KR101328726B1 - Apparatus for Small-sized Antenna - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소형 안테나 장치에 관한 것이다.
이를 위하여, 본 발명은 안테나 장치의 기판 일면에 형성되어 신호를 수신하는 안테나 패치면; 안테나를 소형 전자 기기에 부착시키는 안테나 고정면; 및 안테나 패치면을 소형 전자 기기의 각종 모듈과 연결시키며, 안테나 패치면을 통해 수신된 신호를 소형 전자 기기로 전달하거나, 소형 전자 기기로부터 공급되는 전원을 안테나 패치면으로 전달하는 급전선을 포함하는 소형 안테나 장치를 제공한다.The present invention relates to a small antenna device.
To this end, the present invention is an antenna patch surface formed on one surface of the substrate of the antenna device for receiving a signal; An antenna fixing surface for attaching the antenna to the small electronic device; And a feeder that connects the antenna patch surface to various modules of the small electronic device, and transmits a signal received through the antenna patch surface to the small electronic device, or a power supply line for transmitting power supplied from the small electronic device to the antenna patch surface. An antenna device is provided.

Description

소형 안테나 장치{Apparatus for Small-sized Antenna}Small antenna device {Apparatus for Small-sized Antenna}

본 발명은 소형 안테나 장치에 관한 것이다. 특히 본 발명은 이동 단말기와 같이 제한된 공간에서 사용할 수 있도록 소형으로 제작되는 안테나 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a small antenna device. In particular, the present invention relates to an antenna device that is made compact so that it can be used in a limited space such as a mobile terminal.

현대 사회가 정보화 사회로 발전하면서, 다양하고 신속한 대용량의 정보 교환이 필요하게 되었고, 이에 따라 언제 어디서나 정보를 제공받을 수 있는 이동통신 서비스가 부각되었다. 아날로그 서비스 방식의 AMPS(Advanced Mobile Phone System)으로부터 초고속 휴대 인터넷(WiBro: Wireless Broadband), LTE(Long Term Evolution), 와이파이(Wi-Fi: Wireless Fidelity)에 이르기까지 다양한 이동통신 서비스가 제공되고 있다. As the modern society has developed into an information society, various and rapid large-capacity information exchanges have been required. Accordingly, a mobile communication service that can receive information anytime and anywhere has emerged. A variety of mobile communication services are provided, ranging from AMPS (Advanced Mobile Phone System) with analog services, to Wireless Broadband (WiBro), Long Term Evolution (LTE), and Wireless Fidelity (Wi-Fi).

이와 같은 다양한 이동통신 서비스의 제공에 의한 이동통신 서비스의 이용자가 급증에 따라, 넓은 주파수 대역이 필요하게 되었으며, 이에 따라, 더 넓은 주파수 대역의 신호를 수신할 수 있는 안테나가 요구되고 있다. 특히 휴대폰, 스마트폰, 태플릿 PC 등의 이동 단말이기가 소형화됨에 따라, 부피가 작고 가벼우면서도 경제적인 안테나가 요구되고 있다.As users of mobile communication services proliferate by the provision of such various mobile communication services, wide frequency bands are required. Accordingly, antennas capable of receiving signals of wider frequency bands are required. In particular, as mobile terminals such as mobile phones, smart phones, and tablet PCs are miniaturized, a small, light and economical antenna is required.

현재 이동 단말이기에 삽입되는 안테나의 크기를 줄이는 방법으로서, 쇼팅 핀(Shorting Pin)을 사용하여 접지시키는 방법이나, 유전율이 높은 기판을 사용하는 방식이 사용되고 있다.As a method of reducing the size of an antenna inserted into a mobile terminal, a method of grounding using a shorting pin or a method using a substrate having a high dielectric constant is used.

쇼팅 핀을 사용하여 접지시키는 방법을 사용하는 경우, 안테나의 크기를 줄일 수는 있으나, 안테나를 제작하기 위하여 추가 공정이 필요하므로, 복잡성이 증가하며, 안테나 이득(Gain), 효율(Efficiency), 대역폭(Bandwidth) 등의 안테나 특성이 나빠지는 문제점이 있다.When the grounding method using the shorting pin is used, the size of the antenna can be reduced, but since the additional process is required to manufacture the antenna, the complexity increases, and the antenna gain, efficiency, and bandwidth are increased. There is a problem in that antenna characteristics such as bandwidth are deteriorated.

