KR100620532B1 - 안테나 장치 및 그 안테나 장치를 포함하는 휴대용 전파통신 장치 - Google Patents

안테나 장치 및 그 안테나 장치를 포함하는 휴대용 전파통신 장치 Download PDF

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Abstract

휴대용 전파 통신 장치를 위한 다중 대역 안테나 장치는 제 1 및 제 2 발산성 요소들(10, 20)을 가진다. 제어가능한 스위치(30)는 그것을 선택적으로 서로 접속시키거나 단절시키기 위해 상기 발산성 요소들 사이에 배열된다. 상기 스위치 상태는 제어 전압 입력(V스위치)에 의해 제어된다. 전파 주파수 신호들을 차단하는 필터(40)는 상기 공급 부분 및 제어 전압 입력 사이에 배열된다. 직류 차단부(50)는 상기 제 1 발산성 요소상의 접지 부분(14)과 접지 사이에 배열되는데 여기에서 상기 제 1 및 제 2 발산성 요소들은 평면형이고 접지면 위쪽으로 소정 거리에 배열된다. 이러한 배열에 의해, 상기 안테나 장치의 보유 성능 및 전체적으로 작은 크기로 두개의 넓고 구분된 주파수 대역들이 획득된다. 또한 그러한 안테나 장치를 포함하는 통신 장치도 제공된다.
휴대용 전파 통신 장치, 안테나 장치, 발산성 요소, 스위치

Description

안테나 장치 및 그 안테나 장치를 포함하는 휴대용 전파 통신 장치{ANTENNA DEVICE AND PORTABLE RADIO COMMUNICATION DEVICE COMPRISING SUCH AN ANTENNA DEVICE}
도 1 은 종래의 모노폴 안테나의 설명도.
도 2 는 본 발명에 따른 PIFA 안테나의 개략도.
도 3 은 도 1 에 도시된 안테나 장치의 더욱 상세화된 도면.
도 4 는 휴대용 통신 장치에 끼워 맞춤되게 배열되고 본 발명에 따른 안테나 장치를 가지는 인쇄 회로 기판의 개략도.
도 5a 는 다른 실시예의 발산성 요소 구조를 도시하는 도면.
도 5b 는 도 4 에 도시된 발산성 요소의 IVa-IVa선에 따른 단면도.
도 6 은 또다른 실시예의 발산성 요소 구조를 도시하는 도면.
도 7 은 하나의 발산성 요소가 저절로 두개의 공명 주파수에 대비되는 변형 실시예를 도시하는 도면.
도 8a 및 8b 는 하나의 발산성 요소가 종속 발산기로서 사용되는 변형 실시예를 도시하는 도면.
도 9 는 두개의 공명 진동수들 대비된 발산성 요소와 종속 발산기로 사용된 발산성 요소를 결합한 변형 실시예를 도시하는 도면.
본 발명은 전체적으로 안테나 장치에 관한 것이며, 그리고 더욱 상세하게는 이동 전화기와 같은, 휴대용 전파 통신 장치들에 사용하기 위한 제어가능한 내부 다중대역 안테나 장치에 관한 것이다.
본 발명은 또한 그러한 안테나 장치를 포함하는 휴대용 전파 통신 장치에 관한 것이다.
내부 안테나들은 휴대용 전파 통신 장치들에 한동안 사용되어 왔다. 내부 안테나들을 사용함과 관련된 많은 장점들이 있는데, 그 중에서도 하나의 장점은 내부 안테나들이 작고 가벼워서, 크기와 중량이 중요시되는 이동 전화기와 같은 응용물에 적합하게 될 수 있다는 것이다. 휴대용 전파 통신 장치들에 자주 사용되는 내부 안테나 형태는 소위 PIFA(Planar Inverted F Antenna)이다.
