WO2019143211A1 - 절연체를 포함하는 안테나 모듈 및 이를 포함하는 기지국 - Google Patents

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WO2019143211A1
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insulator
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spaced apart
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PCT/KR2019/000842
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백광현
금준식
이영주
이정엽
천용훈
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삼성전자 주식회사
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    • H01Q9/0457—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular feeding means electromagnetically coupled to the feed line
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Definitions

  • the present invention relates to an antenna module used in a next generation communication technology and a base station including the antenna module.
  • a 5G communication system or a pre-5G communication system is called a system after a 4G network (Beyond 4G network) communication system or after a LTE system (Post LTE).
  • 4G network Beyond 4G network
  • LTE system Post LTE
  • 5G communication systems are being considered for implementation in very high frequency (mmWave) bands (e.g., 60 gigahertz (60GHz) bands).
  • mmWave very high frequency
  • the 5G communication system In order to mitigate the path loss of the radio wave in the very high frequency band and to increase the propagation distance of the radio wave, in the 5G communication system, beamforming, massive MIMO, full-dimension MIMO (FD-MIMO ), Array antennas, analog beam-forming, and large scale antenna technologies are being discussed.
  • the 5G communication system has developed an advanced small cell, an advanced small cell, a cloud radio access network (cloud RAN), an ultra-dense network, (D2D), a wireless backhaul, a moving network, cooperative communication, Coordinated Multi-Points (CoMP), and interference cancellation Have been developed.
  • cloud RAN cloud radio access network
  • D2D ultra-dense network
  • CoMP Coordinated Multi-Points
  • ACM Advanced Coding Modulation
  • FQAM Hybrid FSK and QAM Modulation
  • SWSC Sliding Window Superposition Coding
  • FBMC Filter Bank Multi Carrier
  • SCMA subcarrier code multiple access
  • IoT Internet of Things
  • IoE Internet of Everything
  • M2M machine to machine
  • MTC Machine Type Communication
  • Next-generation communication systems can utilize a very high frequency band (mmWave). Therefore, in order to use the next generation communication system, there is a need for a structure of an antenna module capable of smooth communication in the very high frequency band. Accordingly, the present invention provides an antenna module structure capable of simplifying a fabrication process with high efficiency and gain in a next generation communication system.
  • the present invention provides an antenna module including at least one antenna array, wherein the antenna array includes a first insulator having a plate shape and having a conductive pattern formed to allow an electrical signal to flow therethrough, A first radiator disposed so as to be spaced apart from the first radiator by a predetermined first length, a second radiator spaced apart from the first radiator by a predetermined second length in a horizontal plane on which the first radiator is disposed, At least one feeder connected to the first radiator and the second radiator and configured to supply an electrical signal to the first radiator and the second radiator, and at least one feeder disposed on the top surface of the first insulator, And at least one of the at least one And a second insulator fixing the feeding part.
  • the antenna array includes a first insulator having a plate shape and having a conductive pattern formed to allow an electrical signal to flow therethrough, A first radiator disposed so as to be spaced apart from the first radiator by a predetermined first length, a second radiator spaced apart from the first radiator by a predetermined second length in a horizontal
  • the at least one power feeder is electrically connected to the conductive pattern at one end and the other end is spaced apart from the bottom face of the first radiator by the third length to supply an electrical signal related to horizontal polarization to the first radiator,
  • a second feeding part for supplying an electrical signal related to vertical polarization to the first radiator the second feeding part being electrically connected to the conductive pattern at one end and spaced apart from the lower end face of the first radiator by the third length,
  • a third feeding part electrically connected to the conductive pattern and the other end spaced apart from the lower end face of the second radiator by the third length to supply an electrical signal related to horizontal polarization to the second radiator,
  • the other end is spaced apart from the lower end surface of the second radiator by the third length so that the second radiator is connected to the vertical polarized wave
  • It may include a fourth feeding part for supplying an electric signal.
  • Each of the first feeder portion, the second feeder portion, the third feeder portion, and the fourth feeder portion is perpendicular to the upper end surface of the first insulator, and the first and second feeders extend toward the first and second radiators, And a second segment disposed perpendicularly to the first segment and spaced apart by a third length parallel to a bottom surface of a horizontal plane on which the first and second radiators are disposed.
  • an extension of the second segment of the first feeder and an extension of the second segment of the second feeder are perpendicular to each other and the extension of the second segment of the third feeder and the extension of the second segment of the second feeder,
  • the extension lines of the segments may be perpendicular to each other.
  • the antenna array is disposed on the upper surface of the first insulator such that the lower surface of the first radiator and the second radiator are spaced apart from the upper surface of the first insulator by the first length, And a third insulator for fixing the radiator.
  • the antenna array is disposed on the upper surface of the first insulator so that the first radiator and the second radiator are spaced apart from the upper surface of the first insulator by the first length, And a radome formed with a second radiator mount portion.
  • the antenna array may include a metallic material, and may further include a partition disposed between the first radiator and the second radiator.
  • the antenna array may further include a wireless communication chip or a circuit board disposed on a lower surface of the first insulator and supplying an electrical signal to the at least one power feeder.
  • the present invention provides a base station including a plurality of antenna arrays, wherein the antenna array includes a first insulator having a plate shape and having a conductive pattern formed to allow an electrical signal to flow therethrough, A first radiator arranged to be spaced apart from the first radiator by a predetermined first length, a second radiator spaced apart from the first radiator by a predetermined second length in a horizontal plane on which the first radiator is disposed, At least one feeder portion configured to supply an electrical signal to the first radiator and the second radiator, and at least one feeder portion disposed at an upper end surface of the first insulator, wherein the at least one feeder portion is disposed with the first radiator and the second radiator And the at least one feeding portion is spaced apart from the bottom surface of the horizontal plane by a predetermined third length And a second insulator for fixing the first insulator.
  • the antenna array includes a first insulator having a plate shape and having a conductive pattern formed to allow an electrical signal to flow therethrough, A first radiator arranged to be spaced apart from the
  • At least one of the at least one power supply part is electrically connected to the conductive pattern at one end and the other end is spaced apart from the lower end face of the first radiator by the third length to supply an electrical signal related to horizontal polarization to the first radiator
  • a second feeding part which is electrically connected to the conductive pattern at one end and is spaced apart from the lower end face of the first radiating element by the third length to supply an electrical signal related to vertical polarization to the first radiating element
  • a third feeding part electrically connected to the conductive pattern and the other end spaced apart from the lower end face of the second radiator by the third length to supply an electrical signal related to horizontal polarization to the second radiator,
  • the other end is spaced apart from the lower end surface of the second radiator by the third length so as to be connected to the second radiator in a vertical polarization direction
  • It may include a fourth feeding part for supplying an electric signal.
  • Each of the first feeder portion, the second feeder portion, the third feeder portion, and the fourth feeder portion is perpendicular to the upper end surface of the first insulator, and the first and second feeders extend toward the first and second radiators, And a second segment disposed perpendicularly to the first segment and spaced apart by a third length parallel to a bottom surface of a horizontal plane on which the first and second radiators are disposed.
  • an extension of the second segment of the first feeder and an extension of the second segment of the second feeder are perpendicular to each other and the extension of the second segment of the third feeder and the extension of the second segment of the second feeder,
  • the extension lines of the segments may be perpendicular to each other.
  • the antenna array is disposed on the upper surface of the first insulator such that the lower surface of the first radiator and the second radiator are spaced apart from the upper surface of the first insulator by the first length, And a third insulator for fixing the radiator.
  • the antenna array is disposed on the upper surface of the first insulator so that the first radiator and the second radiator are spaced apart from the upper surface of the first insulator by the first length, And a radome formed with a second radiator mount portion.