로지스 기판이나 세라믹 기판과 같이 유전율이 높은 기판을 사용하는 방법의 경우, 기판의 높은 가격으로 인하여 안테나 제작 단가가 높아지는 문제점이 있다. 또한, 안테나 특성들이 나빠지는 경향이 발생된다.In the case of using a substrate having a high dielectric constant such as a logis substrate or a ceramic substrate, there is a problem in that the cost of manufacturing the antenna increases due to the high price of the substrate. In addition, there is a tendency for antenna characteristics to deteriorate.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 비교적 구하기 쉬운 기판을 사용하여, 이동 단말기와 같이 제한된 공간에서 사용할 수 있도록 하는 소형의 안테나 장치를 제공하는 것이다.In order to solve such a problem, the present invention is to provide a small antenna device that can be used in a limited space, such as a mobile terminal, using a relatively easy to obtain substrate.

본 발명의 실시예에 따른 소형 안테나 장치는, 소형 전자 기기에 삽입되는 안테나 장치로서, 안테나 장치의 기판 일면에 형성되어 신호를 수신하는 안테나 패치면; 안테나를 소형 전자 기기에 부착시키는 안테나 고정면; 및 안테나 패치면을 소형 전자 기기의 각종 모듈과 연결시키며, 안테나 패치면을 통해 수신된 신호를 소형 전자 기기로 전달하거나, 소형 전자 기기로부터 공급되는 전원을 안테나 패치면으로 전달하는 급전선을 포함한다.A small antenna device according to an embodiment of the present invention, the antenna device is inserted into the small electronic device, the antenna patch surface formed on one surface of the antenna device for receiving a signal; An antenna fixing surface for attaching the antenna to the small electronic device; And a feeder line connecting the antenna patch surface to various modules of the small electronic device, transferring a signal received through the antenna patch surface to the small electronic device, or transferring power supplied from the small electronic device to the antenna patch surface.

본 발명에 의하여 저렴한 비용으로 성능이 양호한 소형 안테나를 제작할 수 있게 됨에 따라, 휴대폰, 스마트폰, 태플릿 PC 등의 이동 단말기뿐만 아니라, 게임기, 헤드셋 등의 다양한 소형 전자 기기의 제한된 공간을 효율적으로 사용할 수 있게 된다. According to the present invention, a small antenna having good performance can be manufactured at low cost, thereby efficiently using not only a mobile terminal such as a mobile phone, a smartphone, a tablet PC, but also a limited space of various small electronic devices such as a game machine and a headset. It becomes possible.

또한, 안테나의 크기가 소형화됨에 따라, 하나의 소형 전자 기기에 여러 개의 안테나를 실장할 수 있게 되며, 이에 따라, 소형 전자 기기에서도 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 등의 스마트 안테나 기술도 이용하여 통신 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, as the size of the antenna becomes smaller, it is possible to mount multiple antennas on one small electronic device. Accordingly, even in the small electronic device, communication performance can be achieved by using smart antenna technology such as multiple input multiple output (MIMO). There is an effect to improve.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 구조를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 안테나에서의 주요 파라미터 변화에 따른 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 제작된 소형 안테나 샘플의 예시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 특성을 테스트하기 위한 측정 지그의 구조를 나타낸 도면,
도 5는 측정 지그를 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 안테나의 반사 손실을 측정한 결과 그래프,
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 안테나 및 측정 지그를 장착한 이동 단말의 예시도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 측정된 방사 패턴을 나타낸 도면이다.1 is a view showing an antenna structure according to an embodiment of the present invention;
2 is a view showing a simulation result according to the change of the main parameters in the antenna according to an embodiment of the present invention,
3 is an exemplary diagram of a small antenna sample manufactured according to an embodiment of the present invention;
4 is a view showing a structure of a measuring jig for testing antenna characteristics according to an embodiment of the present invention;
5 is a graph illustrating a result of measuring return loss of an antenna according to an exemplary embodiment of the present invention using a measuring jig;
6 is an exemplary diagram of a mobile terminal equipped with an antenna and a measuring jig according to an embodiment of the present invention;
7 is a view showing a radiation pattern measured according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, except to exclude other components unless otherwise stated. Also, the terms " part, "" module," and " module ", etc. in the specification mean a unit for processing at least one function or operation and may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software have.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 구조를 나타낸 도면이다.1 is a view showing an antenna structure according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 안테나(100)는 기판(110), 안테나 패치면(120), 안테나 고정면(130) 및 급전선(140)을 포함한다.The antenna 100 according to the embodiment of the present invention includes a substrate 110, an antenna patch surface 120, an antenna fixing surface 130, and a feed line 140.

기판(110)은 안테나 패치면(120), 안테나 고정면(130) 및 급전선(140) 등이 실장되는 공간으로서, FR4(Flame Retardant Class 4) 기판, 로지스 기판, 세라믹 기판 등 다양한 재료가 사용할 수 있다. 그러나, 저렴한 비용으로 안테나(100)를 구성하고자 하는 본 발명의 목적을 달성하기 위해서는 쉽게 구할 수 있는 FR4 기판을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 기판(110)을 구성하는 유전체의 유전율 뿐 아니라, 두께나 모양에는 제한을 두지 않는 것이 바람직하다.The substrate 110 is a space in which the antenna patch surface 120, the antenna fixing surface 130, and the feeder line 140 are mounted, and various materials such as a flame retardant class 4 (FR4) substrate, a logis substrate, and a ceramic substrate may be used. have. However, in order to achieve the object of the present invention to configure the antenna 100 at a low cost, it is preferable to use a readily available FR4 substrate. In addition, not only the dielectric constant of the dielectric constituting the substrate 110 but also the thickness and the shape are not limited.

안테나 패치면(120)은 기판(110)의 상단면에 배치되며, 급전선(140)을 통하여 기판(110)의 하단면에 위치한 안테나 고정면(130)과 연결된다. The antenna patch surface 120 is disposed on the top surface of the substrate 110 and is connected to the antenna fixing surface 130 positioned on the bottom surface of the substrate 110 through the feed line 140.

여기서 안테나 패치면(120)을 구현함에 있어서, 사용되는 패턴의 모양, 선폭 및 선폭간의 간격에는 제한을 두지 않는 것이 바람직하다. In the implementation of the antenna patch surface 120, it is preferable that there is no limitation on the shape, line width, and spacing between the lines used.

도 1에 예시된 안테나 패치면(120)은 0.2mm의 선폭을 가지는 방사체로서, 루프 형태의 모양을 형성하고 있다. 이 때, 선폭간의 간격 및 길이는 서로 간의 커플링(Coupling)에 영향을 주게 된다. 따라서, 이러한 커플링의 영향을 받지 않는 범위 내에서 선폭간의 간격을 결정하는 것이 바람직하다. The antenna patch surface 120 illustrated in FIG. 1 is a radiator having a line width of 0.2 mm and forms a loop shape. At this time, the spacing and length between the line widths affect the coupling between each other. Therefore, it is desirable to determine the spacing between line widths within the range not affected by such coupling.

여기서, 전체 안테나 패치면(120)의 길이는 안테나의 공진 주파수를 결정하게 된다. 또한, 안테나 패치면(120)의 재료는 유전율 및 높이 등의 기판 특성을 변화시키므로, 안테나의 공진 주파수를 결정하는 요인으로 작용하게 된다.Here, the length of the entire antenna patch surface 120 determines the resonance frequency of the antenna. In addition, since the material of the antenna patch surface 120 changes substrate characteristics such as permittivity and height, it serves as a factor for determining the resonance frequency of the antenna.

안테나 고정면(130)은 본 발명의 실시예에 따른 안테나(100)를 이동 단말 등의 소형 전자 기기에 부착시키기 위한 부분이다. 또한, 테스트를 위하여 안테나(110)를 측정 지그에 고정시키는 역할도 수행한다. 도 1에 예시된 안테나 고정면(130)은 기판(110)의 하단면 양측에 구현되며, 측정 지그에 안테나를 고정하기 위해 적절한 크기로 구현된다. 여기서 안테나 고정면(130)은 각각 4mm, 1.7mm, 간격은 3.6mm로 구현하였다.The antenna fixing surface 130 is a part for attaching the antenna 100 according to an embodiment of the present invention to a small electronic device such as a mobile terminal. In addition, it serves to secure the antenna 110 to the measuring jig for the test. The antenna fixing surface 130 illustrated in FIG. 1 is implemented at both sides of the bottom surface of the substrate 110 and is sized appropriately to fix the antenna to the measuring jig. Here, the antenna fixing surface 130 is implemented as 4mm, 1.7mm, spacing 3.6mm, respectively.

급전선(140)은 기판(110)의 상단면에 위치한 안테나 패치면(120)을, 안테나(100)가 설치되는 소형 전자 기기의 각종 모듈과 연결시키는 부분으로서, 안테나(110)의 동작을 위하여, 소형 전자 기기의 전원 공급 모듈로부터 전달되는 급전을 수행하는 부분이다. The feed line 140 is a part for connecting the antenna patch surface 120 located on the upper surface of the substrate 110 with various modules of the small electronic device in which the antenna 100 is installed. For operation of the antenna 110, This is a part that performs power feeding from the power supply module of the small electronic device.

또한, 급전선(140)은 안테나 패치면(120)을 통해 확인된 신호를 소형 전자 기기의 메인 프로세서로 전달하는 기능을 수행한다.In addition, the feeder line 140 performs a function of transmitting the signal identified through the antenna patch surface 120 to the main processor of the small electronic device.

여기서, 급전선(140)은 안테나(100)의 하단면에 구현된 비아홀(Via-hole)을 통해 소형 전자 기기의 각종 모듈과 연결된다.Here, the feed line 140 is connected to various modules of the small electronic device through via-holes implemented on the bottom surface of the antenna 100.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 안테나에서의 주요 파라미터 변화에 따른 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다.2 is a view showing a simulation result according to the change of the main parameter in the antenna according to an embodiment of the present invention.

안테나(100)의 상단면에 구현된 패치 안테나를 해석하기 위해서는 유한 요소법(FEM: Finite Element Method)이나 유한 차분 시간 영역법(FDTD: Finite Difference Time Domain)이 사용될 수 있다.In order to analyze the patch antenna implemented on the top surface of the antenna 100, a finite element method (FEM) or a finite difference time domain (FDTD) may be used.

유한 요소법은 패치 안테나의 구조에 대해서 공통되는 점, 선, 및 면 등을 통해 여러가지 경계 조건을 사용하여 유한개의 영역으로 분리한 후, 영역의 대표 접점을 산정하고, 접점의 지배 방식을 이용하여 구조 전체에 대한 연립 방정식을 산정한 후, 해를 구하는 방법이며, 유한 차분 시간 영역법은 공간 영역과 시간 영역에서의 차분 방정식을 이용하여 해를 구하는 방법이다.The finite element method separates the finite element into a finite area using various boundary conditions through points, lines, and planes common to the structure of the patch antenna, calculates a representative contact of the area, and uses the governing method of the contact structure. After calculating the system of equations for the whole, a solution is obtained. The finite difference time domain method is a method for obtaining solutions using differential equations in the space domain and the time domain.

도 2에서는 안테나(100)의 주요 변수인 안테나 패치면(120)의 각 길이에 대하여 Ansoft-HFSS(High Frequency Structure Simulator)를 이용하여 특성을 분석한 결과이다.In FIG. 2, characteristics of the antenna patch surface 120, which is a main variable of the antenna 100, for each length are analyzed using Ansoft-HFSS (High Frequency Structure Simulator).

여기서 시뮬레이션 결과를 이용하여 각 안테나 패치면(120)의 길이가 어느 정도 영향을 미치는가를 확인할 수 있다. 즉, 2C를 통해서 주파수 대역 변화가 커짐이 확인됨에 따라, 안테나 패치면의 왼쪽 측면에 위치한 내측 패치면 길이에 따라 안테나 성능이 민감하게 반응함을 확인할 수 있다. 또 2F를 통하여 주파수 대역 변화가 거의 변경되지 않음에 따라, 안테나 패치면의 양쪽 측면에 위치한 외측 패치면의 길이는 안테나 성능에 크게 영향을 미치지 않음을 확인할 수 있다.Here, the simulation results can be used to determine the influence of the length of each antenna patch surface 120. That is, as the change in the frequency band is confirmed through 2C, it can be seen that the antenna performance responds sensitively according to the length of the inner patch surface located on the left side of the antenna patch surface. Also, as the frequency band change is hardly changed through 2F, the length of the outer patch surface located on both sides of the antenna patch surface does not significantly affect the antenna performance.