하지만, 이동 전화기에 내부 안테나들의 적용은 예를 들어 발산성 요소 또는 요소들의 치수, 공급 및 접지 부분들 등의 정확한 위치와 같은, 안테나의 구조상에 몇몇 제약을 준다. 이러한 제약들은 넓은 작동 대역을 제공하는 안테나의 구조를 찾아내는 것을 어렵게 할 수도 있다. 이것은 다중 대역 작동을 위해 의도된, 즉, 두개 또는 그 이상으로 구분된 주파수 대역들에서 작동하기에 적합하게 된 안테나들에 있어 특히 중요하다. 전형적인 이중 대역 전화기에 있어서, 하위 주파수 대역은 소위 GSM 900 대역인 900MHz에 집중되는 반면, 상위 주파수 대역은 DCS 대역인 1800MHz 또는 PCS 대역인 1900MHz 주위로 집중된다. 만일 안테나 장치의 상위 주파수 대역이 1800MHz 및 1900MHz 모두를 포괄하기에 충분히 넓게 만들어진다면, 세개의 상이한 표준 대역들에서 작동하는 전화기가 획득된다. 가까운 미래에, 네개 또는 심지어 그 이상의 상이한 주파수 대역들을 작동시키는 안테나 장치들이 예상된다.
수동 안테나들에서 주파수 대역들의 개수는 안테나 크기에 의해 제한을 받는다. 주파수 대역들의 개수를 더욱 더 증가시킬 수 있도록 하기 위하여 및/또는 안테나 크기를 더욱 더 감소시킬 수 있도록 하기 위하여, 능동 주파수 제어가 사용될 수 있다. 능동 주파수 제어의 예는, 복수의 주파수들에 대처할 수 있는 패치 안테나 장치를 개시하는, 일본 특개평10-190347호의 요약서에 개시되어 있다. 이 목적을 위해 기본적인 패치 부품 및 부가적인 패치 부품이 제공되는데 이들은 이들 패치 부품들을 선택적으로 서로 접속시키거나 단절시키도록 배열된 PIN 다이오드들에 의해 서로 접속되어 있다. 비록 이것이 주파수 제어에 대비하지만, 안테나 장치는 여전히 큰 크기를 가져서, 예를 들어 GSM과 DCS/PCS 대역들 사이와 같은, 두개 또는 그 이상의 상대적으로 구분된 주파수 대역들 사이에서 전환하기에 충분히 적합하게 되지 않는다. 그 대신, 종래 장치들의 이러한 예는 부가적인 패치들 안팎으로 전환시키는 것이 제 1 주파수 대역으로부터의 일정 거리에서 부가적인 주파수 대역을 생성하는 대신에 동조를 위해 사용된다는 점에서 전형적이다.
일본국 특개2000-236209호의 요약서는, 도 1 에서 보는 바와 같이, 유전체 기판상의 선형 도체를 포함하는 모노폴(monopole) 안테나를 개시하고 있다. 안테나 의 발산 부품들은 다이오드 스위치 회로들을 통해 접속된 적어도 두개의 금속편들로 이루어져 있다. 발산성 요소들은 고주파 신호들을 차단하는 필터 회로의 일단끝에 접속된 공급점들을 가진다. 신호(V스위치)는 다이오드 스위치를 제어하는데 사용된다. 개시된 구조는 모노폴 또는 다이폴(dipole) 안테나들에 제한을 받는다. 또한, 상술된 일본 문헌에 따른 안테나의 목적은 작은 크기를 가지는 안테나를 제공함에 있지 않다.
따라서 종래 안테나 장치들에 있어서의 문제점은 좋은 성능을 보유한 상태에서 작은 크기와 체적 및 광역 주파수 대역들을 가지는 PIFA 형태의 다중 대역 안테나를 제공하지 못한다는 것이다.
본 발명의 목적은 안테나 장치의 전체적인 크기가 작은 반면에 주파수 특성들이 적어도 두개의 비교적 넓은 주파수 대역들에 대비된 상기된 종류의 안테나 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 종래 장치들보다 좋은 다중 대역 성능을 가지는 안테나 장치를 제공함에 있다.
