KR100365733B1 - 평면형 에이치-슬롯 안테나 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평면형 에이치-슬롯 안테나에 관한 것이다. 본 발명의 단말기 내부에 실장하여 광대역을 실현하기 위한 평면형 에이치-슬롯 안테나는, 금속판의 일부를 제거하여 형성되고, 에이치 형태로서 양 측면이 톱니형 주름형태이며, 급전 수단으로부터 공급된 에너지를 방사하기 위한 슬롯; 상기 금속판의 일면에 형성되며, 상기 슬롯의 중앙부까지 연장되도록 배치되어, 상기 슬롯에 에너지를 공급하는 동시에 수신 신호를 입력하기 위한 상기 급전 수단을 포함한다. 본 발명에 따르면, 광대역성을 가지면서 임피던스 매칭이 용이할 뿐만 아니라 인체에 미치는 전자파의 영향을 줄임과 동시에 방사효율이 높은 소형의 안테나를 제공하는 효과가 있다.

Description

평면형 에이치-슬롯 안테나{Planar H-slot Antenna}

본 발명은 H-슬롯 평면형 마이크로 스트립 안테나에 관한 것으로, 특히 개인통신서비스(PCS: Personal Communication Services)와 무선가입자망(WLL: Wireless Local Loop) 단말기에 내장되는 H-슬롯 평면형 마이크로 스트립 안테나에 관한 것이다.

현재, 가장 많이 사용되고 있는 단말기 안테나는 수축되었을 때 헬리컬 안테나로 동작하고, 확장되었을 때 헬리컬 안테나와 모노폴 안테나가 결합에 의해 동작하고 있으며, 또 휴대용 단말기 본체의 하우징을 접지로 이용하고 있다.

도 1a은 종래의 헬리컬 안테나(100)의 일예를 도시한 도면이다. 헬리컬 안테나(100)는 유전체 실린더(104)와 이 유전체 실린더(104) 주변에 감겨있는 플렉시블 인쇄 배선 시트(107)를 구비하고, 두 개의 헬리컬 밸런스 도전체(101 및 101')를 갖추고 있다. 동축 케이블(105)의 언밸런스 RF 신호(무선 주파수 신호)는 밸룬(balun: 108)에 의해 밸런스 RF 신호로 변환된다. 그 후, 밸런스 RF 신호는 두 헬리컬 밸런스 도전체(101 및 101')의 각각에 공급된다.

도 1b는 도 1(a)에 도시된 헬리컬 안테나(100)의 금속 도전체(106)의 사시도를 예시한다. 헬리컬 도전체(101 및 101')의 단부는 스트레이트 금속 도전체(106)에 의해 단락 회로화된다. 금속 도전체(106)는 헬리컬 도전체(101 및 101')를 보호함으로써, 그들의 기계적 강도를 향상시키고 헬리컬 안테나(100)의 임피던스 매칭을 실현하게 된다.

그런데, 종래 기술의 헬리컬 안테나(100)는 모든 헬리컬 도전체들에 피더 임피던스 매칭을 반드시 제공할 수 있는 것은 아니다. 광대역의 주파수 대역에서 헬리컬 안테나(100)의 피더 임피던스 매칭을 실현하는 것은 불가능하다. 또한, 이러한 구조의 단말기 안테나는 방사패턴이 안테나 전체의 중심부에서 나타나게 되어 전자파에 의해 인체 두부가 영향을 받을 뿐 아니라, 사용자에 의해 안테나의 방사가 방해를 받아 방사효율의 저하를 초래한다. 또한, 안테나의 크기가 크고 외부에 부착되어 있어서 단말기 소형화에 많은 제한을 준다.

본 발명의 목적은 광대역성을 가지면서 임피던스 매칭이 용이할 뿐만 아니라 인체에 미치는 전자파의 영향을 줄임과 동시에 방사효율이 높은 평면형 H-슬롯 안테나를 제공하는 데에 있다.

도 1a 및 도 1b는 각각 종래의 헬리컬 안테나(100) 및 금속 도전체(106)의 일예를 도시한 도면이고,

도 2a은 본 발명의 일실시예에 따른 평면형 H-슬롯 안테나의 단면도이고,

도 2b는 상기 도 2a의 피드선을 도시한 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 평면형 H-슬롯 안테나의 성능을 도시한 표이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 기존의 입체 헬리컬 안테나를 대신하여 단말기의 내부에 실장할 수 있는 평면형 H-슬롯 안테나를 제공한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 설명한다.

도 2a은 본 발명의 일실시예에 따른 평면형 H-슬롯 안테나의 단면도이고, 이다. 즉, 금속판의 측면에 평행하게 H형의 주름진 슬롯이 형성되어 있다. 슬롯 길이(L1)는이며, 이러한 형태의 전자기 결합에 의한 급전방식은 광대역 특성 및 양호한 임피던스 매칭을 나타낼 뿐 아니라, 방사효율이 좋고 강한 전파가 방사된다.

상기 안테나에 대한 급전은 도 2b에 도시한 바와 같은 피드선에 의해 행해진다.도 2b는 상기 도 2a의 피드선을 도시한 단면도이다.도면에 도시한 바와 같이, 상기 H-슬롯에 소정의 전원을 공급함과 동시에 수신신호를 입력하기 위한 상기 피드선은 상기 도2(a)의 H-슬롯의 중앙부 근처까지 연장되어 있다.

도 3은 본 발명에 따른 평면형 H-슬롯 안테나의 성능을 도시한 표이다. 이 표에서 수신 주파수 대역의 중심 주파수는 1.8 GHz이며, 또한 대역폭은 170 MHz이고, 임피던스는 50 Ω이고, 게인은 2 dBi를 얻었다.본 발명의 슬롯 안테나는, H형 슬롯을 구현함으로써 일반적인 마이크로스트립 안테나에 비해서 대역폭이 넓고, 슬롯 아랫면에 급전선로를 배치하여 전자기적인 결합을 수행하도록 함으로써 한층 대역폭을 넓도록 할 수 있다.일반적으로 안테나의 길이는 동작주파수에서 λ/2 또는 λ/4인 반면, 본 발명에서는 슬롯의 모양을 주름지게 함으로써 일반 직선구조보다 슬롯의 길이를 증가시킬 수 있으므로 대역폭의 증가를 실현할 수 있다.

이상, 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 단말기의 내부에 실장할 수 있는 평면형 H-슬롯 안테나를 제공함으로써 매칭이 용이하면서 광대역특성을 가지는 소형의 안테나를 얻을 수 있다. 또한, 단말기내 상단부에 내장시킴으로써 인체에 미치는 전자파의 영향을 최소화하고 안테나의 효율을 극대화시키며 안테나의 소형화, 경량화를 얻을 수 있다.

Claims (2)

1. 단말기 내부에 실장하여 광대역을 실현하기 위한 평면형 에이치-슬롯 안테나에 있어서,

   금속판의 일부를 제거하여 형성되고, 에이치 형태로서 양 측면이 톱니형 주름형태이며, 급전 수단으로부터 공급된 에너지를 방사하기 위한 슬롯;

   상기 금속판의 일면에 형성되며, 상기 슬롯의 중앙부까지 연장되도록 배치되어, 상기 슬롯에 에너지를 공급하는 동시에 수신 신호를 입력하기 위한 상기 급전 수단

   을 포함하는 평면형 에이치-슬롯 안테나.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 슬롯은,

   그 길이가 λ/4(단, λ는 파장임)인 것을 특징으로 하는 평면형 에이치-슬롯 안테나.