KR20230173312A - 다중 안테나 - Google Patents

다중 안테나 Download PDF

Info

Publication number
KR20230173312A
KR20230173312A KR1020220073906A KR20220073906A KR20230173312A KR 20230173312 A KR20230173312 A KR 20230173312A KR 1020220073906 A KR1020220073906 A KR 1020220073906A KR 20220073906 A KR20220073906 A KR 20220073906A KR 20230173312 A KR20230173312 A KR 20230173312A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
antenna
ground
feed line
groove
multiple antenna
Prior art date
Application number
KR1020220073906A
Other languages
English (en)
Inventor
김종민
김유선
정연웅
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
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 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020220073906A priority Critical patent/KR20230173312A/ko
Priority to PCT/KR2023/008409 priority patent/WO2023244088A1/ko
Publication of KR20230173312A publication Critical patent/KR20230173312A/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01Q1/44—Details of, or arrangements associated with, antennas using equipment having another main function to serve additionally as an antenna, e.g. means for giving an antenna an aesthetic aspect
    • H01Q1/46—Electric supply lines or communication lines
    • 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

Abstract

실시 예의 다중 안테나는 기판, 기판 상의 일측에 배치된 그라운드 및 기판 상의 타측에서 제1 방향으로 서로 이격되어 배치되고, 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 그라운드와 대향하는 제1 및 제2 안테나를 포함하고, 제1 안테나는 그라운드와 연결된 제1 급전 라인을 포함하고, 제2 안테나는 그라운드와 연결되며 제1 방향으로 제1 급전 라인과 대향하는 제2 급전 라인을 포함하고, 그라운드는 제1 급전 라인과 제2 급전 라인 사이에서 제2 방향으로 연장되어 형성된 홈을 포함한다.

Description

다중 안테나{Multi antenna}
실시 예는 다중 안테나에 관한 것이다.
전파를 이용하는 장치들이 다양화되고 있으며, 용량과 효율을 증가시키기 위해 MIMO(Multi Input Multi Output) 안테나를 이용할 경우, 한정된 공간에서 안테나가 수가 증가되어 안테나 간 전자기적인 상호 간섭과 결합이 발생할 수 있다. 따라서, 안테나 간의 격리도를 확보하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다.
실시 예는 안테나 간의 우수한 격리도를 갖는 다중 안테나를 제공한다.
실시 예에 의한 다중 안테나는 기판; 상기 기판 상의 일측에 배치된 그라운드; 및 상기 기판 상의 타측에서 제1 방향으로 서로 이격되어 배치되고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 상기 그라운드와 대향하는 제1 및 제2 안테나를 포함하고, 상기 제1 안테나는 상기 그라운드와 연결된 제1 급전 라인을 포함하고, 상기 제2 안테나는 상기 그라운드와 연결되며 상기 제1 방향으로 상기 제1 급전 라인과 대향하는 제2 급전 라인을 포함하고, 상기 그라운드는 상기 제1 급전 라인과 상기 제2 급전 라인 사이에서 상기 제2 방향으로 연장되어 형성된 홈을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 홈의 상기 제2 방향으로의 깊이는 상기 홈의 상기 제1 방향으로의 폭보다 더 클 수 있다.
예를 들어, 상기 폭은 100㎛ 이상이고, 상기 깊이는 200㎛ 이상일 수 있다.
예를 들어, 상기 홈의 중심을 지나며 상기 제2 방향으로 연장된 가상의 중심선을 기준으로 상기 제1 급전 라인과 상기 제2 급전 라인은 상기 제1 방향으로 대칭인 평면 형상을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 가상의 중심선을 기준으로 상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나는 상기 제1 방향으로 대칭인 평면 형상을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 기판은 상기 제1 및 제2 방향 각각과 교차하는 제3 방향으로 상기 그라운드와 중첩하는 제1 영역; 및 상기 제3 방향으로 상기 제1 및 제2 안테나와 중첩된 제2 영역을 포함하고, 상기 홈은 상기 제2 영역과 연결될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나는 동일한 주파수 대역에서 동작할 수 있다.