이와 같은 시뮬레이션 결과를 이용하여, 안테나 패치면(120)의 각 길이에 대한 최적 조건을 확인할 수 있게 된다. By using the simulation result as described above, the optimum condition for each length of the antenna patch surface 120 can be confirmed.

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 제작된 소형 안테나 샘플의 예시도이다.3 is an exemplary view of a small antenna sample manufactured according to an embodiment of the present invention.

2A 내지 2F를 통해 확인된 안테나 패치면(120)의 길이를 이용하여 제작된 6×3×1.6mm의 소형 안테나는 도 3과 같다.A small antenna of 6 × 3 × 1.6 mm fabricated using the length of the antenna patch surface 120 identified through 2A to 2F is shown in FIG. 3.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 특성을 테스트하기 위한 측정 지그의 구조를 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating a structure of a measuring jig for testing antenna characteristics according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3과 같이 제작된 소형 안테나 샘플의 특성을 확인하기 위하여 사용되는 측정 지그는 하나 이상의 안테나 장착면(410, 420, 430, 440) 및 결과 출력단(450)으로 구성된다.The measurement jig used to confirm the characteristics of the small antenna sample manufactured as shown in FIG. 3 includes one or more antenna mounting surfaces 410, 420, 430, and 440 and a resultant output stage 450.

안테나 장착면(410 내지 440)은 안테나(100)가 고정 장착되는 접지 면으로서, 기판(400) 상에 하나 이상 구현될 수 있다. 도 4에서는 기판(400) 위에 4개의 안테나 장착면(410 내지 440)을 구현하였으며, 각 안테나 장착면은 100×40×1.6mm의 크기로 구현하였다.The antenna mounting surfaces 410 to 440 are ground planes on which the antenna 100 is fixedly mounted, and may be implemented on one or more substrates 400. In FIG. 4, four antenna mounting surfaces 410 to 440 are implemented on the substrate 400, and each antenna mounting surface is implemented to have a size of 100 × 40 × 1.6 mm.

여기서는 제1 안테나 장착면(410)에 안테나(100)를 고정 장착하였으며, 고정 장착된 안테나(100)에 결과 출력단(450)을 연결하였다. Here, the antenna 100 is fixedly mounted on the first antenna mounting surface 410, and the resultant output terminal 450 is connected to the fixed antenna 100.

결과 출력단(450)은 컴퓨터 등의 외부 측정 장치에 연결되어, 측정된 안테나 특성 값을 외부 측정 장치로 전달하는 기능을 수행한다.The result output stage 450 is connected to an external measuring device such as a computer and performs a function of transmitting the measured antenna characteristic value to the external measuring device.

도 5는 측정 지그를 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 안테나의 반사 손실을 측정한 결과 그래프이다.5 is a graph illustrating a result of measuring return loss of an antenna according to an exemplary embodiment of the present invention using a measuring jig.

측정 지그를 이용하여 S11을 측정한 결과, 도 5와 같은 결과 그래프를 산출할 수 있다. 여기서 S11은 신호의 주파수 도메인(Frequency domain)상에서 발생된 반사 손실(Return Loss)을 의미한다. 즉, S11(f) = V_reflected(f)/V_incident(f)로 이해될 수 있다.As a result of measuring S11 using the measurement jig, a result graph as shown in FIG. 5 can be calculated. Here, S11 denotes a return loss generated in the frequency domain of the signal. That is, it can be understood as S11 (f) = V_reflected (f) / V_incident (f).

도 5에 도시된 바와 같이 측정 결과를 이용하여, 전압정재파비(VSWR: Voltage Standing Wave Ratio) 2:1 기준 약 90MHz의 대역폭을 산출할 수 있다.As shown in FIG. 5, a bandwidth of about 90 MHz based on a voltage standing wave ratio (VSWR) 2: 1 may be calculated using the measurement result.

이와 같이 도 4의 측정 지그를 실제 이동 단말에 장착하여 안테나 특성을 산출할 수 있다.In this manner, the measurement jig of FIG. 4 may be mounted on an actual mobile terminal to calculate antenna characteristics.

도 6은 본 발명의 실시예에 따라 안테나 및 측정 지그를 장착한 이동 단말의 예시도이다.6 is an exemplary view of a mobile terminal equipped with an antenna and a measuring jig according to an embodiment of the present invention.

안테나 및 측정 지그가 장착된 이동 단말을 이용하여, 무반사실(Anechoic Chamber)에서 안테나 특성을 측정한 결과 도 7과 같은 방사 패턴을 확인할 수 있다.As a result of measuring antenna characteristics in an anechoic chamber using a mobile terminal equipped with an antenna and a measuring jig, a radiation pattern as shown in FIG. 7 can be confirmed.

도 7은 본 발명의 실시예에 따라 측정된 방사 패턴을 나타낸 도면이다.7 is a view showing a radiation pattern measured according to an embodiment of the present invention.

안테나 및 측정 지그가 장착된 이동 단말에서 측정된 안테나는 전방향(Omni.) 방사 패턴을 나타내고 있으며, 이는 도 7과 같이 3차원 방사 패턴으로 표현될 수 있다.The antenna measured in the mobile terminal equipped with the antenna and the measuring jig shows an omni-directional radiation pattern, which may be represented by a three-dimensional radiation pattern as shown in FIG. 7.

측정된 안테나의 효율 및 이득의 결과치는 표 1과 같다.Table 1 shows the results of the measured antenna efficiency and gain.

주파수(MHz)Frequency (MHz) 효율(%)efficiency(%) 평균이득(dBi)Average Gain (dBi) 최대이득(dBi)Maximum gain (dBi) 24002400 25.9025.90 -5.87-5.87 0.100.10 24202420 26.4826.48 -5.77-5.77 0.430.43 24402440 25.9725.97 -5.85-5.85 0.310.31 24602460 23.3823.38 -6.31-6.31 -0.26-0.26 24802480 18.1618.16 -7.41-7.41 -1.73-1.73 25402540 10.9210.92 -9.62-9.62 -4.05-4.05

표 1의 결과값을 이용하여 안테나의 최대 이득은 0.43dBi임을 확인할 수 있다. 또한, 평균 이득값(Avg)은 -9.62 dBi 내지 -5.77 dBi 값을 가지며, 안테나 효율은 10.92% 내지 26.48% 값을 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.Using the results in Table 1, it can be seen that the maximum gain of the antenna is 0.43 dBi. In addition, it can be seen that the average gain value Avg has a value of -9.62 dBi to -5.77 dBi, and an antenna efficiency of 10.92% to 26.48% can be obtained.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다. The embodiments of the present invention described above are not only implemented by the apparatus and method but may be implemented through a program for realizing the function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention or a recording medium on which the program is recorded, The embodiments can be easily implemented by those skilled in the art from the description of the embodiments described above.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

100 : 안테나 110 : 기판
120 : 안테나 패치면 130 : 안테나 고정면
140 : 급전선 400 : 기판
410, 420, 430, 440 : 안테나 장착면 450 : 결과 출력단100: antenna 110: substrate
120: antenna patch surface 130: antenna fixing surface
140: feeder line 400: substrate
410, 420, 430, 440: antenna mounting surface 450: result output stage

Claims (8)

