KR100570072B1

KR100570072B1 - Internal antenna for mobile communication terminal

Info

Publication number: KR100570072B1
Application number: KR1020030093753A
Authority: KR
Inventors: 이성창
Original assignee: 주식회사 팬택앤큐리텔
Priority date: 2003-12-19
Filing date: 2003-12-19
Publication date: 2006-04-10
Also published as: KR20050062082A

Abstract

본 발명은 이동통신 단말기에 내장되는 내장형 안테나에 관한 것으로서, 안테나의 복사패치를 스트립라인 형상의 급전라인으로 형성하고, 아울러 상기 급전라인이 일정한 기울기를 갖는 사선형으로 형성한 내장형 안테나를 제공한다. 이러한 내장형 안테나는 co-polarization 특성과 cross-polarization 특성이 모두 우수하여 여러 방향에서의 전파 수신이 유리할 뿐만 아니라 페이딩 현상을 방지할 수 있게 된다. The present invention relates to a built-in antenna embedded in a mobile communication terminal, and provides a built-in antenna in which a radiation patch of the antenna is formed into a feed line having a stripline shape, and the feed line is formed in a diagonal shape having a predetermined slope. The built-in antenna is excellent in both co-polarization and cross-polarization characteristics, so it is advantageous not only to receive radio waves in various directions but also to prevent fading.

또한, 본 발명에서는 복사패치 상측으로 소정의 간격을 두고 형성되는 제2복사패치를 형성한 내장형 안테나를 제공한다. 이러한 내장형 안테나는 광대역특성과 다중 대역특성을 개선할 수 있을 뿐만 아니라 복사패치와 제2복사패치와의 조합에 의해 캐퍼시탄스 성분을 조절을 통한 임피던스의 가변을 가능하게 한다. In addition, the present invention provides a built-in antenna having a second radiation patch formed at a predetermined interval above the radiation patch. The built-in antenna not only improves the broadband characteristics and the multi-band characteristics, but also allows the impedance to be adjusted by adjusting the capacitance component by the combination of the radiation patch and the second radiation patch.

Description

Internal antenna for mobile communication terminal

도 1은 종래 이동통신 단말기에 내장되는 안테나를 개략적으로 나타낸 도면.1 is a view schematically showing an antenna embedded in a conventional mobile communication terminal.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내장형 안테나의 사시도.2 is a perspective view of a built-in antenna according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 2에 도시된 안테나의 단면도. 3 is a cross-sectional view of the antenna shown in FIG.

도 4는 도 2에 도시된 안테나의 복사패턴을 도시한 도면.4 is a view showing a radiation pattern of the antenna shown in FIG.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 내장형 안테나의 사시도. 5 is a perspective view of a built-in antenna according to another embodiment of the present invention.

도 6은 도 5에 도시된 안테나의 복사패턴을 도시한 도면.FIG. 6 is a diagram showing a radiation pattern of the antenna shown in FIG. 5; FIG.

도 7는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 내장형 안테나의 분해사시도.7 is an exploded perspective view of a built-in antenna according to another embodiment of the present invention.

도 8은 도 7에 도시된 안테나의 결합단면도. 8 is a cross-sectional view of the antenna shown in FIG.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 도체층 20 : 유전체 30 : 복사패치10 conductor layer 20 dielectric 30 radiation patch

31 : 제1급전라인 32 : 제2급전라인 40 : 급전핀31: first feed line 32: second feed line 40: feed pin

41 : 급전패드 50 : 단락핀 60 : 제2유전체41: feeding pad 50: short circuit pin 60: second dielectric

70 : 제2복사패치 71 : 슬롯70: second copy patch 71: slot

본 발명은 이동통신 단말기에 내장되는 내장형 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이동통신 단말기에 내장되는 역 F형 안테나를 개선시켜 안테나 성능을 향상시킨 이동통신 단말기용 내장형 안테나에 관한 것이다. The present invention relates to a built-in antenna embedded in a mobile communication terminal, and more particularly, to a built-in antenna for a mobile communication terminal to improve the antenna performance by improving the inverted F-type antenna embedded in the mobile communication terminal.

현재 각종 이동통신 단말기에는 사용 주파수 파장의 1/4 길이 (λ/4, λ는 사용주파수의 파장)를 갖는 모노폴 안테나와 전기적으로 이에 상응하는 길이(λ/4)를 갖는 헬리컬안테나가 결합된 신축가능형(Retractable) 안테나가 주로 장착되어 사용되고 있다. Currently, various mobile communication terminals have a monopole antenna having a quarter length (λ / 4, λ is a wavelength used) and a helical antenna having an electrically corresponding length (λ / 4). Retractable antennas are commonly used.

그러나, 신축가능형 안테나의 경우 안테나의 전기적 성능이 우수하다는 이점은 있으나, 안테나가 전화기의 외부로 돌출되어 있어 불편할 뿐만 아니라 부품수가 많이 들어가기 때문에 단가가 상승하는 단점도 있다. 또한 SAR(Specific Absorption Rate)을 튜닝하기 위해서 휩이 전화기의 내부로 삽입되어 있을 때와 휩이 외부로 인출되어 있을 때, 두 가지의 경우를 고려해야 한다는 단점이 있다. However, in the case of a flexible antenna, there is an advantage in that the electrical performance of the antenna is excellent. However, the antenna protrudes out of the phone, which is inconvenient, and also increases the number of parts due to a large number of parts. In addition, to tune the SAR (Specific Absorption Rate), there are two disadvantages to consider when the whip is inserted into the inside of the phone and when the whip is drawn out.

GSM방식을 사용하는 국가에서는 휴대 전화기에 신축가능형 안테나를 사용하지 않고 신축가능형 안테나에서 휩(Whip)을 제외하고 전기적으로 λ/4 길이를 갖는 헬리컬 형태의 고정형 안테나를 사용하고 있다. 그러나, 상기 고정형 안테나의 경우 단가가 저렴하다는 이점은 있으나, 고정형 안테나 역시 단말기의 외부로 돌출되 어 있어 휴대시 불편함을 초래하는 단점이 있다. In countries using the GSM system, a flexible antenna having a λ / 4 length is electrically used except for a whip in the flexible antenna without using a flexible antenna for the mobile phone. However, the fixed antenna has the advantage that the unit price is low, but the fixed antenna also protrudes to the outside of the terminal has the disadvantage of causing inconvenience when carrying.

전술한 신축가능형 안테나와 고정형 안테나의 경우 근본적으로 안테나가 단말기 외부로 돌출되어 있어 많은 부품이 소요되어 단말기를 소형화하는 많은 어려움이 있을 뿐만 아니라 파손의 위험이 있으며, 특히 휴대가 불편하다는 문제점이 있다. In the case of the flexible antenna and the fixed antenna, the antenna protrudes outward from the terminal, so that a large number of parts are required, and there are many difficulties in miniaturizing the terminal. .

이로 인해 기존의 외장형을 안테나에서 탈피하여 이동통신 단말기 내부에 안테나를 내장하여 사용할 수 있도록 한 기술연구가 활발하게 진행되고 있으며, 이러한 연구결과로 여러 종류의 내장형 안테나가 개발되어 사용되고 있다. For this reason, the research on technology that allows the use of the antenna inside the mobile communication terminal by removing the existing external type from the antenna is actively underway. As a result of this research, various types of internal antennas have been developed and used.

현재의 내장형 안테나는 크게 인쇄회로 기술을 이용한 마이크로스트립 패치 안테나(Microstrip Patch Antenna), 고유전체의 세라믹을 이용하는 세라믹 안테나(Ceramics Antenna), 및 역 F형 안테나(Planar Inverted F Antenna)로 구분할 수 있다. Current built-in antennas can be broadly classified into a microstrip patch antenna using a printed circuit technology, a ceramic antenna using a high dielectric ceramic, and a planar inverted F antenna.

그러나, 마이크로스트립 패치 안테나는 다양한 슬롯(slot)과 적층기법을 이용하여 주파수 튜닝(tuning), 대역폭 확대 등을 용이하게 할 수 있다는 장점이 있으나 안테나 부피가 크게 증가한다는 단점이 있다. 또한, 세라믹 안테나는 고유전체 물질을 이용하므로 안테나 크기를 감소시킬 수는 있으나, 대역폭이 좁아서 광대역 특성이나 다중 밴드의 특성을 요구하는 시스템에서는 사용하기 어렵다는 단점이 있다. However, the microstrip patch antenna has an advantage of facilitating frequency tuning, bandwidth expansion, etc. using various slots and stacking techniques, but has a disadvantage in that the antenna volume is greatly increased. In addition, since the ceramic antenna uses a high dielectric material, it is possible to reduce the antenna size. However, the ceramic antenna has a disadvantage in that it is difficult to use in a system requiring a wide band characteristic or a multi band characteristic due to the narrow bandwidth.

반면에 역 F형 안테나는 급전점이 인접하여 단락핀을 구비시킴으로서 전체 안테나의 크기가 작아지는 장점이 있어 내장형 안테나로서 널리 사용되고 있다. 상기 역 F형 안테나는 복사패치와 PCB와의 간격 및 안테나의 크기에 의해 안테나 특성이 크게 좌우되게 되는데, 종래의 역 F형 안테나를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. On the other hand, the inverted F-type antenna has a shorting pin adjacent to the feed point has the advantage of reducing the size of the entire antenna has been widely used as a built-in antenna. The inverted F-type antenna has a large antenna characteristic depending on the distance between the radiation patch and the PCB and the size of the antenna. A conventional inverted F-type antenna will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래 이동통신 단말기에 내장되는 안테나를 개략적으로 나타낸 도면이다. 1 is a view schematically showing an antenna embedded in a conventional mobile communication terminal.

도면에 도시된 바와 같이 내장형 역 F형 안테나는 접지를 도체층(110)과, 상기 도체층(110)에 고정되는 것으로 소정의 높이를 갖는 유전체(120)와, 상기 유전체(120) 상단에 도전체를 프린팅한 후 식각하여 형성된 'ㄱ'자 형상의 슬롯(131)을 갖는 복사패치(130)와, 상기 복사패치(130)에 전류를 공급하기 위한 급전핀(140)과, 상기 복사패치(130)의 전류를 단락시키기 위한 단락핀(150)을 포함한다. As shown in the drawing, the built-in inverted-F antenna has a conductive layer 110 having a ground, and a dielectric 120 having a predetermined height and is fixed to the conductive layer 110. A radiation patch 130 having a '-' shaped slot 131 formed by etching after the sieve, a feed pin 140 for supplying current to the radiation patch 130, and the radiation patch ( And a shorting pin 150 for shorting the current of 130.

상기 복사패치(130)는 일반적으로 PCB기판과 같은 유전체(120) 상에 도전체를 프린팅하여 형성되는 것으로, 이를 식각하면 'ㄱ'자 형상의 슬롯(131)을 형성할 수 있다. 상기 복사패치(130)는 급전핀(140)의 일측 단부와 연결되어 있으며, 급전핀(140)의 타측 단부는 급전패드(141)와 연결되어 있다. 따라서 급전핀(140)에 의해 복사패치(130)로 전류가 인가된다. 단락핀(150)은 복사패치(130) 및 접지를 위한 도체층(110)과 각각 연결되어 있어 슬롯(131)에 의해 분리되어 흐르는 두 경로의 전류를 단락시키게 된다. The radiation patch 130 is generally formed by printing a conductor on a dielectric 120 such as a PCB substrate. When the radiation patch 130 is etched, the radiation patch 130 may form a slot 131 having a '-' shape. The radiation patch 130 is connected to one end of the feed pin 140, the other end of the feed pin 140 is connected to the feed pad 141. Therefore, the current is applied to the radiation patch 130 by the feed pin 140. The shorting pin 150 is connected to the radiation patch 130 and the conductor layer 110 for grounding, respectively, to short-circuit the currents of the two paths separated by the slot 131.

