KR20230017015A

KR20230017015A - 안테나 구조체

Info

Publication number: KR20230017015A
Application number: KR1020210098712A
Authority: KR
Inventors: 박희준; 김영주; 이원희; 한성진
Original assignee: 동우 화인켐 주식회사
Priority date: 2021-07-27
Filing date: 2021-07-27
Publication date: 2023-02-03
Also published as: US20230035171A1; CN217848306U; CN115693095A

Abstract

안테나 구조체는 전송 선로, 및 전송 선로와 연결되며 직선 둘레 영역 및 직선 둘레 영역에 의해 분리된 복수의 곡선 둘레 영역들을 포함하는 방사체를 포함한다. 평면 방향에서 전송 선로로부터 방사체의 최외곽부는 곡선 둘레 영역들 중 어느 하나를 갖는다. 저주파 및 고주파 대역을 커버하는 광대역 안테나 구조체가 제공된다.

Description

안테나 구조체{ANTENNA STRUCTURE}

본 발명은 안테나 구조체에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 복수의 주파수 대역에서 방사 가능한 안테나 유닛을 포함하는 안테나 구조체에 관한 것이다.

최근 정보화 사회가 발전함에 따라 와이 파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth) 등과 같은 무선 통신 기술이 화상 표시 장치, 전자 기기, 건축물 등에 적용 혹은 내장되고 있다.

또한, 최근 이동통신 기술이 진화하면서, 예를 들면, 고주파 혹은 초고주파 대역의 통신을 수행하기 위한 안테나가 각종 모바일 기기에 적용되고 있다.

이에 따라, 하나의 안테나 기기를 통해서도 복수의 주파수 대역에서의 방사 특성 구현이 필요할 수 있다. 이 경우, 고주파 안테나 및 저주파 안테나가 하나의 소자 내에 포함될 수 있다.

그러나, 서로 다른 주파수 대역의 안테나 들이 인접하게 배치되는 경우 서로 다른 안테나의 방사 특성, 임피던스 특성 등이 서로 충돌하여 교란될 수 있다.

또한, 서로 다른 주파수 대역의 안테나들을 분리시켜 배치하는 경우, 안테나 배치를 위한 공간이 증가하여 안테나 기기가 적용되는 구조물의 공간 효율성, 심미적 특성을 저해할 수 있다.

예를 들면, 한국공개특허 제2019-0009232호는 디스플레이 패널에 일체화된 안테나 모듈을 개시하고 있다. 그러나, 방사 신뢰성이 향상된 광대역 안테나에 대해서는 개시하고 있지 않다.

한국공개특허공보 제2019-0009232호

본 발명의 일 과제는 향상된 방사 특성 및 방사 신뢰성을 갖는 안테나 구조체를 제공하는 것이다.

1. 전송 선로; 및 상기 전송 선로와 연결되며 직선 둘레 영역 및 상기 직선 둘레 영역에 의해 분리된 복수의 곡선 둘레 영역들을 포함하고, 평면 방향에서 상기 전송 선로로부터 최외곽부는 상기 곡선 둘레 영역들 중 어느 하나를 갖는 방사체를 포함하는, 안테나 구조체.

2. 위 1에 있어서, 상기 방사체는 상기 직선 둘레 영역에 의해 구분되는 제1 방사부 및 제2 방사부를 포함하는, 안테나 구조체.

3. 위 2에 있어서, 상기 곡선 둘레 영역은 제1 곡선 둘레 및 제2 곡선 둘레를 포함하고, 상기 제1 방사부는 상기 제1 곡선 둘레를 가지며, 상기 제2 방사부는 상기 제2 곡선 둘레를 갖는, 안테나 구조체.

4. 위 3에 있어서, 상기 방사체는 상기 제1 방사부 및 상기 제2 방사부 사이에 배치된 제1 중개부를 더 포함하는, 안테나 구조체.

