KR100396180B1 - 표면 실장형 안테나 및 이를 포함하는 통신 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 표면 실장형 안테나에서는, 급전 방사 전극에서 고차 모드의 최대 공진 전류 영역에 꾸불꾸불한 패턴을 국부적으로 형성하여, 이 영역에 직렬 인덕턴스 성분이 국부적으로 부가되며, 이에 의해 고차 모드의 최대 공진 전류 영역은 단위 물리적 길이 당 전기 길이가 다른 영역에서 보다 길다. 따라서, 기본 모드의 공진 주파수와 고차 모드의 공진 주파수간의 차이를 광범위한 범위에 걸쳐서 억제하는 것이 가능하다. 아울러, 꾸불꾸불한 패턴의 선의 개수 또는 선과 선 사이의 거리를 변경함으로써, 2차 모드의 공진 주파수를 기본 모드의 공진 주파수와 독립적으로 변경하는 것이 가능하고, 이에 의해 직렬 인덕턴스 성분의 값을 변경하게 된다. 따라서, 다중 대역 응용 장치에 필요한 요구를 만족하는 주파수 특성을 가지고 있는 표면 실장형 안테나를 기본 설계를 변경하지 않고도 용이하고 그리고 효율적으로 설계하는 것이 가능하다.

Description

표면 실장형 안테나 및 이를 포함하는 통신 장치{Surface mount antenna and communication device including the same}

본 발명은 다른 주파수 대역에서의 신호(전파)를 송수신하는 것이 가능한 표면 실장형 안테나 및 이런 안테나를 포함하는 휴대용 전화기 등의 통신 장치에 관한 것이다.

최근에, GSM(Global System for Mobile communication systems), DCS(Digital Cellular System), PDC(Personal Digital Cellular telecommunication system) 및 PHS(Personal Handyphone System) 등과 같은 복수개의 응용 장치들에 사용하는 것이 가능한 다중 대역(multi-band)을 가지고 있는 단일 단말기를 상업적으로 제공할 필요가 있다. 상기 요구를 만족시키기 위해서, 다른 주파수 대역에서의 신호를 송수신하는 것이 가능한 표면 실장형의 다주파(multiple frequency) 안테나가, 일본 공개공보 제 11-214917호에 개시되어 있다.

이 안테나에서는, 도 22a에 도시된 바와 같이, 접지판(101) 상에 유전체(105)가 배치되고, 이 유전체(105)의 상면에 절삭부(106)를 가지고 있는 도체판(102)이 배치된다. 급전 선로(feeding line; 104)를 거쳐서 신호를 공급할 때에, 도체판(102)을 통해서 단락판(103)의 측면으로부터 반대쪽 측면을 향하는 경로(L1)를 따라서 기본 모드의 전류가 흐르고, 경로(L3)를 따라서 고차 모드(이 특정한 예에서는, 3차 모드)의 전류가 흐른다. 따라서, 이 안테나는 도 22b에 나타낸 바와 같은 주파수 특성을 가지고 있고, 2개의 다른 주파수 대역, 즉 기본 모드에서의 공진 주파수(f1)와 고차 모드에서의 공진 주파수(f3)에서 신호를 송수신하는 것이 가능하다.

본 기술에서는, 복수개의 공진 모드들 중에서 최저 공진 주파수를 가지고 있는 공진 모드를 기본 모드라 하고, 이 기본 모드의 공진 주파수보다 높은 공진 주파수를 가지고 있는 공진 모드를 고차 모드라 한다. 아울러, 고차 모드들을 서로 구별할 필요가 있을 때에는, 공진 주파수가 높은 순서대로, 2차 모드, 3차 모드, 등으로 나타낸다.

상술한 종래 안테나에서와 같이, 기본 모드와 고차 모드의 전류가 공통의 도체판(102)의 한 단측으로부터 다른 단측까지를 관통하여 흐르는 경우에, 각 모드에서의 공진 주파수들간의 차이는 전류가 흐르는 경로들의 길이 차이에 의해 정해진다. 일반적으로, 도체판(102)의 한 단측으로부터 다른 단측까지의 거리는, 기본 모드를 토대로하여, 기본 모드의 실효 파장(λ)의 대략 1/4의 길이로 설정된다(다시 말해, 상술한 길이에 의해 각 기본 모드의 공진 주파수가 정해진다). 고차 모드의 공진 주파수를 원하는 값으로 설정하기 위해서, 고차 모드의 전류 경로의 길이와 기본 모드의 전류 경로의 길이가 대응값에 따라 다를 필요가 있다. 상술한 종래 기술에서, 고차 모드의 전류가 최대가 되는 위치에 절삭부(106)를 형성함으로써 전류 경로의 길이에 차이가 생기고, 이에 의해 고차 모드의 전류 경로(L3)의 길이가 고차 모드의 공진 주파수(f3)를 원하는 값으로 설정하기에 충분하도록 길게 변화된다.

상술한 종래 기술에서는, 공통의 도체판(102)을 기본 모드와 고차 모드 양쪽의 공진에 사용하기 때문에, 기본 모드에서의 공진과 고차 모드에서의 공진이 다른 도체판을 사용하여 이루어지는 안테나와 비교하여 안테나를 소형화시킬 수 있다.그러나, 상술한 종래 기술에서는, 도체판(102) 내에 절삭부(106)를 형성할 필요가 있고, 따라서 절삭부(106)를 형성하도록 도체판(102)이 충분히 클 필요가 있다. 이로 인해, 안테나를 한층 더 소형화시키는 것이 어렵다.

아울러, 상술한 종래 기술에서는, 고차 모드의 전류 경로가 절삭부(106)에 의해 구부러지므로, 경로의 길이가 길어진다. 그러므로, 전류 경로의 길이 변화가 절삭부(106)의 주위 길이의 변화(즉, 절삭부(106)의 형상의 변화)에 의해 정해진 협소한 범위 내에서 제한된다. 따라서, 기본 모드의 공진 주파수와 고차 모드의 공진 주파수간의 차이를 광범위한 범위에 걸쳐서 설정하는 것이 어렵다.

또한, 절삭부(106)의 주위 길이(형상)를 조정함으로써 고차 모드의 공진 주파수를 정밀하게 억제하는 것이 어렵고, 따라서 고품질, 고신뢰성의 안테나를 효율적으로 제작, 제공하는 것이 어렵다.

따라서, 본 발명의 목적은 기본 모드의 공진 주파수와 고차 모드의 공진 주파수간의 차이를 광범위한 범위에서 조정하여 설정할 수 있고, 기본 모드의 공진 주파수와 고차 모드의 공진 주파수 양쪽을 원하는 값으로 정밀하게 설정할 수 있는 특징을 가지고 있는 품질과 신뢰성이 높은 소형의 표면 실장형 안테나 및 이러한 우수한 안테나를 포함하는 통신 장치를 효율적이고 경제적으로 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 표면 실장형 안테나를 설명하는 개략도이다.

도 2는 표면 실장형 안테나의 급전 방사 전극에서 전형적인 전류 분포와 전압 분포를 각 모드에 대해서 도시하는 그래프이다.

도 3은 제 1 실시형태에 따른 꾸불꾸불한 패턴의 꾸불꾸불한 선의 개수에 대한 공진 주파수의 변동예를 설명하는 개략도이다.

도 4는 꾸불꾸불한 패턴의 꾸불꾸불한 선들 사이의 정전용량을 설명하는 개략도이다.

도 5는 표면 실장형 안테나의 주파수 특성의 일례를 설명하는 그래프이다.

도 6은 제 1 실시형태에 따라 구성되어 접지 영역에 실장되도록 설계된 직접 여진의 λ/4 공진형 표면 실장형 안테나의 일례를 설명하는 개략도이다.

도 7은 제 1 실시형태에 따라 구성되어 접지 영역에 실장되도록 설계된 용량 여진의 λ/4 공진형 표면 실장형 안테나의 일례를 설명하는 개략도이다.

도 8은 제 1 실시형태에 따라 구성되어 역 F형의 표면 실장형 안테나의 일례를 설명하는 개략도이다.

도 9는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 표면 실장형 안테나를 설명하는 개략도이다.

도 10은 급전 방사 전극에서 기본 모드의 최대 공진 전류 영역에 형성된 꾸불꾸불한 패턴의 꾸불꾸불한 선의 개수에 대한 공진 주파수의 변동예를 설명하는 개략도이다.

도 11은 전류 경로에 병렬로 정전용량 성분을 부가함으로써 전류 경로에 직렬로 인덕턴스 성분을 등가적으로 형성하는 양태를 설명하는 개략도이다.

도 12는 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 표면 실장형 안테나를 설명하는 개략도이다.

도 13은 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 표면 실장형 안테나를 설명하는 개략도이다.

도 14는 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 표면 실장형 안테나를 설명하는 개략도이다.

도 15는 본 발명의 제 6 실시형태에 따른 표면 실장형 안테나를 설명하는 개략도이다.

도 16은 본 발명의 제 6 실시형태에 따른 다른 표면 실장형 안테나를 설명하는 개략도이다.

도 17은 본 발명의 제 6 실시형태에 따른 또 다른 표면 실장형 안테나를 설명하는 개략도이다.

도 18은 도 15 내지 도 17에 도시된 각 표면 실장형 안테나의 주파수 특성의예들을 그래프 형태로 도시한다.

도 19는 본 발명의 제 7 실시형태에 따른 표면 실장형 안테나를 설명하는 개략도이다.

도 20은 본 발명의 제 7 실시형태에 따른 다른 표면 실장형 안테나를 설명하는 개략도이다.

도 21은 본 발명에 따른 통신 장치의 일례를 설명하는 개략도이다.

도 22는 종래 기술을 설명하는 개략도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명>

1 표면 실장형 안테나

2 유전체 기판

3 급전 방사 전극

4, 10, 21 꾸불꾸불한 형상의 패턴

5 급전 단자

9 접지 단자

14 병렬 정전용량 전극

15a, 15b 유전체판

20 무급전 방사 전극

30 휴대용 전화기

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 한 특징에 따르면, 표면 실장형 안테나는 유전체 기판; 및 상기 유전체 기판 상에 형성된 방사 전극(radiatingelectrode)을 포함하고 있으며, 상기 방사 전극의 한쪽 단부는 개방단이 되고, 상기 방사 전극의 다른쪽 단부에는 급전 전극(feeding electrode) 또는 접지 단자가 형성되고, 상기 방사 전극은 단위 물리적 길이 당 전기 길이가 짧은 제 1 영역, 및 상기 제 1 영역의 전기 길이보다 긴 전기 길이를 가지고 있는 제 2 영역을 포함하며, 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역은 상기 방사 전극의 한쪽 단부와 다른쪽 단부 사이의 전류 경로를 따라서 직렬로 배열되어 있다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명의 표면 실장형 안테나는 유전체 기판; 및 상기 유전체 기판 상에 형성된 방사 전극을 포함하며, 상기 방사 전극의 한쪽 단부는 개방단이 되고, 상기 방사 전극의 다른쪽 단부에는 급전 전극 또는 접지 단자가 형성되고, 상기 방사 전극은 기본 모드의 공진 전류가 최대가 되는 제 1 영역, 및 고차 모드의 공진 전류가 최대가 되는 제 2 영역을 포함하며, 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역은 상기 방사 전극의 한쪽 단부와 다른쪽 단부 사이의 전류 경로를 따라서 직렬로 배열되고, 상기 제 1 영역 및 상기 제 2 영역 중의 적어도 하나는 상기 전류 경로에서 직렬로 배치된 인덕턴스 성분(inductance component)을 포함하고 있다.

