KR20180040707A - 이중 편파 안테나 - Google Patents
이중 편파 안테나 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20180040707A KR20180040707A KR1020187008973A KR20187008973A KR20180040707A KR 20180040707 A KR20180040707 A KR 20180040707A KR 1020187008973 A KR1020187008973 A KR 1020187008973A KR 20187008973 A KR20187008973 A KR 20187008973A KR 20180040707 A KR20180040707 A KR 20180040707A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- antenna
- dipole
- slot
- elements
- slots
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Ceased
Links
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 title claims abstract description 25
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 167
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 65
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 28
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 13
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 9
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 8
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
- H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
- H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
- H01Q1/246—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for base stations
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/10—Resonant slot antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
- H01Q21/26—Turnstile or like antennas comprising arrangements of three or more elongated elements disposed radially and symmetrically in a horizontal plane about a common centre
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
-
- 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
- H01Q1/364—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith using a particular conducting material, e.g. superconductor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
본 발명은 해당 지지 요소 상에 각각 배치된 4 개의 다이폴 요소를 갖는 이중 편파 안테나에 관한 것이며, 슬롯이 각 다이폴 요소의 체적 내에서 연장되고 해당 다이폴 요소로부터 해당 지지 요소 내로 연장된다.
Description
본 발명은 4 개의 다이폴 요소를 갖는 이중 편파 안테나에 관한 것이며, 각각의 다이폴 요소는 해당 지지 요소에 배치된다. 이 경우에, 4 개의 다이폴 요소들의 절반인 2 개의 다이폴 요소들이 함께 안테나의 다이폴을 형성할 수 있다. 이러한 점에서, 안테나의 중심 축을 중심으로 반대편에 배치된 2 개의 각각의 다이폴 요소들은 다이폴을 형성하고, 이러한 2 개의 다이폴들의 편파 평면들(polarization plane)은 서로 직각으로 연장된다.
이러한 이중 편파 안테나는 예를 들어 EP 2 050 164 B1에 공지되어있다. 이러한 문헌에서 도시된 다이폴 요소들은 평면으로 설계되었으며, 각 다이폴 요소는 안테나의 일 사분면을 차지한다.
이러한 범주에 따른 각각의 이중 편파 안테나는 WO 00/39894 A1 및 EP 1 772 929 A1에 공지되어 있으며, 이러한 문헌들에서 다이폴 요소들 각각은 해당 다이폴의 편파 평면에 대해 대칭으로 배치되고 공통의 지지 요소에 배치되고 상기 지지 요소를 통해 급전되는, 두 개의 이격된 섹션들을 포함한다. 짧은 갭이 몇몇 실시예에서 두 개의 섹션들의 외측 단부들 사이에 제공된다.
특허문헌 US 6,034,649, EP 6 859 00 B1 및 US 2013/0307743 A1은 마찬가지로, 4 개의 다이폴 요소를 갖는 이중 편파 안테나를 도시한다. US 2013/0307743 A1에 따르면, 단일 다이폴 요소는 공통 지지 요소에 유지되고 상기 지지 요소에 의해 급전되는 두 개의 섹션들을 포함할 수 있다.
이중 편파 안테나는 또한, 문헌 Mingjian, Li, et al., Magnetoelectric Dipole Antennas With Dual Polarization and Circular Polarization, IEEE Antennas and Propagation Magazine, Volume 57, Number 1, February 2015에 공지되어 있으며, 이 문헌에서, 다이폴 요소들은 각각이 안테나의 일 사분면을 차지하고 지지 요소들에 유지되는 평면형 금속 시트들에 의해 형성된다. 이 경우에, 급전은 지지 요소들 사이의 슬롯들에서 교차된 형태로 연장되는 마이크로스트립 라인들을 통해 발생한다.
본 발명의 목적은 개선된 이중 편파 안테나를 제공하는 것이다. 안테나의 광대역 용량은 특히 증가되어야 하며 안테나의 체적은 보다 양호하게 활용되어야 한다.
이러한 목적은 청구항 제 1 항에 따른 이중 편파 안테나에 의해 본 발명에 따라 달성된다. 본 발명의 유리한 실시예들은 종속항들의 청구대상을 형성한다.
본 발명은 4 개의 다이폴 요소를 갖는 이중 편파 안테나를 포함하며, 이들 4 개의 다이폴 요소들 각각은 해당 지지 요소에 배치된다. 이 경우에, 4 개의 다이폴 요소들의 절반인 2 개의 다이폴 요소들이 함께 안테나의 다이폴을 형성한다. 본 발명에 따르면, 슬롯이 각각의 다이폴 요소의 체적 내에 제공되고 해당 다이폴 요소로부터 해당 지지 요소 내로 연장된다. 본 발명의 발명자들은, 다이폴 요소들 및 해당 지지 요소들의 체적에서 본 발명에 따라 연장된 슬롯들이 추가의 방사기 역할을 하며, 그에 의해 안테나의 광대역 용량을 확장하고 상기 체적이 보다 양호하게 사용될 수 있다는 것을 인식하였다. 이 경우에, 다이폴 요소로부터 지지 요소 내로의 슬롯의 연장은 이러한 목적을 위해서 충분한 슬롯의 길이를 가능하게 한다.
본 발명은 특히, 상기 안테나의 중심 축을 중심으로 반대편에 배치된 2 개의 다이폴 요소가 하나의 다이폴을 형성하는 이중 편파 안테나에서 사용된다. 4 개의 다이폴 요소들의 절반인 2 개의 다이폴 요소들이 함께 안테나의 다이폴을 형성한다. 상기 안테나의 2 개의 다이폴들의 편파 평면들은 바람직하게는 직각으로 연장된다.
본 발명의 가능한 실시예에서, 지지 요소들 및/또는 다이폴 요소들은 안테나의 중심 축을 중심으로 4 중 회전 대칭을 가질 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 지지 요소들 및/또는 다이폴 요소들은 안테나의 중심 축을 중심으로 축 대칭하게 배치될 수 있다.
이 경우에, 안테나는 지지 요소들이 안테나의 받침대(pedestal)로부터 상향으로 개별적으로 연장되고, 다이폴 요소들이 지지 요소들의 상단으로부터 외측으로 연장되도록 설계되는 것이 바람직하다. 다이폴 요소들은 지지 요소들에 의해 안테나의 받침대 위에서 규정된 간격으로 배치되며, 안테나는 일반적으로 반사기에서 받침대에 고정된다. 지지 요소들은 받침대의 영역에서 기계적으로 및/또는 갈바닉 전기적으로 서로 연결되는 것이 바람직하다.
이 경우에 지지 요소들은 각각 특히 안테나의 중심 축과 실질적으로 평행하게 연장할 수 있다. 다이폴 요소들은 바람직하게는 안테나의 중심 축에 실질적으로 수직으로 연장되는 평면을 따라 연장된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 다이폴 요소 및 해당 지지 요소의 체적 내에 배치된 각각의 슬롯은 슬롯 방사기를 형성한다. 본 발명에 따르면, 다이폴 방사기 및 슬롯 방사기는 본 발명에 따른 안테나 내에서 결합될 수 있으며, 슬롯 방사기들은 다이폴 방사기들의 체적 내에 배치된다. 이로써, 매우 콤팩트한 구성이 가능하고 체적의 효과적인 사용이 가능해진다.
슬롯 방사기들의 편파 평면들 각각은 바람직하게는 이들이 배치되는 체적을 갖는 다이폴 요소의 편파 평면에 수직으로 배치된다. 선택적으로 또는 부가적으로, 슬롯 방사기의 편파 평면은 인접하게 배치된 다이폴 요소의 편파 평면과 평행하게 연장될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따라서 다이폴 요소로부터 지지 요소 내로의 슬롯의 연장은 방사 특성에 유리한 슬롯의 길이를 실현한다. 본 발명의 발명자들은 다이폴 요소 및 지지 요소 내의 슬롯의 길이가 본 발명에 따른 안테나의 방사 특성에 결정적인 영향을 미친다는 점을 인식하였다.
지지 요소 내로 연장된 슬롯의 영역은 바람직하게는 안테나의 상부 에지로부터 각각 측정된, 적어도 0.1λ의 길이를 가지며, 상기 λ는 안테나의 가장 낮은 공진 주파수 범위의 중심 주파수의 파장이다. 지지 요소 내의 슬롯은 바람직하게는 적어도 0.15λ의 길이를 갖는다.
지지 요소 내의 슬롯은 더 바람직하게는 안테나의 받침대 영역에서 끝나며 따라서 받침대 영역을 통과하지 않는다. 지지 요소 내의 슬롯의 하단부는 특히 안테나의 받침대가 접하는 베이스 영역에 의해 형성될 수 있다.
지지 요소의 체적 내에서 연장되는 슬롯의 영역은 안테나의 상부 에지로부터 해당 슬롯의 단부까지 각각 측정된, 0.1λ 내지 0.4λ의 길이를 갖는 것이 더욱 바람직하다. 상기 λ는 안테나의 가장 낮은 공진 주파수 범위의 중심 주파수의 파장이다. 이 경우에, 상기 길이는 바람직하게는 0.15λ 내지 0.35λ이다.
다이폴 요소의 체적 내에서 연장되는 슬롯들의 영역들은 슬롯의 내측 에지로부터 다이폴 요소의 외측 단부까지 또는 외측 에지까지 각각 측정된 길이가 0.1λ 내지 0.4λ인 것이 더욱 바람직하다. 이 경우에, λ는 안테나의 가장 낮은 공진 주파수 범위의 중심 주파수의 파장이다. 이 경우에, 상기 길이는 바람직하게는 0.15λ 내지 0.35λ에 있다.
선택적으로 또는 부가적으로, 지지 요소 및 다이폴 요소의 체적 내에서 연장되는 슬롯들 각각은 지지 요소의 반경 방향 외측 에지 및 다이폴 요소의 상부 에지를 따라 측정된 총 길이가 0.3λ 내지 0.7λ일 수 있다. 이 경우에, λ는 안테나의 가장 낮은 공진 주파수 범위의 중심 주파수의 파장이다. 슬롯들은 각각 0.4λ 내지 0.6λ의 총 길이를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 4 개의 지지 요소들은 또한 각각 슬롯들에 의해 서로 이격된다. 이 경우에, 지지 요소들 사이의 슬롯들은, 바람직하게는 안테나의 받침대 영역 내의 슬롯의 단부로부터 안테나의 상부 에지까지의 각각의 길이가, 0.1λ와 0.4λ 간의 길이, 바람직하게는 0.15λ와 0.35λ 간의 길이를 가지며, λ는 안테나의 가장 낮은 공진 주파수 범위의 중심 주파수의 파장이다.
또한, 본 발명에 따라, 상기 지지 요소들의 체적 내에서 연장되는 슬롯들 및 상기 지지 요소들 간에서 연장되는 슬롯들의, 상기 안테나의 받침대 영역에 있는 슬롯들의 단부로부터 상기 안테나의 상부 에지까지의 길이는, 최대 0.15λ만큼, 바람직하게는 최대 0.1λ만큼 상이한 것이 제공된다. 이 경우에, 상기 λ는 상기 안테나의 가장 낮은 공진 주파수 범위의 중심 주파수의 파장이다.
받침대의 하측(lower side)과 안테나의 상측(upper side) 사이의 간격은 또한 0.3λ 내지 0.7λ, 바람직하게는 0.4λ 내지 0.6λ이며, λ는 상기 안테나의 가장 낮은 공진 주파수 범위의 중심 주파수의 파장이다.
6dB보다 양호한, 바람직하게는 10dB보다 양호한, 더 바람직하게는 15dB보다 양호한, 복귀 손실을 갖는 안테나의 각각의 연속적인 공진 주파수 범위는 일반적으로 본 발명의 측면에서 본 명세서에서 안테나의 공진 주파수 범위로 지칭된다. 이 경우에, 이러한 중심 주파수는 공진 주파수 범위에서 최고 주파수 및 최저 주파수의 산술 평균이다.
공진 주파수 범위 및 따라서 중심 주파수는, 바람직하게는 이상적인 임피던스 정합 및/또는 임피던스 변환을 위해 다음의 요소들을 가정하면서, 스미스 차트(smith chart) 내에서의 임피던스 위치에 대하여 본 발명에 따라 결정된다.
다이폴 요소 및 해당 지지 요소의 체적 내에서 연장되는 슬롯들은 바람직하게는 안테나의 받침대 영역 위에서 각각 시작하여 이러한 영역으로부터 지지 요소를 따라 상향으로 연장하며 그리고 다이폴 요소의 내측 에지로부터 바깥쪽으로 더 연장된다. 이 경우에, 다이폴 요소 내의 슬롯 및 해당 지지 요소 내의 슬롯은 특히, 안테나의 중심 축과 평행하게 연장되는 각각의 평면에서 연장되고, 바람직하게 중심 축은 슬롯에 의해 규정된 평면에 배치된다.
이 경우에, 슬롯은 바람직하게는 다이폴 요소를 수직 방향으로 통과한다. 이로써, 다이폴 요소는 두 섹션으로 분할된다.
가능한 실시예에서, 슬롯은 다이폴 요소의 내측 에지 및/또는 외측 에지를 향해 폐쇄될 수 있다. 그러나, 슬롯은 다이폴 요소의 내측 에지 및/또는 외측 에지를 향해 개방되는 것이 바람직하다.
슬롯은 적어도 해당 지지 요소의 외측을 향해 적어도 개방되는 것이 더 바람직하다. 가능한 실시예에서, 이 경우에, 슬롯은 반경 방향으로 적어도 그의 연장 범위의 일부에 걸쳐서 지지 요소를 통과한다. 상기 슬롯은 바람직하게는 반경 방향으로 다이폴 요소에 인접한 상기 지지 요소 내로의 적어도 그 연장 범위의 일부 영역에서 상기 지지 요소를 통과한다. 이로써, 적어도 상기 지지 요소의 상부 영역은 2 개의 섹션으로 분할된다.
