KR100310612B1 - Built-in antenna for wireless terminal - Google Patents
Built-in antenna for wireless terminal Download PDFInfo
- Publication number
- KR100310612B1 KR100310612B1 KR1019980062381A KR19980062381A KR100310612B1 KR 100310612 B1 KR100310612 B1 KR 100310612B1 KR 1019980062381 A KR1019980062381 A KR 1019980062381A KR 19980062381 A KR19980062381 A KR 19980062381A KR 100310612 B1 KR100310612 B1 KR 100310612B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- antenna
- patch
- terminal
- pin
- built
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
- H01Q9/0421—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with a shorting wall or a shorting pin at one end of the element
-
- 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
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
- H01Q9/045—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular feeding means
Abstract
본 발명은 무선 단말기용 내장 안테나에 관한 것으로, 특히 PIFA(Planner Inverted F Antenna)를 개량하여 단말기 내부에 장착할 수 있도록 한 무선 단말기용 내장 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a built-in antenna for a wireless terminal, and more particularly, to a built-in antenna for a wireless terminal that can be mounted inside the terminal by improving a Planar Inverted F Antenna (PIFA).
본 발명은 전류를 급전시켜 주는 급전부와; 상기 급전부을 통해 공급되는 전류를 유기하는 패치부와; 접지 기능을 하여 전자파를 차폐시켜 주는 제1 및 제2차폐부와; 상기 패치와 상기 제 1및/또는 제2 차폐부와 접지면을 연결시켜 주는 단락부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention provides a power supply unit for supplying current; A patch unit for inducing a current supplied through the feeding unit; First and second shielding portions that serve to ground and shield electromagnetic waves; And a shorting portion connecting the patch, the first and / or the second shielding portion, and the ground plane.
Description
본 발명은 무선 단말기용 내장 안테나에 관한 것으로, 특히 PIFA를 개량하여 단말기 내부에 장착할 수 있도록 한 무선 단말기용 내장 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a built-in antenna for a wireless terminal, and more particularly to a built-in antenna for a wireless terminal that can be mounted inside the terminal by improving the PIFA.
일반적으로, 현재 사용하고 있는 무선 단말기용 안테나는 도 1에 도시된 바와 같이, 단말기 상단에 고정되어 사용하는 헬리컬 안테나(11)와, 단말기 내부에 내장되어 있다가 사용할 때에 밖으로 뽑아 사용하는 λ/4의 모노폴 안테나(12)로 이루어져 있다. 여기서, 해당 모노폴 안테나(12)를 뽑아서 사용하는 경우에 해당 헬리컬 안테나(11)와 동시에 안테나의 역할을 수행하게 된다. 이렇게 해당 헬리컬 안테나(11)와 모노폴 안테나(12)를 동시에 사용할 수 있으므로 높은 이득을 얻을 수 있지만 안테나 패턴에 많은 영향을 주며, 또한 해당 모노폴 안테나(12)의 길이가 길기 때문에 해당 모노폴 안테나(12)가 단말기 내부에 들어갈 수 있는 공간이 단말기 내부에 별도로 제공되어야 한다.In general, an antenna for a wireless terminal currently in use is a helical antenna 11 fixed to an upper end of the terminal as shown in FIG. 1 and a lambda / 4 that is built in the terminal and pulled out when used. It consists of a monopole antenna (12). Here, when the monopole antenna 12 is pulled out and used, the monopole antenna 12 serves as an antenna simultaneously with the helical antenna 11. Since the helical antenna 11 and the monopole antenna 12 can be used at the same time, high gain can be obtained, but the antenna pattern has a large influence, and the monopole antenna 12 has a long length. Space should be provided inside the terminal separately.
상술한 바와 같이 구성된 무선 단말기용 안테나의 동작을 다음과 같이 살펴본다.The operation of the antenna for a wireless terminal configured as described above will be described as follows.
해당 헬리컬 안테나(11)와 λ/4의 모노폴 안테나(12)는 모두 전류 급전으로 전류가 안테나에 유기되면 해당 전류에 의하여 전자파가 방사되도록 해 준다.Both the helical antenna 11 and the monopole antenna 12 of λ / 4 allow the electromagnetic wave to be radiated by the current when the current is induced in the antenna by current feeding.