바람직하게, 인덕턴스 성분은 꾸불꾸불한 형상의 전극 패턴(meander electrode pattern)으로 형성된다.

또한, 인덕턴스 성분은 제 1 영역 또는 제 2 영역에 병렬로 접속된 정전용량 성분(capacitance component)으로 형성되어도 된다.

방사 전극은 나선형 전극 패턴으로 형성되고, 이 나선형 전극 패턴의 인접한전극들 사이의 거리를 줄임으로써 인덕턴스 성분이 형성된다.

상기 인덕턴스 성분은 또한 유전율이 높은 부재로 형성되고, 이 부재는 제 1 영역 또는 제 2 영역에 배치되어 있다.

본 발명의 표면 실장형 안테나는 방사 전극에 인접하게 형성된 무급전 방사 전극(non-feeding radiation electrode)을 더 포함하며, 무급전 방사 전극과 연계된 공진 모드는 기본 모드와 외부-접속 전극과 연계된 고차 모드 중의 적어도 하나와 함께 다중 공진(multiple resonance)을 형성한다.

무급전 방사 전극은 단위 물리적 길이 당 전기 길이가 짧은 영역, 및 이 짧은 영역보다 긴 전기 길이를 가지고 있는 영역을 포함하며, 이 영역들은 무급전 방사 전극을 통해 흐르는 전류의 경로를 따라서 직렬로 배열된다.

무급전 방사 전극은 기본 모드의 공진 전류가 최대가 되는 제 1 영역, 및 고차 모드의 공진 전류가 최대가 되는 제 2 영역을 포함하며, 제 1 영역 및 제 2 영역은 무급전 방사 전극을 통해 흐르는 전류의 경로를 따라서 직렬로 배열되고, 제 1 영역 및 제 2 영역 중의 적어도 하나는 이 전류 경로에서 직렬로 배치된 인덕턴스 성분을 포함하고 있다.

인덕턴스 성분은 꾸불꾸불한 형상의 전극 패턴으로 형성된다.

또한, 인덕턴스 성분은 제 1 영역 또는 제 2 영역에 병렬로 접속된 커패시턴스 성분으로 형성된다.

무급전 방사 전극은 나선형 전극 패턴으로 형성되고, 인덕턴스 성분은 나선형 전극 패턴의 인접한 전극들 사이의 거리를 줄임으로써 형성된다.

인덕턴스 성분은 유전율이 높은 부재로 형성되고, 이 부재는 제 1 영역 또는 제 2 영역에 배치된다.

바람직하게, 방사 전극을 통해 흐르는 전류의 벡터(vector) 방향과 무급전 방사 전극을 통해 흐르는 전류의 벡터 방향은 서로 직교한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 본 발명은 상술한 표면 실장형 안테나들 중의 하나를 포함하고 있는 통신 장치를 제공한다.

본 발명에서, 급전 방사 전극의 전류 경로에는, 기본 모드의 최대 공진 전류 영역과 고차 모드의 최대 공진 전류 영역들의 한쪽 또는 양쪽 영역에, 예를 들어, 꾸불꾸불한 형상의 패턴이 형성되므로, 직렬 인덕턴스 성분이 영역 내부에 국부적으로 부가되어, 이에 의해 영역 내부의 단위 물리적 길이 당 전기 길이가 다른 영역들에서 보다 길게 된다. 따라서, 급전 방사 전극은 단위 물리적 길이 당 전기 길이가 긴 영역과 짧은 영역이 교대로 배열되는 직렬 영역을 포함한다.

상술한 바와 같이, 기본 모드의 최대 공진 전류 영역과 고차 모드의 최대 공진 전류 영역의 한쪽 또는 양쪽 영역에 직렬 인덕턴스 성분을 국부적으로 부가하여 이 영역 내에서 전기 길이를 길게 함으로써, 기본 모드의 공진 주파수와 고차 모드의 공진 주파수간의 차이를 변경하는 것이 가능하다. 아울러, 이 직렬 인덕턴스 성분의 값을 국부적으로 변화시킴으로써, 최대 공진 전류 영역에 부가된 직렬 인덕턴스 성분과 연계된 모드의 공진 주파수를, 다른 모드와는 독립적으로, 용이하게 변화시키는 것이 가능하다. 게다가, 이 직렬 인덕턴스 성분의 변화에 의해 공진 주파수의 변화 또는 조정이 광범위한 범위에 걸쳐서 수행될 수 있다. 그러므로, 기본모드의 공진 주파수와 고차 모드의 공진 주파수간의 차이를 광범위한 범위에 걸쳐서 조정 또는 설정하는 것이 가능하다. 이로 인해, 다중-대역의 응용 장치에 사용하는 단말기에 필요한 요구를 만족하는 주파수 특성을 가지고 있는 표면 실장형 안테나를 용이하고 효율적으로 제공하는 것이 가능하다. 또한, 안테나의 설계 자유도가 상승한다. 아울러, 표면 실장형 안테나의 저가격화를 도모할 수 있고, 표면 실장형 안테나의 품질과 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

이 직렬 인덕턴스 성분을 부가하는데 사용하는 예를 들어 꾸불꾸불한 형상의 패턴 등이 급전 방사 전극의 면적을 대폭 증가시키지 않고도 부가될 수 있어서, 표면 실장형 안테나의 소형화를 도모할 수 있다.

본 발명은 도면을 참조하여 바람직한 실시형태들에 따라서 보다 상세하게 기술할 것이다.

도 1a는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 표면 실장형 안테나를 설명하는 개략도이다. 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 표면 실장형 안테나(1)는 기본 모드와 고차 모드(제 1 실시형태에서는 2차 모드)에 대응하는 2개의 주파수 대역에서 신호를 송수신하는 것이 가능하고 비접지 영역(non-ground area)에 실장되도록 설계된 직접 여진의 이중 대역 λ/4 공진형 안테나이다. 이 표면 실장형 안테나(1)는 직육면체 형상의 유전체 기판(2)의 표면 상에 형성된 급전 방사 전극(3)을 포함한다. 도 1a에서, 유전체 기판(2)의 상면(2a)과 측면(2b, 2c)은 전개 형상으로 도시되어 있다.

도 1a에 도시된 바와 같이, 유전체 기판(2)의 상면(2a)으로부터 측면(2b)까지 연장하는 급전 방사 전극(3)이 스트라이프(stripe) 형상으로 형성된다. 이 급전 방사 전극(3)에는, 제 1 실시형태의 특징이 되는 꾸불꾸불한 형상의 패턴(4)이 국부적으로 형성된다. 급전 방사 전극(3)의 도 1a의 좌측단(3a)은 전기적인 개방단으로 형성되고, 우측단(3b)은 급전 단자(5)에 전기적으로 접속된다. 이 급전 단자(5)는 급전 방사 전극(3)의 우측단(3b)으로부터 측면(2c)까지 연장하며, 아울러 저면측에까지 형성된다.

유전체 기판(2)의 측면(2b)에는, 급전 방사 전극(3)의 개방단(3a)으로부터 간격을 둔 위치에 고정 접지 전극(6(6a, 6b))이 형성되어 있다.

실제적인 응용 장치에서, 표면 실장형 안테나(1)는, 유전체 기판(2)의 상면(2a)에 반대쪽인 바닥면(도시되지 않음)과 회로 기판이 접촉하도록, 통신 장치의 회로기판에 실장된다. 이 표면 실장형 안테나(1)는 통신 장치의 회로기판의 비접지 영역에 실장되도록 설계된다.

통신 장치의 회로기판에 신호 공급원(7) 및 정합회로(8)가 형성되어, 표면 실장형 안테나(1)가 통신 장치의 회로기판에 실장될 때에, 표면 실장형 안테나(1)의 급전 단자(5)가 정합회로(8)를 거쳐서 신호 공급원(7)에 전기적으로 접속된다. 통신 장치의 회로기판에 정합회로(8)를 형성하는 대신에, 유전체 기판(2)의 상면에 전극 패턴의 일부로서 정합회로(8)를 형성하여도 된다.

표면 실장형 안테나(1)가 회로기판에 실장된 상태에서, 신호 공급원(7)으로부터 정합회로(8)를 거쳐서 급전 단자(5)에 신호가 공급되면, 이 신호는 급전단자(5)로부터 급전 방사 전극(3)에 직접적으로 공급된다. 이 신호 공급에 의해, 급전 방사 전극(3)의 우측단(3b)으로부터 꾸불꾸불한 패턴(4)를 거쳐서 개방단(3a)쪽으로 전류가 흐르게 된다. 그 결과, 급전 방사 전극(3)에 공진이 발생하고, 신호를 송수신한다.

도 2에는, 급전 방사 전극(3)의 일반적인 전류 분포를 점선으로 표시하고, 전압 분포는 실선으로 각 모드에 대해 표시하고 있다. 도 2에서, 말단 A는 급전 방사 전극(3)의 신호 공급측의 단부(도 1에 도시된 특정예에서 표면 실장형 안테나(1)의 급전 방사 전극(3)의 우측단(3b))에 대응하고, 말단 B는 급전 방사 전극(3)의 다른쪽 단부(도 1에 도시된 특정예에서 표면 실장형 안테나(1)의 급전 방사 전극(3)의 개방단(3a))에 대응한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 각 모드는 자신의 고유 전류 분포 및 전압 분포를 가지고 있다. 예를 들어, 기본 모드에서는, 공진 전류가 최대가 되는 최대 전류점 Imax를 포함하는 최대 공진 전류 영역 Z(Z1)가 급전 방사 전극(3)의 우측단(3b)이 위치되는 단측에 형성된다. 반대로, 고차 모드가 되는 2차 모드에서는, 공진 전류가 최대가 되는 최대 전류점 Imax를 포함하는 최대 공진 전류 영역 Z(Z2)가 급전 방사 전극(3)의 대략 중앙점에 형성된다. 즉, 급전 방사 전극(3)에서 최대 공진 전류 영역 Z가 위치는 각 모드에 대해서 다르다.

본 발명은, 기본 모드와 고차 모드(2차 모드와 3차 모드)의 한쪽 또는 양쪽의 최대 공진 전류 영역 Z에 직렬로 인덕턴스 성분을 국부적으로 부가하면, 상기 최대 공진 전류 영역 Z에서 단위 물리적 길이 당 전기 길이가 다른 영역들에서 보다 길어져서, 직렬 인덕턴스 성분을 부가하기 전에 얻게 되는 변화와 비교하여 각 모드의 전류 분포와 전압 분포에 큰 변화가 발생하며, 따라서 기본 모드의 공진 주파수와 고차 모드의 공진 주파수간의 차이가 매우 크고, 이 차이를 억제하는 것이 가능하다는 본 발명자들의 생각을 토대로 이루어진다.

상술한 바와 같이, 제 1 실시형태에서는, 급전 방사 전극(3)에서 2차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z2)에 꾸불꾸불한 패턴(4)을 국부적으로 형성하여, 2차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z에 직렬 인덕턴스 성분을 국부적으로 부가한다. 따라서, 본 제 1 실시형태에서는, 급전 방사 전극(3)의 최대 공진 전류 영역 Z(Z2)가 급전 방사 전극(3)의 다른쪽 영역들에서 보다 단위 물리적 길이 당 전기 길이가 길다. 그 결과, 급전 방사 전극(3)은, 전기 길이가 긴 영역 Y1, 전기 길이가 짧은 영역 Y2 및 전기 길이가 긴 영역 Y3가 신호 공급측(급전 단자(5))으로부터 직렬로 이 순서대로 배치되는 구성을 가지고 있다. 도 1d에는 급전 방사 전극(3)의 등가 회로가 도시되어 있다. 도 1d에서, L1은 전기 길이가 긴 영역 Y1에서의 인덕턴스 성분을 나타내고, L2는 꾸불꾸불한 패턴(4)에 의해 국부적으로 부가된 직렬 인덕턴스 성분을 나타내며, 직렬 인덕턴스 성분(L2)은 상기 인덕턴스 성분(L1) 보다 크다. 또한, L3은 전기 길이가 긴 영역 Y3에서의 인덕턴스 성분을 나타내고, 이 인덕턴스 성분(L3)은 상기 직렬 인덕턴스 성분(L2)보다 작다. 또한, C1, C2는 각각 급전 방사 전극(3)과 접지 사이의 정전용량을 나타내고, R1, R2는 급전 방사 전극(3)의 도전 저항 성분을 나타낸다.

급전 방사 전극(3)에서 2차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z에 꾸불꾸불한 패턴(4)을 형성함으로써, 도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 2차 모드의 전류 분포와 전압 분포가 크게 변화한다. 즉, 꾸불꾸불한 패턴(4)을 형성함으로써, 기본 모드의 공진 주파수와 고차 모드의 공진 주파수간의 차이를 변경하는 것이 가능하다. 도 1b에는, 2차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z2)에 상술한 꾸불꾸불한 패턴(4)을 형성한 후에 얻게 되는 기본 모드의 전류 분포와 전압 분포가 도시되어 있다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 2차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z에 꾸불꾸불한 패턴(4)을 형성하는 것은, 기본 모드의 전류 분포와 전압 분포에 상당한 영향을 미치지 않는다.

꾸불꾸불한 패턴(4)의 직렬 인덕턴스 성분을 변형함으로써, 기본 모드의 공진 주파수(f1)와는 실질적으로 독립적으로, 2차 모드의 공진 주파수(f2)만을 변화시키는 것이 가능하다. 이것은, 하기에서 기술하는 바와 같이, 본 발명자들에 의해 실험적으로 확인되었다.

즉, 꾸불꾸불한 패턴(4)의 꾸불꾸불한 선의 개수를 변경함으로써 꾸불꾸불한 패턴(4)의 인덕턴스가 변경되었고, 이에 의해 꾸불꾸불한 선의 개수에 대한 기본 모드의 공진 주파수(f1)와 2차 모드의 공진 주파수(f2)의 변화를 조사하였다. 이 실험 결과는 도 3a 및 도 3b에 도시되어 있다. 이 실험 결과로부터 명확한 바와 같이, 꾸불꾸불한 패턴(4)의 꾸불꾸불한 선의 개수를 증가시켜 꾸불꾸불한 패턴(4)의 인덕턴스를 크게함에 따라서, 2차 모드의 공진 주파수(f2)는 대폭 낮아진다. 환언하면, 꾸불꾸불한 패턴(4)의 인덕턴스가 감소함에 따라서 2차 모드의 공진 주파수(f2)는 높아진다.

이와는 반대로, 기본 모드의 공진 주파수(f1)는 꾸불꾸불한 패턴(4)의 꾸불꾸불한 선의 개수의 변화(꾸불꾸불한 패턴(4)의 인덕턴스의 변화)에 실질적으로 변화되지 않는다.

실험 결과를 참조하여 상술한 바와 같이, 급전 방사 전극(3)에서 2차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z2)에 꾸불꾸불한 패턴(4)을 국부적으로 형성함으로써 직렬 인덕턴스 성분이 국부적으로 부가되면, 이 꾸불꾸불한 패턴(4)의 인덕턴스를 조정함으로써, 기본 모드의 공진 주파수(f1)를 변화시키지 않고도 고차 모드(2차 모드)의 공진 주파수(f2)만을 변경하여, 이 공진 주파수(f2)를 원하는 값으로 설정하는 것이 가능하다.

상술한 바와 같이, 꾸불꾸불한 패턴(4)의 꾸불꾸불한 선의 개수를 변화시켜 꾸불꾸불한 패턴(4)의 인덕턴스를 변화시키는 대신에, 도 4에 도시된 바와 같이 꾸불꾸불한 패턴(4)의 꾸불꾸불한 피치(pitch; d)를 변화시켜, 이에 의해 꾸불꾸불한 선들 사이에서 발생하는 정전용량을 변화시킴으로써, 꾸불꾸불한 패턴(4)의 인덕턴스를 변화시켜도 된다. 또한, 꾸불꾸불한 패턴(4)의 꾸불꾸불한 선의 폭을 변화시킴으로써, 꾸불꾸불한 패턴(4)의 인덕턴스를 조정하여도 된다.

본 제 1 실시형태에서는, 상술한 바와 같이 표면 실장형 안테나(1)를 형성한다. 그러므로, 표면 실장형 안테나(1)의 설계 단계에서, 급전 방사 전극(3)의 우측단(3b)과 개방단(3a) 사이의 길이를 기본 모드의 실효 파장 λ의 1/4의 길이로 설정함으로써, 기본 모드의 공진 주파수를 원하는 주파수로 설정할 수 있다. 2차 모드에 관해서는, 2차 모드의 공진 주파수를 다음과 같이 원하는 주파수로 설정할 수있다. 먼저, 2차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z2)에 형성될 꾸불꾸불한 패턴(4)의 직렬 인덕턴스 성분을 2차 모드의 원하는 공진 주파수를 얻도록 계산한다. 그 다음에, 꾸불꾸불한 패턴(4)의 꾸불꾸불한 선의 개수 또는 꾸불꾸불한 선의 피치(d)를 직렬 인덕턴스 성분을 얻도록 설정한다.

이 제 1 실시형태에서는, 상술한 바와 같이, 급전 방사 전극(3)에서 2차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z2)에 꾸불꾸불한 패턴(4)가 국부적으로 형성된다. 이로 인해, 2차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z2)에 국부적으로 직렬 인덕턴스 성분을 부가하는 것이 가능하여, 이 영역의 전기 길이가 다른 영역들에서 보다 길다. 따라서, 기본 모드의 공진 주파수와 고차 모드의 공진 주파수를 원하는 값으로 조정하도록 변경하는 것이 가능하다.

또한, 상술한 바와 같이 꾸불꾸불한 패턴(4)을 이용하여 직렬 인덕턴스 성분을 국부적으로 부가하는 제 1 실시형태에서, 꾸불꾸불한 패턴(4)의 꾸불꾸불한 선의 개수 또는 꾸불꾸불한 선의 폭을 변경함으로써, 직렬 인덕턴스 성분을 변경하는 것이 가능하다. 그러므로, 꾸불꾸불한 패턴(4)을 2차 모드의 공진 주파수(f2)를 조정하도록 재설계함으로써, 2차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z2)에서 전기 길이를 용이하게 길게 할 수 있다.

직렬 인덕턴스 성분(전기 길이)의 변화에 의해 2차 모드의 공진 주파수(f2)의 조정이 기본 모드의 공진 주파수와 독립적으로 수행될 수 있다. 그러므로, 직렬 인덕턴스 성분의 변화가 기본 모드에 영향을 미치지 않고, 2차 모드의 공진 주파수(f2)를 조정할 수 있다. 이 직렬 인덕턴스 성분이 매우 광범위한 범위에 걸쳐서 변화되기 때문에, 2차 모드의 공진 주파수(f2)를 매우 광범위한 범위에서 설정할 수 있다. 따라서, 다중 대역 응용 장치에 사용하기에 적합한 주파수 특성을 가지고 있는 표면 실장형 안테나(1)의 설계 자유도가 상승함과 함께, 이러한 표면 실장형 안테나(1)를 효율적으로 제조하는 것이 가능하다. 게다가, 표면 실장형 안테나(1)의 제조가를 낮출 수 있다.

이와는 반대로, 앞서 기술한 바와 같이, 도 22에 도시된 종래 기술에서는, 도체판(102)에 큰 절삭부(106)를 형성하여 고차 모드의 전기 길이를 조정하며, 이에 의해 고차 모드의 공진 주파수를 조정함으로써, 표면 실장형 안테나(1)의 소형화가 저해된다.

이와는 반대로, 꾸불꾸불한 패턴(4)을 국부적으로 형성하여 직렬 인덕턴스 성분을 국부적으로 부가함으로써 고차 모드의 공진 주파수를 조정하는 제 1 실시형태에서는, 꾸불꾸불한 패턴(4)을 매우 협소한 영역에서 형성할 수 있어서, 표면 실장형 안테나(1)의 소형화를 실현할 수 있다.

상술한 제 1 실시형태에서는, 꾸불꾸불한 패턴(4)에 의해 부가된 직렬 인덕턴스 성분을 조정함으로써, 2차 모드의 공진 주파수(f2)를 용이하게 억제할 수 있고, 따라서 공진 주파수(f2)를 원하는 값으로 정밀하게 설정할 수 있다. 따라서, 제조된 표면 실장형 안테나(1)는 품질 및 신뢰성이 우수하다.

가공 정밀도의 한정에 의해 2차 모드의 공진 주파수(f2)가, 도 5의 실선으로 나타낸 바와 같이, 원하는 공진 주파수(f2') 보다 높은 값으로 벗어나는 경우에는, 트리밍(trimming)에 의해 꾸불꾸불한 패턴(4)의 폭을 줄여 꾸불꾸불한 패턴(4)의인덕턴스 성분을 높임으로써, 2차 모드의 공진 주파수를 원하는 공진 주파수(f2')로 낮출 수 잇다.

상술한 트리밍에 의한 주파수의 조정에서, 꾸불꾸불한 패턴(4)의 트리밍에 의한 인덕턴스 성분의 변화는 기본 모드에 실질적인 영향을 미치지 않는다. 즉, 본 실시형태는, 기본 모드의 공진 주파수(f1)를 실질적으로 변화시키지 않고 2차 모드의 공진 주파수(f2)만을 조정할 수 있는 큰 이점을 가지고 있다.

기본 모드의 공진 주파수(f1)와 고차 모드의 공진 주파수(f2) 모두가 원하는 값보다 낮은 값으로 벗어나는 경우에, 급전 방사 전극(3)의 개방단(3a)이 개방단(3a)과 접지와의 사이에서 발생하는 정전용량을 줄이도록 트리밍되면, 기본 모드의 공진 주파수(f1)와 고차 모드의 공진 주파수(f2)는 대략 동일한 양(Δf)만큼 증가한다.

상기 제 1 실시형태는 비접지 영역에 실장되도록 설계된 직접 여진의 λ/4 공진형 안테나를 예로 들어 기술하고 있지만, 본 제 1 실시형태에 따른 유사한 구성은 또한 이중 대역 표면 실장형 안테나 등의 다른 형태에도 적용되어도 된다. 도 6은 접지 영역(ground area)에 실장되도록 설계된 직접 여진의 λ/4 공진형 안테나의 예를 도시하고, 도 7은 용량 여진의 λ/4 공진형 안테나(1)의 예를 도시한다. 도 8은 역 F형의 표면 실장형 안테나(1)의 예를 도시하고, 또한 각 모드의 전류 분포 및 전압 분포도 도시한다. 도 6 내지 도 8에서, 도 1에 도시된 표면 실장형 안테나(1)와 유사한 부품에는 유사한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 설명은 생략한다.

도 1에 도시된 표면 실장형 안테나(1)와 유사하게, 도 6에 도시된 표면 실장형 안테나(1)는 기본 모드와 2차 모드(고차 모드)의 2개의 다른 주파수 대역에서 전파를 송수신하는 것이 가능하다. 또한, 도 7 및 도 8에 도시된 표면 실장형 안테나(1)는 기본 모드와 3차 모드(고차 모드)의 2개의 다른 주파수 대역에서 전파를 송수신하는 것이 가능하다.

도 6에 도시된 표면 실장형 안테나(1)에서는, 급전 방사 전극(3)에서 2차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z에 꾸불꾸불한 패턴(4)이 국부적으로 형성되어, 직렬 인덕턴스 성분이 2차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z에 국부적으로 부가된다. 한편, 도 7 및 도 8에 도시된 각 표면 실장형 안테나(1)에서는, 급전 방사 전극(3)에서 3차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z에 꾸불꾸불한 패턴(4)이 국부적으로 형성되어, 직렬 인덕턴스 성분이 3차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z에 국부적으로 부가된다. 도 7 및 도 8에 도시된 각 표면 실장형 안테나(1)에서는, 급전 방사 전극(3)의 개방단의 반대쪽이 되는 단부측에 접지 단자(9)가 형성된다.

또한, 도 6 내지 도 8에 도시된 각 표면 실장형 안테나(1)는, 도 1에 도시된 표면 실장형 안테나(1)에 이용한 구성과 유사하게 구성되어, 도 1에 도시된 표면 실장형 안테나(1)에서 얻은 이점과 유사한 큰 이점을 얻게 된다.

제 2 실시형태를 하기에서 기술한다. 제 2 실시형태는, 제 1 실시형태에 따른 구성에 부가하여, 도 9a에 도시된 바와 같이, 급전 방사 전극(3)에서 기본 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z1)에 꾸불꾸불한 패턴(10)이 형성된다는 특징이 있다. 제 2 실시형태는, 상술한 구성을 제외하고는, 상기 제 1 실시형태와 유사한 구성을가지고 있다. 그러므로, 제 2 실시형태에서 상기 제 1 실시형태와 유사한 부품에는 유사한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 설명은 생략한다.

제 2 실시형태에서는, 상술한 바와 같이, 급전 방사 전극(3)에서 2차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z2) 뿐만 아니라 기본 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z1)에도 꾸불꾸불한 패턴이 형성된다. 그 결과, 급전 방사 전극(3)에서 기본 모드와 2차 모드의 각 최대 공진 전류 영역 Z에 직렬 인덕턴스 성분이 국부적으로 부가되고, 이에 의해 이들의 최대 공진 전류 영역 Z에서 단위 물리적 길이 당 전기 길이가 다른 영역들에서 보다 길어진다. 즉, 이 제 2 실시형태에서는, 급전 방사 전극(3)이 신호 공급원측으로부터 하기 순서대로 직렬로 배치된 영역 X1, X2, X3, X4를 포함하고 있고, 여기에서 영역 X1, X3는 전기 길이가 길고, 영역 X2, X4는 전기 길이가 짧다.

도 9b는 제 2 실시형태의 급전 방사 전극(3)의 등가 회로도를 도시한다. 도 9b에서, L1은 기본 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z1)에 꾸불꾸불한 패턴(10)에 의해 국부적으로 부가된 직렬 인덕턴스 성분을 나타낸다. L2는 전기 길이가 짧은 영역 X2에서의 인덕턴스 성분을 나타내고, 인덕턴스 성분(L2)은 인덕턴스 성분(L1) 보다 작다. L3은 2차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z2)에 꾸불꾸불한 패턴(4)에 의해 국부적으로 부가된 직렬 인덕턴스 성분을 나타내고, 인덕턴스 성분(L3)은 인덕턴스 성분(L2) 보다 크다. L4는 전기 길이가 짧은 영역 X4에서의 인덕턴스 성분을 나타내고, 인덕턴스 성분(L4)은 인덕턴스 성분(L3) 보다 작다. C1, C2는 급전 방사 전극(3)과 접지 사이의 정전용량을 나타내고, R1, R2는 급전 방사 전극(3)의도전 저항 성분을 나타낸다.

상술한 바와 같이 급전 방사 전극(3)을 형성함으로써 기본 모드와 고차 모드의 공진 주파수를 보다 개선된 양태로 조정하는 것이 가능하다. 즉, 2차 모드의 공진 주파수(f2) 뿐만 아니라 기본 모드의 공진 주파수(f1)도 용이하게 조정할 수 있다.

본 발명의 발명자들은, 꾸불꾸불한 패턴(10)의 꾸불꾸불한 선의 개수를 변경하여 인덕턴스 성분을 변경함으로써, 기본 모드의 공진 주파수(f1)에 대한 꾸불꾸불한 패턴(10)에 의해 부가된 인덕턴스 성분의 변화를 실험을 통해 조사하였다. 그 결과는 도 10a 및 도 10b에 나타나 있다.

도 10a 및 도 10b로부터 알 수 있는 바와 같이, 기본 모드의 공진 주파수(f1)는 꾸불꾸불한 패턴(10)의 꾸불꾸불한 선의 개수를 증가시킴으로써 감소하고, 따라서 직렬 인덕턴스 성분은 증가한다. 다시 말해, 기본 모드의 공진 주파수(f1)는 꾸불꾸불한 패턴(10)의 꾸불꾸불한 선의 개수를 감소시켜 직렬 인덕턴스 성분을 감소시킴으로써 증가한다. 그러나, 2차 모드의 공진 주파수(f2)는, 꾸불꾸불한 패턴(10)의 꾸불꾸불한 선의 개수를 변경할 때에, 실질적으로 일정하다.

그러므로, 기본 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z1)에 국부적으로 부가된 직렬 인덕턴스 성분을 꾸불꾸불한 패턴(10)에 의해 변경함으로써, 기본 모드의 공진 주파수(f1)는 2차 모드의 공진 주파수(f2)와는 독립적으로 조정될 수 있다. 물론, 꾸불꾸불한 패턴(10)의 꾸불꾸불한 선의 개수를 변경하는 대신에, 꾸불꾸불한 패턴(10)의 꾸불꾸불한 선의 피치(d) 또는 폭을 변경하여, 꾸불꾸불한 패턴(10)의등가적인 직렬 인덕턴스 성분을 변경함으로써, 기본 모드의 공진 주파수(f1)를 조정하여도 된다.

제 2 실시형태에서는, 상술한 바와 같이, 2차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z2)에 국부적으로 직렬 인덕턴스 성분을 형성하는 꾸불꾸불한 패턴(4)에 부가하여, 기본 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z1)에 국부적으로 직렬 인덕턴스 성분을 형성하도록 꾸불꾸불한 패턴(10)이 형성되어, 기본 모드와 고차 모드의 각 최대 공진 전류 영역 Z에서의 전기 길이가 다른 영역들에서 보다 길고, 따라서 기본 모드와 고차 모드의 각 공진 주파수를 광범위한 범위에 걸쳐서 조정하는 것이 가능하다.

설계 단계에서, 기본 모드의 공진 주파수(f1)와 고차 모드의 공진 주파수(f2)는 설계시에 추가적인 큰 변화없이 꾸불꾸불한 패턴(4, 10)을 설정함으로써 간단하게 설정될 수 있다. 기본 모드의 공진 주파수(f1)와 2차 모드의 공진 주파수(f2)는 상호 독립적으로 정밀하게 억제될 수 있다. 이로 인해, 다중 대역 안테나의 설계 자유도가 높아진다. 즉, 각 공진 주파수(f1, f2)를 원하는 값으로 정밀하게 조정하여, 용이하게 설정할 수 있다. 따라서, 구성된 표면 실장형 안테나(1)는 품질 및 신뢰성에서 우수하다.

꾸불꾸불한 패턴(4, 10)의 직렬 인덕턴스 성분을 조정함으로써 기본 모드의 공진 주파수(f1)와 고차 모드의 공진 주파수(f2)를 조정하는 상술한 기술로, 각 공진 주파수(f1, f2)가 설정될 수 있는 범위를 확장하는 것이 가능하다.

따라서, 다중 대역 응용 장치에 필요한 요구를 만족하는 표면 실장형안테나(1)를 보다 용이하고 효율적으로 제공하는 것이 가능하고, 표면 실장형 안테나(1)의 가격 절감을 이룰 수 있다. 꾸불꾸불한 패턴(4)을 매우 협소한 영역에서 형성할 수 있고, 따라서 표면 실장형 안테나(1)의 소형화를 실현할 수 있다.

본 제 2 실시형태에서는, 표면 실장형 안테나(1)에서 기본 모드의 공진 주파수(f1)와 2차 모드의 공진 주파수(f2)가 가공 정밀도의 한정에 의해 원하는 값으로부터 벗어날 때에, 상기 제 1 실시형태와 유사한 방법으로 꾸불꾸불한 패턴(4, 10)의 인덕턴스 성분을 트리밍에 의해 조정함으로써 기본 모드의 공진 주파수와 2차 모드의 공진 주파수를 원하는 값으로 상호 독립적으로 조정할 수 있다. 이로 인해, 표면 실장형 안테나(1)를 높은 품질과 신뢰성으로 구성하는 것이 가능하다.

본 제 2 실시형태에서는 도 9에 도시된 표면 실장형 안테나(1)를 참조하여 기술하였지만, 상기 도 6 내지 도 8에 도시된 각 표면 실장형 안테나(1)에 제 2 실시형태의 특징적인 구성(즉, 기본 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z1)(급전 방사전극(3)의 신호 공급측의 영역)에 꾸불꾸불한 패턴(10)을 국부적으로 형성하는 구성)을 형성하여도 되고, 이로 인해 상술한 이점과 유사한 큰 이점을 얻게 된다.

이하에서는, 제 3 실시형태를 설명한다. 제 3 실시형태에서, 상기 실시형태들과 유사한 부분에는 유사한 참조부호를 부여하고, 이에 대한 설명은 생략한다.

도 11a에 도시된 바와 같이 전류 경로(전송선로)(12)에 병렬로 정전용량 성분(C)을 배치하면, 이 병렬 정전용량 성분(C)은 마치 실제적으로 존재하는 것처럼 보이는 등가적인 직렬 인덕턴스 성분(L)으로서 작용할 수 있다.

제 3 실시형태에서는 상기 현상을 이용하여, 기본 모드와 고차 모드의 한쪽또는 양쪽의 최대 공진 전류 영역에 국부적으로 등가적인 직렬 인덕턴스 성분을 부가하는 구성이다. 도 12a, 도 12b 및 도 12c에는 이러한 구성을 가지고 있는 표면 실장형 안테나(1)가 각각 구체적으로 도시되어 있다.

도 12a, 도 12b 및 도 12c에 도시된 각 표면 실장형 안테나(1)에서는, 2차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z2)에 등가적인 직렬 인덕턴스 성분을 국부적으로 부가하는 구성이다. 도 12a에 도시된 예에서는, 스트립 형상의 급전 방사전극(3)의 측단부를 부분적으로 절삭하여 2차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z2)에 절삭부(13)를 형성하고, 이 절삭부(13)에는 병렬 정전용량 전극(14)을 급전 방사전극(3)으로부터 간격을 두고 있도록 배치하며, 이에 의해, 2차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z2)에는 절삭부(13))와 병렬 정전용량 전극(14) 사이에 병렬 정전용량 성분(C)이 형성된다. 그 결과, 2차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z2)에 등가적인 직렬 인덕턴스 성분이 부가된다.

도 12b에 도시된 예에서는, 도 1을 참조하여 상술한 제 1 실시형태에 따른 구성에 부가하여, 병렬 정전용량 전극(14)을 꾸불꾸불한 패턴(4)에 근접하지만 패턴(4)의 각 구석(corner)으로부터 간격을 두고 배치한다. 또한, 이 구성에서는, 도 12a에 도시된 구성에서처럼, 2차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z2)에서 꾸불꾸불한 패턴(4)에 의해 병렬 정전용량 전극(14)을 형성한다. 따라서, 도 12b에 도시된 이 예에서는, 꾸불꾸불한 패턴(4)에 의해 형성된 직렬 인덕턴스 성분과, 꾸불꾸불한 패턴(4)과 병렬 정전용량 전극(14) 사이의 정전용량 성분(C)에 의해 형성된 등가적인 직렬 인덕턴스 성분과의 합계의 직렬 인덕턴스 성분이 2차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z2)에 형성된다.

한편, 도 12c에 도시된 예에서는, 도 1을 참조하여 상술한 제 1 실시형태에 따른 구성에 부가하여, 빗형상의 병렬 정전용량 전극(14)이 꾸불꾸불한 패턴(4)에 근접하게 배치되어, 전극(14)과 패턴(4)은 간격을 두고 서로 인터디지탈적으로(interdigitally) 결합한다. 또한, 이 경우에도, 도 12b에 도시된 구성에서처럼, 2차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z2)에서 꾸불꾸불한 패턴(4)에 의해 병렬 정전용량 성분(C)이 형성된다. 그 결과, 꾸불꾸불한 패턴(4)에 의해 형성된 직렬 인덕턴스 성분과, 꾸불꾸불한 패턴(4)과 병렬 정전용량 전극(14) 사이의 정전용량 성분(C)에 의해 형성된 등가적인 직렬 인덕턴스 성분과의 합계의 직렬 인덕턴스 성분이 2차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z2)에 형성된다.

병렬 정전용량 성분(C)을 사용하여 등가적 형태의 직렬 인덕턴스 성분의 형성에 이용되는 구성은, 상기 도 12a 내지 도 12c의 구성들로만 한정되지 않는다. 예를 들어, 고차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z에 병렬 정전용량 성분(C)을 형성하는 구성 대신에, 기본 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z1)에 유사한 구성을 형성하여 병렬 정전용량 성분(C)을 사용하는 직렬 인덕턴스 성분을 등가적으로 형성할 수 있다.

또한, 기본 모드와 고차 모드의 각 최대 공진 전류 영역 Z에 유사한 구성을 형성하여, 병렬 정전용량 성분(C)을 사용하는 등가적인 직렬 인덕턴스 성분을 국부적으로 형성할 수 있다. 도 12a 내지 도 12c에 도시된 각 구성에서는, 기본 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z1)에 제 2 실시형태에 이용되는 꾸불꾸불한 패턴(10)과 유사한 꾸불꾸불한 패턴을 또한 형성하여도 된다.

도 12a 내지 도 12c에 도시된 특정한 예들은 비접지 영역에 실장되도록 설계된 직접 여진의 λ/4 공진형 안테나이지만, 제 3 실시형태에 따른 유사한 구성이 또한 비접지 영역에 실장되도록 설계된 용량 여진의 λ/4 공진형 안테나, 접지 영역에 실장되도록 설계된 직접 여진의 λ/4 공진형 안테나, 접지 영역에 실장되도록 설계된 용량 여진의 λ/4 공진형 안테나, 및 역 F 타입의 표면 실장형 안테나(1) 등의 그 외의 표면 실장형 안테나에 형성되어도, 상술한 이점과 유사한 큰 이점을 얻을 수 있다.

제 3 실시형태에서는, 상술한 바와 같이, 전류 경로에 정전용량 성분(C)을 병렬로 형성함으로써 직렬 인덕턴스 성분을 전류 경로에 등가적으로 부가할 수 있다는 현상을 이용하여, 기본 모드와 고차 모드의 한쪽 또는 양쪽의 최대 공진 전류 영역에 직렬 인덕턴스 성분을 국부적으로 부가한다. 따라서, 상술한 바와 같이 구성된 제 3 실시형태는, 상기 실시형태들과 동일하게, 기본 모드의 주파수와 고차 모드의 주파수간의 차이를 변경할 수 있고, 기본 모드의 공진 주파수(f1)와 고차 모드의 공진 주파수(f2)를 용이하게 억제할 수 있으며, 다중 대역 안테나의 설계 자유도를 높일 수 있고, 다중 대역 응용 장치에 필요한 요구를 만족하는 표면 실장형 안테나(1)를 용이하고 효율적으로 제조할 수 있으며, 표면 실장형 안테나(1)의 소형화 및 가격 절감을 달성할 수 있는 등의 큰 이점을 제공한다.

병렬 정전용량 성분(C)의 값을 변경함으로써, 등가적인 직렬 인덕턴스 성분의 값을 변경할 수 있다. 그러므로, 기본 모드 또는 고차 모드의 공진 주파수가 가공 정밀도의 한정에 의해 원하는 값으로부터 벗어날 때에는, 예를 들어 병렬 정전용량 전극(14)을 트리밍하여 병렬 정전용량 성분(C)에 의해 형성된 등가적인 직렬 인덕턴스 성분의 값을 조정함으로써, 공진 주파수를 조정할 수 있다.

이하에서는, 제 4 실시형태를 설명한다. 제 4 실시형태에서, 상기 실시형태들과 유사한 부분에는 유사한 참조부호를 부여하고, 이에 대한 설명은 생략한다.

제 4 실시형태는, 유전체 기판(2)이 단일판들을 접합시킨 복수개의 유전체 판으로 구성되고, 기본 모드와 고차 모드의 적어도 한쪽의 최대 공진 전류 영역 Z에 유전율이 높은 유전체판이 형성되는 특징이 있다.

도 13a는 상술한 구성을 가지고 있는 표면 실장형 안테나(1)의 특정한 예를 도시한다. 도 13a에 도시된 특정한 예에서, 유전체 기판(2)은 2개의 유전체판(15a) 및 이 유전체판(15a) 보다 유전율이 높은 1개의 유전체판(15b)을 포함하고 있고, 유전체판(15b)이 2개의 유전체판(15a) 사이에 위치되게, 이들 유전체판을 세라믹 접착제 등을 사용하여 단일판 형태로 접합한다. 고 유전율의 유전체판(15b)은 2차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z2)에 대응하는 위치에 배치된다.

유전체 기판(2)에서 2차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z2)에 대응하는 위치에 다른 유전체판들보다 유전율이 높은 유전체판(15b)을 배치한 결과, 급전 방사전극(3)에서 2차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z2)과 접지 사이에서 발생하는 정전용량은 다른 영역과 접지 사이에서 발생하는 정전용량 보다 크다. 2차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z2)과 접지 사이의 정전용량이 급전 방사전극(3)의 전류 경로와 병렬로 배치되기 때문에, 상기 제 3 실시형태를 참조하여 상술한 바와 같이, 병렬정전용량 성분(C)은 2차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z2)에 국부적으로 부가된 등가적인 직렬 인덕턴스 성분을 제공한다.

도 13a에 도시된 특정한 예에서는, 상술한 바와 같이, 다른 부분들에서 보다 유전율이 높은 유전체판(15b)이 유전체 기판(2)에서 2차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z2)에 대응하는 위치에 배치되어서, 급전 방사전극(3)에서 2차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z2)에 국부적으로 직렬 인덕턴스 성분을 부가한다. 즉, 유전체판(15b)은 등가적인 직렬 인덕턴스 성분을 형성하도록 작용한다.

도 13b에는 다른 특정한 예가 도시되어 있다. 도 13b에 도시된 특정한 예에서는, 도 1을 참조하여 상술한 제 1 실시형태에 따른 구성에 부가하여, 도 13a에 도시된 예와 동일하게, 등가적인 직렬 인덕턴스 성분을 형성하도록 작용하는 유전체판(15b)이 2차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z2)에 대응하는 위치(즉, 꾸불꾸불한 패턴(4)이 형성되는 위치)에 배치된다. 도 13b에 도시된 특정한 예에서, 유전율이 큰 유전체판(15b)를 배치한 결과로써, 급전 방사 전극(3)에서 2차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z2)에는 꾸불꾸불한 패턴(4)과 접지 사이에는 꾸불꾸불한 패턴(4)에 의해 형성된 직렬 인덕턴스 성분에 부가하여 다른 위치에서 보다 높은 평행 정전용량 성분(C)에 기인하는 등가적인 직렬 인덕턴스 성분이 형성된다. 아울러, 도 4에 도시된 꾸불꾸불한 선들(d) 사이의 정전용량이 유전체판(15b)에 의해 증가하고, 등가적인 직렬 인덕턴스 성분의 부가 효과가 증대된다.

유전율이 큰 유전체 재료를 사용하여 등가적인 직렬 인덕턴스 성분을 형성하는데에 이용되는 구조는 도 13a 및 도 13b에 도시된 구조들로만 한정되지 않고, 그외의 다양항 구조를 이용하여도 된다. 예를 들어, 도 13a 및 도 13b에 도시된 예들에서와 같이, 유전율이 큰 유전체 재료를 사용하여 2차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z2)에 직렬 인덕턴스 성분을 국부적으로 형성하는 대신에, 유전율이 큰 유전체 재료를 사용하여 기본 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z2)에 직렬 인덕턴스 성분을 부가하여도 된다. 이 경우에, 예를 들어, 기본 모드의 최대 공진 전류 영역 Z(Z1)에 대응하는 유전체 기판(1)의 위치에 유전율이 크고 등가적인 직렬 인덕턴스 성분을 형성하도록 작용하는 유전체판(15b)이 배치된다.

유전율이 큰 유전체 재료를 사용하여, 기본 모드와 2차 모드의 각 최대 공진 전류 영역 Z에 직렬 인덕턴스 성분이 국부적으로 부가되어도 된다. 이 경우에, 예를 들어, 기본 모드와 2차 모드의 각 최대 공진 전류 영역 Z에 대응하는 유전체 기판(2)의 각 위치에, 유전율이 크고 등가적인 직렬 인덕턴스 성분을 형성하도록 작용하는 유전체판(15b)이 배치된다.

도 13a 및 도 13b에 도시된 예들에서, 유전체 기판(2)은 복수개의 다양한 형태의 유전체판(15a, 15b)의 단일체로의 접합으로 형성되지만, 예를 들어 기본 모드와 고차 모드의 한쪽 또는 양쪽의 최대 공진 전류 영역 Z에 대응하는 유전체 기판(2)의 위치에 홈 또는 관통홀이 형성되고, 아울러 홈 또는 관통홀을 다른 위치들에서 보다 유전율이 높고 등가적인 직렬 인덕턴스 성분을 부가하는 기능이 있는 유전체 재료로 충전하여도 된다. 또한, 기본 모드와 고차 모드의 한쪽 또는 양쪽의 최대 공진 전류 영역 Z에 대응하는 위치에서, 유전율이 높은 판-형상(칩-형상)의 판을 부착하여도 된다.

아울러, 도 13b에 도시된 예에서, 제 4 실시형태의 구성을 제 1 실시형태에 따른 구성을 가지고 있는 표면 실장형 안테나(1)에 구성하여도 되고, 제 1 내지 제 3 실시형태 중의 하나 또는 이들의 조합에 따른 구성을 가지고 있는 표면 실장형 안테나(1)에 구성하여도 된다.

도 13a 및 도 13b에 도시된 특정한 예들이 비접지 영역에 실장되도록 설계된 직접 여진의 λ/4 공진형 안테나이지만, 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 유사한 구성을 비접지 영역에 실장되도록 설계된 용량 여진의 λ/4 공진형 안테나, 접지 영역에 실장되도록 설계된 직접 여진의 λ/4 공진형 안테나, 접지 영역에 실장되도록 설계된 용량 여진의 λ/4 공진형 안테나, 및 역 F 타입의 표면 실장형 안테나 등의 또 다른 형태의 표면 실장형 안테나에 형성되어도, 상술한 이점과 유사한 큰 이점을 얻을 수 있다.

제 4 실시형태에서, 상술한 바와 같이, 기본 모드와 고차 모드의 적어도 하나의 최대 공진 전류 영역 Z에 대응하는 유전체 기판(2)의 위치에, 다른 부분들에서 보다 유전율이 크고 등가적인 직렬 인덕턴스 성분을 형성하도록 작용하는 유전체가 배치되고, 이에 의해 기본 모드 또는 고차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z에 직렬 인덕턴스 성분이 국부적으로 부가된다. 따라서, 본 제 4 실시형태도 상기 실시형태들에서 얻은 이점과 유사한 큰 이점을 제공한다.

이하에서는, 제 5 실시형태를 설명한다. 제 5 실시형태에서, 상기 실시형태들과 유사한 부분에는 유사한 참조부호를 부여하고, 이에 대한 설명은 생략한다.

제 5 실시형태는, 급전 방사 전극(3)이 도 14에 도시된 바와 같은 나선형 패턴으로 형성되고, 나선형 급전 방사 전극(3)에서 기본 모드와 고차 모드의 한쪽 또는 양쪽의 최대 공진 전류 영역 Z에 직렬 인덕턴스 성분이 국부적으로 부가되는 특징이 있다.

나선형 패턴의 형상으로 형성된 급전 방사 전극(3)에서, 나선형 패턴의 선과 선 사이의 거리가 도 14에 도시된 부분 P의 경우와 같이 국부적으로 줄어들면, 인덕턴스가 국부적으로 증가한다. 나선형 패턴의 선의 개수 또는 나선형 패턴의 선과 선 사이의 거리를 변화시키거나, 또는 제 4 실시형태에서 실행된 바와 같이 유전체 기판(2)의 유전율을 국부적으로 변화시킴으로써, 국부적으로 증가된 인덕턴스의 값을 변화시킬 수 있다. 이것은, 제 5 실시형태에서, 기본 모드와 고차 모드의 한쪽 또는 양쪽의 최대 공진 전류 영역에 직렬 인덕턴스를 국부적으로 부가하는 것을 이용하는 것이다.

즉, 제 5 실시형태에서, 나선형 급전 방사 전극(3)을 구비하고 있는 표면 실장형 안테나(1)에서, 기본 모드와 고차 모드의 한쪽 또는 양쪽의 최대 공진 전류 영역에 직렬 인덕턴스 성분이 국부적으로 부가되고, 따라서 상기 실시형태들에서 얻은 이점과 유사한 큰 이점을 얻게 된다.

이하에서는, 제 6 실시형태를 설명한다. 제 6 실시형태에서, 상기 실시형태들과 유사한 부분에는 유사한 참조부호를 부여하고, 이에 대한 설명은 생략한다.

제 6 실시형태는, 도 15 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 유전체 기판(2)의 표면에 급전 방사 전극(3)과 함께 무급전 방사 전극(20)이 형성된 표면 실장형 안테나(1)에서, 상기 실시형태들과 유사한 방법으로, 기본 모드와 고차 모드의 한쪽또는 양쪽의 최대 공진 전류 영역 Z에 직렬 인덕턴스 성분이 국부적으로 부가되는 특징이 있다.

도 15 및 도 16에 도시된 예들의 각 표면 실장형 안테나(1)는 1개의 무급전 방사 전극(20)를 포함하고 있다. 무급전 방사 전극(20)의 공진 주파수(f)가 급전 방사 전극(3)에서 기본 모드의 공진 주파수(f1)에 근접하게 설정되면, 도 18a의 주파수 특성도에 나타낸 바와 같이 무급전 방사 전극(20)은 급전 방사 전극(3)에 의해 제공된 기본 모드에서 공진파와 결합하여 다중 공진을 제공하고, 따라서 기본 모드의 광대역화가 도모된다.

한편, 무급전 방사 전극(20)의 공진 주파수(f)가 급전 방사 전극(3)에서 고차 모드의 공진 주파수(f2)에 근접하게 설정되면, 도 18c의 주파수 특성도에 나타낸 바와 같이 무급전 방사 전극(20)은 급전 방사 전극(3)에 의해 제공된 고차 모드에서 공진파와 결합하여 다중 공진을 제공하고, 따라서 고차 모드의 광대역화가 도모된다.

도 17에 도시된 예에서, 각 표면 실장형 안테나(1)는 2개의 무급전 방사 전극(20; 20a, 20b)을 구비하고 있다. 각 무급전 방사 전극(20a, 20b)의 공진 주파수(fa, fb)가 서로 약간 차이가 있으면서 급전 방사 전극(3)에서 기본 모드의 공진 주파수(f1)에 근접하게 설정되면, 도 18b에 나타낸 바와 같이 급전 방사 전극(3)과 연계된 기본 모드에서 3배 공진(triple resonance)이 발생하고, 따라서 급전 방사 전극(3)과 연계된 기본 모드의 광대역화가 도모된다.

한편, 각 무급전 방사 전극(20a, 20b)의 공진 주파수(fa, fb)가 서로 약간차이가 있으면서 급전 방사 전극(3)에서 고차 모드의 공진 주파수(f2)에 근접하게 설정되면, 도 18d에 나타낸 바와 같이 급전 방사 전극(3)과 연계된 고차 모드에서 3배 공진이 발생하고, 따라서 급전 방사 전극(3)과 연계된 고차 모드의 광대역화가 도모된다.

또한, 무급전 방사 전극(20a, 20b)의 공진 주파수들 중의 하나는 급전 방사 전극(3)에서 기본 모드의 공진 주파수(f1)에 근접하게 설정되고, 무급전 방사 전극(20a, 20b)의 공진 주파수들 중의 다른 하나는 급전 방사 전극(3)에서 고차 모드의 공진 주파수(f2)에 근접하게 설정됨으로써, 도 18e에 나타낸 바와 같이 급전 방사 전극(3)과 연계된 기본 모드과 고차 모드에서 다중 공진이 발생하고, 이에 의해 기본 모드와 고차 모드 양쪽의 광대역화가 도모된다.

도 15 내지 도 17에 도시된 특정한 예에서도, 상기 제 1 실시형태에서와 같이, 급전 방사 전극(3)에서 고차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z에 꾸불꾸불한 패턴(4)이 형성되어, 직렬 인덕턴스 성분을 국부적으로 부가하고, 따라서 상기 제 1 실시형태에서 얻은 이점과 유사한 큰 이점을 얻게 된다.

도 15a 및 도 15b에 도시된 표면 실장형 안테나(1)는 비접지 영역에 실장되도록 설계된 직접 여진의 λ/4 공진형 안테나이다. 도 15a에 도시된 예에서는 꾸불꾸불한 형상의 무급전 방사 전극(20)이 유전체 기판(2)의 상면(2a)에 형성되고, 도 15b에 도시된 예에서는 꾸불꾸불한 형상의 무급전 방사 전극(20)이 유전체 기판(2)의 측면(2c)에 형성된다. 상기 구성을 제외하고는, 도 15a 및 도 15b에 도시된 표면 실장형 안테나(1)는 서로 유사한 구성을 가지고 있다.

도 15c 및 도 15d에 도시된 표면 실장형 안테나(1)는 접지 영역에 실장되도록 설계된 직접 여진의 λ/4 공진형 안테나이다. 도 15c에 도시된 예에서는, 꾸불꾸불한 형상의 무급전 방사 전극(20)이 유전체 기판(2)의 측면(2d)에 형성된다. 또한, 도 15d에 도시된 예에서는, 꾸불꾸불한 형상의 무급전 방사 전극(20)이 유전체 기판(2)의 상면(2a)으로부터 측면(2e)에까지 연장하도록 형성된다. 아울러, 도 15c에 도시된 예에서의 급전 방사 전극(3)은 급전 전극(5)측으로부터 꾸불꾸불한 패턴(4)에까지 전극(3)의 폭이 넓어지도록 형성되고, 도 15d에 도시된 예에서의 급전 방사 전극(3)은 폭이 한쪽 단부로부터 반대쪽 단부까지 전 길이에 걸쳐서 실질적으로 일정하게 형성된다. 상기 구성을 제외하고는, 도 15c 및 도 15d에 도시된 표면 실장형 안테나(1)는 서로 유사한 구성을 가지고 있다.

도 15a 내지 도 15d에 도시된 각 표면 실장형 안테나(1)에서, 급전 방사 전극(3)을 통해 흐르는 전류의 벡터 방향은 각 도면에서 화살표 A로 나타내고, 무급전 방사 전극(20)을 통해 흐르는 전류의 벡터 방향은 각 도면에서 화살표 B로 나타낸다. 여기에서, 급전 방사 전극(3)을 통해 흐르는 전류의 벡터 방향 A와 무급전 방사 전극(20)을 통해 흐르는 전류의 벡터 방향 B는 서로 실질적으로 직교한다.

급전 방사 전극(3)을 통해 흐르는 전류의 벡터 방향 A와 무급전 방사 전극(20)을 통해 흐르는 전류의 벡터 방향 B는 서로 실질적으로 직교하기 때문에, 급전 방사 전극(3)과 무급전 방사 전극(20)은 상호 간섭을 일으키지 않고 안정한 다중 공진을 제공할 수 있다. 이로 인해, 광대역화와 주파수 특성의 관점에서 신뢰성이 높은 표면 실장형 안테나(1)를 실현하는 것이 가능하다.

도 16a 및 도 16b에 도시된 표면 실장형 안테나(1)는 비접지 영역에 실장되도록 설계된 직접 여진의 λ/4 공진형 안테나이다. 도 16a에 도시된 표면 실장형 안테나(1)에서는 꾸불꾸불한 형상의 무급전 방사 전극(20)이 유전체 기판(2)의 상면(2a)으로부터 측면(2d)에까지 연장하도록 형성되고, 도 16b에 도시된 표면 실장형 안테나(1)에서는 꾸불꾸불한 형상의 무급전 방사 전극(20)이 유전체 기판(2)의 측면(2c)에 형성된다. 상기 구성을 제외하고는, 도 16a 및 도 16b에 도시된 표면 실장형 안테나(1)는 서로 유사한 구성을 가지고 있다.

도 16c 및 도 16d에 도시된 표면 실장형 안테나(1)는 접지 영역에 실장되도록 설계된 직접 여진의 λ/4 공진형 안테나이다. 도 16c에 도시된 표면 실장형 안테나(1)에서는 꾸불꾸불한 형상의 무급전 방사 전극(20)이 유전체 기판(2)의 측면(2d)에 형성되고, 도 16d에 도시된 표면 실장형 안테나(1)에서는 꾸불꾸불한 형상의 무급전 방사 전극(20)이 유전체 기판(2)의 상면(2a)으로부터 측면(2e)에까지 연장하도록 형성된다. 아울러, 도 16c에 도시된 표면 실장형 안테나(1)에서의 급전 방사 전극(3)은 급전 전극(5)측으로부터 꾸불꾸불한 패턴(4)에까지 전극(3)의 폭이 넓어지도록 형성되고, 도 16d에 도시된 표면 실장형 안테나(1)에서의 급전 방사 전극(3)은 폭이 한쪽 단부로부터 반대쪽 단부까지 전 길이에 걸쳐서 실질적으로 일정하게 형성된다. 상기 구성을 제외하고는, 도 16c 및 도 16d에 도시된 표면 실장형 안테나(1)는 서로 유사한 구성을 가지고 있다.

도 16a 내지 도 16d에 도시된 특정한 예에서, 급전 방사 전극(3)과 연계된 전계는 파선 α로 둘러싸여 있는 부분에서 최대가 되고, 무급전 방사 전극(20)과연계된 전계는 파선 β로 둘러싸여 있는 부분에서 최대가 된다. 여기에서, 급전 방사 전극(3)과 연계된 전계가 최대가 되는 영역 α와 무급전 방사 전극(20)과 연계된 전계가 최대가 되는 영역 β는 서로 멀리 떨어져 있다. 급전 방사 전극(3)과 연계된 전계가 최대가 되는 영역 α와 무급전 방사 전극(20)과 연계된 전계가 최대가 되는 영역 β가 도 16a 내지 도 16d에 도시된 바와 같이 서로 멀리 떨어져 있기 때문에, 급전 방사 전극(3)과 무급전 방사 전극(20)은 상호 간섭을 일으키지 않고 안정한 다중 공진을 제공할 수 있고, 이로 인해, 어떠한 문제를 일으키지 않고 광대역화를 실현하는 것이 가능하다.

한편, 도 17a 내지 도 17c에 도시된 특정한 예에서 상술한 바와 같이, 각 표면 실장형 안테나(1)는 2개의 무급전 방사 전극(20a, 20b)을 포함하고 있어서, 한층 더 광대역화가 도모된다. 상술한 바와 같이, 도 17a 내지 도 17c에 도시된 특정한 예들 중에서 무급전 방사 전극(20a, 20b)의 형상 및 위치에 차이가 있다.

급전 방사 전극(3) 및 무급전 방사 전극(20)을 사용한 다중 공진에 의해 광대역화가 도모되는 제 6 실시형태에 따른 표면 실장형 안테나(1)에서, 급전 방사 전극(3)을 상기 실시형태들에서 이용한 임의의 구조로 형성함으로써, 상기 실시형태들에서 얻은 이점과 유사한 큰 이점을 얻게 된다.

도 15 내지 도 17에 도시된 특정한 예에서, 급전 방사 전극(3)에서 고차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z에 직렬 인덕턴스 성분이 국부적으로 부가된다. 대안으로, 물론, 표면 실장형 안테나(1)에 형성된 급전 방사 전극(3)에서, 고차 모드가 아니라 기본 모드의 최대 공진 전류 영역 Z에 직렬 인덕턴스 성분이 국부적으로 부가되어도 된다. 또한, 상기 제 2 실시형태에서와 같이, 급전 방사 전극(3)에서 기본 모드와 고차 모드의 각 최대 공진 전류 영역 Z에 직렬 인덕턴스 성분이 국부적으로 부가되어도 된다.

아울러, 상기 제 3 실시형태에서처럼 병렬 정전용량 성분(C)를 사용하여, 또는 상기 제 4 실시형태에서처럼 등가적인 직렬 인덕턴스 성분을 부가하는 유전율이 높은 유전체 재료를 사용하여, 그렇지 않으면 상기 제 1 내지 제 4 실시형태의 임의의 조합을 사용하여, 기본 모드와 고차 모드의 한쪽 또는 양쪽의 최대 공진 전류 영역 Z에 직렬 인덕턴스 성분이 국부적으로 부가되어도 된다.

도 15 내지 도 17에 도시된 표면 실장형 안테나(1)가 직접 여진형 안테나이지만, 용량 결합형, 나선형, 또는 역 F형 등의 다른 형태의 표면 실장형 안테나에도 상기 실시형태들에 이용되는 유사한 구조를 적용하여도 된다.

이하에서는, 제 7 실시형태를 설명한다. 제 7 실시형태에서, 상기 실시형태들과 유사한 부분에는 유사한 참조부호를 부여하고, 이에 대한 설명은 생략한다.

제 7 실시형태에서는, 급전 방사 전극(3)과 무급전 방사 전극(20)을 함께 포함하고 있는 표면 실장형 안테나(1)에서, 급전 방사 전극(3) 뿐만 아니라 무급전 방사 전극(20)에도 기본 모드와 고차 모드의 한쪽 또는 양쪽의 최대 공진 전류 영역에, 상기 실시형태들에 기술된 임의의 기술을 이용하여, 직렬 인덕턴스 성분이 국부적으로 부가되는 특징이 있다. 다시 말해, 제 7 실시형태에서는, 급전 방사 전극(3) 뿐만 아니라 무급전 방사 전극(20)도 단위 물리적 길이 당 전기 길이가 긴 영역과 짧은 영역이 교대로 배열되는 직렬 영역을 포함하도록 형성된다.

상술한 양태로 구성된 표면 실장형 안테나(1)의 특정한 예들이 도 19a 내지 도 19c, 도 20a 및 도 20b에 도시되어 있다. 도 19a 내지 도 19c, 도 20a 및 도 20b에 도시된 표면 실장형 안테나(1)에서, 급전 방사 전극(3)에 꾸불꾸불한 패턴(4)이 국부적으로 형성되고, 무급전 방사 전극(20)에 꾸불꾸불한 패턴(21)이 국부적으로 형성되어서, 이들 꾸불꾸불한 패턴(4, 21)은 급전 방사 전극(3)과 무급전 방사 전극(20)의 각 고차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z에 직렬 인덕턴스 성분을 국부적으로 제공한다.

도 19a 내지 도 19c에 도시된 표면 실장형 안테나(1)는 접지 영역에 실장되도록 설계된 직접 여진의 λ/4 공진형 안테나이다. 도 19a 내지 도 19c에 도시된 표면 실장형 안테나(1)에서, 급전 방사 전극(3)을 통해 흐르는 전류의 벡터 방향 A와 무급전 방사 전극(20)을 통해 흐르는 전류의 벡터 방향 B는 서로 실질적으로 직교하기 때문에, 급전 방사 전극(3)과 무급전 방사 전극(20)이 상호 간섭을 일으키지 않고 안정한 다중 공진을 제공할 수 있다는 것을 확신한다. 아울러, 도 19a 내지 도 19c에 도시된 표면 실장형 안테나(1)에서, 급전 방사 전극(3)과 연계된 전계가 최대가 되는 영역 α와 무급전 방사 전극(20)과 연계된 전계가 최대가 되는 영역 β가 서로 멀리 떨어져 있기 때문에, 급전 방사 전극(3)과 무급전 방사 전극(20)이 상호 간섭을 일으키지 않고 안정한 다중 공진을 제공할 수 있다는 것을 확신한다.

도 20a 및 도 20b에 도시된 표면 실장형 안테나(1)는 비접지 영역에 실장되도록 설계된 직접 여진의 λ/4 공진형 안테나이다. 도 20a에 도시된 표면 실장형안테나(1)에서, 도 19a 내지 도 19c에 도시된 표면 실장형 안테나(1)와 같이, 급전 방사 전극(3)을 통해 흐르는 전류의 벡터 방향 A와 무급전 방사 전극(20)을 통해 흐르는 전류의 벡터 방향 B는 서로 실질적으로 직교한다. 아울러, 도 20b에 도시된 표면 실장형 안테나(1)에서, 도 19a 내지 도 19c에 도시된 표면 실장형 안테나(1)와 같이, 급전 방사 전극(3)과 연계된 전계가 최대가 되는 영역 α와 무급전 방사 전극(20)과 연계된 전계가 최대가 되는 영역 β가 서로 멀리 떨어져 있다. 도 20a 및 도 20b에 도시된 표면 실장형 안테나(1)에서 이러한 구조를 이용함으로써, 급전 방사 전극(3)과 무급전 방사 전극(20) 사이에서 간섭없이 안정한 다중 공진을 달성하는 것이 가능하다.

제 7 실시형태에 따른 다중 공진형의 표면 실장형 안테나(1)에서, 급전 방사 전극(3) 뿐만 아니라 무급전 방사 전극(20)에도, 상기 실시형태들에 기술된 임의의 기술을 이용하여, 직렬 인덕턴스 성분이 국부적으로 부가되며, 이에 의해 무급전 방사 전극(20)과 연계된 공진 주파수를 변경하여 원하는 값으로 설정하는 것이 용이하다. 따라서, 다중 대역 응용 장치에 필요한 요구를 만족하는 표면 실장형 안테나(1)를 한층 더 용이하게 제공하게 된다.

상기 제 7 실시형태를 도 19a 내지 도 19c, 도 20a 및 도 20b에 도시된 특정한 예를 참조하여 상술하였지만, 상기 제 7 실시형태가 도 19a 내지 도 19c, 도 20a 및 도 20b에 도시된 특정한 예들로만 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 19a 내지 도 19c, 도 20a 및 도 20b에 도시된 예에서는, 급전 방사 전극(3)과 무급전 방사 전극(20)의 각 고차 모드의 최대 공진 전류 영역 Z에 직렬 인덕턴스 성분이 국부적으로 부가되었지만, 고차 모드가 아니라 기본 모드의 최대 공진 전류 영역 Z에 직렬 인덕턴스 성분인 국부적으로 부가되어도 되고, 또는 기본 모드와 고차 모드 양쪽의 최대 공진 전류 영역 Z에 직렬 인덕턴스 성분인 국부적으로 부가되어도 된다.

아울러, 꾸불꾸불한 패턴을 사용하여 직렬 인덕턴스 성분을 부가하는 대신에, 직렬 인덕턴스 성분을 국부적으로 부가하는데에 병렬 정전용량, 등가직인 직렬 인덕턴스를 형성하는 유전체 재료, 또는 상기 실시형태들에 기술된 그 외의 수단을 이용하여도 된다.

도 19a 내지 도 19c, 도 20a 및 도 20b에 도시된 표면 실장형 안테나는 직접 여진형 안테나이지만, 상기 제 7 실시형태를 용량 결합형, 나선형, 또는 역 F형 등의 다른 형태의 표면 실장형 안테나에 적용하여도 된다. 이 경우에도, 상기 실시형태들과 유사한 큰 이점을 얻게 된다.

이하에서는, 제 8 실시형태를 설명한다. 제 8 실시형태에서는, 본 발명에 따른 통신 장치의 예를 기술한다. 보다 상세히하면, 제 8 실시형태에 따른 통신 장치로서 도 21에 도시된 휴대용 전화기를 기술한다. 이 휴대용 전화기(30)는 케이스(case; 31)에 배치된 회로기판(32)을 구비하고 있고, 이 회로기판(32)에는 상술한 실시형태들 중의 임의의 한 실시형태에 따라 구성된 표면 실장형 안테나(1)가 실장되어 있다.

도 21에 도시된 바와 같이, 휴대용 전화기의 회로기판(32) 상에는 송신 회로(33), 수신 회로(34) 및 듀플렉서(35)도 형성되어 있다. 표면 실장형안테나(1)가 회로기판(32)에 실장됨으로써, 이 표면 실장형 안테나(1)는 듀플렉서(35)를 거쳐서 송신 회로(33) 또는 수신 회로(34)에 전기적으로 접속된다. 이 휴대용 전화기(30)에서, 송수신 작동은 듀플렉서(35)에 의해 서로간에 스위치된다.

본 제 8 실시형태에서, 휴대용 전화기(30)가 상술한 실시형태들 중의 임의의 한 실시형태에 따라 구성된 이중 대역 표면 실장형 안테나를 포함하고 있기 때문에, 이 휴대용 전화기(30)는 동일한 하나의 표면 실장형 안테나(1)를 사용하여 서로 다른 2개의 주파수 대역에서 신호를 송수신하는 것이 가능하다. 또한, 급전 방사 전극(3)과 연계된 기본 모드와 고차 모드의 공진 주파수들을 원하는 값으로 정확하게 설정할 수 있기 때문에, 고품질 고신뢰성의 안테나 특성을 가지고 있는 통신 장치를 제공하는 것이 가능하다.

상술한 바와 같이, 상술한 실시형태들 중의 임의의 한 실시형태에 따라 구성된 표면 실장형 안테나(1)를 저가로 제공할 수 있기 때문에, 저가의 표면 실장형 안테나(1)를 구비하고 있는 통신 장치도 제가로 제공할 수 있다.

이제까지, 본 발명을 상기 특정한 실시형태들로만 기술하였지만, 본 발명이 이들 실시형태들로만 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제 8 실시형태에서, 통신 장치의 한 예로서 휴대용 전화기(30)를 기술하였지만, 본 발명은 무선 통신 장치의 다른 형태에 적용되어도 된다.

이제까지 상술한 바와 같이, 본 발명은 하기와 같은 큰 이점을 제공한다.즉, 본 발명에 따른 표면 실장형 안테나에서, 급전 방사 전극의 전류 경로를 따라서 직렬 영역이 형성되어 단위 물리적 길이 당 전기 길이가 길고 짧은 영역이 교대로 배열되며, 이에 의해 기본 모드의 공진 주파수와 고차 모드의 공진 주파수간의 차이를 광범위한 범위에 걸쳐서 억제하는 것이 가능하다. 특히, 표면 실장형 안테나의 급전 방사 전극에서 기본 모드와 고차 모드의 한쪽 또는 양쪽의 최대 공진 전류 영역에 직렬 인덕턴스 성분을 부가하여 전기 길이가 긴 영역을 형성하는 경우에, 기본 모드의 공진 주파수와 고차 모드의 공진 주파수간의 차이를 정밀하게 억제하는 것이 가능하다.

상술한 직렬 인덕턴스 성분의 값을 간단하게 변경함으로써, 상기 직렬 인덕턴스가 부가된 모드에서의 공진 주파수를 이 모드와는 독립적으로 다른 모드(기본 모드 또는 고차 모드)의 공진 주파수로 조정하고 설정하는 것이 가능하다. 따라서, 기본 모드와 고차 모드의 각 공진 주파수를 보다 용이하게 변경·설정하고, 다중 대역 응용 장치에서 사용하는 안테나의 설계 자유도가 상승한다.

그러므로, 표면 실장형 안테나를 용이하고 효율적으로 설계하여, 원하는 주파수 특성을 얻는 것이 가능하다. 게다가, 공진 주파수를 직렬 인덕턴스 성분에 의해 설정하는 경우에, 공진 주파수를 용이하고 확실하게 억제할 수 있다. 따라서, 본 발명은 품질과 신뢰성이 향상된 표면 실장형 안테나를 저가로 제공할 수 있는 매우 큰 이점을 제공한다.

전기 길이가 긴 영역을 형성하는 직렬 인덕턴스 성분은, 급전 방사 전극에 꾸불꾸불한 패턴을 형성함으로써, 또는 병렬 정전용량 성분을 사용하여 등가적인직렬 인덕턴스 성분을 부가함으로써, 그렇지 않으면 유전율이 큰 유전체 재료를 국부적으로 배치함으로써, 실현될 수 있다. 어떠한 경우에는, 기본 모드와 고차 모드의 한쪽 또는 양쪽의 최대 공진 전류 영역에 표면 실장형 안테나의 크기를 증가시키지 않고도 직렬 인덕턴스 성분을 부가할 수 있다. 직렬 인덕턴스 성분의 값을 매우 광범위한 범위에 걸쳐서 용이하게 변경할 수 있으므로, 부가된 직렬 인덕턴스 성분과 연계된 모드의 공진 주파수를 매우 광범위한 범위에 걸쳐서 억제하고 조정하여, 설정할 수 있다.

급전 방사 전극은 나선형 패턴으로 형성되고, 기본 모드와 고차 모드의 한쪽 또는 양쪽의 최대 공진 전류 영역에서 나선형 패턴의 선과 선 사이의 거리를 부분적으로 줄임으로써 직렬 인덕턴스 성분이 국부적으로 부가되면, 상술한 이점과 유사한 큰 이점을 가지고 있는 나선형 표면 실장형 안테나가 실현된다. 또한, 급전 방사 전극과 무급전 방사 전극을 구비하고 있는 다중 공진형 표면 실장형 안테나의 경우에도, 급전 방사 전극에서 기본 모드와 고차 모드의 한쪽 또는 양쪽의 최대 공진 전류 영역에 직렬 인덕턴스 성분을 부가함으로써 유사한 큰 이점을 얻을 수 있다.

또한, 다중 공진형의 표면 실장형 안테나에서, 직렬 인덕턴스 성분은 급전 방사 전극뿐만 아니라 무급전 방사 전극에 부가되어도 되고, 또는 무급전 방사 전극은 단위 물리적 길이 당 전기 길이가 긴 영역과 짧은 영역이 교대로 배열되는 직렬 영역으로 형성되어도 된다. 이러한 경우에, 급전 방사 전극과 연계된 공진 주파수 뿐만 아니라 무급전 방사 전극과 연계된 공진 주파수도 조정하여 설정하는 것이용이하다. 따라서, 다중 공진에 의해 달성된 원하는 광대역 주파수 특성을 가지고 있는 표면 실장형 안테나를 효율적으로 그리고 저가로 제공하는 것이 가능하다.

아울러, 다중 공진형의 표면 실장형 안테나에서, 급전 방사 전극과 무급전 방사 전극은, 방사 전극을 통해 흐르는 전류의 벡터 방향과 무급전 방사 전극을 통해 흐르는 전류의 벡터 방향이 서로 실질적으로 직교하도록 형성되어도 된다. 또한, 급전 방사 전극과 연계된 전계가 최대가 되는 영역과 무급전 방사 전극과 연계된 전계가 최대가 되는 영역이 서로 멀리 떨어져 있도록, 급전 방사 전극과 무급전 방사 전극이 형성되어도 된다. 이에 의해, 급전 방사 전극과 무급전 방사 전극이 상호 간섭하는 것을 방지하여, 안정한 다중 공진을 달성하게 된다.

또한, 본 발명은 상술한 이점을 가지고 있는 표면 실장형 안테나를 구비한 통신 장치를 제공한다. 즉, 안테나 특성의 신뢰성이 높은 통신 장치를 제공하는 것이 가능하다.

Claims (15)

1. 삭제
2. 유전체 기판; 및

   상기 유전체 기판 상에 형성된 방사 전극(radiating electrode)을 포함하고 있는 표면 실장형 안테나로서,

   상기 방사 전극의 한쪽 단부는 개방단이 되고, 상기 방사 전극의 다른쪽 단부에는 급전 전극(feeding electrode) 또는 접지 단자가 형성되고,

   상기 방사 전극은 기본 모드의 공진 전류가 최대가 되는 제 1 영역, 및 고차 모드의 공진 전류가 최대가 되는 제 2 영역을 포함하며,

   상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역은 상기 방사 전극의 한쪽 단부와 다른쪽 단부 사이의 전류 경로를 따라서 직렬로 배열되고,

   상기 제 1 영역 및 상기 제 2 영역 중의 적어도 하나는 상기 전류 경로에서 직렬로 배치된 인덕턴스 성분(inductance component)을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 안테나.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 인덕턴스 성분은 꾸불꾸불한 형상의 전극 패턴(meander electrode pattern)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 안테나.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 인덕턴스 성분은 상기 제 1 영역 또는 상기 제 2 영역에 병렬로 접속된 정전용량 성분(capacitance component)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 안테나.
5. 제 2 항에 있어서, 상기 방사 전극은 나선형 전극 패턴으로 형성되고, 상기 인덕턴스 성분은 상기 나선형 전극 패턴의 인접한 전극들 사이의 거리를 줄임으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 안테나.
6. 제 2 항에 있어서, 상기 인덕턴스 성분은 유전율이 높은 부재로 형성되고, 상기 부재는 상기 제 1 영역 또는 상기 제 2 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는표면 실장형 안테나.
7. 제 2 항에 있어서, 상기 방사 전극에 인접하게 형성된 무급전 방사 전극(non-feeding radiation electrode)을 더 포함하며,

   상기 무급전 방사 전극과 연계된 공진 모드는 기본 모드와 외부-접속 전극과 연계된 고차 모드 중의 적어도 하나와 함께 다중 공진(multiple resonance)을 형성하는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 안테나.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 무급전 방사 전극은 단위 물리적 길이 당 전기 길이가 짧은 영역, 및 상기 짧은 영역보다 긴 전기 길이를 가지고 있는 영역를 포함하며,

   상기 영역들은 상기 무급전 방사 전극을 통해 흐르는 전류의 경로를 따라서 직렬로 배열되는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 안테나.
9. 제 7 항에 있어서, 상기 무급전 방사 전극은 기본 모드의 공진 전류가 최대가 되는 제 1 영역, 및 고차 모드의 공진 전류가 최대가 되는 제 2 영역을 포함하며,

   상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역은 상기 무급전 방사 전극을 통해 흐르는 전류 경로를 따라서 직렬로 배열되고,

   상기 제 1 영역 및 상기 제 2 영역 중의 적어도 하나는 상기 전류 경로에서직렬로 배치된 인덕턴스 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 안테나.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 인덕턴스 성분은 꾸불꾸불한 형상의 전극 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 안테나.
11. 제 9 항에 있어서, 상기 인덕턴스 성분은 상기 제 1 영역 또는 상기 제 2 영역에 병렬로 접속된 정전용량 성분으로 형성되는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 안테나.
12. 제 9 항에 있어서, 상기 무급전 방사 전극은 나선형 전극 패턴으로 형성되고, 상기 인덕턴스 성분은 상기 나선형 전극 패턴의 인접한 전극들 사이의 거리를 줄임으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 안테나.
13. 제 9 항에 있어서, 상기 인덕턴스 성분은 유전율이 높은 부재로 형성되고, 상기 부재는 상기 제 1 영역 또는 상기 제 2 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 안테나.
14. 제 7 항에 있어서, 상기 방사 전극을 통해 흐르는 전류의 벡터(vector) 방향과 상기 무급전 방사 전극을 통해 흐르는 전류의 벡터 방향은 서로 직교하는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 안테나.
15. 제 2 항 내지 제 14 항 중의 어느 한 항에 따른 표면 실장형 안테나를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 통신 장치.