KR20220074038A - 안테나-필터 유닛 및 이를 구비하는 안테나 장치 - Google Patents

안테나-필터 유닛 및 이를 구비하는 안테나 장치 Download PDF

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KR20220074038A
KR20220074038A KR1020200162083A KR20200162083A KR20220074038A KR 20220074038 A KR20220074038 A KR 20220074038A KR 1020200162083 A KR1020200162083 A KR 1020200162083A KR 20200162083 A KR20200162083 A KR 20200162083A KR 20220074038 A KR20220074038 A KR 20220074038A
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antenna
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filter unit
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radome
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KR1020200162083A
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김정훈
박동욱
이창현
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타이코에이엠피 주식회사
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/0006Devices acting selectively as reflecting surface, as diffracting or as refracting device, e.g. frequency filtering or angular spatial filtering devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/42Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome

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Abstract

안테나-필터 유닛 및 이를 구비하는 안테나 장치가 개시된다. 안테나-필터 유닛은, 제1 면에 필터가 형성된 필터 하우징 및 상기 제1 면 상에 구비되며, 안테나 패턴이 형성된 안테나 부재를 포함하고, 상기 필터 하우징과 상기 안테나 부재가 일체로 모듈화되어 형성되어서 구성된다.

Description

안테나-필터 유닛 및 이를 구비하는 안테나 장치{ANTENNA WITH FILTER UNIT AND ANTENNA DEVICE THE SAME}
아래 실시예들은 안테나-필터 유닛 및 이를 구비하는 안테나 장치에 관한 것이다.
안테나는 무선통신에서 통신의 목적을 달성하기 위해 다른 곳에 전파를 내보내거나 다른 곳의 전파를 받아들이는 전도체로 이루어진 부품으로써, 무선 전신, 무선 전화, 라디오 및 텔레비전 등의 다양한 제품에서 사용될 수 있다. 안테나 모듈은 기판과, 기판 상에 설치되는 적어도 하나 이상의 안테나로 구성되며, 안테나는 제품의 용도 및 형상에 맞추어 특정한 형태로 제작되는 것이 일반적이다.
최근 무선 이동통신 기술을 이용한 고품질의 멀티미디어 서비스의 요구에 따라, 더 많은 데이터를 더 빨리, 더 낮은 오류 확률로 전송하기 위한 차세대 무선 전송 기술이 요구되고 있다. 이에 따라, 제안된 것이 대용량 MIMO(Massive Multiple-Input Multiple-Output) 안테나(Active Antenna Unit, AAU)이다. 한국등록특허 제10-0794788호는 MIMO 안테나를 개시하고 있다. MIMO AAU는 다중 주파수 대역에서 동작 가능하면서, 그 크기를 소형화 할 수 있도록 설계되어 있다.
Massive MIMO AAU는, 복수개의 안테나 소자(Antenna with Filter Unit, AFU)와, 하드웨어 및 소프트웨어 제어 장치로 구분된다. AFU는 특수한 구조(예를 들어, 4×4, 4×16, 8×8 등의 어레이)로 안테나 소자를 배열하여 다중 입출력 동작을 수행한다. MIMO AAU는, 복수의 AFU의 방사패턴 및 복사전력이 합쳐지도록 함으로써, 전체 방사패턴의 형태를 샤프하게 형성하고, 전자기파가 더욱 멀리 전송되도록 한다. 이에 따라, MIMO AAU는 특정 범위에서 데이터 전송 속도를 향상시키거나 특정 데이터 전송 속도에 대해 시스템 범위를 증가시킬 수 있다.
그런데, AFU 기술 방식은 지정된 어레이 개념으로 설계 및 제작되어야 하므로, 제한된 조건을 통해 각 부품 (안테나, 필터, PCB, 기타 등)이 개별적으로 설계, 조립 및 검증되어야 한다. 따라서, AFU는 많은 시간, 기술, 비용의 제약이 발생하고, 각 부품에서도 알려지지 않은 많은 문제가 발생할 수 있다.
일 실시예에 따른 안테나-필터 유닛은, 제1 면에 필터가 형성된 필터 하우징 및 상기 제1 면 상에 구비되며, 안테나 패턴이 형성된 안테나 부재를 포함하 고, 상기 필터 하우징과 상기 안테나 부재가 일체로 모듈화되어 형성되어서 구성된다.
