KR100587236B1

KR100587236B1 - 안테나 장치 및 이를 이용한 이동체 통신 장치

Info

Publication number: KR100587236B1
Application number: KR1020020008972A
Authority: KR
Inventors: 후토시 데구치; 토시노리 코메수; 아키히코 히라타; 수미오 타테
Original assignee: 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Priority date: 2001-07-18
Filing date: 2002-02-20
Publication date: 2006-06-07
Also published as: KR20030010475A; CN1398015A; CA2372634A1; US6677905B2; TW538559B; US20030016177A1; MY124834A

Abstract

본 발명의 안테나 장치는 미앤더부를 갖는 방사 소자와, 방사 소자에 대향하여 설치되고 방사 도체보다 짧은 도전체를 구비하며, 방사 소자와 도전체에 동축 케이블이 접속된다. 방사 도체와 도전체의 선로 길이는 송수신하는 신호의 파장에 대해 특정 관계를 만족한다. 이 안테나 장치에서는 안테나 특성의 향상, 소형화, 기계적 강도의 향상중 적어도 하나가 실현된다.

안테나, 이동체 통신 장치

Description

안테나 장치 및 이를 이용한 이동체 통신 장치{ANTENNA DEVICE AND MOBILE COMMUNICATION DEVICE USING THE SAME}

도 1a 및 1b는 본 발명의 실시예 1에서의 안테나 장치의 사시도.

도 2는 본 발명의 실시예 1에서의 안테나 장치의 측면도.

도 3은 본 발명의 실시예 2에 의한 안테나 소자의 사시도.

도 4는 본 발명의 실시예 2에 의한 안테나 소자의 사시도.

도 5는 본 발명의 실시예 2에 의한 안테나 소자의 사시도.

도 6은 본 발명의 실시예 2에 의한 안테나 소자의 사시도.

도 7은 본 발명의 실시예 2에 의한 안테나 소자의 측면도.

도 8은 본 발명의 실시예 2에 의한 안테나 소자의 사시도.

도 9는 본 발명의 실시예 2에 의한 안테나 소자의 측면도.

도 10a 및 10b는 본 발명의 실시예 2에 의한 안테나 소자의 평면도.

도 11a 및 11b는 본 발명의 실시예 2에 의한 안테나 장치의 공진 주파수와 전압정재파비의 관계를 보여주는 도면.

도 12는 본 발명의 실시예 2에 의한 안테나 장치를 보여주는 사시도.

도 13은 본 발명의 실시예 2에 의한 안테나 장치를 보여주는 정면도.

도 14는 본 발명의 실시예 2에 의한 안테나 장치를 보여주는 측면도.

도 15는 본 발명의 실시예 2에 의한 안테나 장치를 보여주는 정면도.

도 16a 및 16b는 본 발명의 실시예 2에 의한 안테나 장치를 보여주는 도면.

도 17a 및 17b는 본 발명의 실시예 2에 의한 안테나 장치를 보여주는 도면.

도 18a 및 18b는 본 발명의 실시예 2에 의한 안테나 장치를 보여주는 도면.

도 19는 본 발명의 실시예 2에서의 이동체 통신 장치의 사시도.

도 20은 본 발명의 실시예 2에서의 이동체 통신 장치의 블록도.

도 21은 종래의 안테나 장치를 보여주는 사시도.

도 22는 종래의 안테나 장치를 보여주는 사시도.

본 발명은 휴대 전화, PHS, 무선 전화의 전자기기, 이동체 데이터 통신 장치 등에 이용되는 이동체 통신 장치용 안테나 장치 및 이를 이용한 이동체 통신 장치에 관한 것이다.

도 21 및 도 22는 종래의 안테나 장치를 구비한 이동체 통신 장치의 사시도이다. 이동체 통신 장치(100, 102)는 안테나 장치(101, 103)를 각각 구비한다. 안테나 장치(101)는 선 형상의 도체 등을 헬리컬 형상으로 가공하여 형성되고, 안테나 장치(102)는 선 형상의 도체를 직선 형상으로 가공하여 형성된다.

종래의 안테나 장치는 안테나 장치를 중심으로 등방적으로 전파를 방사하기 때문에, 이동체 통신 장치를 사용할 때 사용자의 머리 부분에 근접하게 되면, 머리 부분이 전파의 방사를 저해하여, 전체적으로 전파의 방사 효율이 나쁘게 된다.

이들 안테나 장치는 일본국 특개평 6-232622호 공보나 특개평 10-313205호 공보에 개시되어 있다.

본 발명의 안테나 장치는 선로 길이(L1)를 갖는 방사 소자와, 방사 소자에 대향하여 설치되고 방사 소자보다 짧은 선로 길이(L2)를 갖는 도전체를 구비한다. 각 선로 길이는

L1 = 0.75λ±0.2λ

L2 = 0.25λ±0.2λ

(λ는 방사 소자에 인가되는 신호의 파장)

을 만족한다.

(실시예 1)

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예 1에서의 안테나 장치의 사시도, 도 2는 안테나 장치의 측면도이다. 도 1a에 있어서, 방사 소자(1)와 정합 스터브(2)는 연결부(3)로 연결된다. 동축 케이블(4)의 어스선(5)은 정합 스터브(2)에 땝납 등으로 접합되고, 급전선(6)은 방사 소자(1)에 땝납 등으로 접합된다. 정합 스터브(2)는 다른 기능을 갖는 도전체이어도 무방하다.

안테나 소자는 금속판 등의 도전성 판을 다이 커팅 가공하고, 방사 소자(1), 연결부(3), 정합 스터브(2)를 일체로 형성하여 제조할 수 있다.

방사 소자(1)의 연결부(3)로부터의 선로 길이(L1)는 정합 스터브(2)의 연결부(3)로부터의 선로 길이(L2)보다 길다. 이들 선로 길이는 안테나 장치의 수신 신호 또는 송신 신호의 파장(λ), 연결부(3)의 선로 길이(L3)와 이하의 관계를 나타내는 것이 바람직하다.

L1 = 0.75 ×λ±0.2 ×λ

L2 = 0.25 ×λ±0.2 ×λ

λ/150 ≤L3 ≤λ/10

이상의 관계식을 만족하도록 각 부재의 선로 길이에 의해, 정합 스터브(2)와 방사 소자(1)에서의 정합 스터브(2)에 대향하는 부분의 전류 위상을 언밸런스하게 할 수 있고, 더욱이 안테나 장치에 지향성을 갖도록 할 수 있어 방사 앙각을 제어할 수 있다. 파장(λ)은 400mm이하, 보다 바람직하게는 350mm이하인 경우에 상기 관계식을 만족함으로써, 모든 안테나 특성이 향상된다.

실시예 1에 의한 별개의 안테나 장치를 설명한다. 도 1b 및 도 2에 있어서, 방사 소자(11)는 직선부(12)와 직선부(12)의 선단에 설치된 지그재그 형상의 미앤더부(meander portion:13)를 갖는다. 정합 스터브(14)와 방사 소자(11)는 연결부(15)를 통해 서로 연결된다. 바람직하게는 방사 소자(11)와 정합 스터브(14)가 일체로 형성된 연결부(15)의 양단을 동일 방향으로 연결부(15)에 대해 거의 수직으로 구부려, 방사 소자(11)와 정합 스터브(14)가 형성된다.

안테나 소자는 예를 들어, 금속판을 다이 커팅 가공하고, 선단에 미앤더부(13)를 갖는 밴드 형상체를 형성하며, 이 밴드 형상체의 중도에 소정의 길이를 갖는 연결부(15)의 양단을 동일 방향으로 구부려 형성된다. 이 제조법은 생산성이 매우 좋은 안테나 소자를 생산할 수 있다. 밴드 형상체의 재료의 금속판은 철(Fe)을 주성분으로 하여 표면에 소정의 도금막을 가져도 무방하다. 또한, 금속판은 구리판, 알루미늄판의 도전성 금속판이 바람직하고, 더욱이 굽힘 가공하기 쉬운 재료가 가공면 및 비용면에서 매우 바람직하다. 더욱이, 바람직하게는 금속판 단체(單體) 또는 금속판 위에 접합성 또는 내식성 등을 향상시키도록, 박막을 단층 또는 복수층 가져도 무방하다. 안테나 소자는 1장의 금속판으로 형성되어도 무방하지만, 같은 재료 또는 상이한 재료의 금속판끼리를 접합하여 형성되어도 무방하다. 금속판 대신에 수지, 세라믹 등의 절연성을 갖는 판 형상체의 표면에 도전성 박판이 설치된 것을 이용하여도 무방하다.

더욱이, 미앤더부(13)는 금속판을 다이 커팅 가공하여 형성되어도 무방하며, 금속판 위에 소정의 형상의 마스크를 형성하고 에칭 등에 의해 불필요한 부분을 제거하여 형성되어도 무방하다.

또는, 선 형상체 또는 봉 형상체의 금속 등을 압연함으로써 금속판을 형성하여도 무방하다. 이 경우에는 선 형상체 또는 봉 형상체를 미앤더부(13)로 될 부분을 지그재그 구조가 되도록 구부린 후 프레스 등에 의해 압연한다.

또한, 본 실시예에서는 방사 소자(11) 등은 판 형상체의 금속으로 형성되지만, 선 형상 또는 봉 형상의 재료에 굽힘 가공을 행하여 형성되어도 무방하다.

미앤더부(13)는 지그재그 형상을 가지기 때문에 방사 소자(11)를 짧게 할 수 있어, 용이하게 안테나 소자를 작게 할 수 있다. 더욱이, 미앤더부(13)는 지그재그 형상에 의해 우수한 기계적 강도를 갖고 있어 외력이 가해졌어도 쉽게 변형되지는 않으며, 더욱이 강성을 크게 할 수 있기 때문에 복원력을 크게 할 수 있어, 즉시 원래 형상에 근접한 형상으로 복귀된다.

더욱이, 미앤더부(13)는 안테나 소자의 전류복(電流腹:최대 전류가 흐르는 포인트)으로 되고, 따라서 이 전류복이 상부(上部)에 있기 때문에 안테나 소자는 효율적으로 전파를 송출할 수 있다.

동축 케이블(16)의 일단은 안테나 소자에 접속되고, 타단은 휴대 단말 장치의 내부 회로와 전기적으로 접합된다. 동축 케이블(16)은 안테나 소자의 측방에 배치된다. 동축 케이블(16)의 외측에 설치된 어스선(17)은 정합 스터브(14)의 중도 부분의 측면에 땝납 등에 의해 접합되고, 동축 케이블(16)의 내측에 설치된 급전선(18)은 직선부(12)의 측방에 일체로 설치된 접합편(12a)에 땝납 등의 접합재를 이용하여 전기적으로 접합된다. 도면에 나타낸 바와 같이, 접합편(12a)의 관통 구멍에 급전선(18)을 관통시켜 효율적으로 땝납 등으로 강고하게 접합할 수 있다. 직선부(12)에 직접 급전선(18)을 접합하는 경우에는 접합편(12a)은 불필요하게 된다.

정합 스터브(14)의 형상은 대향하는 방사 소자(11)의 부분과 동일한 형상이 바람직하다. 본 실시예에서 직선부(12)는 직선의 밴드 형상체이므로, 정합 스터브(14)도 동일한 밴드 형상체 형상을 갖는다. 이것은 방사 소자(11)에 흐르는 전류의 방향과 역방향으로 정합 스터브(14)에도 전류가 흐르게 함으로써, 전파를 상쇄하여 급전부에 임피던스 정합을 취하기 위함이다.

따라서, 바람직하게는 직선부(12)를 정합 스터브(14)보다도 길게, 더욱이 미앤더부(13)와 정합 스터브(14)가 서로 직접 대향되지 않도록 한다. 즉, 미앤더부(13)는 정합 스터브(14)의 선단(A)보다도 위쪽에 위치하는 것이 바람직하다. 이것은 전술한 바와 같이, 정합 스터브(14)는 직선의 밴드 형상체이므로, 미앤더부(13)와 직접 대향하면, 전류가 흐르는 방향이 역방향으로 되지 않아 서로의 소자의 전계를 상쇄할 수 없어, 소망하는 특성을 얻을 수 없다. 직선부(12)의 길이와 정합 스터브(14) 및 연결부(15)의 길이를 최적화하고, 서로의 소자의 전계를 상쇄하여 맞지 않는 선로 길이를 이하와 같이 조정함으로써, 소망하는 안테나 방사 특성을 얻을 수 있다.

(방사 소자(11)의 선로 길이) = 0.75λ±0.2λ

(정합 스터브(14)의 선로 길이) = 0.25λ±0.2λ

λ/150 ≤(연결부(15)의 선로 길이) ≤λ/10

도 1b에서의 방사 소자(11)는 미앤더부를 가지기 때문에, 이 선로 길이는 방사 소자의 높이와 동일하지 않다. 방사 소자(11)의 선로 길이는 직선부(12)의 길이와 미앤더부(13)의 길이를 더한 것이다. 미앤더부(13)의 길이는 지그재그 구조의 높이 방향 부분의 길이(폭(W1, W2) 방향의 길이)와 폭 방향의 길이(폭(W3) 방향의 길이)를 더한 것이다.

