KR100451909B1

KR100451909B1 - Antenna for portable wireless communication apparatus

Info

Publication number: KR100451909B1
Application number: KR10-2001-0050237A
Authority: KR
Inventors: 유병훈; 성원모
Original assignee: 유병훈
Priority date: 2001-06-27
Filing date: 2001-08-21
Publication date: 2004-10-08
Also published as: KR20030001196A

Abstract

본 발명은 휴대용 무선통신장치의 안테나에 관한 것으로서 보다 상세하게는 휴대용 무선 통신기기로부터 방출되는 전자파에 의한 폐해를 방지할 수 있는 새로운 안테나에 관한 것인바, 본 발명은 선형 라디에이터와 나선형 안테나가 병열로 배열된 휴대용 무선통신장치의 안테나에 있어서, 외면으로는 다수의 관통된 실효개구면을 형성한 전도성도체를 구비하고 이의 내측으로는 유전체가 충전되는 구조를 가지며 상기 선형 라디에이터와 무급점상태로 병렬 배열되어 무선통신기기의 전자파를 방출하면서 그 방출되는 전자파의 방출량과 복사방향을 조절하는 기능을 하는 안테나소자를 포함하여 이루어진 특징이 있다.The present invention relates to an antenna of a portable radio communication device, and more particularly, to a new antenna capable of preventing the harmful effects of electromagnetic waves emitted from a portable radio communication device. The present invention relates to a linear radiator and a spiral antenna in parallel. An antenna of an arranged portable wireless communication device, comprising: a conductive conductor having a plurality of penetrating effective openings on an outer surface thereof, and a structure in which a dielectric is charged on the inside thereof, and arranged in parallel with the linear radiator in a zero-free state It is characterized in that it comprises an antenna element that functions to control the emission amount and the radiation direction of the emitted electromagnetic waves while emitting electromagnetic waves of the wireless communication device.

Description

Antenna for portable wireless communication apparatus

본 발명은 휴대용 무선통신장치의 안테나에 관한 것으로서 보다 상세하게는 휴대용 무선 통신기기로부터 방출되는 전자파에 의한 폐해를 방지할 수 있는 새로운 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna of a portable wireless communication device, and more particularly, to a new antenna capable of preventing a harmful effect of electromagnetic waves emitted from a portable wireless communication device.

현대사회는 통신산업의 발달로 인해 휴대폰이나 각종 무선기 등이 많이 보급되어 있으며, 이러한 통신장비들은 무선통신을 이용하여 장소에 구애없이 사용할 수 있게 되어 있다.In modern society, due to the development of the communication industry, mobile phones and various wireless devices are widely used, and these communication equipments can be used regardless of place by using wireless communication.

일반적으로, 통신은 유, 무선 통신으로 분류되는 바, 상기한 무선 통신에서는 기본적으로 전파를 송출하는 송신기와, 상기한 송신기에서 송출된 전파를 수신하는 안테나와, 상기한 안테나로부터 전파를 수신하는 수신기가 필요하게 된다.In general, communication is classified into wired and wireless communication. In the wireless communication, the transmitter basically transmits a radio wave, an antenna for receiving radio waves transmitted from the transmitter, and a receiver for receiving radio waves from the antenna. Will be needed.

상기한 통신장비 본체에는 송수신기와 안테나가 설치되고 이러한 각종 장비들은 점점 더 소형화, 경량화됨에 따라 크기는 보다 더 작아지는 추세이다.As the communication equipment main body is equipped with a transceiver and an antenna, and these various equipments are becoming smaller and lighter, the size becomes smaller.

또한 안테나 구조에 따른 분류를 전파의 복사 방향이 무지향성인 나선형 안테나와 선형 라디에이터의 작동방법에 따라 분류할 수 있는데, 첨부도면 도 10a에 도시된 바와 같이 나선형 안테나(100)는 하우징에 고정 설치되고 선형 라디에이터(200)는 상기 나선형 안테나(100)의 내측에서 상하 이동이 가능하도록 구성된 리플렉터 타입과 도 10b에 도시된 바와 같이 나선형 안테나(100)와 선형 라디에이터(200) 모두 하우징에 고정 설치되는 픽스드 타입 및 도 10c에 도시된 바와같이 선형 라디에이터(200)의 상단부에 나선형 안테나(100)가 설치되는 탑-나선형 타입으로 대별된다.In addition, the classification according to the antenna structure can be classified according to the operation method of the helical antenna and the linear radiator in which the radiation direction of the radio waves is non-directional. As shown in FIG. 10A, the spiral antenna 100 is fixedly installed in the housing and is linear. The radiator 200 is a reflector type configured to move up and down inside the spiral antenna 100 and a fixed type in which both the spiral antenna 100 and the linear radiator 200 are fixed to the housing as shown in FIG. 10B. And the top-helical type in which the spiral antenna 100 is installed at the upper end of the linear radiator 200 as shown in FIG. 10C.

