(57)【要約】【課題】ミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナを提供する。【解決手段】複数のアンテナ１６１０、１６２０、１６３０、１６４０；複数のアンテナ１６１０、１６２０、１６３０、１６４０のそれぞれに相応する複数の伝送線路１６１５、１６２５、１６３５、１６４５；を含み、そのアンテナは、誘電体基板１６１１、１６２１、１６３１、１６４１；信号変換部１６１２、１６２２、１６３２、１６４２；給電部１６１３、１６２３、１６３３、１６４３；を含み、その伝送線路１６１５、１６２５、１６３５、１６４５は、送受信される電気信号を伝達する中心導体；中心導体と同じ軸を有し、中心導体の軸方向に中心導体を取り囲んでいる外部導体；軸方向に中心導体と外部導体との間に形成されている誘電体；を含み、その誘電体は、樹脂を高電圧で電界紡糸して多量の空気層を含むナノシート状に形成された低損失ナノシート物質とする。【選択図】図１６
2020088866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナが基板に層を異ならせながら配され、多重ポートを形成する複数のアンテナと、
前記複数のアンテナのそれぞれに相応し、各伝送線路の信号線として使われる中心導体が相応するアンテナの給電部と一体に形成され、伝送線路の中心導体は、層を異ならせて配される複数の伝送線路と、を含み、
前記アンテナは、
接地板上に一定厚さの誘電体からなる誘電体基板と、
前記誘電体基板上に形成され、モバイル通信端末機の電気信号を電磁波信号に変換して空中に放射するか、空中の電磁波信号を受信してモバイル通信端末機の電気信号に変換する信号変換部と、
前記誘電体基板上に形成され、前記信号変換部と連結される給電部と、を含み、
前記伝送線路は、
一端が前記アンテナの給電部と一体に形成され、前記送受信される電気信号を伝達する中心導体と、
前記中心導体と同じ軸を有し、前記中心導体の軸方向に前記中心導体を取り囲んでいる外部導体と、
前記軸方向に前記中心導体と前記外部導体との間に形成されている誘電体と、を含み、
前記誘電体は、樹脂を高電圧で電界紡糸して多量の空気層を含むナノシート状に形成された低損失ナノシート物質であることを特徴とするミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナ。
【請求項２】
前記複数の伝送線路は、
各伝送線路の一端部の中心導体は、相応するアンテナの給電部と一体に形成され、各伝送線路の他端部の中心導体は、モバイル通信端末機の送受信モジュールの信号線と連結され、
前記伝送線路の他端部の中心導体のそれぞれは、互いに層を異ならせながら垂直に配されて形成され、
前記中心導体は、前記送受信モジュールに近接した位置で層を異ならせながら水平方向に互いに離隔し、前記離隔したまま相応するアンテナの給電部に近接して相応するアンテナの給電部と一体に連結されることを特徴とする請求項１に記載のミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナ。
【請求項３】
前記複数の伝送線路は、
各伝送線路の一端部の中心導体は、相応するアンテナの給電部と一体に形成され、各伝送線路の他端部の中心導体は、モバイル通信端末機の送受信モジュールの信号線と連結され、
前記伝送線路の他端部の各中心導体は、互いに層を異ならせながら垂直に配されて形成され、
前記複数の伝送線路は、中心導体が垂直配されたままアンテナ給電部に近接した位置で伝送線路間の層を異ならせながら水平方向に離隔して中心導体が相応するアンテナの給電部と一体に形成されることを特徴とする請求項１に記載のミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナ。
【請求項４】
アンテナが基板の同じ層に水平に配され、多重ポートを形成する複数のアンテナと、
前記複数のアンテナのそれぞれに相応し、伝送線路の信号線として使われる中心導体が相応するアンテナの給電部と一体に形成され、伝送線路の中心導体が同じ層に水平に配される複数の伝送線路と、を含み、
前記アンテナのそれぞれは、
接地板上に一定厚さの誘電体からなる誘電体基板と、
前記誘電体基板上に形成され、モバイル通信端末機の電気信号を電磁波信号に変換して空中に放射するか、空中の電磁波信号を受信してモバイル通信端末機の電気信号に変換する信号変換部と、
前記誘電体基板上に形成され、前記信号変換部と連結される給電部と、を含み、
前記伝送線路は、
一端が前記アンテナの給電部と一体に形成され、前記送受信される電気信号を伝達する中心導体と、
前記中心導体と同じ軸を有し、前記中心導体の軸方向に前記中心導体を取り囲んでいる外部導体と、
前記軸方向に前記中心導体と前記外部導体との間に形成されている誘電体と、を含み、
前記誘電体は、樹脂を高電圧で電界紡糸して多量の空気層を含むナノシート状に形成された低損失ナノシート物質であることを特徴とするミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナ。
【請求項５】
前記複数の伝送線路は、
各伝送線路の一端部の中心導体は、相応するアンテナの給電部と一体に形成され、各伝送線路の他端部の中心導体は、モバイル通信端末機の送受信モジュールの信号線と連結され、
前記伝送線路の他端部の各中心導体は、同じ層に水平に配されて形成され、
前記複数の伝送線路は、離隔なしに水平に配されたままアンテナの給電部に近接し、前記アンテナ給電部に近接した位置で伝送線路間水平に離隔して中心導体が相応するアンテナの給電部と一体に形成されることを特徴とする請求項４に記載のミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナ。
【請求項６】
前記複数の伝送線路は、
各伝送線路の一端部の中心導体は、相応するアンテナの給電部と一体に形成され、各伝送線路の他端部の中心導体は、モバイル通信端末機の送受信モジュールの信号線と連結され、
前記伝送線路の他端部の中心導体のそれぞれは、同じ層に水平に配されて形成され、
前記伝送線路は、前記送受信モジュールに近接した位置で互いに水平に離隔し、前記離隔したまま相応するアンテナの給電部に近接して相応するアンテナの給電部と一体に連結されることを特徴とする請求項４に記載のミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナ。
【請求項７】
前記導体は、
エッチング、プリンティング及び蒸着のうち少なくとも１つによって形成されることを特徴とする請求項１または４に記載のミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナ。
【請求項８】
前記アンテナ及び伝送線路は、
低損失ボンディングシートまたはボンディング溶液を使用して導体と誘電体シートとの接着力を強化するか、またはナノシート上に導体を蒸着して形成されることを含む請求項１または４に記載のミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナ。
【請求項９】
前記伝送線路は、
所定の厚さを有するナノシート誘電体と、
前記ナノシート誘電体の上面と下面とに形成される導体面と、
前記ナノシート誘電体と前記導体面との中央に信号線として形成されるストリップライン伝送線路と、を含み、
前記ナノシート誘電体の上部に形成される導体面と前記ナノシート誘電体の下部に形成される導体面との間には、多数のビアホールが形成されることを特徴とする請求項１または４に記載のミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナ。
【請求項１０】
前記アンテナは、
パッチアンテナ、マイクロストリップパッチアンテナまたは対角線ラインタイプパッチアンテナの構造であり、前記信号変換部は、パッチであり、
前記パッチアンテナまたはマイクロストリップアンテナは、
金属からなり、底面に位置する接地板をさらに備え、
前記誘電体基板は、前記接地板上に一定厚さの誘電体からなり、
伝送線路延長形態の構造を有することを特徴とする請求項１または４に記載のミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナ。
【請求項１１】
前記アンテナは、
ダイポールアンテナ、モノポールアンテナまたは多様なスロットを通じて具現されるスロットアンテナ（Ｓｌｏｔ  ａｎｔｅｎｎａ）であることを特徴とする請求項１または４に記載のミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナ。
【請求項１２】
前記アンテナは、
モバイル通信端末機に内蔵される内蔵型アンテナであって、ＰＩＦＡであることを特徴とする請求項１または４に記載のミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナ。
【請求項１３】
請求項１または４に記載のミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナを備えるモバイル通信端末機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミリ波帯域用アンテナに係り、特に、従来の損失が多いＰＩ（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）系やＬＣＰ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｐｏｌｙｍｅｒ）系ではない低損失ナノシートを利用し、伝送線路とアンテナとが一体に形成されてモバイル機器に適用可能なミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代５Ｇ移動通信システムは、数十ギガの高周波帯域を通じて通信を行い、スマートフォンの内部にも数十ギガの高周波帯域アンテナを必要とする。特に、スマートフォンなど携帯用機器に使われるモバイル内蔵型アンテナの場合、スマートフォンの内部の環境に影響を多く受ける。この際、周辺環境の影響を最小化する位置にアンテナを位置させなければならない必要がある。また、超高周波信号を少ない損失で伝送または処理するためには、低損失及び高性能の伝送線路が必要である。
【０００３】
一般的に、アンテナと伝送線路とに使われる誘電体は、誘電率損失が低いほど送信する電力損失を減らしうる。したがって、超高周波信号の伝送のための低損失及び高性能の伝送線路とアンテナとを製造するためには、可能であれば、比誘電率が低く、誘電体損失（ｌｏｓｓ  ｔａｎｇｅｎｔ）も低い物質を使用することが必要である。特に、５世代移動通信（５Ｇ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）で使われる３．５ＧＨｚ及び２８ＧＨｚ帯域の周波数を有する信号を効率的に伝送するためには、２８ＧＨｚのミリ波帯域でも損失が小さい伝送線路及びアンテナの重要性はさらに大きくなっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、数十ギガの高周波帯域で前述した必要性を満たすために、比誘電率が低く、誘電体損失値が小さい材料を使用し、多様な屈曲性を有する柔軟性素材で低損失及び高性能の伝送線路とアンテナとを一体化したミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナを提供するところにある。
【０００５】
本発明が解決しようとする他の課題は、前記ミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナを備えるモバイル通信端末機を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記技術的課題を果たすための本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナは、アンテナが基板に層を異ならせながら配され、多重ポートを形成する複数のアンテナ；及び前記複数のアンテナのそれぞれに相応し、各伝送線路の信号線として使われる中心導体が相応するアンテナの給電部と一体に形成され、伝送線路の中心導体は、層を異ならせて配される複数の伝送線路；を含み、前記アンテナは、接地板上に一定厚さの誘電体からなる誘電体基板；前記誘電体基板上に形成され、モバイル通信端末機の電気信号を電磁波信号に変換して空中に放射するか、空中の電磁波信号を受信してモバイル通信端末機の電気信号に変換する信号変換部；及び前記誘電体基板上に形成され、前記信号変換部と連結される給電部；を含み、前記伝送線路は、一端が前記アンテナの給電部と一体に形成され、前記送受信される電気信号を伝達する中心導体；前記中心導体と同じ軸を有し、前記中心導体の軸方向に前記中心導体を取り囲んで（ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ）いる外部導体；及び前記軸方向に前記中心導体と前記外部導体との間に形成されている誘電体；を含み、前記誘電体は、樹脂を高電圧で電界紡糸して多量の空気層を含むナノシート状に形成された低損失ナノシート物質であることを特徴とする。
【０００７】
一側面として、前記複数の伝送線路は、各伝送線路の一端部の中心導体に相応するアンテナの給電部と一体に形成され、各伝送線路の他端部の中心導体は、モバイル通信端末機の送受信モジュールの信号線と連結され、前記伝送線路の他端部の中心導体のそれぞれは、互いに層を異ならせながら垂直に配されて形成され、前記中心導体は、前記送受信モジュールに近接した位置で層を異ならせながら水平方向に互いに離隔し、前記離隔したまま相応するアンテナの給電部に近接して相応するアンテナの給電部と一体に連結されることを特徴とする。
【０００８】
他の側面として、前記複数の伝送線路は、各伝送線路の一端部の中心導体に相応するアンテナの給電部と一体に形成され、各伝送線路の他端部の中心導体は、モバイル通信端末機の送受信モジュールの信号線と連結され、前記伝送線路の他端部の各中心導体は、互いに層を異ならせながら垂直に配されて形成され、前記複数の伝送線路は、中心導体が垂直配されたままアンテナ給電部に近接した位置で伝送線路間の層を異ならせながら水平方向に離隔して中心導体が相応するアンテナの給電部と一体に形成されることを特徴とする。
【０００９】
前記技術的課題を果たすための本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナは、アンテナが基板の同じ層に水平に配され、多重ポートを形成する複数のアンテナ；及び前記複数のアンテナのそれぞれに相応し、伝送線路の信号線として使われる中心導体が相応するアンテナの給電部と一体に形成され、伝送線路の中心導体が同じ層に水平に配される複数の伝送線路；を含み、前記アンテナのそれぞれは、接地板上に一定厚さの誘電体からなる誘電体基板；前記誘電体基板上に形成され、モバイル通信端末機の電気信号を電磁波信号に変換して空中に放射するか、空中の電磁波信号を受信してモバイル通信端末機の電気信号に変換する信号変換部；及び前記誘電体基板上に形成され、前記信号変換部と連結される給電部；を含み、前記伝送線路は、一端が前記アンテナの給電部と一体に形成され、前記送受信される電気信号を伝達する中心導体；前記中心導体と同じ軸を有し、前記中心導体の軸方向に前記中心導体を取り囲んでいる外部導体；及び前記軸方向に前記中心導体と前記外部導体との間に形成されている誘電体；を含み、前記誘電体は、樹脂を高電圧で電界紡糸して多量の空気層を含むナノシート状に形成された低損失ナノシート物質であることを特徴とする。
【００１０】
水平構造の一側面として、伝送線路は、各伝送線路の一端部の中心導体は、相応するアンテナの給電部と一体に形成され、各伝送線路の他端部の中心導体は、モバイル通信端末機の送受信モジュールの信号線と連結され、前記伝送線路の他端部の各中心導体は、同じ層に水平に配されて形成され、前記複数の伝送線路は、離隔なしに水平に配されたままアンテナの給電部に近接し、前記アンテナ給電部に近接した位置で伝送線路間水平に離隔して中心導体が相応するアンテナの給電部と一体に形成されることを特徴とする。
【００１１】
水平構造多重ポートアンテナの他の側面として、前記複数の伝送線路は、各伝送線路の一端部の中心導体は、相応するアンテナの給電部と一体に形成され、各伝送線路の他端部の中心導体は、モバイル通信端末機の送受信モジュールの信号線と連結され、前記伝送線路の他端部の中心導体のそれぞれは、同じ層に水平に配されて形成され、前記伝送線路は、前記送受信モジュールに近接した位置で互いに水平に離隔し、前記離隔したまま相応するアンテナの給電部に近接して相応するアンテナの給電部と一体に連結されることを特徴とする。
【００１２】
前記アンテナ及び伝送線路は、低損失ボンディングシートまたはボンディング溶液を使用して導体と誘電体シートとの接着力を強化するか、またはナノシート上に導体を蒸着して形成されるものを含む。
【００１３】
前記アンテナの伝送線路は、所定の厚さを有するナノシート誘電体；前記ナノシート誘電体の上面と下面とに形成される導体面；及び前記ナノシート誘電体と前記導体面との中央に信号線として形成されるストリップライン（Ｓｔｒｉｐｌｉｎｅ）伝送線路；を含み、前記ナノシート誘電体の上部に形成される導体面と前記ナノシート誘電体の下部に形成される導体面との間には、多数のビアホール（ｖｉａ  ｈｏｌｅ）が形成されることを特徴とする。
【００１４】
前記他の技術的課題を果たすための本発明によるモバイル通信端末機は、前述したミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナを備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナによれば、次世代５Ｇ移動通信システムのスマートフォンに使われる数十ギガの高周波帯域アンテナとして使われる。
【００１６】
特に、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナは、伝送線路とアンテナとに使われる誘電体のために、比誘電率（ｒｅｌａｔｉｖｅ  ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ）が低く、誘電体損失値が小さい誘電物質を使用することにより、超高周波信号を少ない損失で伝送または伝播することができる。
【００１７】
そして、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナは、伝送線路とアンテナとを一体化することにより、伝送線路とアンテナとの連結部によって発生する損失を無くすことにより、超高周波帯域の信号の損失を減らしうる。
