WO2011099673A1 - Internal antenna using a terminal ground - Google Patents

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WO2011099673A1
WO2011099673A1 PCT/KR2010/002314 KR2010002314W WO2011099673A1 WO 2011099673 A1 WO2011099673 A1 WO 2011099673A1 KR 2010002314 W KR2010002314 W KR 2010002314W WO 2011099673 A1 WO2011099673 A1 WO 2011099673A1
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WO
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feed line
coupled
antenna
terminal ground
built
Prior art date
Application number
PCT/KR2010/002314
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French (fr)
Korean (ko)
Inventor
최형철
조얼
이재석
Original Assignee
라디나 주식회사
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/48—Earthing means; Earth screens; Counterpoises

Definitions

  • the present invention relates to a built-in antenna, and more particularly, to a built-in antenna for using the ground of the terminal as a radiator and a feed circuit for the same.
  • An antenna is a device that receives an RF signal from the inside of a terminal or transmits an internal signal to the outside, and is an essential device for wireless communication. Recently, as the mobile communication terminal becomes smaller and lighter, it is required to be slim in its structure. While miniaturization of such a size is continuously required, the functions of the mobile communication terminal are required to be diversified.
  • a PIA antenna is mainly used as a small antenna embedded in a terminal, and a PIFA antenna has a structure in which a radiator is connected to a ground plane of the terminal.
  • the antenna When the antenna is used by using the ground of the terminal itself, it is not necessary to implement a radiator that occupies the largest space in the antenna, which may greatly contribute to the miniaturization of the antenna.
  • This patent proposes a technology for designing an antenna using the ground of the terminal when the body of the terminal is composed of two sub-bodies separated from each other like a folder type and each body is connected by an electrical element such as an FPCB. Doing.
  • This patent radiates an RF signal using the terminal itself by exciting the inherent radiation mode through inductive coupling, but has a problem that can be used only in a terminal having two body parts such as a folder type.
  • the present invention proposes a built-in antenna that can transmit and receive an RF signal without using its own resonant radiator using the terminal ground.
  • the present invention proposes a built-in antenna using a terminal ground that can be widely applied to various types of terminals.
  • the present invention proposes a built-in antenna using a terminal ground that all the components for the antenna is provided on the PCB of the terminal can be efficiently miniaturized.
  • the terminal ground provided in the terminal;
  • a clearance unit which is a region where a portion of the terminal ground is removed;
  • a first feed line electromagnetically coupled to a feed point and at least partially located in the clearance portion region;
  • a second feed line coupled to the first feed line and having an end coupled to an interface between the clearance part and the terminal ground;
  • the clearance part is formed in an outer region of the terminal ground so that at least one surface thereof is opened.
  • the clearance portion has a rectangular shape.
  • the resonance frequency of the emitted signal is adjusted by the capacitance component value of the capacitive element.
  • An inductive element is coupled to a portion of the first feed line placed in the clearance portion.
  • the distance from the interface where the second feed line is coupled to the boundary of the terminal ground in the direction of the first feed line is equal to or greater than 0.01 lambda of the ground frequency.
  • the terminal ground provided in the terminal;
  • a clearance unit which is a region where a portion of the terminal ground is removed;
  • a first feed line electromagnetically coupled to a feed point and at least partially located in the clearance portion region;
  • a second feed line branched from the first feed line and whose end is coupled to a first one of the interfaces between the clearance unit and the terminal ground;
  • a third feed line branched from the first feed line and whose end is coupled to one of the boundary surfaces of the clearance unit and the terminal ground;
  • the terminal ground provided in the terminal According to another aspect of the invention, the terminal ground provided in the terminal
  • a clearance unit which is a region where a portion of the terminal ground is removed
  • a first feed line electromagnetically coupled to a feed point and at least partially located in the clearance portion region;
  • a second feed line branched from the first feed line and whose end is coupled to a first one of the interfaces between the clearance unit and the terminal ground;
  • a third feed line branched from the first feed line and whose end is coupled to one of the boundary surfaces of the clearance unit and the terminal ground;
  • a fourth feed line branched from the first feed line and whose end is coupled to one of the boundary surfaces of the clearance unit and the terminal ground;
  • the antenna of the present invention there is an advantage that the RF signal can be transmitted and received without using its own resonant radiator using the terminal ground.
  • the antenna of the present invention it is possible to provide a built-in antenna using a terminal ground that can be widely applied to various types of terminals.
  • all the components for the antenna is provided on the PCB of the terminal has the advantage that the miniaturization of the antenna can be made efficiently.
  • FIG. 1 is a view showing the structure of a built-in antenna using a terminal ground according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing a modification of the built-in antenna using the terminal ground according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a view showing a built-in antenna using a terminal ground according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG 4 is a view showing a modification of the antenna according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a built-in antenna using a terminal ground according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing a modification of the antenna according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a current distribution of a built-in antenna using terminal ground according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG 8 illustrates examples of a clearance unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a graph illustrating antenna efficiency according to the length of the terminal ground secured in the direction of the second feed line at the use frequency f0.
  • FIG. 1 is a view showing the structure of a built-in antenna using a terminal ground according to a first embodiment of the present invention.
  • the built-in antenna using the terminal ground is the terminal ground 150, the clearance unit 100, the feed point 120, the first feed line 110, the second feed Line 112 and capacitive element 102.
  • the terminal ground 150 provides a ground voltage inside the terminal.
  • the terminal ground may be formed on a substrate to which circuit elements necessary for terminal operation are coupled.
  • the terminal ground 150 may have a rectangular shape, and when the multilayer PCB is used, the terminal ground 150 may be formed on a predetermined layer among the multilayers.
  • the terminal ground 150 acts as a radiator in addition to providing a ground voltage to circuit elements coupled to the substrate.
  • the first feed line 110, the second feed line 112, the capacitive element 102, and the clearance unit 100 operate as a feed circuit for exciting radiation of the RF signal.
  • the clearance unit 100 is an area where a part of the ground is removed from the terminal ground 150 to form a clearance.
  • a portion of the terminal ground is removed to form a clearance portion, and a feed circuit is configured in the clearance portion region so that the ground of the terminal can operate as a radiator.
  • the clearance unit 100 is preferably formed at the boundary of the terminal ground 150.
  • one surface is open and three surfaces have interfaces (150, 152, 154) with the terminal ground, and as will be described later, at least one surface of the clearance unit is open. desirable.
  • the shape of the clearance unit 100 also preferably has a rectangular shape, but is not limited thereto. The shape of the clearance unit 100 may be changed according to the structure and environment of the terminal.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating examples of a clearance unit according to an embodiment of the present invention.
  • the clearance unit 100 may be formed anywhere on the boundary portion of the terminal ground where three or two surfaces have a boundary with the terminal ground and the other surface is open. However, at least one side of the clearance section must be open.
  • the first feed line 110 is electromagnetically coupled with the feed point 120 to receive an RF signal. A portion of the first feed line 110 is placed in the clearance portion 100 region.
  • FIG. 1 illustrates a case in which both sides of the first feed line 110 perform CPW feeding with a predetermined distance from the terminal ground, but the feeding method of the first feed line 110 is not limited to CPW feeding. It will be apparent to those skilled in the art that various types of feeding methods may be used, such as feeding by micro stripline.
  • the second feed line 112 is coupled to the first feed line 110, and the second feed line 112 is coupled to at least one of the interface 160 and 162 between the clearance unit 100 and the terminal ground 150.
  • . 1 illustrates a case in which the second feed line 112 is coupled to the right boundary surface 160 of the clearance unit 100 and the terminal ground 150, but the left boundary surface of the clearance unit 100 and the terminal ground 150 is shown.
  • the second feed line 112 may be coupled to 162.
