KR100348445B1 - Dual band antenna system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이동 통신용 기기 등에 설치되는 이중 대역 송수신을 위한 신축 작동형 안테나에 관한 것으로서, 특히 단말기의 일측에 고정되고 나선형 코일 모양으로 이루어진 헬리컬과; 상기 헬리컬에 상하 이동이 가능하도록 로드형으로 삽입되고, 상측부와 끝단부에 상부 급전도체 및 종단 급전도체가 각각 구비되는 휩을 포함하는 신축 작동형 안테나에 있어서, 상기 휩은 상기 상부 급전도체와 종단 급전도체 사이에 상기 종단 급전도체보다 높은 대역의 주파수를 수신할 수 있도록 스위칭 작용을 하는 종단급전수단이 구비됨으로써, 주파수 선택 조건에 따라 이중 대역에서 최적의 주파수 선택성을 갖는 동시에 주파수 분리기를 사용하지 않게 되어 생산 비용을 절감할 수 있는 이점을 제공하게 된다.The present invention relates to a telescopic actuated antenna for dual band transmission and reception installed in a mobile communication device and the like, in particular a helical fixed to one side of a terminal and having a spiral coil shape; A telescopically actuated antenna, which is inserted into the helical so as to be movable upward and downward, and includes a whip provided at an upper side and an end of an upper feed conductor and a terminal feed conductor, respectively, wherein the whip is connected to the upper feed conductor. A terminal feeding means is provided between the terminal feed conductors so as to receive a frequency in a higher band than the terminal feed conductors, thereby providing optimum frequency selectivity in a dual band according to the frequency selection condition and not using a frequency separator. This provides the advantage of reducing production costs.
Description
본 발명은 이동 통신용 기기 등에 설치되는 이중 대역 송수신을 위한 신축 작동형 안테나에 관한 것으로서, 특히 이중 대역을 지원하면서도 단일 주파수만 선택적으로 받아들이는 것과 같은 우수한 수신 성능을 갖도록 한 이중 대역 송수신을 위한 신축 작동형 안테나에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a telescopic antenna for dual band transmission / reception installed in a mobile communication device, and more particularly. It relates to a type antenna.
일반적으로 휴대 단말기의 경우에는 휴대의 편의성을 위해 헬리컬 안테나와 휩 안테나를 커플링시켜 사용하고 있는 데, 그 종류는 크게 헬리컬 안테나가 단말기에 고정된 상태에서 휩 안테나가 신장되는 방식과, 단말기에서 신장되는 휩 안테나의 상단에 헬리컬 안테나가 설치된 방식이 있다.In general, in the case of a mobile terminal, a helical antenna and a whip antenna are coupled to each other for convenience of carrying. The types of the mobile terminal are largely extended by the whip antenna while the helical antenna is fixed to the terminal, and the extension of the terminal. Helical antenna is installed on top of the whip antenna.
도 1은 상기 방식 중 전자의 방식으로 이루어진 종래 기술의 안테나가 도시된 구성도이다.1 is a configuration diagram showing an antenna of the prior art made of the former method of the above scheme.
종래 기술의 안테나는 크게 단말기의 일측에 고정된 하우징에 스크류 방식으로 결합되고 나선형 코일 모양으로 이루어진 헬리컬(10)과, 상기 헬리컬(10)을 관통한 상태에서 상하 방향으로 이동되는 휩(20)으로 구성된다.The antenna of the prior art is a helical 10 coupled to the housing fixed to one side of the terminal largely in the form of a helical coil and a whip 20 that moves in the vertical direction while penetrating the helical 10. It is composed.
상기 헬리컬(10)은 나선형상으로 이루어져 λ/2 또는 λ/4로 이루어져 좁은 대역폭의 주파수 수신을 위해 사용된다.The helical 10 has a spiral shape and is made of lambda / 2 or lambda / 4 to be used for narrow bandwidth frequency reception.