【００１８】
また、屈曲性を有する柔軟な素材としてモバイル内蔵型アンテナを具現することにより、スマートフォンなど携帯用機器の内部で周辺環境の影響を最小化する位置にアンテナを位置させるという長所がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１Ａ】本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナに使われる１つのアンテナの一実施形態であって、伝送線路一体型パッチアンテナの斜視図を示した図面である。
【図１Ｂ】量産時に適用可能なＳＩＷ（Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）構造を活用した伝送線路一体型アンテナの斜視図を示した図面である。
【図１Ｃ】図１ＢのＳＩＷ構造を拡大して表示した伝送線路一体型アンテナを示した図面である。
【図２】本発明の一実施形態において、単位アンテナとして使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟アンテナの平面図を示した図面である。
【図３】本発明の一実施形態において、単位アンテナとして使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟アンテナの正面図を示した図面である。
【図４】本発明のミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナの一実施形態に使われるパッチアンテナの斜視図を示した図面である。
【図５】本発明のミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟アンテナの一実施形態によるパッチアンテナの平面図を示した図面である。
【図６】本発明による伝送線路一体型多重ポートアンテナに使われる伝送線路一体型低損失柔軟アンテナの一実施形態であって、パッチアンテナの正面図を示した図面である。
【図７】本発明による伝送線路一体型多重ポートアンテナに使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟アンテナの一実施形態の構成要素である伝送線路（ｆｌａｔ  ｃａｂｌｅ）の斜視図を示した図面である。
【図８】本発明による伝送線路一体型多重ポートアンテナに使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟アンテナの一実施形態の構成要素である伝送線路の正面図を示した図面である。
【図９】電界紡糸を通じてナノフロンを製造する装置の一例を示した図面である。
【図１０】本発明による多重ポートアンテナに使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟アンテナの一実施形態であって、伝送線路一体型パッチアンテナのビームパターン（ｂｅａｍ  ｐａｔｔｅｒｎ、ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｐａｔｔｅｒｎ）を示した図面である。
【図１１】本発明による伝送線路一体型多重ポートアンテナに使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟アンテナの一実施形態であって、伝送線路一体型パッチアンテナの周波数による入力反射係数（Ｓ１１）の特性を示した図面である。
【図１２】本発明による伝送線路一体型多重ポートアンテナに使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟アンテナの一実施形態であって、伝送線路一体型パッチアンテナの利得（ｇａｉｎ）の特性を示した図面である。
【図１３】本発明の伝送線路一体型多重ポートアンテナに使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟アンテナの一実施形態であって、伝送線路一体型ダイポールアンテナの平面図を示した図面である。
【図１４】本発明に使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟アンテナの一実施形態であって、伝送線路一体型ダイポールアンテナの軸方向の断面図を示した図面である。
【図１５】本発明の実施形態に使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟単一ポートアンテナが装着された携帯通信装置の一例を示した図面である。
【図１６】本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、垂直構造を有する多重ポートアンテナの一例に対する平面図を示した図面である。
【図１７】本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、垂直構造を有する多重ポートアンテナの一例に対する側面図を示した図面である。
【図１８】本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、垂直構造を有する多重ポートアンテナの一例に対するビームパターン（ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｐａｔｔｅｒｎ）を示した図面である。
【図１９】本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、垂直構造を有する多重ポートアンテナの一例に対する周波数による入力反射係数（Ｓ１１）の特性を示した図面である。
【図２０】本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、垂直構造を有する多重ポートアンテナの一例に対する利得の特性を示した図面である。
【図２１】本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、垂直構造を有する多重ポートアンテナの一実施形態に対する平面図を示した図面である。
【図２２】本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、垂直構造を有する多重ポートアンテナの一実施形態に対する側面図を示した図面である。
【図２３】本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、垂直構造を有する多重ポートアンテナの一実施形態に対するビームパターン（ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｐａｔｔｅｒｎ）を示した図面である。
【図２４】本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、垂直構造を有する多重ポートアンテナの一実施形態に対する周波数による入力反射係数（Ｓ１１）の特性を示した図面である。
【図２５】本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、垂直構造を有する多重ポートアンテナの一実施形態に対する利得の特性を示した図面である。
【図２６】本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、垂直構造を有する多重ポートアンテナの他の実施形態に対する平面図を示した図面である。
【図２７】本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、垂直構造を有する多重ポートアンテナの他の実施形態に対する側面図を示した図面である。
【図２８】本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、垂直構造を有する多重ポートアンテナの他の実施形態に対するビームパターン（ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｐａｔｔｅｒｎ）を示した図面である。
【図２９】本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、垂直構造を有する多重ポートアンテナの他の実施形態に対する周波数による入力反射係数（Ｓ１１）の特性を示した図面である。
【図３０】本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、垂直構造を有する多重ポートアンテナの他の実施形態に対する利得の特性を示した図面である。
【図３１】本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、水平構造を有する多重ポートアンテナの一実施形態に対する平面図を示した図面である。
【図３２】本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、水平構造を有する多重ポートアンテナの一実施形態に対する側面図を示した図面である。
【図３３】本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、水平構造を有する多重ポートアンテナの一実施形態に対するビームパターン（ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｐａｔｔｅｒｎ）を示した図面である。
