologies, Inc. Stacked patch antennas
US20090066593A1 (en) * 2007-09-12 2009-03-12 Laird Technologies, Inc. Vehicle-mount stacked patch antenna assemblies with resiliently compressible bumpers for mechanical compression to aid in electrical grounding of shield and chassis
KR20180013203A (ko) * 2016-07-29 2018-02-07 삼성전자주식회사 안테나를 포함하는 전자 장치

Also Published As

Publication number Publication date
EP3884544A4 (en) 2022-08-17
CN113302798A (zh) 2021-08-24
JP7161626B2 (ja) 2022-10-26
KR102483773B1 (ko) 2023-01-02
CN113302798B (zh) 2023-10-31
WO2020159806A1 (en) 2020-08-06
EP3884544A1 (en) 2021-09-29
US20200243977A1 (en) 2020-07-30
US11444380B2 (en) 2022-09-13
JP2022523098A (ja) 2022-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11777229B2 (en) Antennas including multi-resonance cross-dipole radiating elements and related radiating elements
EP3619770B1 (en) Multi-band base station antennas having crossed-dipole radiating elements
KR102482836B1 (ko) 안테나 장치를 구비하는 전자 장치
US11258177B2 (en) Antenna unit, array antenna, and electronic device
US8928539B2 (en) Antenna unit and radio communication device
US12088017B2 (en) Radiating element, antenna assembly and base station antenna
US9748654B2 (en) Antenna systems with proximity coupled annular rectangular patches
US20160240919A1 (en) Base station antenna with dummy elements between subarrays
US11569567B2 (en) Multi-band base station antennas having crossed-dipole radiating elements with generally oval or rectangularly shaped dipole arms and/or common mode resonance reduction filters
US11355861B2 (en) Patch antenna array system
US8193997B2 (en) Directional planar log-spiral slot antenna
US11437714B2 (en) Radiating elements having parasitic elements for increased isolation and base station antennas including such radiating elements
US20230231319A1 (en) Antenna device, array of antenna devices
EP3462540B1 (en) Broadband kandoian loop antenna
US20080094303A1 (en) Planer inverted-F antenna device
US11322827B2 (en) Multi-band base station antennas having crossed-dipole radiating elements with generally oval or rectangularly shaped dipole arms and/or common mode resonance reduction filters
CN111969331B (zh) 具有多径抑制功能的集成式gnss天线装置
KR102483773B1 (ko) 적층된 안테나 구조들을 갖는 안테나 시스템
US10770802B2 (en) Antenna on a device assembly
US12100900B2 (en) Integrated 5G and GNSS compact antenna system
WO2025020726A1 (zh) 全向室分天线及电子设备
KR20120052120A (ko) 내장형 안테나 모듈 및 이를 포함하는 휴대용 통신 단말기
KR20130077133A (ko) 패치 안테나 모듈

Legal Events

Date Code Title Description
PA0105 International application

Patent event date: 20210827

Patent event code: PA01051R01D

Comment text: International Patent Application

PA0201 Request for examination
PG1501 Laying open of application
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20220921

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20221219

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20221228

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20221229

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration