特表 2024-545909 エアストリップラインを含むアンテナ装置および給電線路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-12-13

(54)【発明の名称】エアストリップラインを含むアンテナ装置および給電線路

(51)【国際特許分類】

   H01Q 13/08 20060101AFI20241206BHJP

   H01Q 21/06 20060101ALI20241206BHJP

【ＦＩ】

H01Q13/08

H01Q21/06

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024539308

(86)(22)【出願日】2023-01-09

(85)【翻訳文提出日】2024-06-27

(86)【国際出願番号】 KR2023000349

(87)【国際公開番号】W WO2023132712

(87)【国際公開日】2023-07-13

(31)【優先権主張番号】10-2022-0002899

(32)【優先日】2022-01-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(31)【優先権主張番号】10-2022-0041049

(32)【優先日】2022-04-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】508112782

【氏名又は名称】ケーエムダブリュ・インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001586

【氏名又は名称】弁理士法人アイミー国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】スン ホヮン ソ

(72)【発明者】

【氏名】オン ソー チョイ

(72)【発明者】

【氏名】ヨン ウォン セオ

(72)【発明者】

【氏名】ソン マン カン

(72)【発明者】

【氏名】ヒョン ソク ヤン

(72)【発明者】

【氏名】ウイ ソン チョイ

(72)【発明者】

【氏名】ホヮ イェル ジャン

(72)【発明者】

【氏名】ミュン ホヮ キム

(72)【発明者】

【氏名】ジャン ソーン パク

(72)【発明者】

【氏名】ヨン サン リ

【テーマコード（参考）】

5J021

5J045

【Ｆターム（参考）】

5J021AA05

5J021AA09

5J021AA11

5J021AB06

5J021CA03

5J021CA04

5J021GA05

5J021JA02

5J021JA05

5J045AA12

5J045CA01

5J045DA08

5J045FA02

5J045HA03

5J045JA04

5J045LA01

5J045MA04

(57)【要約】

【課題】特性の低下を抑制し得るアンテナ装置を提供する。
【解決手段】アンテナ装置は、プレートと、プレートの一面に係合される第１の誘電体プレートと、第１の誘電体プレート上に第１の方向に沿って配置される複数の放射素子と、複数の放射素子を給電するように構成され、エアストリップライン構造を有する複数の第１の給電線路とを含み、第１の誘電体プレートは上面及び下面が貫通されて第１の給電線路が浮遊可能になるように構成された第１の溝を含み、第１の給電線路は第１の溝に浮遊するように構成される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

プレートと、
前記プレートの一面に係合される第１の誘電体プレートと、
前記第１の誘電体プレート上に第１の方向に沿って配置される複数の放射素子と、
前記複数の放射素子を給電するように構成され、エアストリップライン構造を有する複数の第１の給電線路とを含み、
前記第１の誘電体プレートは、上面及び下面が貫通されて前記第１の給電線路が浮遊可能に構成された第１の溝を含み、前記第１の給電線路は、前記第１の溝に浮遊するように構成されることを特徴とする、アンテナ装置。

【請求項2】

前記第１の給電線路は、
前記第１の溝の側壁と所定の間隔を置いて浮遊することを特徴とする、請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項3】

前記第１の誘電体プレートは、
さらに、前記第１の給電線路と前記プレートとの間に誘電体部を含むことを特徴とする、請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項4】

前記第１の溝は、
前記第１の給電線路の形状に対応する形状を有することを特徴とする、請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項5】

前記第１の誘電体プレートは、
さらに、前記第１の溝の少なくとも一部に形成され、前記第１の給電線路を支持する１つ以上の第１の支持部を含むことを特徴とする、請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項6】

前記第１の支持部は、
所定の間隔で配列され、前記第１の誘電体プレートと一体に形成されることを特徴とする、請求項５に記載のアンテナ装置。

【請求項7】

前記第１の誘電体プレートは、
さらに、前記第１の誘電体プレートを前記放射素子につなぐ第１の連結部及び、前記第１の誘電体プレートを前記第１の給電線路につなぐ第２の連結部を含み、
前記第１の連結部及び前記第２の連結部は、前記第１の誘電体プレートと一体に形成されることを特徴とする、請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項8】

さらに、前記プレートの他面に係合される第２の誘電体プレート及び、前記第１の給電線路に信号を伝達するように構成された複数の第２の給電線路を含むことを特徴とする、請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項9】

前記第２の誘電体プレートは、
上面及び下面が貫通されて前記第２の給電線路が配置可能になるように構成された第３の溝を含み、前記第２の給電線路は前記第３の溝に浮遊するように構成されることを特徴とする、請求項８に記載のアンテナ装置。

【請求項10】

前記第１の誘電体プレート及び前記第２の誘電体プレートは、
射出成形されることを特徴とする、請求項８に記載のアンテナ装置。

【請求項11】

前記第１の給電線路は、
幅が均一であることを特徴とする、請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項12】

アンテナ装置の放射素子を給電するエアストリップライン構造の給電線路において、
誘電体プレートと、
前記誘電体プレートの上面及び下面が貫通されて構成される溝と、
前記溝の側壁と所定の間隔を置いて浮遊するように構成される線路部とを含むことを特徴とする、給電線路。

【請求項13】

さらに、前記溝の少なくとも一部に形成され、前記線路部を支持する１つ以上の支持部を含むことを特徴とする、請求項１２に記載の給電線路。

【請求項14】

前記溝は、
第１の方向に延びるように形成され、
前記支持部は、前記第１の方向に沿って所定の間隔で配列されることを特徴とする、請求項１３に記載の給電線路。

【請求項15】

前記線路部は、
幅が均一なことを特徴とする、請求項１２に記載の給電線路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、エアストリップライン及びエアストリップラインを含むアンテナ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

この部分に記載されている内容は、単に本開示に関する背景情報を提供するだけであり、従来技術を構成するものではない。

【0003】

アンテナ装置は、プレート、放射素子、及び放射素子を給電する給電線路（feed line）を含む。放射素子のサイズは使用周波数によって変わる。例えば、動作周波数が大きくなるほど放射素子のサイズは小さくなる。

【0004】

基板上には多数の給電線路がパターン印刷される。しかしながら、基板は所定の誘電率を有するＰＣＢ材質（例えば、ＦＲ４材質）からなるため、パターン印刷された多数の給電線路による挿入損失が大きくなり、アンテナ装置の性能が低下される。

【0005】

給電線路による損失は、信号が流れる導体における導体損失及び導体周辺を囲む誘電体による誘電体損失に分かれる。このような損失はアンテナ装置の利得（gain）を直接的に低下させることになる。アンテナ装置の利得を改善するためには損失を改善しなければならず、媒質の変更ないし変形が相対的に有利であるので、誘電体損失を改善することが効果的である。

【0006】

誘電体損失を改善するために使用される給電線路のうち、代表的なものがエアストリップライン（air-strip line）構造である。エアストリップライン構造とは、誘電体部分が空気（air）で具現された給電線路構造を意味する。

【0007】

エアストリップライン構造の給電線路は、導体周辺が空気なので誘電体損失が０に近い。したがって、エアストリップライン構造の給電線路を用いる場合、誘電体損失を低減させてアンテナ装置の利得を増加させることができる。

【0008】

従来のエアストリップライン構造では、給電線路の幅を調節してインピーダンスを可変する。ただし、従来のエアストリップライン構造では、ＰＣＢタイプと比較して同一インピーダンスで給電線路の幅が広いので、給電線路の幅を調節してインピーダンスを可変することはアンテナ装置の設計上限界がある。

【0009】

また、給電線路の幅を調節することになると、加工時に給電線路の間に段差が発生し、段差発生によってアンテナ装置の特性が低下されるという問題がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

一実施例に係るアンテナ装置は、給電線路と誘電体プレートとの間の距離及び誘電体プレートの厚さを調節する。

【0011】

一実施例に係るアンテナ装置は、給電線路の幅の変化を少なくし、誘電体の構造のみを変更して回路を構成する。

【0012】

本発明が解決しようとする課題は、以上で言及した課題に制限されず、言及されていないまた他の課題は、下の記載から通常の技術者に明確に理解されるだろう。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本開示の一実施例によると、プレートと、プレートの一面に係合される第１の誘電体プレートと、第１の誘電体プレート上に第１の方向に沿って配置される複数の放射素子と、複数の放射素子を給電するように構成され、エアストリップライン構造を有する複数の第１の給電線路とを含み、第１の給電線路は上面及び下面が貫通されて第１の給電線路が浮遊可能にするように構成された第１の溝を含み、第１の給電線路は第１の溝に浮遊するように構成されることを特徴とするアンテナ装置を提供する。

【0014】

本開示の一実施例によると、アンテナ装置の放射素子を給電するエアストリップライン構造の給電線路において、誘電体プレートと、誘電体プレートの上面及び下面が貫通されて構成される溝と、溝の側壁と所定の間隔を置いて浮遊するように構成される線路部と、を含むことを特徴とする給電線路を提供する。

【発明の効果】

【0015】

一実施例によると、アンテナ装置は、給電線路と誘電体プレートとの間の距離及び誘電体プレートの厚さを調節することによってインピーダンスを可変できるという効果がある。

【0016】

一実施例によると、アンテナ装置は、給電線路の幅の変化を少なくすることで、給電線路の制作時に発生する段差を最小化できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本開示の一実施例に係るアンテナ装置の係合斜視図である。

【図2】本開示の一実施例に係るアンテナ装置の分解斜視図である。

【図3】図１のＢ部を拡大した上面図である。

【図4】図１のＡＡ’部分を切断した断面図及び給電線路と誘電体プレートとの間の距離によるインピーダンスの変化を示すグラフである。

【図5】本開示の一実施例に係る給電線路の下端に追加された誘電体部及び誘電体部の厚さによるインピーダンスの変化を示すグラフである。

【図6】本開示の他の実施例に係るアンテナ装置の係合斜視図である。

【図7】本開示の他の実施例に係るアンテナ装置の分解斜視図である。

【図8】本開示の他の実施例に係るアンテナ装置の底面図である。

【図9】本開示の一実施例に係る給電線路の連結関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本開示の一部の実施例を例示的な図面を通じて詳しく説明する。各図面の構成要素に参照符号を付加するにあたり、同一の構成要素に対しては、たとえ異なる図面上に表示されても、できるだけ同一の符号を有するようにしていることに留意されたい。なお、本開示を説明するにあたり、関連された公知の構成又は機能に関する具体的な説明が本開示の要旨を曖昧にすると判断される場合には、その詳しい説明は省く。

【0019】

本開示による実施例の構成要素を説明するにあたり、第１、第２、ｉ）、ｉｉ）、ａ）、ｂ）などの符号を使用する。このような符号は、その構成要素を他の構成要素と区別するためだけで、その符号によって該当構成要素の本質又は順番や順序等が限定されない。本明細書で、ある部分がある構成要素を「含む」又は「備える」と言うとき、これは、明示的に逆となる記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。

【0020】

本明細書で、「上面」又は「上部」は、アンテナ装置１，２で放射素子１４，２４が係合された方向をいい、「下面」又は「下部」はアンテナ装置１，２でプレート１１，２１が係合された方向をいう。

【0021】

図１は、本開示の一実施例に係るアンテナ装置の係合斜視図である。

【0022】

図２は、本開示の一実施例に係るアンテナ装置の分解斜視図である。

【0023】

図１及び図２を参照すると、アンテナ装置（antenna device）１は、プレート（plate）１１、第１の誘電体プレート（first dielectric plate）１２、第１の給電線路（first feed line）１３、及び複数の放射素子（radiation element）１４の全部又は一部を含む。

【0024】

プレート１１の上面には、第１の誘電体プレート１２が係合される。プレート１１は金属材質からなり、アンテナ装置１の放射素子１４にグラウンド面（ground plane）を提供する。

【0025】

プレート１１は、複数の穴（hole）１１１を含む。複数の穴１１１は、プレート１１を貫通するように形成される。複数の穴１１１は、複数の第１の穴及び複数の第２の穴を含む。複数の第１の穴には、第１の誘電体プレート１２の突出部（図示せず）が挿入され、プレート１１及び第１の誘電体プレート１２を係合する。複数の第２の穴には、ＲＦフィルタ（filter）、コネクタ（connector）、ポート（port）などが係合され、アンテナ装置１とつながる。

【0026】

第１の誘電体プレート１２は、第１の溝（first groove）１２１、第２の溝（second groove）１２２、第１の支持部（first support unit）１２３、第１の連結部（first connect unit）１２４、第２の連結部（second connect unit）１２５及び突出部（図示せず）の全部又は一部を含む。

【0027】

第１の誘電体プレート１２は、プレート１１の上面に射出（injection）されて形成される。したがって、第１の誘電体プレート１２の構成要素、第１の溝１２１、第２の溝１２２、第１の支持部１２３、第１の連結部１２４、第２の連結部１２５、及び突出部の全部又は一部は一体に形成される。このとき、第１の誘電体プレート１２は誘電体、例えばプラスチック材質からなる。

【0028】

第１の溝１２１は、第１の誘電体プレート１２の上面及び下面が貫通されるように形成される。第１の溝１２１は、第１の方向に沿って長く延びる。ここで、第１の方向は、図１のＹ軸と平行な方向である。第１の給電線路１３が第１の溝１２１に浮遊するように、第１の溝１２１は、後述する第１の給電線路１３の形状に対応するように形成される。

【0029】

第１の給電線路１３は、第１の溝１２１に浮遊（float）するように構成される。例えば、第１の給電線路１３は、第１の溝１２１の側壁と所定の間隔を置いて浮遊する。また、第１の給電線路１３は、第１の誘電体プレート１２の下面と係合したプレート１１と所定の間隔を置いて浮遊する。

【0030】

第１の給電線路１３と第１の溝１２１の側壁及び／又はプレート１１との間の空間には空気が充填される。すなわち、第１の給電線路１３は、エアストリップライン（air-strip line）構造を有する。エアストリップライン構造は、一般的なストリップライン（strip line）構造で、誘電体部分が空気（air）で具現された構造を意味する。

【0031】

エアストリップライン構造の給電線路１３は、導体周辺が空気であるため、誘電体損失が「０」に近い。したがって、誘電体損失を減少させることで、アンテナ装置１の利得（gain）を増加させることができる。

【0032】

第１の支持部１２３は、第１の溝１２１に形成される。第１の支持部１２３は、第１の溝１２１の下端に形成され、第１の溝１２１の対向する側壁をつなぐ。第１の支持部１２３は、第１の溝１２１につながって第１の誘電体プレート１２に一体に形成され、第１の支持部１２３の厚さは第１の溝１２１の厚さより薄い。第１の支持部１２３は、第１の方向に沿って所定の間隔を置いて第１の溝１２１に形成される。

【0033】

所定の間隔を置いて形成された複数の第１の支持部１２３の上面には、第１の給電線路１３が係合される。第１の給電線路１３が第１の支持部１２３の上面に係合されることで、第１の給電線路１３は、第１の溝１２１の側壁及び／又はプレート１１と所定の間隔を置いて浮遊することができる。すなわち、第１の支持部１２３を用いることで、最小限の誘電体のみを用いてエアストリップライン構造を形成することができる。

【0034】

第２の溝１２２は、第１の溝１２１が形成されていない第１の誘電体プレート１２の少なくとも一部に形成される。第２の溝１２２は、第１の誘電体プレート１２の上面及び下面が貫通されるように形成される。第２の溝１２２は、所定のパターンを有して規則的に形成される。例えば、第２の溝１２２はハニカム形状のパターンで形成される。ただし、これに限定されず、第２の溝１２２は不規則的に形成されてもよい。第１の誘電体プレート１２に複数の第２の溝１２２が形成されることで、第１の誘電体プレート１２の重さを軽くし、アンテナ装置１の製造原価を低減できる効果がある。

【0035】

第１の連結部１２４は、第１の誘電体プレート１２の上面に突出されるように形成される。第１の連結部１２４は、第１の誘電体プレート１２及び放射素子１４をつなぐ。４個の第１の連結部１２４が所定の間隔を置いて形成されて第１の誘電体プレート１２及び放射素子１４をつなぐ。例えば、４個の第１の連結部１２４は、長方形の形状をなすように配置される。ただし、これに限定されず、第１の連結部１２４の個数及び配置は必要によって多様に設計される。

【0036】

第２の連結部１２５は、第１の誘電体プレート１２の上面に突出されるように形成される。第２の連結部１２５は、第１の誘電体プレート１２及び第１の給電線路１３をつなぐ。第１の給電線路１３が放射素子１４を給電できるように、第２の連結部１２５は放射素子１４の下端に形成される。すなわち、第２の連結部１２５の高さは、第１の連結部１２４の高さより低くてもよい。一対の第１の給電線路１３をつなぐために、第２の連結部１２５は一対に形成される。ただし、これに限定されず、第２の連結部１２５の個数及び配置は、必要によって多様に設計される。

【0037】

突出部は、第１の誘電体プレート１２の下面に形成される。突出部は、第１の誘電体プレート１２の下面に突出されるように形成され、プレート１１の穴１１１に挿入される。突出部が穴１１１に挿入されることで、第１の誘電体プレート１２及びプレート１１が係合される。突出部は、プレート１１の穴１１１の位置に対応して複数個が形成される。複数の突出部は、第１の誘電体プレート１２と一体に形成される。