보다 구체적으로 상기 내장형 안테나의 작동관계를 설명하면, 급전핀(140)을 통해 복사패치(130)로 전류가 인가되면, 전류는 'ㄱ'자 형태의 슬롯(131)의 내측과 외측 두 경로로 분리되어 흐르게 된다. 상기에서 슬롯(131) 내측의 전류 경로는 고주파 대역의 주파수를 공진시키고, 슬롯(131) 외측의 전류 경로는 저주파 대역의 주파수를 공진시키게 된다. 즉, 두 가지 경로 중 긴 쪽의 한 신호는 주파수가 낮은 저주파를 공진시키고, 경로가 짧은 쪽의 신호는 고주파를 공진시킨다. 이때, 슬롯(131)의 길이와 위치 및 모양에 따라서 이중대역이나 다중대역 등의 원하는 공진 특성을 얻을 수 있으며, 또한 접지를 위한 도체층(110)과 복사패치(130)의 간격 조절을 통해 캐퍼시탄스 성분을 조절하여 임피던스를 가변할 수 있게 된다. More specifically, when describing the operation relationship of the built-in antenna, when a current is applied to the radiation patch 130 through the feed pin 140, the current is in the inner and outer two paths of the 'b' shaped slot 131 It flows separately. In the above, the current path inside the slot 131 resonates the frequency of the high frequency band, and the current path outside the slot 131 resonates the frequency of the low frequency band. That is, one of the two paths resonates the low frequency low frequency, and the signal of the shorter path resonates the high frequency. In this case, desired resonance characteristics such as a double band or a multi band can be obtained according to the length, position, and shape of the slot 131, and the cabling is controlled by adjusting the gap between the conductor layer 110 and the radiation patch 130 for grounding. The impedance can be varied by adjusting the persistence component.

그러나, 전술한 종래의 내장형 역 F형 안테나는 대역폭이 매우 협소하여 대역폭이 넓은 서비스의 경우 이용에 많은 제한이 있다는 단점이 있다. 특히 복사패턴상에서 co-polarization 특성은 다소 우수하나 상기 co-polarization과 90°로 직교하는 cross-polarization 특성이 현저하게 떨어짐에 따라 특정 단방향에서의 전파 수신을 제외한 여러 방향에서의 전파 수신이 불리하게 될 뿐만 아니라 순간적으로 휴대용 이동통신 단말기의 수신전력 레벨이 떨어지는 페이딩 현상이 발생되어 휴대용 이동통신 단말기의 사용에 많은 제약이 따르게 되는 문제점이 있다. However, the above-described conventional built-in inverted F antenna has a disadvantage in that the bandwidth is very narrow and there are many limitations in the use of the service having a wide bandwidth. In particular, although the co-polarization characteristic is rather excellent on the radiation pattern, the cross-polarization characteristic orthogonal to the co-polarization at 90 ° is remarkably inferior, which makes it difficult to receive radio waves in various directions except for radio wave reception in one unidirectional direction. In addition, a fading phenomenon in which the reception power level of the portable mobile communication terminal decreases instantaneously occurs, which causes a lot of restrictions on the use of the portable mobile communication terminal.

이에, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, co-polarization 특성뿐만 아니라 cross-polarization 특성이 우수한 이동통신 단말기용 내장형 안테나를 제공하는데 그 목적이 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a built-in antenna for a mobile communication terminal having excellent cross-polarization characteristics as well as co-polarization characteristics.

또, 본 발명은 광대역특성과 다중대역 특성을 개선시킨 이동통신 단말기용 내장형 안테나를 제공하는데 다른 목적이 있다. Another object of the present invention is to provide an internal antenna for a mobile communication terminal having improved broadband characteristics and multiband characteristics.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동통신 단말기용 내장형 안테나는, 접지를 위한 도체층과; 상기 도체층에 고정되는 것으로 소정의 높이를 갖는 유전체와; 상기 유전체 상단에 도전체를 스트립라인 형상으로 프린팅하여 형성되며, 인가된 전류를 여기하여 전자기파를 복사하는 복사패치와; 안테나 급전패드과 복사패치에 각각 연결되어 상기 급전패드로부터 급전되는 전류를 복사패치에 인가하는 급전핀과; 상기 도체층과 복사패치에 각각 연결되어 복사패치의 전류를 단락시키는 단락핀;을 포함함을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a built-in antenna for a mobile communication terminal according to the present invention includes: a conductor layer for grounding; A dielectric having a predetermined height fixed to the conductor layer; A radiation patch formed by printing a conductor on the top of the dielectric in a stripline shape and radiating electromagnetic waves by exciting an applied current; A feeding pin connected to the antenna feeding pad and the radiation patch, respectively, for supplying current supplied from the feeding pad to the radiation patch; And a shorting pin connected to each of the conductor layer and the radiation patch to short-circuit the current of the radiation patch.

나아가, 본 발명에 따른 이동통신 단말기용 내장형 안테나는 상기 스트립라인 형상의 복사패치가 일정한 각도로 기울어진 사선형상을 갖는 것을 특징으로 한다. Furthermore, the built-in antenna for a mobile communication terminal according to the present invention is characterized in that the stripline-shaped radiation patch has a diagonal shape inclined at a predetermined angle.

추가적으로, 발명에 따른 이동통신 단말기용 내장형 안테나는, 접지를 위한 도체층과; 상기 도체층에 고정되는 것으로 소정의 높이를 갖는 유전체와; 상기 유전체 상단에 도전체를 스트립라인 형상으로 프린팅하여 형성한 복사패치와; 상기 복사패치 상단에 고정되는 것으로 소정의 높이를 갖는 제2유전체와; 상기 제2유전체 상단에 도전체를 프린팅하여 형성되며, 내부에 식각을 통해 형성된 적어도 하나의 슬롯을 포함하는 제2복사패치와; 안테나 급전패드와 복사패치 및 제2복사패치에 각각 연결되어 상기 급전패드로부터 급전되는 전류를 복사패치 및 제2복사패치에 각각 인가하는 급전핀과; 상기 도체층과 복사패치 및 제2복사패치에 각각 연결되어 복사패치 및 제2복사패치의 전류를 단락시키는 단락핀;을 포함함을 특징으로 한다. In addition, the built-in antenna for a mobile communication terminal according to the invention, the conductor layer for grounding; A dielectric having a predetermined height fixed to the conductor layer; A radiation patch formed by printing a conductor on a top of the dielectric in a stripline shape; A second dielectric having a predetermined height fixed to an upper end of the radiation patch; A second radiation patch formed by printing a conductor on an upper end of the second dielectric and including at least one slot formed through etching therein; A feed pin connected to an antenna feed pad, a radiation patch, and a second copy patch, respectively, to supply current supplied from the feed pad to the copy patch and the second copy patch; And a shorting pin connected to the conductor layer, the radiation patch, and the second radiation patch, respectively, to short-circuit currents of the radiation patch and the second radiation patch.

나아가, 본 발명에 따른 이동통신 단말기용 내장형 안테나는 상기 제2복사패치가 식각을 통해 형성된 적어도 하나의 슬롯을 포함함을 특징으로 한다. Furthermore, the built-in antenna for a mobile communication terminal according to the present invention is characterized in that the second radiation patch includes at least one slot formed through etching.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예들을 통해 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily understand and reproduce.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내장형 안테나의 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 안테나의 단면도이다. 2 is a perspective view of a built-in antenna according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view of the antenna shown in FIG.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 내장형 안테나는, 접지를 위한 도체층(10)과, 상기 도체층(10)에 고정되는 것으로 소정의 높이를 갖는 유전체(20)와, 상기 유전체(20) 상단에 도전체를 스트립라인 형상으로 프린팅하여 형성되며, 인가된 전류를 여기하여 전자기파를 복사하는 복사패치(30)와, 안테나 급전패드(41)과 복사패치(30)에 각각 연결되어 상기 급전패드(41)로부터 급전되는 전류를 복사패치(30)에 인가하는 급전핀(40)과, 상기 도체층(10)과 복사패치(30)에 각각 연결되어 복사패치(30)의 전류를 단락시키는 단락핀(50)을 포함한다. As shown in FIGS. 2 and 3, a built-in antenna according to an exemplary embodiment of the present invention may include a conductor layer 10 for grounding and a dielectric 20 having a predetermined height to be fixed to the conductor layer 10. And a radiation patch 30 formed on the top of the dielectric 20 in a stripline shape to excite an applied current to radiate electromagnetic waves, and an antenna feeding pad 41 and a radiation patch 30. A power supply pin 40 connected to each of the power supply pads 41 to supply the current supplied from the power supply pad 41 to the radiation patch 30, and the conductor layer 10 and the radiation patch 30, respectively. And a shorting pin 50 for shorting the current of 30).

상기에서 접지를 위한 도체층(10)과, 도체층(10) 상단에 고정되는 유전체(20), 복사패치(30)에 전류를 급전하는 급전핀(40)과, 복사패치(30)의 전류를 단락시키는 단락핀(50)은 공지의 기술을 적용하면 용이하게 형성할 수 있는 것이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. In the above, the conductor layer 10 for grounding, the dielectric 20 fixed on the conductor layer 10, the feed pin 40 for supplying current to the radiation patch 30, and the current of the radiation patch 30 The shorting pin 50 to short the circuit can be easily formed by applying a known technique, so a detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 일 실시예에 따른 내장형 안테나는 도면에 도시된 바와 같이 유전체(20) 상단에 도전체를 프린팅하여 복사패치(30)를 형성함에 있어 도전체를 스트립라인 형상으로 프린팅한 것에 그 특징이 있다. 유전체(20)상단에 도전체를 프린팅하는 것은 공지의 기술을 적용하면 용이하게 실시할 수 있다. Built-in antenna according to an embodiment of the present invention is characterized in that the conductor printed in a stripline shape in forming the radiation patch 30 by printing the conductor on top of the dielectric 20 as shown in the figure have. Printing a conductor on top of the dielectric 20 can be easily performed by applying a known technique.

이대, 상기 스트립라인 형상의 복사패치(30)는 급전핀(40) 및 단락핀(50)과 각각 연결되어 있으며, 급전핀(40)을 통해 공급된 전류는 상기 스트립라인 형상의 복사패치(30)에 여기되면서 전파 복사가 이루어진다. The strip line-shaped radiation patch 30 is connected to the feed pin 40 and the short-circuit pin 50, respectively, and the current supplied through the feed pin 40 is the radiation patch 30 of the strip line shape. ), The radio wave is radiated.

상기 복사패치(30)는 두 개 이상의 주파수 대역에서 공진 가능하도록 급전핀(40)으로부터 인가된 전류를 분리하여 서로 다른 경로로 보내는 급전라인이 형성되며, 상기 급전라인은 적어도 2개 이상 형성하는 것이 좋다. 급전라인의 형상은 다양한 형상을 적용할 수 있으나, 본 발명에서는 급전핀(40)으로부터 인가된 전류가 분리되어 흐르는 지그재그 형상의 제1급전라인(31)과 'ㄴ'자 형상의 제2급전라인(32)으로 구성하였다. 그러나, 급전라인의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다. The radiation patch 30 is provided with a feed line for separating the applied current from the feed pin 40 so as to be resonant in two or more frequency bands and sending them to different paths, wherein at least two feed lines are formed. good. The shape of the feed line may be applied in various shapes, but in the present invention, the first feed line 31 of the zigzag shape and the second feed line of the 'b' shape flowing separately from the current applied from the feed pin 40 flow. It consisted of (32). However, the shape of the feed line is not limited to this.