5. 위 4에 있어서, 상기 제1 방사부 및 상기 제1 중개부의 경계에 제1 리세스가 형성된, 안테나 구조체.

6. 위 4에 있어서, 상기 방사체는 상기 제2 방사부 및 상기 전송 선로 사이에 배치된 제2 중개부를 더 포함하는, 안테나 구조체.

7. 위 6에 있어서, 상기 제2 방사부 및 상기 제2 중개부의 경계에 제2 리세스가 형성된, 안테나 구조체.

8. 위 6에 있어서, 상기 제1 중개부 및 상기 제2 중개부는 각각 직선 둘레를 갖는, 안테나 구조체.

9. 위 3에 있어서, 상기 제2 방사부의 평균 공진 주파수는 상기 제1 방사부의 평균 공진 주파수보다 큰, 안테나 구조체.

10. 위 9에 있어서, 상기 제2 방사부는 적어도 3개의 주파수 대역의 방사 대역을 갖는, 안테나 구조체.

11. 위 1에 있어서, 상기 전송 선로의 주변에 배치되며 상기 방사체 및 상기 전송 선로와 물리적으로 이격된 가이드 패턴을 더 포함하는, 안테나 구조체.

12. 위 11에 있어서, 상기 가이드 패턴은 제1 경사 측변을 가지며, 상기 전송 선로는 제2 경사 측변을 갖는, 안테나 구조체.

13. 위 12에 있어서, 상기 제1 경사 측변 및 상기 제2 경사 측변은 서로 마주보며 연장하는, 안테나 구조체.

14. 위 13에 있어서, 상기 전송 선로는 급전부 및 상기 급전부로부터 연장하며 상기 방사체와 연결된 확장부를 포함하고, 상기 확장부는 상기 제2 경사 측변을 갖는, 안테나 구조체.

15. 위 13에 있어서, 상기 급전부를 사이에 두고 한 쌍의 가이드 패턴들이 마주보는, 안테나 구조체.

16. 위 11에 있어서, 상기 가이드 패턴은 상기 전송 선로와의 커플링을 통한 보조 방사체로 제공되는, 안테나 구조체.

본 발명의 실시예들에 따르면, 안테나 구조체에 포함된 안테나 유닛은 복수의 라운드 영역을 포함할 수 있다. 상기 라운드 영역은 직선 영역 또는 리세스 부에 의해 분리되어 복수의 주파수 대역에서 구동되는 광대역 안테나를 하나의 방사체를 통해 효율적으로 주파수 충돌 없이 구현할 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 안테나 유닛은 방사체와 물리적으로 분리된 보조 방사체를 포함할 수 있다. 상기 보조 방사체 및 전송 선로와의 커플링을 통해 상기 안테나 유닛에 고주파 대역의 방사를 추가시킬 수 있다.

예시적인 실시예들에 따르면, 상기 안테나 구조체를 통해 0.1 MHz 내지 10 GHz 범위에서 복수의 공진 주파수를 갖는 광대역 안테나가 구현될 수 있다.

도 1 및 도 2는 각각 예시적인 실시예들에 따른 안테나 구조체를 나타내는 개략적인 평면도 및 단면도이다.
도 3은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 구조체를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 4는 예시적인 실시예들에 따른 안테나 구조체를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 5는 비교예에 따른 안테나 구조체를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 6은 실시예 및 비교예에 따른 안테나 구조체들의 안테나 게인 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다.
도 7은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 구조체가 적용된 중계기를 나타내는 개략적인 도면이다.

본 발명의 실시예들은 하나의 안테나 유닛으로부터 복수의 공진 주파수 대역 방사를 제공하는 구조체를 제공한다.

이하 도면을 참고하여, 본 발명의 실시예들을 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 다만, 본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.

도 1 및 도 2는 각각 예시적인 실시예들에 따른 안테나 구조체를 나타내는 개략적인 평면도 및 단면도이다. 설명의 편의를 위해, 도 2에서는 안테나 유닛(110)의 상세 구성/구조는 생략되었다.

