KR101455665B1

KR101455665B1 - 도체 표면 안테나

Info

Publication number: KR101455665B1
Application number: KR1020130042142A
Authority: KR
Inventors: 이주열
Original assignee: 브로콜리 주식회사
Priority date: 2013-04-17
Filing date: 2013-04-17
Publication date: 2014-11-03
Also published as: KR20140124531A; WO2014171670A1

Abstract

본 발명은 도체 표면 안테나에 관한 것으로서, 전자 제품에 설치되며 도체의 재질로 형성되는 도체면; 및 상기 도체면에 형성되어 전파를 송수신하는 역할을 수행하는 방사 슬롯(Radiating slot)부;를 포함하고, 전자 제품에 설치되는 도체면이 전파를 송수신할 수 있게 하는 것을 특징으로 한다.

Description

도체 표면 안테나{CONDUCTOR SURFACE ANTENNA}

본 발명은 도체 표면 안테나에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전자 제품에 설치되는 도체면(Conductor Surface)에 방사 슬롯 패턴을 형성하여, 해당 전자 제품에 전파 송수신의 기능(안테나 기능)을 부여할 수 있고, 더 나아가 넓은 대역폭과 높은 이득의 안테나 특성을 제공할 수 있는 '도체 표면 안테나'에 관한 것이다.

안테나(Antenna)란, 전파를 송신하거나 수신하는 역할을 하는 장치로서, 특정 전자 제품의 외부 또는 내부에 설치되어서 해당 전자 제품에 무선 통신의 기능을 부여하는 장치이다. 예를 들어, 안테나는 스마트 TV 등의 디스플레이 장치에 설치되어서 해당 디스플레이 장치가 영상 신호를 수신하거나 데이터 신호를 송수신할 수 있게 하고, 스마트폰, PDA, 태블릿 등의 모바일 단말기에 설치되어서 해당 모바일 단말기가 음성 신호 또는 데이터 신호 등을 송수신할 수 있게 한다. 또한, 안테나는 무선 공유기, 통신 기지국 장치 등에 설치되어서 해당 장치들이 무선 통신 서비스 관련 신호들을 송수신할 수 있게 한다.

종래에는 이러한 안테나가 주로 전자 제품의 외부에 설치(외장형 안테나)되었는데, 예를 들어 막대 형상(다이폴 안테나, 모노폴 안테나) 등으로 전자 제품의 외부에 부착되는 형태로 설치되었다. 하지만, 이러한 종래의 외장형 안테나는 전자 제품의 미관을 해칠 수 있었으며, 전자 제품의 전체 부피를 증가시켜서 전자 제품의 소형화에도 장애 요인으로 작용할 수 있었다.

한편, 이러한 외장형 안테나의 단점을 해결하기 위해, 전자 제품의 내부에 설치되는 내장형 안테나가 개발되었는데, 예를 들어, 인테나(Intenna), PIFA(Planar Inverted F-type Antenna) 등의 안테나가 개발되었다. 하지만, 이러한 종래의 내장형 안테나들 역시 안테나의 이득과 성능이 매우 떨어져서 효용성이 매우 반감된다는 문제점이 있었다.

따라서, 이러한 종래의 안테나들의 문제점을 해결할 수 있는, 새로운 페러다임(Paradigm)의 안테나 기술이 요구되고 있다.

본 발명은 이상에서 살핀 문제점을 해결하기 위해 발명되었으며, 상기와 같은 문제점을 해결함은 물론, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 용이하게 발명할 수 없는 추가적인 기술요소들을 제공하기 위해 발명되었다.

KR

10-2013-0026152

A

본 발명은 전자 제품에 설치되는 '임의의 도체면'을 이용하여 안테나를 구현할 수 있게 하는 것을 해결과제로 한다.

