본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 급전 구조를 가지는 단일 패치 안테나, 이를 이용한 신경망 기반 방향 탐지 장치 및 방법은, 다중 급전 구조를 이용하여 단일 패치를 통해 다중 방사 패턴을 구현함으로써, 복수개의 안테나를 사용하지 않더라도 1개의 안테나를 통해 복수개의 안테나와 동일한 효과를 낼 수 있고, 단일 패치를 통해 다중 방사 패턴을 구현하는 단일 패치 안테나를 이용하여 심층 신경망(Deep Neural Network, DNN) 기반 분류 모델을 기반으로 방향을 탐지함으로써, 저복잡도 및 저비용 방향 탐지 시스템이 요구되는 분야에서 활용될 수 있다.