예를 들어, 상기 그라운드의 상기 제2 방향으로 길이(L)에 대한 상기 홈의 상기 제2 방향으로의 깊이(d)는 아래와 같을 수 있다.
Figure pat00001
예를 들어, 상기 제1 및 제2 안테나 각각은 평판 역F 안테나 구조를 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 및 제2 안테나 중 하나는 블루투스용 안테나이고, 다른 하나는 와이파이용 안테나일 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 및 제2 안테나 각각은 블루투스용 안테나 또는 와이파이용 안테나일 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 안테나는 상기 제1 급전 라인과 연결된 제1 방사체를 포함하고, 상기 제2 안테나는 상기 제2 급전 라인과 연결된 제2 방사체를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 급전 라인은 상기 제1 방사체로 공급될 전류를 피딩받는 제1 피딩부; 상기 그라운드와 연결되고, 상기 제1 피딩부보다 상기 홈에 더 가깝게 배치된 제1 접지부; 및 상기 제1 피딩부와 상기 제1 접지부 사이에 배치된 제1 라인을 포함하고, 상기 제2 급전 라인은 상기 제2 방사체로 공급될 전류를 피딩받는 제2 피딩부; 상기 그라운드와 연결되고, 상기 제2 피딩부보다 상기 홈에 더 가깝게 배치된 제2 접지부; 및 상기 제2 피딩부와 상기 제2 접지부 사이에 배치된 제2 라인을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 홈의 중심을 지나며 상기 제2 방향으로 연장된 가상의 중심선을 기준으로 상기 제1 접지부와 상기 제2 접지부는 상기 제1 방향으로 대칭인 평면 형상을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 홈은 상기 제1 접지부와 상기 제2 접지부 사이의 공간과 상기 제2 방향으로 중첩할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 급전 라인으로 피딩되는 상기 전류의 위상과 상기 제2 급전 라인으로 피딩되는 상기 전류의 위상 간의 차이는 180°일 수 있다.
예를 들어, 상기 기판은 상기 홈을 통해 노출될 수 있다.
실시 예에 따른 다중 안테나는 안테나 간의 우수한 격리도를 갖는다.
도 1은 실시 예에 의한 다중 안테나의 정면 사시도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 다중 안테나의 배면 사시도를 나타낸다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 다중 안테나의 평면도를 나타낸다.
도 4는 도 3에 도시된 ‘A’ 부분의 확대도를 나타낸다.
도 5a는 비교예에 의한 다중 안테나의 정재파비를 나타내고, 도 5b는 실시 예에 의한 다중 안테나의 정재파비를 나타낸다.
도 6a는 비교예에 의한 다중 안테나의 삽입 손실을 나타내고, 도 6b는 실시 예에 의한 다중 안테나의 삽입 손실을 나타낸다.
도 7a는 비교예에 의한 다중 안테나에서 커플링에 의해 유입되는 필드량을 나타내고, 도 7b는 실시예에 의한 다중 안테나에서 커플링에 의해 유입되는 필드량을 나타낸다.
도 8a 내지 8d는 실시 예의 위상 조정에 따른 빔의 방향의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시 예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본 발명의 실시 예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
본 발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)”로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
또한, 이하에서 이용되는 "제1" 및 "제2," "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서 이용될 수도 있다.
이하, 실시 예에 의한 다중 안테나(100)를 데카르트 좌표계를 이용하여 설명하지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 데카르트 좌표계에 의하면, x축, y축 및 z축은 서로 직교하지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, x축, y축, z축은 직교하는 대신에 서로 교차할 수 있다. 이하, 설명의 편의상, x축 방향을 ‘제1 방향’이라 하고, y축 방향을 ‘제2 방향’이라 하고, z축 방향을 ‘제3 방향’이라 한다.
도 1은 실시 예에 의한 다중 안테나(100)의 정면 사시도를 나타내고, 도 2는 도 1에 도시된 다중 안테나(100)의 배면 사시도를 나타낸다.
실시 예에 의한 다중 안테나(100)는 기판(또는, 안테나용 기판)(110), 그라운드(ground)(또는, 접지)(120), 제1 및 제2 안테나(130, 140)를 포함할 수 있다.