또한, 본 발명은 전자 제품의 도체면에 형성되어서, 고이득/고효율의 방사 특성을 구현할 수 있는 방사 슬롯 패턴(방사 슬롯 안테나 패턴)을 제공하는 것을 해결과제로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나는, 전자 제품에 설치되며 도체의 재질로 형성되는 도체면; 및 상기 도체면에 형성되어 전파를 송수신하는 역할을 수행하는 방사 슬롯(Radiating slot)부;를 포함하고, 전자 제품에 설치되는 도체면에 전파 송수신의 기능을 부여하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나는, 상기 도체면이 금속의 재질로 형성되며, 상기 방사 슬롯부는 상기 도체면을 타공한 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나는, 상기 도체면이, 전파 송수신 이외의 역할도 수행하는 도체면인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나는, 상기 도체면이, 쉴드캔의 표면, 방열판의 표면 또는 전자 제품의 내외부에 설치되는 커버(Cover) 면인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나는, 상기 전자 제품이, 디스플레이 장치, 모바일 단말기, 무선 공유기, 중계기 또는 기지국 장치인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나는, 상기 방사 슬롯부가, 공진 주파수의 크기 순서로 순차적으로 형성되는 복수 개의 방사 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나는, 상기 방사 슬롯부가, 공진 주파수의 크기 순서로 순차적으로 형성되고, 양의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯; 및 공진 주파수의 크기 순서로 순차적으로 형성되고, 음의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나는, 상기 양의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯이, 소정 간격으로 형성되고 전자기적으로 연결되어서, 이웃하는 슬롯들 사이에 멀티 커플링 영역을 형성하고, 상기 음의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯은, 소정 간격으로 형성되고 전자기적으로 연결되어서, 이웃하는 슬롯들 사이에 멀티 커플링 영역을 형성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나는, 상기 양의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯과 상기 음의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯이 슬롯 다이폴 안테나의 형태로 형성되고, 상기 양의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯과 상기 음의 신호 성분으로 동작하는 방사 슬롯은 일직선의 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나는, 상기 양의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯과 상기 음의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯이 슬롯 다이폴 안테나의 형태로 형성되고, 상기 양의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯과 상기 음의 신호 성분으로 동작하는 방사 슬롯은 V자 형상 또는 호(Arc) 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나는, 상기 양의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯이, 양의 신호 성분으로 동작하는 제1-(N-2) 방사 슬롯; 상기 제1-(N-2) 방사 슬롯과 소정 간격을 두고 형성되며, 상기 제1-(N-2)방사 슬롯의 공진 주파수보다 높은 공진 주파수를 갖는 제1-(N-1) 방사 슬롯; 및상기 제1-(N-2) 방사 슬롯으로부터 상기 제1-(N-1) 방사 슬롯이 형성되는 방향으로, 상기 제1-(N-1) 방사 슬롯과 소정 간격을 두고 형성되며, 상기 제1-(N-1) 방사 슬롯의 공진 주파수보다 높은 공진 주파수를 갖는 제1-N 방사 슬롯;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나는, 상기 음의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯이, 음의 신호 성분으로 동작하는 제2-(N-2) 방사 슬롯; 상기 제2-(N-2) 방사 슬롯과 소정 간격을 두고 형성되며, 상기 제2-(N-2)방사 슬롯의 공진 주파수보다 높은 공진 주파수를 갖는 제2-(N-1) 방사 슬롯; 및 상기 제2-(N-2) 방사 슬롯으로부터 상기 제2-(N-1) 방사 슬롯이 형성되는 방향으로, 상기 제2-(N-1) 방사 슬롯과 소정 간격을 두고 형성되며, 상기 제2-(N-1) 방사 슬롯의 공진 주파수보다 높은 공진 주파수를 갖는 제2-N 방사 슬롯;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나는, 상기 양의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯과 상기 음의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯이 하나의 안테나 패턴을 형성하며, 상기 도체면에 둘 이상의 안테나 패턴이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나는, 상기 둘 이상의 안테나 패턴은 대칭 구조를 포함하는 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나는, 상기 둘 이상의 안테나 패턴이, 같은 형상의 안테나 패턴들을 포함할 수 있으며, 상기 같은 형상의 안테나 패턴들은 동일 주파수 대역에서 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 모드로 동작할 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나는, 상기 둘 이상의 안테나 패턴이, 서로 다른 형상의 안테나 패턴들을 포함할 수 있으며, 상기 서로 다른 형상의 안테나 패턴들은, 서로 다른 주파수 대역에서 동작할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 전자 제품에 설치되는 '임의의 도체면'을 이용하여 고이득/고효율의 안테나를 구현할 수 있다. 구체적으로, 전자 제품의 '내부' 또는 '외부'에 설치되는 '임의의 도체면'을 이용하여 고이득/고효율의 안테나를 구현할 수 있다. 따라서, 본 발명은 i) '추가적인 도체면'을 설치하여 고이득/고효율의 안테나를 구현할 수도 있지만, ii) 다른 역할을 위해 '기본적으로 설치'되는 도체면(케이스면, 방열판의 표면 등)'을 이용해서도 고이득/고효율의 안테나를 구현할 수도 있다.

또한, 본 발명은 외부에 노출되는 형태로 안테나를 설치하더라도 제품의 미관을 해치지 않으며, 제품의 부피도 증가시키지 않는다. 구체적으로 본 발명은 전자 제품의 외장 케이스를 도체 재질로 형성한 뒤에, 외장 케이스의 표면을 이용하여 고이득/고효율의 안테나를 구현할 수 있으므로, 외부에 노출되는 형태로 안테나를 설치(형성)하더라도 제품의 미관을 해치지 않고, 제품의 부피도 증가시키지 않는다.

또한, 본 발명은 전자 제품에 내장되는 상태로 설치되더라도 고이득/고효율의 안테나 특성을 구현할 수 있다. 구체적으로 본 발명은 도체면에 형성되는 방사 슬롯 패턴을 이용하여, 전자 제품에 내장되는 상태에서도 고이득/고효율의 안테나 특성을 구현할 수 있다.

또한, 본 발명은 대역폭 성능이 대폭 개선된 안테나를 제공할 수 있다. 구체적으로 본 발명은 고체 표면 안테나에 포함되는 본 발명 특유의 방사 슬롯 패턴을 통해 대역폭 성능이 대폭 개선된 안테나를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 전자 제품의 전체 형상, 부피 등을 전혀 변화시키지 않으면서 MIMO(Multiple Input Multiple Output), 다중 대역 안테나(Multi-band antenna)를 구현할 수 있다. 구체적으로, 본 발명은 도체면에 형성되는 방사 슬롯 패턴의 모양만을 변화시켜 MIMO 성능이나 다중 대역의 성능을 구현할 수 있으므로, 전자 제품의 형상을 변화시키거나 부피를 전혀 변화시키지 않으면서 다양한 종류의 안테나를 구현할 수 있다. (참고로, 종래에는 MIMO 또는 다중 대역을 구현하기 위해 복수 개의 안테나를 추가로 설치해야 했다. 따라서, MIMO나 다중 대역을 구현하고자 하는 경우에는, 안테나 수의 증가로 인하여 제품의 부피가 증가하거나 제품의 형상이 변경될 수밖에 없었다.)

도 1 내지 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나의 구체적인 예시를 보여주는 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사 슬롯부의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 4는, 도체면에 단일 방사 슬롯만이 형성된 경우의 반사계수 특성을 나타내는 그래프이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 방사 슬롯부의 반사계수 특성을 나타내는 그래프이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사 슬롯부가 V자 형태 또는 호(Arc) 형태로 구성된 것을 보여주는 예시도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나가 둘 이상의 안테나 패턴(방사 슬롯 패턴)을 포함하는 것을 보여주는 예시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나가 급전부와 연결되는 예시는 나타내는 예시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나가 적용된 무선 공유기와 일반적인 다이폴 안테나가 적용된 무선공유기를 보여주는 예시도이다.
도 11은 도 10의 안테나들의 성능을 비교한 그래프이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나의 방사 패턴을 나타내는 그래프이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 도체 표면 안테나를 상세하게 설명한다. 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.

한편, 이하에서 표현되는 각 구성부는 본 발명을 구현하기 위한 예일 뿐이다. 따라서, 본 발명의 다른 구현에서는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 구성부가 사용될 수 있다. 또한, 각 구성부는 순전히 하드웨어 또는 소프트웨어의 구성만으로 구현될 수도 있지만, 동일 기능을 수행하는 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 구성들의 조합으로 구현될 수도 있다.

또한, 어떤 구성요소들을 '포함'한다는 표현은, '개방형의 표현'으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭하는 표현이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안된다.

또한, '제1, 제2, 제3, 제1-1, 제1-2, 제2-1 제2-2' 등과 같은 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들로부터 구별하는 목적으로만 사용되며, 상기 구성요소들의 속성이 상기 용어들에 의해 한정되지 않는다.

그리고, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결/접속되어 있을 수도 있지만, 중간 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나를 개괄적으로 살펴본다.

본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나는 전자 제품에 설치되는 '임의의 도체면'에 형성될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나는, '내부' 또는 '외부'에 설치될 수 있는 '임의의 도체면'에 형성될 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나는, i) 전자 제품의 내부 또는 외부에 '추가적으로 설치되는 도체면' 상에 형성될 수도 있지만, ii) 전자 제품에 '기본적으로 설치'되는 도체면(전파 송수신 이외의 다른 목적을 위해 설치되는 도체면) 상에 형성될 수도 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나는, 전자 제품의 외부 케이스면, 내부 부품의 케이스면, 쉴드캔의 표면, 방열판의 표면 등의 도체면(전자 제품에 기본적으로 설치되는 도체면) 상에 형성될 수 있다.

전자 및 후자의 경우 모두, 부피가 적은 도체면의 형태로 안테나를 구성한다는 장점과, 전자 제품의 내부 및 외부에서 고이득/고효율의 안테나 성능을 구현한다는 장점을 공통적으로 포함하긴 하지만, 후자의 경우에는 제품의 미관, 사이즈, 소형화, 생산성 등의 측면에서 추가적인 장점을 더 가질 수 있다. 구체적으로, 후자의 경우에는 본 발명을 적용하지 않더라도 기본적으로 설치되어야 하는 도체면(전파 송수신 이외의 목적을 위해 전자 제품에 기본적으로 설치되는 도체면)을 이용하여 고이득/고효율의 안테나를 구현할 수 있으므로, 전파 송수신을 위한 추가적인 부품의 설치가 필요 없다는 장점, 기본적으로 설치되는 도체면을 이용하여 안테나를 구현하므로 제품의 미관을 해치지 않고, 제품의 사이즈 및 소형화에 유리하다는 장점 등을 추가로 가질 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나는, 광대역의 안테나 성능, 고이득/고효율의 안테나 성능을 구현할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나는, 공진 주파수의 크기 순서로 순차적으로 형성되는 방사 슬롯 패턴, 멀티 커플링을 형성하는 방사 슬롯 패턴 등을 포함할 수 있으므로, 광대역의 안테나 성능, 고이득/고효율의 안테나 성능을 구현할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나는, 전자 제품에 설치되는 도체면에 복수 개의 안테나 패턴을 형성하여, 전자 제품의 부피, 사이즈 등에는 전혀 영향을 미치지 않으면서 MIMO, 멀티 밴드 등을 구현할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나는, i) 동일 대역에서 동작하는 복수 개의 안테나 패턴을 형성하여 MIMO를 구현하거나, ii) 서로 다른 대역에서 동작하는 서로 다른 사이즈의 복수 개의 안테나 패턴을 통해 멀티 밴드의 특성을 구현할 수도 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나는, 전파의 송수신이 필요한 다양한 전자 제품상에 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나는 디스플레이 장치(TV, 전자 액자, 기타 표시 장치 등), 사용자 단말기(스마트폰, 태블릿, PC, 노트북, PDA 등), 무선 공유기, 중계기, 기지국 장비 등 전파 송수신이 요구되는 다양한 전자 제품상에 구현될 수 있다.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나의 구성을 살펴본다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나는, 전자 제품에 설치되며 도체의 재질로 형성되는 도체면(200), 상기 도체면에 형성되어 전파를 송수신하는 역할을 수행하는 방사 슬롯(Radiating slot)부(100)를 포함할 수 있다.

상기 도체면(200)은, 전자 제품에 설치되며 도체(Conductor)의 재질로 형성되는 구성이다.

이러한 상기 도체면(200)은, 위에서도 살펴보았듯이 i) 본 발명의 구현을 위해 전자 제품에 추가적으로 설치되는 구성이거나, ii) 본 발명의 구현과 상관없이 전자 제품에 기본적으로 설치되는 구성일 수 있는데, 바람직하게는 후자의 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 도체면(200)은 전자 제품에 기본적으로 설치되는 쉴드캔의 표면, 방열판의 표면, 전자 제품의 외부 케이스 면, 전자 제품의 내부 케이스 면 등의 커버 면(Cover Surface)일 수 있으며, 이 외에도 전자 제품에 기본적으로 설치되는 다양한 도체면(200)일 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나는, 전자 제품에 추가적인 도체 소자를 설치하지 않더라도 구현될 수 있다. 도 1을 참조하면, 상기 도체면(200)이 스마트 TV의 외부 케이스 면으로 구현된 실시예를 살펴볼 수 있고, 도 2를 참조하면, 상기 도체면(200)이 기지국 장비(KDDI 용 LTE 중계기, 펨토셀 장비, 3G/4G/Wi-Fi 무선 중계기 등)의 외부 케이스면으로 구현될 실시예를 살펴볼 수 있다.

한편, 상기 도체면(200)은, 바람직하게는 금속면(Metal Surface)의 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 도체면(200)은 은, 구리, 알루미늄, 철 등 등의 금속 재질로 구현될 수 있다. 하지만, 상기 도체면(200)은 이러한 금속 재질로서 한정되는 것은 아니며, 금속 이외에도 다양한 도체 재질(예컨대, 탄소 재질 등)로 구현될 수 있다.

상기 방사 슬롯부(100)는, 상기 도체면(200) 상에 음각 형태로 형성되는 구성을 의미하며, 상기 도체면(200) 상에 형성된 뒤에 실질적으로 안테나의 역할을 하게 되는 구성이다.

이러한 상기 방사 슬롯부(100)는, 상기 도체면(200) 상에서 다양한 형태로 형성될 수 있는데, 바람직하게는 상기 도체면(200)에 타공된 형태로 형성될 수 있다.

또한, 상기 방사 슬롯부(100)는, 다양한 형태의 방사 슬롯 패턴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 방사 슬롯부(100)는, 공진 주파수의 크기 순서로 순차적으로 형성되는 복수 개의 방사 슬롯 패턴을 포함할 수 있으며, 이웃하는 슬롯들 사이에 멀티 커플링 영역이 형성되는 방사 슬롯 패턴을 포함할 수 있다.

또한, 상기 방사 슬롯부(100)는, 개별적인 안테나로 동작할 수 있는 안테나 패턴(방사 슬롯 패턴에 의해 형성)을 복수 개 포함할 수도 있는데, 이러한 복수 개의 안테나 패턴을 이용하여 MIMO를 구현하거나, Multi-Band의 특성을 구현할 수 있다.

이하, 도 3 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나에 포함될 수 있는 방사 슬롯부(100)를 상세하게 살펴본다.

도 3을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 방사 슬롯부(100)는, 안테나 패턴(110)을 포함할 수 있는데, 여기서 상기 안테나 패턴(110)은 공진 주파수의 크기 순서로 도체면(200)상에 순차적으로 형성되고, 양의 신호성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯(113, 115, 117, 119, 121), 상기 양의 신호성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯과 슬롯 다이폴 안테나의 형태로 형성되고, 공진 주파수의 크기 순서로 순차적으로 형성되며, 음의 신호성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯(114, 116, 118, 120, 122)을 포함할 수 있다.

상기 양의 신호성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯(113, 115, 117, 119, 121)은, 공진 주파수의 크기 순서로 도체면(200)상에 순차적으로 형성되고, 상기 음의 신호성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯(114, 116, 118, 120, 122)과 슬롯 다이폴 안테나의 형태로 일직선상에 형성되며, 양의 신호성분으로 동작하는 구성이다.

이러한 상기 양의 신호성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯(113, 115, 117, 119, 121)은, 소정 간격으로 형성되고 서로 전자기적으로 연결되는데, 이에 따라 이웃하는 방사 슬롯들 사이에 멀티 커플링 영역(123, 124, 125, 126)을 형성하게 된다.

또한, 이러한 상기 양의 신호성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯(113, 115, 117, 119, 121)은, 공진 주파수가 순차적으로 높아지는 방사 슬롯들을 포함하는데, 구체적으로, 양의 신호성분으로 동작하는 제1-1방사 슬롯(113), 상기 제1-1방사 슬롯과 소정 간격을 두고 형성되며 상기 제1방사 슬롯의 공진 주파수보다 높은 공진 주파수를 갖는 제1-2방사 슬롯(115), 상기 제1-1방사 슬롯으로부터 상기 제1-2방사 슬롯이 형성되는 방향으로 상기 제1-2방사 슬롯과 소정간격을 두고 형성되며, 상기 제1-2방사 슬롯의 공진 주파수보다 높은 공진 주파수를 갖는 제1-3방사 슬롯(117), 상기 제1-2방사 슬롯으로부터 상기 제1-3방사 슬롯이 형성되는 방향으로 상기 제1-3방사 슬롯과 소정간격을 두고 형성되며, 상기 제1-3방사 슬롯의 공진 주파수보다 높은 공진 주파수를 갖는 제1-4방사 슬롯(119), 상기 제1-3방사 슬롯으로부터 상기 제1-4방사 슬롯이 형성되는 방향으로 상기 제1-4방사 슬롯과 소정간격을 두고 형성되며, 상기 제1-4방사 슬롯의 공진 주파수보다 높은 공진 주파수를 갖는 제1-5방사 슬롯(121)을 포함할 수 있다.

상기 음의 신호성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯(114, 116, 118, 120, 122)은, 공진 주파수의 크기 순서로 도체면(200)상에 순차적으로 형성되고, 상기 양의 신호성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯(113, 115, 117, 119, 121)과 슬롯 다이폴 안테나의 형태로 일직선상에 형성되며, 음의 신호성분으로 동작하는 구성이다.

이러한 상기 음의 신호성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯(114, 116, 118, 120, 122)은, 소정 간격으로 형성되고 서로 전자기적으로 연결되는데, 이에 따라 이웃하는 방사 슬롯들 사이에 멀티 커플링 영역(127, 128, 129, 130)을 형성하게 된다.

또한, 이러한 상기 음의 신호성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯(114, 116, 118, 120, 122)은 공진 주파수가 순차적으로 높아지는 방사 슬롯들을 포함할 수 있는데, 구체적으로, 음의 신호성분으로 동작하는 제2-1방사 슬롯(114), 상기 제2-1방사 슬롯과 소정 간격을 두고 형성되며 상기 제2-1방사 슬롯의 공진 주파수보다 높은 공진 주파수를 갖는 제2-2방사 슬롯(116), 상기 제2-1방사 슬롯으로부터 상기 제2-2방사 슬롯이 형성되는 방향으로 상기 제2-2방사 슬롯과 소정간격을 두고 형성되며, 상기 제2-2방사 슬롯의 공진 주파수보다 높은 공진 주파수를 갖는 제2-3방사 슬롯(118), 상기 제2-2방사 슬롯으로부터 상기 제2-3방사 슬롯이 형성되는 방향으로 상기 제2-3방사 슬롯과 소정간격을 두고 형성되며, 상기 제2-3방사 슬롯의 공진 주파수보다 높은 공진 주파수를 갖는 제2-4방사 슬롯(120), 상기 제2-3방사 슬롯으로부터 상기 제2-4방사 슬롯이 형성되는 방향으로 상기 제2-4방사 슬롯과 소정간격을 두고 형성되며, 상기 제2-4방사 슬롯의 공진 주파수보다 높은 공진 주파수를 갖는 제2-5방사 슬롯(122)을 포함할 수 있다.

한편, 도 1의 실시예에서는 상기 양의 신호성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯과 음의 신호성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯이 각각 5개로 형성되어 있지만, 이러한 방사 슬롯의 개수는 실시예와 같이 5개로 한정되는 것이 아니며, 2개 이상의 복수 개의 방사 슬롯을 사용하여 다양하게 구성될 수 있다.

일반적인 경우로 확장하여, 상기 양의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯이 N개의 방사 슬롯을 포함하는 경우를 살펴보면, 상기 양의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯은, 양의 신호 성분으로 동작하는 제1-1 방사 슬롯, 상기 제1-1 방사 슬롯과 소정 간격을 두고 형성되며, 상기 제1-1방사 슬롯의 공진 주파수보다 높은 공진 주파수를 갖는 제1-2 방사 슬롯을 포함할 수 있고, ...(중략)...., 양의 신호 성분으로 동작하는 제1-(N-2) 방사 슬롯, 상기 제1-(N-2) 방사 슬롯과 소정 간격을 두고 형성되며, 상기 제1-(N-2)방사 슬롯의 공진 주파수보다 높은 공진 주파수를 갖는 제1-(N-1) 방사 슬롯, 상기 제1-(N-2) 방사 슬롯으로부터 상기 제1-(N-1) 방사 슬롯이 형성되는 방향으로, 상기 제1-(N-1) 방사 슬롯과 소정 간격을 두고 형성되며, 상기 제1-(N-1) 방사 슬롯의 공진 주파수보다 높은 공진 주파수를 갖는 제1-N 방사 슬롯을 포함할 수 있다.

또한, 상기 음의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯이 N개의 방사 슬롯을 포함하는 경우도 살펴보면, 상기 음의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯은, 음의 신호 성분으로 동작하는 제2-1 방사 슬롯, 상기 제2-1 방사 슬롯과 소정 간격을 두고 형성되며, 상기 제2-1방사 슬롯의 공진 주파수보다 높은 공진 주파수를 갖는 제2-2 방사 슬롯을 포함할 수 있고, ...(중략)...., 음의 신호 성분으로 동작하는 제2-(N-2) 방사 슬롯, 상기 제2-(N-2) 방사 슬롯과 소정 간격을 두고 형성되며, 상기 제2-(N-2)방사 슬롯의 공진 주파수보다 높은 공진 주파수를 갖는 제2-(N-1) 방사 슬롯, 상기 제2-(N-2) 방사 슬롯으로부터 상기 제2-(N-1) 방사 슬롯이 형성되는 방향으로, 상기 제2-(N-1) 방사 슬롯과 소정 간격을 두고 형성되며, 상기 제2-(N-1) 방사 슬롯의 공진 주파수보다 높은 공진 주파수를 갖는 제2-N 방사 슬롯을 포함할 수 있다.

도 3을 참조하여, 상기 방사 슬롯부(100)가 포함할 수 있는 안테나 패턴(110)를 좀 더 상세하게 살펴보면, 먼저 양의 신호성분으로 동작되는 제1-1방사 슬롯(113)과 음의 신호성분으로 동작되는 제2-1방사 슬롯(114)이 일직선의 다이폴 슬롯 안테나의 형태로 형성된다. 여기에 상기 제1-1방사 슬롯(113)의 공진 주파수보다 높은 공진 주파수를 갖는 제1-2방사 슬롯(115)이 상기 제1-1방사 슬롯(113)의 상부에 소정간격으로 형성되고 상기 제1-2방사 슬롯과 전자기적으로 연결되어서 근접 커플링 영역(123)을 형성하고, 상기 제2-1방사 슬롯(114)의 공진 주파수보다 높은 공진 주파수를 갖는 제2-2방사 슬롯(116)이 상기 제2-1방사 슬롯(114)의 상부에 소정 간격으로 형성되고 상기 제2-1방사 슬롯과 전자기적으로 연결되어서 근접 커플링 영역(127)을 형성한다.