본 발명의 가능한 실시예에서, 다이폴 요소 및 해당 지지 요소의 체적 내에서 연장되는 슬롯은 그 연장 범위에 걸쳐 실질적으로 일정한 폭을 가질 수 있다. 슬롯의 폭은 특히 그의 길이의 80 % 이상을 차지하는 영역에서 그의 최대 폭에 대해 최대 80 % 만큼 변동될 수 있다. 이 영역의 폭은 바람직하게는 최대 폭에 비해 최대 50 %만큼, 더욱 바람직하게는 최대 폭에 비해 최대 20 %만큼 변동한다. 상기 슬롯의 폭은 상기 슬롯의 길이의 적어도 95 %를 차지하는 영역에서의 그 최대 폭에 비해서 최대 80 %만큼 변동하는 것이 더욱 바람직할 수 있다. 이러한 영역의 폭은 바람직하게는 최대 폭에 비해 최대 50 %만큼, 더욱 바람직하게는 최대 폭에 비해 최대 20 %만큼 변동한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 다이폴 요소는 다이폴 정사각형을 형성하며, 상기 다이폴 정사각형의 대각선은 다이폴의 편파 평면에 의해 규정된다. 다이폴 요소의 체적 내에서의 슬롯들은 각각 바람직하게는 다이폴 정사각형의 대각선을 따라 연장된다.
이 경우에, 다이폴 요소들 각각은 다이폴 정사각형의 각각의 일 사분면을 차지하고 슬롯들에 의해 서로 분리된다. 이로써, 다이폴 요소들 자체는 그들의 체적 내에서 연장되는 슬롯들에 의해 대각선을 따라 2 개의 섹션으로 분할된다. 다이폴 요소의 섹션들은 바람직하게는 대각선을 중심으로 대칭적이다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 다이폴 정사각형은 0.3λ와 0.7λ 간의 변 길이를 가지며, λ는 안테나의 가장 낮은 공진 주파수 범위의 중심 주파수의 파장이다. 이 경우에, 변 길이는 바람직하게는 0.4λ 내지 0.6λ이다.
다이폴 요소 및 지지 요소의 체적 내의 슬롯들은, 이러한 슬롯들에 의해 분할된 다이폴 요소들 및/또는 지지 요소들의 섹션들이 안테나의 중심 축을 중심으로 반경 방향으로 배치되도록 연장될 수 있다. 이 경우에, 섹션들은 특히 반경 방향으로 서로 인접하게 배열된다.
다이폴 요소들의 체적 내의 슬롯들 및/또는 지지 요소들의 체적 내의 슬롯들은 각각 안테나의 중심 축을 중심으로 반경 방향으로 연장되는 것이 더욱 바람직하다.
이 경우에, 반대편에 배치된 다이폴 요소들 및/또는 지지 요소들의 슬롯들은 바람직하게는 동일한 평면에서 연장된다. 선택적으로 또는 부가적으로, 서로 인접하는 다이폴 요소들 및/또는 지지 요소들의 슬롯들은 서로 직교하는 평면들에서 연장될 수 있다.
다이폴 요소의 체적 및/또는 지지 요소의 체적 내에 있는 슬롯들은 바람직하게는 각각 안테나의 편파 평면들을 따라 연장된다.
본 발명에 따른 이중 편파 안테나는 지지 요소의 체적 내에 배치된 슬롯 내에서 적어도 부분적으로 연장되는 급전부를 갖는 것이 바람직하다.
안테나의 급전부는 본 발명에 따라서, 지지 요소의 체적 내에 적어도 부분적으로 배치된 슬롯에서 연장되는 도전체를 포함할 수 있다. 이 경우에, 안테나의 급전은 바람직하게는 슬롯의 베이스 영역에서 급전 측에서 이루어진다. 급전이 지지 요소의 상단에서 또는 다이폴 요소의 내측 단부에서만 각각 발생하는, 종래 기술의 안테나와 달리, 이로써, 지지 요소 내의 슬롯이 또한 급전되며 안테나의 방사 거동에 기여한다.
이 경우에, 급전부는 방사기의 2 개의 편파들의 급전을 위한 2 개의 개별 도전체를 갖는 것이 바람직하다. 이 경우에, 2 개의 도전체는 바람직하게는 서로 교차하는 방식으로 연장된다. 바람직하게는 서로 직각으로 배치된 방사기의 편파들은 2 개의 도전체에 의해 개별적으로 급전될 수 있다.
이 경우에, 한편에서는, 도전체는 바람직하게는 도전체가 배치된 체적을 갖는 다이폴을 각각 급전한다. 다른 한편으로, 도전체는 바람직하게는 자신으로 대각선 방향으로 연장되는 다이폴 요소들의 체적 내의 슬롯들에 의해 형성된 슬롯 방사기를 각각 급전한다. 따라서, 다이폴 요소의 체적 내의 슬롯에 의해 형성된 슬롯 방사기는 해당 지지 요소의 슬롯 내에서 연장되는 도전체에 의해 급전되는 것이 아니라, 인접하는 다이폴 요소의 지지 요소의 슬롯 내에서 연장되는 도전체에 의해 급전된다.
급전부의 도전체는 바람직하게는 급전 측에서 그의 베이스 영역에서 슬롯 내로 진입하고 상기 슬롯 내의 베이스 영역으로부터 위로 연장된다.
대안적으로 또는 추가적으로, 도전체는 제 1 지지 요소의 체적 내의 제 1 슬롯으로부터 반대편에 배치된 제 2 지지 요소로 연장하고 바람직하게는 상기 제 2 지지 요소 내에 배열된 슬롯으로 연장될 수 있다. 이 경우에, 도전체는 다이폴의 제 1 절반부로부터 안테나의 중심 축을 넘어서 그 반대편에 배치된 다이폴의 제 2 절반부까지 연장되어 2 개의 다이폴 절반부들에 의해 형성된 다이폴을 급전할 수 있다.
도전체는 바람직하게는 제 1 슬롯에서 상향 연장될 수 있고, 그 다음 경사진 부분에 걸쳐서 내측으로 연장되고 상기 경사진 부분으로부터 도전체가 제 2 슬롯 내로 연장될 수 있다. 이 경우에, 도전체는 바람직하게는 제 2 슬롯 내에서 다른 경사진 부분에 걸쳐서 하향 연장된다.
이 경우에, 도전체는 바람직하게는 제 2 슬롯 내에서, 상대적으로 짧은 거리에 걸쳐서만 아래쪽으로 연장하고 이어서 종단된다. 이 경우에, 상기 도전체는 바람직하게는 0.2λ 미만의 길이, 바람직하게는 0.1λ 미만의 길이에 걸쳐서 제 2 슬롯 내에서 하방으로 연장될 수 있으며, λ는 안테나의 가장 낮은 공진 주파수 범위의 중심 주파수의 파장이다. 대안적으로, 도전체는 실질적으로 제 2 슬롯의 베이스 영역까지 하방으로 연장될 수 있고, 더 바람직하게는 베이스 영역 내의 절개부 내로 들어갈 수 있다.
도전체들이 교차하는 영역에서 두 개의 편파들을 급전하기 위해 교차하는 도전체들의 섹션들은, 바람직하게는 두 개의 도전체들 사이에 일정한 간격이 관찰되도록 성형된다.
또한, 도전체가 경사진 부분을 거쳐서 반대편에 배치된 슬롯으로 안내되기 이전에, 도전체는 제 1 슬롯 내에서 다이폴 요소들의 평면까지 상방으로 실질적으로 안내된다. 이 경우에, 도전체는 특히, 각각의 경우에, 다이폴 요소들에 의해서 형성된 안테나의 상측으로부터, 최대 0.2λ만큼, 바람직하게는 최대 0.1λ만큼 이격된 위치까지, 제 1 슬롯 내에서 상향으로 안내될 수 있고, λ는 안테나의 가장 낮은 공진 주파수 범위의 중심 주파수의 파장이다.
가능한 실시예에서, 도전체는 유전체 홀더에 의해 슬롯 내에서 유지될 수 있다.
본 발명에 따르면, 안테나 환경에 대한 안테나의 특성의 적응, 특히, 안테나의 임피던스의 적응이 발생할 수 있는 다양한 가능성들이 고려될 수 있다. 상기 도전체들이 연장되는 슬롯들의 측벽들은 예를 들어, 절개부(cut out) 또는 융기부(elevated portion)를 가질 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 도전체는 그 연장 범위에 걸쳐서 상이한 직경을 가질 수 있다. 또한, 하나 이상의 유전체 요소가 도전체가 연장된 슬롯 내에 배치될 수 있다. 또한, 대안적으로 또는 추가적으로, 예를 들어, 마이크로스트립 라인의 사용시 상이한 폭들을 갖는 섹션들과 같은, 정합 회로가 안테나로의 급전 라인에 제공될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 급전은 동축 케이블의 내측 도전체 및/또는 지지 요소의 체적 내의 슬롯 내에서 연장되는 동축 급전 요소의 내측 도전체를 통해 이루어진다. 이 경우에, 내측 도전체는 바람직하게는 슬롯의 베이스 영역으로부터 위쪽으로 안내된다. 이 경우에, 내측 도전체는 바람직하게는 상기 도전체에 대해 자세하게 이미 상술한 바와 같이, 연장된다. 이 경우에, 내측 도전체는 실질적으로 원형 단면을 가질 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 안테나의 받침대는 슬롯의 베이스 영역에서 동축 케이블 또는 동축 급전 요소를 삽입하기 위한 절개부를 갖는다. 이 경우에, 적어도 내측 도전체는 특히 내측 도전체를 둘러싸는 유전체 슬리브와 함께 상기 절개부 내에 삽입될 수 있다.
본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 상기 절개부는 바람직하게는 일 측을 향해 개방된 홈일 수 있으며, 상기 동축 케이블 및/또는 동축 급전 요소가 상기 홈 내로 측 방향으로 삽입될 수 있다. 이 경우에, 상기 홈은 특히 동축 케이블 및/또는 동축 급전 요소가 언더컷(undercut)에 의해 홈 내로 측 방향에서 클립핑되도록, 즉, 홈 내에서 유지될 수 있도록 성형될 수 있다. 이 경우에, 동축 케이블 및/또는 동축 급전 요소는 홈의 영역에 외측 도전체를 갖고, 상기 외측 도전체의 상단부는 슬롯의 베이스 영역을 전기적으로 규정한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 절개부는 동축 케이블 및/또는 동축 급전 요소가 축 방향으로 삽입될 수 있는 축 방향 보어를 포함할 수 있다. 이 경우에, 동축 케이블 및/또는 동축 급전 요소는 보어의 영역에서 외측 도전체를 가질 수 있다. 그러나, 외측 도전체는 축 방향 보어 자체에 의해 형성되며, 이로써, 동축 케이블 및/또는 동축 급전 요소가 보어의 영역에서 외측 도전체를 가질 필요가 없을 수도 있다.
내측 도전체는 바람직하게는 받침대의 절개부(cut-out) 내의, 특히 홈 또는 축 방향 보어 내의, 절연부에 의해 둘러싸여 있으며, 특히 동심적으로 둘러싸여 있다.
본 발명의 제 1 변형 예에서, 동축 케이블의 외측 도전체 및/또는 동축 급전 요소의 외측 도면체는 본 명세서에서 절개부(cut-out)에서 받침대에 갈바닉 전기적으로 또는 용량적으로 결합될 수 있다. 갈바닉 전기적 결합을 사용하면, 동축 케이블의 절연부가 제거되거나 동축 급전 요소의 경우에는, 외측 도전체가 이러한 영역에 제공되지 않으며 이로써 외측 도전체가 절개부와 접촉한다. 용량성 결합의 경우, 반대로, 절개부 내에서 외측 도전체의 절연부를 통해 이러한 용량성 결합이 발생한다.
대안적으로, 받침대는 외측 도전체에 결합되거나 또는 절개부 외측의 접지에 결합될 수 있다. 이 경우에, 이러한 결합은 예를 들어 받침대의 하측에서 발생할 수 있다.
본 발명의 가능한 실시예에 따르면, 안테나의 급전은 한쪽 단부가 차폐부를 갖지 않는 동축 케이블을 통해 이루어질 수 있고, 내측 도전체의 나머지 부분은 적어도 부분적으로 지지 요소의 체적 내의 슬롯 내에서 연장된다. 이 경우에, 내측 도전체는, 가능한 실시예에서, 이러한 영역에서 절연부가 제거될 수 있다. 내측 도전체는 바람직하게는 이러한 영역에서 사전 굴곡되고 이로써 안테나의 급전부의 간단한 설치가 가능해진다.
이 경우에, 특히, 동축 케이블은 일측으로 개방된 안테나의 받침대의 홈 내로 측 방향에서 삽입될 수 있으며, 특히 클립핑될 수 있다. 이 경우에, 케이블은 내측 도전체가 홈 내로 안내되게 하는 이러한 영역에서 적어도 하나의 절연부를 갖는다. 외측 도전체 또는 차폐부는 또한 이러한 영역에서 제공되는 것이 바람직하고 갈바닉 전기적으로 또는 용량적으로 홈에 결합되는 것이 바람직하다.