【図３４】本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、水平構造を有する多重ポートアンテナの一実施形態に対する周波数による入力反射係数（Ｓ１１）の特性を示した図面である。
【図３５】本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、水平構造を有する多重ポートアンテナの一実施形態に対する利得の特性を示した図面である。
【図３６】（ａ）は、本発明の実施形態によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナが装着された携帯通信装置の一例と、（ｂ）は、１つのポートがＯＮになった場合の利得の特性を示した図面である。
【図３７】（ａ）は、本発明の実施形態によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナが装着された携帯通信装置の一例と、（ｂ）は、４つのポートいずれもＯＮになった場合の利得の特性を示した図面である。
【図３８】（ａ）は、本発明の実施形態による伝送線路一体型低損失柔軟多重（４個）ポートアンテナが装着された携帯通信装置の他の例を、（ｂ）は、８つのポートを備えたアンテナが装着された携帯通信装置の一例を示した図面である。
【図３９】（ａ）は、本発明の実施形態による伝送線路一体型低損失柔軟多重（４個）ポートダイポールアンテナを、（ｂ）は、４つのポートを備えたダイポールアンテナが装着された携帯通信装置の一例を示した図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して、本発明の望ましい実施形態を詳しく説明する。本明細書に記載された実施形態と図面とに示された構成は、本発明の望ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的思想をいずれも代弁するものではないので、本出願時点において、これらを代替しうる多様な均等物と変形例とがあるということを理解しなければならない。
【００２１】
本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポート（ｍｕｌｔｉ  ｐｏｒｔ）アンテナは、ミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟単一ポート（ｓｉｎｇｌｅ  ｐｏｒｔ）アンテナが多様な構造、例えば、垂直（ｖｅｒｔｉｃａｌ）構造及び水平（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）構造で配されてなされる。
【００２２】
まず、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナの構成要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）として使われる伝送線路一体型低損失柔軟単一ポートアンテナについて説明し、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナを説明する。
【００２３】
図１Ａは、本発明の一実施形態に使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟単一ポートアンテナの一実施形態であって、伝送線路一体型パッチアンテナを示したものである。図１Ｂは、量産時に適用可能なＳＩＷ構造を活用した伝送線路一体型アンテナを示したものである。図１Ｃは、図１ＢのＳＩＷ構造を拡大して表示した伝送線路一体型アンテナを示したものである。
【００２４】
図２は、本発明の一実施形態に使われる伝送線路一体型単一ポートパッチアンテナの平面図を示したものである。図３は、本発明の一実施形態に使われる伝送線路一体型単一ポートパッチアンテナの正面図を示したものである。
【００２５】
図１ないし図３を参照すれば、本発明による実施形態に使われる伝送線路一体型単一ポートパッチアンテナは、アンテナ１１０、２１０、３１０及び前記アンテナと一体に形成される伝送線路（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｌｉｎｅ）１２０、２２０、３２０を含んでなる。
【００２６】
図４は、本発明の構成要素であるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟アンテナの一例であって、パッチアンテナを示したものである。図５は、本発明の構成要素であるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟単一ポートアンテナの一例であって、パッチアンテナの平面図を示したものである。図６は、前記パッチアンテナの正面図を示したものである。
【００２７】
図１ないし図６を参照すれば、パッチアンテナ１１０、２１０、３１０は、接地板４１０、６１０、誘電体基板４２０、５２０、６２０、信号変換部４３０、５３０、６３０及び給電部４４０、５４０、６４０を含んでなる。
【００２８】
接地板４１０、６１０は、パッチアンテナ１１０、２１０の底面に位置し、接地（ｇｒｏｕｎｄ）の役割を行い、金属からなる。
【００２９】
誘電体基板４２０、５２０、６２０は、接地板４１０、６１０上に一定厚さの誘電体からなる。
【００３０】
信号変換部４３０、５３０、６３０は、誘電体基板４２０、５２０、６２０上に形成され、モバイル通信端末機の電気信号を電磁波信号に変換して空中に放射するか、空中の電磁波信号を受信してモバイル通信端末機の電気信号に変換する。
【００３１】
給電部４４０、５４０、６４０は、誘電体基板４２０、５２０、６２０上に形成され、信号変換部４３０、５３０、６３０と連結される。
【００３２】
図７は、本発明の構成要素であるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟アンテナの一実施形態を構成するフラットケーブル（ｆｌａｔ  ｃａｂｌｅ）形態の伝送線路を示したものである。図8は、本発明のミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟アンテナの一実施形態を構成する伝送線路（ｆｌａｔ  ｃａｂｌｅ）の正面図を示したものである。
【００３３】
図１ないし図８を参照すれば、伝送線路１２０、２２０、３２０は、中心導体７１０、８１０、外部導体７２０、８２０及び誘電体７３０、８３０を含んでなる。
【００３４】
中心導体７１０、８１０は、一端がアンテナ１１０、２１０、３１０の給電部４４０、５４０、６４０と連結されており、信号線として前記送受信される電気信号を伝達する。
【００３５】
外部導体７２０、８２０は、中心導体７１０、８１０と同じ軸を有し、中心導体の軸方向（ａ−ｂ）に中心導体７１０、８１０を取り囲んでいる。
【００３６】
誘電体７３０、８３０は、前記軸方向に前記中心導体と前記外部導体との間に形成されている。
【００３７】
アンテナ１１０、２１０、３１０に使われる誘電体基板４２０、５２０、６２０と伝送線路１２０、２２０、３２０に使われる誘電体７３０、８３０は、多様な形態（固体、液体、気体）の樹脂を高電圧で電界紡糸して形成されたナノ構造の物質であって、シート（ｓｈｅｅｔ）状を有しうる。
【００３８】
本発明の構成要素であるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟アンテナでアンテナと伝送線路とを構成する誘電体の物質としてナノ構造物質が使われる。前記誘電体物質は、多様な形態（固体、液体、気体）のうち適した樹脂を選択して一定の高電圧で電界紡糸（Ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｉｎｎｉｎｇ）して形成された物質であって、本明細書において、ナノフロン（Ｎａｎｏｆｌｏｎ）と称する。図９は、電界紡糸を通じてナノフロンを製造する装置の一例を示したものであって、注射器９１０に高分子のポリマー溶液９２０を注入して、注射器９１０と紡糸する基板との間に高電圧９３０を加え、ポリマー溶液を一定の速度で流せば、表面張力によって電気が毛細管端部にぶら下げられている液体に加えられれば、ナノサイズの細い糸９４０が作られ、時間が経てば、不織布形態のナノ構造の物質であるナノ纎維９５０が積もる。このようにナノ纎維が積もって形成された物質がナノフロンである。電界紡糸に使われる高分子物質の例を挙げれば、ＰＣ（ｐｏｌｙｃａｂｏｎａｔｅ）、ＰＵ（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）、ＰＶＤＦ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  Ｄｉｆｌｏｕｒｉｄｅ）、ＰＥＳ（ｐｏｌｙｅｈｔｅｒｓｕｌｆｏｎｅ）、Ｎｙｌｏｎ（ｐｏｌｙａｍｉｄｅ）、ＰＡＮ（ｐｏｌｙａｃｒｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）などがある。
【００３９】