상기와 같은 전파의 복사 방향이 무지향성인 나선형 안테나를 사용하는 안테나에 있어서는 사용자에게 직접적으로 폐해를 가져다주는데, 이때 안테나와 관련있는 전파는 직접파, 반사파, 회절파로 크게 나눌 수 가 있는데, 무선 통신장치의 안테나에 의해 인체에 해를 주는 전자파는 이 세 가지 형태의 파형을 갖고 있으며, 그중 직접파의 형태를 갖는 전자파가 가장 큰 해를 가져다 주고 있다.In the antenna using a spiral antenna of which the radiation direction of the radio waves is non-directional, the antenna is directly harmed to the user. At this time, the radio waves related to the antenna can be classified into direct waves, reflected waves, and diffraction waves. The electromagnetic waves that harm the human body by the antenna have three types of waveforms, and the electromagnetic waves in the form of direct waves bring the biggest harm.

따라서 최근에는 전자파 차단 구조물을 사용하여 통신장비에 장착되는 회로기판을 완전히 밀폐시켜 전자파가 외부로 빠져나가지 못하도록 하고 있으나, 이러한 종래의 전자파차단 구조물도 구조물에 형성되어 있는 안테나 커넥터용 홀을 통해전자파가 외부로 새어나가는 문제점이 있었다.Therefore, in recent years, the electromagnetic wave blocking structure is used to completely close the circuit board mounted on the communication equipment to prevent the electromagnetic waves from escaping to the outside, but the electromagnetic wave blocking structure is also formed through the hole for the antenna connector formed in the structure. There was a problem of leaking to the outside.

즉, 상기 전자파차단 구조물에는 외부로 노출되는 안테나를 통신장비의 회로기판에 접지시키기 위해 안테나 커넥터가 설치되는 홀이 형성되어 있고, 특히 이 홀과 안테나커넥터와의 결합은 홀의 공차관리에 의존하고 있는 바, 홀을 완전히 밀폐시키지 못하는 문제점이 있게 되는 것이다.That is, the electromagnetic shielding structure is formed with a hole in which the antenna connector is installed to ground the antenna exposed to the outside of the circuit board of the communication equipment, in particular, the combination of the hole and the antenna connector is dependent on the tolerance management of the hole Bar, there is a problem that does not seal the hole completely.

또한 종래의 전자파 차단 구조로는 전체의 케이싱 내측면에 전자파 차단용 필터(Filter)를 코팅처리하여 통신기에 의해 발생되는 전자파를 차단하도록 구성된다.In addition, the conventional electromagnetic wave blocking structure is configured to block the electromagnetic wave generated by the communicator by coating an electromagnetic wave blocking filter (Filter) on the inner surface of the entire casing.

그러나 종래의 무선 안테나는 통신기 본체의 상부 일측에 위치하고 있기 때문에 사용자가 통화시에는 가이드 돌출부로부터 돌출시켜 사용하되, 그 사용시에발생되는 전자파가 사용자의 머리에 직접적으로 영향을 미침으로서 직접파, 반사파, 회절파 모두 사용자의 머리부위에 영향을 미침으로서 사용자의 건강에 점진적으로 악영향을 미치는 문제점이 있다.However, since the conventional wireless antenna is located on the upper side of the main body of the communicator, the user can use it by protruding from the guide protrusion during the call, and the electromagnetic wave generated during the use directly affects the user's head. Both diffraction waves affect the user's head and thus have a problem of gradually adversely affecting the user's health.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 안출한 것으로써 이의 목적은 무지향성을 갖는 나선형 안테나를 대체하여 전자파가 지향성을 갖도록 하는 안테나소자를 실제급전되는 선형 라디에이터와 병렬로 배열하여 무선통신장치를 사용하는 사용자의 전자파에 의한 폐해를 방지할 수 있도록 함과 안테나 효율을 증가시키는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to use a wireless communication device by arranging an antenna element in parallel with a linear radiator, which is actually fed, to replace a helical antenna having a non-directional orientation, so that electromagnetic waves are directed. The purpose of the present invention is to prevent damage caused by electromagnetic waves of a user and to increase antenna efficiency.

도 1는 본 발명의 기술이 적용된 안테나소자의 외형을 보여주는 사시도Figure 1 is a perspective view showing the appearance of the antenna element to which the technique of the present invention is applied

도 2는 도 1에 도시된 안테나소자의 구조을 보여주는 단면도.2 is a cross-sectional view showing the structure of the antenna element shown in FIG.

도 3은 본 발명의 요부인 안테나소자의 설치상태를 보여주는 사시도.Figure 3 is a perspective view showing the installation state of the antenna element that is the main portion of the present invention.

