KR100222797B1 - 광대역 센터 로딩 안테나의 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대용 무선기기에 사용되는 안테나의 구조에 관한 것으로, 특히 송수신 겸용으로 사용할 때 어느 한쪽으로 치우쳐 어느쪽 하나의 감쇄됨을 광역화하여 송수신 주파수의 이득을 보상할 수 있도록한 안테나의 구조에 관한 것이다. 여기서 제안되는 무선기기의 송수신 안테나의 구조는 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 무선기기의 송수신 안테나의 구조에 있어서, 소정의 형태로 와인딩된 센터 로딩 코일과, 송신 주파수의 파장에 대응하는 길이의 금속을 헬리컬 형태로 와인딩되어 상기 센터 로딩 코일의 일측에 접속된 제1헬리컬 스프링과, 수신 주파수의 파장에 대응하는 길이의 금속이 헬리컬 형태로 와인딩되어 상기 센터 로딩 코일의 타측에 접속된 제2헬리컬 스프링이 접속되어 구성된다. 이와 같은 구조를 갖는 안테나에 의해 송·수신되는 주파수의 게인을 향상 시킬 수 있다.

Description

광대역 센터 로딩 안테나의 구조{STRUCTURE OF BROADBAND CENTER LOADING ANTENNA}

본 발명은 휴대용 무선기기에 이용되는 안테나의 구조에 관한 것으로, 특히 송수신 주파수의 이득을 양호하게 하여 고주파수 신호를 양호하게 송수신할 수 있도록된 구조를 가지는 안테나에 관한 것이다.

통상적으로, 고주파수신호를 송수신하는 무선기기는 송신신호를 원거리로 전파하고, 대기로 전파되는 고주파신호를 수신하기 위한 안테나를 가지고 있다. 이러한 안테나의 종류는 매우 다양하며, 그 방식 및 구조 또한 매우 다양하다. 예를 들면, 통상적인 휴대용 무선제품에 사용되는 안테나로서는 로드형 안테나(Load type antenna)가 널리이용된다. 이러한 로드 형태의 안테나는 제작비가 저렴하여 현재텔레비젼과 라디오 등에 널리 사용된다. 그리고, 휴대용 무선전화기에서는 휴대 목적에 알맞게 소형으로 제작이 가능한 헤리컬(Herical) 안테나, 헬리컬 로드 안테나 및 다이폴 다이폴 안테나(Dipole antenna) 등이 널리 이용된다.

휴대용 무선전화기 및 이동통신전화기의 사용주파수가 다양하게 할당되며, 이와 같은 주파수 대역에 따라서 안테나의 길이 및 형태로 여러 가지로 개발되고 있다. 초창기 무선전화기의 휴대장치는 46㎒대역 및 900㎒ 대역의 주파수를 송신하거나 수신할 수 있도록 송수신 주파수 파장 λ의 ½ 혹은 ¼의 길이를 갖는 로드 안테나를 사용하였다.

그러나, 상기와 같은 로드 안테나는 고주파 신호를 원거리까지 전파하거나, 원거리로부터 전파되어온 고주파신호를 양호한 이득으로 수신하기 위해서는 로드 안테나를 접었다 펼쳤다 하여야 하는 불편함이 있었다. 즉, 코드레스폰(Cordless phone) 및 900㎒대역의 휴대용 무선전화기에 사용되어지는 로드 안테나는 송수신 주파수의 파장λ에 매칭(Matching)시켰을 때의 실제길이가 너무 길어서 휴대가 매우 불편하고, 견고하지 못하여 점차적으로 그 사용량이 줄여들고 있다.

현재, 무선 전화기의 휴대장치에 가장 많이 사용되는 안테나는 싱글 헬리컬 및 센터 로딩 안테나가 주로 사용되고 있다. 상기 헬리컬 안테나는 도전성의 금속을 헬리컬의 형태로 감아 만든 구조를 갖는다. 그러나, 싱글 헬리컬 안테나는 전이중(Full duplexer) 방식을 채용한 무선제품에서 사용하고자 하였을 때 듀풀렉스 스페이싱(duplex spacing)이 매우 넓어서 송신 주파수 대역과 수신 주파수 대역을 매칭하기가 곤란한 문제를 야기한다. 따라서, 송수신용 무선제품에 이용되는 싱글 헬리컬 안테나는 생산성이 좋지 못한 문제가 있어왔다.

따라서, 본 발명의 목적은 간단한 구성에 의해 무선제품의 송신 고주파수와 수신 주파수 대역에 손쉽게 매칭될 수 있도록 한 광대역 안테나의 구조를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 2개의 헬리컬 안테나와 하나의 센터 로딩 코일의 간단한 구조로서 송신 및 수신 주파수에 용이하게 매칭되는 광대역 센터 로딩 안테나의 구조를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 무선기기의 송수신 안테나의 구조에 있어서, 소정의 형태로 와인딩된 센터 로딩 코일과, 송신 주파수의 파장에 대응하는 길이의 금속을 헬리컬 형태로 와인딩되어 상기 센터 로딩 코일의 일측에 접속된 제1헬리컬 스프링과, 수신 주파수의 파장에 대응하는 길이의 금속이 헬리컬 형태로 와인딩되어 상기 센터 로딩 코일의 타측에 접속된 제2헬리컬 스프링이 접속되어 구성함을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광대역 센터 로딩 안테나의 구조를 도시한 도면이다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흐트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광대역 센터 로딩 안테나의 구조를 도시한 도면이다. 도면중, 참조번호 12는 송신 주파수의 파장에 대응하는 길이의 금속을 헬리컬 형대로 와인딩한 제1헬리컬 스프링이다. 상기 제1헬리컬 스프링 12의 일측은 오픈(open)되어 있고 타측에는 센터 로딩 코일 14의 일측이 접속되어 있다. 이때, 상기 센터 로딩 코일 14은 통상적인 RF회로에서 이용되는 것과 같이 에나멜 권선으로 와인딩되어 구성된다. 상기 센터 로딩 코일 14의 타측과 무선기기의 송수신단자(도시하지 않았음) 사이에는 수신 주파수의 파장에 대응하는 길이의 금속이 헬리컬 형태로 와인딩된 제2헤리컬 스프링 16의 타측이 접속되어 구성된다. 여기서, 참조번호 18은 상기 무선기기의 송수신 단자에 접속되는 터미널이다.

상기 도 1과 같이 구성된 본 발명의 광대역 센터 로딩 안테나의 구조는 제1 헬리컬 스프링 12과 제2헬리컬 스프링 16의 사이에 센터 로딩 코일(center loading coil) 14를 접속하여, 상기 센터 로딩 코일 14의 상측으로는 송신 주파수에 매칭되게 하고, 상기 센터 로딩 코일 14를 포함하여 그 하측 전체 길이를 이용 수신주파수에 매칭되도록 함으로써 무선기긱의 듀플렉스 스페이싱을 만족시키는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 구성에 따른 동작을 상세히 설명하면 하기와 같다.

헬리컬 안테나의 듀풀렉스 스페이싱(송신 주파수와 수신 주파수와의 간격)의 조절은 도 1의 제1헬리컬 스프링 12와 센터 로딩 코일 14의 접속에 의한 길이 L1에 의한 송신 주파수의 매칭과, 도 1의 센터 로딩 코일 14와 제2헬리컬 스프링 16의 접속에 의한 수신 주파수의 매칭에 의해 이루어진다.

예를 들면, 상기 길이 L1이 송신 주파수의 파장 λ과 같도록 상기 제1헬리컬스프링 12의 길이를 조절하고, 상기 길이 L2가 수신 주파수의 파장 λ과 같도록 상기 제2헬리컬스프링 16의 길이를 조절하면 하나의 안테나로서 송수신 주파수를 동시에 만족시킬 수 있게된다.

상기 도 1과 같이 구성된 광대역 센터 로딩 안테나를 무선기기의 휴대장치에 장착하여 통화시 인체에 가까이 하면, 센터 로딩 코일 14의 공진 Q가 변화된다. 상기 센터 로딩 코일 14의 공진 Q의 변화에 의해 도 1과 같은 구성을 갖는 더블(Double) 헬리컬 구조를 갖는 안테나의 주파수 밴드가 넓어져 송수신 주파수 대역을 충분하게 만족시킬 수 있다. 즉, 듀풀렉스 스페이싱이 좁아져 송신 주파수와 수신 주파수간의 간격을 비교적 양호하게 할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 센터 로딩 코일에 송신 및 수신 주파수에 매칭되도록 하는 제1, 제2헬리컬 스프링이 더부가된 더블 헬리컬의 구조를 갖는 하나의 안테나로서 송수신 주파수를 동시에 매칭시킴으로써 안테나의 성능 및 이용효율을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 휴대용 무선기기의 송수신 안테나의 구조에 있어서,

   소정의 형태로 와인딩된 센터 로딩 코일과,

   송신 주파수의 파장에 대응하는 길이의 금속이 헬리컬 형태로 와인딩되어 상기 센터 로딩 코일의 일측에 접속된 제1헬리컬 스프링과,

   수신 주파수의 파장에 대응하는 길이의 금속이 헬리컬 형태로 와인딩되어 상기 센터 로딩 코일의 타측에 접속된 제2헬리컬 스프링이 접속되어 구성함을 특징으로 하는 휴대용 무선기기의 광대역 센터 로딩 안테나의 구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1헬리컬 스프링과 상기 센터 로딩 코일의 합의 길이는 송신 주파수에 매칭되는 것을 특징으로 하는 휴대용 무선기기의 광대역 센터 로딩 안테나의 구조.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2헬리컬 스프링과 상기 센터 로딩 코일의 합이 길이는 수신 주파수에 매칭되는 것을 특징으로 하는 휴대용 무선기기의 광대역 센터 로딩 안테나 구조.

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