이와 같이 급전라인을 갖는 복사패치(30)에 급전핀(40)을 통해 전류가 공급되면, 전류는 제1급전라인(31)과 제2급전라인(32) 두 경로로 나뉘어 흐르게 된다. 이때 제1급전라인(31)에서는 주파수가 낮은 1575MHz 대역의 공진이 일어나고, 제2급전라인(32)은 주파수가 높은 1800MHz 대역의 공진이 일어나 듀얼밴드(Dualband)의 공진이 일어나게 된다. 상기 제1급전라인(31)과 제2급전라인(32)의 모양과 길이, 폭 및 상호 급전라인 사이의 간격조절을 통해 원하는 공진 특성을 얻을 수 있 게 된다. As such, when a current is supplied to the radiation patch 30 having the feed line through the feed pin 40, the current flows in two paths, the first feed line 31 and the second feed line 32. In this case, resonance occurs in the 1575 MHz band with low frequency in the first feed line 31, and resonance occurs in the 1800 MHz band with a high frequency in the second feed line 32, thereby causing dual band resonance. The desired resonance characteristics can be obtained by adjusting the shape, length, width, and spacing of the mutual feed lines of the first feed line 31 and the second feed line 32.

도 4는 도 2에 도시된 안테나의 복사패턴을 도시한 도면으로서, 도면에 도시된 바와 같이 전술한 구성의 본 발명에 따른 내장형 안테나는 GPS(1.575GHz) 대역에서 co-polarization의 안테나 평균 이득이 -1.24dBi이고, cross-polarization의 안테나 평균 이득은 -6.94dBi로서, cross-polarization의 안테나의 평균 이득이 co-polarization의 안테나 평균 이득보다 다소 떨어지기는 하나 co-polarization 복사패턴 뿐만 아니라 cross-polarization 복사패턴이 모두 우수함을 확인할 수 있다. FIG. 4 is a diagram illustrating a radiation pattern of the antenna shown in FIG. 2. As shown in FIG. 2, the built-in antenna according to the present invention has an antenna average gain of co-polarization in a GPS (1.575 GHz) band. -1.24dBi, the antenna average gain of cross-polarization is -6.94dBi, the cross-polarization radiation as well as the co-polarization radiation pattern, although the average gain of the antenna of cross-polarization is slightly lower than the antenna average gain of co-polarization. It can be seen that the patterns are all excellent.

따라서 안테나 하나로 두 개의 안테나를 동시에 사용하는 것과 동일한 효과를 얻을 수 있게 되어 여러 방향에서의 전파 수신이 유리하게 되며, 편파 다이버시티의 효과를 얻을 수 있게 된다. Therefore, the same effect as using two antennas at the same time with one antenna can be obtained, it is advantageous to receive radio waves in various directions, it is possible to obtain the effect of polarization diversity.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 내장형 안테나의 사시도이다. 5 is a perspective view of a built-in antenna according to another embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 내장형 안테나는 유전체(20) 상에 도전체를 스트립라인 형상으로 프린팅하여 복사패치(30)를 형성함에 있어 복사패치(30)가 일정한 각도로 기울어진 사선형상을 갖도록 한 것에 그 특징이 있다. As shown in FIG. 5, the built-in antenna according to another exemplary embodiment of the present invention has a constant angle in which the radiation patch 30 is formed by printing a conductor on the dielectric 20 in a stripline shape to form the radiation patch 30. Its characteristic is that it has a slanted diagonal shape.

이때, 상기 복사패치(30)는 전술한 바와 같이 적어도 2개의 급전라인을 갖도록 형성할 수 있으며, 도면에 도시된 바와 같이 지그재그 형상의 제1급전라인(31)과 'ㄴ'자 형상의 제2급전라인(32)을 형성할 수도 있다. 동작원리는 전술한 도 2의 안테나와 동일한 작용에 의해 공진이 이루어지며, 전술한 바와 마찬가지로 급전 라인의 모양과 길이, 폭 및 상호 급전라인 사이의 간격조절을 통해 원하는 공진 특성을 얻을 수 있음은 자명하다. In this case, the radiation patch 30 may be formed to have at least two feed lines as described above, and as shown in the figure, the first feed line 31 having a zigzag shape and the second 'b' shaped shape. The feed line 32 may be formed. The operating principle is the resonance by the same action as the antenna of FIG. 2 described above, it is apparent that the desired resonance characteristics can be obtained by adjusting the shape, length, width, and spacing between the feed lines as described above. Do.

상기한 바와 같이 복사패치(30)를 형성함에 있어 사선형상을 갖도록 할 경우 복사패치(30)를 사선형으로 하지 않은 경우에 비하여 co-polarization 복사패턴 뿐만 아니라 신호원과 90°로 직교하는 편파특성인 cross-polarization 복사패턴이 향상되어 보다 우수한 안테나 이득을 얻을 수 있다. As described above, when the radiation patch 30 is formed to have an oblique shape, as compared with the case where the radiation patch 30 is not oblique, as well as the co-polarization radiation pattern, the polarization characteristic is orthogonal to the signal source at 90 °. The cross-polarization radiation pattern is improved, resulting in better antenna gain.

도 6은 도 5에 도시된 안테나의 복사패턴을 도시한 도면으로서, 도면에 도시된 바와 같이 1.800GHz 대역에서 co-polarization의 안테나 평균 이득이 -0.22dBi이고, cross-polarization의 안테나 평균 이득은 -4.68dBi로서, cross-polarization의 안테나의 평균 이득이 co-polarization의 안테나 평균 이득보다 다소 떨어지기는 하나 신호원과 동일한 편파특성인 co-polarization 복사패턴 뿐만 아니라 신호원과 90°로 직교하는 편파특성인 cross-polarization 복사패턴이 모두 우수함을 확인할 수 있다. FIG. 6 is a diagram illustrating the radiation pattern of the antenna shown in FIG. 5, in which the average antenna gain of co-polarization is -0.22 dBi in the 1.800 GHz band and the average antenna gain of cross-polarization is − At 4.68 dBi, the average gain of the cross-polarization antenna is slightly lower than the average gain of the co-polarization, but the polarization characteristic is orthogonal to the signal source as well as the co-polarization radiation pattern, which is the same polarization characteristic as the signal source. It can be seen that the cross-polarization radiation patterns are all excellent.

특히, 복사패치가 사선형상을 갖지 않는 경우의 복사패턴을 도시한 도 4와 복사패치가 사선형상을 갖는 경우의 복사패턴을 도시한 도 6과 비교하여 보면 주파수 대역이 다르다고 하더라고 평균 안테나 이득이 훨씬 개선된 것을 확인할 수 있다. 특히, cross-polarization 복사패턴이 매우 우수함을 확인할 수 있다. In particular, compared to FIG. 4 showing the radiation pattern when the radiation patch does not have an oblique shape and FIG. 6 showing the radiation pattern when the radiation patch has an oblique shape, the average antenna gain is much higher even though the frequency band is different. You can see the improvement. In particular, it can be seen that the cross-polarization radiation pattern is very good.

따라서 복사패치를 사선형상을 갖도록 형성할 경우 co-polarization 특성뿐만 아니라 cross-polarization 특성이 모두 우수하여 안테나 하나로 두 개의 안테나를 동시에 사용하는 것과 동일한 효과를 얻을 수 있어 여러 방향에서의 전파 수 신이 유리하게 된다. Therefore, when the radiation patch is formed to have an oblique shape, both the co-polarization characteristics and the cross-polarization characteristics are excellent, so that the same effect as using two antennas at the same time can be obtained. do.

실제로 사용자가 필드(field)에서 휴대용 단말기를 사용할 때 전파를 단방향에서만 수신하는 하는 것이 아니라 전파의 굴절, 회절, 산란, 반사 특성 때문에 어느 방향에서 최대 신호를 수신할 지는 모르는 상태이므로 여러 방향에서의 전파 수신이 유리한 한 본 발명에 따른 안테나를 사용하게 되면 휴대용 이동통신 단말기의 사용에 따른 많은 제약을 해소할 수 있게 된다. 또한 어느 순간 갑자기 휴대전화기의 수신 전력 레벨이 갑자기 떨어지는 페이딩(Fading) 현상을 막을 수 있게 된다. In fact, when a user uses a portable terminal in the field, the user does not only receive the radio wave in one direction, but because of the refraction, diffraction, scattering, and reflection characteristics of the radio wave, the user does not know which direction to receive the maximum signal. As long as reception is advantageous, the use of the antenna according to the present invention can solve many limitations associated with the use of a portable mobile communication terminal. It also prevents fading from suddenly dropping the incoming power level of the phone.

도 7는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 내장형 안테나의 분해사시도이고, 도 8은 도 7에 도시된 안테나의 결합단면도이다. 7 is an exploded perspective view of a built-in antenna according to another embodiment of the present invention, Figure 8 is a combined cross-sectional view of the antenna shown in FIG.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 내장형 안테나는, 접지를 위한 도체층(10)과, 상기 도체층(10)에 고정되는 것으로 소정의 높이를 갖는 유전체(20)와, 상기 유전체(20) 상단에 도전체를 스트립라인 형상으로 프린팅하여 형성한 복사패치(30)와, 상기 복사패치(30) 상단에 고정되는 것으로 소정의 높이를 갖는 제2유전체(60)와, 상기 제2유전체(60) 상단에 도전체를 프린팅하여 형성되며, 내부에 식각을 통해 형성된 적어도 하나의 슬롯(71)을 포함하는 제2복사패치(70)와, 안테나 급전패드(41)와 복사패치(30) 및 제2복사패치(70)에 각각 연결되어 상기 급전패드(41)로부터 급전되는 전류를 복사패치(30) 및 제2복사패치(70)에 각각 인가하는 급전핀(40)과, 상기 도체층(10)과 복사패치(30) 및 제2복사패치(70)에 각각 연결되어 복사패치(30) 및 제2복사패치(70)의 전류를 단락시키는 단락핀(50)을 포함한다. As shown in FIG. 7 and FIG. 8, the built-in antenna according to the present invention includes a conductor layer 10 for grounding, a dielectric 20 having a predetermined height to be fixed to the conductor layer 10, and A radiation patch 30 formed by printing a conductor on a top of the dielectric 20 in a stripline shape, a second dielectric 60 having a predetermined height to be fixed to the top of the radiation patch 30, and the first The second radiation patch 70 is formed by printing a conductor on the top of the second dielectric 60 and includes at least one slot 71 formed through etching therein, an antenna feeding pad 41 and a radiation patch ( 30) and a feed pin 40 connected to the second copy patch 70 to apply current supplied from the feed pad 41 to the copy patch 30 and the second copy patch 70, respectively; Connected to the conductor layer 10, the radiation patch 30 and the second radiation patch 70, respectively, the front of the radiation patch 30 and the second radiation patch 70 To include a shorting pin 50 to short-circuit.

즉, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 내장형 안테나는 유전체(20) 상단에 도전체를 스트립라인 형상으로 프린팅하여 복사패치(30) 형성한 다음, 상기 복사패치(30) 상측으로 제2유전체(60)에 의해 소정의 간격을 두고 형성되는 제2복사패치(70)를 형성한 것에 그 특징이 있다. That is, the built-in antenna according to another embodiment of the present invention forms a radiation patch 30 by printing a conductor on the top of the dielectric 20 in a stripline shape, and then the second dielectric (above the radiation patch 30). The second radiation patch 70 formed at a predetermined interval by 60 is characterized in that it is formed.