일 측에 따르면, 상기 필터 하우징과 상기 안테나 부재 사이에 구비되는 지지 부재를 더 포함한다. 상기 지지 부재는, 상기 안테나 부재가 장착되는 바디, 상기 바디 표면에서 돌출 형성되는 지지 돌기, 및 상기 바디에서 외측으로 연장 형성되며, 상기 필터 하우징과의 체결을 위한 체결 부재가 결합되는 체결 가이드를 포함한다. 상기 안테나 부재는, 상기 지지 돌기가 관통하는 제1 홀이 형성되고, 상기 지지 돌기는, 상기 안테나 부재가 상기 바디에 장착되면, 상기 안테나 부재를 관통하여서 상기 안테나 부재 표면에서 고정 결합될 수 있다. 그리고 상기 필터 하우징의 상기 제1 면에는 상기 안테나 부재와 연결되는 피더가 돌출 구비되고, 상기 지지 부재는 상기 바디에 상기 피더가 관통되는 관통홀이 형성될 수 있다. 상기 안테나 부재는, 상기 피더가 관통하는 제2 홀이 형성되고, 상기 피더는, 상기 안테나 부재가 상기 바디에 장착되면, 상기 지지 부재와 상기 안테나 부재를 관통하여서, 상기 안테나 부재 표면에 고정 결합될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 안테나 장치는, 레이돔, 및 상기 레이돔에 장착되고, 필터와 안테나 부재가 일체로 형성되는 안테나-필터 유닛을 포함하여 구성된다.
일 측에 따르면, 상기 안테나-필터 유닛은, 필터가 형성된 제1 면을 포함하는 필터 하우징, 및 상기 제1 면 상에 구비되며 안테나 패턴이 형성된 안테나 부재를 포함한다.
일 측에 따르면, 상기 안테나-필터 유닛은 상기 안테나 부재가 상기 레이돔을 향하도록 상기 레이돔에 장착될 수 있다. 또는, 하드웨어를 더 포함하고, 상기 안테나-필터 유닛은, 상기 필터 하우징의 상기 제1 면과 반대쪽의 제2 면이 상기 하드웨어를 향하도록 상기 하드웨어에 장착될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 안테나-필터 유닛의 사시도이다.
도 2는 도 1의 안테나-필터 유닛의 저면 사시도이다.
도 3은 도 1의 안테나-필터 유닛의 분해 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 안테나-필터 유닛이 8×8 배열로 레이돔에 구비되는 안테나 장치의 정면도이다.
도 5는 도 6에서 안테나-필터 유닛과 레이돔을 분해하여 나타낸 분해 사시도이다.
도 6은 도 4의 안테나 장치의 변형 실시예로서 안테나-필터 유닛이 하드웨어에 구비된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 안테나-필터 유닛에서 필터의 테스트를 설명하기 위한 사시도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 안테나 장치에서 반사 손실(return loss)을 나타내는 그래프이다.
도 9는 일 실시예에 따른 안테나 장치에서 격리도(isolation) 손실을 나타내는 그래프이다.
도 10 내지 도 11은 일 실시예에 따른 안테나 장치에서 제1 포트의 전계면 방사 패턴을 나타내는 도면들이다.
도 12 내지 도 13은 일 실시예에 따른 안테나 장치에서 제2 포트의 전계면 방사 패턴을 나타내는 도면들이다.
도 14는 다른 실시예에 따른 안테나 장치의 반사 손실을 나타내는 그래프이다.
도 15는 다른 실시예에 따른 안테나 장치의 격리도를 나타내는 그래프이다.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 구현될 수 있다. 따라서, 실제 구현되는 형태는 개시된 특정 실시예로만 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 실시예들로 설명한 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하에서는 도 1 내지 도 7을 참조하여 실시예들에 따른 안테나-필터 유닛(10) 및 이를 구비하는 안테나 장치(100)에 대해서 설명한다.
참고적으로, 도 1은 일 실시예에 따른 안테나-필터 유닛(10)의 사시도이고, 도 2는 도 1의 안테나-필터 유닛(10)의 저면 사시도고, 도 3은 도 1의 안테나-필터 유닛(10)의 분해 사시도이다. 그리고 도 4는 일 실시예에 따른 안테나-필터 유닛(10)이 8×8 배열로 레이돔(1)에 구비되는 안테나 장치(100)의 정면도이고, 도 5는 도 6에 도시한 안테나 장치(100)에서 안테나-필터 유닛(10)과 레이돔(1)을 분해하여 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 4의 안테나 장치(100)의 변형 실시예로서 안테나-필터 유닛(10)이 하드웨어(2)에 구비되는 상태를 나타낸 사시도이다. 또한, 도 7은 일 실시예에 따른 안테나-필터 유닛(10)에서 필터의 테스트를 설명하기 위한 사시도이다.
안테나 장치(100)는 모바일 기기, 컴퓨터, 웨어러블 디바이스 등 무선 통신을 수행할 수 있는 모든 종류의 전자기기와 차량에 적용될 수 있다. 안테나 장치(100)는 5G(generation) 대역 또는 6G 대역을 지원할 수 있다. 다만, 이는 일례에 불과하며, 안테나 장치(100)는 다양한 주파수 대역을 지원할 수 있다. 안테나 장치(110)는 대용량 MIMO(massive multiple input multiple output) 시스템에 사용된다.
안테나 장치(100)는 필터(111)가 형성된 필터 하우징(11)과, 안테나 부재(12)를 포함하는 안테나-필터 유닛(antenna with filter unit, AFU)(10)을 포함하여 구성된다. 그리고 안테나 장치(100)(도 5 내지 도 7 참조)는, 안테나-필터 유닛(10)이 장착되는 레이돔(Radome)(1) 및, 보드(2a)를 포함하는 하드웨어(2)를 포함하여 구성된다.
레이돔(1)(도 5 내지 도 7 참조)은 안테나 장치(100)의 외관을 구성한다. 그리고 하드웨어(2)(도 7 참조)는 레이돔(1)의 일 측에 구비되며, 인쇄 회로 기판(PCB)을 포함하는 보드(2a)를 구비할 수 있다. 레이돔(1) 및 하드웨어(2)의 세부 구성에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
안테나-필터 유닛(10)은, 필터(111)가 일체로 형성되는 필터 하우징(11)과, 안테나 부재(12)를 포함하여 구성된다.
여기서, 안테나-필터 유닛(10)은 기존 안테나 장치에서 PCB 캘리브레이션 PCB 등을 생략할 수 있다.
또한, 안테나-필터 유닛(10)은 별도의 라벨 스티커(미도시)가 구비될 수 있다. 안테나-필터 유닛(10)에 라벨 스티커를 부착시킴으로써, 각 안테나-필터 유닛(10)의 고유 측정값을 기재할 수 있고, 이를 통해 사용자가 안테나-필터 유닛(10)의 일련번호와 측정값 등을 관리할 수 있도록 한다. 그리고 안테나 장치(100) 및 이를 포함하는 시스템의 구축 시, 각 안테나-필터 유닛(10)의 측정값을 이용하여 페이즈(phase) 등의 제시값으로 설정 가능하다. 또한, 이와 같이 안테나-필터 유닛(10)에 라벨을 부착시킴으로써 안테나-필터 유닛(10)의 튜닝 및 기타 문제들의 해결 소요시간을 줄일 수 있고, 완제품의 검수를 대체할 수 있다.
안테나 부재(12)는 소정의 안테나 패턴(121)이 형성된 안테나 형태를 갖는다. 예를 들어, 안테나 부재(12)는 패치 안테나를 포함할 수 있다. 다만, 이는 일 예에 불과한 것으로, 안테나 부재(12)는 다양한 형태를 가질 수 있다.
여기서, 안테나 부재(12)에서 도면부호 122a, 123a는 각각 피더가 관통하도록 형성되는 홀(122a)과 지지 돌기(133)가 관통하도록 형성되는 홀(123a)이다.
안테나 부재(12)에는 제1 홀(122a)을 관통한 피더(112)를 용접함으로써 제1 접합부(122)가 형성되고, 제2 홀(123a)을 관통한 지지 돌기(133)를 용접함으로써 복수의 제2 접합부(123)가 형성된다.
필터 하우징(11)의 제1 면(111)에는 일체로서 필터(111)가 구비된다. 여기서, 필터 하우징(11)은 제1 면(111)이 금속 재질로 형성되어서 필터의 역할과 더불어 안테나 부재(12)의 반사를 위한 금속 플레이트를 대체할 수 있다.
필터 하우징(11)의 제1 면(111) 상에는 피더(112)가 구비된다. 피더(112)는 필터(111)와 안테나 부재(12)를 전기적으로 연결시키는 것으로, 지지 부재(13) 및 안테나 부재(12)를 관통하는 길이로 돌출 형성되고, 상기와 같이 안테나 부재(12)에 용접된다.
필터 하우징(11)의 제2 면(112)에는 안테나 장치(100)를 하드웨어(2)에 탑재시키는 커넥터(14)가 구비된다. 또한 제2 면(112)은 반사판(메인 보드의 그라운드 또는 이면 커버)의 역할을 하며, 금속 또는 알루미늄 재질로 형성된다.
필터 하우징(11)과 안테나 부재(12) 사이에는 지지 부재(13)가 구비된다. 지지 부재(13)는 안테나 부재(12)가 안착되는 바디(131)와, 제1 체결 부재(151)가 결합되는 체결 가이드(134)를 포함한다.
지지 부재(13)는 예를 들어, 플라스틱을 포함하여 절연 재질로 형성된다.
바디(131) 표면에는 복수의 지지 돌기(133)가 형성된다. 지지 돌기(133)는 표면에서 소정 높이로 돌출되고, 안테나 부재(12)에 형성된 제2 홀(123a)을 관통하여 안테나 부재(12) 표면에서 용접 등의 방법으로 안테나 부재(12)에 결합된다. 즉, 안테나 부재(12)는 지지 돌기(133)에 장착 및 용접됨에 따라 안테나 부재(12)와 지지 부재(13)가 안정적으로 결합된다.
도면에서, 132는 바디(131)에서 피더(112)가 관통하도록 형성되는 피더 관통홀(132)이다.
체결 가이드(134)는 바디(131)에서 안테나 부재(12)가 안착되는 부분보다 외측 방향으로 연장 형성되며, 제1 체결 부재(151)가 결합되는 체결홀(134a)이 형성된다. 예를 들어, 체결 가이드(134)는 바디(131)의 양측에 연장 형성된다. 다만, 이는 일 예에 불과한 것으로, 체결 가이드(134)의 형태와 수는 실질적으로 다양하게 변경될 수 있다.
본 실시예들에 따르면, 안테나-필터 유닛(10)은 필터(111)와 안테나 부재(12)가 일체로 형성되는 단일 모듈 방식(Antenna with Filter Unit)으로 형성되므로, 구조가 단순하고, 개발 설계를 용이하게 하며, 시간과 기술 비용을 절약할 수 있다. 또한, 안테나-필터 유닛(10)은 기존 안테나 장치(100)와 비교하여 PCB나 메탈 플레이트 등의 다른 구성 요소들을 생략할 수 있다.
또한, 안테나 장치(100)는 구조적인 제약이 없어서, 표준화된 설계 및 어레이 개념의 제약 없이 다양한 Massive MIMO 구조에 적용할 수 있다. 즉, 안테나 장치(100)는 필터(111)와 안테나 부재(12)가 일체로서 모듈화 되어 1개체로 형성되므로, 필요에 따라 안테나-필터 유닛(10)의 개수를 배열할 수 있다. 예를 들어, 도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 안테나 장치(100)는 안테나-필터 유닛(10)을 8×8의 배열로서 장착하여 형성될 수 있다. 이 외에도 안테나 장치(100)는 필요에 따라 안테나-필터 유닛(10)의 수를 자유롭게 조절 및 배열할 수 있다.
도 5에서 1a는 안테나 장치(100)의 조립을 위한 제2 체결 부재(152)가 결합되는 결합 보스(1a)이다.
또한, 안테나 장치(100)는 레이돔(1) 및 하드웨어(2)에 대해서 양방향으로 조립이 가능하다.
상세하게는, 도 4 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 안테나 장치(100)는 안테나 부재(12)가 레이돔(1)를 향하도록, 즉, 필터 하우징(11)의 제2 면(112)이 외부를 향하도록 하여 레이돔(1) 쪽에서 조립된다. 또는, 도 6에 도시한 바와 같이, 레이돔(1)의 반대쪽에는 하드웨어(2)와 보드(2a)가 구비되고, 안테나 장치(100)는 제2 면(112)이 하드웨어(2)를 향하도록 조립될 수 있다.
본 실시예들에 따르면, 안테나 장치(100)는 안테나 부재(12) 쪽의 제1 면(111)과 반대 쪽의 제2 면(112)을 통해서 조립이 가능하고, 체결되어야 하는 제품의 레이돔 또는 하드웨어 보드의 사양에 따라 조립이 가능하다.
또한, 각 안테나-필터 유닛(10)은 필터 하우징(11)이 반사판을 대체하기 때문에, 실제로 레이돔(1)에 장착 시 안테나-필터 유닛() 사이의 간격이 2mm 정도로 조밀하게 배치될 수 있다.