상기 안테나 구조체는 유전층(105) 및 유전층(105) 상에 형성된 안테나 유닛(110)을 포함할 수 있다.

유전층(105)은 예를 들면, 투명 수지 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 유전층(105)은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 수지; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 수지; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 또는 노보넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 수지; 염화비닐계 수지; 나일론, 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 수지; 이미드계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 술폰계 수지; 폴리에테르에테르케톤계 수지; 황화 폴리페닐렌계 수지; 비닐알코올계 수지; 염화비닐리덴계 수지; 비닐부티랄계 수지; 알릴레이트계 수지; 폴리옥시메틸렌계 수지; 에폭시계 수지; 우레탄계 또는 아크릴우레탄계 수지; 실리콘계 수지 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 또한, 광학 투명 점착제(Optically clear Adhesive: OCA), 광학 투명 수지(Optically Clear Resin: OCR) 등과 같은 점접착 필름이 유전층(105)에 포함될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 유전층(105)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 글래스 등과 같은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 유전층(105)은 실질적으로 단일 층으로 제공될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 유전층(105)은 적어도 2층 이상의 복층 구조를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 유전층(105)은 기재층 및 안테나 유전층을 포함할 수 있으며, 상기 기재층 및 상기 안테나 유전층 사이의 점접착층을 포함할 수도 있다.

유전층(105)에 의해 안테나 유닛(110)에 대한 임피던스(impedance) 또는 인덕턴스(inductance)가 형성되어, 상기 안테나 구조체가 구동 혹은 센싱할 수 있는 주파수 대역이 조절될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 유전층(105)의 유전율은 약 1.5 내지 12 범위로 조절될 수 있다. 상기 유전율이 약 12를 초과하는 경우, 구동 주파수가 지나치게 감소하여 고주파 대역에서의 구동이 구현되지 않을 수 있다.

안테나 유닛(110)은 방사체(120) 및 방사체(120)와 연결된 전송 선로(130)를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 안테나 유닛(110)은 전송 선로(130) 주변에 배치되며 방사체(120) 및 전송 선로(130)와 물리적으로 이격된 가이드 패턴(140)을 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 따르면, 안테나 유닛(110)은 제1 방사부(122), 제2 방사부(124) 및 제3 방사부(126)을 포함하며, 제1 중개부(123) 및 제2 중개부(125)을 포함할 수 있다. 제1 방사부(122), 제2 방사부(124), 제1 중개부(123) 및 제2 중개부(125)은 방사체(120)에 포함되며, 서로 다른 형상 및 면적을 가질 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 제3 방사부(126)에는 전송 선로(130) 및 가이드 패턴(140)이 포함될 수 있다. 평면 방향에서, 전송 선로(130)로부터 순차적으로 제2 중개부(125), 제2 방사부(124), 제1 중개부(123) 및 제1 방사부(122)이 순차적으로 배치될 수 있다.

제1 방사부(122)는 평면 방향에서 방사체(120)의 전송 선로(140)로부터 안테나 유닛(110)의 길이 방향으로 최상부 혹은 최외곽부에 해당될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제1 방사부(122)는 제1 곡선 둘레(P1)를 가질 수 있다. 제1 곡선 둘레(P1)는 방사체(120)의 외측을 향해 볼록한 형상을 가질 수 있다.

제1 방사부(122)는 방사체(120) 혹은 안테나 유닛(110)의 저주파 방사체로 제공될 수 있다. 예를 들면, 제1 방사부(122)로부터 안테나 유닛(110)으로부터 획득되는 최저주파 대역의 방사가 구현될 수 있다. 예를 들면, 제1 방사부(122)의 공진 주파수는 약 0.1 내지 1.5 GHz 범위일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 제1 방사부(122)로부터 LTE1 band에 해당하는 방사 대역이 획득될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1 방사부(122)의 공진 주파수는 0.5 내지 1 GHz, 또는 0.6 내지 1 GHz 범위일 수 있다.