또한, 상기 제1-2방사 슬롯(115)의 공진 주파수보다 높은 공진 주파수를 갖는 제1-3방사 슬롯(117)이 상기 제1-2방사 슬롯(115)의 상부에 소정간격으로 형성되고 상기 제1-2방사 슬롯과 전자기적으로 연결되어서 근접 커플링 영역(124)을 형성하고, 상기 제2-2방사 슬롯(116)의 공진 주파수보다 높은 공진 주파수를 갖는 제2-3방사 슬롯(118)이 상기 제2-2방사 슬롯(116)의 상부에 소정 간격으로 형성되고 상기 제2-2방사 슬롯과 전자기적으로 연결되어서 근접 커플링 영역(128)을 형성한다

또한, 상기 제1-3방사 슬롯(117)의 공진 주파수보다 높은 공진 주파수를 갖는 제1-4방사 슬롯(119)이 상기 제1-3방사 슬롯(117)의 상부에 소정간격으로 형성되고 상기 제1-3방사 슬롯과 전자기적으로 연결되어서 근접 커플링 영역(125)을 형성하고, 상기 제2-3방사 슬롯(118)의 공진 주파수보다 높은 공진 주파수를 갖는 제2-4방사 슬롯(120)이 상기 제2-3방사 슬롯(118)의 상부에 소정 간격으로 형성되고 상기 제2-3방사 슬롯과 전자기적으로 연결되어서 근접 커플링 영역(129)을 형성한다

그리고, 상기 제1-4방사 슬롯(119)의 공진 주파수보다 높은 공진 주파수를 갖는 제1-5방사 슬롯(121)이 상기 제1-4방사 슬롯(119)의 상부에 소정간격으로 형성되고 상기 제1-4방사 슬롯과 전자기적으로 연결되어서 근접 커플링 영역(126)을 형성하고, 상기 제2-4방사 슬롯(120)의 공진 주파수보다 높은 공진 주파수를 갖는 제2-5방사 슬롯(122)이 상기 제2-4방사 슬롯(120)의 상부에 소정 간격으로 형성되고 상기 제2-4방사 슬롯과 전자기적으로 연결되어서 근접 커플링 영역(130)을 형성한다

이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 방사 슬롯부(100)가 포함할 수 있는 안테나 패턴(110)는, 공진 주파수의 크기 순서로 순차적으로 형성되는 복수 개의 방사 슬롯 및 상기 방사 슬롯들의 멀티 커플링을 통해 대역폭 특성이 좋은 안테나를 구현할 수 있다.

이러한 특징은 도 4 및 도 5의 그래프를 참조해 보아도 명확하다.

도 4는 단일 슬롯 다이폴 안테나 패턴(190)의 반사 계수 특성을 나타내는 그래프이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 패턴(110)의 대역폭 특성을 나타내는 그래프이다.

도 5를 참조하면, 상기 안테나 패턴(110)의 -10dB 이하의 반사계수(S11)는 2.2GHz 에서부터 2.6GHz까지 400MHz 대역폭에 이르는 것을 확인할 수 있는데, 이러한 대역폭의 특성은, 도 4에서 알 수 있는 단일 슬롯 다이폴 안테나 패턴(190)의 대역폭에 비해 2배 개선된 것이다. 따라서, 이러한 도 4 및 도 5의 그래프를 참조하여 상기 안테나 패턴(110)의 대역폭 개선 효과를 확인할 수 있다.

한편, 이상에서 살펴본 실시예에서는, 상기 양의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯과 상기 음의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯이 슬롯 다이폴의 형태로 형성되고, 상기 양의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯과 상기 음의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯이 일직선의 형상으로 형성되었다.

하지만, 상기 양의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯과 상기 음의 신호 성분으로 형성되는 복수 개의 방사 슬롯은 이러한 일직선이 형상 이외에도 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 양의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯과 상기 음의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯은, 도 6과 같이 V자 형상의 슬롯 다이폴 안테나의 형태로 형성되거나, 호(Arc) 형상의 슬롯 다이폴 안테나의 형태로 형성될 수 있으며, 이러한 V자 형상이나 호 형상 이외에도 다양한 형태로 형성될 수 있다.

이하, 도 7 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 방사 슬롯부(100)가 둘 이상의 '안테나 패턴'을 포함하는 실시예를 살펴본다.

여기서 상기 '안테나 패턴(110)'이란 하나의 안테나 역할을 수행할 수 있는 구성으로서, 그 자체로 전파를 송수신할 수 있는 방사 슬롯 패턴을 의미한다.

이러한 상기 '안테나 패턴'은 복수 개의 방사 슬롯 패턴을 포함할 수 있는데, 위에서도 살펴보았듯이, 양의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯 및 음의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯 패턴을 포함하는 형태로 구현될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 방사 슬롯부(100)는 도 7과 같이 '동일 형상'의 안테나 패턴(310)들을 둘 이상 포함할 수 있다.

여기서 상기 둘 이상의 안테나 패턴(310)들은 동일한 형태로 형성되기 때문에 동일한 안테나 특성을 나타내며, 특히 동일한 주파수 대역에서 동작한다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 방사 슬롯부(100)는, 동일한 주파수 대역에서 동작하는 상기 둘 이상의 안테나 패턴(310)들을 '동일 주파수 대역의 서로 다른 데이터를 송수신하기 위한 용도'로 활용할 수 있으며, 이를 통해 MIMO(Multiple Input Multiple Output)를 구현할 수도 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 방사 슬롯부(100)은 슬롯 패턴의 변화만으로도 둘 이상의 안테나 패턴을 형성할 수 있으므로, 추가적인 도체 소자를 설치하지 않아도 MIMO를 구현할 수 있다.

한편, 상기 방사 슬롯부(100)가 포함하는 둘 이상의 안테나 패턴(310)들은 다양한 구조로 형성될 수 있으나, 바람직하게는 도 7과 같이 대칭 구조를 포함하는 형태로 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 방사 슬롯부(100)는 도 8과 같이 '서로 다른 형상'의 안테나 패턴(410, 420)들을 둘 이상 포함할 수 있다.

여기서 상기 둘 이상의 안테나 패턴(410, 420)들은 서로 다른 형태로 형성되기 때문에 서로 다른 안테나 특성을 나타내며, 특히 서로 다른 주파수 대역에서 동작한다. (참고로, 안테나 패턴의 크기가 작아질수록 고주파 대역에서 동작하고, 안테나 패턴의 크기가 커질수록 저주파 대역에서 동작한다.)