ナノフロンは、誘電率が低く、空気が多くて、伝送線路の誘電体とアンテナの誘電体基板として使われる。本発明で使われるナノフロンの比誘電率（εｒ）は、ほぼ１．５６であり、誘電体損失値Ｔａｎδは、ほぼ０．００００８である。これは、比誘電率が４．３であり、誘電体損失値が０．００４であるポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）のものに比較すれば、非常に低い比誘電率値と誘電体損失値である。そして、本発明による伝送線路一体型アンテナは、低損失でありながらも、柔軟性がある素材を使用することにより、フレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）して、スマートフォンの狭い空間にも、設置において柔軟性を提供することができる。
【００４０】
一方、図１ないし図８で使われる誘電体は、多様な形態の樹脂を高電圧で電界紡糸して形成されたナノ構造のナノシート誘電体であることが望ましい。すなわち、従来のＰＩ、ＬＣＰ系のように誘電体の内部に空気層なしに誘電体材料のみで構成された材料ではない前記ＰＣ、ＰＵ、ＰＶＤＦ、ＰＥＳ、Ｎｙｌｏｎ、ＰＡＮなどの誘電体樹脂を高電圧で電界紡糸して誘電体間に多量の空気層を含むナノシート状に形成された低損失ナノシート物質である。
【００４１】
図１ないし図８に例示されたミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟アンテナの構成に含まれる導体は、エッチング、プリンティング、蒸着などの多様な方法で形成されうる。また、図１ないし図８に例示されたミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟アンテナの構成に含まれる導体とナノシート誘電体は、単一積層構造だけではなく、複数の層を繰り返す構造を有する多層構造であって、多重信号を同時に送受信することができる構造を含む。また、各導体とナノシート誘電体との信頼性を高める接着構造のために、薄膜層の低い比誘電率及び誘電体損失を有する構造のボンディングシートまたはボンディング溶液で導体とナノシート誘電体とが連結される。
【００４２】
そして、本発明の構成要素として使われる伝送線路一体型低損失柔軟単一ポートアンテナは、マイクロストリップパッチ信号放射体、多様な形態のパッチタイプのアンテナ放射体の構造または対角線ラインタイプパッチアンテナの構造を含む。前記アンテナ放射体パッチは、最上端面に位置し、一定厚さのナノシート誘電体が前記アンテナ放射体パッチ底面に形成され、最下端面には、金属からなる接地板が形成されうる。特に、各導体とナノシート誘電体との効率的な結合のために、低損失誘電体ボンディングシートまたはボンディング溶液を使用して接着力を強化し、ナノシート誘電体上に導体を蒸着して形成されたものを活用することができる。
【００４３】
また、前記伝送線路一体型低損失柔軟単一ポートアンテナでアンテナと一体に形成される伝送線路は、互いに同じナノシート誘電体を誘電体として使用することができる。図１Ｃを参照すれば、伝送線路１２０は、所定の厚さを有するナノシート誘電体１２６とナノシート誘電体１２６の上面と下面とに形成される導体１２８、１２９及びナノシート誘電体１２６と導体１２８、１２９との中央に信号線として形成されるストリップライン信号線１２４を含んでなり、ナノシート誘電体１２６の上部に形成される導体面１２８とナノシート誘電体１２６の下部に形成される導体面１２９との間には、多数のビアホール１２２が形成されうる。すなわち、本発明による伝送線路一体型低損失柔軟アンテナは、信号線１２４と平行方向に伝送線路１２０の長手方向のエッジに沿って多数のビアホール１２２が形成されたストリップライン構造を含みうる。前記ストリップラインの信号線１２４は、アンテナの放射体パッチ導体１１２と直接連結される。
【００４４】
前記多数のビアホール１２２は、信号線の漏れとノイズとの送受信を遮断するためのものであって、ＳＩＷ構造でミリ波帯域までの広帯域に対して優れたノイズ遮蔽特性を提供する。
【００４５】
図１０は、本発明による伝送線路一体型多重ポートアンテナに使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟単一ポートアンテナの一実施形態であって、伝送線路一体型パッチアンテナのビームパターン（ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｐａｔｔｅｒｎ）を示したものである。ビームパターンは、輻射（ｒａｄｉａｔｉｏｎ）される電磁波の電界強度（ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｆｉｅｌｄ  ｓｔｒｅｎｇｔｈ）であって、図１０を参照すれば、指向性を示している。
【００４６】
図１１は、本発明による伝送線路一体型多重ポートアンテナに使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟アンテナの一実施形態であって、伝送線路一体型パッチアンテナの周波数による入力反射係数（Ｓ１１）の特性を示したものである。図１１を参照すれば、本発明の一実施形態による伝送線路一体型パッチアンテナは、５Ｇ通信周波数である２８ＧＨｚの周波数でＳ１１値が低くなり、アンテナに入力された信号電力が反射して戻らず、最大限アンテナを通じて外部に輻射され、輻射効率が高く、マッチングも良好であることが分かる。
【００４７】
図１２は、本発明による伝送線路一体型多重ポートアンテナに使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟アンテナの一実施形態であって、伝送線路一体型パッチアンテナの利得の特性を示したものである。図１２を参照すれば、垂直偏波（ｖｅｒｔｉｃａｌ  ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ）の利得の特性として、０°（ラジアン）で約６．６ｄＢｉであって、非常に高いアンテナの利得の特性を有することを確認することができる。
【００４８】
一方、本発明の実施形態に使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟単一ポートアンテナは、パッチアンテナまたはマイクロストリップパッチアンテナだけではなく、誘電体を使用するアンテナと伝送線路とを含む。例えば、本発明の構成要素として使われるアンテナは、ダイポールアンテナまたはモノポールアンテナの形態で構成することができる。そして、前記アンテナは、モバイル通信端末機に内蔵される内蔵型アンテナであって、ＰＩＦＡ（Ｐｌａｎａｒ  Ｉｎｖｅｒｔｅｄ  Ｆ  Ａｎｔｅｎｎａ）にも適用可能である。
【００４９】
図１３は、本発明の実施形態に使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟単一ポートアンテナの他の実施形態であって、伝送線路一体型ダイポールアンテナの平面図を示したものである。図１４は、本発明による実施形態に使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟単一ポートアンテナの他の実施形態であって、伝送線路一体型ダイポールアンテナの軸方向（図１３のｃ−ｄ）の断面図を示したものである。
【００５０】
図１３及び図１４を参照すれば、伝送線路一体型ダイポールアンテナは、伝送線路であるフラットケーブル１３１０と前記フラットケーブル１３１０と一体に形成されたダイポールアンテナ１３２０とを含んでなる。そして、ダイポールアンテナ１３２０は、ダイポール形態の信号変換部１４１０と誘電体１４２０とを含んでなり、伝送線路１３１０は、信号を伝達する中心導体１４４０、外部導体１４５０及び中心導体と外部導体との間に誘電率が低く、損失が小さな誘電物質からなる誘電体１４５０を含む。
【００５１】
本発明の実施形態に使われる伝送線路一体型ダイポールアンテナは、一端部１５が伝送線路１３１０であるフラットケーブルの信号線と連結され、他の一端部１６は、アンテナの接地線と連結される。
【００５２】
そして、図１５は、本発明の実施形態に使われるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟単一ポートアンテナが装着された携帯通信装置の一例を示したものである。図１５を参照すれば、携帯通信端末機は、携帯通信端末機の回路モジュールと連結されて、電気信号を送受信し、アンテナを通じて外部に電波を放射する本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟単一ポートアンテナ（ＴＬＩＡ）を備える。
【００５３】
一方、前述した伝送線路一体型低損失柔軟単一ポートアンテナを構成要素としてなされる本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナを説明する。
【００５４】
図１６は、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、垂直構造を有する多重ポートアンテナの一例に対する平面図を示したものである。図１７は、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、垂直構造を有する多重ポートアンテナの一例に対する側面図を示したものである。
【００５５】