한편, 안테나 장치(100)는 안테나 부재(12)를 필터(111)와 조립하기 전에 필터(111)의 RF 필터 입력 및 출력에서 위상을 측정할 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시한 바와 같이, 안테나 장치(100)는 안테나 부재(12)를 설치하지 않은 필터 하우징(11)에서 필터(111)에 테스터 장치(3)를 설치함으로써 필터(111)의 성능을 테스트할 수 있다. 예를 들어, 테스터 장치(3)는 2개의 동축 커넥터를 포함할 수 있다.
또한, 안테나 장치(100)는 안테나 부재(12)와 필터(111)의 피더(112) 사이의 커플링 프로브를 측정할 수 있다.
이하에서는 도 8 내지 도 13을 참조하여, 본 실시예들에 따른 안테나 장치(100)의 성능에 대해서 설명한다. 참고적으로 도 8 내지 도 13의 안테나 장치(100)는 안테나-필터 유닛(10)이 1개인 1×1의 단일 모듈 컨셉의 조건에서 그라운드 플레이트(Ground plate, 즉, 반사판(Reflector))의 크기가 가로×세로 60×43mm 조건에서 시뮬레이션한 결과를 그래프에 도시한 것이다.
여기서, 도 8은 일 실시예에 따른 안테나 장치에서 반사 손실(return loss)을 나타내는 그래프이고, 도 9는 일 실시예에 따른 안테나 장치에서 격리도(isolation) 손실을 나타내는 그래프이다. 그리고 도 10 내지 도 11은 일 실시예에 따른 안테나 장치에서 제1 포트의 전계면 방사 패턴을 나타내는 도면들이고, 도 12 내지 도 13은 일 실시예에 따른 안테나 장치에서 제2 포트의 전계면 방사 패턴을 나타내는 도면들이다.
도 8을 참조하면, 안테나 장치(100)는 3.60GHz 내지 3.70GHz 범위에서 -45도 안테나의 반사 손실은 최소 -15.1 이하이고, +45도 안테나의 반사 손실은 최소 -14.7 이하이다. 또한, 안테나 장치(100)는 3.62 GHz 근방에서 가장 많은 전력이 안테나로 전달됨을 알 수 있다.
도 9를 참조하면, 안테나 장치(100)는 격리도 3.60GHz 내지 3.70GHz 범위에서 -26.07dB 내지 -31.90dB로 -26dB 이하의 값을 갖는다. 이는 안테나 장치(100)에서 목표로 하는 -14dB 이상의 값을 갖는 것이다.
도 10은 안테나 장치(100)에서 제1 포트에 대응하는 안테나에 대해서 주파수 3.65 GHz일 때 ZX 평면(phi=0도)에서 측정한 방사 패턴을 나타내는 도면으로서, 도 10의 (a)는 co-pol에 대한 방사 패턴이고, 도 10의 (b)는 x-pol에 대한 방사 패턴이다. 그리고 도 11은 안테나 장치(100)에서 제1 포트에 대응하는 안테나에 대해서 주파수 3.65 GHz일 때 ZY 평면(phi=90도)에서 측정한 방사 패턴을 나타내는 도면으로서, 도 11의 (a)는 co-pol에 대한 방사 패턴이고, 도 11의 (b)는 x-pol에 대한 방사 패턴이다.
도 12는 안테나 장치(100)에서 제2 포트에 대응하는 안테나에 대해서 주파수 3.65 GHz일 때 ZX 평면(phi=0도)에서 측정한 방사 패턴을 나타내는 도면으로서, 도 12의 (a)는 co-pol에 대한 방사 패턴이고, 도 12의 (b)는 x-pol에 대한 방사 패턴이다. 그리고 도 13은 안테나 장치(100)에서 제2 포트에 대응하는 안테나에 대해서 주파수 3.65 GHz일 때 ZY 평면(phi=90도)에서 측정한 방사 패턴을 나타내는 도면으로서, 도 13의 (a)는 co-pol에 대한 방사 패턴이고, 도 13의 (b)는 x-pol에 대한 방사 패턴이다.
도 10 내지 도 13을 참조하면, 안테나 장치(100)는 주파수 대역에서 우수한 격리도로서 방사 패턴을 형성하고 있음을 알 수 있다.
한편, 도 14 내지 도 15의 안테나 장치(100)는 안테나-필터 유닛(10)이 8×8로 배열된 컨셉의 조건에서 그라운드 플레이트의 크기가 가로×세로 480×344mm 이상의 크기를 갖는 조건에서 시뮬레이션한 결과를 그래프에 도시한 것이다.