  • the antenna array may include a metallic material, and may further include a partition disposed between the first radiator and the second radiator.
  • the antenna array may further include a wireless communication chip or a circuit board disposed on a lower surface of the first insulator and supplying an electrical signal to the at least one power feeder.
  • the present invention provides an antenna module structure capable of disposing a radiator and a feed part using an insulator or a radome. Accordingly, the cost of manufacturing the antenna module can be reduced as compared with the antenna module structure using the printed circuit board (PCB).
  • PCB printed circuit board
  • the mass production of the antenna module assembly is improved, and the defect rate of the antenna module can be reduced.
  • the antenna module can be reduced in size by improving the performance of the antenna module by adjusting the arrangement of the feeding part and arranging the partition walls between the radiators.
  • FIG. 1 is a side view of an antenna array according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a top view of an antenna array according to a first embodiment of the present invention. Referring to FIG.
  • FIG 3 is a side view of an antenna array according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a side view of an antenna array according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG 5 is a side view of an antenna array according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view illustrating an antenna module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a base station according to an embodiment of the present invention.
  • Computer program instructions may also be stored on a computer or other programmable data processing equipment so that a series of operating steps may be performed on a computer or other programmable data processing equipment to create a computer- It is also possible for the instructions to perform the processing equipment to provide steps for executing the functions described in the flowchart block (s).
  • each block may represent a module, segment, or portion of code that includes one or more executable instructions for executing the specified logical function (s).
  • the functions mentioned in the blocks may occur out of order. For example, two blocks shown in succession may actually be executed substantially concurrently, or the blocks may sometimes be performed in reverse order according to the corresponding function.
  • " part " used in the present embodiment means a hardware component such as software or an FPGA or an ASIC, and 'part' performs certain roles.
  • 'part' is not meant to be limited to software or hardware.
  • &Quot; to " may be configured to reside on an addressable storage medium and may be configured to play one or more processors.
  • 'parts' may refer to components such as software components, object-oriented software components, class components and task components, and processes, functions, , Subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables.
  • components and components may be further combined with a smaller number of components and components or further components and components.
  • the components and components may be implemented to play back one or more CPUs in a device or a secure multimedia card.
  • 'to' may include one or more processors.
  • the antenna module structure disclosed in this specification can be applied to a next generation communication system. According to one embodiment, the antenna module structure disclosed in the present invention can be applied to a communication system having an operating frequency of 6 GHz or less.
  • FIG. 1 is a side view of an antenna array according to a first embodiment of the present invention.
  • the antenna module 100 includes a first insulator 110 having a plate shape and having a conductive pattern formed therein to allow electrical signals to flow therethrough, A first radiator 120 disposed to be spaced apart from the first radiator 120 by a predetermined first length, one end electrically connected to the conductive pattern and the other end spaced apart from the lower end surface of the first radiator 120 by the third length, A first feeding part 140 for supplying an electrical signal related to horizontal polarization to the first radiator 120, one end electrically connected to the conductive pattern and the other end being spaced apart from the lower end face of the first radiator 120 by the third length, And a second power feeder 142 for supplying an electrical signal related to vertical polarization to the first radiator 120.
  • the antenna module 100 is disposed on the upper surface of the first insulator 110, and the first feeder 140 is disposed on the lower surface of the horizontal plane on which the first radiator 120 is disposed, And a second insulator 150 disposed on the upper surface of the first insulator 110 and adapted to receive the first radiator 120 in a horizontal plane on which the first radiator 120 is disposed And a third insulator 152 that is spaced apart from the bottom surface by the third length.
  • the second insulator 150 and the third insulator 152 may be formed separately from the first insulator 110.
  • the second insulator 150 and the third insulator 152 may be formed separately from the first insulator 110.
  • [ 152 may be bolted to the first insulator 110. (Bolting is only one embodiment for joining the first insulator, the second insulator and the third insulator, and the scope of the present invention should not be limited thereto.)
  • the first feeder 140 and the second feeder 142 may have an L shape.
  • Each first feeder 140 and the second feeder 142 are perpendicular to the upper surface of the first insulator 110 and include a first segment extending toward the first radiator 120, And a second segment that is perpendicular to the first segment and spaced apart by the third length parallel to the bottom surface of the horizontal surface on which the first radiator 120 is disposed.
  • the first feeder 140 and the second feeder 142 receive an electrical signal from the conductive pattern formed on the first dielectric 110 through the first segment, and receive the electrical signal through the second segment To the first radiator (120).
  • the third distance or the third distance between the first radiator 120 and the first power feeder 140 or the second power feeder 142, or the distance between the first power feeder 140 and the second power feeder 142 May be determined based on a frequency characteristic of a radio wave to be radiated through the first radiator 120.
  • the first radiator 120 may include a first radiator 120,
  • the first feeder 140 and the second feeder 142 may have a gap-coupled structure with the first radiator 120.
  • the first feeder 140 and the second feeder 142 may include a metallic material and the first feeder 140 and the second feeder 142 may be made of a metal material, And may be spaced apart by the third length. That is, the capacitor or the inductor is disposed between the first feeder 140 and the second feeder 142 and the first radiator 120 through the above structure, 120 can be increased.
  • the third length may be determined based on a frequency characteristic (including a bandwidth) of a radio wave radiated through the first radiator 120.
  • the antenna module 100 is disposed on the upper surface of the first insulator 110 such that the lower end surface of the first radiator 120 contacts the upper surface of the first insulator 110, And a fourth insulator 160 for fixing the first radiator 120 so as to be spaced apart from the first radiator 120 by a predetermined distance.
  • the first length may be determined based on a frequency characteristic (including bandwidth) of a radio wave radiated through the first radiator 120, and the first length may be determined in various manners .
  • the fourth insulator 160 may be formed separately from the first insulator 110, and the fourth insulator 160 may be bolted to the first insulator 110.
  • the lower end surface of the horizontal surface on which the first radiator 120 is disposed in the fourth insulator 160 is connected to the upper surface of the second insulator 150 and the upper surface of the third insulator 152, .
  • a ground layer 170 may be disposed on a lower end surface of the first insulator 110 and a second grounding part 170 may be formed on a lower end surface of the ground layer 170,
  • a wireless communication chip or a circuit board that supplies an electrical signal to the front portion 142 may be disposed.
  • one antenna array may include two radiators.
  • An antenna array structure including two radiators will be described later with reference to FIG.
  • FIG. 2 is a top view of an antenna array according to a first embodiment of the present invention. Referring to FIG.
  • the feeders 240, 242, 244, and 246 and the insulators 250, 252, 254, and 256 for fixing the feeders are disposed below the first and second radiators 220 and 230 As shown in FIG. 2, the feeders 240, 242, 244 and 246 and the insulators 250, 252, 254 and 256 are connected to the first radiator 220 and the second radiator 230, Respectively.
  • the antenna array 200 includes a first insulator 210 having a plate shape and having a conductive pattern 215 formed therein to allow electrical signals to flow therethrough, a lower end surface of the first insulator 210, A first radiator 220 arranged to be spaced apart from the first radiator 220 by a predetermined first length from the first radiator 220 in a horizontal plane on which the first radiator 220 is disposed, 2 radiator 230 as shown in FIG.
  • the conductive pattern 215 may supply electrical signals to the power feeders 240, 242, 244, and 246 from a wireless communication chip or circuit board disposed on the bottom surface of the ground layer 270.
  • the conductive pattern may include a first port 290 for supplying an electrical signal related to horizontal polarization and a second port 280 for supplying an electrical signal related to vertical polarization.
  • the electrical signals related to the horizontal polarization fed through the first port 290 and the electrical signals associated with the vertical polarization fed through the second port 280 are distributed by the distributor to the first radiator 220 and the second radiator 230, respectively.