상술한 바와 같이, 제1 방사부(122)의 둘레는 곡선 형상을 가질 수 있다. 따라서, 제1 방사부(122)로부터 방사 특성이 개선되어 안테나 유닛(120) 전체적으로 안테나 게인이 향상될 수 있다.

제2 방사부(124)는 제2 곡선 둘레(P2)를 가질 수 있다. 제2 방사부(124)의 평균 공진 주파수는 제1 방사부(122)의 평균 공진 주파수보다 클 수 있다. 예를 들면, 제2 방사부(124)의 공진 주파수는 약 1.5 내지 6 GHz 범위일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 제2 방사부(124)로부터 적어도 3개 대역의 방사 구간이 획득될 수 있다. 예를 들면, 제2 방사부(124)으로부터 제1 방사 대역, 제2 방사 대역 및 제3 방사 대역을 포함하는 광대역 방사가 구현될 수 있다.

상기 제1 방사 대역은 LTE2 밴드/2.4 GHz 와이-파이(Wi-fi) 대역의 방사 대역을 커버할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 방사 대역은 약 1.7 내지 3 GHz, 또는 약 1.7 내지 2.7GHz 범위일 수 있다.

상기 제2 방사 대역은 Sub-6 5G의 방사 대역을 커버할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 방사 대역은 약 3 내지 4 GHz, 또는 약 3.3 내지 3.8 GHz 범위일 수 있다.

상기 제3 방사 대역은 5 GHz 와이-파이 대역을 커버할 수 있다. 예를 들면, 상기 제3 방사 대역은 약 5 내지 6 GHz, 또는 약 5.1 내지 5.9 GHz 범위일 수 있다.

제2 방사부(124)은 한 쌍의 제2 곡선 둘레(P2)가 방사체(120)의 측부를 향해 볼록한 형상으로 서로 대칭되도록 마주보는 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 상술한 제1 내지 제3 방사 대역들을 커버하는 광대역 방사부가 효율적으로 구현될 수 있다.

제1 중개부(123)는 제1 방사부(122) 및 제2 방사부(124) 사이에 배치될 수 있다. 제1 중개부(123)는 제1 방사부(122) 및 제2 방사부(124) 각각의 상술한 주파수 대역들의 분리 영역으로 제공될 수 있다.

예시적인 실시예들에 따르면, 제1 중개부(123)는 직선형 둘레를 가질 수 있으며, 제1 중개부(123)에 의해 방사체(120)는 오목한 제1 리세스(R1)를 가질 수 있다. 리세스 형태의 중개부가 형성됨에 따라, 제1 방사부(122) 및 제2 방사부(124)의 독립적 방사 특성이 증진될 수 있다. 예를 들면, 제1 방사부(122)에서의 상술한 저주파 대역 방사가 제2 방사부(124)에서의 광대역 방사를 교란시키는 것을 방지할 수 있다.

제2 중개부(125)는 전송 선로(130) 및 제2 방사부(124) 사이에 배치될 수 있다. 제2 중개부(125)에 의해 전송 선로(130)로부터 전달되는 소정의 임피던스를 갖는 신호를 제2 방사부(124)로 신호 손실 없이 충분히 전송할 수 있다.

예시적인 실시예들에 따르면, 제2 중개부(125)는 직선형 툴레를 가질 수 있다. 예를 들면, 제2 중개부(125)은 직사각형 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 제2 중개부(125)를 통해 임피던스 변동 없이 제2 방사부(124)로 충분한 신호 전달이 구현될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 제2 중개부(125)에 의해 방사체(120)는 오목한 제2 리세스(R2)를 가질 수 있다. 제2 리세스(R2)에 의해 제2 방사부(124)을 통한 방사 독립성, 방사 신뢰성이 보다 향상될 수 있다.