도 14를 참조하면, 안테나 장치(100)는 8×8의 모듈에 대해서도 1×1 모듈과 유사하게 반사 손실을 가짐을 확인하였고, 이는 모든 안테나에 대해서 주파수 편차(shift) 없이 동일 성능을 가짐을 확인할 수 있다. 즉, 8×8의 모듈은 3.60GHz 내지 3.70GHz 범위에서 최소 -15.1 이하 내지 -14.7 이하의 반사 손실을 갖는다. 또한, 도 15를 참조하면, 안테나 장치(100)는 격리도 3.60GHz 내지 3.70GHz 범위에서 -14dB 이상의 값을 가짐을 확인할 수 있다.
본 실시예들에 따르면, 필터(111)와 안테나 부재(12)를 모듈화하여 1개의 안테나-필터 유닛(10)을 형성하고, 이를 필요에 따라 다양한 형태로 배열할 수 있으므로, 구조적인 제약 및 표준화된 설계와 어레이 개념의 제약 없이 다양한 안테나 장치(100)를 구현할 수 있다. 또한, 복수의 안테나-필터 유닛(10)을 배열하더라도 모든 안테나에 대해서 동일 성능을 가짐을 확인할 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
1: 레이돔
2: 하드웨어
2a: 보드
3: 테스터 장치
10: 안테나-필터 유닛
11: 필터 하우징
111: 제1 면(필터)
112: 피더
113: 제2 면
114: 체결홀
12: 안테나 부재
121: 안테나 패턴
122: 제1 접합부
123: 제2 접합부
13: 지지 부재
131: 바디
132: 피더 관통홀
133: 지지 돌기
134: 체결 가이드
134a: 체결홀
14: 커넥터
151, 152: 체결 부재
100: 안테나 장치

Claims (10)

  1. 제1 면에 필터가 형성된 필터 하우징; 및
    상기 제1 면 상에 구비되며, 안테나 패턴이 형성된 안테나 부재;
    를 포함하고,
    상기 필터 하우징과 상기 안테나 부재가 일체로 모듈화되어 형성되는 안테나-필터 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 필터 하우징과 상기 안테나 부재 사이에 구비되는 지지 부재를 더 포함하는 안테나-필터 유닛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 지지 부재는,
    상기 안테나 부재가 장착되는 바디;
    상기 바디 표면에서 돌출 형성되는 지지 돌기; 및
    상기 바디에서 외측으로 연장 형성되며, 상기 필터 하우징과의 체결을 위한 체결 부재가 결합되는 체결 가이드;
    를 포함하는 안테나-필터 유닛.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 안테나 부재는, 상기 지지 돌기가 관통하는 제1 홀이 형성되고,
    상기 지지 돌기는, 상기 안테나 부재가 상기 바디에 장착되면, 상기 안테나 부재를 관통하여서 상기 안테나 부재 표면에서 고정 결합되는 안테나-필터 유닛.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 필터 하우징의 상기 제1 면에는 상기 안테나 부재와 연결되는 피더가 돌출 구비되고,
    상기 지지 부재는 상기 바디에 상기 피더가 관통되는 관통홀이 형성되는 안테나-필터 유닛.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 안테나 부재는, 상기 피더가 관통하는 제2 홀이 형성되고,
    상기 피더는, 상기 안테나 부재가 상기 바디에 장착되면, 상기 지지 부재와 상기 안테나 부재를 관통하여서, 상기 안테나 부재 표면에 고정 결합되는 안테나-필터 유닛.
  7. 레이돔; 및
    상기 레이돔에 장착되고, 필터와 안테나 부재가 일체로 형성되는 안테나-필터 유닛;
    을 포함하는 안테나 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 안테나-필터 유닛은,
    필터가 형성된 제1 면을 포함하는 필터 하우징; 및
    상기 제1 면 상에 구비되며 안테나 패턴이 형성된 안테나 부재;
    를 포함하는 안테나 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 안테나-필터 유닛은 상기 안테나 부재가 상기 레이돔을 향하도록 상기 레이돔에 장착되는 안테나 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    하드웨어를 더 포함하고,
    상기 안테나-필터 유닛은, 상기 필터 하우징의 상기 제1 면과 반대쪽의 제2 면이 상기 하드웨어를 향하도록 상기 하드웨어에 장착되는 안테나 장치.
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