대안적으로, 상기 안테나의 급전은 동축 급전 요소를 통해서 이루어지며, 상기 동축 급전 요소의 일단은 차폐부를 가지지 않으며, 상기 내측 도전체는 지지 요소의 체적 내의 슬롯 내에서 적어도 부분적으로 연장되게 상기 영역에서 유지되고, 상기 동축 급전 요소의 타단은 동축 케이블을 연결하기 위한 플러그-인 커넥터를 포함한다. 상기 내측 도전체는 바람직하게는 사전에 구부러져 있다. 상기 동축 급전 요소가 바람직하게는 일 측을 향해서 개방된 안테나의 받침대의 홈 내로 측 방향에서 삽입될 수 있고 바람직하게는 클립핑 가능하다. 이 경우에, 동축 급전 요소는 바람직하게는 자신이 홈 내에 배치된 영역에서 적어도 하나의 절연부를 갖는다. 또한 바람직하게는 동축 급전 요소는 홈에 갈바닉 전기적으로 또는 용량적으로 결합되는 외측 도전체를 상기 영역에서 갖는다.
본 발명의 마지막 두 실시예들은 적어도 내측 도전체가 더 이상 안테나의 접속부 상에 납땜될 필요가 없다는 이점을 갖는다. 홈 내에서 외측 도전체를 직접적으로 결합하면, 더 이상 납땜을 할 필요가 없다. 그러나, 가능한 실시예에서, 적어도 외측 도전체는 안테나에, 바람직하게는 받침대의 영역에서 납땜될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 안테나의 급전은 동축 급전 요소를 통해서 이루어지며, 상기 동축 급전 요소의 일단은 차폐부를 가지지 않으며, 상기 내측 도전체는 지지 요소의 체적 내의 슬롯 내에서 적어도 부분적으로 연장되게 상기 영역에서 유지되고, 상기 동축 급전 요소의 타단은 상기 안테나가 배치된 회로 기판에 납땜된다. 이 경우에, 상기 내측 도전체는 바람직하게는 사전에 구부러져 있다. 상기 동축 급전 요소가 바람직하게는 상기 받침대의 축 방향 보어 내로 측 방향에서 삽입 가능하다. 상기 동축 급전 요소는 적어도 축 방향 보어의 영역에서 내측 도전체 및 상기 내측 도전체를 감싸는 절연부만을 가지며 외측 도전체는 갖지 않는 것이 바람직하다. 이 경우에, 안테나의 받침대는 바람직하게는 회로 기판의 접지에 개별적으로 결합된다. 이 경우에, 특히 이러한 결합은 받침대의 하측에서 이루어진다. 이 경우에, 이러한 결합은 예를 들어, 회로 기판 상에 배열된 접지 표면과 용량적으로 일어날 수 있다. 대안적으로, 이러한 결합은 갈바닉 전기적으로, 예를 들어, 회로 기판의 접지에 납땜된 하나 이상의 납땜 핀들에 의해 일어날 수 있다. 납땜 핀 또는 핀들은 또한 설치 중에 다이폴의 회전을 막는 기계적 안전 장치 역할을 할 수 있다. 납땜 핀 또는 핀들은 바람직하게는 회로 기판의 보어를 통과한다.이 경우에, 납땜 핀은 회전을 막는 안정성 및 보호 역할과 같은 기계적 측면 이외에도 포트 절연 및 상호 변조와 같은 전기적 역할을 할 수도 있다.
본 발명에 따른 이중 편파 안테나 또는 지지 아암 및 다이폴 요소를 갖는 안테나 본체는 임의의 원하는 설계로 제조될 수 있다.
제 1 실시예에서 다이폴 요소들은 특히 지지 요소들에 연결된 개별 구성 요소들을 형성할 수 있다. 지지 요소들은 또한 서로 간에 연결되거나 및/또는 받침대에 연결된 서로 간의 개별 요소들을 형성할 수 있다. 이 경우에, 슬롯들에 의해서 형성된, 다이폴 요소들 및/또는 지지 요소들의 섹션들은 특히 개별 요소들에 의해 형성될 수도 있다.
이와 달리, 안테나 본체는 바람직한 실시예에서 단일체로 구성된다. 이러한 경우에, 안테나 본체의 받침대, 지지 요소들 및 다이폴 요소들은 특히 단일체로 구성된다.
본 발명에 따른 안테나의 안테나 본체의 제조는, 예를 들어, 금속 시트 섹션을 앵글링함으로써 수행될 수 있다.
그러나, 안테나 본체는 본 발명의 바람직한 실시예에서 플라스틱으로 제조된다. 이러한 경우에, 안테나 본체는 도전성 플라스틱을 포함할 수 있고/있거나 도전 층으로 코팅될 수 있다. 안테나 본체는 특히 바람직하게는 사출 성형 공정에 의해 제조된다. 이로서, 본 발명에 따른 안테나 본체의 복잡한 기하학적 구조는 문제없이 확립될 수 있다.
예를 들어, 본 발명에 따른 이중 편파 안테나 이외에, 본 발명은 또한, 보다 상세하게 상술한 바와 같은, 본 발명에 따른 적어도 하나의 이중 편파 안테나 및 바람직하게는 본 발명에 따른 복수의 이중 편파 안테나를 갖는 안테나 장치를 포함한다.
본 명세서에서, 안테나 장치는 안테나가 그 받침대와 함께 배치되는 반사기를 포함할 수 있다. 이러한 경우에, 반사기는 바람직하게는 안테나의 중심 축에 수직으로 연장되는 평면에서 연장되는 베이스 플레이트를 갖는다. 이러한 경우에, 반사기의 베이스 플레이트의 평면은 특히 다이폴 요소들이 연장하는 평면과 평행하게 연장된다.
본 발명에 따르면, 안테나 장치는 본 명세서에서, 베이스 플레이트 및/또는 안테나 주위에 배치된 반사기 프레임, 및/또는 반사기 벽을 가질 수 있다. 반사기 프레임 및/또는 반사기 벽은 실질적으로 임의의 원하는 형상을 가질 수 있고 안테나로부터 실질적으로 임의의 원하는 이격 간격을 가질 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 반사기의 베이스 플레이트와 다이폴 요소의 평면 사이의 간격, 특히 반사기의 베이스 플레이트의 상측과 안테나의 상측 사이의 간격은 0.3λ 내지 0.7λ, 바람직하게는 0.4λ 내지 0.6λ이며, λ는 안테나의 최저 주파수 범위의 중심 주파수의 파장이다.
본 발명의 가능한 실시예에서, 안테나 장치는 본 발명에 따른 하나의 안테나 및/또는 바람직하게는 본 발명에 따른 복수의 안테나가 배치되는 회로 기판을 포함할 수 있다. 상술한 바와 같은 동축 급전 요소들이 본 명세서에서 사용되는 경우에, 이러한 동축 급전 요소들은 회로 기판 상의 마이크로스트립 라인들에 각각 납땜될 수 있다. 정합 회로는 회로 기판 상에 제공될 수 있다.
이하, 실시예 및 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 다음이 도시된다.
도 1은 사시도로 나타낸 본 발명에 따른 이중 편파 안테나의 제 1 실시예를 도시한다.
도 2는 도 1에 도시된 실시예를 평면도 및 측면도로 도시한다.
도 3은 5mm, 10mm 및 17mm의 높이에서 안테나의 주 축에 수직으로 배치된 평면을 따라 도 1에 도시된 실시예의 지지 요소들의 3 개의 단면도들이다.
도 4는 각각 안테나의 제 1 포트 및 제 2 포트를 통한 급전를 위한 다이폴 방사기들 및 슬롯 방사기들의 비율의 개략도이다.
도 5는 제 1 포트 또는 제 2 포트를 통한 안테나의 급전을 위한, 상이한 위상을 갖는 3.5 GHz에서의 전기장 분포도이다.
도 6은 제 1 포트 또는 제 2 포트를 통한 안테나의 급전을 위한, 상이한 위상을 갖는 5.5 GHz에서의 전기장 분포도이다.
도 7은 2 개의 도면들을 도시하며, 상단도는 다이폴 요소들 내에 배치된 슬롯들을 갖는 본 발명에 따른 안테나에 대한 주파수에 따른 S 파라미터를 도시하며, 하단도는 2 개의 다이폴들 중 하나의 다이폴의 다이폴 요소들 내의 슬롯들이 막힌 비교예에 대한 S 파라미터를 도시한다.
도 8은 지지 요소들 내에서 상이한 길이를 갖는 슬롯들을 갖는 본 발명에 따른 안테나의 4 가지 실시예를 도시한다.
도 9는 도 8에 도시된 4 개의 실시예들에 대한 주파수에 따른 S 파라미터의 스미스 차트 및 도면이다.
도 10은 도 1 내지 도 3에 이미 도시된 제 1 실시예의 사시도 및 평면도를 좌측에서 도시하고, 다이폴 요소의 형상이 변화된 제 2 실시예의 사시도 및 평면도를 우측에서 도시한다.
도 11은 도 10에 도시된 2 개의 실시예에 대한, 주파수에 따른 S 파라미터를 좌측에서 도시하고, 스미스 차트를 우측에 도시한다.
도 12는 도 10에 도시된 2 개의 실시예에 대한, 상이한 위상들에서 3.4GHz에서의 전기장 분포도이다.
도 13은 도 10에 도시된 실시예들에 대한, 상이한 위상들에서 5.9 GHz에서의 전기장 분포도이다.
도 14는 도 1 내지 도 3으로부터 이미 개시된 본 발명에 따른 안테나의 실시예를 좌측에서 도시하고, 급전부 및 급전부의 도전체용 홀더를 우측에서 별도로 도시한다.
도 15a는 본 발명에 따른 안테나가 회로 기판 상에 배열된, 본 발명에 따른 안테나 장치의 실시예를 도시한다.
도 15b는 본 발명에 따른 안테나가 반사기 상에 배치된, 본 발명에 따른 안테나 장치의 실시예를 도시한다.
도 16a는 상기 지지 요소들 내의 슬롯들이 불규칙한 폭을 갖는, 본 발명에 따른 안테나의 다른 실시예를 도시한다.
도 16b는 급전 도전체들이 슬롯들 내의 유전체 블록 내에서 안내되는, 본 발명에 따른 안테나의 또 다른 실시예를 도시한다.
도 17은 본 발명에 따른 안테나의 제 3 실시예를, 위에서 비스듬히, 아래에서 비스듬히 사시도로 나타낸 것이며, 이 실시예에서 급전 도전체는 측면을 향해 개방된 안테나의 받침대에 있는 홈을 통해 설치될 수 있다.
도 18a 및 도 18b는 도 17에 도시된 본 발명에 따른 안테나의 제 3 실시예에서 도전체들의 설치를 도시한다.
도 1은 사시도로 나타낸 본 발명에 따른 이중 편파 안테나의 제 1 실시예를 도시한다.
도 2는 도 1에 도시된 실시예를 평면도 및 측면도로 도시한다.
도 3은 5mm, 10mm 및 17mm의 높이에서 안테나의 주 축에 수직으로 배치된 평면을 따라 도 1에 도시된 실시예의 지지 요소들의 3 개의 단면도들이다.
도 4는 각각 안테나의 제 1 포트 및 제 2 포트를 통한 급전를 위한 다이폴 방사기들 및 슬롯 방사기들의 비율의 개략도이다.
도 5는 제 1 포트 또는 제 2 포트를 통한 안테나의 급전을 위한, 상이한 위상을 갖는 3.5 GHz에서의 전기장 분포도이다.
도 6은 제 1 포트 또는 제 2 포트를 통한 안테나의 급전을 위한, 상이한 위상을 갖는 5.5 GHz에서의 전기장 분포도이다.
도 7은 2 개의 도면들을 도시하며, 상단도는 다이폴 요소들 내에 배치된 슬롯들을 갖는 본 발명에 따른 안테나에 대한 주파수에 따른 S 파라미터를 도시하며, 하단도는 2 개의 다이폴들 중 하나의 다이폴의 다이폴 요소들 내의 슬롯들이 막힌 비교예에 대한 S 파라미터를 도시한다.
도 8은 지지 요소들 내에서 상이한 길이를 갖는 슬롯들을 갖는 본 발명에 따른 안테나의 4 가지 실시예를 도시한다.
도 9는 도 8에 도시된 4 개의 실시예들에 대한 주파수에 따른 S 파라미터의 스미스 차트 및 도면이다.
도 10은 도 1 내지 도 3에 이미 도시된 제 1 실시예의 사시도 및 평면도를 좌측에서 도시하고, 다이폴 요소의 형상이 변화된 제 2 실시예의 사시도 및 평면도를 우측에서 도시한다.
도 11은 도 10에 도시된 2 개의 실시예에 대한, 주파수에 따른 S 파라미터를 좌측에서 도시하고, 스미스 차트를 우측에 도시한다.
도 12는 도 10에 도시된 2 개의 실시예에 대한, 상이한 위상들에서 3.4GHz에서의 전기장 분포도이다.
도 13은 도 10에 도시된 실시예들에 대한, 상이한 위상들에서 5.9 GHz에서의 전기장 분포도이다.
도 14는 도 1 내지 도 3으로부터 이미 개시된 본 발명에 따른 안테나의 실시예를 좌측에서 도시하고, 급전부 및 급전부의 도전체용 홀더를 우측에서 별도로 도시한다.
도 15a는 본 발명에 따른 안테나가 회로 기판 상에 배열된, 본 발명에 따른 안테나 장치의 실시예를 도시한다.
도 15b는 본 발명에 따른 안테나가 반사기 상에 배치된, 본 발명에 따른 안테나 장치의 실시예를 도시한다.
도 16a는 상기 지지 요소들 내의 슬롯들이 불규칙한 폭을 갖는, 본 발명에 따른 안테나의 다른 실시예를 도시한다.
도 16b는 급전 도전체들이 슬롯들 내의 유전체 블록 내에서 안내되는, 본 발명에 따른 안테나의 또 다른 실시예를 도시한다.
도 17은 본 발명에 따른 안테나의 제 3 실시예를, 위에서 비스듬히, 아래에서 비스듬히 사시도로 나타낸 것이며, 이 실시예에서 급전 도전체는 측면을 향해 개방된 안테나의 받침대에 있는 홈을 통해 설치될 수 있다.
