KR20220146268A - 편파 재구성 안테나 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 편파 재구성 안테나에 관한 것으로서, 상세하게는 재구성 급전회로, 접지면 슬롯 구조 및 커패시턴스 급전을 통해 소형화 및 경량화를 이루면서 향상된 이득 및 대역폭을 구현한 편파 재구성 안테나에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명에 따른 편파 재구성 안테나는 상면에는 패치 안테나가 설치되고 하면에는 커패시턴스 급전부가 설치된 상부 기판과, 상면에 접지면이 설치되고 하면에는 재구성 급전회로가 설치된 하부 기판을 포함하여, 상기 상부 기판과 상기 하부 기판이 고정핀과 급전핀에 의해 일정한 간극을 두고 대면하는 것을 특징으로 한다.

Description

편파 재구성 안테나{Polarization reconfigurable antenna}
본 발명은 편파 재구성 안테나에 관한 것으로서, 상세하게는 재구성 급전회로, 접지면 슬롯 구조 및 커패시턴스 급전을 통해 소형화 및 경량화를 이루면서 향상된 이득 및 대역폭을 구현한 편파 재구성 안테나에 관한 것이다.
무인항공기(Unmanned Aerial Vehicles: UAVs)의 통신 환경은 기존의 지상 무선통신 환경과 달리 일정한 고도에서 동작해야 하는 특수한 환경을 가지고 있기 때문에, 비행적합성 구조와 다방면에서 각기 다른 임무를 소화할 수 있는 유연한 U2X(UAV-to-Everything) 통신 기술이 수반되어야 한다.
이에 따라 소형화된 크기와 낮은 높이, 가벼운 무게 등의 비행적합성 구조를 가지고 무인항공기 통신용 주파수 대역을 모두 커버하면서 편파 손실 저감을 위한 다중 편파를 가지는 U2X 통신 환경의 요구조건에 부합하는 안테나가 필수적으로 요구된다.
종래의 무인항공기용 안테나 기술로는 재구성이 되지 않는 단일 원형 편파를 이용하여 통신하는 형태의 안테나가 있었다. 그러나 종래의 안테나는 교차 편파가 서로 송수신될 경우 통신이 원할하게 수행되지 않는다는 점에서 U2X 통신에 적용하기에는 어려움이 있었다.
한국등록특허 제2064175호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 소형화된 크기와 낮은 높이, 가벼운 무게 등의 비행적합성 구조를 가지고 무인항공기 통신용 주파수 대역을 모두 커버하면서 편파 손실 저감을 위한 다중 편파를 가지는 U2X 통신 환경의 요구조건에 부합하는 안테나를 제공하는 것이다.
이를 위해, 본 발명에 따른 편파 재구성 안테나는 상면에는 패치 안테나가 설치되고 하면에는 커패시턴스 급전부가 설치된 상부 기판과, 상면에 접지면이 설치되고 하면에는 재구성 급전회로가 설치된 하부 기판을 포함하여, 상기 상부 기판과 상기 하부 기판이 고정핀과 급전핀에 의해 일정한 간극을 두고 대면하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 편파 재구성 안테나는 상면에는 사각형의 패치 안테나가 설치되고 하면의 제1 모서리 및 제2 모서리에 각각 제1 커패시턴스 급전부 및 제2 커패시턴스 급전부가 설치된 사각형의 상부 기판과, 상면에 접지면이 설치되고 하면에는 재구성 급전회로가 설치된 사각형의 하부 기판을 포함하여, 상기 상부 기판과 상기 하부 기판의 제1 모서리 및 제2 모서리는 각각 제1 급전핀 및 제2 급전핀에 의해 연결되고, 상기 상부 기판과 상기 하부 기판의 제3 모서리 및 제4 모서리는 각각 제1 고정핀 및 제2 고정핀에 의해 연결되어, 상기 상부 기판과 상기 하부 기판이 일정한 간극을 두고 대면하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 정사각형 패치 안테나와 커패시턴스 급전부 및 접지면 슬롯과 재구성 급전회로의 결합을 통해 전기적으로 제어되는 다중 편파를 구현함으로써 편파 손실 저감을 통한 무선통신효율을 개선할 수 있다.
본 발명에 따르면 재구성 급전회로로부터 제어된 신호는 급전핀을 통해 커패시턴스 급전부로 전달되어 패치 안테나를 공진시키며, 재구성 급전회로의 위상 제어를 통해 수직·수평 선형 편파 및 좌·우선회 원형 편파를 구현함으로써 편파 불일치로 인해 무선통신 효율이 저감되는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 접지면 슬롯을 통해 접지면 내의 전류 흐름을 방해하여 작은 크기에서도 넓은 접지면의 효과를 발휘함으로써 전·후방비를 효과적으로 개선해 소형화를 비롯한 전자파 간섭 및 내성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
구체적으로 비슬롯 구조일 때 백로브 1.5dB, 전·후방비 5.7dB에서, 슬롯 구조일 때 접지면 슬롯으로 인해 25~30% 이상의 크기 감소 효과를 가지면서, 백로브 -19.8dB, 전·후방비 27dB의 개선 효과를 발휘할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 편파 재구성 안테나의 분해 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 편파 재구성 안테나를 구성하는 부품의 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 편파 재구성 안테나의 하부 기판에 설치된 재구성 급전회로를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 편파 재구성 안테나의 측면도.
도 5는 본 발명에 따른 편파 재구성 안테나의 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 편파 재구성 안테나에 대한 산란계수 모의해석 결과를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명에 따른 편파 재구성 안테나에 대한 모의해석 결과를 나타낸 도면.
도 8은 이중 선형 편파를 구현한 재구성 급전회로의 회로 구성을 나타낸 도면.
도 9는 본 발명에 따른 편파 재구성 안테나의 하부 기판에 설치된 이중 원형 편파 구현을 위한 재구성 급전회로를 나타낸 도면.
도 10은 이중 원형 편파를 구현한 재구성 급전회로의 회로 구성을 나타낸 도면.
도 11은 이중 선형 및 원형 편파를 동시 구현한 재구성 급전회로의 회로 구성을 나타낸 도면.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "……부", "…… 모듈" 의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하, 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 무선 전력 전송을 위한 안테나의 구조에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 편파 재구성 안테나의 분해 사시도를 나타내고, 도 는 편파 재구성 안테나를 구성하는 부품의 평면도를 나타내고, 도 3은 편파 재구성 안테나의 하부 기판에 설치된 재구성 급전회로를 나타내고, 도 4는 편파 재구성 안테나의 측면도를 나타내고, 도 5는 편파 재구성 안테나의 사시도를 나타낸다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 편파 재구성 안테나는 상부 기판(10)과 하부 기판(20)이 급전핀(30) 및 고정핀(40)에 의해 서로 연결되어 일정한 간극을 두고 대면한 상태를 유지하고 있다.
상부 기판(10)의 상면에는 정사각형의 패치 안테나(101)가 설치되어 있고, 하면에는 커패시턴스 급전부(103)가 설치되어 있다.
커패시턴스 급전부(103)는 상부 기판(10)의 중심으로부터 +x축과 +y축 방향으로 각각 배치되어 있다. 상부 기판(10) 및 하부 기판(20)의 +y축 방향 모서리를 제1 모서리, +x축 방향 모서리를 제2 모서리, -y축 방향 모서리를 제3 모서리, -x축 방향 모서리를 제4 모서리로 정의할 때, 상부 기판(10)의 제1 모서리의 하면에 제1 커패시턴스 급전부(103-1)가 설치되어 있고, 상부 기판(10)의 제2 모서리의 하면에 제2 커패시턴스 급전부(103-2)가 설치되어 있다.
상부 기판(10)의 각 모서리의 중심에는 삽입구(11, 12, 13, 14)가 형성되어 있다. 상부 기판(10)의 제1 모서리에는 제1 삽입구(11)가 형성되어 있고, 제2 모서리에는 제2 삽입구(12)가 형성되어 있고, 제3 모서리에는 제3 삽입구(13)가 형성되어 있고, 제4 모서리에는 제4 삽입구(14)가 형성되어 있다.
상부 기판(10)의 각 삽입구에는 급전핀(30) 또는 고정핀(40)과 납땜 연결하기 위한 상판 납땜 패드(15)가 형성되어 있다. 상판 납땜 패드(15)는 상부 기판(10)의 상면에서 삽입구의 길이와 동일한 길이로 삽입구 주변에 배치된다.
하부 기판(20)의 상면에는 접지면(201)이 설치되어 있고, 하면에는 재구성 급전회로(210)가 설치되어 있다.
하부 기판(20)의 각 모서리의 중심에는 삽입구(21, 22, 23, 24)가 형성되어 있다. 하부 기판(20)의 제1 모서리에는 제1 삽입구(21)가 형성되어 있고, 제2 모서리에는 제2 삽입구(22)가 형성되어 있고, 제3 모서리에는 제3 삽입구(23)가 형성되어 있고, 제4 모서리에는 제4 삽입구(24)가 형성되어 있다.
하부 기판(20)의 각 삽입구에는 급전핀(30) 또는 고정핀(40)과 납땜 연결하기 위한 하판 납땜 패드(25)가 형성되어 있다. 하판 납땜 패드(25)는 하부 기판(20)의 하면에서 삽입구 주변에 배치된다.
접지면(201)에는 접지면 내의 전류 흐름을 방해하는 슬롯(202)이 형성되어 있다. 슬롯(202)은 접지면(201)을 식각하여 형성할 수 있다. 본 발명에 따른 슬롯(202)은 접지면(201)의 각 꼭지점에서 대각선 방향으로 형성될 수 있다.
패치 안테나는 이득 및 반사계수의 크기에 있어서 접지면의 크기가 일정 크기 이상일 때 만족할 만한 성능을 가질 수 있다. 접지면(201)에 슬롯(202)과 같은 장애물을 설치하게 되면 전류가 슬롯(202)을 따라 우회 이동하여 동일한 크기에서 더 긴 거리를 이동하게 된다.
이는 전기적인 길이가 늘어나게 되어 미앤더(meander) 효과를 내기 때문에 작은 크기에서도 더 넓은 접지면의 크기 효과를 발휘할 수 있다. 슬롯(202)의 폭보다 길이가 길어질 때 그리고 슬롯(202)이 꼭지점 끝까지 이어질 때보다 일정 크기 이상 이격되어 있을 때 패치 안테나가 해당 주파수에서 더 높은 효과를 발휘할 수 있다.
재구성 급전회로(210)는 SMA 커넥터(211)를 통해 RF 신호를 공급받아 SPDT(Single-Pole Double Throw) 스위치(213)에 의해 RF 신호를 제1 급전선로(P1) 또는 제2 급전선로(P2)로 흘려 보낸다.
SMA 커넥터(211)를 통해 들어온 RF 신호는 SPDT 스위치(213)로 입력되고, SPDT 스위치(213)는 DC 바이어스 크기(VC1, VC2)에 따라 RF 신호를 제1 급전선로(P1) 또는 제2 급전선로(P2)로 흘려 보낸다.
제1 급전선로(P1) 및 제2 급전선로(P2)는 급전핀(30)을 통해 커패시턴스 급전부(103)와 연결된다. 제1 급전선로(P1)를 따라 제1 커패시턴스 급전부(103-1)로 공급되는 RF 신호는 수평 선형 편파(H-LP)를 구현하고, 제2 급전선로(P2)를 따라 제2 커패시턴스 급전부(103-2)로 공급되는 RF 신호는 수직 선형 편파(V-LP)를 구현하게 된다.
재구성 급전회로(210)를 구성하는 바이패스 커패시터(214)는 RF 신호의 노이즈 성분을 그라운드(GND)로 흘려 보내고, DC 블록 커패시터(212)는 급전선로(P1, P2)로 직류를 차단하고 교류를 흘려주는 역할을 수행한다.
도 3에 도시된 재구성 급전회로(210)에 대한 회로 구성은 도 8과 같이 나타낼 수 있다. 도 8에 도시된 재구성 급전회로(210)는 이중 선형 편파를 구현하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에서 이중 선형 편파를 구현하기 위한 재구성 급전회로뿐만 아니라 이중 원형 편파를 구현할 수 있는 재구성 급전회로와, 이중 선형 편파 및 이중 원형 편파를 동시에 구현할 수 있는 재구성 급전회로를 구성할 수 있다.
도 9는 편파 재구성 안테나의 하부 기판에 설치된 이중 원형 편파를 구현할 수 있는 재구성 급전회로를 나타내고, 도 10은 이중 원형 편파를 구현할 수 있는 재구성 급전회로의 회로 구성을 나타낸 것이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 이중 원형 편파를 구현할 수 있는 재구성 급전회로는 SPDT 스위치(213) 및 90°하이브리드 커플러(215)로 구성되어 있다.
재구성 급전회로(210)는 SMA 커넥터(211)를 통해 RF 신호를 공급받아 SPDT(Single-Pole Double Throw) 스위치(213)에 의해 RF 신호를 제1 급전선로(P1) 또는 제2 급전선로(P2)로 흘려 보낸다.
SMA 커넥터(211)를 통해 들어온 RF 신호는 SPDT 스위치(213)로 입력되고, SPDT 스위치(213)는 DC 바이어스 크기(VC1, VC2)에 따라 RF 신호를 제1 급전선로(P1) 또는 제2 급전선로(P2)로 흘려 보낸다.
제1 급전선로(P1) 및 제2 급전선로(P2)는 90°하이브리드 커플러(215)에 연결되어 급전핀(30)을 통해 커패시턴스 급전부(103)와 연결된다. 제1 급전선로(P1)에서 90°하이브리드 커플러(215)를 통해 제1 커패시턴스 급전부(103-1)로 공급되는 RF 신호는 수평 원형 편파(H-CP)를 구현하고, 제2 급전선로(P2)에서 90°하이브리드 커플러(215)를 통해 제2 커패시턴스 급전부(103-2)로 공급되는 RF 신호는 수직 원형 편파(V-CP)를 구현하게 된다.
도 11은 이중 선형 편파 및 이중 원형 편파를 동시에 구현할 수 있는 재구성 급전회로를 나타낸 것이다.
도 11을 참조하면, 이중 선형 편파 및 이중 원형 편파를 동시에 구현할 수 있는 재구성 급전회로는 SP4T 스위치(216), 2개의 SPDT 스위치(213), 90°하이브리드 커플러(215)로 구성되어 있다.
본 발명에 따른 편파 재구성 안테나의 결합 구조에 대해 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 편파 재구성 안테나를 구성하는 상부 기판(10)과 하부 기판(20)은 급전핀(30)과 고정핀(40)에 의해 상호 체결된다.
도 2를 참조하면, 급전핀(30)은 상부 기판(10)의 삽입구(11, 12, 13, 14)에 삽입되는 제1 돌출부(31)와, 하부 기판(20)의 삽입부(21, 22, 23, 24)에 삽입되는 제2 돌출부(32)와, 상부 기판(10)의 하면과 하부 기판(20)의 상면을 지지하며 상부 기판(10)과 하부 기판(20) 사이의 간극을 유지하는 지지부(33)로 구성되어 있다.
급전핀(30)의 제1 돌출부(31)에는 상판 납땜 패드(15)와 납땜 연결되기 위한 상부 납땜 패드(30a)가 형성되어 있고, 제2 돌출부(32)에는 하판 납땜 패드(25)와 납땜 연결되기 한 하부 납땜 패드(30b)가 형성되어 있으며, 지지부(33)에는 재구성 급전회로(210)의 급전선로(P1, P2)와 커패시턴스 급전부(103)를 접속시키기 위한 스트립 선로(30c)가 형성되어 있다.
고정핀(40)은 급전핀(30)과 그 형상이 동일하다. 고정핀(40)은 급전핀(30)과 같이 제1 돌출부(41) 및 제2 돌출부(42)에 각각 상부 납땜 패드(40a) 및 하부 납땜 패드(40b)가 형성되어 있으나, 급전 기능을 하지 않으므로 지지부(43)에는 급전핀(30)과 달리 스트립 선로(30c)가 필요하지 않다.
이러한 급전핀(30)과 고정핀(40)이 준비되면, 상부 기판(10)의 제1 삽입구(11) 및 제2 삽입구(12)와 하부 기판(20)의 제1 삽입구(21) 및 제2 삽입부(22)에 각각 제1 급전핀(30-1) 및 제2 급전핀(30-2)을 삽입하고, 상부 기판(10)의 제3 삽입구(13) 및 제4 삽입구(14)와 하부 기판(20)의 제3 삽입구(23) 및 제4 삽입부(24)에 각각 제1 고정핀(40-1) 및 제2 고정핀(40-2)을 삽입함으로써, 상부 기판(10)과 하부 기판(20)이 일정한 간극을 두고 상호 대면 설치된다.
이후 급전핀(30)과 고정핀(40)이 각각 상부 기판(10) 및 하부 기판(20)에 고정되도록 급전핀(30) 및 고정핀(40)의 패드(30a, 30b, 40a, 4b))와 상부 기판(10)및 하부 기판(20)의 패드(15, 25)를 각각 납땜 처리한다. 또한 급전핀(30)의 스트립 선로(30c)의 양단을 재구성 급전회로(210)의 급전선로(P1, P2) 및 커패시턴스 급전부(103)와 각각 땁땜 처리하여, 재구성 급전회로(210)와 커패시턴스 급전부(103)가 전기적으로 접속되도록 한다.
도 4를 참조하면, 커패시턴스 급전부(103)는 재구성 급전회로(210)와 급전핀(30)의 스트립 선로(30c)를 통해 접속되어 있다.
커패시턴스 급전부(103)는 상부 기판(10)을 사이에 두고 패치 안테나(101)와 대향하고 있다. 여기서 상부 기판(10)은 유전체로서 커패시턴스 급전부(103)와 패치 안테나(101)가 유전체의 양단 전극판이 되어 상부 기판(10), 커패시턴스 급전부(103) 및 패치 안테나(101)의 일부가 하나의 커패시터 구조를 가지게 된다.
이에 따라 커패시턴스 급전부(103)의 너비(Wc), 삽입구(11, 12)와 패치 안테나(101)의 간격(Lg, Wg)을 조절하여 커패시턴스 크기를 조절할 수 있다. 즉, 커패시턴스 급전부(103)의 임피던스 조절을 통해 임피던스 매칭을 함으로써 패치 안테나(101)를 공진시켜 방사시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 편파 재구성 안테나의 크기
편파 재구성 안테나의 각 구성요소의 크기는 다음과 같다.
정사각형 상부 기판 및 하부 기판의 길이 Ls = 49 mm
정사각형 패치 안테나의 길이 Lp = 37.5 mm
제1 삽입구와 패치 안테나의 간격 Lc = 2.75 mm
제1 커패시턴스 급전부의 너비 Wc = 1 mm
급전핀의 제1 돌출부 너비 Wpin = 10 mm
제2 삽입구와 패치 안테나의 간격 Wg = 2.25 mm
접지면 꼭지점과 슬롯의 간격 Sm = 3 mm
슬롯의 너비 Sw = 2 mm
슬롯의 길이 SI = 20 mm
급전핀의 지지부의 높이 Hpin = 5 mm
실험 및 결과
본 발명에 따른 편파 재구성 안테나는 CST Microwave Studio 2020에서 모의해석되었다. 모의해석에 사용된 기판은 0.64 mm 두께의 RF-60(εr=6.15, δ=0.002)을 사용하였다.
도 6은 본 발명에 따른 편파 재구성 안테나의 산란계수를 보여준다. 중심 주파수 2.45 GHz에서 -31dB의 높은 반사계수(S11, S22)를 보여주며, 10dB 임피던스 대역폭(2.39 ~ 2.51 GHz)은 약 49%이다. 이는 UAV Control Links, Video, Telemetry 주파수 대역(2.39-2.485 GHz)을 모두 커버할 수 있는 대역폭의 크기이다. 두 커패시턴스 급전부(103-1, 103-2)의 격리도(S21, S12) 크기는 -23 dB이다.
도 7의 (a), (b)에서, 급전선로(P1, P2)에 신호가 인가될 때 변화되는 패치 안테나의 표면 전류가 시각적으로 표현되어 있다. 이를 통해 편파가 재구성된다는 것을 시각적으로 확인할 수 있다.
2.45 GHz에서 방사되는 방사패턴의 1D plot이 도 7의 (c), (d)에 도시되어 있으며, 도 7의 (e), (f)를 통해 3D 방사패턴이 도시되었다.
이 때의 이득은 이상적인 경우 7.48 dBi 이며, RF 스위치(SPDT, SP4T, 90°하이브리드 커플러) 손실 및 급전회로의 경로손실이 적용된 측정 결과에서 최대 이득은 7.2 dBi를 나타낸다. 이때의 방사 효율은 각각 98%, 82% 이다.
이와 같이, 본 발명은 커패시턴스 급전과 접지면 슬롯 구조, 재구성 급전회로 구성을 통한 무인항공기용 이중 선형 편파 재구성 안테나를 제안하였다.
본 발명에 따른 편파 재구성 안테나는 비행에 적합한 소형화된 크기와 낮은 높이(0.4λ0 × 0.4λ0?脾웨?0.05λ0??), 가벼운 무게(12.2g) 및 향상된 이득(6.6 dBi)과 효율(82%)이 특징이며, 이를 바탕으로 편파 손실 저감을 통해 유연한 U2X 통신 애플리케이션에 널리 활용될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다.
따라서 본 발명의 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.
10: 상부 기판 11, 12, 13, 14: 상판 삽입구
15: 상판 납땜 패드 101: 패치 안테나
103: 커패시턴스 급전부
20: 하부 기판 21, 22, 23, 24: 하판 삽입구
25: 하판 납땜 패드 201: 접지면
202: 슬롯 210: 재구성 급전회로
211: SMA 커넥터 212: DC 블록 커패시터
213: SPDT 스위치 214: 바이패스 커패시터
215: 90°하이브리드 커플러 216: SP4T 스위치
30: 급전핀 30a: 상부 납땜 패드
30b: 하부 납땜 패드 30c: 스트립 선로
31: 제1 돌출부 32: 제2 돌출부
33: 지지부
40: 고정핀 40a: 상부 납땜 패드
40b: 하부 납땜 패드 41: 제1 돌출부
42: 제2 돌출부 43: 지지부

Claims (12)

  1. 상면에는 패치 안테나가 설치되고 하면에는 커패시턴스 급전부가 설치된 상부 기판과,
    상면에 접지면이 설치되고 하면에는 재구성 급전회로가 설치된 하부 기판을 포함하여,
    상기 상부 기판과 상기 하부 기판이 고정핀과 급전핀에 의해 일정한 간극을 두고 대면하는 것을 특징으로 하는 편파 재구성 안테나.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접지면에는 상기 접지면 내의 전류 흐름을 방해하는 슬롯이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 편파 재구성 안테나.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 재구성 급전회로는 RF 신호를 제1 급전선로 또는 제2 급전선로로 흘려 보내는 SPDT 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 편파 재구성 안테나.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 급전선로 또는 상기 제2 급전선로는 상기 급전핀을 통해 상기 커패시턴스 급전부와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 편파 재구성 안테나.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 급전핀은 상기 상부 기판에 삽입되는 제1 돌출부와,
    상기 하부 기판에 삽입되는 제2 돌출부와,
    상기 상부 기판의 하면과 상기 하부 기판의 상면을 지지하며 상기 상부 기판 및 상기 하부 기판 사이의 간극을 유지하는 지지부와,
    상기 지지부에 형성되어 상기 재구성 급전회로와 상기 커패시턴스 급전부를 연결하는 스트립 선로를 포함하는 것을 특징으로 하는 편파 재구성 안테나.
  6. 상면에는 사각형의 패치 안테나가 설치되고 하면의 제1 모서리 및 제2 모서리에 각각 제1 커패시턴스 급전부 및 제2 커패시턴스 급전부가 설치된 사각형의 상부 기판과,
    상면에 접지면이 설치되고 하면에는 재구성 급전회로가 설치된 사각형의 하부 기판을 포함하여,
    상기 상부 기판과 상기 하부 기판의 제1 모서리 및 제2 모서리는 각각 제1 급전핀 및 제2 급전핀에 의해 연결되고, 상기 상부 기판과 상기 하부 기판의 제3 모서리 및 제4 모서리는 각각 제1 고정핀 및 제2 고정핀에 의해 연결되어, 상기 상부 기판과 상기 하부 기판이 일정한 간극을 두고 대면하는 것을 특징으로 하는 편파 재구성 안테나.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 접지면 내의 전류 흐름을 방해하는 슬롯이 상기 접지면의 각 꼭지점에서 대각선 방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 편파 재구성 안테나.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 재구성 급전회로는 RF 신호를 제1 급전선로 또는 제2 급전선로로 흘려 보내는 SPDT 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 편파 재구성 안테나.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 급전선로는 상기 제1 급전핀을 통해 상기 제1 커패시턴스 급전부와 연결되고, 상기 제2 급전선로는 상기 제2 급전핀을 통해 상기 제2 커패시턴스 급전부와 연결되는 것을 특징으로 하는 편파 재구성 안테나.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 상부 기판의 각 모서리에 제1 내지 제4 삽입구가 형성되어 있고, 상기 상부 기판에 형성된 제1 내지 제4 삽입구에 대응하여 상기 하부 기판의 각 모서리에 제1 내지 제4 삽입구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 편파 재구성 안테나.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 상부 기판에 형성된 제1 및 제2 삽입구와 상기 하부 기판에 형성된 제1 및 제2 삽입구에 각각 상기 제1 급전핀 및 상기 제2 급전핀이 삽입되어 설치되고, 상기 상부 기판에 형성된 제3 및 제4 삽입구와 상기 하부 기판에 형성된 제3 및 제4 삽입구에 각각 상기 제1 고정핀 및 상기 제2 고정핀이 삽입되어 설치되는 것을 특징으로 하는 편파 재구성 안테나.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 삽입구 및 상기 제2 삽입구와 상기 사각형의 패치 안테나의 간격(Lc, Wg)과 상기 제1 커패시턴스 급전부 및 제2 커패시턴스 급전부의 너비(Wc)를 조절하여 상기 제1 커패시턴스 급전부 및 제2 커패시턴스 급전부의 임피던스를 조절하는 것을 특징으로 하는 편파 재구성 안테나.
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