도 4a는 본 발명의 요부인 안테나소자를 선형 라디에이터가 상하로 이동되면서 실제급전하는 선형 라디에이터를 절첩시켰을 때의 작동상태를 보여주는 단면도이며, 도 4b는 실제급전하는 선형 라디에이터를 인출시켰을 때의 작동상태를 보여주는 단면도이다.Figure 4a is a cross-sectional view showing the operating state when the linear radiator is actually feeding the antenna element, the main element of the present invention while the linear radiator is moved up and down, Figure 4b is an operating state when the linear radiator is actually fed out It is a cross-sectional view showing.

도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 요부인 안테나소자의 변형예를 보여주는 사시도.5A to 5E are perspective views showing a modification of the antenna element which is the main part of the present invention.

도 6은 본 발명의 안테나소자를 사용한 안테나의 전자파 복사방향의 일 예를 보여주는 예시도.6 is an exemplary view showing an example of electromagnetic radiation direction of the antenna using the antenna element of the present invention.

도 7a 내지 도 7b는 면적의 크기가 다른 실효개구면의 형태를 보여주는 예시도이며, 도 7c 내지 도 7d는 서로 다른 크기의 실효개구면인 도 7a 및 도 7b의지향특성도이다.7A to 7B are exemplary views showing shapes of effective openings having different sizes of areas, and FIGS. 7C to 7D are orientation characteristics of FIGS. 7A and 7B which are effective openings having different sizes.

도 8a 내지 도 8b는 길이와 폭이 같으며 모양이 다른 형태의 실효개구면적을 보여주는 예시도이며, 도 8c 내지 도 8d는 서로 다른 모양의 실효개구면적인 도 8a 및 도 8b의 지향특성도이고 도 8e 내지 도 8f는 서로 다른 모양인 도 8a 및 도 8b의 밴드폭의 모습을 보여주는 그래프이다.8A to 8B are exemplary views showing effective opening areas having the same length and width and different shapes, and FIGS. 8C to 8D are orientation characteristics diagrams of FIGS. 8A and 8B showing effective opening areas having different shapes. 8E to 8F are graphs illustrating the bandwidths of FIGS. 8A and 8B having different shapes.

도 9a 내지 도 9b는 모양을 유사하며 갯수와 면적이 다른 실효개구면적의 모양을 보여주는 예시도이며, 도 9c 내지 도 9d는 이들의 빔폭을 보여주는 지향특성도이다.9A to 9B are exemplary views showing shapes of effective opening areas having similar shapes and different numbers and areas, and FIGS. 9C to 9D are directivity diagrams showing their beam widths.

도 10a 내지 도 10c는 일반적인 안테나를 구조에 따라 분류했을 때의 종류를 보여주는 예시도.10A to 10C are exemplary diagrams illustrating types when general antennas are classified according to structures.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※※ Explanation of code for main part of drawing ※

2 : 선형 라디에이터 20 : 제1안테나2: linear radiator 20: first antenna

20a,22a : 급전단 20b : 유전체캡20a, 22a: Feed stage 20b: Dielectric cap

21,23 : 로드부 22 : 제2안테나21,23: rod 22: second antenna

24,31 : 유전체 3 : 안테나소자24, 31 dielectric 3: antenna element

31a : 공간부 31b : 단턱31a: space portion 31b: step

32 : 전도성도체 32a : 실효개구면32: conductive conductor 32a: effective opening

이러한 본 발명의 목적은 선형 라디에이터와 나선형 안테나가 병열로 배열된 휴대용 무선통신장치의 안테나에 있어서, 외면으로는 다수의 관통된 실효개구면을 형성한 전도성도체를 구비하고 이의 내측으로는 유전체가 충전되는 구조를 가지며 상기 선형 라디에이터와 무급점상태로 병렬 배열되어 무선통신기기의 전자파를 방출하면서 그 방출되는 전자파의 방출량과 복사방향을 조절하는 기능을 하는 안테나소자를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대용 무선통신장치의 안테나에 의하여 달성된다.An object of the present invention is to provide an antenna of a portable wireless communication device in which a linear radiator and a spiral antenna are arranged in parallel, the outer surface of which is provided with a conductive conductor having a plurality of through-hole effective openings, and a dielectric is charged therein. Portable antenna characterized in that it is arranged in parallel with the linear radiator in a zero-free state and an antenna element that functions to control the emission amount and the radiation direction of the emitted electromagnetic waves while emitting electromagnetic waves of the wireless communication device Achieved by an antenna of a communication device.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