도 18a 및 도 18b는 도 17에 도시된 본 발명에 따른 안테나의 제 3 실시예에서 도전체들의 설치를 도시한다.
도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명에 따른 안테나의 제 1 실시예가 도시된다. 그러나, 도 1 내지 도 3에 도시된 안테나의 일반적인 설계는, 나머지 실시예에서도 유지된다.
안테나는 해당 지지 요소(11 내지 14)에 각각 배치된 다이폴 요소들(1 내지 4)을 갖는다. 모든 지지 요소는 안테나의 안테나의 하부 영역에 있는 안테나의 받침대(5)에 연결된다. 지지 요소(11 내지 14)는 이러한 공통 받침대로부터 개별적으로 위로 연장된다. 안테나의 중심 축에 수직으로 배치된 평면에서 연장되는 다이폴 요소들(1 내지 4)은 지지 요소들의 상단에 배치된다. 이 경우에, 개별 지지 요소들 및 다이폴 요소들은 슬롯들(25)에 의해 서로 분리되어 있다. 슬롯들(25)은 서로 수직으로 배치되며 안테나를 4 개의 사분면으로 분할한다.
본 발명에 따르면, 슬롯(21 내지 24)이 이제 각각의 다이폴 요소의 체적 내에 제공되고, 각각의 다이폴 요소로부터 해당 지지 요소(11 내지 14) 내로 연장된다.
슬롯들(21 내지 24)은 다이폴 요소들(1 내지 4)을 수직 방향으로 통과하고 이들 다이폴 요소들 각각을 2 개의 섹션들로 분할한다. 이로써, 다이폴 요소(1)는 슬롯(21)을 통해 2 개의 섹션들(1I 및 1II)으로 분할된다. 동일한 구성이 나머지 다이폴 요소들(2 내지 4)에도 동일하게 적용되며 이로써 이러한 다이폴 요소들은 섹션들(2I 내지 4I) 및 섹션들(2II 내지 4II)로 분할된다.
지지 요소들 내로 연장된 슬롯들의 영역은 지지 요소들의 외측을 향해 개방된다. 실시예에서, 슬롯은 다이폴 요소들에 인접한 영역(80)에서 적어도 지지 요소들을 반경 방향으로 통과하며, 따라서 상기 지지 요소들을 2 개의 섹션들로 분할한 다. 따라서, 지지 요소(11)는 슬롯(21)에 의해 2 개의 섹션들(11I 및 11II)로 분할된다. 따라서, 동일한 구성이 나머지 다이폴 요소들(12 내지 14)에도 동일하게 적용되며 이로써 다이폴 요소들이 섹션들(12I 내지 14I) 및 섹션들(12II 내지 14II)로 분할된다.
그러나, 슬롯들이 지지 요소들을 반경 방향으로 통과하는 영역(80)은 본 실시예에서 베이스 영역(6)까지 완전히 연장되지 않고, 이 보다는 슬롯들의 베이스 영역(6) 위의 그라데이션부(gradation)(81)에서 종단된다. 슬롯의 길이는 베이스 영역(6)으로부터 측정되며, 이하에서 보다 상세하게 도시된 바와 같이, 안테나의 방사 특성에 대한 결정적 중요성을 갖는다. 영역(80)의 길이는 미세 조율 및/또는 대역폭 확장을 위해 사용될 수 있다.
또한, 특히 도 2 및 14에서 인식될 수 있는 바와 같이, 슬롯은 지지 요소를 반경 방향으로 통과하고 이로써 지지 요소의 내측 상에서 내측 도전체를 약간 더 강하게 둘러싸기 전에, 지지 요소의 영역에서 지지 요소의 내측을 향하여 다소 좁아진다. 본 실시예에서, 슬롯이 더 큰 폭에서 더 작은 폭으로 변화하는 슬롯의 영역은 내측 도전체를 향해서 원형 세그먼트 형태로 둥글게 된다. 그러나, 다른 실시예도 또한 본 명세서에서 고려될 수 있다. 지지 요소의 영역 내에서 슬롯의 측벽의 형상과 무관하게, 그들의 폭(b1)은 도전체가 또한 연장되는 반경 상에서 측정된다.
본 명세서에서 슬롯(21 내지 24)은 각각 지지 요소 또는 다이폴 요소에서 대각선 방향으로 연장하고, 따라서 안테나의 중심 축을 통해 연장되는 평면을 따라 연장된다.
다이폴 요소 및 해당 지지 요소가 슬롯에 의해 2 개의 섹션들로 분할되기 때문에, 안테나는 8 개의 다이폴 요소 섹션들을 포함하며, 이러한 8 개의 다이폴 요소 섹션들은 각각 서로 이격되고 받침대(5)에서 지지 요소 섹션을 통해 각각 배치된다. 이 경우에, 다이폴 요소의 다이폴 요소 섹션들 또는 지지 요소의 지지 요소 섹션들은 슬롯들(21 내지 24)에 의해 서로 이격되며; 인접하는 다이폴 요소들 또는 지지 요소들의 다이폴 요소 섹션들 또는 지지 요소 섹션들은 슬롯들(25)에 의해 서로 이격된다.
본 발명에 따른 안테나의 급전은 지지 요소(11 내지 24)의 체적 내의 슬롯(21 내지 24) 내에서 연장되는 도전체(31 및 32)를 통해 이루어진다.
전기적으로 보면, 이 경우에, 다이폴 요소들(1 및 3)은 제 1 다이폴을 형성하고 다이폴 요소들(2 및 4)은 제 2 다이폴을 형성한다. 이 경우에, 제 1 다이폴은 도전체(32)를 통해 급전된다; 제 2 다이폴은 도전체(31)를 통해 급전된다. 이 경우에, 두 개의 다이폴들의 편파 평면은 다이폴 요소들에 의해 형성된 다이폴 정사각형으로 대각선으로 연장된다. 따라서, 제 1 다이폴 내의 슬롯들(21 및 23)과 제 2 다이폴 내의 슬롯들(22 및 24)은 각각 해당 다이폴의 편파 평면을 따라 연장된다.
이 경우에, 다이폴 요소 및 지지 요소의 슬롯들(21 내지 24)은 슬롯 방사기(slot radiator)로서 작용하며, 이로써, 대역폭의 증가는 가용 체적의 최적 이용을 가능하게 한다.
도 4에서 보다 상세히 도시된 바와 같이, 다이폴 요소들(2 및 4) 내의 슬롯들(22 및 24)에 의해 형성된 슬롯 방사기들은 다이폴 요소들(1 및 3)에 의해 형성된 제 1 다이폴과 동일한 편파를 갖는다. 반대로, 다이폴 요소들(1 및 3) 내의 슬롯들(21 및 23)에 의해 형성된 슬롯 방사기들은 다이폴 요소들(2 및 4)에 의해 형성된 제 2 다이폴과 동일한 편파를 갖는다. 따라서, 제 2 다이폴의 체적 내의 슬롯은 제 1 다이폴과 동일한 편파를 가지며, 그 반대도 마찬가지이다. 제 2 다이폴 내의 슬롯에 의해 형성된 슬롯 방사기들은 제 1 다이폴의 급전에 의해 더 급전되며, 그 반대의 경우도 마찬가지이다.
따라서, 본 발명에 따른 안테나는 다이폴들과 슬롯 방사기들의 조합에 대응하고, 일 다이폴에 속하는 슬롯 방사기들 각각은 다른 다이폴의 체적 내에 배치된다. 이에 따라 특히 컴팩트한 장치가 얻어진다.
포트(1) 또는 포트(2)의 제어 시에, 즉 도전체(31) 또는 도전체(32)를 통한 급전 시에, 본 발명에 따른 안테나의 전기장 분포가 신호의 다른 위상들에 대해 도 5 및 도 6에 도시된다. 도 5는 3.5GHz에서의 전기장을 보여준다: 도 6은 5.5GHz에서의 전기장이다. 각각의 경우에 도시되는 것은 다이폴들의 레벨에서 다이폴의 연장 평면과 평행한 평면 내에서의 전기장이다. 도 5 및 도 6의 비교로부터 명백하게 인식될 수 있는 바와 같이, 다이폴들 및 슬롯 방사기들의 비율은 주파수에 따라 변한다. 도 5에 도시된 3.5 GHz에서의 제어 시에, 총 전력에서 다이폴 방사기의 비율이 우세하다; 도 6에 도시된 5.5 GHz에서의 제어 시에, 슬롯 방사기의 비율이 우세하다.
본 발명에 따른 안테나의 방사 특성에 대한 다이폴 요소들의 체적 내에서의 슬롯들의 상당한 중요성이 도 7에 도시된 비교에 의해 명백해지며, 도 7은 다이폴들 중 하나 내의 슬롯들이 막힌 수정된 안테나를 도시한다.
도 1 내지 도 3에 또한 도시된 본 발명에 따른 실시예는, 주파수에 의존하는 S 파라미터의 다이아그램과 함께 도 7의 상단에 도시된다. 실선 S1,1은 포트(1)에 대한 S 파라미터를 보여준다; 파선 S2,2은 포트(2)에 대한 S 파라미터를 보여준다. 점선 S1,2 및 점선 S2,1은 2 개의 포트들 서로 간의 크로스토크를 도시한다. 도 7의 도면 상단에서 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 안테나는 약 3.5 내지 5.6 GHz의 두 포트들에 대한 넓은 주파수 범위를 가지며, 여기서 S 파라미터는 -10dB 미만이다. 이 경우에, 2 개의 포트들에 대한 공진 주파수 범위의 총 폭은 실질적으로 동일하다; 그러나, 최상 값들이 서로에 대해서 변위된다. 이는 각각의 포트의 도전체(31 및 32)의 가이드가 약간 상이하기 때문이다.
도 7은 포트(1)를 통해 급전되는 다이폴 내의 슬롯이 막힌 안테나에 대한 동일한 S 다이아그램을 도면의 하단에서 도시한다. 실선 S1,1에서 볼 수 있듯이, 슬롯의 막힘은 이 다이폴의 방사 특성에 큰 영향을 미치지 않는다. 반대로, 막힌 슬롯으로 대각선 방향으로 연장되고 포트(2)를 통해 급전되는 다이폴에 대한 방사 도면은 포트(1)를 통해 급전되는 다이폴 내의 슬롯의 막힘에 의해서 극도로 열화된다(도 7의 하단에서 파선 S2,2 참조). 이는 하나의 다이폴의 체적 내의 슬롯이 각각의 다른 다이폴의 급전에 의해 여기된다는 것을 나타낸다. 또한, 이 도면은 슬롯들이 본 발명에 따른 안테나의 방사 거동에 상당한 기여를 한다는 것을 보여준다.
또한, 본 발명의 발명자는 슬롯의 길이가 방사 거동에 상당한 영향을 미친다는 것을 인식하였다.
본 발명에 따른 안테나의 일반적인 치수는 본 명세서에서 도 2를 참조하여 먼저 도시된다.
안테나는 대각선을 따라 연장되는 편파 평면 및 이들 편파 평면을 따른 다이폴의 연장에 의해 규정되는 평면도에서의 정사각형 베이스 형상을 갖는다. 이 경우에, 네 개의 다이폴들(1 내지 4) 각각은 베이스 표면의 4 분면의 1분면을 차지한다. 베이스 표면은 변 길이(K)를 갖는다. 이 경우에, 길이(K)는 바람직하게는 다음과 같다:
K = 0.5λ ± 0.1λ
여기서, λ는 안테나의 공진 주파수 범위의 중심 주파수의 파장이다.
받침대의 하측(9)으로부터 다이폴 요소의 상측(8)까지의 안테나의 전체 높이는 길이 L + X를 갖는다. 상기 길이 L + X는 바람직하게는 다음과 같다:
L + X = 0.25 λ ± 0.2 λ
여기서, λ는 안테나의 공진 주파수 범위의 중심 주파수의 파장이다.
지지 요소 내의 슬롯들(21 내지 24)은 본 실시예에서 받침대 영역(5) 내의 그들의 단부, 즉, 그들의 베이스 영역(6)으로부터 길이 L에 걸쳐 안테나의 상측(8)까지 연장된다. 대조적으로, 슬롯의 시작 점까지 받침대 영역의 높이는 높이 X를 갖는다. 따라서, 받침대의 하측(9)으로부터 상측(8)까지의 안테나의 총 높이는 길이 L + X를 갖는다.
따라서, 슬롯의 유효 길이는 다이폴 요소의 영역 내의 각 슬롯의 길이와 해당 지지 요소의 영역 내의 슬롯의 길이(L)로 구성된다. 이 경우에, 지지 요소 내의 슬롯의 길이(L)의 영향이 도 8 및 도 9를 참조하여 도시된다.
지지 요소 내로 연장된 다이폴 요소들 내의 슬롯들은 바람직하게는 0.5λ ± 0.1λ의 총 길이를 가지며, 여기서 λ는 안테나의 공진 주파수 범위의 중심 주파수의 파장이다. 슬롯의 이러한 바람직한 길이는 또한, 지지 요소들 내로 슬롯들이 연장하는 것의 이유가 되는데, 이는 다이폴 요소 내의 슬롯이 약 0.25 λ의 길이만을 가지고 따라서 이상적인 전체 길이는 다이폴 요소들 내의 슬롯들의 길이를 초과할 것이기 때문이다.
상이한 길이들을 갖는 슬롯들을 갖는 4 개의 실시예가 도 8에 도시된다. 이 경우에, 본 실시예들은 변 길이 K = 29mm를 갖는 다이폴 정사각형의 베이스 표면을 가지며, 안테나의 총 높이 L + X = 23mm을 갖는다. 안테나의 중심 주파수의 파장(λ)은 약 64mm이다.