전송 선로(130)는 예를 들면, 구동 집적 회로(IC) 칩으로부터 구동 신호 또는 전력을 방사체(120)로 전달할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 전송 선로(130)는 확장부(134) 및 급전부(132)를 포함할 수 있다.

예를 들면, 급전부(132)는 안테나 케이블을 통해 구동 집적 회로 칩과 전기적으로 연결될 수 있다. 확장부(134)는 급전부(132)로부터 너비가 확장되는 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 확장부(134)의 너비는 급전부(132)로부터 제2 중개부(125)까지 점진적으로 증가할 수 있다.

확장부(134)는 급전부(132)로부터 전달된 신호를 소정의 임피던스로 제2 중개부(125)로 전달하는 임피던스 매칭 패턴으로 제공될 수 있다.

가이드 패턴(140)은 전송 선로(130) 주변에 배치되어 방사체(120) 및 전송 선로(130)와 이격될 수 있다. 예를 들면, 한 쌍의 가이드 패턴(140)이 전송 선로(130)을 사이에 두고 서로 마주보도록 배치될 수 있다.

가이드 패턴(140)은 전송 선로(130)로부터 방사체(120)로의 전력, 신호 전송을 촉진할 수 있다. 예를 들면, 가이드 패턴(140)은 CPW(Coplanar Waveguide) 패턴으로 제공될 수 있다.

예시적인 실시예들에 따르면, 가이드 패턴(140)은 보조 방사체로서 제공될 수 있다. 예를 들면, 가이드 패턴(140) 및 전송 선로(130)의 확장부(134)의 전기적 커플링에 의해 제3 방사부(126)가 정의될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 제3 방사부(126)의 평균 공진 주파수는 제2 방사부(124)에서의 평균 공진 주파수보다 클 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제3 방사부(126)으로부터 제2 방사부(124)에서 구현되는 상술한 제2 방사 대역 및 제3 방사 대역의 방사가 추가될 수 있다.

이에 따라, 상대적으로 고주파 대역에 해당되는 상기 제2 방사 대역 및 상기 제3 방사 대역의 게인이 증가되고, 주파수 독립성 및 분리 특성이 증진될 수 있다.

가이드 패턴(140) 및 확장부(134)는 각각 경사 측변(tapered side)을 가질 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 가이드 패턴(140)은 제1 경사 측변(TS1)을 가지며, 확장부(134)는 제2 경사 측변(TS2)을 가질 수 있다. 제1 경사 측변(TS1) 및 제2 경사 측변(TS2)은 서로 마주보며 이격되어 연장할 수 있다.

상술한 경사 측변들(TS1, TS2)을 통해 가이드 패턴(140) 및 확장부(134)의 커플링이 촉진될 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 확장부(134)의 경사진 형상을 통해 안테나 유닛(110)의 임피던스 매칭이 구현될 수 있다.

상술한 제1 방사부(122), 제1 중개부(123), 제2 방사부(124) 및 제2 중개부(125)는 일체로 형성되어 단일 부재로 형성될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 방사체(120) 및 전송 선로(130) 역시 일체의 단일 부재로 형성될 수 있다.

안테나 유닛(110)은 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 니오븀(Nb), 탄탈륨(Ta), 바나듐(V), 철(Fe), 망간(Mn), 코발트(Co), 니켈(Ni), 아연(Zn), 주석(Sn), 몰리브덴(Mo), 칼슘(Ca), 또는 이들 중 적어도 하나를 함유하는 합금을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 안테나 유닛(110)은 저저항 구현 및 미세 선폭 패터닝을 위해 은(Ag) 또는 은 합금(예를 들면, 은-팔라듐-구리(APC) 합금), 혹은 구리(Cu) 또는 구리 합금(예를 들면, 구리-칼슘(CuCa) 합금)을 포함할 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 안테나 유닛(110)은 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO), 인듐아연주석 산화물(ITZO), 아연 산화물(ZnOx)과 같은 투명 도전성 산화물을 포함할 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 안테나 유닛(110)은 투명 도전성 산화물 층 및 금속층의 적층 구조를 포함할 수 있으며, 예를 들면, 투명 도전성 산화물 층-금속층의 2층 구조, 또는 투명 도전성 산화물 층-금속층-투명 도전성 산화물 층의 3층 구조를 가질 수도 있다. 이 경우, 상기 금속층에 의해 플렉시블 특성이 향상되면서, 저항을 낮추어 신호 전달 속도가 향상될 수 있으며, 상기 투명 도전성 산화물 층에 의해 내부식성, 투명성이 향상될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 안테나 유닛들(110)은 메타물질을 포함할 수도 있다.