  • the capacitive element 102 is coupled to the second feed line 112.
  • a general chip capacitor may be used, or a capacitive element may be structurally formed such that coupling is performed in a portion of the second feed line.
  • the capacitance value can be adjusted by the area and the separation distance of the section to be coupled.
  • the capacitive element 102 coupled to the second feed line 112 functions to adjust the resonant frequency of the RF signal radiated through the terminal ground, and the capacitive element having a capacitance value corresponding to a desired frequency band is used. Used.
  • the resonance frequency of the radiated RF signal may be adjusted by the boundary of the clearance unit 100 and the size of the loop formed by the first feed line 110 and the second feed line 112.
  • the first feed line 110 has its own inductance component, and the inductance component of the first feed line 110 is associated with impedance matching. Inductive elements may be coupled to the first feed line 110 for more efficient matching.
  • FIG. 2 is a view showing a modification of the built-in antenna using the terminal ground according to the first embodiment of the present invention.
  • the inductive element 200 is additionally coupled to the first feed line 110 as compared to the antenna of FIG. 1, and the inductive element 200 additionally coupled may be used for impedance matching.
  • a chip inductor may be used as the inductive element.
  • the desired inductance may be adjusted by changing the width or length of the first feed line.
  • FIG 3 is a diagram illustrating a built-in antenna using the terminal ground according to the second embodiment of the present invention.
  • the antenna using the terminal ground according to the second embodiment of the present invention includes a clearance unit 300, a first feed line 310, a second feed line 312, and a third feed line 314. , Capacitive element 302, feed point 320, and terminal ground 350.
  • the third feed line 314 is additionally provided as compared with the first embodiment.
  • the third feed line 314 is connected to the first feed line 310 and is connected to the clearance unit 300 to which the second feed line is coupled, and the interface of any one of the terminal ground and the interfaces 360, 362, and 364. Combined.
  • the third feed line 314 is coupled to an interface 362 opposite the interface 360 to which the first feed line is coupled.
  • the first feed line 310 is branched into two paths, the second feed line 312 and the third feed line 314, and the second feed line 312 is the first boundary surface.
  • the third feed line 314 is coupled to the second boundary surface 362.
  • a part of the first feed line 310, the second feed line 312, and the third feed line 314 are formed in the clearance portion 300 region, and the first feed line 310 is formed.
  • the loop size formed by the interface of the second feed line 312 and the clearance unit 300 and the terminal ground 350 is related to the radiated RF frequency band.
  • the capacitive element 302 coupled to the first feed line 310 has a function of determining the resonance frequency of the RF signal radiated through the terminal ground 350, and the frequency band used.
  • a capacitive element having a capacitance value corresponding to is used.
  • the third feed line 314 branched from the first feed line 310 and coupled to the terminal ground 350 serves as a ground pin in the PIFA antenna. That is, the ground pin is coupled to the first feed line 310 to form a feed loop, as well as the third feed line 314, the capacitive element 302, the second feed line 312, and the ground 350. Including a role to form a loop antenna radiator
  • FIG 4 is a view showing a modification of the antenna according to the second embodiment of the present invention.
  • inductive elements 400 and 402 are coupled to the first feed line 310 and the third feed line 314 when compared to the antenna of FIG. 3.
  • the inductive elements 400 and 402 may be coupled to the first feed line 310 and the third feed line 314 as necessary for smoother impedance matching, and the first feed line 310 and the third feed An inductive element may be coupled to only one of the lines 314.
  • Inductive elements 400 and 402 may be combined to adjust impedance matching in the frequency band used.
  • the inductance component required for impedance matching may be used to determine the line width or length of the first feed line 310 or the third feed line 314 without using a separate inductive element such as a separate chip inductor. You can also implement it by adjusting it.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a built-in antenna using a terminal ground according to the third embodiment of the present invention.
  • the built-in antenna using the terminal ground includes a clearance unit 500, a first feed line 510, a second feed line 12, and a third feed line 514. ), A fourth feed line 516, a first capacitive element 502, a second capacitive element 504, a feed point 520, and a terminal ground 550.
  • a fourth feed line 516 is additionally provided, and a second capacitive element 504 is coupled to the fourth feed line 516.
  • the fourth feed line 516 branches from the first feed line 510. Unlike FIG. 4, the fourth feed line 516 may be branched from the third feed line 514.
  • the fourth feed line 516 is coupled to one of the boundary surfaces 560, 562, and 564 of the clearance unit 510 and the terminal ground 350.
  • the fourth feed line 516 is coupled to the same interface 562 as the interface to which the third feed line is coupled.
  • FIG 5 illustrates a case in which the fourth feed line 516 is positioned below the third feed line 514, but the fourth feed line 516 may be positioned above the third feed line 514.
  • the loop 580 including the fourth feed line 516, the first feed line 510, the third feed line 514, and the interface 562 forms a new resonance point according to the parallel resonance mode in addition to the series resonance by the radiator. Makes it possible to do
  • the resonance frequency of the resonance point of the parallel resonance mode excited by the loop 580 is determined by the capacitance component of the second capacitive element 504 coupled to the fourth feed line 516 and the inductance component of each line. .
  • the band of the serial mode resonance point can be formed in a wider band, and multiple bands can be formed using the parallel mode resonance.
  • FIG. 6 is a view showing a modification of the antenna according to the third embodiment of the present invention.
  • inductive elements 600 and 602 are coupled to the first feed line 510 and the third feed line 514.
  • the inductive elements 600 and 602 may be coupled to adjust the resonant frequency in impedance matching and parallel resonance modes, and may be coupled to only one of the first feed line 510 and the third feed line 514. .
  • the desired inductance component can be secured by adjusting the line width and length of the feed line without using a separate inductive element.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a current distribution of a built-in antenna using terminal ground according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 shows the current distribution of the built-in antenna according to the third embodiment of the present invention.
  • the current distribution formed in the terminal ground shows a pattern similar to the current distribution of the loop antenna in which the capacitors are connected in series to the radiator, thereby enabling the RF signal to be radiated through the terminal ground.
  • an appropriate space needs to be secured between the clearance unit and the terminal ground boundary.
  • This space is the space indicated by d in FIG. That is, the distance from the interface where the second feed line is coupled to the boundary of the terminal ground in the direction of the second feed line needs to be sufficiently secured. If this space is not secured, an appropriate current distribution as shown in FIG. 7 is formed. It may not be.
  • FIG. 9 is a graph illustrating antenna efficiency according to the length of the terminal ground secured in the direction of the second feed line at the use frequency f0.
  • the antenna radiation efficiency is preferably 65% or more, and in the graph of FIG. 7, it can be seen that the radiation efficiency of 65% or more is shown when 0.01 ⁇ or more.
  • the antenna according to the embodiment of the present invention is appropriate radiation is made when the terminal ground of at least 0.01 ⁇ or more in the direction of the second feed line is secured, it shows a better radiation efficiency when a larger length is secured FIG. You can check

Abstract

Disclosed is an internal antenna using a terminal ground. The disclosed antenna comprises: a terminal ground included in a terminal; a clearance portion, which is a region that is partially removed from the terminal ground; a first feeder electromagnetically coupled to a feed point and having at least a portion thereof located in the clearance portion region; a second feeder coupled to the first feeder and having the ends thereof coupled to the boundary of the terminal ground and to the clearance portion, respectively; and a capacitive device coupled to the second feeder. The disclosed antenna can transmit/receive RF signals by using a terminal ground without an attached resonance emitter, and can be widely applied to various terminal forms.

Description

단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나Built-in antenna using terminal ground
본 발명은 내장형 안테나에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 단말기의 그라운드를 방사체로 활용하기 위한 내장형 안테나 및 이를 위한 급전 회로에 관한 것이다. The present invention relates to a built-in antenna, and more particularly, to a built-in antenna for using the ground of the terminal as a radiator and a feed circuit for the same.