따라서, 다음의 치수들은 000, 002, 005 및 010으로 표기되고 도 8에 도시된 4 개의 실시예들에 적용된다:
| 실시예 | X [mm] | L [mm] |
| 000 | 5 | 18 |
| 002 | 7 | 15 |
| 005 | 10 | 13 |
| 010 | 15 | 8 |
이들 네 가지 실시예의 상이한 포트들에 대한 대응하는 스미스 차트 및 S 파라미터 다이아그램들이 도 9에 도시되어있다. 명확하게 인식될 수 있는 바와 같이, 지지 요소 내의 슬롯의 길이(L)에 대한 높은 의존성이 발생한다. 이 경우에, 이상적인 값들은, 중심 주파수의 파장 λ의 1/4 및 인접한 파장 범위에 대응하는 길이 L에 대해서, 발생된다. 이는 다이폴 요소들 및 지지 요소들에 걸친 슬롯들의 총 길이의 대략 50 % 분포에 대응한다.
따라서, 지지 요소 내의 슬롯의 길이는 바람직하게는 다음과 같다.
L = 0.25λ ± 0.1λ.
본 실시예에서는, 슬롯들(21 내지 24)의 폭(b1)은 4.6㎜이다. 지지 요소들 사이의 슬롯들(25)의 폭(b2)은 2.5 mm이다. 슬롯들의 폭(b1 및 b2)은 덜 중요하다.그러나, 슬롯의 폭들, 특히, 최대 폭은 0.15λ 이하, 바람직하게는 0.1λ 이하가 바람직하다.
도 1 및 도 3에 도시된 실시예에서의 다이폴 요소는, 슬롯들(21 내지 24)에 의해 형성된 각각의 다이폴 섹션들이 실질적으로 삼각형의 형상을 갖도록, 평면형의, 실질적으로 정사각형의 기본 형상을 갖는다. 본 명세서에서 다이폴 섹션들의 내측 변들(16)은 삼각형의 장변을 형성하고, 각각 다이폴 요소의 체적 내에서 연장되는 슬롯을 통해 서로 마주보게 배치된다. 삼각형의 두 짧은 변들(limbs)(17, 18)은 동일한 길이를 가지고 서로에 대해 90°의 각도를 갖는다. 인접하는 다이폴 요소들의 변들(18)은 본 명세서에서, 슬롯(25)을 통해 서로 마주 보도록 배치되며; 외측 변들(17)은 바깥쪽으로 향한다. 본 실시예에서, 보다 짧은 변들(17, 18) 간의 코너들은 이미 약간 절단되었다.
그러나, 도 10 내지 도 13를 참조하면 알 수 있는 바와 같이, 방사 특성은 개별 다이폴 요소들 또는 다이폴 요소 섹션들의 정확한 형상에 결정적인 방식으로 의존하지 않는다. 이와 관련하여, V001로 지정되고 도 1 내지 도 3에서 이미 도시된 본 발명에 따른 안테나의 실시예는, 도 10에서 좌측에 나와 있다. 다이폴 요소들이 다른 형상을 갖는, 제 2 실시예(V002)는 우측에 도시된다.
실시예(V002)의 받침대 및 지지 요소들은 본 명세서에서 제 1 실시예와 동일하며; 다이폴 요소들의 내측 변들(16)과 지지 요소들 및 다이폴 요소들의 체적 내에서 이러한 내측 변들을 형성하는 슬롯들은 동일하다. 그러나, 다이폴 요소 섹션들은 더 이상 삼각형 모양이 아니라, 오히려 잘린 삼각형 또는 이등변 사다리꼴의 형상을 갖는다. 본 명세서에서 사다리꼴의 밑 변은 다이폴 요소 섹션들의 내측 변(16)에 의해 형성되며; 사다리꼴의 경사변(limb)들은 안테나의 외측을 향하여 바라보는 섹션들(27), 및 섹션들(28)에 의해서 형성되며, 섹션들(28)을 통해서, 다이폴들이 슬롯들(25)을 통해서 인접하는 다이폴들 반대편에 각기 배치된다. 사다리꼴의 윗 변은 밑 변(16)과 평행하게 연장되는 변(29)에 의해 형성된다.
2 개의 실시예들에 대한 S 다이아그램 및 스미스 차트가 이제 도 11에 도시된다; 도 12 및 도 13에서, 각기 3.4 GHz 및 5.9 GHz에서의 전기장 분포가 도시된다. 명확하게 인식될 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 안테나의 2 개의 상이한 실시예들의 방사 특성들 간에는 비교적 작은 차이만이 있다. 따라서, 다이폴 요소들 외측 변들의 형상은 안테나의 방사 특성에 대해 명백하게 결정적이지는 않다.
이 경우에, 본 발명에 따른 안테나들은 또한, 이하에서 더 상세히 다시 설명되는 대체적인 형상을 갖는다. 실시예에 따라, 이하에서 설명되는 기하학적 특징들의 오직 개별적인 것들만이 본 명세서에서 구현될 수 있다.
받침대(pedestal)(5)는 안테나의 베이스 평면(9)으로부터 상방으로 연장되며, 안테나는 이러한 베이스 평면에 의해서, 예를 들어 회로 기판 또는 반사기 상에 배치될 수 있고, 받침대는 지지 요소(11 내지 14)에 의해 상방으로 연장된다. 다이폴 요소(1 내지 4)는 베이스 평면(9)과 평행하게 연장되는 안테나의 다이폴 평면(8)을 형성한다. 받침대(5) 및 지지 요소(11 내지 14)는 베이스 평면(9)과 다이폴 평면(8) 사이에서 연장한다. 지지 요소는 그들의 하부 영역이 받침대(5)에 연결된다. 지지 요소는 그들의 상부 영역이 다이폴 요소(1 내지 4)를 지지한다.
개별적인 지지 요소 및 다이폴 요소는 안테나를 4 개의 사분면으로 분할하는 슬롯들(25)에 의해 서로 분리된다. 다이폴 요소 및 지지 요소의 체적 내에서 각각 연장되는 슬롯(21 내지 25)은 지지 요소들 사이의 슬롯(25)로 대각선 방향으로 연장된다. 슬롯들(25)의 교차 영역은 안테나의 중심 축을 따라 중앙 절개부(10)를 형성한다. 중앙 절개부는 또한 본 실시예에서 받침대를 통과한다. 그러나, 이와 달리, 받침대는 중심 축의 영역에서 폐쇄될 수도 있다. 본 실시예에서는 중앙 절제 부는 원통 형상이다. 그러나, 다른 형상들도 본 명세서에서 고려될 수 있다.
지지 요소들 및 다이폴 요소들은 중앙 절개부(10)를 중심으로 반경 방향으로 배열된다. 급전용 도전체들(31, 32)은 지지 요소의 제 1 슬롯으로부터 상기 중앙 절개부를 통해서, 마주하여 배치된 지지 요소로 연장하며, 특히 상기 지지 요소 내에 배치된 슬롯 내로 연장된다. 본 명세서에서 급전용 도전체들(31, 32)은 중앙 절개부 영역에서 교차한다.
본 실시예에서, 지지 요소들은 베이스 평면(9) 및 다이폴 평면(8)에 대해 수직하거나 안테나의 중심 축에 대해 실질적으로 평행하게 연장된다. 다이폴 요소들은 지지 요소들로부터 외측으로 반경 방향으로 연장된다.
본 실시예에서, 지지 요소들의 외측 변들은 슬롯들에 의해 차단된 원통체를 형성한다. 원통체에 걸쳐서 외측으로 연장되는 플레이트 형상의 다이폴 요소들은 원통체의 상단에서 배치된다. 그러나, 지지 요소들 및 다이폴 요소들에 대한 다른 베이스 형상들이 또한 본 명세서에서 고려될 수 있다.
지지 요소들에 의해 그리고 그 사이에 배치된 슬롯들에 의해서 그리고 중앙 절개부에 의해 규정되는 본체는 바람직하게는, 다이폴 요소들의 영역(슬롯들 및 중앙 절개부를 포함)에서 안테나의 전체 베이스 표면의 최대 70 %, 더욱 바람직하게는 최대 60 %, 더욱 바람직하게는 최대 50 %를 차지하는 단면 표면을 갖는다.
개별 지지 요소들 또는 다이폴 요소들 사이의 슬롯들(25)은 전기적 분리만을 제공하기 때문에 임의의 특정 형상을 가질 필요가 없다. 헤드 내에서, 즉 다이폴 요소들 사이의 다이폴 정사각형 내에서, 이들 슬롯의 길이는, 또한 예를 들어, 도 10의 실시예들의 비교가 나타내는 바와 같이, 결정적으로 중요하지는 않다. 대조적으로, 받침대 내의 슬롯(25)의 길이는 다이폴 방사기(λ/4 대칭 슬롯 및/또는 밸런(balun))의 방사 특성에 있어서 중요하다.
슬롯들(21 내지 24)은 본 발명에 따른 안테나의 방사 특성에 대한 결정적인 역할을 하며, 따라서, 특히 위에서 보다 상세히 논의된 바와 같은, 슬롯들의 길이는 안테나의 전체 치수에 맞게 또는 안테나의 중심 주파수의 파장에 맞게 조율되어야 한다. 슬롯들(21 내지 24)의 폭(b1)은 바람직하게는, 본 명세서에서, 전체 연장정도의 80 % 이상, 더욱 바람직하게는 95 % 이상, 최대 폭에 대해 50 % 미만만큼 변동한다. 본 명세서에서, 슬롯은 다이폴 요소의 영역 및 지지 요소의 영역에서 유사한 폭을 갖는다.
본 실시예에서, 지지 요소(11 내지 14)는 다이폴 요소가 그의 연장 평면에 수직인 특정 두께를 갖는 것과 같이, 반경 방향으로 특정 두께를 갖는다. 이 경우에, 지지 요소의 반경 방향 두께와 다이폴 요소의 수직 방향 두께의 비는 바람직하게는, 1 : 5 내지 5 : 1, 더 바람직하게는 1 : 3 내지 3 : 1이다. 반경 방향의 지지 요소의 두께는 수직 방향의 다이폴 요소의 두께보다 큰 것이 바람직하다.
도 1 내지 도 3의 실시예에서는, 본 명세서에서, 다이폴 요소들은 각각 평면 형상을 갖는다. 그러나, 대안적으로, 다이폴 요소는 또한 슬롯(21 내지 24)을 따라 막대 형상으로 연장되는데, 즉, 각 경우에 대각선과 평행하게 연장되는 바(bar)에 의해 형성된다.
본 실시예에서, 본 발명에 따른 안테나의 안테나 본체는 플라스틱으로, 특히 사출 성형 부품으로 제조된다. 이 경우에, 안테나 본체에는 전도성 코팅이 제공된다. 그러나, 본 발명에 따르면, 안테나에 대한 다른 구성 원리도 또한 고려될 수 있다. 예를 들어, 다이폴 요소 및/또는 지지 요소는 판금 요소 및/또는 금속 바로부터 또한 제조될 수 있다. 금속성 재료로 안테나를 주조하는 것도 고려할 수 있다.
본 실시예에서, 지지 요소 및 다이폴 요소에 의해 형성되는 안테나 본체는 대칭 축인 중심 축을 중심으로 4 중 대칭을 이룬다. 안테나 본체는 또한 중심 축에 대하여 대칭이다.
위에서 간략하게 이미 언급한 바와 같이, 안테나의 급전은 지지 요소의 슬롯 내에서 연장되는 도전체(31, 32)를 통해 이루어진다. 도 1 내지 도 3에 도시된 제 1 실시예에서 사용되는 급전은 이제 도 14를 참조하여 보다 상세히 다시 설명된다.
다이폴 요소(1 및 3)로부터 형성된 다이폴에 대한 급전은 도전체(32)를 통해 발생한다; 도전체(31)를 통해서는 다이폴 요소(2 및 4)에 의해 형성된 제 2 다이폴에 대한 급전이 이루어진다. 본 명세서에서, 도전체(31, 32)는 실질적으로 역 L 또는 U의 형상을 갖는다. 도전체들(31, 32)은 각각 급전 측에서 볼 때, 슬롯(23 또는 24) 내에서, 각각 지지 요소 내의 자신의 베이스 영역으로부터 위쪽으로 연장된다.해당 도전체가 안테나의 중앙 절개부(10)를 통해 그와 대향하여 배치된 지지 요소의 슬롯들(21 또는 22) 내로 각각 연장되도록 대략적으로 다이폴 요소의 높이에서 내측 방향으로의 앵글링(inward angling)이 발생한다. 도전체가 슬롯에서 아래쪽으로 연장되도록 추가 앵글링이 상기 높이에서 발생한다. 도 14에서 알 수 있는 바와 같이, 반대쪽에 배치된 슬롯 내에서 아래쪽으로 연장되는 도전체 부분은 본 실시예에서 비교적 짧다. 그러나, 대안적으로, 도전체는 전체 슬롯을 통해 전체가 하향 연장될 수도 있다.
본 명세서에서, 2 개의 도전체(31, 32)는 안테나의 중앙 절개부(10)에서 중심 축의 영역에서 교차한다. 도전체들 사이에 충분한 공간을 확보하기 위해, 도전체(31)는 하향으로 향하는 굴곡부를 가지며 이로써 도전체(32)가 이 굴곡부를 넘어서 안내될 수 있다.
도 14에 도시된 실시예에서, 도전체들은 유전체 홀더(35)를 통해 슬롯들 내에 유지된다. 본 명세서에서, 유전체 홀더(35)는 슬롯(21 내지 24)에 배치되고 도전체(31, 32)가 끼워질 수 있는 클램프(clamp)(38)를 갖는다. 유전체 홀더(35)는 또한 유지 암(37)을 더 가지며, 상기 유지 암을 통해서 홀더가 슬롯(25) 내에 유지된다. 따라서, 유전체 홀더(35)는 도전체(31, 32)를 슬롯 내에서 정확히 위치시킨다.