그라운드(120)는 기판(110) 상의 일측에 배치될 수 있다.
제1 및 제2 안테나(130, 140)는 기판(110) 상의 타측에서 제1 방향으로 서로 이격되어 배치되고, 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 그라운드(120)와 대향하여 배치될 수 있다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 다중 안테나의 평면도를 나타낸다. 여기서, 설명의 편의상, 도 3에서 도 1 및 도 2에 도시된 제1 및 제2 방사체(132, 142)의 도시는 생략된다.
도 3을 참조하면, 기판(110)은 제1 및 제2 영역(A1, A2)을 포함할 수 있다. 제1 영역(A1)은 제1 및 제2 방향 각각과 교차하는 제3 방향으로 그라운드(110)와 중첩하는 영역을 의미하고, 제2 영역(A2)은 제3 방향으로 제1 및 제2 안테나(130, 140)와 중첩된 영역을 의미할 수 있다.
실시 예에 의하면, 제1 안테나(130)와 제2 안테나(140)는 서로 동일한 주파수 대역에서 동작하는 안테나일 수 있다. 이 경우, 제1 및 제2 안테나(130, 140) 각각의 길이를 줄이기 위해, 제1 및 제2 안테나(130, 140) 각각은 평판 역F 안테나(PIFA: Planar Inverted-F Antenna) 구조를 가질 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 평판 역F 안테나 구조의 경우, 안테나가 그라운드(120)에 연결됨으로써, 안테나가 1/4 파장으로 동작할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 제1 및 제2 안테나(130, 140) 각각은 블루투스(bluetooth)용 안테나 또는 와이파이(Wi-Fi)용 안테나일 수 있다. 이때, 블루투스용 안테나 및 와이파이(Wi-Fi)용 안테나 각각의 동작 주파수는 2.45㎓일 수 있다.
다른 실시 예에 의하면, 제1 및 제2 안테나(130, 140) 중 하나는 블루투스용 안테나이고, 다른 하나는 와이파이용 안테나일 수도 있다.
그러나, 실시 예는 제1 및 제2 안테나(130, 140) 각각의 특정한 형태에 국한되지 않는다. 즉, 서로 동일한 주파수에서 동작할 수만 있다면, 제1 및 제2 안테나(130, 140) 각각은 다양한 형태의 안테나일 수 있다. 실시 예에 의한 다중 안테나는 일종의 MIMO(Multi Input Multi Output) 안테나일 수 있다.
실시 예에 의하면, 제1 안테나(130)는 제1 급전 라인(134)을 포함하고, 제2 안테나(140)는 제2 급전 라인(144)을 포함할 수 있다.
제1 및 제2 급전 라인(134, 144) 각각은 그라운드(120)와 연결될 수 있다. 이와 같이, 제1 및 제2 안테나(130, 140)는 그라운드(120)를 공유할 수 있다.
제1 급전 라인(134)과 제2 급전 라인(144)은 제1 방향으로 서로 대향하여 배치될 수 있다.
또한, 제1 안테나(130)는 제1 급전 라인(134)과 연결된 제1 방사체(132)를 더 포함하고, 제2 안테나(140)는 제2 급전 라인(144)과 연결된 제2 방사체(142)를 더 포함할 수 있다.
제1 방사체(132) 및 제2 방사체(142) 각각의 재질은 금속일 수 있다. 이때, 제1 방사체(132)에서 기판(110)과 접속하는 제1 부분(132P)의 재질은 제1 방사체(132)에서 제1 부분(132P)을 제외한 제2 부분의 재질과 다를 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 예를 들어, 제1 방사체(132) 전체가 동일한 금속으로 구현되고, 제1 부분(132P) 만이 구리 등으로 코팅될 수 있다. 또한, 제2 방사체(142)에서 기판(110)과 접속하는 제3 부분(142P)의 재질은 제2 방사체(142)에서 제3 부분(142P)을 제외한 제4 부분의 재질과 다를 수 있다. 예를 들어, 제2 방사체(142) 전체가 동일한 금속으로 구현되고, 제3 부분(142P) 만이 구리 등으로 코팅될 수 있다.