  • the antenna array 200 is electrically connected at one end to the conductive pattern 215 and at the other end spaced apart from the lower end surface of the first radiator 220 by the third length to form the first radiator 220
  • the first radiating part 240 is electrically connected to the conductive pattern 215.
  • the other end of the first radiating part 240 is electrically connected to the lower surface of the first radiating element 220 by the third length
  • a second feeder 242 spaced apart from the first feeder 220 and supplying an electrical signal related to vertical polarization to the first radiator 220, one end electrically connected to the conductive pattern 215,
  • a third feeding part 244 which is spaced apart from the bottom face by the third length and supplies an electrical signal related to horizontal polarized waves to the second radiator 230 and a third feeding part 244 electrically connected at one end to the conductive pattern 215,
  • a fourth feeding part 246 which is spaced apart from the second radiating part 230 by a third distance and supplies an electrical signal related to vertical polarization to the second radiating part 230.
  • an extension of the first feeder 240 and an extension of the second feeder 242 are perpendicular to each other, and an extension of the third feeder 244,
  • the extended lines of the first electrode 246 may be perpendicular to each other. Accordingly, the isolation between the vertical polarization and the horizontal polarization can be improved in the first and second radiators 220 and 230.
  • a second feeder 242 for supplying an electrical signal related to vertical polarization to the first radiator 220 and a fourth feeder 242 for supplying an electrical signal related to vertical polarization to the second radiator 230 may be different from each other.
  • an electrical signal related to the vertical polarization supplied through the second port 280 is electrically coupled to the path reaching the second feeder 242 and the vertical polarization supplied through the second port 280
  • the phase of the electric signal supplied through the second feeder 242 due to the path difference may be different from the phase of the fourth feeder 246
  • the electrical signal supplied through the antenna may be 180 degrees out of phase with the electrical signal.
  • the isolation between the first radiator 220 and the second radiator 230 can be improved due to the phase difference between the phase of the second feeder 242 and the phase of the fourth feeder 246, , Thereby improving the performance of the antenna module.
  • the antenna array 200 may be disposed on the upper surface of the first insulator 210 so that the first feeder 240 may be connected to the lower surface of the horizontal plane on which the first radiator 220 is disposed, And a second insulator 250 for fixing the first power feeder 240 so as to be spaced apart from the first power feeder 240 by a third length.
  • the antenna array 200 may be disposed on the upper surface of the first insulator 210 so that the second feeder 242 is spaced from the lower surface of the horizontal plane on which the first radiator 220 is disposed, And a third insulator 252 for fixing the second feed portion 242 so as to be spaced apart from the first feed portion 242 by a length of 3 mm.
  • the antenna array 200 is disposed on the upper surface of the first insulator 210, and the third feeder 244 is connected to the lower surface of the horizontal plane on which the second radiator 230 is disposed, And a fourth insulator 254 for fixing the third feeding part 244 so as to be spaced apart from the third feeding part 244 by a length of 3 mm.
  • the antenna array 200 is disposed on the upper surface of the first insulator 210, and the fourth feeder 246 is connected to the lower surface of the horizontal plane on which the second radiator 230 is disposed, And a fifth insulator 256 for fixing the fourth feeding part 246 so as to be spaced apart from the first feeding part 24 by a length of 3 mm.
  • FIG 3 is a side view of an antenna array according to a second embodiment of the present invention.
  • the antenna array 300 is disposed on the upper surface of the first insulator 310 so that the lower surface of the first radiator 320 contacts the upper surface of the first insulator 310 and a predetermined first length < And a fourth insulator 360 for fixing the first radiator 310 so as to be spaced apart from the first radiator 310 by a predetermined distance.
  • the antenna array 300 is configured such that the first feeder 340 and the second feeder 342 are separated from the bottom surface of the horizontal plane on which the first radiator 320 is disposed by a predetermined third length And a second insulator 350 and a third insulator 352 to be fixed.
  • the second insulator 350, the third insulator 352, and the fourth insulator 360 may be integrally formed. Or they may be formed as separate parts, and may be joined together using bolting or an adhesive.
  • FIG. 4 is a side view of an antenna array according to a third embodiment of the present invention.
  • the antenna array 400 is disposed on the upper surface of the first insulator 410 such that the first radiator 420 is spaced apart from the upper surface of the first insulator 410 by a predetermined first length
  • the antenna array 400 may include a radome 460 having a first radiator mount to be fixed.
  • the first feeder 440 fixed by the second insulator 450 may be spaced apart from the first radiator 420 by a predetermined third length and the third insulator 452 may be spaced apart from the first radiator 420 by a predetermined third length,
  • the second feed part 442 fixed by the first radiator 420 may be spaced apart from the first radiator 420 by the third length.
  • the third length may be shorter than the first length.
  • the first feeder 440 and the second feeder 442 can supply electrical signals related to the horizontal polarization and the vertical polarization to the first radiator 420, respectively.
  • the antenna array 400 structure (including the ground layer 470) disclosed in FIG. 4, except that the radome 460 in which the first radiator 420 is disposed may be included in the antenna array 400, May be the same or similar to the antenna array 100 structure disclosed in FIG.
  • FIG 5 is a side view of an antenna array according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the antenna array 500 may be disposed on the upper surface of the first insulator 510 such that the lower surface of the first radiator 520 contacts the upper surface of the first insulator 510 and a predetermined first length & And a third insulator 560 for fixing the first radiator 520 so as to be spaced apart from the first radiator 520.
  • a first radiator 520 may be disposed on the upper surface of the third insulator 560 and a second radiator 520 may be disposed on the lower surface of the third insulator 560 so as to face the first radiator 520.
  • the first radiator 520 and the second radiator 530 may be electrically connected to each other via the vias 525.
  • the first radiator 520 and the second radiator 530 are electrically connected to each other through the first feeder 540 and the second feeder 542 such that the first and second radiators 520, Signal can be received.
  • the antenna array 500 can emit horizontal and vertical polarized waves through the two radiators 520 and 530, and thus the antenna array 500 can radiate horizontally polarized waves and vertically polarized waves through one radiator,
  • the gain value of the array can be improved.
  • a first radiator 520 and a second radiator 530 may be disposed on the top and bottom surfaces of the third insulator 560, Layer 570, second insulator 550, 552) may be the same or similar to the antenna array 100 structure disclosed in FIG.
  • FIG. 6 is a view illustrating an antenna module according to an embodiment of the present invention.
  • one antenna module 600 may include two antenna arrays. As shown in FIG. 2, one antenna array includes a first insulator 610 having a plate shape and a conductive pattern formed thereon to allow an electric signal to flow therethrough, a lower end surface of the first insulator 610 extending from the upper surface of the first insulator 610 A first radiator 620 arranged to be spaced apart from the first radiator 620 by a predetermined first length, a second radiator 620 spaced from the first radiator 620 by a predetermined second length in a horizontal plane on which the first radiator 620 is disposed, 630).
  • At least one partition 680, 682 including a metallic material may be disposed between the first radiator 620 and the second radiator 630.
  • the isolation between the first radiator 620 and the second radiator 630 can be improved through the partition walls 680 and 682. That is, the probability that radio waves radiated through the first radiator 620 through the partition walls 680 and 682 may interfere with radio waves radiated through the second radiator 630 may be reduced.
  • the partitions 680, 682, 690, and 692 may be disposed not only between the first radiator 620 and the second radiator 630, but also between the antenna arrays. Accordingly, the isolation between the antenna arrays can be improved through the partitions 680, 682, 690, and 692.
  • FIG. 1 A block diagram illustrating an exemplary computing environment in accordance with the present disclosure.