전파의 복사 방향이 무지향성인 나선형 안테나와 선형 라디에이터의 작동방법에 따라 분류할 수 있는데, 첨부도면 도 10a에 도시된 바와 같이 나선형 안테나(100)는 하우징에 고정 설치되고 선형 라디에이터(200)는 상기 나선형 안테나(100)의 내측에서 상하 이동이 가능하도록 구성된 리플렉터 타입과 도 10b에 도시된 바와 같이 나선형 안테나(100)와 선형 라디에이터(200) 모두 하우징에 고정 설치되는 픽스드 타입 및 도 10c에 도시된 바와 같이 선형 라디에이터(200)의 상단부에 나선형 안테나(100)가 설치되는 탑-나선형 타입으로 대별 구성되는 안테나에 있어서,The radiation direction of the radio wave can be classified according to the operation method of the helical antenna and the linear radiator, the spiral antenna 100 is fixed to the housing as shown in Figure 10a attached to the linear radiator 200 is the spiral As shown in FIG. 10B, a reflector type configured to be able to move up and down inside the antenna 100, and a fixed type in which both the spiral antenna 100 and the linear radiator 200 are fixed to the housing, and as shown in FIG. 10C. In the antenna that is roughly configured as a top-helical type in which the spiral antenna 100 is installed at the upper end of the linear radiator 200 as described above,

첨부도면 도 1에 도시된 바와 같이 원기둥 형상을 가지며 외면으로는 관통되면서 임의의 간격으로 다수의 실효개구면(32a)을 형성한 전도성도체(32)의 내측으로 유전체(31)가 충전되며, 이 유전체(31)의 중심부에 구비된 공간부(31a)의 하부에는 선형 라디에이터(2)와 전지적으로 급전할 수 있는 요홈을 구비한 단턱(31b)을 형성한 안테나소자(3)를 나선형 안테나가 설치되는 위치에 설치된다.As shown in FIG. 1, the dielectric 31 is filled into the conductive conductor 32 having a cylindrical shape and penetrating the outer surface to form a plurality of effective opening surfaces 32a at arbitrary intervals. In the lower portion of the space portion 31a provided in the center of the dielectric 31, a spiral antenna is provided with an antenna element 3 having a stepped portion 31b having a linear radiator 2 and a recess that can be electrically charged. It is installed in the position to become.

상기 선형 라디에이터(2)의 구조는 첨부도면 도 3 내지 도 4b에 도시된 바와 같이 길이가 짧으며, 수직으로 설치되면서 상방으로는 유전체캡(20b)이 설치되고 이의 타측방향의 끝단으로는 급전단(20a)을 형성하며 유전체캡(20b)과 급전단(20a) 사이에 형성되는 로드부(21)는 단일의 전도성도체로 이루어 구성된 제1안테나(20)와, 상기 제1안테나(20)보다 길이가 길게 형성되고 제1안테나(20)와 동일한 전도성도체로서 그 수직중심이 일치하는 로드부(23)의 외부에는 유전체(24)가 피복되어 있으며 하방의 끝단에는 급전단(22a)만이 구비된 제2안테나(22)가 용량성결합방식에 의해 일렬로 연결되어 이루어진 구조이다.The structure of the linear radiator 2 is short in length as shown in the accompanying drawings, Figures 3 to 4b, the vertically installed while the dielectric cap 20b is installed upward and the feed end to the other end thereof The rod part 21 formed between the dielectric cap 20b and the feed end 20a has a first antenna 20 formed of a single conductive conductor and a portion of the first antenna 20. The same length as the first antenna 20 and the same conductive conductor as the first antenna 20, the outer center of the rod portion 23 is covered with a dielectric 24 is coated on the lower end is provided with only the feed end 22a The second antenna 22 is structured in a row by a capacitive coupling method.

이때, 상기 선형 라디에이터(2)는 로드부가 복수개로 된 안테나 구조를 체택하고 있으나 첨부도면 도 10에 도시된 바와 같이 상기 안테나소자(3)의 내측으로 선형 라디에이터(2)을 삽설치킨 후 하우징에 고정하여 사용 할 수도 있으며, 또한 안테나소자(3)를 선형 라디에이터(2)의 상부에 고정 설치하여 사용 할 수도 있으다. 여기서 제1안테나(20)와 제2안테나(22) 각 로드부를 일체로 구성시킨 선형 라디에이터(2)를 사용할 수 있다.At this time, the linear radiator (2) is the antenna structure of a plurality of rod portion, but as shown in Figure 10 attached to the inside of the antenna element (3) by inserting the linear radiator 2 into the housing It may be used fixedly, and may also be used by fixedly installing the antenna element (3) on top of the linear radiator (2). Here, the linear radiator 2 in which the rod parts of the first antenna 20 and the second antenna 22 are integrally formed may be used.

한편, 상기 유전체(31)의 표면을 감싸고 있는 전도성도체(32) 대용으로 도금을 하거나 인쇄용기판을 코팅하여 사용할 수도 있다. 그 이유는 안테나의 무게를 절감시킴과 소형화 및 제작의 편리성, 제작단가 절감을 위해서이다.On the other hand, it may be used by plating or printing a printing substrate in place of the conductive conductor 32 surrounding the surface of the dielectric 31. The reason for this is to reduce the weight of the antenna, to reduce the size and convenience of manufacturing, and to reduce the manufacturing cost.

상기 실효개구면(32a)의 형태는 첨부도면 도 1에 도시된 바와 같이 사각형의 형태를 취할 수도 있지만 첨부도면 도 5a 또는 도 5d에 도시된 바와 같이 장방형 또는 삼각형 중 어느 하나의 형상을 선택하여 임의의 간격으로 배열하여 사용할 수 있으며, 또한 첨부도면 도 5c에 도시된 일예와 같이 장방형 또는 사각형 및 삼각형 중 선택된 어느 하나의 형상이 복수로 형성하되, 서로 임의의 거리로 이격되면서 다수로 형성된 것을 사용 할 수도 있다.The shape of the effective opening 32a may take the form of a quadrangle as shown in the accompanying drawings, but as shown in FIG. 5A or 5D, a shape of any one of rectangle or triangle may be selected. It can be used by arranging at intervals, and as shown in an example shown in Fig. 5c, any one selected from a rectangle or a rectangle and a triangle is formed in plural, but a plurality of ones can be used while being spaced at random distances from each other. It may be.

한편, 상기 안테나소자(3)의 구조를 첨부도면 도 5c에 도시된 바와 같이 임의의 거리로 이격되어지게 구성하고 이를 임의의 간격으로 다수개 형성된 실효개구면(32a)을 형성시킬 수도 있겠으나 첨부도면 도 5e에 도시된 바와 같이 나비형상으로 형성시켜 사용 할 수도 있으며, 상기 실효개구면(32a)의 형상을 첨부도면 도 5b에 도시된 바와 같이 서로 다른 2개 이상의 형태를 갖으면서 임의의 간격으로 형성된 복합적 형태를 사용 할 수도 있다. 이는 안테나의 전기적 특성을 조절하기 위하여 실효개구면(32a)의 형태를 자유로 이 변형할 수 있기 때문이다.On the other hand, the structure of the antenna element (3) may be configured to be spaced apart at an arbitrary distance as shown in Figure 5c attached to form an effective opening 32a formed in plurality at any interval, but attached As shown in FIG. 5E, the shape of the effective opening 32a may be used at a predetermined interval while having two or more shapes different from each other as shown in FIG. 5B. It is also possible to use complex forms formed. This is because the shape of the effective opening 32a can be freely modified in order to adjust the electrical characteristics of the antenna.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명인 안테나의 작동 효과를 설명하면 먼저 도 4a 내지 도 4b에 도시된 바와 같이 설명의 편의상 리플렉터 타입의 구조를 갖는 안테나를 예를 들어 설명함을 밝혀두는 바이다.Referring to the operational effects of the present invention having the antenna structure as described above, as shown in Figs. 4a to 4b it will be apparent that the antenna having a reflector type structure for the convenience of description for example.

본 발명의 요부인 안테나소자를 구비하고 선형 라디에이터(2)가 안테나소자(3)의 내측에서 상하로 이동될 때의 작동관계를 살펴보면,Looking at the operation relationship with the antenna element which is the main part of the present invention and when the linear radiator 2 is moved up and down inside the antenna element 3,

선형 라디에이터의 절첩시(첨부도면 도4a참조)When folding the linear radiator (see attached drawing Figure 4a)

하우징에 고정 설치된 안테나소자(3)를 관통하는 선형 라디에이터(2)를 하우징 내로 집어 넣으면 상기 선형 라디에이터(2)가 하우징 내측으로 삽입되고 안테나소자(3) 내측에 위치하게 된다.When the linear radiator 2 penetrating the antenna element 3 fixedly installed in the housing is inserted into the housing, the linear radiator 2 is inserted into the housing and positioned inside the antenna element 3.

이때, 상기 제1안테나(20)가 급전되어 안테나소자(3)와 공진을 일으킨다. 이를 좀더 구체적으로 설명하면 안테나소자(3)를 구성하는 유전체(31)의 공간부(31a)을 관통하는 제1안테나(20)의 로드부(21) 끝단에 형성된 급전단(20a)이메인안테나(2)의 각 급전단(20a,22a)과 급전할 수 있도록 형성된 단턱(31b)의 요홈에 삽설되면서 전기적으로 연결되어 공진을 일으키게 되며, 이때 복사되는 전자파는 첨부도면 도 6에 도시된 바와 같이 전도성도체(32)에 형성된 실효개구면(32a)에 의해 지향성을 갖게 된다.At this time, the first antenna 20 is fed to cause resonance with the antenna element 3. More specifically, the feed end 20a formed at the end of the rod 21 of the first antenna 20 penetrating through the space 31a of the dielectric 31 constituting the antenna element 3 may be an main antenna. Inserted into the grooves of the step (31b) to be fed to each of the feed end (20a, 22a) of (2) is electrically connected to generate a resonance, the electromagnetic wave is radiated as shown in Figure 6 The effective opening surface 32a formed in the conductive conductor 32 has directivity.

선형 라디에이터의 신장시(첨부도면 도 4b참조)At the time of extension of the linear radiator (see attached figure Figure 4b)

상기 선형 라디에이터(2)를 하우징의 외부로 인출시키면 상기 제1안테나(20)는 안테나소자(3)로부터 완전히 이탈되며 이와 동시에 상기 제1안테나(20)와 용량성결합으로 연결되면서 유전체(24)에 의해 외부가 피복된 제2안테나(22)의 로드부(23)가 안테나소자(3)의 공간부(31a)을 관통하여 안테나소자(3)로부터 일부분이 수직되게 인출된다.When the linear radiator 2 is pulled out of the housing, the first antenna 20 is completely separated from the antenna element 3, and at the same time, the dielectric 24 is connected to the first antenna 20 by capacitive coupling. The rod portion 23 of the second antenna 22 coated with the outside passes through the space portion 31a of the antenna element 3 and is partially drawn out from the antenna element 3.

이때, 상기 선형 라디에이터(2)의 제2안테나(22)의 급전은 제2안테나(22)의 로드부(23) 끝단에 구비된 급전단(23a)이 메인안테나(2)의 각 급전단(20a,22a)과 급전할 수 있도록 형성된 단턱(31b)의 요홈에 삽설되면서 전기적으로 연결되어 공진을 일으키게 되며, 이때 복사되는 전자파는 첨부도면 도 6에 도시된 바와 같이 전도성도체(32)에 형성된 실효개구면적(32a)에 의해 지향성을 갖게된다.At this time, the feed of the second antenna 22 of the linear radiator 2 is the feed end 23a provided at the end of the rod portion 23 of the second antenna 22 is each feed end of the main antenna (2) ( 20a and 22a are inserted into the grooves of the step 31b formed so as to feed the electricity, and are electrically connected to each other to cause resonance. The radiated electromagnetic waves are effectively formed in the conductive conductor 32 as shown in FIG. Directivity is given by the opening area 32a.

따라서, 상기 선형 라디에이터(2)를 절첩시와 신장시 모두 유전체(31)의 단턱(31b)을 관통하는 제1 및 제2안테나(20,22)의 급전단(20a,22a)에 의하여 유전체(31)의 단턱(31b)과 접지되는데, 상기와 같이 유전체(31)의 단턱(31b)과 선형 라디에이터(2)의 급전단(20a,22a)이 접지되어도 안테나소자(3)와 선형 라디에이터(2) 사이에는 전기적접속으로 급전점이 형성되지 않은 상태 즉, 무급전의 형태를 취하게 된다.Accordingly, when the linear radiator 2 is folded and stretched, the dielectric (by the feed ends 20a and 22a of the first and second antennas 20 and 22 penetrating the stepped portions 31b of the dielectric 31, respectively). 31 is grounded with the step 31b of the antenna 31. Even if the step 31b of the dielectric 31 and the feed ends 20a and 22a of the linear radiator 2 are grounded as described above, the antenna element 3 and the linear radiator 2 are grounded. Note that the feeding point is not formed by the electrical connection, i.e., it takes the form of no feeding.

한편, 상기 도 6에 도시된 바와 같이 복사되는 전자파가 지향성이 되도록 할 때 빔폭(W)의 조절은 실효개구면적(32a)의 크기, 모양, 위치 갯수에 따라서 빔폭(W)을 조절할 수 있다.On the other hand, as shown in FIG. 6, when the radiated electromagnetic waves are directed, the beam width W may be adjusted according to the size, shape, and number of positions of the effective opening area 32a.

상기 빔폭(W)의 조절과 그에 따른 이득의 관계를 살펴보면 먼저 첨부도면 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이 실효개구면의 모양 및 위치가 동심원상에 위치되고 크기가 서로 다른 직사각형의 형태를 일예를 들어 설명하면 두개의 실효개구면적의 한변의 길이를 S라 하고 다른 한변의 길이를 L이라 할 때 길이 S1와 S2는 길이가 같고 길이 L1이 L2보다 클 때에는 첨부도면 도 7c 내지 도 7d에 도시된 바와 같이 실효개구면적(32a)의 크기가 커질 수록 빔폭(W)이 작아지면서 지향성을 갖게 된다.Looking at the relationship between the adjustment of the beam width (W) and the resulting gain, as shown in Figure 7a and 7b of the accompanying drawings, the shape and position of the effective opening is located on a concentric circle and the shape of a rectangle having different sizes as an example For example, when the length of one side of two effective opening areas is S and the length of the other side is L, the lengths S1 and S2 are the same length and the length L1 is larger than L2, as shown in the accompanying drawings, FIGS. 7C to 7D. As shown in the figure, the larger the effective opening area 32a is, the smaller the beam width W is and the directivity is obtained.

한편, 실효개구면(32a)의 크기 및 위치가 같고 모양이 다른 때를 살펴보면 첨부도면 도 8a 내지 도 8b에 도시된 바와 같이 실효개구면(32a)의 높이를 H라 하고 폭을 P라 할 때 길이 H1과 H2는 같고 또한 폭 P1과 폭 P2가 같을 때에는 빔의 모양이 첨부도면 도 8a의 경우 첨부도면 도 8c와 같으며 첨부도면 도8b의 경우 도 8d에 도시된 바와 같음을 알 수 있다.On the other hand, when the size and position of the effective opening surface 32a is the same and the shape is different look at the height of the effective opening surface 32a as shown in Figs. When the lengths H1 and H2 are the same, and the width P1 and the width P2 are the same, it can be seen that the shape of the beam is the same as that of the accompanying drawings of FIG. 8A and FIG. 8C, and of the attached drawings of FIG. 8B.

여기서 빔폭(W)의 모양이 X-Y선상에서는 동일 또는 유사하게 나타나지만 X-Z선상에서는 빔폭(W)의 모양이 변화한다. 따라서 복사되는 빔 모양을 변화시킬 수 있는 것이며, 그에 따른 밴드폭은 첨부도면 8e에 도시된 바와 같이실효개구면(32a)의 모양이 사각일 때에는 밴드폭이 좁지만 삼각형일 때에는 넓어짐을 알 수 있듯이 밴드폭의 조절이 가능하게 되는 것이며, 안테나의 편파동기 및 반사파에 대하여 적극적으로 대응하게 되는 것이다.Here, the shape of the beam width W is the same or similar on the X-Y line, but the shape of the beam width W is changed on the X-Z line. Therefore, it is possible to change the shape of the beam to be radiated, and as a result, as shown in the attached drawing 8e, the width of the effective opening surface 32a is narrow when the band width is narrow, but it can be seen that the width becomes wide when the triangle. It is possible to adjust the bandwidth and to actively respond to the polarizer and the reflected wave of the antenna.

또한, 실효개구면(32a)의 위치가 변할 때에는 빔의 복사방향을 원하는 방향으로 조절할 수 있다. 예컨데, 전자파가 무지향성일 때에는 안테나의 위치를 변경하여도 전자파가 무선통신기기를 사용하는 사용자에게 전달되지만 본 발명에서는 무급전안테나 또는 실효개구면을 이동시켜 전자파의 지향방향을 변경하게 되면 사용자를 향해 복사되던 전자파가 그 복사 방향이 변경/조절되는 것이다.In addition, when the position of the effective opening 32a is changed, the radiation direction of the beam can be adjusted in a desired direction. For example, when the electromagnetic wave is omnidirectional, the electromagnetic wave is transmitted to the user using the wireless communication device even when the antenna is changed. However, in the present invention, when the direction of the electromagnetic wave is changed by moving the non-powered antenna or the effective opening, the user faces the user. The radiated electromagnetic waves are changed / controlled in their radiation direction.

한편, 실효개구면(32a)의 갯수에 따라서는 첨부도면 도 9에 도시된 바와 같이 실효개구면(32a)의 모양을 사각형태를 일 예로하여 설명하면, 두개의 실효개구면의 길이를 S라 하고 폭을 L이라 할 때 길이 S3와 S4는 같고 폭 L3가 폭 L4보다 크게하여 첨부도면 도 9a에 도시된 바와 같이 폭이 넓은 하나의 실효개구면(32a)으로 조절 할 수 있는 빔폭(W)이 한정됨으로 9b에 도시된 바와 같이 폭이 L4인 실효개구면적(32a)을 인접하도록 복수개로 하면 한 개의 실효개구면이 갖는 빔폭보다 좀 더 날카로운 빔폭을 가질수 있는 것이며, 첨부도면 도 5e의 나비형태의 실효개구면(32a)도 같은 원리를 적용한 일 예이다.Meanwhile, according to the number of the effective openings 32a, the shape of the effective openings 32a is illustrated as an example of the rectangular shape as shown in FIG. 9, and the length of the two effective openings is S. When the width is L, the length S3 and S4 are the same, and the width L3 is larger than the width L4 so that the beam width W can be adjusted to one wide effective opening surface 32a as shown in FIG. 9A. As shown in FIG. 9B, when the effective opening area 32a having the width L4 is adjacent to each other, the beam width may be sharper than the beam width of one effective opening surface, and the butterfly shape shown in FIG. The effective opening 32a is also an example of applying the same principle.

따라서 실효개구면(32a)의 모양이나 크기, 위치 갯수에 따라 안테나 이득 및 복사특성이 가변됨으로 이를 조절하여 전자파의 방출 방향과 방출 양을 조절할 수 있게 되는 것이다.Therefore, the antenna gain and radiation characteristics are varied according to the shape, size, and number of positions of the effective opening 32a, thereby controlling the direction and amount of emission of electromagnetic waves.

한편, 상기 본 발명에서는 하우징에 안테나소자(3)가 고정되고 선형 라디에이터(2)가 상하로 이동되면서 공진을 일으켜 전자파의 복사방향과 복사량을 조절하는 것을 설명하고 있으나 이는 하나의 실시 예로써 안테나 구조를 한정하는 것은 아니며 첨부도면 도 10에 도시된 바와 같이 나선형 안테나가 설치되는 안테나 구조에서는 이 나선형 안테나 대용으로 본 발명의 요부인 안테나소자를 사용하면 지향성을 갖도록 할 수 있어 모든 휴대용 무선통신장치의 안테나에 폭 넓게 적용할 수 있음을 밝혀두는 바이다.On the other hand, the present invention has been described that the antenna element 3 is fixed to the housing and the linear radiator 2 is moved up and down to cause resonance to control the radiation direction and the amount of radiation of the electromagnetic wave, but this is an embodiment of the antenna structure. In the antenna structure in which the spiral antenna is installed as shown in FIG. 10, the antenna element, which is the main part of the present invention, can be used as a substitute for the spiral antenna, so that antennas of all portable wireless communication devices can be obtained. Please note that it can be applied widely.

예컨데, 상기 안테나소자를 안테나소자와 선형 라디에이터를 하우징에서 이탈이 되지 않도록 병렬로 배열하여 고정한 구조와 상기 안테나소자가 상하로 이동하는 선형 라디에이터의 상부에 병렬로 배열시킨 구조의 안테나에서도 안테나소자(3)는 상기 전자에서 상술한 바와 같이 공진을 일으키므로, 실효개구면(32a)의 모양이나 크기, 위치 갯수에 따라 안테나 이득 및 복사특성이 가변됨으로서, 이를 조절하여 전자파의 방출 방향과 방출 양을 조절할 수 있게 되는 것이다.For example, in the antenna structure of the antenna element and the linear radiator arranged in parallel so as not to be separated from the housing and the antenna element structured in parallel arranged on the upper portion of the linear radiator moving up and down antenna element (3 ) Causes resonance as described above in the former, the antenna gain and radiation characteristics are variable according to the shape, size, and number of positions of the effective opening 32a, thereby controlling the direction and amount of emission of the electromagnetic waves by controlling them. It will be possible.

이와 같은 구조를 가지며 작동하는 본 발명은 무지향성을 갖는 나선형 안테나를 대체하여 전자파가 지향성을 갖도록 하는 안테나소자를 실제급전되는 선형 라디에이터와 병렬로 배열하여 무선통신장치를 사용하는 사용자의 전자파에 의한 폐해를 방지할 수 있도록 함과 안테나 효율을 증가시키는 효과가 있다.The present invention, having such a structure, operates by arranging the antenna elements in parallel with a linear radiator which is actually fed in order to replace the helical antenna having a non-directional orientation, so that the electromagnetic waves have directivity. There is an effect to prevent and to increase the antenna efficiency.

Claims

In the antenna of a portable radio communication device having a linear radiator and a spiral antenna arranged in parallel,

The outer surface has a conductive conductor formed through the effective opening surface and the inside thereof has a structure in which a dielectric is charged and arranged in parallel with the linear radiator in a zero-free state to emit electromagnetic waves of the wireless communication device. An antenna of a portable radio communication device, characterized in that it comprises an antenna element for adjusting the emission amount and the radiation direction.

The antenna of claim 1, wherein a portion of the linear radiator is inserted into the cylindrical antenna element and fixedly installed in the housing together with the antenna element.

The antenna of claim 1, wherein cylindrical antenna elements are arranged in parallel at an upper end of the linear radiator.

The antenna of claim 1, wherein the effective opening has a shape of any one selected from a rectangle, a rectangle, and a triangle.

The antenna of claim 1, wherein the effective opening surface has a butterfly shape.

The antenna of claim 1, wherein two or more positions of the effective opening have the same shape and size, and the intervals are formed at random intervals.

The antenna of claim 1, wherein the effective opening surfaces are different in shape and have the same size, and two or more positions thereof are formed on concentric circles and their intervals are formed at arbitrary intervals.

The portable wireless communication device of claim 1, wherein two or more effective openings have the same shape and different sizes, and two or more positions thereof are formed on concentric circles, and the intervals are formed at random intervals. Antenna of the device.

The antenna of claim 1, wherein two or more of the effective openings are the same in shape and size and are formed at random intervals different from each other.

The antenna of claim 1, wherein two or more different shapes, sizes, and positions of the effective opening surfaces are formed.

The antenna of claim 1, wherein a conductive metal is plated on an outer surface of the dielectric.

The antenna of claim 1, wherein a printed circuit board is coated on an outer surface of the dielectric.