그리고 상기 휩(20)은 금속 막대로 이루어져 그 상단부에 상기 하우징의 상단부에 걸릴 수 있는 크기로 이루어진 노브(21)가 설치되고, 상측부분에는 높은 주파수 대역인 1900MHz 대 송수신을 위해 단말기의 내부의 송수신 회로단자와 접촉되는 상부 급전도체(23)가 위치되며, 하단부에는 낮은 주파수 대역인 800MHz대의 송수신을 위해 송수신 회로단자와 접촉되는 종단 급전도체(25)가 설치된다.And the whip 20 is made of a metal bar is provided with a knob 21 made of a size that can be caught on the upper end of the housing on the upper end, the upper portion of the high frequency band 1900MHz band for transmitting and receiving inside the terminal for transmission and reception An upper feed conductor 23 in contact with the circuit terminal is positioned, and a lower end feed conductor 25 is installed in contact with the transmitting and receiving circuit terminal for transmitting and receiving a low frequency band of 800 MHz band.
상기와 같은 안테나(1)는 상기 휩(20)이 상기 헬리컬(10)의 내부 즉, 단말기의 내부로 삽입된 상태에서는 헬리컬(10)과 휩(20)의 상부 급전도체(23)가 단말기 측의 송수신 회로 연결단자와 접촉되어 1900MHz 대 송수신을 위한 안테나로 작용한다.In the antenna 1 as described above, when the whip 20 is inserted into the inside of the helical 10, that is, into the terminal, the helical 10 and the upper feed conductor 23 of the whip 20 are connected to the terminal. It is contacted with the transmission and reception circuit connection terminal of and serves as an antenna for transmission and reception in the 1900MHz band.
그리고 상기 휩(20)이 상기 헬리컬(10)의 내부로부터 외측으로 길게 나와 있는 상태에서는 상기 휩(20)의 종단 급전도체(25)가 송수신 회로 연결단자에 접촉되어 800MHz대의 송수신을 위한 안테나로 작용하게 된다.In the state where the whip 20 extends outward from the inside of the helical 10, the terminal feed conductor 25 of the whip 20 contacts the transmission / reception circuit connection terminal to serve as an antenna for transmitting / receiving an 800 MHz band. Done.
도 2는 상기한 종래 기술의 안테나가 구비될 경우의 송수신 회로 블록도이다.2 is a block diagram of a transmission / reception circuit when the antenna of the related art is provided.
상기 안테나(1)로부터 수신된 신호는 주파수 분리기(2)를 통해 1900MHz용 듀플렉서(3)나 800MHz용 듀플렉서(4)로 전송되며, 이후 1900MHz용 저잡음 증폭기(5)나 800MHz용 저잡음 증폭기(6)를 통해 증폭한 다음 송수신 회로부에 전달된다.The signal received from the antenna 1 is transmitted to a 1900 MHz duplexer 3 or an 800 MHz duplexer 4 through a frequency separator 2, and then a low noise amplifier 5 for 1900 MHz or a low noise amplifier 6 for 800 MHz. It is amplified by and transmitted to the transceiver circuit.
상기 안테나(1)를 통해 신호를 송신하기 위해서는 1900MHz, 800MHz 각각의 전력 증폭기(7)(8) 및 듀플렉서(3)(4), 그리고 주파수 분리기(2)를 거쳐 안테나(1)를 통해 신호가 출력된다.In order to transmit a signal through the antenna 1, a signal is transmitted through the antenna 1 through a power amplifier 7, 8, a duplexer 3, 4, and a frequency separator 2 of 1900 MHz and 800 MHz, respectively. Is output.
그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술의 신축 작동형 안테나는 특정 주파수만 선택적으로 수신할 수 있도록 구성되어 이중 대역 수신을 위해서 헬리컬(10)과휩(20)의 직접 접촉을 통한 전기적 특성을 구현해야 되기 때문에 헬리컬(10)과 휠(20)의 특성이 변화되는 경우에 송수신 성능이 현저히 저하될 수 있는 문제점이 있다.However, since the telescopic antenna of the prior art as described above is configured to selectively receive only a specific frequency to realize electrical characteristics through direct contact between the helical 10 and the whip 20 for dual band reception. If the characteristics of the helical 10 and the wheel 20 are changed, there is a problem that the transmission and reception performance may be significantly reduced.
또한, 상기한 종래 기술의 안테나는 단일 주파수 대역 특성을 갖기 때문에 주파수 분리기(2)가 사용되어 비용이 상승하게 되고, 주파수 분리기(2)와 듀플렉서(3)(4)를 연결하는 부분에서 부정합되는 경우에 전달 신호의 손실이 커져 수신 성능이 저하될 수 있는 문제점이 있다.In addition, since the antenna of the prior art has a single frequency band characteristic, the frequency separator 2 is used to increase the cost, and there is a mismatch in the portion connecting the frequency separator 2 and the duplexer 3 and 4. In this case, there is a problem that the loss of the transmission signal may be increased and the reception performance may be reduced.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 휩의 중간 부분을 분리하는 동시에 분리부와 끝단부에 급전도체를 각각 구비하여 두 가지 형태의 정합 부분을 구성함으로써 안테나의 급전 부위를 달리함에 따라 최적의 주파수 선택성을 갖도록 하여 이중 대역에서 보다 효율적인 송수신이 가능하게 하는 이중 대역 송수신을 위한 신축 작동형 안테나를 제공하는 데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and separates the middle portion of the whip and at the same time has a feed conductor at the separating portion and the end, respectively, to form two types of matching portions to change the feeding portion of the antenna. Accordingly, an object of the present invention is to provide a telescopic antenna for dual band transmission / reception, which has an optimal frequency selectivity to enable more efficient transmission and reception in a dual band.
또한 본 발명은, 휩의 중간에 구비된 종단 급전도체에 캐피시터 성분을 이용한 정합용으로 튜닝 도체가 설치되어 수신 주파수 신호를 분리하여 바로 듀플렉서에 전송토록 구성함으로써 신호 손실을 줄일 수 있고, 주파수 분리기가 필요하지 않아 생산 비용을 저감할 수 있는 이중 대역 송수신을 위한 신축 작동형 안테나를 제공하는 데 다른 목적이 있다.In addition, the present invention, the tuning conductor is installed in the termination feed conductor provided in the middle of the whip for the matching using the capacitor component is configured to separate the received frequency signal to be sent to the duplexer to reduce the signal loss, the frequency separator Another object is to provide a telescopically operated antenna for dual band transmission and reception, which is not necessary and can reduce production costs.
도 1은 종래 기술의 이중 대역 송수신을 위한 신축 작동형 안테나가 도시된 구성도,1 is a configuration diagram showing a telescopic operation antenna for dual band transmission and reception of the prior art,
도 2는 종래 기술의 송수신 회로 블록도,2 is a block diagram of a transmission / reception circuit of the prior art;
도 3은 본 발명에 따른 이중 대역 송수신을 위한 신축 작동형 안테나가 도시된 구성도,3 is a configuration diagram illustrating a telescopic antenna for dual band transmission and reception according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 안테나의 고주파대 송수신시 사용 상태도,4 is a state diagram used when transmitting and receiving high frequency band of the antenna according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 안테나의 저주파대 송수신시 사용 상태도,5 is a state diagram used in transmitting and receiving low frequency band of the antenna according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 송수신 회로 블록도이다.6 is a block diagram of a transmission and reception circuit according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
50 : 안테나 52, 53 : 듀플렉서50: antenna 52, 53: duplexer
54, 55 : 저잡음 증폭기 56, 57 : 전력 증폭기54, 55: low noise amplifier 56, 57: power amplifier
60 : 헬리컬 70 : 휩60: Helical 70: Whip
71 : 노브 73 : 상부급전도체71 knob 73 upper feed conductor
75 : 제1 종단급전도체 80 : 제2 종단급전도체75: first termination feed conductor 80: second termination feed conductor
85 : 튜닝 도체85: tuning conductor
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 이중 대역 송수신을 위한 신축 작동형 안테나는, 본 발명의 이중 대역 송수신을 위한 신축 작동형 안테나는 단말기의 일측에 고정되고 나선형 코일 모양으로 이루어진 헬리컬과; 상기 헬리컬에 상하 이동이 가능하도록 로드형으로 삽입되고, 상측부와 끝단부에 상부 급전도체 및 종단 급전도체가 각각 구비되는 휩을 포함하는 신축 작동형 안테나에 있어서, 상기 휩은 상기 상부 급전도체와 종단 급전도체 사이에 상기 종단 급전도체보다 높은 대역의 주파수를 수신할 수 있도록 스위칭 작용을 하는 급전 수단이 구비된 것을 특징으로 하여 가능하게 된다.Telescopic operation antenna for dual band transmission and reception of the present invention for realizing the above object, the telescopic operation antenna for dual band transmission and reception of the present invention is fixed to one side of the terminal and a helical coil shape; A telescopically actuated antenna, which is inserted into the helical so as to be movable upward and downward, and includes a whip provided at an upper side and an end of an upper feed conductor and a terminal feed conductor, respectively, wherein the whip is connected to the upper feed conductor. It is possible to be characterized in that between the terminal feed conductor is provided with a feeding means for switching to receive a frequency of a higher band than the terminal feed conductor.
상기 종단급전수단은 그 일측에 주파수 대역을 세팅할 수 있는 동시에 정합시킬 수 있는 튜닝 도체가 구비된다.The terminal feeding means is provided with a tuning conductor capable of setting a frequency band and matching at one side thereof.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 이중 대역 송수신을 위한 신축 작동형 안테나가 도시된 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 안테나의 고주파대 송수신시 사용 상태도이며, 도 5는 본 발명에 따른 안테나의 저주파대 송수신시 사용 상태도이다.Figure 3 is a configuration diagram showing a stretchable antenna for dual band transmission and reception according to the present invention, Figure 4 is a state diagram when the high-frequency transmission and reception of the antenna according to the invention, Figure 5 is a low frequency of the antenna according to the present invention This is a state diagram used during transmission and reception.
그리고 도 6은 본 발명에 따른 안테나가 구비된 단말기의 송수신 회로 블록도이다.6 is a block diagram of a transmission and reception circuit of a terminal equipped with an antenna according to the present invention.
도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 안테나는 단말기의 일측에 고정되고 나선형 코일 모양으로 이루어져 주파수를 수신하는 헬리컬(60)과, 상기 헬리컬(60)에 상하 이동이 가능하도록 로드형으로 삽입되어 주파수 선택 조건에 따라 상하 방향으로 이동될 수 있도록 이루어진 휩(70)으로 구성된다.Referring to FIG. 3, the antenna according to the present invention is fixed to one side of the terminal and has a helical coil shape to receive a frequency, and is inserted into the rod type so as to be movable up and down in the helical 60 and frequency. It consists of a whip 70 which can be moved to an up-down direction according to a selection condition.
상기 휩(70)은 금속의 긴 막대형으로 이루어지고, 상단부에는 상기 헬리컬(60)에 걸릴 수 있는 크기로 이루어진 노브(71)가 설치되며, 상기 휩(70)과 노브(71) 사이는 비도체 매질 부재(72)가 삽입된다.The whip 70 is formed of a long metal rod, and an upper end portion of the whip 70 is provided with a knob 71 having a size that can be caught by the helical 60, and a gap between the whip 70 and the knob 71 is set. The conductor medium member 72 is inserted.
이와 같은 휩(70)은 상측부에 로드가 단말기에 완전히 삽입된 상태에서 주파수 송수신을 위한 상부 급전도체(83)가 위치되고, 끝단부에 로드가 단말기로부터 완전히 인출된 상태에서 낮은 주파수 대역인 800MHz대의 송수신을 위한 제1 종단급전도체(75)가 설치된다.The whip 70 has an upper feed conductor 83 for transmitting / receiving frequencies in a state in which a rod is fully inserted into the terminal at an upper portion thereof, and a low frequency band 800 MHz in a state in which the rod is completely drawn out of the terminal at the end thereof. The first termination feed conductor 75 for transmission and reception of units is installed.
그리고, 상기 휩(70)의 중간 부분인 상부급전도체(83)와 제1 종단급전도체(75) 사이에 높은 주파수 대역인 1900MHz 대 송수신을 위한 제2 종단급전도체(80)가 설치된다.A second termination feed conductor 80 for transmitting and receiving 1900 MHz band, which is a high frequency band, is provided between the upper feed conductor 83 and the first termination feed conductor 75 which are the middle portions of the whip 70.
상기 제2 종단급전도체(80)는 상기 휩(70)을 이루는 로드가 분리된 부분 사이에 설치되어 로드가 단말기로부터 중간 정도 인출된 상태에서 단말기의 송수신 회로와 연결되도록 이루어지고, 일측에는 주파수 대역을 세팅할 수 있는 동시에 정합시킬 수 있는 튜닝 도체(85)가 구비된다.The second terminal feed conductor 80 is installed between the portions of the rod constituting the whip 70 separated from each other so as to be connected to a transmission / reception circuit of the terminal in a state in which the rod is drawn out from the terminal. There is provided a tuning conductor 85 which can be set at the same time and can be matched.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 이중 대역 송수신을 위한 신축 작동형 안테나의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the telescopic antenna for dual band transmission and reception according to the present invention configured as described above are as follows.
도 4에서와 같이 높은 주파수 대역인 1900MHz 대 송수신을 위해 안테나(50) 즉, 휩(70)을 단말기로부터 중간 정도 인출하게 되면 제2 종단급전도체(80)를 통해 주파수가 수신되며, 1900MHz용 듀플렉서(52)로 전송된 다음 1900MHz용 저잡음 증폭기(54)를 통해 증폭한 신호가 송수신 회로부에 전달된다.As shown in FIG. 4, when the antenna 50, that is, the whip 70 is drawn out from the terminal for transmission and reception at a high frequency band of 1900 MHz, a frequency is received through the second termination feed conductor 80, and a duplexer for 1900 MHz is received. The signal amplified by the low noise amplifier 54 for 1900 MHz, which is then transmitted to 52, is transmitted to the transmission / reception circuit portion.
이와 같이 헬리컬(60)이 휩(70)의 중간 부분에 있는 제2 종단급전도체(80)를통해 급전되면서 PCS 주파수인 1900MHz 대에서 최적의 주파수 선택성을 갖게 된다.As the helical 60 is fed through the second termination feed conductor 80 in the middle of the whip 70, the helical 60 has an optimum frequency selectivity in the 1900 MHz band of the PCS frequency.
그리고, 낮은 주파수 대역인 800MHz대의 송수신을 위해 휩(70)을 단말기로부터 완전히 인출하게 되면, 제1 종단급전도체(75)를 통해 주파수가 입력되며, 이와 같이 수신된 신호는 800MHz용 듀플렉서(53)로 전송된 다음, 800MHz용 저잡음 증폭기(55)를 통해 송수신 회로부에 전달된다.When the whip 70 is completely drawn from the terminal for transmission and reception of a low frequency band of 800 MHz, the frequency is input through the first termination feed conductor 75, and the received signal is a duplexer 53 for the 800 MHz. Is transmitted to the transmit / receive circuit unit through the 800MHz low noise amplifier 55.
이때에도 헬리컬(60)이 휩(70) 끝부분의 제1 종단 급전도체(75)를 통해 급전되면서 800MHz 대에서 최적의 주파수 선택성을 갖게 된다.In this case, as the helical 60 is fed through the first terminal feed conductor 75 at the end of the whip 70, the helical 60 has an optimum frequency selectivity in the 800 MHz band.
이와 같이 안테나(50)의 급전 부위를 달리하면서 최적의 주파수 선택성을 갖게 되므로 이중 대역에서 보다 효율적인 송수신이 가능하게 된다.As described above, since the optimum frequency selectivity is provided while changing the feeding portion of the antenna 50, more efficient transmission and reception in the dual band is possible.
그리고 휩(70)의 중간 부분에 제2 종단 급전도체(80)가 구비되고, 캐피시터 성분을 이용한 정합용으로 튜닝 도체(85)가 설치되어 휩(70)을 통해 수신된 주파수 신호를 원천적으로 분리시키게 되므로 별도의 주파수 분리기를 거치지 않고 바로 듀플렉서(52)(53)에 연결되더라도 전송 신호 손실을 줄일 수 있음은 물론 주파수 분리기를 사용하지 않음으로 인해 생산 비용을 줄일 수 있게 된다.A second terminal feed conductor 80 is provided in the middle portion of the whip 70, and a tuning conductor 85 is provided for matching using a capacitor component to separate the frequency signal received through the whip 70 at its source. Therefore, even if directly connected to the duplexers 52 and 53 without going through a separate frequency separator, the transmission signal loss can be reduced, as well as the production cost can be reduced by not using the frequency separator.
상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명의 이중 대역 송수신을 위한 신축 작동형 안테나는 휩의 중간 부분을 분리하는 동시에 분리부와 끝단부에 급전도체를 각각 구비하여 두 가지 형태의 정합 부분을 구성토록 이루어져 있기 때문에 안테나의 급전 부위를 달리함에 따라 이중 대역에서 최적의 주파수 선택성을 갖는 동시에 주파수 분리기를 사용하지 않게 되어 생산 비용을 절감할 수 있는 이점을 제공하게된다.The telescopic actuated antenna for dual band transmission and reception of the present invention constructed and acted as described above comprises two types of matching parts, each having a feed conductor at the separation part and the end, while separating the middle part of the whip. Because of the different feed areas of the antenna, it has the optimal frequency selectivity in the dual bands and at the same time avoids the use of frequency separators, which provides the advantage of reducing production costs.
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