상술한 예시적인 실시예들에 따르면, 방사체(120)는 적어도 하나의 직선 둘레 영역에 의해 분리된 복수의 곡선 둘레 영역들을 포함하며, 방사체의 최상부는 제1 곡선 둘레(P1)를 가질 수 있다. 이에 따라, 복수의 주파수 대역에서 방사할 수 있는 광대역 안테나를 높은 독립성 및 향상된 게인으로 제공할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 안테나 유닛(110)으로부터 적어도 3개의 주파수 대역의 방사 특성이 구현될 수 있다.

또한, 가이드 패턴(140)의 커플링 효과를 활용하여 고주파 대역에서의 방사 게인을 추가할 수 있다.

도 3은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 구조체를 나타내는 개략적인 평면도이다.

도 3을 참조하면, 상기 안테나 구조체는 안테나 유닛(110) 주변에 배치된 더미 메쉬 패턴(150)을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 더미 메쉬 패턴(150)은 분리 영역(155)을 통해 안테나 유닛(110)과 전기적, 물리적으로 분리될 수 있다.

예를 들면, 유전층(105) 상에 상술한 금속 또는 합금을 포함하는 도전층을 형성할 수 있다. 상기 도전층을 상술한 안테나 유닛(110)의 직선 둘레 영역 및 곡선 둘레 영역을 포함하는 프로파일을 따라 식각하면서 메쉬 구조를 형성할 수 있다. 이에 따라, 분리 영역(155)에 의해 서로 이격된 안테나 유닛(110) 및 더미 메쉬 패턴(150)이 형성될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 안테나 유닛(110) 역시 메쉬 구조를 공유할 수 있다. 이에 따라, 안테나 유닛(110)의 투과도가 향상되며, 더미 메쉬 패턴(150)이 분포함에 따라 안테나 유닛(110) 주변의 광학 특성이 균일화될 수 있다. 따라서, 안테나 유닛(110)이 시각적으로 인식되는 것을 방지할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 안테나 유닛(110)은 전체적으로 상기 메쉬 구조를 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 급전 효율성을 위해 전송 선로(130)의 적어도 일부는 속이 찬(solid) 구조를 포함할 수 있다. 예를 들면, 전송 선로(130)의 급전부(132)는 속이 찬 구조를 가질 수 있다.

일 실시예에 있어서, 가이드 패턴(140) 역시 속이 찬 구조를 가질 수 있으며, 상술한 커플링 효과를 통한 보조 방사 구현이 촉진될 수 있다.

더미 메쉬 패턴(150)은 내부에 메시 구조를 형성하는 교차하는 도전 라인들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 더미 메쉬 패턴(150)은 상기 도전 라인들이 절단된 분절 영역들을 포함할 수 있다. 이에 따라, 더미 메쉬 패턴(150)에 의해 안테나 유닛(110)에서의 방사 특성이 교란되는 것을 방지할 수 있다.

도 4는 예시적인 실시예들에 따른 안테나 구조체를 나타내는 개략적인 단면도이다.