또한, 제1 및 제2 방사체(132, 142) 각각에는 패턴이 삽입될 수 있으며, 제1 방사체(132)의 패턴과 제2 방사체(142)의 패턴은 서로 동일할 수도 있고 서로 다를 수도 있다.
예를 들어, 제1 안테나(130)가 블루투스용 안테나이고 제2 안테나(140)가 와이파이용 안테나일 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 방사체(132)의 배면 패턴은 제2 방사체(142)의 배면 패턴과 다를 수 있다. 제1 및 제2 방사체(132, 142)에 패턴을 삽입하는 이유는 공진 주파수를 맞추기 위해서이다.
실시 예에 의하면, 그라운드(120)는 제1 급전 라인(134)과 제2 급전 라인(144) 사이에서 제2 방향으로 연장되어 형성된 홈(또는, 슬롯)(H)을 포함할 수 있다.
이하, 그라운드(120)의 홈(H) 및 홈(H)을 기준으로 제1 및 제2 안테나(130, 140)에 대해 도 4를 참조하여 다음과 같이 상세히 살펴본다.
도 4는 도 3에 도시된 ‘A’ 부분의 확대도를 나타낸다.
실시 예에 의하면, 홈(H)의 제2 방향으로의 깊이(또는, 길이)(d)가 홈(H)의 제1 방향으로의 폭(w)보다 클수록 제1 안테나(130)와 제2 안테나(140) 간의 격리도가 증가할 수 있다.
폭(w)에 대한 깊이(d)의 비율이 2보다 작을 경우 격리도 변화가 미미할 수 있고, 폭(w)에 대한 깊이(d)의 비율이 10보다 클 경우 격리도가 포화될 수 있다. 따라서, 폭(w)에 대한 깊이(d)의 비율은 다음 수학식 1과 같을 수 있다.
Figure pat00002
예를 들어, 폭(w)은 100㎛ 이상이고, 깊이(d)는 200㎛ 이상일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
또한, 그라운드(120)의 제2 방향으로 길이(L)에 대한 홈(H)의 제2 방향으로의 깊이(d)의 비율이 1/30보다 작을 경우 격리도 변화가 미미할 수 있고, 길이(L)에 대한 깊이(d)의 비율이 1/3보다 클 경우 격리도가 포화에 근접할 뿐만 아니라, 그라운드 영역의 감소로 인해, 안테나의 이득이 감소할 수 있다. 따라서, 길이(L)에 대한 깊이(d)의 비율은 다음 수학식 2와 같을 수 있다.
Figure pat00003
또한, 도 3에 도시된 바와 같이 그라운드(120)의 홈(H)은 제2 영역(A2)과 연결될 수 있다. 즉, 기판(110)은 홈(H)을 통해 노출될 수 있다. 즉, 그라운드(120)에서 홈(H)에 위치하는 기판(110)은 유전층일 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1 급전 라인(134)은 제1 피딩부(FP1), 제1 접지부(GP1) 및 제1 라인(L1)을 포함할 수 있다.
제1 피딩부(FP1)는 제1 방사체(132)로 공급될 전류를 피딩받는다. 이러한 제1 피딩부(FP1)는 그라운드(120)와 전기적으로 이격된다. 제1 접지부(GP1)는 그라운드(120)와 연결되고, 제1 피딩부(FP1)보다 홈(H)에 더 가깝게 배치될 수 있다. 제1 라인(L1)은 제1 피딩부(FP1)와 제1 접지부(GP1) 사이에 배치될 수 있다. 따라서, 제1 피딩부(FP1)로 피딩된 전류가 제1 라인(L1)과 제1 접지부(GP1)를 경유하여 그라운드(120)로 흐르는 경로가 형성됨으로써, 제1 급전 라인(134)을 통해 제1 방사체(132)로 전류가 공급될 수 있다.
제2 급전 라인(144)은 제2 피딩부(FP2), 제2 접지부(GP2) 및 제2 라인(L2)을 포함할 수 있다.
제2 피딩부(FP2)는 제2 방사체(142)로 공급될 전류를 피딩받는다. 이러한 제2 피딩부(FP2)는 그라운드(120)와 전기적으로 이격된다. 제2 접지부(GP2)는 그라운드(120)와 연결되고, 제2 피딩부(FP2)보다 홈(H)에 더 가깝게 배치될 수 있다. 제2 라인(L2)은 제2 피딩부(FP2)와 제2 접지부(GP2) 사이에 배치될 수 있다. 따라서, 제2 피딩부(FP2)로 피딩된 전류가 제2 라인(L2)과 제2 접지부(GP2)를 경유하여 그라운드(120)로 흐르는 경로가 형성됨으로써, 제2 급전 라인(144)을 통해 제2 방사체(142)로 전류가 공급될 수 있다.
예를 들어, 집적 회로(미도시)로부터 RF 라인(미도시)을 경유하여 제1 및 제2 피딩부(FP1, FP2) 각각으로 전류가 공급될 수 있다. 이러한 집적 회로와 RF 라인은 기판(110) 상에서 그라운드(120)와 전기적으로 절연되도록 배치될 수 있다.
제1 급전 라인(134)으로 피딩되는 전류의 위상과 제2 급전 라인(144)으로 피딩되는 전류의 위상 간의 차이는 180°일 수 있다.
홈(H)은 제1 접지부(GP1)와 제2 접지부(GP2) 사이의 공간(S)과 제2 방향으로 중첩되도록 형성될 수 있다.
실시 예에 의하면, 홈(H)의 중심을 지나며 제2 방향으로 연장된 가상의 중심선(CL)을 기준으로 제1 접지부(GP1)와 제2 접지부(GP2)는 제1 방향으로 대칭인 평면 형상을 가질 수 있다.
또는, 가상의 중심선(CL)을 기준으로 제1 급전 라인(134)과 제2 급전 라인(144)은 제1 방향으로 대칭인 평면 형상을 가질 수 있다.
또는, 가상의 중심선(CL)을 기준으로 제1 안테나(130)와 제2 안테나(140)는 제1 방향으로 대칭인 평면 형상을 가질 수도 있다.
이하, 비교예 및 실시 예에 의한 다중 안테나를 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.
비교예에 의한 다중 안테나는 그라운드(120)가 홈(H)을 갖지 않는 것을 제외하면 실시 예에 의한 다중 안테나와 동일한 구성을 갖는 것으로 설정한다.
비교예에 의한 다중 안테나의 경우, 동일한 주파수 대역에서 동작하는 제1 및 제2 안테나(130, 140)의 공진 주파수가 서로 같을 경우, 제1 안테나(130)와 제2 안테나(140) 간의 제1 방향으로의 이격 거리(도 2의 D)가 작을수록 제1 안테나(130)와 제2 안테나(140) 간의 격리(isolation)도가 감소하여 안테나 간의 간섭 즉, 커플링(coupling)이 심각해질 수 있다.
반면에, 실시 예에 의한 다중 안테나의 경우, 제1 안테나(130)와 제2 안테나(140)가 공유하는 그라운드(120)에서 제1 접지부(GP1)와 제2 접지부(GP2) 사이에 홈(H)을 형성함으로써, 두 안테나(130, 140)를 디커플링(decoupling)한다. 즉, 홈(H)에 의해 전류 분포가 변화되어 커플링 변화가 유도되어, 제1 및 제2 안테나(130, 140) 상호간의 간섭이 억제될 수 있다. 즉, 제1 및 제2 안테나(130, 140) 간의 격리도가 향상될 수 있다.
제1 및 제2 안테나(130, 140) 간의 격리도는 홈(H)의 폭(w)과 깊이(d)에 의해 영향을 받을 수 있다. 특히, 실시 예에서, 홈(H)의 폭(w) 대비 깊이(d)가 커질수록, 제1 및 제2 안테나(130, 140) 상호간의 간섭이 더욱 억제됨을 고려하여, 홈(H)의 폭(w)과 깊이(d)를 설정할 수 있다.
비교예에 의한 다중 안테나는 가상의 중심선(CL)을 기준으로 안테나(130, 140) 또는 급전 라인(134, 144) 또는 접지부(GP1, GP2)가 대칭이 아닌 것으로 설정한다.
반면에, 실시 예의 경우, 다중 안테나는 가상의 중심선(CL)을 기준으로 안테나(130, 140) 또는 급전 라인(134, 144) 또는 접지부(GP1, GP2)가 대칭이다. 이로 인해, 제1 안테나(130)에 대한 제2 안테나(140)의 임피던스와 제2 안테나(140)에 대한 제1 안테나(130)의 임피던스가 동일해질 수 있기 때문에 효과적으로 커플링을 제어할 수 있다.
또한, 실시 예에서 가상의 중심선(CL)을 기준으로 안테나(130, 140) 또는 급전 라인(134, 144) 또는 접지부(GP1, GP2)가 대칭이 아니라고 하더라도, 홈(H)이 존재함으로 인해, 제1 및 제2 안테나(130, 140) 간의 격리도는 비교예보다 커질 수 있음은 전술한 바와 같다.
도 5a는 비교예에 의한 다중 안테나의 정재파비(VSWR: Voltage Standing Wave Ratio)를 나타내고, 도 5b는 실시 예에 의한 다중 안테나의 정재파비를 나타낸다. 각 그래프에서 횡축은 주파수를 나타내고 종축은 정재파비를 나타낸다. 또한, 참조부호 202는 제1 안테나(130)의 정재파비를 나타내고, 참조부호 204는 제2 안테나(140)의 정재파비를 나타낸다.
도 6a는 비교예에 의한 다중 안테나의 삽입 손실(insertion loss)을 나타내고, 도 6b는 실시 예에 의한 다중 안테나의 삽입 손실을 나타낸다. 각 그래프에서 횡축은 주파수를 나타내고 종축은 삽입 손실을 나타낸다.
일반적으로 정재파비가 작을수록 리턴 손실(return loss)이 양호하여 특정 주파수에서 공진이 잘되고, 삽입 손실이 작을수록 격리도는 커진다.
도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 비교예 대비 실시예의 정재파비가 더 작거나 유사하더라도, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 비교예 대비 실시예의 삽입 손실이 더 작기 때문에, 실시예의 격리도는 비교예보다 크다. 따라서, 실시 예의 다중 안테나는 안테나 간의 개선된 격리도를 갖는다.
도 7a는 비교예에 의한 다중 안테나에서 커플링에 의해 유입되는 필드량을 나타내고, 도 7b는 실시예에 의한 다중 안테나에서 커플링에 의해 유입되는 필드량을 나타낸다.
도 7a에 도시된 비교례에서 커플링에 의해 유입되는 필드량보다 도 7b에 도시된 실시예에서 커플링에 의해 유입되는 필드량이 감소됨을 알 수 있다. 이와 같이 필드량이 감소할 경우 격리도가 개선된다. 따라서, 이를 통해서도 비교예 대비 실시예의 경우 격리도가 향상됨을 알 수 있다.
도 8a 내지 8d는 실시 예의 위상 조정에 따른 빔(beam)의 방향의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
다중 안테나에서 빔은 안테나의 모양 또는 어레이 안테나에서 위상에 의해 변화될 수 있다.
실시 예에 의하면, 다중 안테나의 이득(gain)을 개선시키고 빔의 방향을 조절하기 위해, 제1 안테나(130)로 급전되는 전류의 위상(이하, ‘제1 위상’이라 한다)과 제2 안테나(140)로 급전되는 전류의 위상(이하, ‘제2 위상’이라 한다)을 서로 다르게 조정할 수 있다.
제1 위상 및 제2 위상 각각이 0°일 때, 빔의 방향은 도 8a에 도시된 바와 같이 (0°)이고 이득은 +2.19㏈i가 된다.
또한, 제1 위상이 0°이고 제2 위상이 45°일 때, 빔의 방향은 도 8b에 도시된 바와 같이 (35°)이고 이득은 +2.1㏈i가 된다.
또한, 제1 위상이 0°이고 제2 위상이 90°일 때, 빔의 방향은 도 8c에 도시된 바와 같이 (62°)이고 이득은 +2.4㏈i가 된다.
또한, 제1 위상이 0°이고 제2 위상이 180°일 때, 빔의 방향은 도 8d에 도시된 바와 같이 (83°)이고 이득은 +4.8㏈i가 된다.
전술한 바와 같이, 제1 위상과 제2 위상 간의 차이 즉 위상차가 180°일 때, 이득이 최대가 된다.
그라운드(120)에 홈(H)이 존재하지 않을 때보다, 실시 예에서와 같이 그라운드(120) 홈(H)이 존재할 경우, 제1 및 제2 안테나(130, 140)로 급전되는 전류의 위상을 달리 조정하여 빔의 방향을 변화시키고 이득을 최대화시킬 수 있다. 따라서, 실시 예에 의하면, 제1 위상과 제2 위상 간의 차이를 180°로 하여 이득을 최대화시킬 수 있다.
전술한 실시 예에 의한 다중 안테나는 텔레비젼이나 휴대용 단말기 등에서 동일한 주파수 대역을 사용하는 복수의 안테나가 존재할 경우 적용될 수 있다.
이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (17)

  1. 기판;
    상기 기판 상의 일측에 배치된 그라운드; 및
    상기 기판 상의 타측에서 제1 방향으로 서로 이격되어 배치되고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 상기 그라운드와 대향하는 제1 및 제2 안테나를 포함하고,
    상기 제1 안테나는 상기 그라운드와 연결된 제1 급전 라인을 포함하고,
    상기 제2 안테나는 상기 그라운드와 연결되며 상기 제1 방향으로 상기 제1 급전 라인과 대향하는 제2 급전 라인을 포함하고,
    상기 그라운드는 상기 제1 급전 라인과 상기 제2 급전 라인 사이에서 상기 제2 방향으로 연장되어 형성된 홈을 포함하는 다중 안테나.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 홈의 상기 제2 방향으로의 깊이는 상기 홈의 상기 제1 방향으로의 폭보다 더 큰 다중 안테나.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 폭은 100㎛ 이상이고, 상기 깊이는 200㎛ 이상인 다중 안테나.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 홈의 중심을 지나며 상기 제2 방향으로 연장된 가상의 중심선을 기준으로 상기 제1 급전 라인과 상기 제2 급전 라인은 상기 제1 방향으로 대칭인 평면 형상을 갖는 다중 안테나.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 가상의 중심선을 기준으로 상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나는 상기 제1 방향으로 대칭인 평면 형상을 갖는 다중 안테나.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 기판은
    상기 제1 및 제2 방향 각각과 교차하는 제3 방향으로 상기 그라운드와 중첩하는 제1 영역; 및
    상기 제3 방향으로 상기 제1 및 제2 안테나와 중첩된 제2 영역을 포함하고,
    상기 홈은 상기 제2 영역과 연결된 다중 안테나.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나는 동일한 주파수 대역에서 동작하는 다중 안테나.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 그라운드의 상기 제2 방향으로 길이(L)에 대한 상기 홈의 상기 제2 방향으로의 깊이(d)는 아래와 같은 다중 안테나.
    Figure pat00004
  9. 제1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 안테나 각각은 평판 역F 안테나 구조를 갖는 다중 안테나.
  10. 제1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 안테나 중 하나는 블루투스용 안테나이고, 다른 하나는 와이파이용 안테나인 다중 안테나.
  11. 제1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 안테나 각각은 블루투스용 안테나 또는 와이파이용 안테나인 다중 안테나.
  12. 제1 항에 있어서, 상기 제1 안테나는 상기 제1 급전 라인과 연결된 제1 방사체를 포함하고,
    상기 제2 안테나는 상기 제2 급전 라인과 연결된 제2 방사체를 포함하는 다중 안테나.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 급전 라인은
    상기 제1 방사체로 공급될 전류를 피딩받는 제1 피딩부;
    상기 그라운드와 연결되고, 상기 제1 피딩부보다 상기 홈에 더 가깝게 배치된 제1 접지부; 및
    상기 제1 피딩부와 상기 제1 접지부 사이에 배치된 제1 라인을 포함하고,
    상기 제2 급전 라인은
    상기 제2 방사체로 공급될 전류를 피딩받는 제2 피딩부;
    상기 그라운드와 연결되고, 상기 제2 피딩부보다 상기 홈에 더 가깝게 배치된 제2 접지부; 및
    상기 제2 피딩부와 상기 제2 접지부 사이에 배치된 제2 라인을 포함하는 다중 안테나.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 홈의 중심을 지나며 상기 제2 방향으로 연장된 가상의 중심선을 기준으로 상기 제1 접지부와 상기 제2 접지부는 상기 제1 방향으로 대칭인 평면 형상을 갖는 다중 안테나.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 홈은 상기 제1 접지부와 상기 제2 접지부 사이의 공간과 상기 제2 방향으로 중첩하는 다중 안테나.