안테나는 공중의 RF 신호를 단말기 내부로 수신하거나 내부 신호를 외부로 송신하는 장치로서, 무선 통신에 필수적으로 사용되는 장치이다. 최근 이동통신 단말기는 소형화 및 경량화되면서 그 구조에 있어서도 슬림화가 요구되고 있다. 이와 같은 사이즈의 소형화가 계속적으로 요구되는 것에 비해 이동통신 단말기의 기능은 더욱 다양화될 것이 요구되고 있다. An antenna is a device that receives an RF signal from the inside of a terminal or transmits an internal signal to the outside, and is an essential device for wireless communication. Recently, as the mobile communication terminal becomes smaller and lighter, it is required to be slim in its structure. While miniaturization of such a size is continuously required, the functions of the mobile communication terminal are required to be diversified.
초창기 안테나의 소형화에 대한 연구는 안테나의 방사체의 형태를 효율적으로 구현하는 데에 집중되었다. 예를 들어, 방사체의 형태를 미앤더 구조로 형성하거나 스파이럴 형태로 형성하는 것이 초창기의 안테나 소형화에 대한 연구의 주류를 이루었다. Early research on miniaturization of antennas focused on the efficient implementation of the antenna's radiator shape. For example, forming the shape of the radiator into a meander structure or a spiral form has been the mainstream of research on the miniaturization of antennas in the early days.
근래에는 단말기에 내장되는 소형 안테나로 주로 PIFA(Planar Inverted F Antenna) 안테나가 이용되며, PIFA 안테나는 방사체가 단말기의 접지면과 연결된 구조를 갖는다. In recent years, a PIA antenna is mainly used as a small antenna embedded in a terminal, and a PIFA antenna has a structure in which a radiator is connected to a ground plane of the terminal.
현재에는 안테나의 소형화를 위해 메타 머티어리얼(meta-material)을 이용하거나 단말기 자체의 그라운드를 이용하여 안테나를 구현하는 연구가 이루어지고 있다. Currently, research is being conducted to implement an antenna using a meta-material or a ground of the terminal itself for miniaturization of the antenna.
단말기 자체의 그라운드를 이용하여 안테나를 이용하게 될 경우 안테나에 있어 가장 큰 공간을 차지하는 방사체를 별도로 구현할 필요가 없어 안테나의 소형화에 크게 기여할 수 있으며, 이와 관련한 선행 기술로 유럽특허 제1962372호가 있다. When the antenna is used by using the ground of the terminal itself, it is not necessary to implement a radiator that occupies the largest space in the antenna, which may greatly contribute to the miniaturization of the antenna.
이 특허는 폴더 타입과 같이 단말기의 몸체가 서로 분리되는 두 개의 서브 몸체로 이루어지고 각 몸체가 FPCB와 같은 전기적 소자로 연결되어 있는 형태를 가질 때 단말기의 그라운드를 이용하여 안테나를 설계하는 기술을 제시하고 있다. This patent proposes a technology for designing an antenna using the ground of the terminal when the body of the terminal is composed of two sub-bodies separated from each other like a folder type and each body is connected by an electrical element such as an FPCB. Doing.
이 특허는 고유의 방사 모드를 인덕티브 커플링을 통해 여기시킴으로써 단말기 자체를 이용하여 RF 신호를 방사하나, 폴더 타입과 같이 두 개의 몸체부로 이루어진 단말기에서만 사용할 수 있는 문제점이 있었다. This patent radiates an RF signal using the terminal itself by exciting the inherent radiation mode through inductive coupling, but has a problem that can be used only in a terminal having two body parts such as a folder type.
또한, 급전을 위한 구성이 단말기 PCB 이외의 영역에 형성되어야 하므로 안테나 사이즈 소형화에 대한 효율성이 떨어지는 문제점도 존재하였다. In addition, since the configuration for feeding should be formed in a region other than the terminal PCB, there was also a problem in that the efficiency of miniaturization of the antenna size is reduced.
본 발명에서는 단말기 그라운드를 이용하여 자체적인 공진 방사체를 사용하지 않으면서 RF 신호를 송수신할 수 있는 내장형 안테나를 제안한다. The present invention proposes a built-in antenna that can transmit and receive an RF signal without using its own resonant radiator using the terminal ground.
또한, 본 발명은 다양한 형태의 단말기에 광범위하게 적용될 수 있는 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나를 제안한다. In addition, the present invention proposes a built-in antenna using a terminal ground that can be widely applied to various types of terminals.
아울러, 본 발명은 단말기의 PCB 상에 안테나를 위한 모든 구성 요소가 구비되어 안테나의 소형화가 효율적으로 이루어질 수 있는 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나를 제안한다. In addition, the present invention proposes a built-in antenna using a terminal ground that all the components for the antenna is provided on the PCB of the terminal can be efficiently miniaturized.
본 발명의 다른 목적들은 하기의 실시예를 통해 당업자에 의해 도출될 수 있을 것이다. Other objects of the present invention may be derived by those skilled in the art through the following examples.
본 발명의 일 측면에 따르면, 단말기 내에 구비되는 단말기 그라운드; 상기 단말기 그라운드에서 일부가 제거된 영역인 클리어런스부; 급전점과 전자기적으로 결합되고 적어도 일부가 상기 클리어런스부 영역에 위치하는 제1 급전 선로; 상기 제1 급전 선로와 결합되며 종단이 상기 클리어런스부와 상기 단말기 그라운드의 경계면에 결합되는 제2 급전 선로; 및 상기 제2 급전 선로에 결합되는 용량성 소자를 포함하는 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나가 제공된다. According to an aspect of the invention, the terminal ground provided in the terminal; A clearance unit which is a region where a portion of the terminal ground is removed; A first feed line electromagnetically coupled to a feed point and at least partially located in the clearance portion region; A second feed line coupled to the first feed line and having an end coupled to an interface between the clearance part and the terminal ground; And a built-in antenna using a terminal ground including a capacitive element coupled to the second feed line.
상기 클리어런스부는 상기 단말기 그라운드의 외곽 영역에 형성되어 적어도 한 면이 오픈되는 것이 바람직하다. Preferably, the clearance part is formed in an outer region of the terminal ground so that at least one surface thereof is opened.
상기 클리어런스부는 직사각형 형태인 것이 바람직하다.Preferably, the clearance portion has a rectangular shape.
상기 용량성 소자의 캐패시턴스 성분 값에 의해 방사되는 신호의 공진 주파수가 조절된다. The resonance frequency of the emitted signal is adjusted by the capacitance component value of the capacitive element.
상기 제1 급전 선로에서 상기 클리어런스부에 놓여지는 부분에는 유도성 소자가 결합된다. An inductive element is coupled to a portion of the first feed line placed in the clearance portion.