급전 측에서 아래로부터 슬롯들 내로 도전체를 삽입할 수 있도록, 슬롯들은 그들의 베이스 영역(6)에서 각각의 절개부(33)를 가지며 상기 각각의 절개부를 통해서, 도전체들(31 및 32)이 각기 안내된다. 도 14에 도시된 실시예에서, 절개부(33)는 축 방향 보어, 즉 안테나의 받침대(5)를 통과하는 안테나의 중심 축과 평행하게 연장되는 보어이다. 본 명세서에서 도전체들(31 및 32)은 자신들이 절개부(33)를 통해 인도되는 영역에서 절연부(34)를 갖는다.
따라서, 본 실시예에서 도전체(31, 32)는 동축 케이블 또는 동축 급전 요소의 내측 도전체이다. 본 실시예에서 내측 도전체는 일정한 원형 단면을 갖는다. 그러나, 그의 연장 길이에 걸쳐서 가변하는 단면 및/또는 원형 형상과는 상이한 단면을 갖는 안테나를 구성하기 위해서 상기 내측 도전체들을 이용하는 것이 또한 고려될 수 있다.
도전 모드들(conduction modes)은 내측 도전체(32)에 걸쳐서 동축 방향으로 된 축 방향 보어(33) 및 외측 도전체 역할을 하는 축 방향 보어(33)의 영역에서 도 14에 도시된 급전부 내의 갭으로 유도된다. 도전 모드는 안테나의 급전이 슬롯의 베이스 영역에서 발생하도록 갭 내로의 진입 시에 방사 모드들(radiation modes)이 된다.
내측 도전체가 가이드되는 슬롯은 바람직하게는 슬롯의 베이스 영역에서 절개부(33)와 실질적으로 동일한 폭을 가지며 이로써 너무 큰 임피던스 점프가 발생하지 않도록 한다. 슬롯의 폭(b1)은 특히 바람직하게는 절개부(23)의 직경의 1/2 내지 2 배이다.
도 14에 도시된 실시예에서, 절개부(33)의 영역에서 내측 도전체(31 또는 32)와 동축 절연부(34)로만 구성되는 동축 급전 요소들이 사용된다. 이 경우에, 내측 도전체(31, 32)는 절연부(34)의 하단에 걸쳐서 연장되고, 그 하단부는 이들이 납땜되는 회로 기판 내의 보어를 통과할 수 있다. 안테나의 접지는 본 실시예에서, 예를 들어, 안테나 본체에, 특히 받침대에 배치되고 상기 회로 기판에 납땜되는 납땜 핀(solder pin)을 통해 개별적으로 발생한다.
안테나 장치의 대응하는 실시예가 도 15a에 도시되어있으며, 도 15a에서 안테나는 도 14에 도시된 동축 급전 요소를 통해 회로 기판(50)에 연결된다. 이 경우에, 안테나의 하측(9), 즉 받침대(5)는 회로 기판(50)의 상측에 놓인다. 동축 급전 요소(31, 32)의 급전 측 단부는 회로 기판 내의 보어를 관통하여 회로 기판의 하측에서 각각 마이크로스트립 라인(microstrip line)(51, 52)에 납땜된다. 또한, 안테나 받침대는 바람직하게는 접지 핀을 가지며 상기 접지 핀에 의해서 상기 받침대가 상기 회로 기판의 접지면에 납땜된다. 이 경우에, 납땜은 회로 기판의 상측에서 일어날 수 있다.
도시된 실시예에서, 도전체들(31 및 32)은 급전 측에 대향하여 배치된 슬롯의 상부 영역에서 종단된다.
그러나, 도시되지 않은 다른 실시예에서, 급전 측에 대향하여 배치된 동축 급전 요소의 단부는 받침대를 통해 하향으로 베이스 영역(6)으로 연장되고 상기 베이스 영역 내의 보어(33)를 통해 안내될 수 있다. 따라서, 내측 도전체는 반대쪽에 배치된 측들에서 절연부(34)를 가지며 이러한 반대 측에서 상기 내측 도전체는 상기 보어를 통과한다. 내측 도전체는 본 명세서에서 급전 측의 반대쪽에 배치된 측에서 회로 기판의 접지에 납땜될 수 있다.
도시되지 않은 다른 대안적인 실시예에서, 급전 측의 반대쪽에 배치된 동축 급전 요소의 단부는 다이폴 요소 또는 지지 요소에 갈바닉 전기 방식으로(galvanically) 연결될 수 있다.
반사기(50) 상에서의 본 발명에 따른 안테나의 배치가 도 15b에 도시되어있다. 이 경우에, 반사기(50)는 안테나의 중심 축에 대해 수직으로 배치되고 따라서 다이폴 요소의 주 평면과 평행하게 연장하는 베이스 플레이트를 갖는다. 본 실시예에서, 반사기(50)의 베이스 플레이트의 평면과 다이폴들에 의해 형성된 안테나의 상측 사이의 간격은 바람직하게는 다음과 같다:
X + L = 0.25 λ ± 0.2 λ,
여기서, λ는 안테나의 중심 주파수의 파장이다. 그러나, 다른 실시예에서, 상기 간격은 상이한 방사 특성을 달성하기 위해 더 크게 선택될 수 있다. 상기 간격은 예를 들면 0.5 λ ± 0.1 λ일 수도 있다.
도 15b에 도시된 실시예에서, 반사기는 안테나 주위에 배치된 반사기 프레임(51)을 더 갖는다. 이 경우에, 반사기 프레임은 마찬가지로 정사각형 베이스 표면을 가지며, 정사각형 프레임(51)의 변들은 다이폴 정사각형의 외측 변(17)과 평행하게 정렬된다. 따라서, 반사기 프레임(51)은 다이폴 정사각형과 동일한 정렬을 갖는다. 다른 실시예에서, 반사기 프레임은 또한 상이한 형상을 가질 수 있거나, 예를 들어, 반사기 프레임에 배치된 윙들과 같은 추가 반사기 요소를 포함할 수 있다.
도 15a 및 도 15b에 도시된, 반사기의 베이스 플레이트 또는 회로 기판 상에서의, 본 발명에 따른 안테나의 배치는, 본 명세서에서, 본 발명에 따른 안테나 또는 급전부의 특정 설계와 무관하게 사용될 수 있다. 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예는, 특히 본 명세서에서 사용될 수 있다.
그러나, 복수의 상이한 안테나 구성 가능성들이 도시된 이러한 실시예의 2 가지 변형예들이 도 15a 및 도 15b에서 이미 제시된다. 이들은 도 16a 및 도 16b를 참조하여 보다 상세하게 다시 설명된다
도 15a에서 또한 사용되는, 도 16a에 도시된 안테나의 실시예에서, 갭의 폭을 변화시키는 테이퍼 요소(tapering element)(60)가 갭(23) 내에 배치된다. 이러한 테이퍼링 요소는 본 명세서에서, 지지 요소의 2 개의 섹션들 간에서, 급전 도전체(32)가 연장되는 급전 슬롯의 영역 내에 배치된다. 안테나의 구성은 갭의 폭의 변화시킴으로써 이루어질 수 있다.
대조적으로, 도 16b에서, 슬롯들 내에서 급전 도전체(31 및 32)를 가이드하는 다른 가능성이 도시되어 있다. 본 실시예에서, 이 경우의 도전체(31, 32)는 지지 요소의 슬롯의 체적 내에 배치되고 이들을 채우는 유전체(61)를 통해 연장한다. 유전체(61)는 그 하측에서 중공형 원통형의 연장부(62)를 가지며, 상기 연장부에 의해서 슬롯의 베이스에 있는 절개부(33) 내로 삽입될 수 있고, 이를 통해서 도전체가 받침대로부터 절연된다. 본 실시예에서, 4 개의 슬롯 모두를 채우는 연속형 유전체가 본 명세서에서 사용된다. 그러나, 다양한 대안적인 실시예도 또한 고려될 수 있다. 도전체(31 및 32)의 형상은 도 14에 도시되고 전술한 형상에 대응할 수 있다.
본 발명에 따른 안테나의 제 3 실시예가 도 17 및 도 18에 도시된다. 그의 일반적인 설계와 관련하여, 본 실시예는 도 1 내지 도 3에서 이미 도시된 실시예에 대응하며, 이로써 이러한 점에 관해서는 상술한 설명이 참조된다. 도 1 내지 도 3에서 도시된 실시예에 대한, 도 17 및 도 18에 도시된 실시예들의 차이점들만이 이하에서 보다 상세하게 설명될 것이다. 도 17 및 도 18에 도시된 실시예는 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예에 비해서, 도전체(31 및 32)의 상이한 설치를 가능하게 한다.
이를 위해, 도전체(31, 32)가 급전 측 상에서 연장되는 지지 요소들(13, 14)의 슬롯들(23, 24)은 홈(63)을 가지며, 상기 홈은 그들의 베이스 영역에서 외측으로 개방되며 상기 홈 내로 도전체(31, 32)가 측 방향으로 삽입될 수 있다.
제 3 실시예에서, 이의 제 1 변형 예에서, 도전체(31, 32)는 외측 도전체로부터 자유롭게 된 동축 케이블(71, 72)의 사전에 구부러진 단부에 의해 형성되거나, 제 2 변형 예에서, 동축 급전 요소들의 사전에 구부러진 내측 도전체로서 설계된다. 홈(63)의 영역에서, 도전체(31 및 32) 각각은 외측 도전체(73 및 74)를 각각 가지며, 이러한 외측 도전체의 상단은 각각 슬롯(23 및 24)의 베이스를 전기적으로 형성한다.
제 1 변형 예에 따르면, 도전체(31 및 32)는 외측 도전체 또는 동축 케이블의 차폐부가 제거된, 동축 케이블의 내측 도전체의 단부들이다. 본 실시예에서, 내측 도전체 둘레의 유전체 슬리브가 또한 제거되었다.
홈(63)의 영역에서, 동축 케이블은 바람직하게는 홈 내의 안테나 본체에 전기적으로 결합되는 외측 도전체(73, 74)를 각각 갖는다. 제 1 실시예에서, 외측 도전체는 이러한 목적을 위해 홈의 영역에서 노출될 수 있으며, 따라서 홈(63)의 내측 표면과 직접 접촉할 수 있다. 이 경우에, 커플링이 갈바닉 전기 방식으로 발생한다. 제 2 변형 예에서, 동축 케이블은 홈(63)의 영역에 그의 외측 절연부를 더 가지며 거기에 홈에 용량적으로 연결된다. 그러나, 대안적으로, 외측 도전체는 다른 방식으로, 예를 들어, 납땜 연결에 의해 안테나 본체에 결합될 수도 있다.
제 2 변형 예에 따르면, 급전 도전체(31, 32)는 동축 급전 요소들의 내측 도전체들이며, 이들 각각은 급전 측에서 동축 케이블의 연결을 위한 동축 플러그-인 커넥터를 갖는다. 이와 달리, 동축 급전 요소는 상기 제 1 변형 예와 관련하여 상술한 것과 동일한 설계를 갖는다. 동축 급전 요소의 외측 도전체(73, 74) 각각은, 특히, 이 경우에 홈에 용량적으로 또는 갈바닉 전기 방식으로 결합될 수 있다.
도 18a 및 도 18b에 도시된 바와 같이, 도전체(31, 32)는 영역(73, 74)을 갖는 홈(63) 내로 측 방향으로 삽입되도록 안테나 본체에 설치될 수 있다. 이로써, 급전부의 설치가 적어도 내측 도전체(31, 32)의 납땜없이 가능하다. 선택적으로, 전술한 바와 같이, 외측 도전체의 납땜은 전술한 바와 같이 생략될 수 있다. 그러나, 대안적인 실시예에서, 외측 도전체는 납땜 연결에 의해 안테나 본체에 결합될 수 있다. 이 경우에, 내측 도전체(31, 32)는 바람직하게는 사전에 구부러지고 유전체 홀더(35)를 통해 갭 내에 유지된다.
도 17 및 도 18에 도시된 제 3 실시예에서, 홈(63)은 슬롯(23, 24)을 연장시키고 실제로 받침대를 통해 하향 연장한다. 그러나, 급전부의 설치 상태에서, 외측 도전체(73, 74)는 슬롯의 베이스 영역(6)을 형성한다. 따라서, 슬롯의 길이(L)는 도 17 및 도 18에 도시된 실시예에서 결정되며 외측 도전체(73, 74)의 상부 에지로부터 시작하여 상향으로 연장된다.
이는 특히 안테나의 특정 실시예와 독립적으로 안테나 장치에서 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 안테나 장치는 본 명세서에서, 하나 이상의 반사기 상에 배치된, 본 발명에 따른 적어도 하나의 안테나, 바람직하게는, 본 발명에 따른 복수의 안테나를 포함한다. 이 경우에, 본 발명에 따른 복수의 안테나는 바람직하게는 동일한 정렬을 갖는 공통 설치 플레이트 상에 배치되고 본 발명에 따른 안테나 장치를 형성한다.
Claims (15)
- 4 개의 다이폴 요소들을 갖는 이중 편파 안테나로서,
상기 4 개의 다이폴 요소들 각각은 해당 지지 요소에 배치되고,
슬롯이 각각의 다이폴 요소의 체적 내에 제공되고 상기 슬롯은 해당 다이폴 요소로부터 해당 지지 요소 내로 연장되는 것을 특징으로 하는 이중 편파 안테나.