상기 관계에 의해 직선부(12), 정합 스터브(14), 연결부(15)의 전류 위상을 조정함으로써, 임피던스 정합을 행하면서 전후방(FB)비나 안테나로부터의 전파가 방사되는 방사 앙각을 조정할 수 있다. 이 경우에서도 정합 스터브(14)는 대향하는 방사 소자 부분과 동일한 형상을 갖는 것이 바람직하다.

도 1a 및 도 1b에 있어서, 안테나 소자를 금속판 등의 판 형상체로 형성하는 경우, 그 두께(t)는 바람직하게는 0.1mm 내지 3.0mm, 보다 바람직하게는 0.3mm 내지 0.7mm이다. 0.1mm보다 얇으면 안테나 소자 자체의 강도를 유지할 수 없고, 3.0mm보다 두꺼우면 안테나 소자 자체의 소형화가 어려우며, 더욱이 굽힘 가공이나 다이 커팅 가공이 곤란하여 생산성이 나쁘게 된다.

또한, 미앤더부(13)의 가로 방향 부분의 폭(W1), 세로 방향 부분의 폭(W3), 직선부(12)의 폭(W4) 및 정합 스터브(14)의 폭(W5)은 본 실시예에서는 모두 거의 동일하다. 단, 사양이나 특성의 조정을 위해 또는 강도의 확보를 위해, 각 폭중 적어도 하나와 다른 폭이 상이하여도 무방하다.

각 폭은 이들 관계에 관련되지 않고, 바람직하게는 0.5mm 내지 6.0mm이다. 0.5mm보다 좁은 폭에서는 기계적 강도나 특성면에서 적합하지 않고, 6.0mm보다도 넓은 폭에서는 안테나 소자 자체가 크게 되며, 더욱이 굽힘 가공이나 다이 커팅 가공 등을 행하기 어려워, 생산성이 나쁘게 된다.

미앤더부(13)에 설치된 슬릿(13S)의 폭(W2)은 미앤더부의 각 부분에 있어서 거의 동일하지만, 적어도 하나의 슬릿(13S)이 다른 슬릿(13S)과 상이하여도 무방하다. 각 슬릿(13S)의 폭(W2)은 서로의 관계에 관련되지 않고, 폭(W1, W3)의 0.8배 내지 3배의 범위로 하는 것이 바람직하다. 0.8배의 폭 이하의 슬릿(13S)에서는 금속판끼리가 너무 접근하여 결합이 발생되어 특성의 열화로 이어진다. 3배의 폭을 초과한 슬릿(13S)에서는 안테나 소자 자체가 크게 된다. 또한, 폭(W1과 W3)이 거의 동일하지 않는 경우에는 폭(W1)을 기준으로 슬릿(13S)의 폭(W2)이 결정된다.

미앤더부(13)의 지그재그 형상은 도 1b에 나타낸 바와 같이 약 U자 부분의 폭(P1, P2, P3, P4)은 본 실시예에서 거의 동일하다. 사양이나 특성을 조정하기 위해 적어도 하나의 폭이 다른 폭과 상이하여도 무방하다. 본 실시예의 미앤더부(13)에서는 폭(P1, P2, P3, P4)을 갖는 4개의 약 U자형 부분을 가지지만, 바람직하게는 1개 내지 9개의 약 U자형 부분을 갖는다. 이 부분이 9개를 초과하면, 안테나 소자가 크게 된다.

(실시예 2)

도 3은 실시예 2에 의한 안테나 소자를 나타낸다. 미앤더부(13)가 방사 소자(11)의 중도에 설치되고, 미앤더부(13)에 대응하는 위치에 정합 스터브(14)에도 미앤더부(14a)가 설치된다. 이것에 의해, 미앤더부(13)와 미앤더부(14a)에는 서로 역위상의 전류가 흐르고, 이들이 서로 상쇄되어 전파를 방사하지 않아, 안테나 최하점인 급전점 부근의 임피던스를 낮출 수 있어 용이하게 회로와 정합할 수 있다. 더욱이, 방사 소자를 직선 형상으로 함으로써, 방사 효율을 저하하지 않고 안테나를 소형화할 수 있다. 미앤더부(13, 14a) 각각에 있어서, 도 1b에 나타낸 폭의 관계나 약 U자형의 개수 등은 실시예 1과 동일한 것이 적용된다.

도 4는 방사 소자(11)의 선단부와 중도에 각각 미앤더부(13a, 13b)를 가지며, 정합 스터브(14)에도 미앤더부(14a)를 갖는 안테나 소자를 나타낸다. 이와 같이, 방사 소자(11)는 복수의 미앤더부를 가져도 무방하다. 이것에 의해, 도 3에 나 타낸 안테나보다도 더 소형의 안테나가 얻어진다. 3개의 미앤더부 각각에 있어서, 도 1b에 나타낸 폭의 관계나 약 U자형의 개수 등은 실시예 1과 동일한 것을 적용할 수 있다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 직선부(12)는 굴곡부(12a)를 가지고 미앤더부(13)가 정합 스터브(14)에 근접하여도 무방하다. 바람직하게는 정합 스터브의 선단(A)보다도 위쪽에 굴곡부(12a)가 설치된다. 사용자가 통화를 위해 머리 부분에 이 안테나 소자를 갖는 무선 전화를 근접시킨 경우, 통상 방사 소자(11)가 머리 부분에 근접하여 정합 스터브(14)가 머리 부분으로부터 떨어져 배치된다. 따라서, 도 5에 나타낸 구조에서, 장애물이 되는 머리 부분으로부터 방사 소자(11)의 미앤더부(13)를 이간할 수 있기 때문에 방사 특성 등의 열화를 더 억제할 수 있다.

도 6 및 도 7에 나타낸 안테나 소자는 도 5에 나타낸 것의 변형예로, 정합 스터브(14)의 연장선상에 미앤더부(13)가 배치된다. 도 5에 나타낸 안테나 소자에서는 정합 스터브(14)와 직선부(12)의 일부 사이의 저면(15) 위쪽에 미앤더부(13)가 배치되지만, 도 6 및 도 7에 나타낸 안테나 소자에서는 미앤더부(13)를 보다 더 머리 부분으로부터 이간할 수 있기 때문에, 방사 특성의 열화를 더 억제할 수 있다.

더욱이, 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이 미앤더부(13)를 정합 스터브(14)를 초과하여 연결부(15)와 대향하지 않도록 배치함으로써, 안테나 소자의 방사 특성을 더 향상할 수 있다.

다음에, 방사 소자(11)와 정합 스터브(14)중 적어도 한쪽에 설치된 미앤더부 의 각부(角部)에는 도 10a에 나타낸 테이퍼 형상의 모따기나 도 10b에 나타낸 원호 형상 모따기 등을 행하는 것이 바람직하다. 즉, 미앤더부의 각부는 콘덴서로서 기능하는 용량 성분을 갖고 있어 미앤더부를 많게 하면, 전체의 용량이 크게 되어 안테나 소자의 공진 주파수가 변화한다. 이 상태로 정합을 취하는 것은 설계상 매우 곤란하고, 더욱이 방사 효율이 떨어진다. 미앤더부의 각부에 원호 형상 모따기의 반경(R)은 바람직하게는 미앤더부의 선 폭(P1)이하이며, 실질적으로는 0.5mm이상이고 선 폭(P1) 이하이다. 테이퍼 형상의 모따기는 바람직하게는 원호 형상 모따기를 행한 때에 생기는 효과와 동일한 정도의 효과를 얻을 정도로 행한다.

도 11a 및 도 11b는 실시예 2에 의한 안테나 소자의 공진 주파수와 전압정재파비의 관계를 나타낸다. 도 11a는 미앤더부에 모따기가 없는 안테나 소자의 특성을 나타내고, 도 11b는 미앤더부가 모따기를 갖는 안테나의 특성을 나타낸다. 미앤더부의 각부에 모따기를 행한 안테나 소자에서는 공진 주파수에 있어서, 전압정재파비가 극소값 또는 그 근방이므로, 안테나 소자와 이동체 통신 장치 등에 탑재되는 무선 회로와의 정합이 취해진다. 따라서, 안테나 소자의 성능이 최대한으로 발휘되어, 그 방사 효율은 향상되고 무선 회로의 수신 성능도 향상된다. 또한, 본 실시예에서는 미앤더부의 각부 전체에 모따기를 행하였지만, 바람직하게는 미앤더부에 존재하는 모든 각부의 절반 이상에 모따기를 행한다. 모따기는 뾰족한 각부에 절삭 가공 등으로 형성하거나, 또는 안테나 소자를 금속판으로부터 다이 커팅 등으로 형성할 때 미리 각부에 원호 형상이나 테이퍼 등을 설치하도록 다이 커팅하여 모따기를 형성하여도 무방하다.

또한, 도 12 내지 도 14에 나타낸 바와 같이 안테나 소자는 홀더(19)에 설치되어도 무방하다. 홀더(19)에는 약 J자형의 안테나 소자를 삽입하는 요부(凹部:20)나 홈이 설치되며, 안테나 소자는 요부(20)에 삽입되고 접착제 등으로 홀더(19)에 설치된다. 정합 스터브(14)와 방사 소자(11) 사이에는 홀더(19)의 일부인 돌출부(21, 22)가 배치되고, 돌출부(21, 22)와 다른 부분 사이에 요부(20)나 홈이 설치된다. 홀더(19)는 절연 재료로 구성되고, 바람직하게는 ABS 수지나 엘라스토머 등의 수지 재료로 구성함으로써, 양호하게 더욱이 간단하게 정형(整形)할 수 있다. 홀더(19)의 단부에 설치된 관통 구멍(23)에는 나사 등이 삽입되어, 통신 장치의 회로 기판 등에 고정시킨다. 돌출부(21, 22) 사이에는 동축 케이블(16)의 단부가 수납되는 요부(20a)에 의해 동축 케이블(16)이 홀더(19)로부터 돌출되지 않고, 직선부(12) 및 정합 스터브(14)와 동축 케이블(16)을 전기적으로 접합할 수 있어, 안테나 장치 자체를 작게 할 수 있다.

홀더(19)에 설치된 안테나 소자는 도 15에 나타낸 바와 같이, 수지의 레이돔(radome:24)에 삽입됨으로써, 내후성이 향상되고 기계적 강도가 더 향상된다. 상기에서 설명한 미앤더부의 모따기 부분에 의해, 미앤더부의 각부가 레이돔(24)의 내면에 진동 등에 의해 접촉되어, 레이돔(24)의 일부가 마찰되어 떨어져서 발생되는 부스러기에 의해 특성이 열화되는 것도 방지할 수 있다.

도 16a 및 도 16b에 나타낸 바와 같이, 방사 소자(11) 및 정합 스터브(14)의 주면(主面)이 레이돔(24)에 접촉되도록 레이돔(24)에 홀더(19)에 설치된 안테나 소자를 삽입하면, 레이돔(24)내에 방사 소자(11) 및 정합 스터브(14)를 확실하게 위 치 결정할 수 있기 때문에 특성의 편차를 억제할 수 있다.

도 17a 및 도 17b에 나타낸 바와 같이, 방사 소자(11) 및 정합 스터브(14)를 레이돔(24)과 접촉하지 않게 함으로써, 삽입 당초의 위치 결정은 약간 곤란하지만, 외력에 의해 레이돔(24)이 변형된 경우에 방사 소자(11)나 정합 스터브(14)와 접촉하는 것을 극력 회피할 수 있기 때문에, 방사 소자(11)는 변형의 영향을 받지 않는다.

또한, 도 16a 및 도 16b에 나타낸 안테나 장치에서는 바람직하게는 레이돔(24)은 강성이 큰 재료로 형성된다. 즉, 레이돔(24)이 딱딱하면 레이돔(24) 자체가 변형되기 어렵기 때문에, 그것에 접촉하는 방사 소자(11)도 그 변형의 영향을 받기 어렵다. 또한, 도 17a와 도 17b에 나타낸 안테나 장치에서는 방사 소자(11)가 레이돔(24)과 접촉되지 않기 때문에, 부드러운 재료로 형성된 레이돔(24)이 변형되어도 레이돔(24)으로부터의 외력은 방사 소자(11)로 가해지기 어렵다.

더욱이, 도 18a 및 도 18b에 나타낸 바와 같이 방사 소자(11)가 굴곡부를 갖는 경우, 방사 소자(11)의 하부가 레이돔(24)에 접촉하고, 상부가 레이돔(24)에 접촉하지 않으며, 정합 스터브(14)가 레이돔(24)과 접촉하면 더 바람직하다. 즉, 방사 소자(11)의 일부와 정합 스터브(14)가 레이돔(24)에 접촉함으로써, 안테나 소자는 삽입시에 위치 결정될 수 있다. 더욱이, 방사 특성에 가장 영향이 있는 방사 소자(11)의 상부는 레이돔(24)과 접촉되지 않음으로써, 레이돔(24)의 변형에 인한 방사 소자(11)로의 영향은 매우 작게 된다.

도 19 및 도 20은 각각 본 발명의 실시예에서의 이동체 통신 장치를 나타내는 사시도 및 블록도이다. 통신 장치는 마이크(29), 스피커(30), 다이얼 버튼 등으로 구성되는 조작부(31), 착신 등을 표시하는 표시부(32), 및 도 1a 내지 도 18b중 어느 하나에 나타낸 안테나 장치(33)를 구비한다. 안테나 소자는 레이돔(24)에 격납된다. 마이크(29)로부터의 음성 신호를 복조하여 송신 신호로 변환하는 송신부(34)에서 만들어진 송신 신호는 안테나 장치(33)를 통해 외부로 방출된다. 안테나 장치(33)에서 수신한 수신 신호를 음성 신호로 변환하는 수신부(35)에서 만들어진 음성 신호는 스피커(30)에서 음성으로 변환된다. 제어부(36)는 송신부(34), 수신부(35), 조작부(31), 및 표시부(32)를 제어한다.

이하, 그 동작을 설명한다.

우선 착신이 있는 경우, 수신부(35)는 제어부(36)로 착신 신호를 송출하고, 제어부(36)는 이 착신 신호에 근거하여 표시부(32)에 소정의 캐릭터 등을 표시한다. 더욱이, 조작부(31)에서 착신을 받는다는 취지의 버튼이 눌려지면, 그것에 대응하는 신호가 제어부(36)로 송출되고, 제어부(36)는 각 부분을 착신 모드로 설정한다. 즉, 안테나 장치(33)에서 수신한 신호는 수신부(35)에서 음성 신호로 변환되고, 음성 신호는 스피커(30)로부터 음성으로서 출력된다. 더욱이, 마이크(29)로부터 입력된 음성은 음성 신호로 변환되고, 송신부(34)를 통하고 안테나 장치(33)를 통해 외부로 송출된다.

발신할 경우에는 조작부(31)로부터 발신한다는 취지의 신호가 제어부(36)로 입력된다. 계속해서, 제어부(36)는 전화번호에 상당하는 신호가 조작부(31)로부터 전송되면, 그 전화번호에 대응하는 신호를 안테나 장치(33)로부터 송출한다. 그 송출 신호에 의해 상대방과의 통신이 확립되고 그 취지의 신호가 안테나 장치(33)를 통하고 수신부(35)를 통해 제어부(36)로 전송되면, 제어부(36)는 각 부분을 발신 모드로 설정한다. 즉, 안테나 장치(33)에서 수신한 신호는 수신부(35)에서 음성 신호로 변환되고, 음성 신호는 스피커(30)로부터 음성으로서 출력된다. 더욱이, 마이크(29)로부터 입력된 음성은 음성 신호로 변환되고, 송신부(34)를 통하고 안테나 장치(33)를 통해 외부로 송출된다.

또한, 상기에서는 음성을 송수신하는 예를 나타내었지만, 음성으로 한정되지 않고, 문자 데이터, 화상 등의 음성 이외의 데이터의 송신 또는 수신중 적어도 한쪽을 행하는 장치에 대해서도 동일한 효과가 얻어진다.

안테나 장치(33)는 바람직하게는 사용자의 머리 부분측으로부터 방사 소자, 정합 스터브(14)의 순서대로 배치된다. 즉, 예를 들어 도 19에 나타낸 안테나 장치는 바람직하게는 스피커(30)가 존재하는 통신 장치의 면과 반대측에 정합 스터브(2, 14)가 위치되도록 설치된다.

본 발명에 의한 이동체 통신 장치에서는 안테나 특성이 열화되지 않도록 약 J자형의 안테나 장치가 탑재되어도, 전파가 사용자측으로 방출되기 어렵게 할 수 있다. 따라서, 안테나의 방사 특성을 향상시킬 수 있어, 이동체 통신 장치의 송신 또는 수신 특성중 적어도 한쪽을 향상시킬 수 있다.

본 실시예에 있어서는 안테나 장치와 이동체 통신 장치는 안테나 장치의 동 축 케이블을 이동체 통신 장치의 회로에 전기적으로 접속함으로써, 종래의 것과 동일하게 설치할 수 있다.

Claims

급전선과 어스선이 접속되도록 구성된 안테나 장치로서,

상기 급전선이 접속되는 제1 선로 길이(L1)를 갖는 방사 소자; 및

상기 방사 소자에 대향하여 설치되고, 상기 어스선이 접속되는 제2 선로 길이(L2)를 갖는 도전체를 포함하고,

L1 = 0.75λ±0.2λ

L2 = 0.25λ±0.2λ

(λ는 상기 방사 소자에 인가되는 신호의 파장)

인 안테나 장치.
제 1항에 있어서, 상기 방사 소자와 상기 도전체를 각각의 단부에서 연결하는 연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제 2항에 있어서, 상기 연결부의 선로 길이(L3)는

λ/ 150 ≤L3 ≤λ/ 10

인 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제 2항에 있어서, 상기 방사 소자, 도전체 및 연결부는 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제 4항에 있어서, 상기 방사 소자, 도전체 및 연결부는 금속판으로 형성되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제 1항에 있어서, 상기 도전체의 형상은 상기 방사 소자에서의 상기 도전체에 대향하는 부분의 형상과 동일한 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제 6항에 있어서, 상기 방사 소자는 제 1 미앤더부를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제 7항에 있어서, 상기 제 1 미앤더부는 1 내지 9개의 U자형부를 연결한 지그재그 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제 7항에 있어서, 상기 제 1 미앤더부에 설치된 슬릿의 폭은 상기 방사 소자의 폭의 0.8 내지 3배인 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제 7항에 있어서, 상기 제 1 미앤더부의 각부에 모따기가 행해진 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제 7항에 있어서, 상기 방사 소자는 직선부를 더 포함하고, 상기 도전체는 상기 직선부와 대향하고 상기 제 1 미앤더부와 대향하지 않는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제 11항에 있어서, 상기 직선부는 상기 제 1 미앤더부를 상기 도전체로 근접하게 배치하는 굴곡부를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제 7항에 있어서, 상기 도전체는 상기 제 1 미앤더부에 대향하고, 상기 도전체는 제 2 미앤더부를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제 13항에 있어서, 상기 제 2 미앤더부의 각부에 모따기가 행해진 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제 13항에 있어서, 상기 방사 소자는 제 3 미앤더부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제 15항에 있어서, 상기 제 3 미앤더부의 각부에 모따기가 행해진 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제 1항에 있어서, 상기 방사 소자는 두께 0.1mm 내지 3mm의 판 형상인 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제 1항에 있어서, 상기 방사 소자는 폭 0.5mm 내지 6.0mm의 판 형상인 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제 1항에 있어서, 상기 도전체는 임피던스의 조정과 지향성을 제어하는 정합 스터브인 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제 1항에 있어서, 상기 급전선은 동축 케이블인 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제 20항에 있어서, 상기 방사 소자는 측방에 돌출시켜 설치된 접합편을 포함하고, 상기 접합편은 상기 급전선에 접속되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제 21항에 있어서, 상기 접합편에는 상기 급전선이 통과하는 관통 구멍이 설치되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제1 선로 길이(L1)를 갖는 방사 소자와, 상기 방사 소자에 대향하여 설치되고 제2 선로 길이(L2)를 갖는 도전체를 포함하는 안테나 장치;

상기 안테나 장치를 통해 수신된 수신 신호를 음성 신호 또는 데이터 신호중 적어도 하나로 변환하는 수신부; 및

음성 신호 또는 데이터 신호중 적어도 한쪽을 송신 신호로 변환하고, 상기 송신 신호를 상기 안테나 장치를 통해 송신하는 송신부를 포함하고,

상기 안테나 장치의 상기 방사 소자에 접속되고, 상기 안테나 장치를 상기 송신부와 상기 수신부 중 하나에 전기적으로 접합되는 급전선과,

상기 안테나 장치의 상기 도전체에 접속된 어스선을 구비하고,

L1 = 0.75λ±0.2λ

L2 = 0.25λ±0.2λ

(λ는 상기 송신 신호와 수신 신호의 파장)

인 통신 장치.
제1 항에 있어서, 상기 급전선은 상기 방사 소자의 중간 부분에 접속되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제23 항에 있어서, 상기 급전선은 상기 방사 소자의 중간 부분에 접속되는 것을 특징으로 하는 통신 장치.