図１６及び図１７を参照すれば、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナは、複数のアンテナ１６１０、１６２０、１６３０、１６４０及び複数の伝送線路１６１５、１６２５、１６３５、１６４５を含んでなる。
【００５６】
複数のアンテナ１６１０、１６２０、１６３０、１６４０は、アンテナが基板に層１７１０、１７２０、１７３０、１７４０を異ならせながら配され、多重ポート、例えば、４つのポートを形成する。
【００５７】
複数の伝送線路１６１５、１６２５、１６３５、１６４５は、複数のアンテナ１６１０、１６２０、１６３０、１６４０のそれぞれに相応し、各伝送線路の信号線として使われる中心導体１６１７、１６２７、１６３７、１６４７が相応するアンテナの給電部１６１３、１６２３、１６３３、１６４３と一体に形成され、伝送線路の中心導体１６１７、１６２７、１６３７、１６４７は、層１７１０、１７２０、１７３０、１７４０を異ならせて配される。
【００５８】
複数のアンテナ１６１０、１６２０、１６３０、１６４０のそれぞれは、図１ないし図１８を参照して前述したように、誘電体基板１６１１、１６２１、１６３１、１６４１、４２０、５２０、６２０、信号変換部１６１２、１６２２、１６３２、１６４２、４３０、５３０、６３０、給電部１６１３、１６２３、１６３３、１６４３、４４０、５４０、６4０を含んでなる。
【００５９】
誘電体基板１６１１、１６２１、１６３１、１６４１、４２０、５２０、６２０は、接地板４１０、６１０上に一定厚さの誘電体からなる。信号変換部１６１２、１６２２、１６３２、１６４２、４３０、５３０、６３０は、誘電体基板１６１１、１６２１、１６３１、１６４１、４２０、５２０、６２０上に形成され、モバイル通信端末機の電気信号を電磁波信号に変換して空中に放射するか、空中の電磁波信号を受信してモバイル通信端末機の電気信号に変換する。給電部１６１３、１６２３，１６３３，１６４３、４４０、５４０、６３０は、誘電体基板１６１１、１６２１、１６３１、１６４１、４２０、５２０、６２０上に形成され、信号変換部１６１２、１６２２、１６３２、１６４２、４３０、５３０、６３０と連結される。
【００６０】
そして、複数の伝送線路１６１５、１６２５、１６３５、１６４５のそれぞれは、中心導体１６１７、１６２７、１６３７、１６４７、７１０、８１０、外部導体７２０、８２０、誘電体７３０、８３０を含んでなる。
【００６１】
中心導体７１０、８１０は、一端が前記アンテナの給電部１６１３、１６２３、１６３３、１６４３、４４０、５４０、６３０と一体に形成され、前記送受信される電気信号を伝達する。
【００６２】
外部導体７２０、８２０は、中心導体１６１７、１６２７、１６３７、１６４７、７１０、８１０と同じ軸を有し、中心導体１６１７、１６２７、１６３７、１６４７、７１０、８１０の軸方向に前記中心導体を取り囲んでいる。
【００６３】
誘電体７３０、８３０は、前記軸方向に中心導体１６１７、１６２７、１６３７、１６４７、７１０、８１０と外部導体７２０、８２０との間に形成される。
【００６４】
前記誘電体７３０、８３０は、図９を参照して前述したように、樹脂を高電圧で電界紡糸して形成されたナノ構造のシート物質であることが望ましい。
【００６５】
図１８は、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、垂直構造を有する多重ポートアンテナの一例に対するビームパターン（ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｐａｔｔｅｒｎ）を示したものである。前記ビームパターンは、輻射される電磁波の電界強度であって、図１８を参照すれば、多重ポートアンテナの合成された電界強度は、図１０に示された単一ポートアンテナの電界強度よりもさらに大きな電界強度を示しており、これは、電磁波信号を空中にさらに遠い距離まで放射することができる。
【００６６】
図１９は、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、垂直構造を有する多重ポートアンテナの一例に対する周波数による入力反射係数（Ｓ１１）の特性を示したものである。図１９を参照すれば、本発明の一実施形態による伝送線路一体型多重ポートパッチアンテナは、５Ｇ通信周波数である２８ＧＨｚでアンテナに入力された信号電力に対するインピーダンスと反射係数に優れていることを確認することができる。
【００６７】
図２０は、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、垂直構造を有する多重ポートアンテナの一例に対する利得の特性を示したものである。図２０を参照すれば、多重ポートに入力信号が印加された場合、垂直偏波の利得の特性は、０°（ラジアン）で約１２．６４ｄＢｉであって、非常に高いアンテナの利得の特性を有することを確認することができる。
【００６８】
図２１は、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、垂直構造を有する多重ポートアンテナの第１実施形態に対する平面図を示したものである。図２２は、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、垂直構造を有する多重ポートアンテナの第１実施形態に対する側面図を示したものである。
【００６９】
図２１及び図２２を参照して、本発明による伝送線路一体型垂直構造を有する多重ポートアンテナの第１実施形態を説明する。図２１に示された第１実施形態は、複数のアンテナ２１１０、２１２０、２１３０、２１４０及び複数の伝送線路２１１５、２１２５、２１３５、２１４５を含んでなる。複数のアンテナ２１１０、２１２０、２１３０、２１４０は、図１６に示された複数のアンテナ１６１０、１６２０、１６３０、１６４０と同一であり、複数の伝送線路２１１５、２１２５、２１３５、２１４５も、図１６に示された複数の伝送線路１６１５、１６２５、１６３５、１６４５と同一である。
【００７０】
但し、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、垂直構造を有する多重ポートアンテナの第１実施形態において、伝送線路２１１５、２１２５、２１３５、２１４５は、各伝送線路の一端部の中心導体は、相応するアンテナの給電部と一体に形成され、各伝送線路の他端部２２１０、２２２０、２２３０、２２４０の中心導体２２１１、２２２１、２２３１、２２４１は、モバイル通信端末機の送受信モジュール２１５０の信号線と連結され、互いに層２２１２、２２２２、２２３、２２４２を異ならせながら垂直に配されて形成される。
【００７１】
伝送線路の他端部の中心導体２２１１、２２２１、２２３１、２２４１は、送受信モジュール２１５０に近接した位置２１６０で、図２２に示したように、層を異ならせながら水平方向に互いに離隔し、前記離隔したまま相応するアンテナの給電部に近接して相応するアンテナの給電部２１１３、２１２３、２１３３、２１４３と一体に連結される。
【００７２】
図２３は、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、垂直構造を有する多重ポートアンテナの第１実施形態に対するビームパターン（ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｐａｔｔｅｒｎ）を示したものである。前記ビームパターンは、輻射される電磁波の電界強度であって、図２３を参照すれば、多重ポートアンテナの合成された電界強度は、図１０に示された単一ポートアンテナの電界強度よりもさらに大きな電界強度を示しており、これは、電磁波信号を空中にさらに遠い距離まで放射することができる。
【００７３】
図２４は、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、垂直構造を有する多重ポートアンテナの第1実施形態に対する周波数による入力反射係数（Ｓ）の特性を示したものである。図２４を参照すれば、本発明の一実施形態による伝送線路一体型多重ポートパッチアンテナは、５Ｇ通信周波数である２８ＧＨｚでアンテナに入力された信号電力に対するインピーダンスと反射係数に優れていることを確認することができる。
【００７４】
図２５は、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、垂直構造を有する多重ポートアンテナの第1実施形態に対する利得の特性を示したものである。図２５を参照すれば、多重ポートに入力信号が印加された場合、垂直偏波の利得の特性は、０°（ラジアン）で約１２．２０ｄＢｉであって、非常に高いアンテナの利得の特性を有することを確認することができる。
【００７５】
図２６は、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、垂直構造を有する多重ポートアンテナの第２実施形態に対する平面図を示したものである。図２７は、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、垂直構造を有する多重ポートアンテナの第２実施形態に対する側面図を示したものである。
【００７６】
図２６及び図２７を参照して、本発明による伝送線路一体型垂直構造を有する多重ポートアンテナの第２実施形態を説明する。図２６に示された第２実施形態は、複数のアンテナ２６１０、２６２０、２６３０、２６４０及び複数の伝送線路２６１５、２６２５、２６３５、２６４５を含んでなる。複数のアンテナ２１１０、２１２０、２１３０、２１４０は、図１６に示された複数のアンテナ１６１０、１６２０、１６３０、１６４０と同一であり、複数の伝送線路２１１５、２１２５、２１３５、２１４５も、図１６に示された複数の伝送線路１６１５、１６２５、１６３５、１６４５と同一である。
【００７７】
但し、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、垂直構造を有する多重ポートアンテナの第２実施形態において、伝送線路２６１５、２６２５、２６３５、２６４５は、各伝送線路の一端部の中心導体は、相応するアンテナの給電部と一体に形成され、各伝送線路の他端部２７１０、２７２０、２７３０、２７４０の中心導体２７１１、２７２１、２２３１、２７４１は、モバイル通信端末機の送受信モジュール２６５０の信号線と連結され、互いに層２７１２、２７２２、２７３２、２７４２を異ならせながら垂直に配されて形成される。
【００７８】
複数の伝送線路２６１５、２６２５、２６３５、２６４５は、中心導体２７１１、２７２１、２７３１、２７４１が垂直配されたまま互いに離隔なしに１つの伝送線路２６７０を形成しながらアンテナ給電部２６１３、２６２３、２６３３、２６４３に近接した位置２６８０で伝送線路間の層を異ならせて水平方向に離隔して中心導体が相応するアンテナの給電部２６１３、２６２３、２６３３、２６４３と一体に形成される。
【００７９】
図２８は、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、垂直構造を有する多重ポートアンテナの第２実施形態に対するビームパターン（ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｐａｔｔｅｒｎ）を示したものである。前記ビームパターンは、輻射される電磁波の電界強度であって、図２８を参照すれば、多重ポートアンテナの合成された電界強度は、図１０に示された単一ポートアンテナの電界強度よりもさらに大きな電界強度を示しており、これは、電磁波信号を空中にさらに遠い距離まで放射することができる。
【００８０】
図２９は、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、垂直構造を有する多重ポートアンテナの第２実施形態に対する周波数による入力反射係数（Ｓ）の特性を示したものである。図２９を参照すれば、本発明の一実施形態による伝送線路一体型多重ポートパッチアンテナは、５Ｇ通信周波数である２８ＧＨｚでアンテナに入力された信号電力に対するインピーダンスと反射係数に優れていることを確認することができる。
【００８１】
図３０は、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、垂直構造を有する多重ポートアンテナの第２実施形態に対する利得の特性を示したものである。図３０を参照すれば、多重ポートに入力信号が印加された場合、垂直偏波の利得の特性は、０°（ラジアン）で約１２．４１ｄＢｉであって、非常に高いアンテナの利得の特性を有することを確認することができる。
【００８２】
図３１は、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、水平構造を有する多重ポートアンテナの第１実施形態に対する平面図を示したものである。図３２は、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、水平構造を有する多重ポートアンテナの第１実施形態に対する側面図を示したものである。
【００８３】
図３１及び図３２を参照すれば、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナは、複数のアンテナ３１１０、３１２０、３１３０、３１４０及び複数の伝送線路３１１５、３１２５、３１３５、３１４５を含んでなる。
【００８４】
複数のアンテナ３１１０、３１２０、３１３０、３１４０は、アンテナが基板の同じ層に配され、多重ポート、例えば、４つのポートを形成する。
【００８５】
複数の伝送線路３１１５、３１２５、３１３５、３１４５は、複数のアンテナ３１１０、３１２０、３１３０、３１４０のそれぞれに相応し、各伝送線路の信号線として使われる中心導体が相応するアンテナの給電部３１１３、３１２３、３１３３、３１４３と一体に形成され、伝送線路の中心導体３２１３、３２２３、３２３３、３２４３は、同じ層に配される。
【００８６】
複数のアンテナ３１１０、３１２０、３１３０、３１４０のそれぞれは、図１ないし図１８を参照して前述したように、誘電体基板３１１１、３１２１、３１３１、３１４１、４２０、５２０、６２０、信号変換部３１１２、３１２２、３１3２、３１４２、４３０、５３０、６３０、給電部３１１３、３１２３、３１３３、３１４３、４４０、５４０、６４０を含んでなる。
【００８７】
誘電体基板３１１１、３１２１、３１３１、３１４１、４２０、５２０、６２０は、接地板４１０、６１０上に一定厚さの誘電体からなる。信号変換部３１１２、３１２２、３１３２、３１４２、４３０、５３０、６３０は、誘電体基板３１１１、３１２１、３１３１、３１４１、４２０、５２０、６２０上に形成され、モバイル通信端末機の電気信号を電磁波信号に変換して空中に放射するか、空中の電磁波信号を受信してモバイル通信端末機の電気信号に変換する。給電部３１１３、３１２３、３１３３、３１４３、４４０、５４０、６４０は、誘電体基板３１１１、３１２１、３１３１、３１４１、４２０、５２０、６２０上に形成され、信号変換部３１１２、３１２２、３１３２、３１４２、４３０、５３０、６３０と連結される。
【００８８】
そして、複数の伝送線路３１１５、３１２５、３１３５、３１４５のそれぞれは、中心導体３２１３、３２２３、３２３３、３２４３、７１０、８１０、外部導体７２０、８２０、誘電体７３０、８３０を含んでなる。
【００８９】
中心導体７１０、８１０は、一端が前記アンテナの給電部３１１３、３１２３、３１３３、３１４３、４４０、５４０、６３０と一体に形成され、前記送受信される電気信号を伝達する。
【００９０】
外部導体７２０、８２０は、中心導体３２１３、３２２３、３２３３、３２４３、７１０、８１０と同じ軸を有し、中心導体３２１３、３２２３、３２３３、３２４３、７１０、８１０の軸方向に前記中心導体を取り囲んでいる。
【００９１】
誘電体７３０、８３０は、前記軸方向に中心導体３２１３、３２２３、３２３３、３２４３、７１０、８１０と外部導体７２０、８２０との間に形成される。
【００９２】
前記誘電体７３０、８３０は、図９を参照して前述したように、樹脂を高電圧で電界紡糸して形成されたナノ構造のシート物質であることが望ましい。
【００９３】
本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、水平構造を有する多重ポートアンテナの第１実施形態において、伝送線路３１１５、３１２５、３１３５、３１４５は、各伝送線路の他端部３２１０、３２２０、３２３０、３２４０の中心導体３２１３、３２２３、３２３３、３２４３は、モバイル通信端末機の送受信モジュール３１５０の信号線と連結され、同じ層に水平に配されて形成される。
【００９４】
複数の伝送線路３１１５、３１２５、３１３５、３１４５は、中心導体３２１３、３２２３、３２３３、３２４３が水平配されたまま互いに離隔なしに１つの伝送線路３１７０を形成しながらアンテナ給電部３１１３、３１２３、３１３３、３１４３に近接した位置３１８０で伝送線路間同じ層に水平方向に離隔して中心導体が相応するアンテナの給電部３１１３、３１２３、３１３３、３１４３と一体に形成される。
【００９５】
図３３は、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、水平構造を有する多重ポートアンテナの第１実施形態に対するビームパターン（ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｐａｔｔｅｒｎ）を示したものである。前記ビームパターンは、輻射される電磁波の電界強度であって、図３３を参照すれば、多重ポートアンテナの合成された電界強度は、図１０に示された単一ポートアンテナの電界強度よりもさらに大きな電界強度を示しており、これは、電磁波信号を空中にさらに遠い距離まで放射することができる。
【００９６】
図３４は、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、垂直構造を有する多重ポートアンテナの第１実施形態に対する周波数による入力反射係数（Ｓ１１）の特性を示したものである。図３４を参照すれば、本発明の一実施形態による伝送線路一体型多重ポートパッチアンテナは、５Ｇ通信周波数である２８ＧＨｚでアンテナに入力された信号電力に対するインピーダンスと反射係数に優れていることを確認することができる。
【００９７】
図３５は、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、水平構造を有する多重ポートアンテナの一例に対する利得の特性を示したものである。図３５を参照すれば、多重ポートに入力信号が印加された場合、垂直偏波の利得の特性は、０°（ラジアン）で約１２．６５ｄＢｉであって、非常に高いアンテナの利得の特性を有することを確認することができる。一方、本発明によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、水平構造を有する多重ポートアンテナの第２実施形態は、複数のアンテナ及び複数の伝送線路を含んでなる。前記複数のアンテナは、アンテナが基板の同じ層に水平に配され、多重ポートを形成する。
【００９８】
前記複数の伝送線路は、前記複数のアンテナのそれぞれに相応し、伝送線路の信号線として使われる中心導体が相応するアンテナの給電部と一体に形成され、伝送線路の中心導体が同じ層に水平に配される。
【００９９】
前記アンテナのそれぞれと伝送線路のそれぞれは、ミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、水平構造を有する多重ポートアンテナの第１実施形態と同一である。
【０１００】
すなわち、前記アンテナのそれぞれは、誘電体基板、信号変換部及び給電部を含む。前記誘電体基板は、前記接地板上に一定厚さの誘電体からなる。前記信号変換部は、前記誘電体基板上に形成され、モバイル通信端末機の電気信号を電磁波信号に変換して空中に放射するか、空中の電磁波信号を受信してモバイル通信端末機の電気信号に変換する。前記給電部は、前記誘電体基板上に形成され、前記信号変換部と連結される。
【０１０１】
前記伝送線路は、中心導体、外部導体及び誘電体からなる。中心導体は、一端が前記アンテナの給電部と一体に形成され、前記送受信される電気信号を伝達する。外部導体は、前記中心導体と同じ軸を有し、前記中心導体の軸方向に前記中心導体を取り囲んでいる。誘電体は、前記軸方向に前記中心導体と前記外部導体との間に形成されている。
【０１０２】
前記誘電体は、樹脂を高電圧で電界紡糸して形成されたナノ構造のシート物質であることが望ましい。
【０１０３】
そして、ミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナであって、水平構造を有する多重ポートアンテナの第２実施形態は、第１実施形態のように各伝送線路の一端部の中心導体は、相応するアンテナの給電部と一体に形成され、各伝送線路の他端部の中心導体は、モバイル通信端末機の送受信モジュールの信号線と連結され、前記伝送線路の他端部の中心導体のそれぞれは、同じ層に水平に配されて形成される。
【０１０４】
但し、第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、前記伝送線路は、前記送受信モジュールに近接した位置で互いに水平に離隔し、前記離隔したまま相応するアンテナの給電部に近接して相応するアンテナの給電部と一体に連結される。
【０１０５】
一方、本発明の実施形態によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナは、５Ｇ携帯通信装置に装着されて使われる。
【０１０６】
図３６の（ａ）は、本発明の実施形態によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナが装着された携帯通信装置の一例と、図３６の（ｂ）は、１つのポートのみＯＮになった場合の利得の特性を示したものである。図３７の（ａ）は、本発明の実施形態によるミリ波帯域用伝送線路一体型低損失柔軟多重ポートアンテナが装着された携帯通信装置の一例と、図３７の（ｂ）は、４つのポートいずれもＯＮになった場合の利得の特性を示したものである。図３８の（ａ）は、本発明の実施形態による伝送線路一体型低損失柔軟多重（４個）ポートアンテナが装着された携帯通信装置の他の例を、図３８の（ｂ）は、８つのポートを備えたアンテナが装着された携帯通信装置の一例を示したものである。図３９の（ａ）は、本発明の実施形態による伝送線路一体型低損失柔軟多重（４個）ポートダイポールアンテナを、図３９の（ｂ）は、４つのポートを備えたダイポールアンテナが装着された携帯通信装置の一例を示したものである。
【０１０７】
本発明は、図面に示された実施形態を参考にして説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これより多様な変形及び均等な他実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決定されねばならない。
【符号の説明】
【０１０８】
１１０、２１０、３１０：パッチアンテナ
１２０、２２０、３２０：伝送線路
１１２：パッチ導体
１２２：ビアホール
１２４：信号線
１２６：ナノシート誘電体
１２８：上部導体
１２９：下部導体
４１０、６１０：接地板
４２０、５２０、６２０：誘電体基板
４３０、５３０、６３０：信号変換部（パッチ）
４４０、５４０、６４０：給電部
４５０：伝送線路（ｆｌａｔ  ｃａｂｌｅ）
７１０、８１０：中心導体（信号線）
７２０、８２０：外部導体（Ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ）
７３０、８３０：誘電体
９１０：注射器
９２０：ポリマー溶液
９３０：高電圧
９４０：細い糸
９５０：ナノ纎維
１３１０：伝送線路（ｆｌａｔ  ｃａｂｌｅ）
１３２０：ダイポールアンテナ
１４１０：信号変換部（ダイポール）
１４２０：誘電体基板
１４３０：外部導体
１４４０：中心導体（信号線）
１４５０：誘電体
１６１０、１６２０、１６３０、１６４０：アンテナ
１６１５、１６２５、１６３５、１６４５：伝送線路
１６１１、１６２１、１６３１、１６４１：誘電体基板
１６１２、１６２２、１６３２、１６４２：信号変換部
１６１３、１６２３、１６３３、１６４３：給電部
１６１７、１６２７、１６３７、１６４７：中心導体
１７１０、１７２０、１７３０、１７４０：誘電体
２１１０、２１２０、２１３０、２１４０：アンテナ
２２１１、２２２１、２２３１、２２４１：中心導体
２１１３、２１２３、２１３３、２１４３：給電部
２１１５、２１２５、２１３５、２１４５：伝送線路
２６１０、２６２０、２６３０、２６４０：アンテナ
２６１５、２６２５、２６３５、２６４５：伝送線路
２６１３、２６２３、２６３３、２６４３：給電部
２７１０、２７２０、２７３０、２７４０：伝送線路の他端部
２７１１、２７２１、２２３１、２７４１：中心導体
２７１２、２７２２、２７３２、２７４２：層（Ｌａｙｅｒ）
３１１０、３１２０、３１３０、３１４０：アンテナ
３１１１、３１２１、３１３１、３１４１：誘電体基板
３１１２、３１２２、３１６２、３１４２：信号変換部
３１１３、３１２３、３１３３、３１４３：給電部
３１１５、３１２５、３１３５、３１４５：伝送線路
３２１０、３２２０、３２３０、３２４０：伝送線路の他端部
３２１３、３２２３、３２３３、３２４３：伝送線路の中心導体
２１５０、２６５０、３１５０：モバイル通信端末機送受信モジュール
【図１Ａ】
2020088866.tif 000003
【図１Ｂ】
2020088866.tif 000004
【図１Ｃ】
2020088866.tif 000005
【図２】
2020088866.tif 000006
【図３】
2020088866.tif 000007
【図４】
2020088866.tif 000008
【図５】
2020088866.tif 000009
【図６】
2020088866.tif 000010
【図７】
2020088866.tif 000011
【図８】
2020088866.tif 000012
【図９】
2020088866.tif 000013
【図１０】
2020088866.tif 000014
【図１１】
2020088866.tif 000015
【図１２】
2020088866.tif 000016
【図１３】
2020088866.tif 000017
【図１４】
2020088866.tif 000018
【図１５】
2020088866.tif 000019
【図１６】
2020088866.tif 000020
【図１７】
2020088866.tif 000021
【図１８】
2020088866.tif 000022
【図１９】
2020088866.tif 000023
【図２０】
2020088866.tif 000024
【図２１】
2020088866.tif 000025
【図２２】
2020088866.tif 000026
【図２３】
2020088866.tif 000027
【図２４】
2020088866.tif 000028
【図２５】
2020088866.tif 000029
【図２６】
2020088866.tif 000030
【図２７】
2020088866.tif 000031
【図２８】
2020088866.tif 000032
【図２９】
2020088866.tif 000033
【図３０】
2020088866.tif 000034
【図３１】
2020088866.tif 000035
【図３２】
2020088866.tif 000036
【図３３】
2020088866.tif 000037
【図３４】
2020088866.tif 000038
【図３５】
2020088866.tif 000039
【図３６】
2020088866.tif 000040
【図３７】
2020088866.tif 000041
【図３８】
2020088866.tif 000042
【図３９】
2020088866.tif 000043