본 발명은 적어도 두개의 주파수 모드들에서 안테나 구조의 최초 공명을 이용하게 안테나를 배열함으로써 몇몇 주파수 대역들이 물리적으로 매우 작은 안테나에 제공될 수 있다는 이해에 기초된다. 이것은 안테나 장치에서 발산성 요소와 접지사이에 필터부를 제공함으로써 가능한데 여기에서 두개의 발산성 요소들이 공급 부분 사이에서 필터 및 스위치에 의해 선택적으로 서로 접속가능하고 그리고 스위칭부가 무선 주파수(RF) 신호들을 차단한다.
본 발명의 제1측면에 따라 청구범위 제1항에서 정의된 바와 같은 안테나 장치가 제공된다.
본 발명의 제2측면에 따라 청구범위 제14항에서 정의된 휴대용 전파 통신 장치가 제공된다.
또한 바람직한 실시예들이 종속항들에서 정의된다.
본 발명은 안테나 장치 및 휴대용 전파 통신 장치를 제공하는데 여기에서 종래 장치들에 있어서 문제점들은 회피되거나 또는 적어도 완화된다. 따라서, 약 2㎝3만큼 작은 안테나 체적을 가지는 다중 대역 안테나 장치가 제공되는데 이것은 표준화된 다중 대역 패치 안테나들과 비교하여 안테나 크기가 작지만 여전히 무선 주파수 성능이 유지되는 것을 의미한다. 또한, 본 발명에 따른 안테나 장치의 대역폭들은 크기에 있어 어떠한 증가없이 해당하는 종래 장치들과 비교되게 개선될 수 있는데, 이는 안테나 구조의 기본적인 주파수 모드의 사용 결과로 믿어진다. 이에 대한 예로서, 상위 주파수 대역 중 중심 주파수의 대역폭이 15% 인데 비해 종래 기술의 안테나 장치들에서는 9-10% 만이 획득된다.
상기 필터는 효율적인 무선 주파수 차단부를 제공하는 저역 필터(low-pass filter)가 바람직하다.
상기 스위치는 전기적으로 제어되는 스위치로서 작동할 때 좋은 특성들을 가 지는, PIN 다이오드가 바람직하다.
본 발명은 첨부된 도면들을 참조하여 예시로서 이제 기술된다.
이하에서, 본 발명에 따른 안테나 장치의 바람직한 실시예들의 상세한 설명이 주어질 것이다. 상세한 설명에서, 제한의 목적이 아닌 설명의 목적을 위해, 예를 들어 특정 하드웨어, 응용물들, 기술 등과 같은 특정 상세들은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 설명된다. 하지만, 본 발명이 이러한 특정 상세들로부터 이탈한 다른 실시예들에서 이용될 수도 있다는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 어떤 경우들에 있어서는, 주지의 방법들, 장치들 및 회로들에 대한 상세한 설명들은 불필요한 상세들 때문에 본 발명의 설명을 애매하게 하지 않도록 생략된다.
도 1 은 종래의 기술 설명에서 기술되었기 때문에 더이상 취급되지 않을 것이다.
도 2 에는 전체적으로 1로 지시된, 안테나 장치가 도시되어 있다. 상기 안테나 장치는 종래의 것과 마찬가지로, 쉬트 금속 또는 가요성 필름과 같은 전기 전도성 재료로 제조된 전체적으로 평면인 제 1 평면 장방형 발산성 요소(10)를 포함한다. 휴대용 전파 통신 장치의 전기 회로들과 같이, 전파 주파수 신호들의 무선 주파수 신호의 소스(RF)는 상기 제 1 발산성 요소의 공급 부분(12)에 접속된다.
또한 상기 안테나 장치는 전체적으로 평면인 제 2 평면 장방형 발산성 요소(20)를 포함한다. 스위치 요소(30)는 상기 두개의 발산성 요소들(10, 20) 사이에 제공된다. 이러한 스위치 요소는 바람직하게는 PIN 다이오드, 즉 p층과 n층 사 이에 유전체 장벽으로서 작용하는 고순도의 진성층을 가지는 실리콘 접합 다이오드이다. 이상적으로, PIN 다이오드 스위치는 개방 모드에서 무한 차단성을 가진 개방 회로로서 그리고 폐쇄 모드에서 저항 손실없는 단락 회로로서 특징되어, 전기 스위치로서 적합하다. 실질적으로 상기 PIN 다이오드 스위치는 이상적이지 않다. 개방 모드에서 상기 PIN 다이오드 스위치는 유한 차단성(15-25㏈ @ 1㎓)을 초래하는 용량성 특성(0.1-0.4㎊)을 가지고, 그리고 폐쇄 모드에서 상기 스위치는 저항성 손실들(0.05-0.2㏈)을 초래하는 저항성 특성(0.5-3Ω)을 가진다.
상기 제 1 및 제 2 발산성 요소들(10, 20)은, 예를 들어 도 4 의 참조 하에 후술하는 인쇄 회로 기판과 같은 접지면 위쪽으로 소정 거리를 두고 배열된다.
도면들에서 V스위치로 지시된, 상기 PIN 다이오드의 작동을 제어하는 직류 제어 입력은 필터 블럭(40)을 경유하여 상기 제 1 발산성 요소에 접속되어 상기 안테나 장치의 무선 주파수 특성들에 영향을 미치지 않게 한다. 이것은 상기 필터 블럭(40)의 필터 특성들이 무선 주파수 신호들을 차단하도록 설계되었음을 의미한다. 바람직한 실시예에서, 상기 필터 블럭(40)은 저역 필터(Low pass filter)를 포함한다.
상기 제 1 발산성 요소의 접지 부분(14)은 고역 필터(high pass filter, 50) 형태로 직류 차단부를 경유하여 접지에 접속된다. 이러한 직류 차단부의 기능은 기술된 상기 PIFA 안테나용 접지에 대한 필요한 접속에 대비하는 것인데, 즉 상기 무선 주파수 신호들이 접지에 도달하게 함과 동시에 직류 제어 입력으로부터의 직류 전류들이 상기 PIN 다이오드를 통과하기 전에 접지에 도달하는 것을 차단하는 것이다. 따라서 상기 직류 제어는 상기 PIN 다이오드를 통해 직류 전류를 생성하여 그것을 도전상태로 만든다.
마지막으로, 상기 제 2 발산성 요소는 제 2 저역 필터 블럭(60)을 경유하여 접지에 접속된다. 이러한 제 2 저역 필터는 상기 제 2 발산성 요소의 접지가 이러한 발산성 요소의 무선 주파수 특성들에 악영향을 미치지 않게 제공된다.
상기 안테나 장치의 보다 상세된 도면이 도 3 에 도시된다. 여기에서 저역 필터 블럭 각각이 두개의 인덕터들 및 상기 두개의 인덕터들과 접지 사이에 배열된 하나의 커패시터로 이루어진 것으로 도시된다. 직류 차단부(50)는 제 1 발산성 요소와 접지 사이에 배열된 커패시터를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 상기 직류 차단 커패시터들에 접속된 상기 공급 부분(12) 및 접지 부분(14) 모두는 상기 제 1 발산성 요소와 같은 측면에 배열되고 바람직하게는 제 1 발산성 요소의 단변에 배열된다.
상기 안테나는 50Ω으로 설정되는 것이 바람직하다.
도 4 에서 상기 두개의 발산성 요소들(10, 20)은 예를 들어 이동 전화기와 같은 휴대용 통신 장치(80)에 장착하기에 적합하게 된 인쇄 회로 기판(70)에 전체적으로 평행하면서 이격되어 배열된 것으로 도시되어 있다. 상기 인쇄 회로 기판은 상기 안테나 장치의 접지면으로 기능한다. 상기 통신 장치의 전체적인 윤곽들은 도 4 에서 점선으로 도시된다. 상기 안테나 장치(1)의 통상적인 치수들에 있어서 높이가 약 4㎜이고 전체 체적이 약 2㎤이다.
상기 두개의 발산성 요소들(10, 20) 및 상기 스위치 요소(30)를 제외한 모든 구성요소들이 상기 인쇄 회로 기판상에 제공되어 상기 안테나 장치의 용이한 조립을 용이하게 할 수 있다는 것은 인식될 것이다. 이 조립은 상기 스위치 요소에 대한 별개의 공급이 없다는 사실에 의해 더 용이하게 된다.
상기 안테나 장치는 다음과 같은 기능을 한다. 상기 통신 장치(80)의 RF 소스 및 다른 전자 회로들은 주어진 전압 레벨에서, 예를 들어 1.5 볼트에서 작동한다. 이러한 판단은 상기 전압 레벨이 상기 PIN 다이오드를 통해 필요한 전압 강하를, 즉 약 1 볼트를 발생시키기에 충분히 높다는 것이다. 이것은 상기 제어 전압(V스위치)이 예를 들어 1.5 볼트와 0 볼트와 같이 상위 전압(High)과 하위 전압(Low) 사이에서 전환되는 것을 의미한다. 상기 제어 전압(V스위치)이 상위 전압일 때, 상기 PIN 다이오드(30)를 통한 전압 강하 및 그에 따른 약 5-15㎃의 전류 강하가 있게 된다. 이러한 전압 강하는 상기 다이오드를 통전상태로 만들어, 상기 두개의 발산성 요소들(10, 20)을 전기적으로 서로 접속시킨다.
상기 두개의 발산성 요소들이 서로 접속되는 상태에서, 즉 상기 스위치 요소가 폐쇄되는 상태에서, 발산성 요소들 모두는 하위 주파수 대역에 상응하는 공명 주파수를 가지는 하나의 큰 요소로서 능동적인 작동을 한다.
상기 제어 전압(V스위치)이 하위 전압(Low)인 상태에서, 상기 PIN 다이오드(30)를 통하여 불충분한 전압 강하가 존재하여 상기 다이오드를 통전상태로, 즉 개방상태로 만든다. 그러면, 상기 제 2 발산성 요소는 상기 제 1 발산성 요 소에서 효과적으로 단절되어 상기 제 1 발산성 요소만이 상위 주파수 대역에 상응하는 상위 공명 주파수를 가지는 하나의 작은 요소로서 기능한다.
상기 두개의 발산성 요소들의 크기 및 구조는 원하는 공명 주파수들을 획득하도록 선택된다. 따라서, 상기 제 1 및 제 2 발산성 요소들(10, 20)의 조합이 상기 하위 주파수 대역의 공명 주파수를 결정하는 반면 상기 제 1 발산성 요소(10)의 크기 및 구조는 상기 상위 주파수 대역의 공명 주파수를 결정한다. 바람직한 실시예에서, 상기 두개의 발산성 요소들은 유사한 구조이어서 상기 900 및 1800/1900㎒ 대역들을 포괄하도록 유사한 구조로 이루어져 있다.
안테나 장치에 관한 종래의 제조 방법은 예를 들어 폴리머(Polymer) 또는 다른 플라스틱 재료와 같은 비전도성 재료로 만들어진 캐리어상에 안테나의 발산성 부분들을 형성한 도전층을 제공하는 것이다. 따라서 상기 캐리어는 열 민감성 재료로 만들어져 있기 때문에 구성요소를 상기 안테나 장치에 납땜시킬 때 작은 가열 영역이 가능한한 낮은 온도로 유지되는 것이 요구된다.
도 5a 에는 PIN 다이오드용 솔더링 패드들과 효율적인 납땜 작업용 가열 트랩을 겸비하면서도 상기 두개의 발산성 요소들간에 큰 전체 거리를 제공하는 상기 발산성 요소들의 변형 실시예의 구조가 도시되어 있다. 상기 발산성 요소들(110, 120) 각각은 다른 방식으로된 전체적으로 장방형인 형상으로부터 돌출한 좁은 부분(110a, 120a)을 포함한다. 상기 돌출 부분들 각각은 PIN 다이오드(30)의 형태의 스위칭 요소가 예를 들어 납땜에 의해 장착되게 되는 패드(110b, 120b) 각각으로 된다. 이러한 구조에 의해서 상기 두개의 발산성 요소들간의 간섭은 최소화되는 데 왜냐하면 그들 사이의 전체적인 상호 거리가 도 2-4를 참조하여 설명된 상기 실시예에서보다 더 크기 때문이다. 수용가능한 수준들에서 상기 발산성 요소들간의 간섭을 유지하기 위하여, 상기 발산형 요소들이 적어도 3㎜, 바람직하게는 그 이상 이격되어야 함을 알 수 있었다. 또한, 좁은 접속 부분들에 의해 상기 주 발산성 요소들로부터 분리된 패드들의 형태로 상기 접속 부분들을 제공함으로써, 납땜하는 가열 에너지는 낮게 유지되어, 상기 캐리어 구조에 대한 손상을 최소화한다.
상기 안테나 장치의 전체적인 높이를 최소화하여, 상기 안테나 장치가 장착된 상기 전파 통신 장치에서의 공간을 줄이기 위해, C-자 형상의 슬릿(103)은 상기 PIN 다이오드가 장착되어 있는 영역 주위의 캐리어(102)에 제공된다. 이 슬릿에 의해, 상기 PIN 다이오드가 제공된 상기 캐리어 영역은, 도 5b 의 단면도에서 보는 바와 같이, 작아질 수 있다. 상기 PIN 다이오드는 상기 캐리어(102)의 상면 아래에 있도록 제공되어, 상기 발산성 요소들(110, 120)과 인쇄 회로 기판(70)간의 거리에 상응되게 상기 안테나부의 전체적인 높이를 유지한다.
도 6 에 도시된 변경 실시예에서, 상기 두개의 발산성 요소들(210, 220)간의 상호 거리는 상기 요소들의 비장방형 구조로 인해 크게 유지된다. 도 6 에서 서로에 직면한 상기 발산성 요소들의 측면들은 상기 PIN 다이오드(30)가 상기 두개의 발산성 요소들을 서로 접속시키는 부분으로부터 분기된다.
상기 제 1 발산성 요소 그 자체는 둘 이상의 주파수 대역에 대비하는 구조를 가져 세개 또는 네개의 주파수 대역에서 작동에 대비하는 바, 세개 또는 네개의 주파수 대역들에서의 작동에 대비한다. 그 예는 도 7 에 도시되어 있는데, 여기에서 상기 제 1 발산성 요소(310)가 전체적으로 C자 형상을 가져, 홀로 두개의 공명 주파수들에 대비된다. PIN 다이오드가 통전된 상태에서, 즉 스위치가 폐쇄된 상태에서 2개의 공명 주파수, 즉 하나가 제 1 발산성 요소 자체에 의해 제공되고 다른 하나가 상기 제 1 및 제 2 발산성 요소들의 결합에 의해 제공되는 상기 두개의 공명 주파수를 가지는 하위 주파수 대역을 통합하여 하나의 넓은 주파수 대역을 생성하는 무선 주파수 특성에 대비하는 것이다. 또한 상기 PIN 다이오드가 비통전된 상태에서, 즉 상기 스위치가 개방된 상태에서 상기 제 1 발산성 요소에 의해 제공되는 하나의 공명 주파수를 가지는 상위 주파수 대역도 존재한다.
상기 안테나의 서로 떨어진 두개의 주파수 대역을 생성하는 두개의 발산성 요소를 사용한다는 본 발명의 사상은 종속 요소로서 상기 제 2 발산성 요소를 사용함으로써 더욱 개선될 수 있다. 따라서 이러한 사상은 도 3 에서와 같은 하나의 공명 주파수, 및 도 7 에서와 같은 두개의 공명 주파수 모두에 대비될 때 적용가능하다. 이것은 도 8a 에서 실현되는데, 여기에서 상기 제 2 발산성 요소(420)가 하나의 주파수 대역의 주파수에 접지된다. 이것은 도 2 에 도시된 상기 제 2 저역 필터(60)를 도 8b 에 도시된 S21 특성을 가지는 대역 소거 필터(460)로 대체함으로써 실현된다. 따라서, 상기 하위 주파수 대역(LB)에서 상기 대역 통과 필터(460)는 단락되어 상기 상위 주파수 대역(HB)에서 접지되는 동안 어떠한 신호들도 차단한다. 상기 종속 발산기에 의해 상기 상위 주파수 대역의 폭은 더욱 증가된다.
도 7 에 도시된 바와 같이, 홀로 두개의 공명 주파수들에 대비되는 발산성 요소의 사용과 도 8a 에 도시된 바와 같이, 종속 요소로서 발산성 요소의 사용과의 결합은 이제 도 9 를 참조하여 기술될 것이다. 이 전체적인 구조는 C자 형상을 가지는 제 1 발산성 요소(510)가, 홀로 두개의 공명 주파수들에 대비되고 그리고 제 2 발산성 요소(520)가 대역 통과 필터(560)를 경유하여 접지에 접속되어, 종속 요소로서 작동하는 상태에서 도 7 에 있는 구조와 유사하다. 이러한 배열을 가지고서, 네개의 공명 주파수들이 획득되어, 4중(quad) 대역 안테나 장치에 대비된다.
본 발명에 따른 안테나 장치의 바람직한 실시예들이 기술되었다. 하지만 이들이 첨부된 청구범위의 범주 내에서 변형될 수 있음은 인식되어야 할 것이다. 따라서, PIN 다이오드는 상기 스위치 요소로서 기술되었다. 다른 종류의 스위치 요소들도 사용될 수 있음은 인식되어야 할 것이다.
제 2 저역 필터 블럭(60)은 도 2 및 도 3 에서 상기 제 2 발산성 요소(20) 뒤에 있는 것으로 도시되어 있다. 상기 안테나 장치가 PIFA인 경우에 상기 안테나 장치의 성능이 다소 떨어진다 하더라도, 상기 필터 블럭이 생략되고 그리고 본 발명의 사상의 일탈 없이 상기 제 2 발산성 요소가 접지에 직접 접속될 수 있음은 인식되어야 할 것이다.
도 2 및 도 3 에서 상기 발산성 요소들은 평면형이고 장방형으로서 기술되어 있다. 상기 발산성 요소들이 어떠한 적합한 형상, 예를 들어 상기 안테나 장치가 장착되는 상기 휴대용 라디오 통신 장치의 케이스에 적합하도록 구부러진 형상을 취할 수 있음은 인식되어야 할 것이다.
하나의 스위치(30)는 상기 두개의 발산성 요소들을 서로 접속시키는 것으로 도시되어 있다. 하나 이상의 스위치, 예를 들어 여러개의 평행한 PIN 다이오드들이 본 발명의 사상으로부터 일탈없이 사용될 수 있음은 인식되어야 할 것이다.
이동 전화기들의 일반적인 종류들은 소위 폴드형 전화기들 또는 슬라이드형 전화기들이다. 그러한 전화기들에 있어서 상기 전화기의 이동가능한 부분의 위치로 하여금 상기 스위치를 제어하도록 함은 바람직하다. 따라서, 상기 전화기가 통화 상태, 즉 개방 및 확장 상태 각각에 있을 때, 상기 스위치는 폐쇄되어, 상기 공명을 상기 전화기의 폐쇄 모드에서와 동일한 주파수로 되돌려 맞춘다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 전체적인 크기가 작은 반면에 주파수 특성들은 적어도 두개의 비교적 넓은 주파수 대역들에 대비하고 종래 안테나보다 더 좋은 다중 대역 성능을 가지는 안테나 장치 및 그러한 안테나 장치를 포함하는 휴대용 무선 통신 장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (14)

  1. 적어도 제 1 및 제 2 주파수 대역에서 작동 가능한 휴대용 전파 통신 장치용 안테나 장치에 있어서,
    상기 전파 통신 장치의 공급 장치(RF)에 접속가능한 공급 부분(12)을 가지는 제 1 전도성 발산성 요소(10; 110; 210; 310; 410; 510);
    접지에 접속가능한 접지 부분을 가지는 제 2 전도성 발산성 요소(20; 120; 220; 320; 420; 520);
    상기 발산성 요소들을 선택적으로 서로 접속시키거나 단절시키기 위해 상기 제 1 및 제 2 발산성 요소들 사이에 배열되어, 제어 전압 입력(V스위치)에 의해 제어되는 스위치 상태에 있는, 제어가능한 스위치(30); 및
    상기 공급 부분(12)과 상기 제어 전압 입력(V스위치) 사이에 배열되고, 전파 주파수 신호들을 차단하게 배열된 제 1 필터(40; 340; 440; 540); 를 포함하는 상기 안테나 장치로서,
    상기 제 1 발산성 요소의 접지 부분(14), 및
    상기 제 1 발산성 요소의 접지 부분(14)과 접지 사이에 배열된 고역 통과 필터(50)를 포함하고 있고,
    상기 제 1 및 제 2 발산성 요소들은 평면형이고 접지면 위쪽으로부터 소정 거리를 두고 배열되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 필터(40; 340; 440; 540)는 저역 통과 필터인 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위치(30)는 PIN 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 발산성 요소(20)의 상기 접지 부분에 접속되어 접지에 접속가능한 제 2 필터(60; 360; 460; 560)를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 필터(60; 360; 460)는 저역 필터인 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 필터(560)는 상기 제 1 및 제 2 주파수 대역들의 하위 주파수 대역에서 스톱 밴드(stop-band)를 가지는 대역 소거 필터(460)인 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 발산성 요소(310; 510)는 둘 이상의 공명 주파수에 대비되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 발산성 요소(100)의 상기 공급 부분(12) 및 상기 직류 차단부(50)에 접속된 상기 접지 부분(14)은 상기 제 1 발산성 요소(10)와 같은 측이면서 제 1 발산성 요소(10)의 단변측에 배열되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 발산성 요소들(110, 120) 중 적어도 하나는 해당 요소들에서 돌출된 좁은 부분인 돌출 부분(110a, 110b, 120a, 120b)을 포함하고,
    상기 스위치(30)는 상기 돌출 부분에 접속되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    평면인 인쇄 회로 기판(70)을 포함하여, 여기에서 상기 제 1 및 제 2 발산성 요소들(10, 20) 그리고 상기 스위치(30)가 상기 인쇄 회로 기판에 평행하면서 이격되게 배열되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나 장치는 체적이 3㎝3 미만인 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나 장치는 PIFA인 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 휴대용 전파 통신 장치의 위치가 상기 스위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  14. 평면인 인쇄 회로 기판과, 무선 주파수 신호를 송신, 수신 또는 송수신하도록 구비된 전기 회로를 가지는 공급 장치(RF)와 접지 장치에 접속된 안테나 장치를 포함하되,
    상기 안테나 장치는,
    공급 장치(RF)에 접속된 공급 부분(12)을 가지는 제 1 전도성 발산성 요소(10; 110; 210; 310; 410; 510);
    접지 장치에 접속된 접지 부분을 가지는 제 2 전도성 발산성 요소(20; 120; 220; 320; 420; 520); 및
    발산성 요소들을 선택적으로 서로 접속시키거나 단절시키기 위해 상기 제 1 및 제 2 발산성 요소들 사이에 배열되어, 제어 전압 입력(V스위치)에 의해 제어되는 스위치 상태에 있는 제어가능한 스위치(30);를 포함하며,
    상기 공급 부분(12)과 상기 제어 전압 입력(V스위치) 사이에 배열되고, 전파 주파수 신호들을 차단하게 배열된 제 1 필터(40; 340; 440; 540)를 더 포함하는 휴대용 전파 통신 장치로서,
    상기 제 1 발산성 요소의 접지 부분(14), 및
    상기 제 1 발산성 요소의 접지 부분(14)과 접지 사이에 배열된 고역 필터(50)를 포함하며,
    상기 제 1 및 제 2 발산성 요소들은 평면형이고 접지면 위쪽으로부터 소정 거리를 두고 배열되는 것을 특징으로 하는 휴대용 전파 통신 장치.
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