【0038】

複数の放射素子１４は、第１の方向に沿って一列に配置される。この場合、複数の放射素子１４は１つのアンテナ列（antenna column）を形成する。ここで、第１の方向は、図１のＹ軸と平行な方向である。

【0039】

動作周波数帯域の中間周波数をラムダ（lambda）としたとき、１つのアンテナ列内で、１つの放射素子１４とこれに隣接する放射素子１４との間隔が１ラムダ以上になる場合、放射パターン（radiation pattern）で望ましくないグレーティングローブ（grating lobe）が発生する。

【0040】

したがって、１つの放射素子１４とこれに隣接する放射素子１４との間の第１の方向間隔は、１ラムダ未満であることが好ましい。しかしながら、本開示はこれに限定されず、２つの放射素子１４間の第１の方向間隔は、上述した範囲以外の値を有してもよい。

【0041】

アンテナ装置１は、複数のアンテナ列を含む。複数のアンテナ列は、プレート１１上で第１の方向と垂直な第２の方向に沿って配置される。ここで、第２の方向は、図１のＸ軸と平行な方向である。

【0042】

複数の放射素子１４は、二重偏波を具現するように構成される。放射素子１４が二重偏波を具現するように、第１の給電線路１３は一対で構成される。一対の第１の給電線路１３は対称になるように配置される。例えば、１つの放射素子１４から＋４５度及び－４５度の２種類の偏波信号が放射される。しかしながら、本開示はこれに限定されず、放射素子１４は単一偏波又は四重偏波を具現するように構成されてもよい。

【0043】

第１の給電線路１３は、複数の放射素子１４を給電するように構成される。すなわち、複数の放射素子１４は、第１の給電線路１３を用いて信号を送受信したり電力供給を受けたりする。

【0044】

第１の給電線路１３は、メイン線路領域１３１、連結線路領域１３２、及び入出力領域１３３を含む。メイン線路領域１３１は、第１の方向に沿って長く延びる。連結線路領域１３２は、一端が第２の連結部１２５につながり、他端がメイン線路領域１３１につながる。連結線路領域１３２は、メイン線路領域１３１が所定の角度に折り曲げられて形成される。例えば、連結線路領域１３２は、メイン線路領域１３１が「ヘ」字状に折り曲げられて形成される。しかしながら、本開示はこれに限定されず、連結線路領域１３２は斜めに形成されてもよい。

【0045】

連結線路領域１３２はメイン線路領域１３１から分岐され、各連結線路領域１３２はそれに対応される放射素子１４とつながる。連結線路領域１３２は放射素子１４と直接つながってもよく、カップリング（coupling）方式でつながってもよい。

【0046】

入出力領域１３３はメイン線路領域１３１から分岐され、ＲＦ回路とメイン線路領域１３１をつなぐ。入出力領域１３３の一端はメイン線路領域１３１につながり、入出力領域１３３の他端はフィルタ（filter）、電力増幅器（power amplifier）、電源供給部（power supply unit）等が備えられたＲＦ回路とつながる。

【0047】

ＲＦ回路はアンテナ装置１の内部に備えられてもよいが、アンテナ装置１の外部の装置、例えば、ＲＲＨ（remote radio head）に備えられてもよい。ＲＦ回路がＲＲＨなどの外部装置に備えられた場合、アンテナ装置１とＲＦ回路が備えられた外部装置は、ＲＦケーブル又はコネクタなどを用いてつながる。

【0048】

入出力領域１３３は、メイン線路領域１３１及び連結線路領域１３２を用い、ＲＦ回路から送信された信号を複数の放射素子１４に伝達したり、複数の放射素子１４から受信された信号をＲＦ回路に伝達したりする。また、入出力領域１３３は、メイン線路領域１３１及び連結線路領域１３２を用い、複数の放射素子１４に電力を供給する。

【0049】

第１の給電線路１３の長さが長くなることによって発生する位相差又は電力損失を最小化するために、入出力領域１３３は、メイン線路領域１３１の中間領域の付近に配置される。

【0050】

一方、エアストリップライン構造は誘電体部分が空気で具現されるため、複数の放射素子１４に同一の位相を入力するための第１の給電線路１３の長さは相対的に長くなる。

【0051】

例えば、動作周波数帯域の中間周波数をラムダとしたとき、第１の放射素子及び第１の放射素子に隣接する第２の放射素子に同じ位相の信号を入力するために必要な第１の給電線路１３の長さは１ラムダである。すなわち、第１の連結線路領域及び第１の連結線路領域と隣接する第２の連結線路領域までの第１の給電線路１３の長さは１ラムダである。

【0052】

上述したように、グレーティングローブ（grating lobe）の発生を最小化するために、隣接する２個の放射素子１４間の第１の方向間隔は１ラムダ未満であることが好ましい。この場合、隣接する２個の放射素子１４間をつなぐ第１の給電線路の長さが、隣接する２個の放射素子１４間の間隔よりも長くなって問題になる。

【0053】

このような問題を解決するために、メイン線路領域１３１はディレイラインを含む。ディレイラインは、メイン線路領域１３１の少なくとも一部に形成される。ディレイラインは、メイン線路領域１３１の一部を折り曲げて形成された領域であり、長くなった第１の給電線路１３の長さを一部補償する。

【0054】

一対の第１の給電線路１３で、ディレイラインは、他方の第１の給電線路１３に向かって凹状の形状にしたり、凸状の形状を有したりする。例えば、ディレイラインは「コ」字状を有するが、本開示はこれに限定されるものではない。

【0055】

メイン線路領域１３１はディレイラインを含むことで、隣接する２個の放射素子１４間の第１の方向間隔がやむを得ず遠くなることを防止できる。したがって、アンテナ装置１はコンパクト（compact）にすることができ、望ましくないグレーティングローブの発生を最小化できる。

【0056】

図３は、図１のＢ部分を拡大した上面図である。

【0057】

図３を参照すると、本開示のアンテナ装置１の第１の給電線路１３は、第１の溝１２１に浮遊するように構成される。第１の給電線路１３は、第１の溝１２１の側壁と所定の間隔を置いて浮遊する。第１の給電線路１３が第１の溝１２１の側壁と所定の間隔を置いて浮遊するように、第１の支持部１２３が第１の給電線路１３を支持する。

【0058】

本開示のアンテナ装置１は、第１の給電線路１３の幅を一定に保ちつつ、第１の給電線路１３と第１の溝１２１の側壁との間の間隔を調節してインピーダンス（impedance）を可変できる。第１の給電線路１３の幅は均一である。したがって、インピーダンスを可変するために給電線路の幅を調節する従来のエアストリップライン構造と異なり、第１の給電線路１３の制作時に発生する段差を最小化できる効果がある。したがって、本開示のアンテナ装置１は、エアストリップライン構造の制作時に発生するバリ（burr）問題も最小化できる。

【0059】

図４は、図１のＡＡ'部分を切断した断面図及び給電線路と誘電体プレートとの間の距離によるインピーダンス変化を示すグラフである。

【0060】

図４を参照すると、本開示のアンテナ装置１は、第１の給電線路１３及び第１の溝１２１の側壁との間の距離を調節できる。第１の給電線路１３の幅は一定であるため、第１の給電線路１３及び第１の溝１２１の側壁との間の距離を調節するためには、第１の溝１２１の幅を調節しなければならない。例えば、第１の溝１２１の側壁の厚さを調節して第１の給電線路１３及び第１の溝１２１の側壁との間の距離を増減できる。第１の溝１２１の幅は、第１の誘電体プレート１２の製造過程で、予め設定された数値を用いて設計する。

【0061】

図４のグラフを参照すると、第１の給電線路１３及び第１の溝１２１の側壁との間の距離（clearance）が増加すればするほどインピーダンスが増加することがわかる。すなわち、本開示のアンテナ装置１は、第１の給電線路１３及び第１の溝１２１の側壁との間の距離を調節することで、誘電率及びインピーダンスを調節できる効果がある。

【0062】

図５は、本開示の一実施例に係る給電線路の下端に追加された誘電体部及び誘電体部の厚さによるインピーダンス変化を示すグラフである。

【0063】

図５を参照すると、本開示のアンテナ装置１の第１の誘電体プレート１２は、さらに誘電体部１２６を含む。

【0064】

誘電体部１２６は、第１の溝１２１に形成される。誘電体部１２６は、第１の溝１２１の下端に形成され、第１の溝１２１の対向する側壁をつなぐ。誘電体部１２６は、第１の溝１２１につながって第１の誘電体プレート１２に一体に形成され、誘電体部１２６の厚さは第１の溝１２１の厚さより薄い。

【0065】

誘電体部１２６は、第１の支持部１２３が形成されていない第１の溝１２１の少なくとも一部に形成される。誘電体部１２６は連続的に形成されてもよく、所定の間隔を置いて規則的に形成されてもよい。誘電体部１２６は、第１の誘電体プレート１２の下端に形成され、第１の給電線路１３と所定の間隔を有するように形成される。誘電体部１２６の形状及び厚さは、必要に応じて多様に設計される。

【0066】

図５のグラフを参照すると、第１の給電線路１３及び誘電体部１２６との間の距離によってインピーダンスが可変することがわかる。誘電体部１２６の厚さｔが増加すればするほど、すなわち第１の給電線路１３及び誘電体部１２６との間の距離が減少すればするほど、インピーダンスが増加することが分かる。すなわち、本開示のアンテナ装置１は、第１の給電線路１３及び誘電体部１２６との間の距離を調節することで、誘電率及びインピーダンスを調節できる効果がある。

【0067】

図６は、本開示の他の実施例に係るアンテナ装置の係合斜視図である。

【0068】

図７は、本開示の他の実施例に係るアンテナ装置の分解斜視図である。

【0069】

図８は、本開示の他の実施例に係るアンテナ装置の底面図である。

【0070】

図６ないし図８を参照すると、本開示の他の実施例に係るアンテナ装置２は、プレート２１、第１の誘電体プレート２２、第１の給電線路２３、複数の放射素子１４、第２の誘電体プレート２５、及び第２の給電線路２６の全部又は一部を含む。

【0071】

第１の誘電体プレート２２は、第１の溝２２１、第２の溝２２２、第１の支持部２２３、第１の連結部２２４、及び第２の連結部２２５の全部又は一部を含む。第１の給電線路２３は、メイン線路領域２３１、連結線路領域２３２、及び入出力領域２３３を含む。

【0072】

本開示の他の実施例に係るアンテナ装置２のプレート２１、第１の誘電体プレート２２、第１の給電線路２３、複数の放射素子１４、及び各構成に関する説明のうち、本開示の一実施例に係るアンテナ装置１と重複する部分の説明は、先に説明した内容で割愛する。なお、説明の便宜上、図６ないし図８には１つのアンテナ列のみ配置されているが、これに限定されず、複数のアンテナ列が配置されてもよい。

【0073】

アンテナ装置２の上面には第１の誘電体プレート２２が係合され、下面には第２の誘電体プレート２２が係合される。第１の誘電体プレート２２及び第２の誘電体プレート２５は、プレート２１の上面及び下面に二重射出されて形成される。

【0074】

プレート２１は、可変回路ボード２１１及び係合部２１２を含む。可変回路ボード２１１は一種の印刷回路基板であり、その上面には給電線路２３，２６を用いて周波数の位相を可変できる少なくとも１つ以上の断電地点を有する可変回路がパターン印刷される。可変回路ボード２１１は、第１の給電線路２３及び／又は第２の給電線路２６と電気的につながる。係合部２１２は、プレート２１、第１の誘電体プレート２２、及び第２の誘電体プレート２５を係合する。係合部２１２は、それぞれ一対のボルト／ナット構造であってもよいが、これに限定されず、プレート２１、第１の誘電体プレート２２、及び第２の誘電体プレート２５を係合できる構造であればいい。

【0075】

第２の誘電体プレート２５は、第３の溝２５１及び第４の溝２５２の全部又は一部を含む。第３の溝２５１及び第４の溝２５２は、第２の誘電体プレート２５に一体に形成される。このとき、第２の誘電体プレート２５は誘電体、例えばプラスチック材質からなる。

【0076】

第３の溝２５１は、第２の誘電体プレート２５の上面及び下面が貫通されるように形成される。第３の溝２５１は、第１の方向に沿って長く延びる。ここで、第１の方向は、図７のＹ軸と平行な方向である。第２の給電線路２６が第３の溝２５１に浮遊するように、第３の溝２５１は、第２の給電線路２６の形状に対応するように形成される。

【0077】

第２の給電線路２６は、第３の溝２５１に浮遊（float）するように構成される。例えば、第２の給電線路２６は、第３の溝２５１の側壁と所定の間隔を置いて浮遊する。また、第２の給電線路２６は、第２の誘電体プレート２５の下面と係合したプレート２１と所定の間隔を置いて浮遊する。

【0078】

第２の給電線路２６と第３の溝２５１の側壁及び／又はプレート２１との間の空間には空気で満たされる。すなわち、第２の給電線路２６は、第１の給電線路２３と同様にエアストリップライン構造を有する。

【0079】

第４の溝２５２は、第３の溝２５１が形成されていない第２の誘電体プレート２５の少なくとも一部に形成される。第４の溝２５２は、第２の誘電体プレート２５の上面及び下面が貫通されるように形成される。第４の溝２５２は、所定のパターンを有して規則的に形成される。例えば、第４の溝２５２はハニカム形状のパターンで形成される。ただし、これに限定されず、第４の溝２５２は不規則的に形成されてもよい。第２の誘電体プレート２５に複数の第４の溝２５２が形成されることで、第２の誘電体プレート２５の重さを軽くし、アンテナ装置２の製造原価を節減できる効果がある。

【0080】

第１の給電線路２３とは異なり、第２の給電線路２６は折り曲げられた形状でなくてもよい。第２の給電線路２６は、一対をなして互いに対称になるように配置される。第２の給電線路２６は、第１の方向に沿って長く延びる。第２の給電線路２６は、第１の給電線路２３のディレイラインを用いた長さ補償ができない場合に用いる。第２の給電線路２６を用いることで、後述するパラレル給電設計を適用する。例えば、第２の給電線路２６の一端は第１の給電線路２３の入出力領域２３３につながり、他端はＲＦ回路につながる。第２の給電線路２６の他端は、フィルタ（filter）、電力増幅器（power amplifier）、電源供給部（power supply unit）などが備えられたＲＦ回路とつながる。

【0081】

図９は、本開示の一実施例に係る給電線路の連結関係を示す図である。

【0082】

図９（ａ）は、複数の放射素子１４，２４をシリーズ（series）給電する際の回路図を概略的に示す図である。シリーズ給電の場合、隣接する２個の放射素子１４，２４ごとに間隔が、１ラムダずつ差が出る。シリーズ給電の場合、位相スロープ上の複数の放射素子１４，２４間に位相差が大きいため、サイドローブ（side lobe）が発生することがあり、アンテナ装置１，２の広帯域が得ら難いという問題がある。

【0083】

図９（ｂ）は、複数の放射素子１４，２４をパラレル（parallel）給電する際の回路図を概略的に示す図である。パラレル給電の場合、隣接する２個の放射素子１４，２４の位相側面で同一である。パラレル給電の場合、位相スロープ上の位相差が緩やかであるため、アンテナ装置１，２が広帯域を得ることができる。

【0084】

シリーズ給電及びパラレル給電は、それぞれ、本開示の一実施例に係るアンテナ装置１及び他の実施例に係るアンテナ装置２に適用される。ただし、これに限定されず、シリーズ給電が他の実施例に係るアンテナ装置２に適用されてもよく、パラレル給電が一実施例に係るアンテナ装置１に適用されてもよい。また、シリーズ給電及びパラレル給電が併合して本開示の一実施例に係るアンテナ装置１及び他の実施例に係るアンテナ装置２に適用されてもよい。

【0085】

以上の説明は、本実施例の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本実施例が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本実施例の本質的な特性から逸脱しない範囲で様々な修正及び変形が可能であろう。したがって、本実施例は、本実施例の技術思想を限定するものではなく説明するためのものであり、このような実施例によって本実施例の技術思想の範囲が限定されるものではない。本実施例の保護範囲は特許請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等の範囲内にある全ての技術思想は本実施例の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

【0086】

[関連出願への相互参照（CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIOIN）]
本特許出願は、本明細書にその全体が参考として含まれる、２０２２年０１月０７日付にて韓国に特許出願した特許出願番号第１０-２０２２-０００２８９９号及び、２０２２年０４月０１日付にて韓国に特許出願した特許出願番号第１０-２０２２-００４１０４９号に対して優先権を主張する。

【符号の説明】

【0087】

１ アンテナ装置、１１ プレート
１１１ 穴、１２ 第１の誘電体プレート
１２１ 第１の溝、１２２ 第２の溝
１２３ 第１の支持部、１２４ 第１の連結部
１２５ 第２の連結部、１３ 第１の給電線路
１３１ メイン線路領域、１３２ 連結線路領域
１３３ 入出力領域、１４ 放射素子
２ アンテナ装置、２１ プレート
２１１ 穴、２２ 第１の誘電体プレート
２２１ 第１の溝、２２２ 第２の溝
２２３ 第１の支持部、２２４ 第１の連結部
２２５ 第２の連結部、２３ 第１の給電線路
２３１ メイン線路領域、２３２ 連結線路領域
２３３ 入出力領域、２４ 放射素子
２５ 第２の誘電体プレート、２５１ 第３の溝

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【国際調査報告】