도 4를 참조하면, 안테나 유닛(110)은 제1 유전층(105a) 및 제2 유전층(105b) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들면, 안테나 유닛(110)은 제1 및 제2 유전층들(105a, 105b) 사이에 샌드위치되거나 매립될 수 있다.

제1 및 제2 유전층들(105a, 105b)이 안테나 유닛(110)의 상부 및 하부에 배치됨에 따라, 안테나 유닛(110) 주변의 유전 및 방사 환경이 균일화될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 제2 유전층(105b)은 안테나 유닛(110) 또는 안테나 구조체의 보호필름으로 제공될 수도 있다.

일부 실시예들에 있어서, 안테나 구조체는 2 이상의 안테나 유닛들(110)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 복수의 안테나 유닛들(110)이 배열되어 어레이를 형성할 수 있다. 이에 따라, 안테나 구조체의 전체적인 게인이 증가될 수 있다.

도 5는 비교예에 따른 안테나 구조체를 나타내는 개략적인 단면도이다. 도 6은 실시예 및 비교예에 따른 안테나 구조체들의 안테나 게인 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다.

구체적으로, 도 6은 도 1에 도시된 구조의 실시예의 안테나 구조체 및 도 5에 도시된 비교예에 따른 안테나 구조체를 제작하여 동일한 조건의 방사 챔버 내에서 게인 값을 측정한 그래프이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 비교예의 안테나 구조체는 제1 방사부(122a)가 곡선 둘레가 제거된 사각형 형상을 갖는 것을 제외하고는 실시예의 안테나 구조체와 동일 재질 및 동일 사이즈를 갖도록 제작되었다.

도 6을 참조하면, 최상부에 곡선 둘레가 형성된 실시예의 안테나 구조체에서 저주파에서 고주파 대역 전체적으로 게인 값이 증가하였다.

상술한 안테나 구조체는 건축물, 윈도우, 차량, 장식용 조형물, 안내용 표지판(예를 들면, 방향 표시판, 비상구 표시판, 비상등) 등과 같은 다양한 구조체, 대상체에 적용될 수 있으며, 예를 들면 중계 안테나 구조로 제공될 수 있다.

도 7은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 구조체를 나타내는 개략적인 도면이다. 예를 들면, 도 7은 중계 안테나 구조로 제공되는 안테나 구조체를 도시하고 있다.

도 7을 참조하면, 안테나 구조체는 예를 들면, 벽면 혹은 천장과 같은 건물 구조에 고정될 수 있는 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 상술한 안테나 유닛(110)이 기판(102) 내에 삽입되거나 부착될 수 있다.

예를 들면, 기판(102)은 도 1에 도시된 유전층(105)으로 제공되며, 도 4를 참조로 설명한 바와 같이, 제1 유전층(105a) 및 제2 유전층(105b)이 함께 기판(102)으로 제공되며, 기판(102) 내에 안테나 유닛(110)이 매립될 수 있다. 기판(102)은 다양한 장식용 구조, 지시 표지판 등으로 제공될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상술한 안테나 구조체는 필름 형태로 기판(102) 상에 부착될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상술한 바와 같이, 안테나 유닛(110) 주변에는 더미 메쉬 패턴(150)이 형성되어, 안테나 유닛(110)이 시각적으로 인식되는 것을 감소 또는 방지할 수 있다. 안테나 유닛(110)의 적어도 일부 역시 메쉬 패턴 구조를 가질 수 있다.

제1 고정부(160)는 기판(102)의 일변 측에 결합되어 전송 선로(130)의 급전부(132)에 체결될 수 있다. 제1 고정부(160)는 예를 들면, 클램프(clamp) 형상을 가질 수 있다. 제2 고정부(170)는 벽면 혹은 천장에 삽입되어 안테나 구조체를 고정가능하도록 안테나 구조체에 포함될 수 있다. 제2 고정부(170)는 예를 들면 나사부 형상을 가질 수 있다.

