JP2010536304A

JP2010536304A - 共振周波数可変型アンテナ

Info

Publication number: JP2010536304A
Application number: JP2010520939A
Authority: JP
Inventors: ビュンフーンリョウ、; ウォンモスン、; ジョンピョキム、
Original assignee: イーエムダブリュカンパニーリミテッド
Priority date: 2007-08-13
Filing date: 2008-08-13
Publication date: 2010-11-25
Also published as: KR100891623B1; EP2186162A1; WO2009022846A1; KR20090016902A; EP2186162A4; CN101889370A; US20120112973A1

Abstract

本発明は共振周波数可変型アンテナに係り、可変キャパシターにより共振周波数を変更可能なループアンテナを用いて、携帯放送サービス帯域であるＴ−ＤＭＢ及びＤＶＢ−Ｈのように動作周波数が低く、広い周波数帯域幅を持たせ、様々なチャンネルを選択して受信可能にする共振周波数可変型アンテナに関する。特に、限られた実装空間に２つの異なるサービス帯域（Ｔ−ＤＭＢ及びＤＶＢ−Ｈ）を利用可能なアンテナを実現し、独立して動作させて、２つのサービス帯域で高品質の携帯放送サービスを提供することができる。従って、一つのアンテナを用いて様々な携帯放送サービスを提供することができることにより、本発明に係る共振周波数可変型アンテナと本発明に係るアンテナを搭載した携帯端末の商品性及び信頼性を向上させることができる。

Description

本発明は共振周波数可変型アンテナに係り、可変キャパシターにより共振周波数を変更可能な小型ループアンテナを用いて、携帯放送サービス帯域であるＴ−ＤＭＢ及びＤＶＢ−Ｈのように動作周波数が低く、広い周波数帯域幅を持たせることはもとより、限られた実装空間に異なる２つのサービス帯域（Ｔ−ＤＭＢ及びＤＶＢ−Ｈ）に対して独立に動作させて、高品質の携帯放送サービスを提供する共振周波数可変型アンテナに関する。

特に、アンテナを用いて様々な携帯放送サービスを提供することができて、本発明に係る共振周波数可変型アンテナはもちろん、本発明に係るアンテナを搭載した携帯端末などの商品性及び信頼性を向上させることができる。

電子産業の進歩とあいまって通信技術、特に、無線通信技術が発達するに伴い、いつでも、どこでも、誰とも音声及びデーター通信を行うことができる様々な携帯端末が開発されて普及されている。

この種の無線通信技術において重要な技術の一つがアンテナに関する技術であり、現在、同軸アンテナ、ロッドアンテナ、ループアンテナ、ビームアンテナ、スーパーゲインアンテナなど種々の技法によるアンテナが知られている。

また、携帯端末の携帯性を向上させるために、携帯端末の小型化のための種々の技術（例えば、高密度集積回路素子の開発または電子回路基板の小型化方法など）が開発されており、アンテナの場合、プリント回路基板（ＰＣＢ）を用いた内蔵型アンテナまたはチップ状の内蔵型アンテナなどが開発されている。

一方、最近、携帯放送サービスに対する関心が高まるに伴い、ＶＨＦ(Very High Frequency :３０〜３００ＭＨｚ)帯域のＴ−ＤＭＢ(T-Digital Multimedia Broadcasting)サービス及びＵＨＦ(Ultra High Frequency：３００〜３，０００ＭＨｚ）帯域のＤＶＢ−Ｈ(Digital Video Broadcasting - Handheld)サービスが準備されており、この種のサービスを利用するための携帯端末用アンテナが要求されている。

一方、携帯放送サービス用内蔵型アンテナの場合、低い周波数帯域によってアンテナが大型化するにも拘わらず携帯端末内部の狭い実装空間に実現されることを余儀なくされ、広い周波数帯域幅を持たせる必要もあるため、内蔵型アンテナの実現が困難になるという問題点があった。

すなわち、比較的に低い周波数帯域と広い帯域幅を両立させつつも、狭い実装空間に十分に実現可能な内蔵型アンテナの開発が要求されている。

本発明は上記の要求に応えるためになされたものであり、その目的は、可変キャパシターにより共振周波数を変更可能なループアンテナを用いて、携帯放送サービス帯域であるＴ−ＤＭＢ及びＤＶＢ−Ｈのように動作周波数が広い周波数帯域幅を持たせることはもとより、様々なチャンネルを選択して受信できるようにした共振周波数可変型アンテナを提供するところにある。

特に、限られた実装空間に異なる２つのサービス帯域（Ｔ−ＤＭＢ及びＤＶＢ−Ｈ）を利用可能なアンテナを実現することはもとより、独立して動作させて、高品質の携帯放送サービスを提供可能な共振周波数可変型アンテナを提供するところにその目的がある。

上記の目的を達成するために、本発明の実施形態によれば、給電部と接続される第１端子を有する給電側放射素子と、グランド部と接続される第１の端子を有するグランド側放射素子と、前記給電側放射素子の第２端子と前記グランド側放射素子の第２端子とを接続し、第１共振周波数に対応する共振を引き起こす第１共振部と、前記給電側放射素子の前記第２端子と前記グランド側放射素子の前記第２端子とを接続し、第２共振周波数に対応する共振を引き起こす第２共振部と、前記第１共振部及び前記第２共振部のそれぞれの一方に接続されて前記第１共振周波数及び前記第２共振周波数を調整する可変キャパシターと、を備える共振周波数可変型アンテナを提供する。

このとき、前記給電側放射素子の前記第２端子には、前記第１共振部及び前記第２共振部を前記給電側放射素子に選択的に接続する第１帯域選択スイッチが形成され、前記グランド側放射素子の前記第２端子には、前記第１帯域選択スイッチに対応して前記第１共振部及び前記第２共振部を前記グランド側放射素子に選択的に接続する第２帯域選択スイッチが形成されることが好ましい。

そして、前記給電側放射素子は、前記第１共振部と接続される第１給電側放射素子と、前記第２共振部と接続される第２給電側放射素子と、を備え、前記グランド側放射素子は、前記第１共振部と接続される第１グランド側放射素子と、前記第２共振部と接続される第２グランド側放射素子と、を備えることが好ましい。

ここで、前記第１給電側放射素子と前記第２給電側放射素子とは互いに直交し、前記第１グランド側放射素子と前記第２グランド側放射素子とは互いに直交することが好ましい。

そして、前記第１共振部及び前記第２共振部のそれぞれは２つのインダクターと、前記２つのインダクターを接続する伝送路と、を備えることが好ましい。

また、本発明の他の実施形態によれば、前記共振周波数可変型アンテナを備える装置を提供する。

本発明は、周波数可変型の超小型ループアンテナを用いて、狭い実装空間に実現され、携帯放送サービス帯域（例えば、Ｔ−ＤＭＢ及びＤＶＢ−Ｈ）のように動作周波数が低く、しかも、広い周波数帯域幅を有するアンテナを提供することができる。

また、可変キャパシターを用いて共振周波数を変更することにより、様々なチャンネルを利用する携帯放送サービスを提供することができる。

特に、異なる２つのサービス帯域（Ｔ−ＤＭＢ及びＤＶＢ−Ｈ）に対して独立して動作させることにより、高品質の携帯放送サービスを提供することができる。

さらに、一つのアンテナを用いて様々な携帯放送サービスを提供することができ、本発明に係る共振周波数可変型アンテナはもちろん、本発明に係るアンテナを搭載した携帯端末などの商品性及び信頼性を向上させることができる。

本発明に係る共振周波数可変型アンテナの一実施例を示す構成図である。本発明に係る共振周波数可変型アンテナの他の実施例を示す構成図である。図２の共振周波数可変型アンテナの特性を示すグラフである。図２の共振周波数可変型アンテナの特性を示すグラフである。本発明に係る共振周波数可変型アンテナのさらに他の実施例を示す構成図である。図５の共振周波数可変型アンテナの特性を示すグラフである。図５の共振周波数可変型アンテナの特性を示すグラフである。本発明に係る共振周波数可変型アンテナのさらに他の実施例を示す構成図である。図８の共振周波数可変型アンテナの特性を示すグラフである。図８の共振周波数可変型アンテナの特性を示すグラフである。

以下、添付図面に基づき、本発明に係る共振周波数可変型アンテナの最適な実施形態について説明する。

図１は、本発明に係る共振周波数可変型アンテナの一実施例を示す構成図であって、給電部５００と接続される給電側放射素子１００と、グランド部（符号なし）と接続されるグランド側放射素子２００及び共振周波数を決定する共振部３００を備えるループアンテナを図示している。共振部３００の一方には可変キャパシター４００が接続されている。

ここで、可変キャパシター４００は共振部３００において決定される共振周波数を微調整するためのものである。

そして、共振部３００は、共振周波数を決定する給電側インダクター３０１及びグランド側インダクター３０２と、給電側インダクター３０１とグランド側インダクター３０２との間に配設された伝送路３０３と、を備える。

すなわち、共振周波数は、共振部３００において決定され、可変キャパシター４００により調節されて発生される。

一方、上記の本発明に係る共振周波数可変型アンテナを用いて異なるサービス帯域を利用しようとする場合には、図２に示すように、いずれか一方のサービス帯域を利用するための第１共振部３１０と、他方のサービス帯域を利用するための第２共振部３２０と、から構成することができる。

第１共振部３１０は、いずれか一方のサービス帯域のための第１共振周波数を決定する第１給電側インダクター３１１及び第１グランド側インダクター３１２と、第１給電側インダクター３１１と第１グランド側インダクター３１２との間に配設された第１伝送路３１３と、を備える。また、第２共振部３２０は、他方のサービス帯域のための第２共振周波数を決定する第２給電側インダクター３２１及び第２グランド側インダクター３２２と、第２給電側インダクター３２１と第２グランド側インダクター３２２との間に配設された第２伝送路３２３と、を備えてなる。

そして、第１伝送路３１３の一方には第１共振周波数を変更するための第１可変キャパシター４１０が接続され、第２伝送路３２３の一方には第２共振周波数を変更するための第２可変キャパシター４２０が接続される。

また、第１共振部３１０の両方にはそれぞれ第１給電側放射素子１１０及び第１グランド側放射素子２１０が接続され、第２共振部３２０の両方にはそれぞれ第２給電側放射素子１２０及び第２グランド側放射素子２２０が接続される。

そして、第１給電側放射素子１１０及び第２給電側放射素子１２０は給電部５００から電源を供給され、当業者の要求に応じて、給電部５００から供給される電源が第１給電側放射素子１１０または第２給電側放射素子１２０に選択的にまたは同時に供給できるようにしてもよい。

このため、給電部５００から電源を供給される共振部において定められる共振周波数により２種類のサービス帯域を利用することが可能になる。

図３は、図２に示す第１可変キャパシター４１０の変化による第１共振部３１０の共振周波数の変化を示す特性グラフであり、図４は、図２に示す第２可変キャパシター４２０の変化による第２共振部３２０の共振周波数の変化を示す特性グラフである。

図３及び図４を参照すると、ＵＨＦ及びＶＨＦの二重帯域を支援するアンテナにおいて、当該可変キャパシター４１０、４２０を調整することにより、他の帯域に影響を及ぼさないつつも独立して各帯域の共振周波数を調整することができる。

図５は、本発明に係る共振周波数可変型アンテナを用いて異なるサービス帯域を利用しようとする場合に対する共振周波数可変型アンテナのさらに他の実施例を示す構成図である。

図５を説明すると、いずれか一方のサービス帯域を利用するための第１共振部３１０と他方のサービス帯域を利用するための第２共振部３２０を設け、第１共振部３１０及び第２共振部３２０は接続伝送路３３０により電気的に接続される。

一方、接続伝送路３３０は省略可能であり、この場合、第２共振部３２０が可変キャパシター４００に接続されるいかなる構成も採用可能である。

そして、第１共振部３１０は、いずれか一方のサービス帯域のための第１共振周波数を決定する第１給電側インダクター３１１及び第１グランド側インダクター３１２と、第１給電側インダクター３１１と第１グランド側インダクター３１２との間に配設された第１伝送路３１３と、を備える。また、第２共振部３２０は、他方のサービス帯域のための第２共振周波数を決定する第２給電側インダクター３２１及び第２グランド側インダクター３２２と、第２給電側インダクター３２１と第２グランド側インダクター３２２との間に配設された第２伝送路３２３と、を備える。接続伝送路３３０は第１伝送路３１３及び第２伝送路３２３と接続される。

そして、第１伝送路３１３の一方には第１共振周波数または第２共振周波数を変更するための可変キャパシター４００が接続される。

さらに、第１共振部３１０及び第２共振部３２０の両方にはそれぞれ第１帯域選択スイッチ６１０及び第２帯域選択スイッチ６２０が設けられ、給電部５００から供給される電源は第１帯域選択スイッチ６１０及び第２帯域選択スイッチ６２０の動作により第１共振部３１０及び第２共振部３２０のどちらか一方に供給される。

すなわち、第１帯域選択スイッチ６１０及び第２帯域選択スイッチ６２０が、図５に示すように、第１共振部３１０と接続された場合には、給電部５００から供給される電源は第１共振部３１０に供給され、可変キャパシター４００は第１共振周波数を変更するために動作する。

また、第１帯域選択スイッチ６１０及び第２帯域選択スイッチ６２０が第２共振部３２０と接続された場合には、給電部５００から供給される電源は第２共振部３２０に供給され、可変キャパシター４００は第２共振周波数を変更するために動作する。

このため、給電部５００から電源を供給される共振部において発生する共振周波数によりいずれか一方または他方のサービス帯域を利用することが可能になる。

図６は、図５に示す可変キャパシター４００の変化による第１共振部３１０の共振周波数の変化を示す特性グラフであり、図７は、図５に示す可変キャパシター４００の変化による第２共振部３２０の共振周波数の変化を示す特性グラフである。

図６及び図７を参照すると、ＵＨＦ及びＶＨＦの二重帯域を支援するアンテナにおいて、当該可変キャパシター４００を調整することにより、他の帯域に影響を及ぼさないつつも独立して各帯域の共振周波数を調整することができる。

図８は、本発明に係る共振周波数可変型アンテナのさらに他の実施例を示す構成図であって、図２に示す第１給電側放射素子１１０及び第２給電側放射素子１２０と第１グランド側放射素子２１０及び第２グランド側放射素子２２０がそれぞれ直交するように構成することにより、第１共振部３１０と第２共振部３２０の相互間の影響を抑えることができる。

図９は、図８に示す第１可変キャパシター４１０の変化による第１共振部３１０の共振周波数の変化を示す特性グラフであり、図１０は、図８に示す第２可変キャパシター４２０の変化による第２共振部３２０の共振周波数の変化を示す特性グラフである。

図９及び図１０を参照すると、ＵＨＦ及びＶＨＦの二重帯域を支援するアンテナにおいて、当該可変キャパシター４１０、４２０を調整することにより、他の帯域に影響を及ぼさないつつも独立して各帯域の共振周波数を調整することができる。

このため、給電部５００から電源を供給される共振部において発生する共振周波数により異なる２つのサービス帯域を利用することはもちろん、各サービス帯域間の放射による影響を抑えることが可能である。

以上、本発明に係る共振周波数可変型アンテナについて説明した。この本発明の技術的構成は本発明が属する技術分野における当業者が本発明の技術的思想や必須的特徴を変更することなく相異なる具体的な形態にて実施可能であるということが理解できるであろう。特に、２以上の共振部を含んで３重帯域以上に動作することも可能である。

また、本発明の共振周波数可変型アンテナを利用する様々な携帯端末及び無線通信用送受信装置などが本発明の権利範囲に含まれうるということは言うまでもない。

よって、上述した実施形態はあらゆる面において例示的なものであり、限定的なものではないと理解されなければならず、本発明の権利範囲は上述した詳細な説明よりは特許請求範囲によって明確になり、特許請求の範囲の意味及び範囲並びにその等価概念から導き出されるあらゆる変更または変形された形態が本発明の権利範囲に含まれるものと解釈さるべきである。

Claims

給電部と接続される第１端子を有する給電側放射素子と、
グランド部と接続される第１の端子を有するグランド側放射素子と、
前記給電側放射素子の第２端子と前記グランド側放射素子の第２端子とを接続し、第１共振周波数に対応する共振を引き起こす第１共振部と、
前記給電側放射素子の前記第２端子と前記グランド側放射素子の前記第２端子とを接続し、第２共振周波数に対応する共振を引き起こす第２共振部と、
前記第１共振部及び前記第２共振部のそれぞれの一方に接続されて前記第１共振周波数及び前記第２共振周波数を調整する可変キャパシターと、
を備える共振周波数可変型アンテナ。
前記給電側放射素子の前記第２端子には、前記第１共振部及び前記第２共振部を前記給電側放射素子に選択的に接続する第１帯域選択スイッチが形成され、
前記グランド側放射素子の前記第２端子には、前記第１帯域選択スイッチに対応して前記第１共振部及び前記第２共振部を前記グランド側放射素子に選択的に接続する第２帯域選択スイッチが形成される、請求項１に記載の共振周波数可変型アンテナ。
前記給電側放射素子は、前記第１共振部と接続される第１給電側放射素子と、前記第２共振部と接続される第２給電側放射素子と、を備え、
前記グランド側放射素子は、前記第１共振部と接続される第１グランド側放射素子と、前記第２共振部と接続される第２グランド側放射素子と、を備える、請求項１に記載の共振周波数可変型アンテナ。
前記第１給電側放射素子と前記第２給電側放射素子とは互いに直交し、前記第１グランド側放射素子と前記第２グランド側放射素子とは互いに直交する、請求項３に記載の共振周波数可変型アンテナ。
前記第１共振部及び前記第２共振部のそれぞれは２つのインダクターと、前記２つのインダクターを接続する伝送路と、を備える、請求項１に記載の共振周波数可変型アンテナ。
請求項１〜請求項５のいずれかの一項に記載の共振周波数可変型アンテナを備える、装置。