상기 제2 급전 선로가 결합되는 경계면으로부터 상기 제1 급전 선로 방향으로 상기 단말기 그라운드의 경계부까지의 거리는 그라운주파수의 0.01λ 이상인 것이 바람직하다. Preferably, the distance from the interface where the second feed line is coupled to the boundary of the terminal ground in the direction of the first feed line is equal to or greater than 0.01 lambda of the ground frequency.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 단말기 내에 구비되는 단말기 그라운드; 상기 단말기 그라운드에서 일부가 제거된 영역인 클리어런스부; 급전점과 전자기적으로 결합되고 적어도 일부가 상기 클리어런스부 영역에 위치하는 제1 급전 선로; 상기 제1 급전 선로로부터 분기되며 종단이 상기 클리어런스부와 상기 단말기 그라운드의 경계면들 중 제1 경계면에 결합되는 제2 급전 선로; 상기 제1 급전 선로로부터 분기되며 종단이 상기 클리어런스부와 상기 단말기 그라운드의 경계면들 중 어느 하나의 경계면에 결합되는 제3 급전 선로; 및 상기 제2 급전 선로에 결합되는 용량성 소자를 포함하는 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나가 제공된다. According to another aspect of the invention, the terminal ground provided in the terminal; A clearance unit which is a region where a portion of the terminal ground is removed; A first feed line electromagnetically coupled to a feed point and at least partially located in the clearance portion region; A second feed line branched from the first feed line and whose end is coupled to a first one of the interfaces between the clearance unit and the terminal ground; A third feed line branched from the first feed line and whose end is coupled to one of the boundary surfaces of the clearance unit and the terminal ground; And a built-in antenna using a terminal ground including a capacitive element coupled to the second feed line.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 단말기 내에 구비되는 단말기 그라운드;According to another aspect of the invention, the terminal ground provided in the terminal;
상기 단말기 그라운드에서 일부가 제거된 영역인 클리어런스부;A clearance unit which is a region where a portion of the terminal ground is removed;
급전점과 전자기적으로 결합되고 적어도 일부가 상기 클리어런스부 영역에 위치하는 제1 급전 선로; 상기 제1 급전 선로로부터 분기되며 종단이 상기 클리어런스부와 상기 단말기 그라운드의 경계면들 중 제1 경계면에 결합되는 제2 급전 선로; A first feed line electromagnetically coupled to a feed point and at least partially located in the clearance portion region; A second feed line branched from the first feed line and whose end is coupled to a first one of the interfaces between the clearance unit and the terminal ground;
상기 제1 급전 선로로부터 분기되며 종단이 상기 클리어런스부와 상기 단말기 그라운드의 경계면들 중 어느 하나의 경계면에 결합되는 제3 급전 선로; 상기 제1 급전 선로로부터 분기되며 종단이 상기 클리어런스부와 상기 단말기 그라운드의 경계면들 중 어느 하나의 경계면에 결합되는 제4 급전 선로; 상기 제2 급전 선로에 결합되는 제1 용량성 소자; 및 상기 제4 급전 선로에 결합되는 제2 용량성 소자를 포함하는 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나가 제공된다. A third feed line branched from the first feed line and whose end is coupled to one of the boundary surfaces of the clearance unit and the terminal ground; A fourth feed line branched from the first feed line and whose end is coupled to one of the boundary surfaces of the clearance unit and the terminal ground; A first capacitive element coupled to the second feed line; And a built-in antenna using a terminal ground including a second capacitive element coupled to the fourth feed line.
본 발명의 안테나에 의하면, 단말기 그라운드를 이용하여 자체적인 공진 방사체를 사용하지 않으면서 RF 신호를 송수신할 수 있는 장점이 있다. According to the antenna of the present invention, there is an advantage that the RF signal can be transmitted and received without using its own resonant radiator using the terminal ground.
또한, 본 발명의 안테나에 의하면, 다양한 형태의 단말기에 광범위하게 적용될 수 있는 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나를 제공할 수 있다. In addition, according to the antenna of the present invention, it is possible to provide a built-in antenna using a terminal ground that can be widely applied to various types of terminals.
아울러, 본 발명의 안테나에 의하면, 단말기의 PCB 상에 안테나를 위한 모든 구성 요소가 구비되어 안테나의 소형화가 효율적으로 이루어질 수 있는 장점이 있다. In addition, according to the antenna of the present invention, all the components for the antenna is provided on the PCB of the terminal has the advantage that the miniaturization of the antenna can be made efficiently.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나의 구조를 도시한 도면.1 is a view showing the structure of a built-in antenna using a terminal ground according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나의 변형예를 도시한 도면.2 is a view showing a modification of the built-in antenna using the terminal ground according to the first embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나를 도시한 도면.3 is a view showing a built-in antenna using a terminal ground according to a second embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 안테나의 변형예를 도시한 도면.4 is a view showing a modification of the antenna according to the second embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나를 도시한 도면.5 is a diagram illustrating a built-in antenna using a terminal ground according to the third embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 안테나의 변형예를 도시한 도면.6 is a view showing a modification of the antenna according to the third embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나의 전류 분포를 도시한 도면.7 is a diagram illustrating a current distribution of a built-in antenna using terminal ground according to a preferred embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 클리어런스부의 예들을 도시한 도면.8 illustrates examples of a clearance unit according to an embodiment of the present invention.
도 9는 사용 주파수(f0)에서 제2 급전 선로 방향으로 확보된 단말기 그라운드의 길이에 따른 안테나 방사 효율(Antenna Efficiency)을 도시한 그래프.FIG. 9 is a graph illustrating antenna efficiency according to the length of the terminal ground secured in the direction of the second feed line at the use frequency f0. FIG.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the built-in antenna using a terminal ground according to the present invention.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나의 구조를 도시한 도면이다.1 is a view showing the structure of a built-in antenna using a terminal ground according to a first embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나는 단말기 그라운드(150), 클리어런스부(100), 급전점(120), 제1 급전 선로(110), 제2 급전 선로(112) 및 용량성 소자(102)를 포함할 수 있다. 1, the built-in antenna using the terminal ground according to an embodiment of the present invention is the terminal ground 150, the clearance unit 100, the feed point 120, the first feed line 110, the second feed Line 112 and capacitive element 102.
단말기 그라운드(150)는 단말기 내부에서 접지 전압을 제공한다. 단말기 그라운드는 단말기 동작을 위해 필요한 회로 소자들이 결합되는 기판에 형성될 수 있다. The terminal ground 150 provides a ground voltage inside the terminal. The terminal ground may be formed on a substrate to which circuit elements necessary for terminal operation are coupled.
단말기 그라운드(150)는 직사각형의 형태를 가질 수 있으며, 멀티 레이어 PCB가 사용될 때 단말기 그라운드(150)는 멀티 레이어 중 소정의 레이어에 형성될 수 있다. The terminal ground 150 may have a rectangular shape, and when the multilayer PCB is used, the terminal ground 150 may be formed on a predetermined layer among the multilayers.
본 발명에서 단말기 그라운드(150)는 기판에 결합되는 회로 소자들에 접지 전압을 제공하는 역할 외에 그 자체로서 방사체로 동작한다. 제1 급전 선로(110), 제2 급전 선로(112), 용량성 소자(102) 및 클리어런스부(100)는 RF 신호의 방사를 여기시키기 위한 급전 회로로 동작한다. In the present invention, the terminal ground 150 acts as a radiator in addition to providing a ground voltage to circuit elements coupled to the substrate. The first feed line 110, the second feed line 112, the capacitive element 102, and the clearance unit 100 operate as a feed circuit for exciting radiation of the RF signal.
클리어런스부(100)는 단말기 그라운드(150)에서 클리어런스 형성을 위해 그라운드의 일부가 제거된 영역이다. 본 발명에서는 단말기 그라운드의 일부 영역을 제거하여 클리어런스부를 형성하고 클리어런스부 영역에 급전 회로를 구성하여 단말기의 그라운드가 방사체로 동작할 수 있도록 한다. 클리어런스부(100)는 단말기 그라운드(150)의 경계 부분에 형성되는 것이 바람직하다. 클리어런스부(100)가 단말기 그라운드의 경계 부분에 형성될 때 일 면은 오픈되고 세 면은 단말기 그라운드와의 경계면(150, 152, 154) 가지게 되며, 후술하겠지만 클리어런스부의 적어도 한면은 오픈되는 구조인 것이 바람직하다. 클리언스부(100)의 형태 역시 직사각형을 가지는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니며 단말기의 구조 및 환경에 따라 클리어런스부(100)의 형태는 변경될 수 있다. The clearance unit 100 is an area where a part of the ground is removed from the terminal ground 150 to form a clearance. In the present invention, a portion of the terminal ground is removed to form a clearance portion, and a feed circuit is configured in the clearance portion region so that the ground of the terminal can operate as a radiator. The clearance unit 100 is preferably formed at the boundary of the terminal ground 150. When the clearance unit 100 is formed at the boundary of the terminal ground, one surface is open and three surfaces have interfaces (150, 152, 154) with the terminal ground, and as will be described later, at least one surface of the clearance unit is open. desirable. The shape of the clearance unit 100 also preferably has a rectangular shape, but is not limited thereto. The shape of the clearance unit 100 may be changed according to the structure and environment of the terminal.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 클리어런스부의 예들을 도시한 도면이다. 8 is a diagram illustrating examples of a clearance unit according to an embodiment of the present invention.
도 8에 도시된 바와 같이, 클리어런스부(100)는 3면 또는 2면이 단말기 그라운드와 경계를 가지고 나머지 면은 오픈되는 단말기 그라운드의 경계 부분 어디에나 형성될 수 있다. 다만, 클리어런스부의 적어도 한 면은 오픈되어야 한다. As shown in FIG. 8, the clearance unit 100 may be formed anywhere on the boundary portion of the terminal ground where three or two surfaces have a boundary with the terminal ground and the other surface is open. However, at least one side of the clearance section must be open.
제1 급전 선로(110)는 급전점(120)과 전자기적으로 결합되어 RF 신호를 제공받는다. 제1 급전 선로(110)의 일부는 클리어런스부(100) 영역에 놓여진다. The first feed line 110 is electromagnetically coupled with the feed point 120 to receive an RF signal. A portion of the first feed line 110 is placed in the clearance portion 100 region.
도 1에는 제1 급전 선로(110)의 양 측부가 단말기 그라운드와 소정 거리 이격되어 CPW 급전을 수행하는 경우가 도시되어 있으나, 제1 급전 선로(110)의 급전 방식이 CPW 급전에 한정되는 것은 아니며, 마이크로 스트립라인에 의한 급전과 같이 다양한 급전 방식을 이용할 수 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다. FIG. 1 illustrates a case in which both sides of the first feed line 110 perform CPW feeding with a predetermined distance from the terminal ground, but the feeding method of the first feed line 110 is not limited to CPW feeding. It will be apparent to those skilled in the art that various types of feeding methods may be used, such as feeding by micro stripline.
제2 급전 선로(112)는 제1 급전 선로(110)와 결합되며 제2 급전 선로(112)는 클리어런스부(100)와 단말기 그라운드(150)의 경계면(160, 162) 중 적어도 하나에 결합된다. 도 1에는 클리어런스부(100)와 단말기 그라운드(150)의 오른편 경계면(160)에 제2 급전 선로(112)가 결합되는 경우가 도시되어 있으나 클리어런스부(100)와 단말기 그라운드(150)의 왼편 경계면(162)에 제2 급전 선로(112)가 결합되어도 무방하다. The second feed line 112 is coupled to the first feed line 110, and the second feed line 112 is coupled to at least one of the interface 160 and 162 between the clearance unit 100 and the terminal ground 150. . 1 illustrates a case in which the second feed line 112 is coupled to the right boundary surface 160 of the clearance unit 100 and the terminal ground 150, but the left boundary surface of the clearance unit 100 and the terminal ground 150 is shown. The second feed line 112 may be coupled to 162.
제2 급전 선로(112)에는 용량성 소자(102)가 결합된다. 용량성 소자(102)로는 일반적인 칩 캐패시터가 이용될 수도 있으며 제2 급전 선로의 일부 구간에서 커플링이 이루어지도록 구조적으로 용량성 소자를 형성할 수도 있다. 구조적으로 용량성 소자가 형성될 때 캐패시턴스 값은 커플링되는 구간의 면적 및 이격 거리에 의해 조절될 수 있다. The capacitive element 102 is coupled to the second feed line 112. As the capacitive element 102, a general chip capacitor may be used, or a capacitive element may be structurally formed such that coupling is performed in a portion of the second feed line. When the capacitive element is structurally formed, the capacitance value can be adjusted by the area and the separation distance of the section to be coupled.
제2 급전 선로(112)에 결합되는 용량성 소자(102)는 단말기 그라운드를 통해 방사되는 RF 신호의 공진 주파수를 조절하는 기능을 하며, 원하는 사용 주파수 대역에 상응하는 캐패시턴스 값을 가지는 용량성 소자가 사용된다. 방사되는 RF 신호의 공진 주파수는 클리어런스부(100)의 경계면과 제1 급전 선로(110) 및 제2 급전 선로(112)에 의해 이루어지는 루프의 사이즈에 의해서도 조절될 수 있다. The capacitive element 102 coupled to the second feed line 112 functions to adjust the resonant frequency of the RF signal radiated through the terminal ground, and the capacitive element having a capacitance value corresponding to a desired frequency band is used. Used. The resonance frequency of the radiated RF signal may be adjusted by the boundary of the clearance unit 100 and the size of the loop formed by the first feed line 110 and the second feed line 112.
제1 급전 선로(110)는 자체적인 인덕턴스 성분을 가지며, 제1 급전 선로(110)의 인덕턴스 성분은 임피던스 매칭과 연관된다. 보다 효율적인 매칭을 위해 제1 급전 선로(110)에 유도성 소자가 결합될 수도 있다. The first feed line 110 has its own inductance component, and the inductance component of the first feed line 110 is associated with impedance matching. Inductive elements may be coupled to the first feed line 110 for more efficient matching.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나의 변형예를 도시한 도면이다. 2 is a view showing a modification of the built-in antenna using the terminal ground according to the first embodiment of the present invention.
도 2의 실시에는 도 1의 안테나와 비교하여 제1 급전 선로(110)에 유도성 소자(200)가 추가적으로 결합된 것으로서, 추가적으로 결합되는 유도성 소자(200)는 임피던스 매칭을 위해 사용될 수 있다. 일례로, 유도성 소자로는 칩 인덕터가 사용될 수 있다. 물론, 원하는 인덕턴스는 제1 급전 선로의 폭 또는 길이를 변경함으로써 조절될 수도 있을 것이다. In the embodiment of FIG. 2, the inductive element 200 is additionally coupled to the first feed line 110 as compared to the antenna of FIG. 1, and the inductive element 200 additionally coupled may be used for impedance matching. In one example, a chip inductor may be used as the inductive element. Of course, the desired inductance may be adjusted by changing the width or length of the first feed line.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나를 도시한 도면이다. 3 is a diagram illustrating a built-in antenna using the terminal ground according to the second embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 단말기 그라운드를 이용한 안테나는 클리어런스부(300), 제1 급전 선로(310), 제2 급전 선로(312), 제3 급전 선로(314), 용량성 소자(302), 급전점(320) 및 단말기 그라운드(350)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, the antenna using the terminal ground according to the second embodiment of the present invention includes a clearance unit 300, a first feed line 310, a second feed line 312, and a third feed line 314. , Capacitive element 302, feed point 320, and terminal ground 350.
도 3에 도시된 제2 실시예는 제1 실시예와 비교할 때 제3 급전 선로(314)가 추가적으로 구비된다. 3, the third feed line 314 is additionally provided as compared with the first embodiment.
제3 급전 선로(314)는 제1 급전 선로(310)와 연결되며, 제2 급전 선로가 결합하는 클리어런스부(300)와 단말기 그라운드와 경계면들(360, 362, 364) 중 어느 하나의 경계면에 결합된다. 바람직하게는, 도 3에 도시된 바와 같이 제3 급전 선로(314)는 제1 급전 선로가 결합되는 경계면(360)과 대향하는 경계면(362)에 결합된다. The third feed line 314 is connected to the first feed line 310 and is connected to the clearance unit 300 to which the second feed line is coupled, and the interface of any one of the terminal ground and the interfaces 360, 362, and 364. Combined. Preferably, as shown in FIG. 3, the third feed line 314 is coupled to an interface 362 opposite the interface 360 to which the first feed line is coupled.
즉, 제2 실시예에서, 제1 급전 선로(310)는 제2 급전 선로(312)와 제3 급전 선로(314)의 두 개의 경로로 분기되며, 제2 급전 선로(312)는 제1 경계면(360)에 결합되고 제3 급전 선로(314)는 제2 경계면(362)에 결합되는 것이다. That is, in the second embodiment, the first feed line 310 is branched into two paths, the second feed line 312 and the third feed line 314, and the second feed line 312 is the first boundary surface. And the third feed line 314 is coupled to the second boundary surface 362.
제1 실시예와 같이, 제1 급전 선로(310)의 일부와 제2 급전 선로(312) 및 제3 급전 선로(314)는 클리어런스부(300) 영역에 형성되며, 제1 급전 선로(310), 제2 급전 선로(312) 및 클리어런스부(300)와 단말기 그라운드(350)의 경계면에 의해 형성되는 루프 사이즈는 방사되는 RF 주파수 대역과 연관된다. As in the first exemplary embodiment, a part of the first feed line 310, the second feed line 312, and the third feed line 314 are formed in the clearance portion 300 region, and the first feed line 310 is formed. The loop size formed by the interface of the second feed line 312 and the clearance unit 300 and the terminal ground 350 is related to the radiated RF frequency band.
또한, 제1 실시예와 같이, 제1 급전 선로(310)에 결합되는 용량성 소자(302)는 단말기 그라운드(350)를 통해 방사되는 RF 신호의 공진 주파수를 결정하는 기능을 하며, 사용 주파수 대역에 상응하는 캐패시턴스 값을 가지는 용량성 소자가 사용된다. In addition, as in the first embodiment, the capacitive element 302 coupled to the first feed line 310 has a function of determining the resonance frequency of the RF signal radiated through the terminal ground 350, and the frequency band used. A capacitive element having a capacitance value corresponding to is used.
제1 급전 선로(310)로부터 분기되어 단말기 그라운드(350)에 결합되는 제3 급전 선로(314)는 PIFA 안테나에서 접지핀과 같은 역할을 수행한다. 즉, 접지핀은 제1 급전 선로(310)와 결합되어 급전 루프를 형성할 뿐 아니라, 제3 급전 선로(314)와 용량성 소자(302) 및 제2 급전 선로(312)와 그라운드(350)를 포함하여 루프 안테나 방사체를 형성하는 역할을 한다The third feed line 314 branched from the first feed line 310 and coupled to the terminal ground 350 serves as a ground pin in the PIFA antenna. That is, the ground pin is coupled to the first feed line 310 to form a feed loop, as well as the third feed line 314, the capacitive element 302, the second feed line 312, and the ground 350. Including a role to form a loop antenna radiator
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 안테나의 변형예를 도시한 도면이다. 4 is a view showing a modification of the antenna according to the second embodiment of the present invention.
도 4의 실시예에 따른 안테나는 도 3의 안테나와 비교할 때 제1 급전 선로(310) 및 제3 급전 선로(314)에 유도성 소자(400, 402)가 결합된다. 유도성 소자(400, 402)는 보다 원활한 임피던스 매칭을 위해 필요에 따라 제1 급전 선로(310) 및 제3 급전 선로(314)에 결합될 수 있으며, 제1 급전 선로(310) 및 제3 급전 선로(314) 중 어느 하나에만 유도성 소자가 결합될 수도 있다. 유도성 소자(400, 402)는 사용 주파수 대역에서 임피던스 매칭을 조절하기 위해 결합될 수 있다. In the antenna according to the embodiment of FIG. 4, inductive elements 400 and 402 are coupled to the first feed line 310 and the third feed line 314 when compared to the antenna of FIG. 3. The inductive elements 400 and 402 may be coupled to the first feed line 310 and the third feed line 314 as necessary for smoother impedance matching, and the first feed line 310 and the third feed An inductive element may be coupled to only one of the lines 314. Inductive elements 400 and 402 may be combined to adjust impedance matching in the frequency band used.
또한, 전술한 바와 같이, 임피던스 매칭을 위해 필요한 인덕턴스 성분은 별도의 칩 인덕터와 같은 별도의 유도성 소자를 이용하지 않고 제1 급전 선로(310) 또는 제3 급전 선로(314)의 선폭 또는 길이를 조절함으로써 구현할 수도 있을 것이다. In addition, as described above, the inductance component required for impedance matching may be used to determine the line width or length of the first feed line 310 or the third feed line 314 without using a separate inductive element such as a separate chip inductor. You can also implement it by adjusting it.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나를 도시한 도면이다. 5 is a diagram illustrating a built-in antenna using a terminal ground according to the third embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나는 클리어런스부(500), 제1 급전 선로(510), 제2 급전 선로(12), 제3 급전 선로(514), 제4 급전 선로(516, 제1 용량성 소자(502), 제2 용량성 소자(504), 급전점(520) 및 단말기 그라운드(550)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 5, the built-in antenna using the terminal ground according to the third exemplary embodiment of the present invention includes a clearance unit 500, a first feed line 510, a second feed line 12, and a third feed line 514. ), A fourth feed line 516, a first capacitive element 502, a second capacitive element 504, a feed point 520, and a terminal ground 550.
도 5에 도시된 제3 실시예는 제2 실시예와 비교할 때 제4 급전 선로(516)가 추가적으로 구비되며, 제4 급전 선로(516)에는 제2 용량성 소자(504)가 결합된다. In the third embodiment shown in FIG. 5, a fourth feed line 516 is additionally provided, and a second capacitive element 504 is coupled to the fourth feed line 516.
도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제4 급전 선로(516)는 제1 급전 선로(510)로부터 분기된다. 도 4와는 달리, 제4 급전 선로(516)는 제3 급전 선로(514)로부터 분기되어도 무방하다. Referring to FIG. 4, according to a preferred embodiment of the present invention, the fourth feed line 516 branches from the first feed line 510. Unlike FIG. 4, the fourth feed line 516 may be branched from the third feed line 514.
제4 급전 선로(516)는 클리어런스부(510)와 단말기 그라운드(350)의 경계면들(560, 562, 564) 중 어느 하나의 경계면에 결합된다. 바람직하게는, 제4 급전 선로(516)는 제3 급전 선로가 결합되는 경계면과 동일한 경계면(562)에 결합된다. The fourth feed line 516 is coupled to one of the boundary surfaces 560, 562, and 564 of the clearance unit 510 and the terminal ground 350. Preferably, the fourth feed line 516 is coupled to the same interface 562 as the interface to which the third feed line is coupled.
도 5에는 제4 급전 선로(516)가 제3 급전 선로(514)의 하부에 위치하는 경우가 도시되어 있으나, 제4 급전 선로(516)가 제3 급전 선로(514)에 비해 상부에 위치할 수도 있을 것이다. 5 illustrates a case in which the fourth feed line 516 is positioned below the third feed line 514, but the fourth feed line 516 may be positioned above the third feed line 514. Could be
제4 급전 선로(516), 제1 급전 선로(510), 제3 급전 선로(514) 및 경계면(562)으로 이루어지는 루프(580)는 방사체에 의한 직렬 공진 외에 병렬 공진 모드에 따른 새로운 공진점을 형성하는 것을 가능하게 한다. The loop 580 including the fourth feed line 516, the first feed line 510, the third feed line 514, and the interface 562 forms a new resonance point according to the parallel resonance mode in addition to the series resonance by the radiator. Makes it possible to do
이때, 루프(580)에 의해 여기되는 병렬 공진 모드의 공진점의 공진 주파수는 제4 급전 선로(516)에 결합되는 제2 용량성 소자(504)의 캐패시턴스 성분 및 각 선로의 인덕턴스 성분에 의해 결정된다. At this time, the resonance frequency of the resonance point of the parallel resonance mode excited by the loop 580 is determined by the capacitance component of the second capacitive element 504 coupled to the fourth feed line 516 and the inductance component of each line. .
병렬 공진 모드의 공진점을 직렬 공진 모드의 공진점과 인접시킬 경우 직렬 모드 공진점의 대역을 보다 광대역으로 형성하는 것이 가능하며, 병렬 모드 공진을 이용하여 다중 대역을 형성하는 것도 가능하다.When the resonance point of the parallel resonance mode is adjacent to the resonance point of the series resonance mode, the band of the serial mode resonance point can be formed in a wider band, and multiple bands can be formed using the parallel mode resonance.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 안테나의 변형예를 도시한 도면이다. 6 is a view showing a modification of the antenna according to the third embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 제1 급전 선로(510) 및 제3 급전 선로(514)에 유도성 소자(600, 602)가 결합된다. 유도성 소자(600, 602)는 임피던스 매칭 및 병렬 공진 모드에서의 공진 주파수 조절을 위해 결합될 수 있으며, 제1 급전 선로(510) 및 제3 급전 선로(514) 중 어느 하나에만 결합될 수도 있다. Referring to FIG. 6, inductive elements 600 and 602 are coupled to the first feed line 510 and the third feed line 514. The inductive elements 600 and 602 may be coupled to adjust the resonant frequency in impedance matching and parallel resonance modes, and may be coupled to only one of the first feed line 510 and the third feed line 514. .
물론, 별도의 유도성 소자를 사용하지 않고 급전 선로의 선폭 및 길이를 조절하여 원하는 인덕턴스 성분을 확보할 수도 있다는 것은 전술한 실시예와 동일하다. Of course, it is the same as the above-described embodiment that the desired inductance component can be secured by adjusting the line width and length of the feed line without using a separate inductive element.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나의 전류 분포를 도시한 도면이다. 7 is a diagram illustrating a current distribution of a built-in antenna using terminal ground according to a preferred embodiment of the present invention.
도 7에 도시된 전류 분포는 본 발명이 제3 실시에에 따른 내장형 안테나의 전류 분포를 도시한 것이다. 도 7을 참조하면, 단말기 그라운드에 형성되는 전류 분포는 방사체에 캐패시터가 직렬로 연결된 루프 안테나의 전류 분포와 유사한 패턴을 보여 단말기 그라운드를 통해 RF 신호의 방사가 가능함을 확인할 수 있다. 7 shows the current distribution of the built-in antenna according to the third embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, it can be seen that the current distribution formed in the terminal ground shows a pattern similar to the current distribution of the loop antenna in which the capacitors are connected in series to the radiator, thereby enabling the RF signal to be radiated through the terminal ground.
본 발명에서 단말기 그라운드를 통해 적절한 방사가 이루어지려면, 클리어런스부와 단말기 그라운드 경계 사이에 적절한 공간이 확보될 필요가 있다. 이 공간은 도 1에서 d로 표시된 공간이다. 즉, 제2 급전 선로가 결합되는 경계면으로부터 상기 제2 급전 선로 방향으로 상기 단말기 그라운드의 경계부까지의 거리가 충분히 확보될 필요가 있으며, 이 공간이 확보되지 않을 경우 도 7과 같은 적절한 전류 분포가 형성되지 않을 수 있다. In order to achieve proper radiation through the terminal ground in the present invention, an appropriate space needs to be secured between the clearance unit and the terminal ground boundary. This space is the space indicated by d in FIG. That is, the distance from the interface where the second feed line is coupled to the boundary of the terminal ground in the direction of the second feed line needs to be sufficiently secured. If this space is not secured, an appropriate current distribution as shown in FIG. 7 is formed. It may not be.
도 9는 사용 주파수(f0)에서 제2 급전 선로 방향으로 확보된 단말기 그라운드의 길이에 따른 안테나 방사 효율(Antenna Efficiency)을 도시한 그래프이다. FIG. 9 is a graph illustrating antenna efficiency according to the length of the terminal ground secured in the direction of the second feed line at the use frequency f0.
안테나 방사 효율은 65%이상인 것이 바람직하며, 도 7의 그래프에서, 0.01λ 이상일 경우 65%이상의 방사 효율을 보이는 것을 확인할 수 있다. The antenna radiation efficiency is preferably 65% or more, and in the graph of FIG. 7, it can be seen that the radiation efficiency of 65% or more is shown when 0.01λ or more.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 안테나는 제2 급전 선로 방향으로 적어도 0.01λ이상의 단말기 그라운드가 확보될 때 적절한 방사가 이루어지며, 더 큰 길이가 확보될 때 보다 좋은 방사 효율을 보이는 것을 도 7을 통해 확인할 수 있다. That is, the antenna according to the embodiment of the present invention is appropriate radiation is made when the terminal ground of at least 0.01λ or more in the direction of the second feed line is secured, it shows a better radiation efficiency when a larger length is secured FIG. You can check
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although the above has been described with reference to embodiments of the present invention, those skilled in the art may variously modify the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. And can be changed.

Claims (21)

  1. 단말기 내에 구비되는 단말기 그라운드;상기 단말기 그라운드에서 일부가 제거된 영역인 클리어런스부;급전점과 전자기적으로 결합되고 적어도 일부가 상기 클리어런스부 영역에 위치하는 제1 급전 선로;상기 제1 급전 선로와 결합되며 종단이 상기 클리어런스부와 상기 단말기 그라운드의 경계면에 결합되는 제2 급전 선로; 및상기 제2 급전 선로에 결합되는 용량성 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나. Terminal ground provided in the terminal; Clearance unit which is a region from which a portion of the terminal ground is removed; A first feed line electromagnetically coupled to the feed point and at least a portion of the clearance portion region; Coupled with the first feed line A second feed line having an end coupled to an interface between the clearance part and the terminal ground; And a capacitive element coupled to the second feed line.
  2. 제1항에 있어서,상기 클리어런스부는 상기 단말기 그라운드의 외곽 영역에 형성되어 적어도 한 면이 오픈되는 것을 특징으로 하는 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나. The built-in antenna of claim 1, wherein the clearance part is formed in an outer region of the terminal ground and at least one surface thereof is opened.
  3. 제2항에 있어서, 상기 클라이언스부는 직사각형 형태인 것을 특징으로 하는 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나. The internal antenna of claim 2, wherein the client unit has a rectangular shape.
  4. 제1항에 있어서, 상기 용량성 소자의 캐패시턴스 성분 값에 의해 방사되는 신호의 공진 주파수가 조절되는 것을 특징으로 하는 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나. The built-in antenna using terminal ground according to claim 1, wherein the resonance frequency of the radiated signal is adjusted by the capacitance component value of the capacitive element.
  5. 제1항에 있어서,상기 제1 급전 선로에서 상기 클리어런스부에 놓여지는 부분에는 유도성 소자가 결합되는 것을 특징으로 하는 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나. The built-in antenna of claim 1, wherein an inductive element is coupled to a portion of the first feed line placed in the clearance portion.
  6. 제1항에 있어서,상기 제2 급전 선로가 결합되는 경계면으로부터 상기 제2 급전 선로 방향으로 상기 단말기 그라운드의 경계부까지의 거리는 방사 주파수의 0.01λ 이상인 것을 특징으로 하는 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나. The built-in antenna of claim 1, wherein a distance from an interface at which the second feed line is coupled to a boundary of the terminal ground in the direction of the second feed line is greater than or equal to 0.01 lambda of a radiation frequency.