소형 전자 기기에 삽입되는 안테나 장치에 있어서,
기판;
상기 기판의 일면에 형성되어 신호를 수신하는 안테나 패치면;
상기 안테나를 상기 소형 전자 기기에 부착시키는 안테나 고정면; 및
상기 안테나 패치면을 상기 소형 전자 기기의 각종 모듈과 연결시키며, 상기 안테나 패치면을 통해 수신된 신호를 상기 소형 전자 기기로 전달하거나, 상기 소형 전자 기기로부터 공급되는 전원을 상기 안테나 패치면으로 전달하는 급전선을 포함하며,
상기 기판은 FR4(Flame Retardant Class 4) 기판, 로지스 기판, 세라믹 기판 중 하나로 구현되고,
상기 안테나 패치면, 상기 안테나 고정면 및 상기 급전선은 상기 기판에 실장되며,
상기 안테나 고정면은 상기 기판에서 상기 안테나 패치면의 반대측 일면에 형성되는 것을 특징으로 하는 소형 안테나 장치.An antenna device inserted into a small electronic device,
Board;
An antenna patch surface formed on one surface of the substrate to receive a signal;
An antenna fixing surface attaching the antenna to the small electronic device; And
The antenna patch surface is connected to various modules of the small electronic device, and the signal received through the antenna patch surface is transferred to the small electronic device, or power supplied from the small electronic device is transferred to the antenna patch surface. Including feeder lines,
The substrate is implemented as one of a flame retardant class 4 (FR4) substrate, a logistics substrate, a ceramic substrate,
The antenna patch surface, the antenna fixing surface and the feed line is mounted on the substrate,
The antenna fixing surface is a small antenna device, characterized in that formed on one side of the substrate opposite the antenna patch surface. 제1항에 있어서,
상기 안테나 패치면은,
상기 안테나 패치면의 선폭간 간격 및 길이에 따라 발생되는 커플링이 최소가 되도록, 상기 길이에 대응되는 선폭간 간격을 결정하는 것을 특징으로 하는 소형 안테나 장치.The method of claim 1,
The antenna patch surface,
And a line width spacing corresponding to the length such that the coupling generated according to the line width spacing and length of the antenna patch surface is minimized. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제2항에 있어서,
상기 소형 안테나 장치는 측정 지그를 통해 외부 측정 장치에 연결되어, 효율, 평균 이득, 최대 이득 중 하나 이상의 안테나 특성을 확인하는 것을 특징으로 하는 소형 안테나 장치.3. The method of claim 2,
The small antenna device is connected to an external measuring device through a measuring jig, the small antenna device, characterized in that for identifying the antenna characteristics of at least one of efficiency, average gain, maximum gain. 제7항에 있어서,
상기 측정 지그는,
상기 소형 안테나 장치를 고정 장착시키는 하나 이상의 안테나 장착면; 및
상기 소형 안테나 장치에서 확인된 안테나 특성 값을 외부 측정 장치로 전달하는 결과 출력단
을 포함하는 소형 안테나 장치.The method of claim 7, wherein
The measuring jig,
One or more antenna mounting surfaces for fixedly mounting the small antenna device; And
Result output stage for transmitting the antenna characteristic value confirmed in the small antenna device to an external measuring device
Small antenna device comprising a.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106887685B (en) * 2017-03-10 2021-07-16 联想(北京)有限公司 Antenna device and communication electronic equipment

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060008332A (en) * 2003-06-06 2006-01-26 소니 가부시끼 가이샤 Antenna module and mobile communication terminal having the same
KR20060094716A (en) * 2005-02-25 2006-08-30 삼성전기주식회사 Antenna module and electric apparatus using the same
KR20090102907A (en) * 2008-03-27 2009-10-01 주식회사 이엠따블유안테나 Ground jig for measuring antenna characteristic

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6081728A (en) * 1997-02-28 2000-06-27 Andrew Corporation Strip-type radiating cable for a radio communication system
US6404643B1 (en) * 1998-10-15 2002-06-11 Amerasia International Technology, Inc. Article having an embedded electronic device, and method of making same
WO2001026180A1 (en) * 1999-10-04 2001-04-12 Amerasia International Technology, Inc. Tamper-resistant wireless article including an antenna
KR100570072B1 (en) * 2003-12-19 2006-04-10 주식회사 팬택앤큐리텔 Internal antenna for mobile communication terminal
CN1677748A (en) * 2004-03-30 2005-10-05 联宇技术开发股份有限公司 Micro-transmission line antenna structure
CN2727983Y (en) * 2004-06-01 2005-09-21 富士康(昆山)电脑接插件有限公司 Multi-frequency antenna
KR100595692B1 (en) * 2004-11-05 2006-07-03 엘지전자 주식회사 Mobile communication terminal with bluetooth communication function
TW200628062A (en) * 2004-12-03 2006-08-01 Nitta Corp Electromagnetic interference suppressor, antenna device, and electron information transfer device
KR20100001257A (en) * 2008-06-26 2010-01-06 주식회사 신아정밀 Apparatus for making and inspecting inner antenna of mobile phone
CN101783441A (en) * 2009-01-19 2010-07-21 环隆电气股份有限公司 Antenna device and radio frequency device
JP5449036B2 (en) * 2009-08-05 2014-03-19 日本アンテナ株式会社 Antenna and antenna device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060008332A (en) * 2003-06-06 2006-01-26 소니 가부시끼 가이샤 Antenna module and mobile communication terminal having the same
KR20060094716A (en) * 2005-02-25 2006-08-30 삼성전기주식회사 Antenna module and electric apparatus using the same
KR20090102907A (en) * 2008-03-27 2009-10-01 주식회사 이엠따블유안테나 Ground jig for measuring antenna characteristic

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