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 방사 슬롯부(100)는, 서로 다른 주파수 대역에서 동작하는 상기 둘 이상의 안테나 패턴(410, 420)들을 이용하여 다중 대역(Multi-band) 안테나를 구현할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 방사 슬롯부(100)은 슬롯 패턴의 변화만으로도 둘 이상의 안테나 패턴을 형성할 수 있으므로, 추가적인 도체 소자를 설치하지 않아도 다중 대역 특성을 구현할 수 있다.

한편, 상기 방사 슬롯부(100)가 포함하는 둘 이상의 안테나 패턴(410, 420)들은 다양한 구조로 형성될 수 있으나, 바람직하게는 도 8과 같이 대칭 구조를 포함하는 형태로 형성될 수 있다.

이하, 도 9를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 방사 슬롯부(100)가 급전부와 연결되는 예시를 살펴본다.

이상에서 살펴본 본 발명의 일 실시예에 따른 방사 슬롯부(100)는, 다양한 종류의 급전부(동축 케이블 등)와 연결될 수 있으며, 이러한 연결을 통해 외부 공간에서 전달받은 신호를 전자 제품의 신호 처리 모듈에 전달하거나, 전자 제품의 신호처리 모듈에서 전달되는 신호를 외부 공간에 전달할 수 있다.

또한, 상기 방사 슬롯부(100)는 다양한 형태로 급전될 수 있는데, 바람직하게는 양의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯과 음의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯이 서로 연결되는 부근에 신호를 공급받는 형태로 급전될 수 있다.

도 9를 참조하면, 이러한 급전 형태를 살펴볼 수 있다. 도 9의 실시예에서 상기 방사 슬롯부(100)는, 양의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯과 음의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯을 포함하고 있는데, 여기서 동축 케이블로 구성된 급전부가 상기 양의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯과 상기 음의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯이 서로 연결되는 지점에 신호를 공급하고 있다.

참고로, 도 9의 실시예에서 상기 방사 슬롯부(100)는, 서로 다른 형상으로 형성되는(서로 다른 주파수 대역에서 동작하는) 3종류의 안테나 패턴을 포함하고 있다. 따라서, 도 9의 실시예에서는, 상기 3종류의 안테나 패턴들에 서로 다른 주파수 대역의 신호들(1.7 ~ 2.2 GHz 대역, 5.0 ~ 6.0 GHz 대역, 2.3 ~ 2.7 GHz 대역)이 급전되고 있다.

이하, 도 10 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나의 성능을 좀 더 구체적으로 살펴본다.

이상에서 살펴본 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나는, 고이득(High antenna gain)의 안테나 패턴을 구현할 수 있으며, 고효율(High efficiency, 급전부에서 급전되는 에너지가 얼마나 효율적으로 방사되는 지를 나타내는 지표)의 안테나 패턴을 구현할 수 있다. 또한, 상기 도체 표면 안테나는 대역폭 특성이 매우 우수한 안테나를 구현할 수 있으며, 방사 패턴도 옴니(Omni-directional) 방사 패턴을 구현할 수 있다.

도 10은 '상기 도체 표면 안테나가 적용된 무선 공유기(Wi-fi 공유기)'와 '일반적인 무선 공유기'를 나타낸다.

먼저 제품의 외관 및 구조만 살펴보더라도, 상기 도체 표면 안테나가 적용된 무선 공유기(도 10의 상단부)가 일반적인 무선 공유기(도 10의 하단부)에 비해 현저하게 적은 부피로 형성되는 것을 확인할 수 있으며, 외관상으로도 막대 형상의 다이폴 안테나를 포함하지 않으므로 더욱 단순하고 깔끔한 형태로 형성된 것을 확인할 수 있다.

또한, MIMO 구현의 관점에서 살펴보아도, 일반적인 무선 공유기(도 10의 하단부)가 복수 개(3 개)의 안테나 소자를 포함하는 반면, 상기 도체 표면 안테나가 적용된 무선 공유기(도 10의 상단부)는 단지 하나의 도체면(200)만을 이용하여 MIMO를 구현하는 것을 확인할 수 있다. (참고로, 도 10에서는 '별도의 도체면'이 설치되었지만, 실시예에 따라서는 무선 공유기에 '기본적으로 구비되는 도체면'이 활용될 수 있다.)

도 11은, '상기 도체 표면 안테나가 적용된 무선 공유기(Wi-fi 공유기)'와 '일반적인 무선 공유기'의 특성 차이(도 10에서 살펴본 무선 공유기들)를 나타낸다.

도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나의 성능이 일반적인 다이폴 안테나의 성능보다 훨씬 뛰어난 것을 확인할 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나가 일반적인 다이폴 안테나에 비해 더 높은 안테나 이득을 가지는 것을 확인할 수 있고, 일반적인 다이폴 안테나(2.4 ~ 2.5 GHz)에 비해 더 넓은 대역폭(2.3 ~ 2.7 GHz)을 가지는 것을 확인할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나가 일반적인 다이폴 안테나에 비해 더 높은 안테나 효율도 가지는 것을 확인할 수 있다.

결국, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나는 전자 제품 내부에 설치되더라도, 전자 제품의 외부에 설치되는 막대 형태의 다이폴 안테나보다 더 좋은 안테나 성능(안테나 이득, 안테나 효율, 대역폭 등)을 나타낼 수 있다. (참고로, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나는 전자 제품의 외부(외부 케이스 면 등)에도 형성될 수 있으며, 이 경우 더 높은 안테나 성능을 나타낼 수 있다.)

도 12는, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나(도 10의 상단부)의 방사 패턴을 나타낸다.

도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나가 옴니(Omni-directional) 방사 패턴을 구현하는 것을 확인할 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 도체 표면 안테나는, i) 옴니(Omni-directional) 방사 패턴을 구현할 수 있고, ii) 안테나 이득, 대역폭, 효율 등의 안테나의 성능 자체도 일반적인 다이폴 안테나보다 훨씬 우수한 새로운 개념의 안테나를 구현할 수 있다.

위에서 설명된 본 발명의 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 이들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 대한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정 및 변경을 가할 수 있을 것이며, 이러한 수정 및 변경은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

100 : 방사 슬롯부 200 : 도체면
110 : 안테나 패턴 113 : 제1-1방사 슬롯
115 : 제1-2방사 슬롯 117 : 제1-3방사 슬롯
119 : 제1-4방사 슬롯 121 : 제1-5방사 슬롯
114 : 제2-1방사 슬롯 116 : 제2-2방사 슬롯
118 : 제2-3방사 슬롯 120 : 제2-4방사 슬롯
122 : 제2-5방사 슬롯 190 : 단일 슬롯 다이폴 안테나 패턴
310, 410, 420 : 안테나 패턴
123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130 : 커플링 영역

Claims

전자 제품에 설치되며 도체의 재질로 형성되는 도체면; 및
상기 도체면에 형성되어 전파를 송수신하는 역할을 수행하는 방사 슬롯(Radiating slot)부;
를 포함하고,
전자 제품에 설치되는 도체면이 전파를 송수신할 수 있게 하고,
상기 방사 슬롯부는,
공진 주파수의 크기 순서로 순차적으로 형성되고, 양의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯; 및
공진 주파수의 크기 순서로 순차적으로 형성되고, 음의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 도체 표면 안테나.
제 1 항에 있어서,
상기 도체면은 금속의 재질로 형성되며,
상기 방사 슬롯부는 상기 도체면을 타공한 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 도체 표면 안테나.
제 1 항에 있어서,
상기 도체면은, 전파 송수신 이외의 역할도 수행하는 도체면인 것을 특징으로 하는 도체 표면 안테나.
제 3 항에 있어서,
상기 도체면은, 쉴드캔의 표면, 방열판의 표면 또는 전자 제품의 내외부에 설치되는 커버(Cover) 면인 것을 특징으로 하는 도체 표면 안테나.
제 3 항에 있어서,
상기 전자 제품은, 디스플레이 장치, 모바일 단말기, 무선 공유기, 중계기 또는 기지국 장치인 것을 특징으로 하는 도체 표면 안테나.
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제 1 항에 있어서,
상기 양의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯은, 소정 간격으로 형성되고 전자기적으로 연결되어서, 이웃하는 슬롯들 사이에 멀티 커플링 영역을 형성하고,
상기 음의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯은, 소정 간격으로 형성되고 전자기적으로 연결되어서, 이웃하는 슬롯들 사이에 멀티 커플링 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 도체 표면 안테나.
제 1 항에 있어서,
상기 양의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯과 상기 음의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯은 슬롯 다이폴 안테나의 형태로 형성되고,
상기 양의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯과 상기 음의 신호 성분으로 동작하는 방사 슬롯은 일직선의 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 도체 표면 안테나.
제 1 항에 있어서,
상기 양의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯과 상기 음의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯은 슬롯 다이폴 안테나의 형태로 형성되고,
상기 양의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯과 상기 음의 신호 성분으로 동작하는 방사 슬롯은 V자 형상 또는 호(Arc) 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 도체 표면 안테나.
제 1 항에 있어서,
상기 양의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯은,
양의 신호 성분으로 동작하는 제1-(N-2) 방사 슬롯;
상기 제1-(N-2) 방사 슬롯과 소정 간격을 두고 형성되며, 상기 제1-(N-2)방사 슬롯의 공진 주파수보다 높은 공진 주파수를 갖는 제1-(N-1) 방사 슬롯; 및
상기 제1-(N-2) 방사 슬롯으로부터 상기 제1-(N-1) 방사 슬롯이 형성되는 방향으로, 상기 제1-(N-1) 방사 슬롯과 소정 간격을 두고 형성되며, 상기 제1-(N-1) 방사 슬롯의 공진 주파수보다 높은 공진 주파수를 갖는 제1-N 방사 슬롯;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 도체 표면 안테나.
제 1 항에 있어서,
상기 음의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯은,
음의 신호 성분으로 동작하는 제2-(N-2) 방사 슬롯;
상기 제2-(N-2) 방사 슬롯과 소정 간격을 두고 형성되며, 상기 제2-(N-2)방사 슬롯의 공진 주파수보다 높은 공진 주파수를 갖는 제2-(N-1) 방사 슬롯; 및
상기 제2-(N-2) 방사 슬롯으로부터 상기 제2-(N-1) 방사 슬롯이 형성되는 방향으로, 상기 제2-(N-1) 방사 슬롯과 소정 간격을 두고 형성되며, 상기 제2-(N-1) 방사 슬롯의 공진 주파수보다 높은 공진 주파수를 갖는 제2-N 방사 슬롯;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 도체 표면 안테나.
제 1 항에 있어서,
상기 양의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯과 상기 음의 신호 성분으로 동작하는 복수 개의 방사 슬롯이 하나의 안테나 패턴을 형성하며,
상기 도체면에 둘 이상의 안테나 패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 도체 표면 안테나.
제 13 항에 있어서,
상기 둘 이상의 안테나 패턴은 대칭 구조를 포함하는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 도체 표면 안테나.
제 13 항에 있어서,
상기 둘 이상의 안테나 패턴은,
같은 형상의 안테나 패턴들을 포함할 수 있으며,
상기 같은 형상의 안테나 패턴들은 동일 주파수 대역에서 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 모드로 동작할 수 있는 것을 특징으로 하는 도체 표면 안테나.
제 13 항에 있어서,
상기 둘 이상의 안테나 패턴은,
서로 다른 형상의 안테나 패턴들을 포함할 수 있으며,
상기 서로 다른 형상의 안테나 패턴들은, 서로 다른 주파수 대역에서 동작할 수 있는 것을 특징으로 하는 도체 표면 안테나.