  16. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 급전 라인으로 피딩되는 상기 전류의 위상과 상기 제2 급전 라인으로 피딩되는 상기 전류의 위상 간의 차이는 180°인 다중 안테나.
  17. 제1 항에 있어서, 상기 기판은 상기 홈을 통해 노출된 다중 안테나.
KR1020220073906A 2022-06-17 2022-06-17 다중 안테나 KR20230173312A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220073906A KR20230173312A (ko) 2022-06-17 2022-06-17 다중 안테나
PCT/KR2023/008409 WO2023244088A1 (ko) 2022-06-17 2023-06-16 다중 안테나

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220073906A KR20230173312A (ko) 2022-06-17 2022-06-17 다중 안테나

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230173312A true KR20230173312A (ko) 2023-12-27

Family

ID=89191708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220073906A KR20230173312A (ko) 2022-06-17 2022-06-17 다중 안테나

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20230173312A (ko)
WO (1) WO2023244088A1 (ko)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007013643A (ja) * 2005-06-30 2007-01-18 Lenovo Singapore Pte Ltd 一体型平板多素子アンテナ及び電子機器
JP2008312168A (ja) * 2007-06-18 2008-12-25 Nissei Electric Co Ltd 複合アンテナエレメント
KR100895448B1 (ko) * 2007-07-03 2009-05-07 삼성전자주식회사 소형화된 ｍｉｍｏ 안테나
CN104701623A (zh) * 2015-03-25 2015-06-10 电子科技大学 一种高隔离度mimo天线
WO2017007040A1 (ko) * 2015-07-06 2017-01-12 재단법인 다차원 스마트 아이티 융합시스템 연구단 다중 격리도 특성을 가지는 ｍｉｍｏ 안테나 장치

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023244088A1 (ko) 2023-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11431087B2 (en) Wideband, low profile, small area, circular polarized UHF antenna
US11664607B2 (en) Integrated filter radiator for a multiband antenna
CN108701908B (zh) 阵列天线
CN107768814B (zh) 天线组件、四端口天线组件和多端口天线组件
US6529172B2 (en) Dual-polarized radiating element with high isolation between polarization channels
US7605769B2 (en) Multi-ban U-slot antenna
KR100390851B1 (ko) 표면 실장형 안테나, 이 표면 실장형 안테나의 이중 공진주파수의 조정 및 설정 방법, 및 이 표면 실장형 안테나를포함하는 통신 장치
US11581660B2 (en) High performance folded dipole for multiband antennas
US20230101577A1 (en) Millimeter wave antenna module and electronic device
CN114639950A (zh) 双极化天线
US7084813B2 (en) Antennas with reduced space and improved performance
JP5035342B2 (ja) 可変指向性アンテナ
KR20230173312A (ko) 다중 안테나
CN115207613B (zh) 一种宽带双极化天线单元及天线阵列
US11843176B2 (en) Array antenna
CN112635981B (zh) 天线组件、天线阵列和通信设备
US20230014394A1 (en) Dual Polarization Connected Antenna Array
KR102043620B1 (ko) 이중 루프 캐비티 안테나
JP6913868B2 (ja) アンテナ装置
US9722311B2 (en) Antenna device with continuous bending structure and application system using the same
KR102360974B1 (ko) 엔드파이어 방사 패턴을 가지는 밀리미터 웨이브 대역 안테나
KR101109433B1 (ko) 거울 대칭형 시어핀스키 프랙탈 구조의 이중 대역 안테나
US11349212B2 (en) Antenna device
CN217182407U (zh) 双极化天线及阵列
JP7449137B2 (ja) アンテナ素子及びアレイアンテナ