이와 같이 이중패치 구조를 갖도록 안테나를 형성하는 경우 광대역특성과 다중 대역특성을 추가적으로 개선시킬 수 있다. 뿐만 아니라 복사패치(30)와 제2복사패치(70)와의 조합에 의해 캐퍼시탄스 성분을 조절을 통한 임피던스의 가변을 가능하게 한다. As such, when the antenna is formed to have a dual patch structure, the broadband characteristics and the multiband characteristics may be further improved. In addition, the combination of the radiation patch 30 and the second radiation patch 70 enables the variation of the impedance by adjusting the capacitance component.

상기에서 복사패치(30)는 전술한 바와 같이 일정한 기울기를 갖는 사선형상으로 형성하는 것이 좋다. 또, 상기 복사패치(30)는 적어도 2개의 급전라인을 갖도록 형성할 수 있으며, 도면에 도시된 바와 같이 지그재그 형상의 제1급전라인(31)과 'ㄴ'자 형상의 제2급전라인(32)을 형성할 수도 있다. 또한 급전라인의 모양과 길이, 폭 및 급전라인 상호간의 간격조절을 통해 원하는 공진 특성을 얻을 수 있음은 자명하다. As described above, the radiation patch 30 may be formed in a diagonal shape having a constant slope. In addition, the radiation patch 30 may be formed to have at least two feed lines, and as shown in the drawing, the first feed line 31 having a zigzag shape and the second feed line 32 having a 'b' shape. ) May be formed. In addition, it is obvious that the desired resonance characteristics can be obtained by adjusting the shape, length, width, and spacing of the feed lines.

제2복사패치(70)에는 광대역 및 다중대역 특성을 보다 개선시키기 위하여 식각을 통해 형성된 적어도 하나의 슬롯(71)을 포함한다. 슬롯(71)의 형상은 다양한 형상으로 변화시킬 수 있으며, 본 발명에서는 도면에 도시된 바와 같이 'ㄱ'자 형상의 슬롯(71)을 형성하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 이때, 슬롯(71)의 모양과 길이, 폭, 위치 등에 따라서 다양한 공진 특성을 얻을 수 있음 은 자명한 사실이다. The second radiation patch 70 includes at least one slot 71 formed through etching to further improve the broadband and multiband characteristics. The shape of the slot 71 can be changed to various shapes, in the present invention, but as shown in the figure 'b' shaped slot 71 is formed, but is not necessarily limited thereto. At this time, it is obvious that various resonance characteristics can be obtained according to the shape, length, width, position, and the like of the slot 71.

급전핀(40)은 안테나 급전패드(41)와 복사패치(30) 및 제2복사패치(70)에 각각 연결되어 있어 상기 급전패드(41)로부터 급전되는 전류를 복사패치(30) 및 제2복사패치(70)에 각각 인가하게 된다. 또한 단락핀(50)은 도체층(10)과 복사패치(30) 및 제2복사패치(70)에 각각 연결되어 있어 상기 복사패치(30) 및 제2복사패치(70)의 전류를 단락시키는 작용을 한다. The feed pin 40 is connected to the antenna feed pad 41, the radiation patch 30, and the second radiation patch 70, respectively, so that the current supplied from the feed pad 41 is radiated by the radiation patch 30 and the second. The radiation patch 70 is applied to each. In addition, the shorting pin 50 is connected to the conductor layer 10, the radiation patch 30 and the second radiation patch 70, respectively, to short-circuit the current of the radiation patch 30 and the second radiation patch 70. It works.

이와 같이 이중패치 구조를 갖는 내장형 안테나에서 급전패드(41)로부터 급전되는 전류는 복사패치(30) 및 제2복사패치(70)에 각각 인가된다. 이때 복사패치(30)에 인가된 전류는 제1급전라인(31)과 제2급전라인(32) 두경로로 나뉘어 흐르게 되고, 이와 동시에 제2복사패치(70)에 인가된 전류는 슬롯(71)에 의해 내측을 따라 흐르는 전류의 경로와 외측을 따라 흐르는 전류 경로로 나뉘어 흐르게 된다. As described above, the electric current supplied from the feed pad 41 in the internal antenna having the dual patch structure is applied to the radiation patch 30 and the second radiation patch 70, respectively. At this time, the current applied to the radiation patch 30 is divided into two paths of the first feed line 31 and the second feed line 32, and at the same time, the current applied to the second radiation patch 70 is a slot 71. The flow is divided into a path of the current flowing along the inner side and a current path flowing along the outer side.

상기에서 제2복사패치(70)의 외측을 따라 흐르는 긴 경로의 전류는 복사패치(30)의 긴 경로를 따라 흐르는 제1급전라인(31)의 전류와 합성되어 가장 낮은 주파수(800MHz 또는 900MHz를 포함)에 해당하는 공진을 발생시키고, 1.575GHz 주파수 대역에서 형성되는 주파수는 더 낮아져서 1.5GHz 대역으로 이동된다. 이때, 공진 주파수는 급전라인의 길이와, 폭, 모양 및 상호 급전라인 사이의 간격 조절을 통해 원하는 주파수 대역으로 이동시킬 수 있다. The current of the long path flowing along the outside of the second radiation patch 70 is combined with the current of the first feed line 31 flowing along the long path of the radiation patch 30 to obtain the lowest frequency (800 MHz or 900 MHz). And the frequency formed in the 1.575 GHz frequency band is lowered and moved to the 1.5 GHz band. In this case, the resonant frequency may be moved to a desired frequency band by adjusting the length, width, shape and spacing between the feed lines.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 이동통신 단말기용 내장형 안테나는 여러 가지 주파수 튜닝 수단을 제공함과 아울러 이중 대역 및 다중 대역 특성의 구현이 가능하다는 이점이 있다. 따라서 전술한 본 발명의 바람직한 실시예들에 의해 제안된 구조의 안테나는 다양한 형태의 이동통신 단말기에 공지의 방법으로 실장되어 사용될 수 있으며, 이 경우 이동통신 단말기의 소형화의 구현을 가능하게 한다. 또한, 이동통신 단말기의 소형화에 따라 대역폭이 협소해지는 단점을 개선할 수 있게 된다. The built-in antenna for a mobile communication terminal according to the present invention described above has the advantage of providing various frequency tuning means and realizing dual band and multi band characteristics. Therefore, the antenna of the structure proposed by the above-described preferred embodiments of the present invention can be mounted and used in various types of mobile communication terminals by known methods, and in this case, it is possible to implement the miniaturization of the mobile communication terminal. In addition, it is possible to improve the disadvantage that the bandwidth is narrowed according to the miniaturization of the mobile communication terminal.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 내장형 안테나는 유전체 상단에 도전체를 프린팅하여 복사패치를 형성함에 있어, 복사패치를 스트립라인 형상으로 프린팅함과 아울러 일정한 각도로 기울어진 사선형상을 갖도록 함으로서 co-polarization 특성과 cross-polarization 특성이 모두 우수하여 안테나 하나로 두 개의 안테나를 동시에 사용하는 것과 동일한 효과를 얻을 수 있다. 따라서 여러 방향에서의 전파 수신이 유리하게 되며, 뿐만 아니라 순간적으로 휴대용 이동통신 단말기의 수신전력 레벨이 떨어지는 페이딩 현상을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. As described above, the built-in antenna according to the present invention forms a radiation patch by printing a conductor on the top of the dielectric, and prints the radiation patch in a stripline shape and has a diagonal shape inclined at a predetermined angle to co- Both polarization and cross-polarization characteristics are excellent, and the same effect as using two antennas simultaneously with one antenna can be obtained. Therefore, it is advantageous to receive radio waves in various directions, and also, it is possible to prevent the fading phenomenon that the reception power level of the portable mobile communication terminal drops instantaneously.

또한, 본 발명에 따른 내장형 안테나는 스트립라인 형상의 복사패치 상측으로 제2유전체에 의해 소정의 간격을 두고 형성되는 제2복사패치를 형성함으로서 광대역특성과 다중 대역특성을 개선할 수 있을 뿐만 아니라 복사패치와 제2복사패치와의 조합에 의해 캐퍼시탄스 성분을 조절을 통한 임피던스의 가변을 가능하게 하는 효과를 얻을 수 있다. In addition, the built-in antenna according to the present invention can not only improve the broadband characteristics and the multi-band characteristics by forming a second radiation patch formed at a predetermined interval by the second dielectric above the stripline-shaped radiation patch. By combining the patch with the second radiation patch, the effect of enabling the variation of the impedance through adjusting the capacitance component can be obtained.

이상에서 본 발명은 바람직한 실시예들을 참조하여 설명되었으나 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 당업자라면 자명하게 도출 가능하도록 의도된 많은 변형예들을 포괄하는 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어져야 할 것이다. The present invention has been described above with reference to the preferred embodiments, but is not limited thereto, and the present invention covers many modifications intended to be apparent to those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. To be interpreted.

Claims

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In the built-in antenna embedded in the mobile communication terminal,

A conductor layer for grounding;

A dielectric having a predetermined height fixed to the conductor layer;

A radiation patch formed by printing a conductor on a top of the dielectric in a stripline shape and radiating electromagnetic waves by exciting an applied current;

A feeding pin connected to an antenna feeding pad and a radiation patch, respectively, for supplying current supplied from the feeding pad to the radiation patch;

A shorting pin connected to each of the conductor layer and the radiation patch to short-circuit a current of the radiation patch,

And at least two feed lines for separating the applied current from the feed pins so that the radiation patch can resonate at two or more frequency bands and sending them to different paths.

In the built-in antenna embedded in the mobile communication terminal,

A conductor layer for grounding;

A dielectric having a predetermined height fixed to the conductor layer;

A radiation patch formed by printing a conductor on a top of the dielectric in a stripline shape, radiating electromagnetic waves by exciting an applied current, and having a diagonal shape inclined at a predetermined angle;

And a shorting pin connected to each of the conductor layer and the radiation patch to short-circuit the current of the radiation patch.

The method according to claim 2 or 3,

The feed line is composed of a zigzag-shaped first feed line and 'b' shaped second feed line flowing through the current applied from the feed pin is separated,

Built-in antenna for a mobile communication terminal, characterized in that to tune the frequency by adjusting the shape of the first feed line and the second feed line, the length, width and the feed line.

The method according to claim 2 or 3,

Built-in antenna for a mobile communication terminal, characterized in that for tuning the frequency by adjusting the shape of the feed line, the length, width and the feed line interval.

In the built-in antenna embedded in the mobile communication terminal,

A conductor layer for grounding;

A dielectric having a predetermined height fixed to the conductor layer;

A radiation patch formed by printing a conductor on a top of the dielectric in a stripline shape;

A second dielectric having a predetermined height fixed to an upper end of the radiation patch;

A second radiation patch formed by printing a conductor on an upper end of the second dielectric and including at least one slot formed through etching therein;

A feed pin connected to an antenna feed pad, a radiation patch, and a second copy patch, respectively, to supply current supplied from the feed pad to the copy patch and the second copy patch;

A shorting pin connected to the conductor layer, the radiation patch, and the second radiation patch, respectively, to short-circuit currents of the radiation patch and the second radiation patch;

Built-in antenna for a mobile communication terminal comprising a.

The method of claim 6,

The built-in antenna for a mobile communication terminal, characterized in that the radiation patch has a diagonal shape inclined at a predetermined angle.

The method according to claim 6 or 7,

And at least two feed lines for separating the applied current from the feed pins so that the radiation patch can resonate in two or more frequency bands and sending them to different paths.

The method of claim 8,

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