안테나 케이블(180)은 제2 고정부(170) 및 제1 고정부(160) 내부로 삽입되어 안테나 유닛(110)의 급전부(132)로 전력을 공급하도록 배치될 수 있다.

안테나 케이블(180)은 예를 들면, 건물 내벽에 매설되어 외부 전원, 집적 회로 칩 또는 집적 회로 기판과 결합될 수 있다. 이에 따라, 안테나 유닛(110)으로 급전이 수행되어 안테나 방사가 수행될 수 있다.

102: 기판 105: 유전층
110: 안테나 유닛 120: 방사체
122: 제1 방사부 123: 제1 중개부
124: 제2 방사부 125: 제2 중개부
126: 제3 방사부 130: 전송 선로
132: 급전부 134: 확장부
140: 가이드 패턴

Claims

전송 선로; 및
상기 전송 선로와 연결되며 직선 둘레 영역 및 상기 직선 둘레 영역에 의해 분리된 복수의 곡선 둘레 영역들을 포함하고, 평면 방향에서 상기 전송 선로로부터 최외곽부는 상기 곡선 둘레 영역들 중 어느 하나를 갖는 방사체를 포함하는, 안테나 구조체.
청구항 1에 있어서, 상기 방사체는 상기 직선 둘레 영역에 의해 구분되는 제1 방사부 및 제2 방사부를 포함하는, 안테나 구조체.
청구항 2에 있어서, 상기 곡선 둘레 영역은 제1 곡선 둘레 및 제2 곡선 둘레를 포함하고,
상기 제1 방사부는 상기 제1 곡선 둘레를 가지며, 상기 제2 방사부는 상기 제2 곡선 둘레를 갖는, 안테나 구조체.
청구항 3에 있어서, 상기 방사체는 상기 제1 방사부 및 상기 제2 방사부 사이에 배치된 제1 중개부를 더 포함하는, 안테나 구조체.
청구항 4에 있어서, 상기 제1 방사부 및 상기 제1 중개부의 경계에 제1 리세스가 형성된, 안테나 구조체.
청구항 4에 있어서, 상기 방사체는 상기 제2 방사부 및 상기 전송 선로 사이에 배치된 제2 중개부를 더 포함하는, 안테나 구조체.
청구항 6에 있어서, 상기 제2 방사부 및 상기 제2 중개부의 경계에 제2 리세스가 형성된, 안테나 구조체.
청구항 6에 있어서, 상기 제1 중개부 및 상기 제2 중개부는 각각 직선 둘레를 갖는, 안테나 구조체.
청구항 3에 있어서, 상기 제2 방사부의 평균 공진 주파수는 상기 제1 방사부의 평균 공진 주파수보다 큰, 안테나 구조체.
청구항 9에 있어서, 상기 제2 방사부는 적어도 3개의 주파수 대역의 방사 대역을 갖는, 안테나 구조체.
청구항 1에 있어서, 상기 전송 선로의 주변에 배치되며 상기 방사체 및 상기 전송 선로와 물리적으로 이격된 가이드 패턴을 더 포함하는, 안테나 구조체.
청구항 11에 있어서, 상기 가이드 패턴은 제1 경사 측변을 가지며, 상기 전송 선로는 제2 경사 측변을 갖는, 안테나 구조체.
청구항 12에 있어서, 상기 제1 경사 측변 및 상기 제2 경사 측변은 서로 마주보며 연장하는, 안테나 구조체.
청구항 13에 있어서, 상기 전송 선로는 급전부 및 상기 급전부로부터 연장하며 상기 방사체와 연결된 확장부를 포함하고,
상기 확장부는 상기 제2 경사 측변을 갖는, 안테나 구조체.
청구항 13에 있어서, 상기 급전부를 사이에 두고 한 쌍의 가이드 패턴들이 마주보는, 안테나 구조체.
청구항 11에 있어서, 상기 가이드 패턴은 상기 전송 선로와의 커플링을 통한 보조 방사체로 제공되는, 안테나 구조체.