  • the structures of the feeders 640, 642, 644, and 646 and the second insulators 650, 652, 654, and 656 shown in FIG. 6 are the same as those of the feeder and the second insulator shown in FIG. Or similar.
  • the scope of the present invention should not be limited thereto.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a base station according to an embodiment of the present invention.
  • the base station 700 may include four antenna arrays 701, 711, 721, and 731.
  • the structures of the radiator, the insulator, and the power feeder constituting each antenna array are replaced with the description of Figs. 1 to 5.
  • each antenna array 701, 711, 721, and 731 may include partition walls 705, 715, 725, and 735 including a metallic material between the radiators constituting each antenna array. The isolation of the antenna array can be improved.

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Abstract

본 발명은 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 적어도 하나의 안테나 어레이를 포함하는 안테나 모듈을 제공하며, 상기 안테나 어레이는 플레이트 형상을 가지며 전기적 신호가 흐를 수 있도록 도전성 패턴이 형성되어 있는 제1 절연체, 하단면이 상기 제1 절연체의 상단면으로부터 기설정된 제1 길이만큼 이격되도록 배치되는 제1 방사체, 상기 제1 방사체가 배치되는 수평면에서 상기 제1 방사체로부터 기설정된 제2 길이만큼 이격되어 배치되는 제2 방사체, 상기 도전성 패턴과 전기적으로 연결되어 상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체에 전기적 신호를 공급하도록 형성된 적어도 하나의 급전부 및 상기 제1 절연체의 상단면에 배치되어 상기 적어도 하나의 급전부가 상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체가 배치되는 수평면의 하단면과 기설정된 제3 길이만큼 이격되도록 상기 적어도 하나의 급전부를 고정하는 제2 절연체를 포함한다.

Description

절연체를 포함하는 안테나 모듈 및 이를 포함하는 기지국
본 발명은 차세대 통신 기술에서 이용되는 안테나 모듈 및 이를 포함하는 기지국에 관한 것이다.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다. 또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.
차세대 통신 시스템은 초고주파 대역(mmWave)을 이용할 수 있다. 따라서 차세대 통신 시스템을 이용하기 위해서는 상기 초고주파 대역에서도 원활하게 통신이 가능한 안테나 모듈 구조가 요구된다. 따라서 본 발명에서는 차세대 통신 시스템에서 높은 효율, 이득을 가지면서 제작 공정을 단순화할 수 있는 안테나 모듈 구조를 제공한다.
본 발명은 적어도 하나의 안테나 어레이를 포함하는 안테나 모듈을 제공하며, 상기 안테나 어레이는 플레이트 형상을 가지며 전기적 신호가 흐를 수 있도록 도전성 패턴이 형성되어 있는 제1 절연체, 하단면이 상기 제1 절연체의 상단면으로부터 기설정된 제1 길이만큼 이격되도록 배치되는 제1 방사체, 상기 제1 방사체가 배치되는 수평면에서 상기 제1 방사체로부터 기설정된 제2 길이만큼 이격되어 배치되는 제2 방사체, 상기 도전성 패턴과 전기적으로 연결되어 상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체에 전기적 신호를 공급하도록 형성된 적어도 하나의 급전부 및 상기 제1 절연체의 상단면에 배치되어 상기 적어도 하나의 급전부가 상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체가 배치되는 수평면의 하단면과 기설정된 제3 길이만큼 이격되도록 상기 적어도 하나의 급전부를 고정하는 제2 절연체를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 급전부는, 일단은 상기 도전성 패턴과 전기적으로 연결되고 타단은 상기 제1 방사체의 하단면과 상기 제3 길이만큼 이격되어 상기 제1 방사체에 수평편파와 관련된 전기적 신호를 공급하는 제1 급전부, 일단은 상기 도전성 패턴과 전기적으로 연결되고 타단은 상기 제1 방사체의 하단면과 상기 제3 길이만큼 이격되어 상기 제1 방사체에 수직편파와 관련된 전기적 신호를 공급하는 제2 급전부, 일단은 상기 도전성 패턴과 전기적으로 연결되고 타단은 상기 제2 방사체의 하단면과 상기 제3 길이만큼 이격되어 상기 제2 방사체에 수평편파와 관련된 전기적 신호를 공급하는 제3 급전부 및 일단은 상기 도전성 패턴과 전기적으로 연결되고 타단은 상기 제2 방사체의 하단면과 상기 제3 길이만큼 이격되어 상기 제2 방사체에 수직편파와 관련된 전기적 신호를 공급하는 제4 급전부를 포함할 수 있다.
상기 제1 급전부, 제2 급전부, 제3 급전부, 제4 급전부 각각은 상기 제1 절연체의 상단면과 수직을 형성하며 상기 제1 방사체 또는 상기 제2 방사체를 향해 연장되는 제1 세그먼트 및 상기 제1 세그먼트와 수직을 형성하며 상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체가 배치되는 수평면의 하단면과 평행하게 상기 제3 길이만큼 이격되어 배치되는 제2 세그먼트를 포함할 수 있다.
상기 제1 급전부의 제2 세그먼트의 연장선과 상기 제2 급전부의 제2 세그먼트의 연장선은 서로 수직을 형성하고, 상기 제3 급전부의 제2 세그먼트의 연장선과 상기 제4 급전부의 제2 세그먼트의 연장선은 서로 수직을 형성할 수 있다.
상기 안테나 어레이는 상기 제1 절연체의 상단면에 배치되어 상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체의 하단면이 상기 제1 절연체의 상단면과 상기 제1 길이만큼 이격되도록 상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체를 고정하는 제3 절연체를 더 포함할 수 있다.
상기 안테나 어레이는 상기 제1 절연체의 상단면에 배치되어, 상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체가 상기 제1 절연체의 상단면과 상기 제1 길이만큼 이격되어 고정될 수 있도록 제1 방사체 안착부와 제2 방사체 안착부가 형성된 레이돔(radome)을 더 포함할 수 있다.
상기 안테나 어레이는 금속성 물질을 포함하며, 상기 제1 방사체와 상기 제2 방사체 사이에 배치되는 격벽을 더 포함할 수 있다.
상기 안테나 어레이는 상기 제1 절연체의 하단면에 배치되어 상기 적어도 하나의 급전부로 전기적 신호를 공급하는 무선통신칩 또는 회로기판을 더 포함할 수 있다.
본 발명은 복수개의 안테나 어레이를 포함하는 기지국을 제공하며, 상기 안테나 어레이는 플레이트 형상을 가지며 전기적 신호가 흐를 수 있도록 도전성 패턴이 형성되어 있는 제1 절연체, 하단면이 상기 제1 절연체의 상단면으로부터 기설정된 제1 길이만큼 이격되도록 배치되는 제1 방사체, 상기 제1 방사체가 배치되는 수평면에서 상기 제1 방사체로부터 기설정된 제2 길이만큼 이격되어 배치되는 제2 방사체, 상기 도전성 패턴과 전기적으로 연결되어 상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체에 전기적 신호를 공급하도록 형성된 적어도 하나의 급전부 및 상기 제1 절연체의 상단면에 배치되어 상기 적어도 하나의 급전부가 상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체가 배치되는 수평면의 하단면과 기설정된 제3 길이만큼 이격되도록 상기 적어도 하나의 급전부를 고정하는 제2 절연체를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 급전부는 일단은 상기 도전성 패턴과 전기적으로 연결되고 타단은 상기 제1 방사체의 하단면과 상기 제3 길이만큼 이격되어 상기 제1 방사체에 수평편파와 관련된 전기적 신호를 공급하는 제1 급전부, 일단은 상기 도전성 패턴과 전기적으로 연결되고 타단은 상기 제1 방사체의 하단면과 상기 제3 길이만큼 이격되어 상기 제1 방사체에 수직편파와 관련된 전기적 신호를 공급하는 제2 급전부, 일단은 상기 도전성 패턴과 전기적으로 연결되고 타단은 상기 제2 방사체의 하단면과 상기 제3 길이만큼 이격되어 상기 제2 방사체에 수평편파와 관련된 전기적 신호를 공급하는 제3 급전부 및 일단은 상기 도전성 패턴과 전기적으로 연결되고 타단은 상기 제2 방사체의 하단면과 상기 제3 길이만큼 이격되어 상기 제2 방사체에 수직편파와 관련된 전기적 신호를 공급하는 제4 급전부를 포함할 수 있다.