  7. 단말기 내에 구비되는 단말기 그라운드;상기 단말기 그라운드에서 일부가 제거된 영역인 클리어런스부;급전점과 전자기적으로 결합되고 적어도 일부가 상기 클리어런스부 영역에 위치하는 제1 급전 선로;상기 제1 급전 선로로부터 분기되며 종단이 상기 클리어런스부와 상기 단말기 그라운드의 경계면들 중 제1 경계면에 결합되는 제2 급전 선로; 상기 제1 급전 선로로부터 분기되며 종단이 상기 클리어런스부와 상기 단말기 그라운드의 경계면들 중 어느 하나의 경계면에 결합되는 제3 급전 선로; 및상기 제2 급전 선로에 결합되는 용량성 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나. Terminal ground provided in the terminal; Clearance unit which is a portion of the terminal ground is removed; A first feed line electromagnetically coupled to the feed point and at least a portion of the clearance portion region; Branching from the first feed line A second feed line having an end coupled to a first boundary of the interface between the clearance unit and the terminal ground; A third feed line branched from the first feed line and whose end is coupled to one of the boundary surfaces of the clearance unit and the terminal ground; And a capacitive element coupled to the second feed line.
  8. 제7항에 있어서,상기 클리어런스부는 상기 단말기 그라운드의 외곽 영역에 형성되어 적어도 한 면이 오픈되는 것을 특징으로 하는 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나. The built-in antenna of claim 7, wherein the clearance part is formed in an outer region of the terminal ground and at least one surface thereof is opened.
  9. 제8항에 있어서, 상기 클라이언스부는 직사각형 형태인 것을 특징으로 하는 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나. The built-in antenna of claim 8, wherein the client unit has a rectangular shape.
  10. 제7항에 있어서, 상기 용량성 소자의 캐패시턴스 성분 값에 의해 방사되는 신호의 공진 주파수가 조절되는 것을 특징으로 하는 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나. 8. The built-in antenna using terminal ground according to claim 7, wherein the resonance frequency of the emitted signal is adjusted by the capacitance component value of the capacitive element.
  11. 제7항에 있어서,상기 제1 급전 선로 및 제3 급전 선로에는 유도성 소자가 결합되는 것을 특징으로 하는 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나. The built-in antenna of claim 7, wherein an inductive element is coupled to the first feed line and the third feed line.
  12. 제7항에 있어서,상기 제2 급전 선로가 결합되는 제1 경계면으로부터 상기 제2 급전 선로 방향으로 상기 단말기 그라운드의 경계부까지의 거리는 방사 주파수의 0.01λ 이상인 것을 특징으로 하는 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나. The built-in antenna of claim 7, wherein a distance from a first boundary surface to which the second feed line is coupled to a boundary portion of the terminal ground in the direction of the second feed line is greater than or equal to 0.01 lambda of a radiation frequency.
  13. 제7항에 있어서,상기 제3 급전 선로가 결합되는 어느 하나의 경계면은 상기 제1 경계면과 대향하는 제2 경계면인 것을 특징으로 하는 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나. The built-in antenna of claim 7, wherein any one of the boundary surfaces to which the third feed line is coupled is a second boundary surface facing the first boundary surface.
  14. 단말기 내에 구비되는 단말기 그라운드;상기 단말기 그라운드에서 일부가 제거된 영역인 클리어런스부;급전점과 전자기적으로 결합되고 적어도 일부가 상기 클리어런스부 영역에 위치하는 제1 급전 선로;상기 제1 급전 선로로부터 분기되며 종단이 상기 클리어런스부와 상기 단말기 그라운드의 경계면들 중 제1 경계면에 결합되는 제2 급전 선로; 상기 제1 급전 선로로부터 분기되며 종단이 상기 클리어런스부와 상기 단말기 그라운드의 경계면들 중 어느 하나의 경계면에 결합되는 제3 급전 선로; 상기 제1 급전 선로로부터 분기되며 종단이 상기 클리어런스부와 상기 단말기 그라운드의 경계면들 중 어느 하나의 경계면에 결합되는 제4 급전 선로; 상기 제2 급전 선로에 결합되는 제1 용량성 소자; 및상기 제4 급전 선로에 결합되는 제2 용량성 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나. Terminal clearance provided in the terminal; Clearance unit which is a region from which a portion of the terminal ground is removed; A first feed line electromagnetically coupled to the feed point and at least a portion of which is located in the clearance portion region; Branching from the first feed line A second feed line having an end coupled to a first boundary of the interface between the clearance unit and the terminal ground; A third feed line branched from the first feed line and whose end is coupled to one of the interfaces between the clearance portion and the terminal ground; A fourth feed line branched from the first feed line and whose end is coupled to one of the boundary surfaces of the clearance unit and the terminal ground; A first capacitive element coupled to the second feed line; And a second capacitive element coupled to the fourth feed line.
  15. 제14항에 있어서,상기 클리어런스부는 상기 단말기 그라운드의 외곽 영역에 형성되어 적어도 한 면이 오픈되는 것을 특징으로 하는 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나. The built-in antenna of claim 14, wherein the clearance part is formed in an outer region of the terminal ground and at least one surface thereof is opened.
  16. 제15항에 있어서, 상기 클라이언스부는 직사각형 형태인 것을 특징으로 하는 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나. 16. The built-in antenna of claim 15, wherein the client unit has a rectangular shape.
  17. 제14항에 있어서, 상기 제1 용량성 소자의 캐패시턴스 성분 값에 의해 방사되는 신호의 공진 주파수가 조절되는 것을 특징으로 하는 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나. 15. The built-in antenna of claim 14, wherein the resonance frequency of the signal emitted is adjusted by the capacitance component value of the first capacitive element.
  18. 제14항에 있어서,상기 제1 급전 선로 및 제3 급전 선로에는 유도성 소자가 결합되는 것을 특징으로 하는 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나. The built-in antenna of claim 14, wherein an inductive element is coupled to the first feed line and the third feed line.
  19. 제7항에 있어서,상기 제2 급전 선로가 결합되는 제1 경계면으로부터 상기 제2 급전 선로 방향으로 상기 단말기 그라운드의 경계부까지의 거리는 방사 주파수의 0.01λ 이상인 것을 특징으로 하는 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나. The built-in antenna of claim 7, wherein a distance from a first boundary surface to which the second feed line is coupled to a boundary portion of the terminal ground in the direction of the second feed line is greater than or equal to 0.01 lambda of a radiation frequency.
  20. 제14항에 있어서,상기 제3 급전 선로 및 제4 급전 선로는 상기 제1 경계면과 대향하는 제2 경계면에 결합되는 것을 특징으로 하는 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나. The built-in antenna of claim 14, wherein the third feed line and the fourth feed line are coupled to a second boundary surface facing the first boundary surface.
  21. 제14항에 있어서, 상기 제2 용량성 소자의 캐패시턴스 성분에 의해 상기 제2 경계면, 제3 급전 선로, 제1 급전 선로 및 제4 급전 선로에 의해 정의되는 루프에 따라 발생하는 병렬 모드 공진의 공진 주파수가 조절되는 것을 특징으로 하는 단말기 그라운드를 이용한 내장형 안테나. 15. The resonant resonance of claim 14, wherein the capacitance component of the second capacitive element is caused by a loop defined by the second interface, the third feed line, the first feed line, and the fourth feed line. Built-in antenna using the terminal ground, characterized in that the frequency is adjusted.
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KR20070069635A (en) * 2005-12-28 2007-07-03 주식회사 팬택앤큐리텔 Printed circuit board with flat antenna and the mobile communication terminal with the printed
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