만약, 해당 모노폴 안테나(12)를 단말기 내부에서 뽑지 않고 사용하는 경우에는 해당 헬리컬 안테나(11) 단독으로 사용되어지고 해당 공진 주파수는 수신 측에 맞추어져 있다.If the monopole antenna 12 is used without being pulled from the inside of the terminal, the helical antenna 11 is used alone, and the resonant frequency is set to the receiving side.
그리고, 해당 모노폴 안테나(12)를 단말기 내부에서 뽑아 사용하는 경우에는 해당 헬리컬 안테나(11)와 모노폴 안테나(12)가 동시에 사용되어지고 해당 공진 주파수는 송신 측에 맞추어지게 된다.When the monopole antenna 12 is pulled out from the terminal, the helical antenna 11 and the monopole antenna 12 are used at the same time, and the resonant frequency is adjusted to the transmitting side.
또한, 해당 헬리컬 안테나(11) 단독으로 사용할 때보다 해당 모노폴 안테나(12)와 동시에 사용할 때가 안테나의 이득이 높아지므로, 전계 강도가 낮은 장소에서는 해당 모노폴 안테나(12)를 뽑아 사용하는 것이 좋은 질로 통신할 수 있게 된다.In addition, since the gain of the antenna is higher when the helical antenna 11 is used simultaneously with the monopole antenna 12 than when the helical antenna 11 is used alone, it is preferable that the monopole antenna 12 be pulled out and used in a place where the electric field strength is low. You can do it.
한편, 일반적으로 사용하는 PIFA형 안테나는 도 2에 도시된 바와 같이, 패치(13)와, 동축선(14)과, 단락판 또는 단락핀(15)으로 이루어져 있다. 여기서, 해당 'G'로 표시된 부분은 접지면을 나타낸다. 그리고, 해당 동축선(14)을 이용하여 급전하고 해당 단락판 또는 단락핀(15)으로 해당 패치(13)와 접지면(G)을 단락시켜 임피던스 정합을 이루게 하며, 해당 패치(13)에 유기된 전류에 의하여 해당 패치(13)와 접지면(G)이 모두 복사 소자의 역할을 수행한다.On the other hand, a generally used PIFA antenna is composed of a patch 13, a coaxial line 14, a shorting plate or a shorting pin 15, as shown in FIG. Here, the part marked with 'G' represents the ground plane. Then, the power is supplied using the coaxial line 14, and the short circuit board or the short pin 15 shorts the patch 13 and the ground plane G to achieve impedance matching. The patch 13 and the ground plane G both serve as the radiation element by the current.
상술한 바와 같이 구성된 PIFA형 안테나의 동작을 다음과 같이 설명한다.The operation of the PIFA type antenna configured as described above will be described as follows.
만약, 단락판(15)의 폭(w)이 패치(13)의 폭(Wp)에 일치하면 해당 패치(13)의 길이(Lp)와 안테나의 높이(h)를 합한 값이 λ/4가 되도록 해당 패치(13)가 설계되며, 해당 단락판(15)이 없는 경우에는 해당 패치(13)의 폭(Wp)과 안테나의 높이(h)를 합한 값이 λ/4가 되도록 해당 패치(13)가 설계되어진다.If the width w of the shorting plate 15 coincides with the width Wp of the patch 13, the sum of the length Lp of the patch 13 and the height h of the antenna is λ / 4. The patch 13 is designed so that, if there is no shorting plate 15, the patch 13 is such that the sum of the width Wp of the patch 13 and the height h of the antenna is λ / 4. ) Is designed.
그리고, 동축선(14)으로 급전되어 상기 패치(13)에 전류가 유기되며, 해당 유기된 전류에 의해 복사가 일어나고 해당 복사된 전자파에 의해 접지면(G)에 전류가 재유기된다. 또한, 해당 접지면(G)에 유기된 전류에 의해 다시 복사가 일어나므로써, 상기 패치(13)와 접지면(G)이 모두 복사 소자로 사용되어진다.Then, the electric power is supplied to the coaxial line 14 to induce a current in the patch 13, and radiation is generated by the induced current, and the current is re-organized on the ground plane G by the radiated electromagnetic waves. In addition, since the radiation is caused again by the current induced in the ground plane G, both the patch 13 and the ground plane G are used as the radiation elements.
다시 말해서, 상술한 바와 같이 동작을 수행하는 무선 단말기용 안테나는 단말기의 내부에 λ/4의 모노폴 안테나(12)가 내장되어 있다가 밖으로 뽑아 사용하고 헬리컬 안테나(11)는 단말기 상단에 고정되어 사용되어진다. 그런데, 해당 모노폴 안테나(12)를 뽑아서 사용하는 경우에 해당 헬리컬 안테나(11)와 동시에 안테나의 역할을 수행하게 되나, 이때 전체 안테나의 길이가 길어지고 외부에 도출되어 사용 시에 사용자에게 불편함을 주게 된다. 또한, 해당 헬리컬 안테나(11)를 사용하기 위하여 단말기 상단의 외부 일부분이 돌출되어야 하고 해당 모노폴 안테나(12)를 사용하기 위하여 단말기 내부에 들어갈 수 있는 공간이 확보되어야 할뿐만 아니라, 단말기의 소형화로 주머니 속에 휴대할 경우에 해당 단말기가 옆으로 눕혀져 단말기를 급히 꺼내어 사용할 시에는 해당 헬리컬 안테나(11)에 걸려 사용자에게 불편함을 준다. 또한, 단말기의 크기가 소형화로 가는 추세에 λ/4의 모노폴 안테나(12)를 내장할 공간이 부족하게 되어 해당 모노폴 안테나(12)의 길이가 짧아져야 하므로, 이로 인한 이득 감소로 단말기의 성능 저하를 유발할 수 있는 문제점이 있었다.In other words, the antenna for a wireless terminal performing the operation as described above is a monopole antenna 12 of λ / 4 inside the terminal and is pulled out and the helical antenna 11 is fixed to the top of the terminal. It is done. By the way, when the monopole antenna 12 is pulled out and used, the helical antenna 11 plays the role of an antenna at the same time. Given. In addition, in order to use the helical antenna 11, an outer portion of the upper part of the terminal must protrude and a space for entering the terminal to use the monopole antenna 12 must be secured, and the pocket of the terminal can be reduced in size. When carrying inside, the terminal is laid on its side, and when the terminal is taken out in a hurry, the user hangs on the helical antenna 11 to give inconvenience to the user. In addition, as the size of the terminal is becoming smaller, there is not enough space for the monopole antenna 12 of λ / 4 to be built in, so that the length of the corresponding monopole antenna 12 should be shortened. There was a problem that could cause.
그리고, 상술한 바와 같은 PIFA형 안테나는 동축선 급전 방식을 사용하기 때문에 평면 회로화되어가는 이동 단말기에 적용시키기 적합하지 않으며 단말기 내부의 공간 확보가 용이하지 않으므로 사용 대역폭의 조절에 필요한 단락판 또는 단락핀(15)을 적용하기 어렵다.In addition, the PIFA type antenna as described above is not suitable for application to a mobile terminal which is becoming a planar circuit because it uses a coaxial feed method, and it is not easy to secure a space inside the terminal, and thus a shorting plate or a short circuit required for adjusting the bandwidth used. It is difficult to apply the pin 15.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이동 통신용 안테나에서 헬리컬 안테나와 λ/4의 모노폴 안테나의 이중 구조로 이루어진 기존의 무선 단말기용 안테나를 대처하기 위해서 PIFA를 개량하여 단말기 내부에 장착할 수 있도록 함으로써, 단말기의 소형화 및 경량화를 실현하여 사용자의 휴대 편의성을 향상시키는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the problems as described above, in order to cope with the existing wireless terminal antenna consisting of a dual structure of a helical antenna and a λ / 4 monopole antenna in the antenna for mobile communication to improve the PIFA mounted inside the terminal By making it possible, the purpose of the present invention is to reduce the size and weight of the terminal and to improve the user's portability.
도 1은 일반적인 이동 단말기에 부착된 모노폴 안테나와 헬리컬 안테나를 나타낸 도면.1 is a view showing a monopole antenna and a helical antenna attached to a general mobile terminal.
도 2는 일반적인 PIFA형 안테나를 나타낸 도면.2 is a view showing a typical PIFA antenna.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 단말기용 내장 안테나를 나타낸 사시도.3 is a perspective view showing a built-in antenna for a wireless terminal according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선 단말기용 내장 안테나를 나타낸 평면도.4 is a plan view showing a built-in antenna for a wireless terminal according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무선 단말기용 내장 안테나를 나타낸 측면도.5 is a side view showing a built-in antenna for a wireless terminal according to an embodiment of the present invention.
도 6은 도 3에 있어 제2접지면과 일체형인 단락핀을 나타낸 도면.FIG. 6 is a view illustrating a short circuit pin integrated with a second ground plane in FIG. 3; FIG.
도 7은 도 3에 있어 패치의 길이에 따른 주파수 대 이득을 나타낸 그래프.FIG. 7 is a graph of frequency versus gain along the length of the patch in FIG. 3; FIG.
도 8은 도 3에 있어 패치의 폭에 따른 주파수에 대한 이득을 나타낸 그래프.FIG. 8 is a graph showing gain with respect to frequency according to the width of a patch in FIG. 3. FIG.
도 9는 도 3에 있어 단말기 통화 상태와 통화 대기 상태의 VSWR 간의 비교를 나타낸 그래프.FIG. 9 is a graph showing a comparison between VSWR in a terminal call state and a call waiting state in FIG. 3; FIG.
도 10 및 11은 도 3에 있어 안테나의 복사 패턴을 나타낸 도면.10 and 11 illustrate radiation patterns of antennas in FIG. 3;
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
21 : 제1접지면 22 : 제2접지면21: first ground plane 22: second ground plane
23 : 패치 24 : 급전부23: patch 24: feeder
25 : 단락핀 26 : 연결핀25: short pin 26: connecting pin
27 : RF 측정용 개구부27: opening for RF measurement
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 일정 저항값을 가지는 RF 입력단에 연결되어 전류를 급전하는 급전부와; 사각형으로 이루어져 상기 급전부를 통해 공급되는 전류를 유기하는 패치와; 전자파 차폐물로 이루어져 전자파를 차폐하는 제1 및 제2접지면과; 상기 제2 접지면과 상기 패치 사이를 접지시키는 단락핀과; 상기 패치와 상기 단락핀을 고정시키는 연결핀과; RF 성능 측정을 위한 접속장치를 연결하기 위하여 상기 패치에 형성된 RF측정용 개구부를 구비하는데 있다.Features of the present invention for achieving the object as described above, the power supply is connected to the RF input terminal having a constant resistance value to feed the current; A patch formed of a quadrangle for inducing a current supplied through the feeder; First and second ground planes formed of electromagnetic shielding to shield electromagnetic waves; A shorting pin to ground between the second ground plane and the patch; A connection pin for fixing the patch and the shorting pin; In order to connect the connecting device for measuring the RF performance, it is provided with an RF measuring opening formed in the patch.
그리고, 상기 급전부는 도체 스트립을 이용하여, 상기 전류를 급전하는 것을 특징으로 하며, 사익 단락핀이 없는 경우에, 상기 패치의 크기는 길이와 폭 및 높이를 합한 것이 λ/4가 되도록 설정하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 패치의 크기 또는 상기 단락핀의 위치와 수를 조절하여 안테나를 공진 주파수와 대역폭을 조절하는 것을 특징으로 한다.The feeder may be configured to feed the current by using a conductor strip. In the absence of the wing short pin, the size of the patch may be set such that the sum of the length, width, and height is λ / 4. It features. In addition, by adjusting the size of the patch or the position and the number of the short-circuit pin is characterized in that the antenna to adjust the resonant frequency and bandwidth.
이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시예에 따른 무선 단말기용 내장 안테나는 도 3, 4 및 5에 도시한 바와 같이, 전자파 차폐 도금된 전자파 차폐물인 제1 및 제2접지면(21, 22)과, 사각형으로 단말기 내부에 들어갈 정도의 크기를 가지는 패치(23)와, 도체 스트립을 이용한 전류 급전 구조로 일정한 저항값을 가지는 RF 입력단에 연결되어 있는 급전부(24)와, 해당 제2접지면(22)과 패치(23) 사이를 접지시키는 단락핀(25)과, 해당 패치(23)와 단락핀(25)을 고정시키는 연결핀(26)과, 단말기의 RF 성능 측정을 위한 접속 장치 연결용 개구인 RF 측정용 개구부(27)로 이루어진다.3, 4 and 5, the built-in antenna for a wireless terminal according to an embodiment of the present invention, the first and second ground planes 21 and 22, which are electromagnetic shielding plated electromagnetic shields, and the inside of the terminal in a rectangular shape. A patch 23 having a size enough to fit into the power supply, a power supply unit 24 connected to an RF input terminal having a constant resistance value in a current feeding structure using a conductor strip, and a corresponding second ground plane 22 and a patch ( 23) a shorting pin 25 for grounding between the connection pin, a connecting pin 26 for fixing the patch 23 and the shorting pin 25, and an opening for connecting a connection device for measuring the RF performance of the terminal. It consists of an opening 27.
여기서, 상기 제1접지면(21)과 제2접지면(22)은 단말기 내부의 부품이 부착되어 있는 PCB 또는 RF 부품에 대한 전자파 차폐를 위해 설치되어 있다.Here, the first ground plane 21 and the second ground plane 22 is provided for electromagnetic shielding for PCB or RF components to which the components inside the terminal are attached.
그리고, 전자파 차폐물의 역할을 하는 상기 제1 및 제2접지면(21,22)의 위에 상기 패치(23)가 놓이고 도체 스트립을 이용하여 상기 급전부(24)를 통해 전류 급전을 하며, 상기 단락핀(25)을 사용하여 상기 패치(23)와 제2접지면(22) 사이를 접지시켜 준다.In addition, the patch 23 is placed on the first and second ground planes 21 and 22 serving as electromagnetic shields, and current is fed through the feeder 24 using a conductor strip. The shorting pin 25 is used to ground between the patch 23 and the second ground plane 22.
그리고, 상기 단락핀(25)은 도 6에 도시된 바와 같이, 제작의 용이성을 위하여 RF 부품 전자파 차폐물인 제2접지면(22)과 일체형으로 제작될 수도 있다.6, the short circuit pin 25 may be manufactured integrally with the second ground plane 22, which is an electromagnetic wave shield for an RF component, for ease of fabrication.
그리고, 상기 연결핀(26)은 기구물을 이용한 상기 단락핀(25)과 패치(23)를 고정시키며, 상기 패치(23)의 표면에는 단말기의 RF 특성을 측정하기 위한 개구부(27)가 설치되어 있다.In addition, the connection pin 26 fixes the short circuit pin 25 and the patch 23 using a mechanism, and an opening 27 is provided on the surface of the patch 23 to measure RF characteristics of the terminal. have.
상술한 바와 같이 구성된 무선 단말기용 내장 안테나의 동작을 본 발명의 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the internal antenna for a wireless terminal configured as described above according to an embodiment of the present invention.
만약, 단락핀(25)의 폭(w)이 패치(23)의 폭(Wp)에 일치하면 해당 패치(23)의 길이(Lp)와 안테나의 높이(h)를 합한 값이 λ/4가 되도록 해당 패치(23)가 설계되며, 해당 단락핀(25)이 없고 급전만 하는 경우에는 해당 패치(23)의 길이(Lp), 해당 패치(23)의 폭(Wp)과 안테나의 높이(h)를 합한 값이 λ/4가 되도록 해당 패치(23)의 크기를 설정한다.If the width w of the shorting pin 25 coincides with the width Wp of the patch 23, the sum of the length Lp of the patch 23 and the height h of the antenna is λ / 4. The patch 23 is designed so that, if there is no corresponding shorting pin 25 and only the power is supplied, the length Lp of the patch 23, the width Wp of the patch 23, and the height of the antenna h ), The size of the patch 23 is set such that the sum of?
즉 다시 말해서, 'w = Wp'인 경우에는 아래의 수학식 1과 같이 된다.In other words, when 'w = Wp', the following equation (1) is obtained.
또한, 'w = 0'인 경우에는 아래의 수학식 2와 같이 된다.In addition, in the case of 'w = 0', the following equation (2) is obtained.
상술한 바와 같은 구조의 PIFA형 안테나에 있어 공진 주파수(fr)는 아래의 수학식 3과 같이 결정되어진다. 여기서, 해당 'f1'은 'c/{(Lp+h)×4}'이며, 해당 'f2'는 'c/{(Lp+Wp+h-w)×4}'이며, 해당 'r'은 상기 단락핀(25)의 폭(w)과 상기 패치(23)의 폭(Wp) 간의 비율(w/Wp)을 나타내며, 해당 'k'는 상기 패치(23)의 폭(Wp)과 상기 패치(23)의 길이(Lp) 간의 비율(Wp/Lp)을 나타낸다.In the PIFA type antenna having the structure described above, the resonance frequency f r is determined as in Equation 3 below. Where 'f 1 ' is 'c / {(Lp + h) × 4}', and 'f 2 ' is 'c / {(Lp + Wp + hw) × 4}', and 'r' Denotes the ratio w / Wp between the width w of the shorting pin 25 and the width Wp of the patch 23, and 'k' denotes the width Wp of the patch 23 and the The ratio (Wp / Lp) between the lengths Lp of the patches 23 is shown.
fr= rk×f1+ (1-rk)×f2for k＞1f r = r k × f 1 + (1-r k ) × f 2 for k> 1
다시 말해서, 상기 공진 주파수(fr)는 상기 패치(23)의 크기를 조절하여 맞추거나, 상기 단락핀(25)의 위치와 수를 조절하여 대역폭을 확장시키거나, 안테나의 복사 이득을 높이기 위하여 단말기 내부에 장착될 수 있는 최대 크기의 패치(23)를 설정한 후에 상기 단락핀(25)의 위치와 수를 조절하여 상기 공진 주파수(fr)와 대역폭을 조절할 수가 있다.In other words, the resonance frequency f r is adjusted to adjust the size of the patch 23, adjust the position and number of the shorting pins 25 to expand the bandwidth, or increase the radiation gain of the antenna. After setting the maximum size of the patch 23 that can be mounted in the terminal, the resonance frequency f r and the bandwidth may be adjusted by adjusting the position and number of the shorting pins 25.
본 발명의 안테나는 마이크로 스트립 안테나와 유사한 특성을 가지는데, 상기 패치(23)가 상기 제2접지면(22)으로부터 멀리 떨어져 있을 경우에는 넓은 대역폭을 가지게 되고 상기 패치(23)의 크기가 클수록 이득은 좋아진다.The antenna of the present invention has characteristics similar to those of the micro strip antenna. When the patch 23 is far from the second ground plane 22, the antenna has a wide bandwidth and the larger the size of the patch 23 is, the more gain. Gets better.
예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같은 그래프를 보면 알 수 있듯이, 상기 패치(23)의 길이(Lp)를 28, 31 및 34(mm)로 했을 경우에 주파수에 대한 이득을 나타내고 있다. 또한, 도 9에 도시된 바와 같은 그래프를 보면 알 수 있듯이, 상기 패치(23)의 폭(Wp)을 28, 31 및 34(mm)로 했을 경우에 주파수에 대한 VSWR을 나타내고 있다.For example, as can be seen from the graph shown in Fig. 8, the gain with respect to frequency is shown when the length Lp of the patch 23 is 28, 31 and 34 (mm). In addition, as can be seen from the graph shown in Fig. 9, the VSWR with respect to the frequency is shown when the width Wp of the patch 23 is 28, 31 and 34 (mm).
그런데, 본 발명에서는 단말기에 내장시키기 위하여 상기 패치(23)의 크기 및 상기 제2접지면(22)과 패치(23) 간의 이격 거리를 최소화시킨 후에 한 개의 단락핀(25)의 위치 조절을 통하여 상기 공진 주파수(fr)와 대역폭을 조절할 수 있도록 해 준다.However, in the present invention, after minimizing the size of the patch 23 and the separation distance between the second ground plane 22 and the patch 23 to be embedded in the terminal, the position of one short circuit pin 25 is adjusted. The resonance frequency f r and bandwidth can be adjusted.