상기 제1 급전부, 제2 급전부, 제3 급전부, 제4 급전부 각각은 상기 제1 절연체의 상단면과 수직을 형성하며 상기 제1 방사체 또는 상기 제2 방사체를 향해 연장되는 제1 세그먼트 및 상기 제1 세그먼트와 수직을 형성하며 상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체가 배치되는 수평면의 하단면과 평행하게 상기 제3 길이만큼 이격되어 배치되는 제2 세그먼트를 포함할 수 있다.
상기 제1 급전부의 제2 세그먼트의 연장선과 상기 제2 급전부의 제2 세그먼트의 연장선은 서로 수직을 형성하고, 상기 제3 급전부의 제2 세그먼트의 연장선과 상기 제4 급전부의 제2 세그먼트의 연장선은 서로 수직을 형성할 수 있다.
상기 안테나 어레이는 상기 제1 절연체의 상단면에 배치되어 상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체의 하단면이 상기 제1 절연체의 상단면과 상기 제1 길이만큼 이격되도록 상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체를 고정하는 제3 절연체를 더 포함할 수 있다.
상기 안테나 어레이는 상기 제1 절연체의 상단면에 배치되어, 상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체가 상기 제1 절연체의 상단면과 상기 제1 길이만큼 이격되어 고정될 수 있도록 제1 방사체 안착부와 제2 방사체 안착부가 형성된 레이돔(radome)을 더 포함할 수 있다.
상기 안테나 어레이는 금속성 물질을 포함하며, 상기 제1 방사체와 상기 제2 방사체 사이에 배치되는 격벽을 더 포함할 수 있다.
상기 안테나 어레이는 상기 제1 절연체의 하단면에 배치되어 상기 적어도 하나의 급전부로 전기적 신호를 공급하는 무선통신칩 또는 회로기판을 더 포함할 수 있다.
본 발명은 절연체 또는 레이돔을 이용해 방사체 및 급전부를 배치할 수 있는 안테나 모듈 구조를 제공한다. 따라서 인쇄회로기판(printed circuit board, PCB)를 이용한 안테나 모듈 구조에 비해 안테나 모듈 제작에 소모되는 비용이 저감될 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 일실시예에 따를 경우 안테나 모듈 조립 양산성이 향상되어 안테나 모듈의 불량률이 감소할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따를 경우, 급전부의 배치 구조 조정 및 방사체 간 격벽 배치 등을 통해 안테나 모듈의 성능을 향상시켜 안테나 모듈의 크기를 축소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 안테나 어레이의 측면도를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 안테나 어레이를 상단면에서 바라본 모습을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 안테나 어레이의 측면도를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 안테나 어레이의 측면도를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 안테나 어레이의 측면도를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 모듈을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기지국을 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다. 또한 실시 예에서 '~부'는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 개시하고 있는 안테나 모듈 구조는 차세대 통신 시스템에 적용이 될 수 있다. 일실시예에 따르면, 본 발명에서 개시하고 있는 안테나 모듈 구조는 동작 주파수가 6GHz 이하인 통신 시스템에 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 안테나 어레이의 측면도를 나타낸 도면이다.
일실시예에 따르면, 안테나 모듈(100)은 플레이트 형상을 가지며 전기적 신호가 흐를 수 있도록 도전성 패턴이 형성되어 있는 제1 절연체(110), 하단면이 상기 제1 절연체(110)의 상단면으로부터 기설정된 제1 길이만큼 이격되도록 배치되는 제1 방사체(120), 일단은 상기 도전성 패턴과 전기적으로 연결되고 타단은 상기 제1 방사체(120)의 하단면과 상기 제3 길이만큼 이격되어 상기 제1 방사체(120)에 수평편파와 관련된 전기적 신호를 공급하는 제1 급전부(140), 일단은 상기 도전성 패턴과 전기적으로 연결되고 타단은 상기 제1 방사체(120)의 하단면과 상기 제3 길이만큼 이격되어 상기 제1 방사체(120)에 수직편파와 관련된 전기적 신호를 공급하는 제2 급전부(142)를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 안테나 모듈(100)은 상기 제1 절연체(110)의 상단면에 배치되어 상기 제1 급전부(140)가 상기 제1 방사체(120)가 배치되는 수평면의 하단면과 기설정된 제3 길이만큼 이격되도록 고정하는 제2 절연체(150) 및 상기 제1 절연체(110)의 상단면에 배치되어 상기 제2 급전부(142)가 상기 제1 방사체(120)가 배치되는 수평면의 하단면과 상기 제3 길이만큼 이격되도록 고정하는 제3 절연체(152)를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 제2 절연체(150) 및 상기 제3 절연체(152)는 상기 제1 절연체(110)와 별물로 형성될 수 있으며, 상기 제2 절연체(150) 및 상기 제3 절연체(152)는 상기 제1 절연체(110)와 볼팅(bolting) 될 수 있다. (볼팅은 제1 절연체와 제2 절연체 및 제3 절연체를 결합하기 위한 일실시예에 불과할 뿐 본 발명의 권리범위가 이에 국한되어서는 안 될 것이다.)
일실시예에 따르면, 상기 제1 급전부(140)와 상기 제2 급전부(142)는 'L'형상을 가질 수 있다. 각각의 제1 급전부(140)와 제2 급전부(142)는 상기 제1 절연체(110)의 상단면과 수직을 형성하며, 상기 제1 방사체(120)를 향해 연장되는 제1 세그먼트 및 상기 제1 세그먼트와 수직을 형성하며 상기 제1 방사체(120)가 배치되는 수평면의 하단면과 평행하게 상기 제3 길이만큼 이격되어 배치되는 제2 세그먼트를 포함할 수 있다.
즉, 제1 급전부(140) 및 제2 급전부(142)는 상기 제1 세그먼트를 통해 제1 유전체(110)에 형성된 도전성 패턴으로부터 전기적 신호를 공급받으며, 제2 세그먼트를 통해 상기 전기적 신호를 제1 방사체(120)에 공급할 수 있다.
일실시예에 따르면 상기 제1 방사체(120)와 제1 급전부(140) 또는 제2 급전부(142)간의 이격거리인 제3 길이 또는 제1 급전부(140) 및 제2 급전부(142)의 제2 세그먼트와 상기 제1 방사체(120)가 중첩되는 면적은 상기 제1 방사체(120)를 통해 방사하고자 하는 전파의 주파수 특성에 기반하여 결정될 수 있다.
일실시예에 따르면, 제1 급전부(140) 및 제2 급전부(142)는 제1 방사체(120)와 갭-커플드(gap-coupled) 구조를 가질 수 있다. 상기 제1 급전부(140) 및 제2 급전부(142)와 제1 방사체(120)는 모두 금속성 물질을 포함할 수 있으며, 상기 제1 급전부(140) 및 제2 급전부(142)는 상기 제3 길이만큼 이격될 수 있다. 즉, 상기와 같은 구조를 통해 제1 급전부(140) 및 제2 급전부(142)와 제1 방사체(120) 사이에 커패시터 또는 인덕터가 배치되는 효과를 얻을 수 있으며, 이를 통해 제1 방사체(120)를 통해 방사되는 전파의 대역폭을 향상시킬 수 있다. 일실시예에 따르면 상기 제3 길이는 상기 제1 방사체(120)를 통해 방사되는 전파의 주파수 특성(대역폭 포함)에 기반하여 결정될 수 있다.
일실시예에 따르면 안테나 모듈(100)은 상기 제1 절연체(110)의 상단면에 배치되어 상기 제1 방사체(120)의 하단면이 상기 제1 절연체(110)의 상단면과 상기 제1 길이만큼 이격되도록 상기 제1 방사체(120)를 고정하는 제4 절연체(160)를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면 상기 제1 길이는 상기 제1 방사체(120)를 통해 방사되는 전파의 주파수 특성(대역폭 포함)에 기반하여 결정될 수 있으며, 상기 제1 길이는 설계자의 필요에 따라 다양한 방식으로 결정될 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 제4 절연체(160)는 상기 제1 절연체(110)와 별물로 형성될 수 있으며, 상기 제4 절연체(160)는 상기 제1 절연체(110)과 볼팅 될 수 있다. 일실시예에 따르면 상기 제4 절연체(160)에서 제1 방사체(120)가 배치되는 수평면의 하단면은 상기 제2 절연체(150) 및 상기 제3 절연체(152)의 상단면과 상기 제3 길이만큼 이격될 수 있다.
일실시예에 따르면 상기 제1 절연체(110)의 하단면에는 그라운드층(170)이 배치될 수 있으며, 상기 그라운드층(170)의 하단면에는 상기 제1 급전부(140) 및 상기 제2 급전부(142)로 전기적 신호를 공급하는 무선통신칩 또는 회로기판이 배치될 수 있다.
일실시예에 따르면 하나의 안테나 어레이는 두 개의 방사체를 포함할 수 있다. 두 개의 방사체를 포함하는 안테나 어레이 구조는 도 2에 대한 설명을 통해 후술한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 안테나 어레이를 상단면에서 바라본 모습을 나타낸 도면이다.
일실시예에 따르면, 급전부(240, 242, 244, 246)와 상기 급전부를 고정하는 절연체(250, 252, 254, 256)는 제1 방사체(220)와 제2 방사체(230)보다 아래에 배치될 수 있다. 다만, 도 2에서는 설명의 편의를 위하여 상기 급전부(240, 242, 244, 246)와 상기 절연체(250, 252, 254, 256)가 상기 제1 방사체(220)와 상기 제2 방사체(230)를 투과하도록 도시하였다.
일실시예에 따르면 안테나 어레이(200)는 플레이트 형상을 가지며 전기적 신호가 흐를 수 있도록 도전성 패턴(215)이 형성되어 있는 제1 절연체(210), 하단면이 상기 제1 절연체(210)의 상단면으로부터 기설정된 제1 길이만큼 이격되도록 배치되는 제1 방사체(220), 상기 제1 방사체(220)가 배치되는 수평면에서 상기 제1 방사체로(220)부터 기설정된 제2 길이만큼 이격되어 배치되는 제2 방사체(230)를 포함할 수 있다.
상기 도전성 패턴(215)은 그라운드층(270)의 하단면에 배치되는 무선통신칩 또는 회로기판으로부터 공급되는 전기적 신호를 급전부(240, 242, 244, 246)로 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면 상기 도전성 패턴은 수평편파와 관련된 전기적 신호를 공급하는 제1 포트(290)와 수직편파와 관련된 전기적 신호를 공급하는 제2 포트(280)를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면 상기 제1 포트(290)를 통해 공급된 수평편파와 관련된 전기적 신호와 제2 포트(280)를 통해 공급된 수직편파와 관련된 전기적 신호는 분배기에 의해 분배되어 각각 제1 방사체(220)와 제2 방사체(230)에 공급될 수 있다.
일실시예에 따르면 안테나 어레이(200)는 일단은 상기 도전성 패턴(215)과 전기적으로 연결되고 타단은 상기 제1 방사체(220)의 하단면과 상기 제3 길이만큼 이격되어 상기 제1 방사체(220)에 수평편파와 관련된 전기적 신호를 공급하는 제1 급전부(240), 일단은 상기 도전성 패턴(215)과 전기적으로 연결되고 타단은 상기 제1 방사체(220)의 하단면과 상기 제3 길이만큼 이격되어 상기 제1 방사체(220)에 수직편파와 관련된 전기적 신호를 공급하는 제2 급전부(242), 일단은 상기 도전성 패턴(215)과 전기적으로 연결되고 타단은 상기 제2 방사체(230)의 하단면과 상기 제3 길이만큼 이격되어 상기 제2 방사체(230)에 수평편파와 관련된 전기적 신호를 공급하는 제3 급전부(244) 및 일단은 상기 도전성 패턴(215)과 전기적으로 연결되고 타단은 상기 제2 방사체(230)의 하단면과 상기 제3 길이만큼 이격되어 상기 제2 방사체(230)에 수직편파와 관련된 전기적 신호를 공급하는 제4 급전부(246)를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 제1 급전부(240)의 연장선과 상기 제2 급전부(242)의 연장선은 서로 수직을 형성하고, 상기 제3 급전부(244)의 연장선과 상기 제4 급전부(246)의 연장선은 서로 수직을 형성할 수 있다. 이에 따라, 제1 방사체(220)와 제2 방사체(230)에 수직편파와 수평편파간 아이솔레이션(isolation)이 향상될 수 있다.
일실시예에 따르면, 제1 방사체(220)에 수직편파와 관련된 전기적 신호를 공급하는 제2 급전부(242)와 제2 방사체(230)에 수직편파와 관련된 전기적 신호를 공급하는 제4 급전부(246)가 배치되는 위치는 서로 다를 수 있다. 일실시예에 따르면, 제2 포트(280)를 통해 공급되는 수직편파와 관련된 전기적 신호가 제2 급전부(242)에 도달하는 경로와 제2 포트(280)를 통해 공급되는 수직편파와 관련된 전기적 신호가 제4 급전부(246)에 도달하는 경로는 경로차이가 존재할 수 있으며, 상기 경로 차이로 인해 제2 급전부(242)를 통해 공급되는 전기적 신호의 위상은 제4 급전부(246)를 통해 공급되는 전기적 신호는 위상과 180° 차이가 존재할 수 있다. 일실시예에 따르면, 상기 제2 급전부(242)의 위상과 상기 제4 급전부(246)의 위상 차이로 인하여 제1 방사체(220)와 제2 방사체(230)간 아이솔레이션이 향상될 수 있으며, 이를 통해 안테나 모듈의 성능을 향상시킬 수 있다.
일실시예에 따르면 안테나 어레이(200)는 상기 제1 절연체(210)의 상단면에 배치되어 상기 제1 급전부(240)가 상기 제1 방사체(220)가 배치되는 수평면의 하단면과 기설정된 제3 길이만큼 이격되도록 상기 제1 급전부(240)를 고정하는 제2 절연체(250)를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면 안테나 어레이(200)는 상기 제1 절연체(210)의 상단면에 배치되어 상기 제2 급전부(242)가 상기 제1 방사체(220)가 배치되는 수평면의 하단면과 상기 제3 길이만큼 이격되도록 상기 제2 급전부(242)를 고정하는 제3 절연체(252)를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면 안테나 어레이(200)는 상기 제1 절연체(210)의 상단면에 배치되어 상기 제3 급전부(244)가 상기 제2 방사체(230)가 배치되는 수평면의 하단면과 상기 제3 길이만큼 이격되도록 상기 제3 급전부(244)를 고정하는 제4 절연체(254)를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면 안테나 어레이(200)는 상기 제1 절연체(210)의 상단면에 배치되어 상기 제4 급전부(246)가 상기 제2 방사체(230)가 배치되는 수평면의 하단면과 상기 제3 길이만큼 이격되도록 상기 제4 급전부(246)를 고정하는 제5 절연체(256)를 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 안테나 어레이의 측면도를 나타낸 도면이다.
일실시예에 따르면, 안테나 어레이(300)는 제1 절연체(310)의 상단면에 배치되어 제1 방사체(320)의 하단면이 상기 제1 절연체(310)의 상단면과 기설정된 제1 길이만큼 이격되도록 제1 방사체(310)를 고정하는 제4 절연체(360)를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 안테나 어레이(300)는 제1 급전부(340)와 제2 급전부(342)가 상기 제1 방사체(320)가 배치되는 수평면의 하단면과 기설정된 제3 길이만큼 이격되어 고정되도록 하는 제2 절연체(350)와 제3 절연체(352)를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면 상기 제2 절연체(350), 제3 절연체(352) 및 상기 제4 절연체(360)는 일물로 형성될 수 있다. 또는 각각 별물로 형성되고, 볼팅 또는 접착제를 이용하여 서로 결합할 수 있다.
상기 제2 절연체(350)와 상기 제3 절연체(352)가 상기 제4 절연체(360)와 결합될 수 있다는 점을 제외하고 도 3에서 개시하고 있는 안테나 어레이(300) 구조(그라운드층(370) 포함)는 도 1에서 개시한 안테나 어레이(100) 구조와 동일 또는 유사할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 안테나 어레이의 측면도를 나타낸 도면이다.
일실시예에 따르면, 안테나 어레이(400)는 제1 절연체(410)의 상단면에 배치되어 제1 방사체(420)가 상기 제1 절연체(410)의 상단면과 기설정된 제1 길이만큼 이격되어 고정될 수 있도록 제1 방사체 안착부가 형성된 레이돔(radome, 460)을 포함할 수 있다.
도 4에서는 레이돔(460)에 하나의 방사체(420)만이 배치되는 경우를 도시하였으나, 도 2에서 개시한 안테나 어레이 구조에 따라 하나의 레이돔(460)에 두 개의 방사체가 배치되는 안테나 어레이 구조도 고려해 볼 수 있다.
일실시예에 따르면, 제2 절연체(450)에 의해 고정되는 제1 급전부(440)가 제1 방사체(420)와 기설정된 제3 길이만큼 이격되어 배치될 수 있으며, 제3 절연체(452)에 의해 고정되는 제2 급전부(442)가 제1 방사체(420)와 상기 제3 길이만큼 이격되어 배치될 수 있다. 이 경우 제3 길이는 제1 길이보다 짧을 수 있다. 일실시예에 따르면, 상기 제1 급전부(440)와 제2 급전부(442)는 각각 제1 방사체(420)에 수평편파와 수직편파와 관련된 전기적 신호를 공급할 수 있다.
제1 방사체(420)가 배치되는 레이돔(460)이 안테나 어레이(400)에 포함될 수 있다는 점을 제외하고 도 4에서 개시하고 있는 안테나 어레이(400) 구조(그라운드층(470) 포함)는 도 1에서 개시한 안테나 어레이(100) 구조와 동일 또는 유사할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 안테나 어레이의 측면도를 나타낸 도면이다.
일실시예에 따르면, 안테나 어레이(500)는 제1 절연체(510)의 상단면에 배치되어 제1 방사체(520)의 하단면이 상기 제1 절연체(510)의 상단면과 기설정된 제1 길이만큼 이격되도록 상기 제1 방사체(520)를 고정하는 제3 절연체(560)를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면 상기 제3 절연체(560)의 상단면에는 제1 방사체(520)가 배치될 수 있으며 상기 제1 방사체(520)와 마주하도록 상기 제3 절연체(560)의 하단면에는 제2 방사체(530)가 배치될 수 있으며, 상기 제1 방사체(520)와 상기 제2 방사체(530)는 비아(525)를 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
일실시예에 따르면 상기 제1 방사체(520)와 상기 제2 방사체(530)는 제1 급전부(540) 및 제2 급전부(542)를 통해 수평편파와 관련된 전기적 신호와 수직편파와 관련된 전기적 신호를 수신할 수 있다.
일실시예에 따르면 상기 안테나 어레이(500)는 두 개의 방사체(520, 530)를 통해 수평편파와 수직편파를 방사할 수 있으므로 하나의 방사체를 통해 수평편파와 수직편파를 방사하는 안테나 어레이 구조보다 안테나 어레이의 게인값이 향상될 수 있다.
제3 절연체(560)의 상단면과 하단면에 각각 제1 방사체(520)와 제2 방사체(530)가 배치될 수 있다는 점을 제외하고 도 5에서 개시하고 있는 안테나 어레이(500) 구조(그라운드 층(570), 제2 절연체(550,552) 포함)는 도 1에서 개시한 안테나 어레이(100) 구조와 동일 또는 유사할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 모듈을 나타낸 도면이다.
일실시예에 따르면 하나의 안테나 모듈(600)은 두 개의 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 하나의 안테나 어레이는 앞서 도 2에서 살펴본 바와 같이 플레이트 형상을 가지며 전기적 신호가 흐를 수 있도록 도전성 패턴이 형성되어 있는 제1 절연체(610), 하단면이 상기 제1 절연체(610)의 상단면으로부터 기설정된 제1 길이만큼 이격되도록 배치되는 제1 방사체(620), 상기 제1 방사체(620)가 배치되는 수평면에서 상기 제1 방사체(620)로부터 기설정된 제2 길이만큼 이격되어 배치되는 제2 방사체(630)를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 제1 방사체(620)와 상기 제2 방사체(630) 사이에 금속성 물질을 포함하는 격벽(680, 682)이 적어도 하나 배치될 수 있다. 상기 격벽(680, 682)을 통해 제1 방사체(620)와 상기 제2 방사체(630)간 아이솔레이션이 향상될 수 있다. 즉, 상기 격벽(680, 682)을 통해 제1 방사체(620)를 통해 방사되는 전파가 제2 방사체(630)를 통해 방사되는 전파에 간섭을 미칠 확률이 감소할 수 있다.
일실시예에 따르면 격벽(680, 682, 690, 692)은 제1 방사체(620)와 제2 방사체(630) 사이뿐만 아니라 안테나 어레이 사이에도 배치될 수 있다. 따라서 상기 격벽(680, 682, 690, 692)을 통해 안테나 어레이간 아이솔레이션도 향상시킬 수 있다.
한편, 도 6에서 도시하고 있는 급전부(640, 642, 644, 646) 및 제2 절연체(650, 652, 654, 656)의 구조는 도 2에서 도시한 급전부 및 제2 절연체의 구조와 동일 또는 유사할 수 있다. 뿐만 아니라, 도 6에서는 하나의 안테나 모듈에 두 개의 안테나 어레이가 배치된 경우만을 도시하였으나, 본 발명의 권리범위가 이에 국한되어서는 안 될 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기지국을 나타낸 도면이다.
일실시예에 따르면 기지국(700)은 네 개의 안테나 어레이(701, 711, 721, 731)를 포함할 수 있다. 각 안테나 어레이를 구성하는 방사체, 절연체, 급전부의 구조는 도 1 내지 도 5에 대한 설명으로 갈음한다.