- 제 1 항에 있어서,
각기 상기 안테나의 중심 축을 중심으로 서로 반대편에 배치된 2 개의 다이폴 요소들은 다이폴 안테나를 형성하고, 상기 안테나의 2 개의 다이폴들의 편파 평면들(polarization planes)은 바람직하게는 직각으로 연장되며; 및/또는,
상기 지지 요소들 및/또는 다이폴 요소들은 상기 안테나의 중심 축에 중심으로 4 중 회전 대칭성을 가지며; 및/또는,
상기 지지 요소들 및/또는 다이폴 요소들은 상기 안테나의 중심 축을 중심으로 축 방향으로 대칭적으로 배치되며; 및/또는
상기 지지 요소들은 상기 안테나의 받침대로부터 개별적으로 상향 연장되고 상기 다이폴 요소들은 상기 지지 요소들의 상단으로부터 외측으로 연장되며,
상기 지지 요소들 각각은 바람직하게는 상기 안테나의 중심 축과 실질적으로 평행하게 연장되며; 및/또는
상기 다이폴 요소들은 바람직하게는 상기 안테나의 중심 축에 실질적으로 수직인 평면에서 연장되는 이중 편파 안테나.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
다이폴 요소 및 해당 지지 요소의 체적 내에 배치된 각각의 슬롯은 슬롯 방사기(slot radiator)를 형성하고,
상기 슬롯 방사기의 편파 평면은 바람직하게는 상기 다이폴 요소의 편파 평면에 대해 수직으로 배치되며, 상기 슬롯 방사기는 상기 다이폴 요소의 체적 내에 배치되며, 및/또는, 상기 슬롯 방사기의 편파 평면은 인접하여 배치된 다이폴 요소의 편파 평면과 평행하게 배치된 이중 편파 안테나.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지지 요소 내로 연장된 상기 슬롯들의 영역들 각각은, 상기 안테나의 상부 에지로부터 각각 측정된, 적어도 0.1λ의 길이, 바람직하게는 적어도 0.15λ의 길이를 가지며, 상기 λ는 상기 안테나의 가장 낮은 공진 주파수 범위의 중심 주파수의 파장이고, 및/또는,
상기 지지 요소 내의 상기 슬롯은 상기 안테나의 받침대 영역에서 종단되고,상기 슬롯의 하단부는 바람직하게는 상기 안테나의 받침대가 접하는 베이스 영역에 의해 형성되며;
상기 지지 요소의 체적 내에서 연장되는 상기 슬롯들의 영역들 각각은, 바람직하게는 상기 안테나의 상부 에지로부터 상기 슬롯의 단부까지 각각 측정된, 0.1λ 내지 0.4λ의 길이, 바람직하게는 0.15λ 내지 0.35λ의 길이를 가지며, 상기 λ는 상기 안테나의 가장 낮은 공진 주파수 범위의 중심 주파수의 파장이고, 및/또는,
상기 다이폴 요소의 체적 내에서 연장되는 슬롯들의 영역들 각각은, 상기 슬롯의 내측 에지로부터 상기 다이폴 요소의 외측 단부 또는 외측 에지까지 각각 측정된, 0.1λ 내지 0.4λ의 길이, 바람직하게는 0.15λ 내지 0.35λ의 길이를 가지며, 상기 λ는 상기 안테나의 가장 낮은 공진 주파수 범위의 중심 주파수의 파장이고, 및/또는,
상기 지지 요소들 및 다이폴 요소들의 체적 내에서 연장되는 상기 슬롯들 각각은, 상기 지지 요소의 반경 방향 외측 에지 및 상기 다이폴 요소의 상부 에지를 따라 각각 측정된, 0.3λ 내지 0.7λ의 총 길이, 바람직하게는 0.4λ 내지 0.6λ의 총 길이를 가지며, 상기 λ는 상기 안테나의 가장 낮은 공진 주파수 범위의 중심 주파수의 파장이고, 및/또는,
상기 4 개의 지지 요소들은 상기 슬롯에 의해 서로 이격되고, 상기 지지 요소들의 체적 내에서 연장되는 슬롯들 및 상기 지지 요소들 간에서 연장되는 슬롯들의, 상기 안테나의 받침대 영역에 있는 슬롯들의 단부로부터 상기 안테나의 상부 에지까지의 길이는, 최대 0.15λ만큼, 바람직하게는 최대 0.1λ만큼 상이하며, 상기 λ는 상기 안테나의 가장 낮은 공진 주파수 범위의 중심 주파수의 파장인 이중 편파 안테나.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
다이폴 요소 및 해당 지지 요소의 체적 내에서 연장되는 슬롯들 각각은, 상기 안테나의 받침대 영역 위로 시작하여, 상기 받침대 영역으로부터 상기 지지 요소를 따라 상향으로 연장하고, 상기 다이폴 요소의 내측 에지로부터 외측으로 더 연장되며; 및/또는,
상기 슬롯이 상기 다이폴 요소를 수직 방향으로 통과하고 및/또는 적어도 해당 지지 요소의 외측을 향해 개방되며;
상기 슬롯은 바람직하게는 상기 슬롯의 연장 범위의 적어도 일부에 걸쳐서, 반경 방향으로 상기 지지 요소를 통과하며; 및/또는,
상기 슬롯은 바람직하게는 다이폴 요소의 내측 에지 및/또는 외측 에지를 향해 개방되며; 및/또는
다이폴 요소 및 해당 지지 요소의 체적 내에서 연장되는 슬롯은 상기 슬롯의 연장 범위에 걸쳐서 실질적으로 일정한 폭을 가지며; 및/또는,
상기 슬롯의 폭은 상기 슬롯의 길이의 적어도 80 %, 바람직하게는 95 %를 차지하는 영역에서, 상기 슬롯의 최대 폭에 대해 최대 80 %만큼, 바람직하게는 최대 폭에 대해, 최대 50 %만큼, 더욱 바람직하게는 최대 20 %만큼 변동되는 이중 편파 안테나.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다이폴 요소들은 다이폴 정사각형을 형성하고, 상기 정사각형의 대각선은 상기 다이폴의 편파 평면에 의해 규정되고, 상기 다이폴 요소의 체적 내에서의 슬롯은 바람직하게는 상기 다이폴 사각형의 대각선을 따라 연장되며,
상기 다이폴 정사각형은 바람직하게는 0.3λ 내지 0.7λ의 변 길이, 바람직하게는 0.4λ 내지 0.6λ의 변 길이를 가지며, 상기 λ는 상기 안테나의 가장 낮은 공진 주파수 범위의 중심 주파수의 파장이고; 및/또는,
상기 슬롯들에 의해 이격된 상기 다이폴 요소들 및/또는 상기 지지 요소들의 섹션들은 상기 안테나의 중심 축을 중심으로 반경 방향으로 배치되며; 및/또는,
상기 다이폴 요소들의 체적 내의 슬롯들 및/또는 상기 지지 요소들의 체적 내의 슬롯들 각각은, 상기 안테나의 중심 축에 대하여 반경 방향으로 연장하고;
서로 반대편에 배치된 다이폴 요소들 및/또는 지지 요소들의 슬롯들은 바람직하게는 동일한 평면 내에서 연장하고; 및/또는
서로 인접하는 다이폴 요소들 및/또는 지지 요소들의 슬롯들은, 바람직하게는 서로 직교하는 평면들에서 연장되며; 및/또는
상기 다이폴 요소들의 체적 내의 슬롯들 및/또는 상기 지지 요소들의 체적 내의 슬롯들 각각은 상기 안테나의 편파 평면들을 따라 연장되는 이중 편파 안테나.
- 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 안테나의 급전부는 지지 요소의 체적 내에 배치된 슬롯 내로 적어도 부분적으로 연장되는 도전체를 포함하며, 상기 급전은 바람직하게는 상기 슬롯의 베이스 영역에서 급전 측에서 발생하는 이중 편파 안테나.
- 제 7 항에 있어서,
상기 급전부는 바람직하게는 서로 교차하는 방식으로 연장되는 방사기의 2 개의 편파들의 급전을 위한 2 개의 개별 도전체를 포함하며,
각각의 도전체는 한편에서는 상기 도전체들이 배치된 체적을 갖는 다이폴에 급전하고, 다른 편에서는, 그에 대해서 대각선 방향으로 연장하는 다이폴 요소들의 체적 내의 슬롯들에 의해 형성된 슬롯 방사기들을 급전하는 이중 편파 안테나.
- 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 급전부의 도전체는 상기 슬롯의 베이스 영역에서 상기 급전 측에서 상기 슬롯 내로 진입하고, 상기 슬롯 내에서 상기 베이스 영역으로부터 상향 연장되며; 및/또는,
상기 도전체는 제 1 지지 요소의 체적 내의 제 1 슬롯으로부터 상기 제 1 지지 요소 반대편에 배치된 제 2 지지 요소로 그리고 바람직하게는 상기 제 2 지지 요소 내에 배치된 슬롯으로 연장되며,
상기 도전체는 바람직하게는 먼저 상기 제 1 슬롯 내에서 상방으로 연장되고, 그 다음에 경사진 부분(angled portion)을 통해서 내측으로 연장하며, 상기 도전체는 상기 경사진 부분으로부터 상기 제 2 슬롯 내로 연장되고 바람직하게는 상기 제 2 슬롯 내에서 다른 경사진 부분에 걸쳐서 하향 연장되며; 및/또는,
상기 도전체는 바람직하게는 유전체 홀더에 의해 상기 슬롯 내에서 유지되는 이중 편파 안테나.
- 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도전체가 연장되는 상기 슬롯의 측벽은 절개부 또는 융기부를 가지며; 및/또는,
상기 도전체는 그의 연장 범위에 걸쳐서 상이한 직경을 가지며; 및/또는,
하나 이상의 유전체 요소들이 상기 도전체가 연장되는 상기 슬롯 내에 배치되며; 및/또는,
상기 안테나를 향한 급전 라인은 정합 회로를 갖는, 특히, 상이한 폭들의 섹션들을 갖는 이중 편파 안테나.
- 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 급전은 동축 케이블의 내측 도전체 및/또는 지지 요소 내의 슬롯 내에서 연장되는 동축 급전 요소의 내측 도전체를 통해 이루어지며,
상기 내측 도전체는 바람직하게는 상기 슬롯의 베이스 영역으로부터 상향으로 안내되고,
상기 안테나의 받침대는 바람직하게는 상기 슬롯의 베이스 영역에서 상기 동축 케이블 또는 동축 급전 요소를 삽입하기 위한 절개부를 구비하고,
상기 절개부는 바람직하게는 일 측을 향해 개방된 홈을 포함하며, 상기 동축 케이블 및/또는 동축 급전 요소가 상기 홈 내로 측 방향으로 삽입될 수 있고 바람직하게는 클립핑 가능하며,
상기 절개부는 바람직하게는 상기 동축 케이블 및/또는 동축 급전 요소가 축 방향으로 삽입될 수 있는 축 방향 보어(axial bore)를 포함하는 이중 편파 안테나.
- 제 11 항에 있어서,
상기 내측 도전체 및/또는 외측 도전체는 상기 받침대의 절개부 내의 절연부로 둘러싸여 있으며,
상기 외측 도전체는 바람직하게는 상기 절개부 내에서 상기 받침대에 갈바닉 전기적으로(galvanically) 또는 용량적으로 결합되며; 및/또는
상기 받침대는 바람직하게는 상기 절개부의 외측에서, 특히, 상기 받침대의 하측이 외측 도전체 또는 접지에 연결되는 이중 편파 안테나.
- 제 7 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 안테나의 급전은 동축 케이블을 통해서 이루어지며, 상기 동축 케이블의 일단은 차폐부를 갖지 않으며, 상기 내측 도전체는 지지 요소의 체적 내의 슬롯 내에서 적어도 부분적으로 연장되게 거기에서 유지되며, 상기 내측 도전체는 바람직하게는 사전에 구부러져 있고, 및/또는, 상기 동축 케이블은 바람직하게는 일 측을 향해서 개방된 안테나의 받침대의 홈 내로 측 방향에서 삽입될 수 있고 바람직하게는 클립핑 가능하며, 상기 외측 도전체는 바람직하게는 채널에 갈바닉 전기적으로 또는 용량적으로 결합되거나; 또는,
상기 안테나의 급전은 동축 급전 요소를 통해서 이루어지며, 상기 동축 급전 요소의 일단은 차폐부를 가지지 않으며, 상기 내측 도전체는 지지 요소의 체적 내의 슬롯 내에서 적어도 부분적으로 연장되게 거기에서 유지되고, 상기 동축 급전 요소의 타단은 동축 케이블을 연결하기 위한 플러그-인 커넥터를 포함하며, 상기 내측 도전체는 바람직하게는 사전에 구부러져 있고 및/또는 상기 동축 급전 요소가 바람직하게는 일 측을 향해서 개방된 안테나의 받침대의 홈 내로 측 방향에서 삽입될 수 있고 바람직하게는 클립핑 가능하며, 상기 외측 도전체는 바람직하게는 채널에 갈바닉 전기적으로 또는 용량적으로 결합되거나; 또는,
상기 안테나의 급전은 동축 급전 요소를 통해서 이루어지며, 상기 동축 급전 요소의 일단은 차폐부를 가지지 않으며, 상기 내측 도전체는 지지 요소의 체적 내의 슬롯 내에서 적어도 부분적으로 연장되게 거기에서 유지되고, 상기 동축 급전 요소의 타단은 상기 안테나가 배치된 회로 기판에 납땜되고, 상기 내측 도전체는 바람직하게는 사전에 구부러져 있고 및/또는 상기 동축 급전 요소가 바람직하게는 상기 받침대의 축 방향 보어 내로 측 방향에서 삽입 가능하며, 상기 안테나의 받침대는, 특히 상기 받침대의 하측이, 바람직하게는 상기 회로 기판의 접지에 개별적으로 결합되며, 및/또는 상기 받침대는 상기 회로 기판 상에 배치된 접지 표면에 용량적으로 결합되거나 및/또는 상기 회로 기판을 관통하는 안테나의 하나 이상의 땜납 핀에 의해 갈바닉 전기적으로 결합되는 이중 편파 안테나.
- 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 안테나 본체는 일체형으로 설계되고; 및/또는
상기 안테나 본체는 플라스틱으로 제조되고, 상기 안테나 본체는 도전성 플라스틱을 포함하고 및/또는 도전 층으로 코팅되고, 상기 안테나 본체는 바람직하게는 사출 성형 공정에 의해 제조되는 이중 편파 안테나.
- 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른, 적어도 하나의 이중 편파 안테나, 바람직하게는 복수의 이중 편파 안테나를 갖는 안테나 장치로서,
상기 안테나의 받침대는 바람직하게는 반사기 상에 배치되고,
상기 반사기는 바람직하게는, 상기 안테나 및/또는 반사기 프레임 및/또는 반사기 벽의 중심 축에 수직으로 연장되는 평면에서 연장되는 베이스 플레이트를 갖는 이중 편파 안테나.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102015011426.3A DE102015011426A1 (de) | 2015-09-01 | 2015-09-01 | Dual-polarisierte Antenne |
| DE102015011426.3 | 2015-09-01 | ||
| PCT/EP2016/001472 WO2017036599A1 (de) | 2015-09-01 | 2016-08-31 | Dual-polarisierte antenne |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180040707A true KR20180040707A (ko) | 2018-04-20 |
Family
ID=56852221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020187008973A Ceased KR20180040707A (ko) | 2015-09-01 | 2016-08-31 | 이중 편파 안테나 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11024980B2 (ko) |
| EP (1) | EP3329545B1 (ko) |
| KR (1) | KR20180040707A (ko) |
| CN (1) | CN108352598B (ko) |
| AU (1) | AU2016316454B2 (ko) |
| DE (1) | DE102015011426A1 (ko) |
| WO (1) | WO2017036599A1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102193389B1 (ko) * | 2019-09-10 | 2020-12-21 | 한국과학기술원 | 마그네틱 다이폴 안테나 |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU172803U1 (ru) * | 2017-03-27 | 2017-07-24 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Предприятие Антэкс" | Широкополосная направленная антенна с двойной поляризацией |
| DE102017116920A1 (de) * | 2017-06-09 | 2018-12-13 | Kathrein Se | Dual-polarisierter Kreuzdipol und Antennenanordnung mit zwei solchen dual-polarisierten Kreuzdipolen |
| WO2019010051A1 (en) * | 2017-07-07 | 2019-01-10 | Commscope Technologies Llc | NARROWBAND RADIANT ELEMENTS WITH ULTRA-WIDE BAND WIDTH |
| CN108539397B (zh) * | 2018-05-04 | 2024-04-12 | 广州司南技术有限公司 | 一种馈电方式改进的振子和天线 |
| SE542018C2 (en) * | 2018-06-08 | 2020-02-11 | Cellmax Tech Ab | An antenna arrangement, a radiating element and a method of manufacturing the radiating element |
| CN111293418A (zh) | 2018-12-10 | 2020-06-16 | 康普技术有限责任公司 | 用于基站天线的辐射器组件和基站天线 |
| CN109980329B (zh) * | 2019-03-12 | 2023-12-26 | 广州司南技术有限公司 | 一种宽带双极化天线 |
| CN110011034B (zh) * | 2019-03-29 | 2024-07-26 | 广州杰赛科技股份有限公司 | 一种天线辐射装置 |
| CN113826279B (zh) * | 2019-03-29 | 2023-12-01 | 康普技术有限责任公司 | 具有抑制共模（单极子）辐射的倾斜馈电路径的双极化偶极子天线 |
| CN110034371B (zh) * | 2019-04-01 | 2024-01-16 | 深圳市信维通信股份有限公司 | 宽频基站振子天线及基站天线 |
| US12003033B2 (en) | 2019-06-20 | 2024-06-04 | Huber+Suhner Ag | Antenna module with board connector |
| CN110752438B (zh) * | 2019-11-05 | 2022-04-19 | 中信科移动通信技术股份有限公司 | 双极化fad辐射单元 |
| CN111180870B (zh) * | 2020-01-06 | 2021-11-23 | 武汉虹信科技发展有限责任公司 | 天线辐射单元、基站天线及天线指标调节方法 |
| US12003027B2 (en) * | 2020-01-24 | 2024-06-04 | Sun Dial Technology Limited | Magneto-electric dipole antenna |
| WO2021248357A1 (zh) * | 2020-06-10 | 2021-12-16 | 罗森伯格技术有限公司 | 一种5g天线单元及5g天线 |
| KR102767434B1 (ko) | 2020-06-23 | 2025-02-14 | 삼성전자 주식회사 | 무선 통신 시스템에서의 안테나 구조 |
| US11329385B2 (en) * | 2020-08-07 | 2022-05-10 | Nokia Shanghai Bell Co., Ltd. | Tripod radiating element |
| US11652295B2 (en) * | 2020-09-28 | 2023-05-16 | Plume Design, Inc. | Antenna with uniform radiation for ultra-wide bandwidth |
| CN112186339B (zh) * | 2020-09-29 | 2022-07-29 | 广东工业大学 | 一种宽频圆极化磁电偶极子天线 |
| CN116325360A (zh) | 2020-09-30 | 2023-06-23 | 康普技术有限责任公司 | 具有支持高频带掩蔽的紧凑双极化盒形偶极子辐射元件的基站天线 |
| EP4033604A1 (en) * | 2021-01-25 | 2022-07-27 | Nokia Shanghai Bell Co., Ltd. | Dipole antenna |
| EP4145628B1 (en) * | 2021-09-03 | 2025-08-13 | Hexagon Geosystems Services AG | Gnss antenna system for receiving multi-band gnss signals |
| CN113659328B (zh) * | 2021-09-08 | 2024-07-12 | 耀登电通科技（昆山）有限公司 | 双极化天线结构 |
| CN113764870A (zh) * | 2021-09-13 | 2021-12-07 | 中国电子科技集团公司第三十六研究所 | 一种双极化磁电偶极子天线 |
| US11949216B2 (en) * | 2022-01-18 | 2024-04-02 | Raytheon Company | Electromechanical assembly having integrated conductor |
| CN116937123A (zh) * | 2022-04-01 | 2023-10-24 | 康普技术有限责任公司 | 用于基站天线的辐射器组件 |
| EP4497178A1 (en) * | 2022-04-26 | 2025-01-29 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Compact dual polarity radiator for a dense array |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9410994D0 (en) | 1994-06-01 | 1994-07-20 | Alan Dick & Company Limited | Antennae |
| DE19823749C2 (de) | 1998-05-27 | 2002-07-11 | Kathrein Werke Kg | Dualpolarisierte Mehrbereichsantenne |
| US6034649A (en) | 1998-10-14 | 2000-03-07 | Andrew Corporation | Dual polarized based station antenna |
| DE19860121A1 (de) | 1998-12-23 | 2000-07-13 | Kathrein Werke Kg | Dualpolarisierter Dipolstrahler |
| US6317099B1 (en) * | 2000-01-10 | 2001-11-13 | Andrew Corporation | Folded dipole antenna |
| US6229496B1 (en) * | 2000-05-05 | 2001-05-08 | Radiovector U.S.A., Llc | Multiple element antenna from a single piece |
| US6608600B2 (en) * | 2001-05-03 | 2003-08-19 | Radiovector U.S.A., Llc | Single piece element for a dual polarized antenna |
| US6597324B2 (en) * | 2001-05-03 | 2003-07-22 | Radiovector U.S.A. Llc | Single piece element for a dual polarized antenna |
| US6839038B2 (en) * | 2002-06-17 | 2005-01-04 | Lockheed Martin Corporation | Dual-band directional/omnidirectional antenna |
| US6650301B1 (en) * | 2002-06-19 | 2003-11-18 | Andrew Corp. | Single piece twin folded dipole antenna |
| WO2004055938A2 (en) * | 2002-12-13 | 2004-07-01 | Andrew Corporation | Improvements relating to dipole antennas and coaxial to microstrip transitions |
| SE0302175D0 (sv) * | 2003-08-07 | 2003-08-07 | Kildal Antenna Consulting Ab | Broadband multi-dipole antenna with frequencyindependent radiation characteristics |
| US7053852B2 (en) * | 2004-05-12 | 2006-05-30 | Andrew Corporation | Crossed dipole antenna element |
| DE202005015708U1 (de) | 2005-10-06 | 2005-12-29 | Kathrein-Werke Kg | Dual polarisierte Dipolstrahler |
| DE102006037518B3 (de) * | 2006-08-10 | 2008-03-06 | Kathrein-Werke Kg | Antennenanordnung, insbesondere für eine Mobilfunk-Basisstation |
| EP2529448B1 (en) * | 2010-01-29 | 2014-12-31 | Orban Microwave Products (OMP) N.V. | Circularly polarized antenna and feeding network |
| AU2011202962B2 (en) * | 2010-06-22 | 2015-02-19 | Rf Industries Pty Ltd | Low-tilt collinear array antenna |
| KR101711150B1 (ko) | 2011-01-31 | 2017-03-03 | 주식회사 케이엠더블유 | 이동통신 기지국용 이중편파 안테나 및 이를 이용한 다중대역 안테나 시스템 |
| CN102544764B (zh) | 2012-03-26 | 2014-06-11 | 京信通信系统（中国）有限公司 | 宽带双极化天线及其辐射单元 |
| CN102723577B (zh) * | 2012-05-18 | 2014-08-13 | 京信通信系统（中国）有限公司 | 宽频带环状双极化辐射单元及阵列天线 |
| US10027030B2 (en) * | 2013-12-11 | 2018-07-17 | Nuvotronics, Inc | Dielectric-free metal-only dipole-coupled broadband radiating array aperture with wide field of view |
-
2015
- 2015-09-01 DE DE102015011426.3A patent/DE102015011426A1/de not_active Ceased
-
2016
- 2016-08-31 AU AU2016316454A patent/AU2016316454B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2016-08-31 CN CN201680064052.2A patent/CN108352598B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2016-08-31 EP EP16759682.4A patent/EP3329545B1/de active Active
- 2016-08-31 KR KR1020187008973A patent/KR20180040707A/ko not_active Ceased
- 2016-08-31 US US15/756,416 patent/US11024980B2/en active Active
- 2016-08-31 WO PCT/EP2016/001472 patent/WO2017036599A1/de not_active Ceased
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102193389B1 (ko) * | 2019-09-10 | 2020-12-21 | 한국과학기술원 | 마그네틱 다이폴 안테나 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2016316454A1 (en) | 2018-04-12 |
| CN108352598A (zh) | 2018-07-31 |
| EP3329545B1 (de) | 2023-05-03 |
| CN108352598B (zh) | 2021-08-10 |
| US11024980B2 (en) | 2021-06-01 |
| DE102015011426A1 (de) | 2017-03-02 |
| US20180337462A1 (en) | 2018-11-22 |
| WO2017036599A1 (de) | 2017-03-09 |
| EP3329545A1 (de) | 2018-06-06 |
| AU2016316454B2 (en) | 2020-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20180040707A (ko) | 이중 편파 안테나 | |
| KR101942343B1 (ko) | 공동 분극화 기생 패치를 갖는 직렬 급전 e-형 패치 안테나 어레이 | |
| CN1993860B (zh) | 芯片天线 | |
| US9287617B2 (en) | Wideband antenna | |
| US11081800B2 (en) | Dual-polarized antenna | |
| US4907011A (en) | Foreshortened dipole antenna with triangular radiating elements and tapered coaxial feedline | |
| US9196969B2 (en) | Radiating element for antenna | |
| US20090256777A1 (en) | Planar antenna device and radio communication device using the same | |
| KR20020073212A (ko) | 이동무선통신 안테나 | |
| US6236367B1 (en) | Dual polarised patch-radiating element | |
| KR20130039721A (ko) | 광대역의 전방향 안테나 | |
| CN106207495B (zh) | 双极化天线及其辐射单元 | |
| CN1507673A (zh) | 双频带双极化天线阵列 | |
| KR20130039742A (ko) | 다중 대역 안테나의 듀얼－편파 방사 소자 | |
| CN105186120B (zh) | 一种磁偶极子的八木天线 | |
| CN106340711B (zh) | 双极化天线 | |
| CN212434829U (zh) | 适用于5g宏基站的宽带双极化的小型磁电偶极子天线 | |
| ES2391889T3 (es) | Antena de grupo, de banda ancha, controlada electricamente | |
| CN107078384A (zh) | 多线螺旋天线 | |
| US20220336954A1 (en) | Omnidirectional dielectric resonator antenna | |
| CN113851826A (zh) | 一种单极化低不圆度的室内分布天线 | |
| US10483652B2 (en) | Multi-beam antenna and multi-beam antenna array system including the same | |
| CN101258642A (zh) | 谐振、双极化贴片天线 | |
| US6577276B2 (en) | Low cross-polarization microstrip patch radiator | |
| CN112701450B (zh) | 一种多模宽带双极化基站天线 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0105 | International application |
Patent event date: 20180329 Patent event code: PA01051R01D Comment text: International Patent Application |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| PN2301 | Change of applicant |
Patent event date: 20200130 Comment text: Notification of Change of Applicant Patent event code: PN23011R01D |
|
| A201 | Request for examination | ||
| PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20210602 Comment text: Request for Examination of Application |
|
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| PN2301 | Change of applicant |
Patent event date: 20210830 Comment text: Notification of Change of Applicant Patent event code: PN23011R01D |
|
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| PN2301 | Change of applicant |
Patent event date: 20210906 Comment text: Notification of Change of Applicant Patent event code: PN23011R01D |
|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20221026 Patent event code: PE09021S01D |
|
| E601 | Decision to refuse application | ||
| PE0601 | Decision on rejection of patent |
Patent event date: 20230102 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20221026 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |