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KR102515532B1 - 광대역 그라운드 방사 안테나 - Google Patents

광대역 그라운드 방사 안테나 Download PDF

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KR102515532B1
KR102515532B1 KR1020210096852A KR20210096852A KR102515532B1 KR 102515532 B1 KR102515532 B1 KR 102515532B1 KR 1020210096852 A KR1020210096852 A KR 1020210096852A KR 20210096852 A KR20210096852 A KR 20210096852A KR 102515532 B1 KR102515532 B1 KR 102515532B1
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ground
capacitor
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radiator
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이예
신현웅
이호승
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한양대학교 산학협력단
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Abstract

광대역 그라운드 방사 안테나가 개시된다. 개시된 안테나는 금속 재질로 이루어지는 그라운드 방사체; 상기 그라운드 방사체에서 일부 영역이 제거된 클리어런스 영역; 및 상기 클리어런스 영역에 형성되는 급전 구조체를 포함하되, 상기 급전 구조체는, 제1 종단이 급전점과 결합되고 제2 종단이 상부 그라운드 방사체와 결합되어 상기 클리어런스 영역에서 수직으로 배치되는 급전 선로; 상기 급전 선로와 이격되어 상기 급전 선로와 평행하게 배치되며 제1 종단이 하부 그라운드 방사체와 결합되고 제2 종단이 상부 그라운드 방사체와 결합되는 연결 선로; 및 상기 급전 선로로부터 우측 그라운드 방사체 방향으로 분기되며 종단에 저대역 신호의 전류를 차단하기 위한 제1 캐패시터가 결합되는 분기 선로를 포함한다. 개시된 안테나는 광대역 특성을 확보하면서 다중 대역에 대한 제어가 용이한 장점이 있다.

Description

광대역 그라운드 방사 안테나{Wideband Ground Radiation Antenna}
본 발명은 안테나에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 단말기의 그라운드를 이용하는 그라운드 방사 안테나에 관한 것이다.
스마트폰, 테블릿 PC와 같은 다양한 개인용 통신 장치들은 무선 통신을 위해 안테나를 필요로 한다. 근래에 들어, 스마트폰과 같은 개인용 통신 장치들은 소형화 및 슬림화를 필수적으로 요구하고 있으며, 이에 따라 안테나의 실장 공간에 대해서도 소형화 및 슬림화가 요구되고 있다.
이러한 소형화 및 슬림화에 요구에 따라 단말기의 기판에 구비된 그라운드를 방사체로 이용하는 그라운드 방사 안테나가 다양한 개인용 통신 장치에서 사용되고 있다.
한편, 개인용 통신 장치의 서비스 분야가 확대됨에 따라 개인용 통신 장치가 통신할 수 있는 주파수 대역에 대해서도 광대역화 및 다중 대역화가 요구되고 있으며, 그라운드 방사 안테나 역시 광대역 및 다중 대역 특성을 지원하여야 한다.
나아가, 그라운드 방사 안테나는 다양한 주파수 대역에서의 방사 특성을 충족시키기면서 다수의 대역에 대한 제어가 용이하도록 설계될 필요가 있다.
기존의 그라운드 방사 안테나는 캐패시터 및 인덕터와 같은 리액티브 소자를 이용하여 다중 대역에 대한 제어를 하였으나, 이러한 리액티브 소자만으로는 다중 대역에 대한 제어에 한계가 있었다.
본 발명은 광대역 특성을 확보하면서 다중 대역에 대한 제어가 용이한 그라운드 방사 안테나를 제안한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 금속 재질로 이루어지는 그라운드 방사체; 상기 그라운드 방사체에서 일부 영역이 제거된 클리어런스 영역; 및 상기 클리어런스 영역에 형성되는 급전 구조체를 포함하되, 상기 급전 구조체는, 제1 종단이 급전점과 결합되고 제2 종단이 상부 그라운드 방사체와 결합되어 상기 클리어런스 영역에서 수직으로 배치되는 급전 선로; 상기 급전 선로와 이격되어 상기 급전 선로와 평행하게 배치되며 제1 종단이 하부 그라운드 방사체와 결합되고 제2 종단이 상부 그라운드 방사체와 결합되는 연결 선로; 및 상기 급전 선로로부터 우측 그라운드 방사체 방향으로 분기되며 종단에 저대역 신호의 전류를 차단하기 위한 제1 캐패시터가 결합되는 분기 선로를 포함하는 광대역 그라운드 방사 안테나가 제공된다.
상기 연결 선로의 제2 종단과 상부 그라운드 방사체 사이에는 저대역 신호의 전류를 차단하기 위한 제3 캐패시터가 결합된다.
상기 연결 선로의 제1 종단과 하부 그라운드 방사체 사이에는 임피던스 매칭을 위한 제2 인덕터가 결합된다.
상기 급전 선로에는 임피던스 매칭을 위한 제2 캐패시터 및 제1 인덕터가 결합된다.
상기 상부 그라운드 방사체에는 고대역 신호의 전류를 차단하기 위한 제3 인덕터가 결합되며, 상기 제3 인덕터는 상기 급전 선로의 우측에 배치된다.
상기 상부 그라운드 방사체에는 임피던스 매칭을 위한 제4 캐패시터가 결합되며, 상기 제4 캐패시터는 상기 연결 선로의 좌측에 배치된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 금속 재질로 이루어지는 그라운드 방사체; 상기 그라운드 방사체에서 일부 영역이 제거된 클리어런스 영역; 및 상기 클리어런스 영역에 형성되는 급전 구조체를 포함하되, 상기 급전 구조체는, 제1 종단이 급전점과 결합되고 제2 종단이 상부 그라운드 방사체와 결합되어 상기 클리어런스 영역에서 수직으로 배치되는 급전 선로; 상기 급전 선로와 이격되어 상기 급전 선로와 평행하게 배치되며 제1 종단이 하부 그라운드 방사체와 결합되고 제2 종단이 상부 그라운드 방사체와 결합되는 연결 선로; 및 상기 급전 선로로부터 우측 그라운드 방사체 방향으로 분기되는 분기 선로를 포함하며, 상기 연결 선로의 제1 종단과 하부 그라운드 방사체 사이에는 임피던스 매칭을 위한 제2 인덕터가 결합된다.
본 발명의 광대역 그라운드 방사 안테나는 광대역 특성을 확보하면서 다중 대역에 대한 제어가 용이한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 그라운드 방사 안테나의 전체적인 구조를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나에서 클리어런스 영역에 형성된 안테나 급전 구조체의 상세 구조를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 급전 구조체에서 저대역, 제1 고대역 및 제2 고대역 방사를 위한 루프를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 그라운드 방사 안테나의 반사 손실을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 그라운드 방사 안테나에서 각 캐패시터 및 인덕터에 적용되는 소자 값에 따른 스미스 차트를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 그라운드 방사 안테나에서 제2 인덕터(Ls)를 제거하고 연결 선로의 제2 종단을 단락시킬 경우의 반사 손실을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 그라운드 방사 안테나에서 제2 인덕터(Ls)를 제거하고 연결 선로의 제2 종단을 단락시킬 경우 각 캐패시터 및 인덕터에 적용되는 소자 값에 따른 스미스 차트를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 그라운드 방사 안테나를 변형한 제1 레퍼런스 안테나의 구조를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 제1 레퍼런스 안테나의 반사 손실을 나타낸 도면.
도 10은 제1 레퍼런스 안테나의 각 캐패시터 및 인덕터에 적용되는 소자 값에 따른 스미스 차트를 나타낸 도면.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 그라운드 방사 안테나를 변형한 제2 레퍼런스 안테나의 구조를 나타낸 도면.
도 12는 본 발명의 제2 레퍼런스 안테나의 반사 손실을 나타낸 도면.
도 13은 제2 레퍼런스 안테나의 각 캐패시터 및 인덕터에 적용되는 소자 값에 따른 스미스 차트를 나타낸 도면.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 그라운드 방사 안테나를 변형한 제3 레퍼런스 안테나의 구조를 나타낸 도면.
도 15는 본 발명의 제3 레퍼런스 안테나의 반사 손실을 나타낸 도면.
도 16은 제3 레퍼런스 안테나의 각 캐패시터 및 인덕터에 적용되는 소자 값에 따른 스미스 차트를 나타낸 도면.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “...부”, “...기”, “모듈”, “블록” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 그라운드 방사 안테나의 전체적인 구조를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 그라운드 방사 안테나는 그라운드 방사체(100), 그라운드 방사체에 형성되는 클리어런스 영역(200) 및 클리어런스 영역(200)에 형성되는 급전 구조체(300)를 포함한다.
그라운드 방사체(100)는 개인용 통신 장치의 기판에 형성되는 그라운드로서, 기판에 형성되는 그라운드는 기판에 형성되는 각종 소자 및 전송 선로들에 그라운드를 제공하기 위해 형성된다. 본 발명의 안테나는 기판에 형성되는 그라운드를 방사체로 활용함으로써 안테나의 전체적인 사이즈가 감소될 수 있도록 한다.
그라운드 방사체(100)는 금속 재질로 이루어지며 전기적으로 접지 전위를 가지도록 설정된다.
그라운드 방사체(100)의 일부 영역에는 클리어런스 영역(200)이 형성된다. 클리어런스 영역(200)은 기판의 그라운드에서 금속을 제거한 영역이다. 클리어런스 영역(200)은 직사각형의 구조를 가질 수 있다.
도 1에는 클리어런스 영역(200)이 그라운드 방사체(100)의 중앙부에 형성되는 경우가 도시되어 있으나 클리언스 영역(200)이 위치가 이에 한정되는 것은 아니며 요구되는 특성 및 기판의 구조에 따라 다양하게 변경될 수 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다.
클리언런스 영역(200)에는 그라운드 방사체(100)가 다중 대역 및 광대역 방사를 가능하도록 하기 위한 급전 구조체(300)가 형성된다. 그라운드 방사체(100)는 직사각형 형상을 가지기에 단순 급전으로는 광대역 및 다중 대역 특성을 가질 수 없으며, 급전 구조체(300)를 통해 광대역 및 다중 대역 특성을 만족하기 위한 전류 경로가 형성된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나에서 클리어런스 영역에 형성된 안테나 급전 구조체의 상세 구조를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 급전 구조체(300)는 급전 선로(310), 연결 선로(320) 및 분기 선로(330)를 포함할 수 있다.
급전 선로(310)는 클리어런스 영역(200)에서 수직으로 배치된다. 급전 선로(310)의 제1 종단에는 급전점(400)이 결합되며, 급전 선로(310)의 제2 종단에는 제1 캐패시터(Cf)가 결합된다. 제1 캐패시터(Cf)는 급전 선로(310)의 제2 종단과 클리어런스 영역에서 상부 그라운드 방사체 사이에 결합되는 것이다.
수직으로 연장되는 급전 선로(310)의 소정 지점에는 제1 인덕터(Lf)가 결합된다. 제1 인덕터(Lf) 및 제1 캐패시터(Cf)는 임피던스 매칭을 위해 급전 선로상에 결합되는 소자로서, 요구되는 방사 주파수에 기초하여 캐패시턴스 및 인덕턴스 값이 결정된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 그라운드 방사 안테나는 Wi-Fi 6 대역인 2.4GHz ~ 2.5GHz 대역과 Wi-Fi 6e 대역인 5GHz ~ 7GHz에서 동작하는 안테나일 수 있으며, 이 경우 제1 캐패시터(Cf)의 캐패시턴스는 0.23pF로 설정될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 그라운드 방사 안테나는 급전 선로(310)의 소정 지점으로부터 분기 선로(330)가 형성된다. 분기 선로(330)는 수직으로 배치된 급전 선로(310)로부터 클리어런스 영역에서 우측 그라운드 방사체를 향하는 방향으로 형성된다.
분기 선로(330)의 종단에는 제2 캐패시터(Cfs)가 결합된다. 제2 캐패시터(Cfs)는 분기 선로(330)의 종단과 우측 그라운드 방사체 사이에 결합되는 것이다. 제2 캐패시터(Cfs)는 고대역 신호의 전류는 통과시키고 저대역 신호의 전류는 차단하는 컷오프 캐패시터로 동작한다. 앞서 예시한 2.4GHz ~ 2.5GHz 대역과 5GHz ~ 7GHz 대역에서 동작할 경우, 2.4GHz ~ 2.5GHz 대역의 전류는 제2 캐패시터(Cfs)에 의해 차단된다.
또한, 본 발명의 급전 구조체(300)는 연결 선로(320)를 포함하며, 연결 선로(320)는 급전 선로(310)와 이격되어 급전 선로(310)와 평행하게 배치된다. 연결 선로(320)는 클리어런스 영역(200)에서 상부 그라운드 방사체와 하부 그라운드 방사체를 연결한다. 다만, 연결 선로(320)는 직접 상부 그라운드 방사체 및 하부 그라운드 방사체와 연결되는 것은 아니며 제3 캐패시터(Cs) 및 제2 인덕터(Ls)를 통해 각각 상부 그라운드 방사체 및 하부 그라운드 방사체와 각각 연결된다.
요컨대, 연결 선로(320)의 제1 종단에는 제2 인덕터(Ls)가 결합되고, 제2 종단에는 제3 캐패시터(Cs)가 결합되는 것이다.
연결 선로(320)의 제2 종단에 결합되는 제3 캐패시터(Cs)는 고대역 신호의 전류는 통과시키고 저대역 신호의 전류는 차단하는 컷오프 캐패시터로 동작한다. 제3 캐패시터(Cs)에 의해 저대역 신호의 전류는 연결 선로(320)에 진입하지 못하게 된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 그라운드 방사 안테나가 2.4GHz ~ 2.5GHz 대역과 5GHz ~ 7GHz 대역에서 동작할 경우 제3 캐패시터(Cs)의 캐패시턴스는 0.15pF로 설정될 수 있다.
연결 선로의 제1 종단에 결합되는 제2 인덕터(Ls)는 고대역 신호에 대한 임피던스 매칭을 수행한다. 향후 설명하겠지만, 제2 인덕터(Ls)는 연결 선로의 제1 종단에 결합될 때 원활한 임피던스 매칭이 가능하며 종단이 아닌 다른 지점에 결합될 때 인덕턴스 값과는 무관하게 원활한 임피던스 매칭이 이루어지기 어렵다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 그라운드 방사 안테나가 2.4GHz ~ 2.5GHz 대역과 5GHz ~ 7GHz 대역에서 동작할 경우 제2 인덕터(Ls)의 인덕턴스는 2.7nH로 설정될 수 있다.
한편, 클리어런스 영역의 상부 그라운드 방사체에는 제3 인덕터(Lr)가 결합된다. 제3 인덕터(Lr)는 급전 선로(310)와 비교하여 우측에 배치되는 것이 바람직하다.
제3 인덕터(Lr)는 컷오프 인덕터로 기능한다. 제3 인덕터(Lr)는 저대역 신호의 전류는 통과시키고 고대역 신호의 전류는 차단한다. 제3 인덕터(Lr)로 인해 고대역 신호의 전류는 연결 선로(320)의 우측으로는 흐르지 못하게 된다.
본 발명의 그라운드 방사 안테나가 2.4GHz ~ 2.5GHz 대역과 5GHz ~ 7GHz 대역에서 동작할 경우 제2 인덕터(Ls)의 인덕턴스는 1.8nH로 설정될 수 있다.
또한, 클리어런스 영역에서의 상부 그라운드 방사체에는 제4 캐패시터(Cg)가 결합된다. 제4 캐패시터(Cg)는 임피던스매칭을 위해 상부 그라운드 방사체에 결합된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제4 캐패시터(Cg)는 연결 선로(320)의 좌측 부분에 결합되는 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 급전 구조체에서 저대역, 제1 고대역 및 제2 고대역 방사를 위한 루프를 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 급전 구조체에 의해 3개의 서로 다른 전류 흐름 루프가 형성되며, 이를 통해 광대역 및 다중 대역 신호의 방사가 가능하다.
저대역 신호의 방사를 위한 루프(500)는 클리어런스 영역을 둘러싸는 그라운드 방사체로 설정되며, 저대역 신호의 전류는 루프(500)를 통해 흐르게 된다. 고대역의 신호는 제3 인덕터(Lr)로 인해 차단된다. 또한, 저대역 신호는 제1 캐패시터(Cfs) 및 제3 캐패시터(Cs)로 인해 연결 선로(320), 급전 선로(310) 및 분기 선로(330)로는 진입하지 못한다.
제1 고대역 신호의 방사를 위한 루프(510)는 도 3에서 빨간색으로 표시되어 있다. 제1 고대역 신호의 방사를 위한 루프(510)는 좌측 그라운드 방사체와 연결 선로(320)에 의해 정의된다. 제1 고대역 신호는 제3 인덕터(Lr)로 인해 연결 선로의 우측 영역으로는 진입하지 못한다. 제1 고대역은 제2 고대역에 비해 높은 대역이다.
제2 고대역 신호의 방사를 위한 루프(520)는 클리어런스 영역에서 좌측 그라운드 방사체-상부 그라운드 방사체-급전 선로-분기 선로-우측 그라운드 방사체 및 하부 그라운드 방사체로 정의되며 도 3에서 노란색 루프로 표시되어 있다.
제2 고대역 신호는 제3 인덕터로 인해 급전 선로(310)의 우측으로는 진입하지 못한다.
제1 고대역 및 제2 고대역은 서로 인접하는 대역으로 설정되어 하나의 고대역을 형성하며, 두 개의 공진점을 고대역에 형성함으로써 고대역에 대한 광대역 특성이 구현되도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 그라운드 방사 안테나의 반사 손실을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 저대역(2.4GHz ~ 2.5GHz) 및 고대역(5GHz ~ 7GHz)에서 공진점이 형성되는 것을 확인할 수 있으며, 고대역에서 광대역 특성이 확보되는 것을 확인할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 그라운드 방사 안테나에서 각 캐패시터 및 인덕터에 적용되는 소자 값에 따른 스미스 차트를 나타낸 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 스미스 차트상에서 이중 대역에 대한 임피던스 매칭이 적절히 확보되는 것을 확인할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 그라운드 방사 안테나에서 제2 인덕터(Ls)를 제거하고 연결 선로의 제2 종단을 단락시킬 경우의 반사 손실을 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 그라운드 방사 안테나에서 제2 인덕터(Ls)를 제거하고 연결 선로의 제2 종단을 단락시킬 경우 각 캐패시터 및 인덕터에 적용되는 소자 값에 따른 스미스 차트를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 연결 선로에 제2 인덕터가 결합되지 않을 경우 고대역에 대한 임피던스 매칭이 적절히 이루어지지 않아 고대역에 대한 공진점이 형성되지 않는 것을 확인할 수 있다.
도 7을 참조하면, 스미스 차트상에서도 고대역에 대한 원형이 형성되지 않아 고대역에 대한 임피던스가 매칭되지 않음을 확인할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 그라운드 방사 안테나를 변형한 제1 레퍼런스 안테나의 구조를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 제1 레퍼런스 안테나는 제2 인덕터(Ls)를 연결 선로(310)의 제1 종단에 결합하지 않고 제2 종단에 결합한 구조이다.
도 9는 본 발명의 제1 레퍼런스 안테나의 반사 손실을 나타낸 도면이고, 도 10은 제1 레퍼런스 안테나의 각 캐패시터 및 인덕터에 적용되는 소자 값에 따른 스미스 차트를 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 제1 레퍼런스 안테나에서는 고대역에서 공진점이 형성되지 않는 것을 확인할 수 있다. 또한 도 10을 참조하면, 고대역에서 적절한 임피던스 매칭이 이루어지지 않으며 제2 인덕터(Ls)의 인덕턴스를 조정한다고 할지라도 적절한 임피던스 매칭이 이루어질 수 없는 것을 스미스 차트상에서 확인할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 그라운드 방사 안테나를 변형한 제2 레퍼런스 안테나의 구조를 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, 제2 레퍼런스 안테나는 제2 인덕터(Ls)가 연결 선로의 제1 종단에 결합되지 않고 중간에 결합된 구조를 가지는 안테나이다.
도 12는 본 발명의 제2 레퍼런스 안테나의 반사 손실을 나타낸 도면이고, 도 13은 제2 레퍼런스 안테나의 각 캐패시터 및 인덕터에 적용되는 소자 값에 따른 스미스 차트를 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, 제2 인덕터(Ls)가 연결 선로의 중간에 결합될 경우 고대역에서 공진점이 형성되기는 하나 방사 효율이 매우 낮은 것을 확인할 수 있다.
또한, 도 13을 참조하면, 스미스 차트 상에서도 본 발명의 실시예에 따른 그라운드 방사 안테나와 비교하여 고대역에서 상대적으로 작은 원형이 형성되어 제2 인덕터(Ls)의 인덕턴스를 적절히 조절한다고 할지라도 원활한 매칭이 이루어지지 않는 것을 확인할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 그라운드 방사 안테나를 변형한 제3 레퍼런스 안테나의 구조를 나타낸 도면이다.
도 14를 참조하면, 제3 레퍼런스 안테나는 제2 인덕터를 연결 선로(320)가 아닌 상부 그라운드 방사체에 결합시킨 구조이다. 제3 레퍼런스 안테나에서 제2 인던터(Ls)는 연결 선로(320)와 급전 선로(310) 사이에 배치된다.
도 15는 본 발명의 제3 레퍼런스 안테나의 반사 손실을 나타낸 도면이고, 도 16은 제3 레퍼런스 안테나의 각 캐패시터 및 인덕터에 적용되는 소자 값에 따른 스미스 차트를 나타낸 도면이다.
도 15를 참조하면, 제3 레퍼런스 안테나는 고대역에서 공진점이 형성되지 않으며, 도 16을 참조하면, 제2 인덕터(Ls)의 인덕턴스의 변화와는 무관하게 고대역에 대한 임피던스 매칭이 이루어지지 않는 것을 확인할 수 있다.
도 8 내지 도 15를 참조하여 살펴본 바와 같이, 본 발명의 안테나의 제2 인덕터(Ls)는 연결 선로의 제1 종단에 결합될 때 고대역에 대한 매칭이 가능하며 제2 인던터의 인덕턴스 값의 조절을 통해 저대역 및 고대역에 대한 임피던스 매칭 제어가 동시에 이루어질 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 금속 재질로 이루어지는 그라운드 방사체;
    상기 그라운드 방사체에서 일부 영역이 제거된 클리어런스 영역; 및
    상기 클리어런스 영역에 형성되는 급전 구조체를 포함하되,
    상기 급전 구조체는,
    제1 종단이 급전점과 결합되고 제2 종단이 상부 그라운드 방사체와 결합되어 상기 클리어런스 영역에서 수직으로 배치되는 급전 선로;
    상기 급전 선로와 이격되어 상기 급전 선로와 평행하게 배치되며 제1 종단이 하부 그라운드 방사체와 결합되고 제2 종단이 상부 그라운드 방사체와 결합되는 연결 선로; 및
    상기 급전 선로로부터 우측 그라운드 방사체 방향으로 분기되며 종단에 저대역 신호의 전류를 차단하고 고대역 신호의 전류를 통과시키기 위한 제1 캐패시터가 결합되는 분기 선로를 포함하되,
    상기 연결 선로의 제2 종단과 상부 그라운드 방사체 사이에는 저대역 신호의 전류를 차단하기 위한 제3 캐패시터가 결합되고, 상기 연결 선로의 제1 종단과 하부 그라운드 방사체 사이에는 임피던스 매칭을 위한 제2 인덕터가 결합되는 것을 특징으로 하는 광대역 그라운드 방사 안테나.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 급전 선로에는 임피던스 매칭을 위한 제2 캐패시터 및 제1 인덕터가 결합되는 것을 특징으로 하는 광대역 그라운드 방사 안테나.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 상부 그라운드 방사체에는 고대역 신호의 전류를 차단하기 위한 제3 인덕터가 결합되며, 상기 제3 인덕터는 상기 급전 선로의 우측에 배치되는 것을 특징으로 하는 광대역 그라운드 방사 안테나.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 상부 그라운드 방사체에는 임피던스 매칭을 위한 제4 캐패시터가 결합되며, 상기 제4 캐패시터는 상기 연결 선로의 좌측에 배치되는 것을 특징으로 하는 광대역 그라운드 방사 안테나.
  7. 금속 재질로 이루어지는 그라운드 방사체;
    상기 그라운드 방사체에서 일부 영역이 제거된 클리어런스 영역; 및
    상기 클리어런스 영역에 형성되는 급전 구조체를 포함하되,
    상기 급전 구조체는,
    제1 종단이 급전점과 결합되고 제2 종단이 상부 그라운드 방사체와 결합되어 상기 클리어런스 영역에서 수직으로 배치되는 급전 선로;
    상기 급전 선로와 이격되어 상기 급전 선로와 평행하게 배치되며 제1 종단이 하부 그라운드 방사체와 결합되고 제2 종단이 상부 그라운드 방사체와 결합되는 연결 선로; 및
    상기 급전 선로로부터 우측 그라운드 방사체 방향으로 분기되는 분기 선로를 포함하며,
    상기 연결 선로의 제1 종단과 하부 그라운드 방사체 사이에는 임피던스 매칭을 위한 제2 인덕터가 결합되고,
    상기 분기 선로의 종단에는 저대역 신호의 전류를 차단하고 고대역 신호의 전류를 통과시키기 위한 제1 캐패시터가 결합되고,
    상기 연결 선로의 제2 종단과 상부 그라운드 방사체 사이에는 저대역 신호의 전류를 차단하기 위한 제3 캐패시터가 결합되며,
    상기 제3 캐패시터를 경유하는 전류에 의해 제1 고대역 신호가 방사되고, 상기 제1 캐패시터를 경유하는 전류에 의해 제2 고대역 신호가 방사되는 것을 특징으로 하는 광대역 그라운드 방사 안테나.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제7항에 있어서,
    상기 급전 선로에는 임피던스 매칭을 위한 제2 캐패시터 및 제1 인덕터가 결합되는 것을 특징으로 하는 광대역 그라운드 방사 안테나.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 상부 그라운드 방사체에는 고대역 신호의 전류를 차단하기 위한 제3 인덕터가 결합되며, 상기 제3 인덕터는 상기 급전 선로의 우측에 배치되는 것을 특징으로 하는 광대역 그라운드 방사 안테나.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 상부 그라운드 방사체에는 임피던스 매칭을 위한 제4 캐패시터가 결합되며, 상기 제4 캐패시터는 상기 연결 선로의 좌측에 배치되는 것을 특징으로 하는 광대역 그라운드 방사 안테나.







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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117977188B (zh) * 2024-03-13 2025-05-02 南通大学 一种圆极化反射路径解耦天线

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101648670B1 (ko) * 2015-05-06 2016-08-17 한양대학교 산학협력단 루프 구조를 이용한 이중 대역 그라운드 방사 안테나

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101548970B1 (ko) * 2010-02-11 2015-09-02 라디나 주식회사 그라운드 방사 안테나
KR101349222B1 (ko) * 2010-07-23 2014-01-08 한국전자통신연구원 Ｃｒｌｈ 전송선을 이용한 안테나 장치 및 그 제조 방법
KR101927797B1 (ko) * 2017-04-19 2018-12-12 한양대학교 산학협력단 안테나 및 이를 포함하는 통신 단말

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101648670B1 (ko) * 2015-05-06 2016-08-17 한양대학교 산학협력단 루프 구조를 이용한 이중 대역 그라운드 방사 안테나

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