일실시예에 따르면 각 안테나 어레이(701, 711, 721, 731)는 각 안테나 어레이를 구성하는 방사체 사이에 금속성 물질을 포함하는 격벽(705, 715, 725, 735)을 포함할 수 있으며, 이를 통해 안테나 어레이의 아이솔레이션을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다. 예컨대, 본 발명에서 제안하는 방법들의 일부분들이 서로 조합되어 기지국과 단말이 운용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 적어도 하나의 안테나 어레이를 포함하는 안테나 모듈에 있어서,
    상기 안테나 어레이는,
    플레이트 형상을 가지며 전기적 신호가 흐를 수 있도록 도전성 패턴이 형성되어 있는 제1 절연체;
    하단면이 상기 제1 절연체의 상단면으로부터 기설정된 제1 길이만큼 이격되도록 배치되는 제1 방사체;
    상기 제1 방사체가 배치되는 수평면에서 상기 제1 방사체로부터 기설정된 제2 길이만큼 이격되어 배치되는 제2 방사체;
    상기 도전성 패턴과 전기적으로 연결되어 상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체에 전기적 신호를 공급하도록 형성된 적어도 하나의 급전부; 및
    상기 제1 절연체의 상단면에 배치되어 상기 적어도 하나의 급전부가 상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체가 배치되는 수평면의 하단면과 기설정된 제3 길이만큼 이격되도록 상기 적어도 하나의 급전부를 고정하는 제2 절연체를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    안테나 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 급전부는,
    일단은 상기 도전성 패턴과 전기적으로 연결되고 타단은 상기 제1 방사체의 하단면과 상기 제3 길이만큼 이격되어 상기 제1 방사체에 수평편파와 관련된 전기적 신호를 공급하는 제1 급전부;
    일단은 상기 도전성 패턴과 전기적으로 연결되고 타단은 상기 제1 방사체의 하단면과 상기 제3 길이만큼 이격되어 상기 제1 방사체에 수직편파와 관련된 전기적 신호를 공급하는 제2 급전부;
    일단은 상기 도전성 패턴과 전기적으로 연결되고 타단은 상기 제2 방사체의 하단면과 상기 제3 길이만큼 이격되어 상기 제2 방사체에 수평편파와 관련된 전기적 신호를 공급하는 제3 급전부; 및
    일단은 상기 도전성 패턴과 전기적으로 연결되고 타단은 상기 제2 방사체의 하단면과 상기 제3 길이만큼 이격되어 상기 제2 방사체에 수직편파와 관련된 전기적 신호를 공급하는 제4 급전부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    안테나 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 급전부, 제2 급전부, 제3 급전부, 제4 급전부 각각은,
    상기 제1 절연체의 상단면과 수직을 형성하며 상기 제1 방사체 또는 상기 제2 방사체를 향해 연장되는 제1 세그먼트 및
    상기 제1 세그먼트와 수직을 형성하며 상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체가 배치되는 수평면의 하단면과 평행하게 상기 제3 길이만큼 이격되어 배치되는 제2 세그먼트를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    안테나 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 급전부의 제2 세그먼트의 연장선과 상기 제2 급전부의 제2 세그먼트의 연장선은 서로 수직을 형성하고, 상기 제3 급전부의 제2 세그먼트의 연장선과 상기 제4 급전부의 제2 세그먼트의 연장선은 서로 수직을 형성하는 것을 특징으로 하는,
    안테나 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 어레이는,
    상기 제1 절연체의 상단면에 배치되어 상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체의 하단면이 상기 제1 절연체의 상단면과 상기 제1 길이만큼 이격되도록 상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체를 고정하는 제3 절연체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    안테나 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 어레이는,
    상기 제1 절연체의 상단면에 배치되어, 상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체가 상기 제1 절연체의 상단면과 상기 제1 길이만큼 이격되어 고정될 수 있도록 제1 방사체 안착부와 제2 방사체 안착부가 형성된 레이돔(radome)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    안테나 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 어레이는,
    금속성 물질을 포함하며, 상기 제1 방사체와 상기 제2 방사체 사이에 배치되는 격벽을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    안테나 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 어레이는,
    상기 제1 절연체의 하단면에 배치되어 상기 적어도 하나의 급전부로 전기적 신호를 공급하는 무선통신칩 또는 회로기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    안테나 모듈.
  9. 복수개의 안테나 어레이를 포함하는 기지국에 있어서,
    상기 안테나 어레이는,
    플레이트 형상을 가지며 전기적 신호가 흐를 수 있도록 도전성 패턴이 형성되어 있는 제1 절연체;
    하단면이 상기 제1 절연체의 상단면으로부터 기설정된 제1 길이만큼 이격되도록 배치되는 제1 방사체;
    상기 제1 방사체가 배치되는 수평면에서 상기 제1 방사체로부터 기설정된 제2 길이만큼 이격되어 배치되는 제2 방사체;
    상기 도전성 패턴과 전기적으로 연결되어 상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체에 전기적 신호를 공급하도록 형성된 적어도 하나의 급전부; 및
    상기 제1 절연체의 상단면에 배치되어 상기 적어도 하나의 급전부가 상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체가 배치되는 수평면의 하단면과 기설정된 제3 길이만큼 이격되도록 상기 적어도 하나의 급전부를 고정하는 제2 절연체를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    기지국.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 급전부는,
    일단은 상기 도전성 패턴과 전기적으로 연결되고 타단은 상기 제1 방사체의 하단면과 상기 제3 길이만큼 이격되어 상기 제1 방사체에 수평편파와 관련된 전기적 신호를 공급하는 제1 급전부;
    일단은 상기 도전성 패턴과 전기적으로 연결되고 타단은 상기 제1 방사체의 하단면과 상기 제3 길이만큼 이격되어 상기 제1 방사체에 수직편파와 관련된 전기적 신호를 공급하는 제2 급전부;
    일단은 상기 도전성 패턴과 전기적으로 연결되고 타단은 상기 제2 방사체의 하단면과 상기 제3 길이만큼 이격되어 상기 제2 방사체에 수평편파와 관련된 전기적 신호를 공급하는 제3 급전부; 및
    일단은 상기 도전성 패턴과 전기적으로 연결되고 타단은 상기 제2 방사체의 하단면과 상기 제3 길이만큼 이격되어 상기 제2 방사체에 수직편파와 관련된 전기적 신호를 공급하는 제4 급전부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    기지국.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 급전부, 제2 급전부, 제3 급전부, 제4 급전부 각각은,
    상기 제1 절연체의 상단면과 수직을 형성하며 상기 제1 방사체 또는 상기 제2 방사체를 향해 연장되는 제1 세그먼트 및
    상기 제1 세그먼트와 수직을 형성하며 상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체가 배치되는 수평면의 하단면과 평행하게 상기 제3 길이만큼 이격되어 배치되는 제2 세그먼트를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    기지국.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 급전부의 제2 세그먼트의 연장선과 상기 제2 급전부의 제2 세그먼트의 연장선은 서로 수직을 형성하고, 상기 제3 급전부의 제2 세그먼트의 연장선과 상기 제4 급전부의 제2 세그먼트의 연장선은 서로 수직을 형성하는 것을 특징으로 하는,
    기지국.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 안테나 어레이는,
    상기 제1 절연체의 상단면에 배치되어 상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체의 하단면이 상기 제1 절연체의 상단면과 상기 제1 길이만큼 이격되도록 상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체를 고정하는 제3 절연체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    기지국.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 안테나 어레이는,
    상기 제1 절연체의 상단면에 배치되어, 상기 제1 방사체 및 상기 제2 방사체가 상기 제1 절연체의 상단면과 상기 제1 길이만큼 이격되어 고정될 수 있도록 제1 방사체 안착부와 제2 방사체 안착부가 형성된 레이돔(radome)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    기지국.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 안테나 어레이는,
    금속성 물질을 포함하며, 상기 제1 방사체와 상기 제2 방사체 사이에 배치되는 격벽을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    기지국.
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