한편, 본 발명의 안테나에 있어 급전부(24)를 통해 상기 패치(23)에 전류가 급전되면 상기 패치(23)에 전류가 유기되며, 해당 유기된 전류에 의해 전자파가 발생하여 해당 복사된 전자파에 의해 상기 접지면(21, 22)에도 전류가 유기된다. 이에, 상기 패치(23)와 접지면(21, 22)에 유기된 전류에 의해 전자파가 복사됨으로써 안테나의 역할을 수행한다.Meanwhile, in the antenna of the present invention, when the current is supplied to the patch 23 through the power supply unit 24, the current is induced in the patch 23, and electromagnetic waves are generated by the induced current, thereby radiating the corresponding electromagnetic wave. As a result, current is induced in the ground planes 21 and 22 as well. Thus, electromagnetic waves are radiated by the current induced in the patch 23 and the ground planes 21 and 22 to serve as antennas.
또한, 상기 급전부(24)를 상기 패치(23)와 상기 접지면(21, 22)의 상단 부분에 위치시켜 전류의 흐름을 단말기의 길이 방향으로 흐르게 하여 선형 편파 특성을 구현한다.In addition, the feed section 24 is located on the upper end of the patch 23 and the ground plane (21, 22) to implement a linear polarization characteristic by flowing the current flow in the longitudinal direction of the terminal.
그리고, 단말기를 손으로 휴대했을 경우에, 즉 인체의 영향에 따른 안테나 특성은 아래의 표 1과 같은 변화를 나타낸다.And, when carrying the terminal by hand, that is, the characteristics of the antenna according to the influence of the human body shows a change as shown in Table 1 below.
그러므로, 단말기가 인체와 접촉된 경우, 즉 손에 휴대된 경우에는 안테나의 중심 주파수가 송신 주파수로 이동하게 하며, 단말기가 인체와 접촉하지 않을 경우에는 중심 주파수가 수신 주파수에 맞추어지도록 제어한다.Therefore, when the terminal is in contact with the human body, that is, when it is carried in the hand, the center frequency of the antenna moves to the transmission frequency, and when the terminal is not in contact with the human body, the center frequency is controlled to match the reception frequency.
도 7은 본 발명의 안테나를 사용한 단말기가 인체에 접촉되어 있을 경우와 접촉되지 않았을 경우에서의 VSWR 값의 비교를 나타낸 것으로, 해당 단말기의 통화 상태에서 아주 양호한 VSWR을 가짐을 알 수 있는데, PCS의 주파수 대역인 1.75 ~ 1.87(GHz)에서 전압 정재파비가 1.5 이하로 유지된다.FIG. 7 shows a comparison of VSWR values when the terminal using the antenna of the present invention is in contact with the human body and when the terminal is not in contact with the human body, and it can be seen that the terminal has a very good VSWR in a call state of the terminal. In the frequency band 1.75 to 1.87 (GHz), the voltage standing wave ratio is kept below 1.5.
도 10은 본 발명의 안테나의 수직 평면 상 복사 패턴을 나타낸 도면이고 도 11은 본 발명의 안테나의 수평 평면 상 복사 패턴을 나타낸 도면인데, 안테나의 최대 이득은 3.05(dB)로 기존의 모노폴 안테나보다 약 1(dB) 이상이 개선됨을 알 수 있다.10 is a view showing a vertical planar radiation pattern of the antenna of the present invention and Figure 11 is a view showing a horizontal planar radiation pattern of the antenna of the present invention, the maximum gain of the antenna is 3.05 (dB) than the conventional monopole antenna It can be seen that about 1 (dB) or more is improved.
다르게는, 본 발명의 다른 실시예로는 패치와 접지면 사이에 유전체를 삽입하여 안테나의 크기를 더욱더 축소할 수도 있다. 또다르게는, 다수 개의 단락핀을 사용하여 해당 단락핀을 제어해 공진 주파수와 대역폭을 자동으로 조절할 수도 있다. 즉, 본 발명이 한정된 수의 실시예를 사용하여 설명되었지만, 다양한 구현을 혼합하여 사용하는 것은 본 발명의 범주 내에 있다는 것을 잘 알아야 한다.Alternatively, another embodiment of the present invention may further reduce the size of the antenna by inserting a dielectric between the patch and the ground plane. Alternatively, multiple shorting pins can be used to control the shorting pins to automatically adjust the resonant frequency and bandwidth. That is, while the present invention has been described using a limited number of embodiments, it is to be understood that it is within the scope of the present invention to use various implementations in combination.
이상과 같이, 본 발명에 의해 개량된 PIFA형의 내장 안테나를 단말기 내부에 장착하여 기존의 헬리컬 안테나와 모노폴 안테나보다 높은 이득을 얻을 수 있어 양질의 통화가 가능하며, 안테나가 내부에 장착되므로 단말기를 떨어뜨릴 경우에도 안테나의 파손을 방지할 수 있으며, 단말기의 소형화 및 경량화를 실현하여 사용자의 휴대 편의성을 향상시키게 된다.As described above, the PIFA type internal antenna improved by the present invention can be mounted inside the terminal to obtain a higher gain than the conventional helical antenna and the monopole antenna, so that a good call can be made and the terminal is mounted inside. Even if it is dropped, damage to the antenna can be prevented, and miniaturization and light weight of the terminal can be realized, thereby improving user convenience.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980062381A KR100310612B1 (en) | 1998-12-30 | 1998-12-30 | Built-in antenna for wireless terminal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980062381A KR100310612B1 (en) | 1998-12-30 | 1998-12-30 | Built-in antenna for wireless terminal |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20000045787A KR20000045787A (en) | 2000-07-25 |
| KR100310612B1 true KR100310612B1 (en) | 2001-12-17 |
Family
ID=19569045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019980062381A KR100310612B1 (en) | 1998-12-30 | 1998-12-30 | Built-in antenna for wireless terminal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100310612B1 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002035646A1 (en) * | 2000-10-26 | 2002-05-02 | Advanced Automotive Antennas, S.L. | Integrated multiservice car antenna |
| JP3566202B2 (en) * | 2000-11-13 | 2004-09-15 | 株式会社サムスン横浜研究所 | Portable terminal |
| KR20050019472A (en) * | 2003-08-19 | 2005-03-03 | 엘지전자 주식회사 | Dual band antenna |
-
1998
- 1998-12-30 KR KR1019980062381A patent/KR100310612B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20000045787A (en) | 2000-07-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7180455B2 (en) | Broadband internal antenna | |
| KR100798044B1 (en) | Chip antenna element, antenna apparatus and communications apparatus comprising same | |
| KR100307338B1 (en) | Aperture-coupled planar inverted-f antenna | |
| JP3864127B2 (en) | Multi-band chip antenna having dual feeding port and mobile communication device using the same | |
| KR100625121B1 (en) | Method and Apparatus for Reducing SAR Exposure in a Communication Handset Device | |
| US20050088347A1 (en) | Planar inverte F antennas including current nulls between feed and ground couplings and related communications devices | |
| EP1432066A1 (en) | Antenna device and communication equipment using the device | |
| EP0933832A2 (en) | Built-in antenna for radio communication terminals | |
| KR20040099274A (en) | Oriented PIFA-Type Device and Method of Use for Reducing RF Interface | |
| KR20010020104A (en) | Asymmetric dipole antenna assembly | |
| KR20060094603A (en) | Dielectric chip antenna | |
| US20090213026A1 (en) | Antenna arrangement provided with a wave trap | |
| EP1360738B1 (en) | Antenna device and method of adjusting said antenna device | |
| KR100420489B1 (en) | A Compact Folded Patch Antenna | |
| KR100450878B1 (en) | Built-in antenna with a center feed structure for wireless terminal | |
| EP1276170B1 (en) | Multi-band antenna | |
| KR100310612B1 (en) | Built-in antenna for wireless terminal | |
| KR20020065811A (en) | Printed slot microstrip antenna with EM coupling feed system | |
| KR100516830B1 (en) | Built-in Patch Antenna for Mobile Communication Terminal and Method for Manufacturing it | |
| KR100861865B1 (en) | Wireless terminal | |
| EP0929116B1 (en) | Antenna device | |
| KR101101856B1 (en) | Antenna with ground resonance | |
| KR101096461B1 (en) | Monopole Chip Antenna using Ground Path in 2.4GHz | |
| KR100533625B1 (en) | Triple-band internal antenna using em-coupled feeding method | |
| KR200322363Y1 (en) | Small dielectric antenna |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment | ||
| J201 | Request for trial against refusal decision | ||
| B701 | Decision to grant | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120827 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130823 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140822 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150824 Year of fee payment: 15 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |