KR100708064B1 - Internal antenna of variable impedance - Google Patents
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Abstract
단말기의 형태 변화에 의한 접지면의 변화에 대응하여 임피던스가 변화하는 안테나가 제공된다. 본 발명의 안테나는 단말기 변화에 따라 배치가 변경되는 기생 패치를 포함하여, 접지면에 변동에 따라 안테나 방사체에 형성된 슬릿의 커플링을 변경한다. 또한, 본 발명의 안테나는 단말기 변화에 따라 슬릿의 형태가 변경되는 가변형 슬릿을 포함하여, 안테나 방사체에 형성된 슬릿의 커플링을 변경한다. There is provided an antenna whose impedance changes in response to a change in the ground plane due to a change in shape of the terminal. The antenna of the present invention includes a parasitic patch whose arrangement is changed according to the change of the terminal, and changes the coupling of the slit formed in the antenna radiator according to the change in the ground plane. In addition, the antenna of the present invention includes a variable slit in which the shape of the slit is changed according to the change of the terminal, thereby changing the coupling of the slit formed in the antenna radiator.
본 발명에 따르면, 접지면의 변경에 맞추어 방사소자의 임피던스가 변화하여 전체 안테나의 임피던스를 일정하게 유지할 수 있다.According to the present invention, the impedance of the radiating element changes in accordance with the change of the ground plane, so that the impedance of the entire antenna can be kept constant.
기생 패치, 슬릿 패치, 슬릿, 접지면 Parasitic Patch, Slit Patch, Slit, Ground Surface
Description
도 1 은 종래의 내장형 안테나를 나타낸 도면.1 is a view showing a conventional built-in antenna.
도 2 는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 내장형 안테나의 폴더 폐쇄 시의 상태를 도시한 상면도.Fig. 2 is a top view showing a state of the closed folder of the built-in antenna according to the first embodiment of the present invention.
도 3 은 도 2 의 안테나의 A-A' 에 따른 단면도.3 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of the antenna of FIG. 2;
도 4 는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 내장형 안테나의 폴더 개방 시의 상태를 도시한 상면도.Fig. 4 is a top view showing a state at the time of opening of a folder of the built-in antenna according to the first embodiment of the present invention.
도 5 는 도 4 의 안테나의 A-A' 에 따른 단면도.5 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of the antenna of FIG. 4;
도 6 은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 내장형 안테나의 폴더 폐쇄시의 상태를 도시한 상면도.Fig. 6 is a top view showing a state when the built-in antenna closes the folder according to the second embodiment of the present invention.
도 7 은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 내장형 안테나의 폴더 개방 시의 상태를 도시한 상면도.Fig. 7 is a top view showing a state when the built-in antenna of the built-in antenna according to the second embodiment of the present invention is opened.
도 8 은 본 발명의 비교예를 나타내는 도면.8 shows a comparative example of the present invention;
도 9 는 본 발명의 비교예의 폴더 개폐시의 임피던스 특성을 나타낸 그래프.9 is a graph showing the impedance characteristics during folder opening and closing according to a comparative example of the present invention.
도 10 은 본 발명의 제 1 구현예의 폴더 개폐시의 임피던스 특성을 나타낸 그래프.10 is a graph showing the impedance characteristics during folder opening and closing according to the first embodiment of the present invention.
도 11 은 본 발명의 제 2 구현예의 폴더 개폐시의 임피던스 특성을 나타내는 그래프.Fig. 11 is a graph showing the impedance characteristics during folder opening and closing according to the second embodiment of the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Explanation of symbols for main parts of drawings *
10 : 방사체 12 : 기재10: radiator 12: substrate
14 : 슬릿 16 : 접지면14 slit 16: ground plane
18 : 기생 패치 20 : 슬릿 패치18: Parasitic Patch 20: Slit Patch
본 발명은 내장형 안테나에 관한 것으로, 특히 단말기의 형태 변화에 의해서도 임피던스 특성이 변화하지 않는 내장형 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to an internal antenna, and more particularly, to an internal antenna in which impedance characteristics do not change due to a change in shape of a terminal.
근래 이동 통신의 비약적인 발전으로 인하여 단말기는 소형화 및 경량화 되어가고 있다. 이와 함께, 단말기의 기능뿐만 아니라 디자인에도 많은 관심이 기울여지고 있으며, 그에 따라 기존의 바 (bar) 형태의 플립 (flip) 형 단말기뿐만 아니라, 단말기 전체의 절첩이 가능한 폴더 (folder) 형 단말기, 단말기의 일부가 상하로 이동하는 슬라이드형 단말기가 출시되고 있으며, 최근에는 단말기의 일부가 회전하는 형태의 스윙 (swing) 형 단말기도 출시되고 있다.Recently, due to the rapid development of mobile communication, terminals are becoming smaller and lighter. In addition, much attention is paid to not only the function of the terminal but also to the design. Accordingly, not only a conventional bar type flip type terminal, but also a folding type terminal or terminal which can be folded in the entire terminal type A slide type terminal in which a part of the terminal moves up and down has been released, and recently, a swing type terminal in which a part of the terminal rotates has been released.
또한, 무선 통신 단말기의 안테나는 단말기의 외부로 돌출되어 있던 기존의 외장형 안테나에서, 단말기의 내부에 실장되는 내장형으로 발전되고 있다. 내장형 안테나로서는 PIFA, 역 L 형 안테나, 패치 안테나, 루프 안테나 등이 사용되고 있다.In addition, the antenna of the wireless communication terminal has evolved from an existing external antenna protruding to the outside of the terminal to an internal type mounted inside the terminal. As the built-in antenna, a PIFA, an inverted L-type antenna, a patch antenna, and a loop antenna are used.
이러한 단말기 디자인의 다양성은 단말기 안테나 성능에 영향을 미친다. This variety of handset design affects handset antenna performance.
특히 내장형 안테나의 경우에는 그 대역폭이 협소하여 단말기 디자인에 의한 영향이 크다. 도 1 을 참조하여 종래의 내장형 안테나의 문제점을 설명한다. Especially in the case of the built-in antenna, the bandwidth is narrow, and the influence of the terminal design is large. Referring to Figure 1 will be described the problem of the conventional built-in antenna.
종래의 내장형 안테나는 유전체 기재 (120) 및 기재 (120) 상에 배치된 방사체 (110) 를 포함하며, 방사체 (110) 는 급전부 (150) 에서 RF 회로의 급전 소자와 접속되어 전류가 입/출력된다. 한편, 기재 (120) 의 하부에는 접지면 (140, 160) 이 형성된다. 접지면 (140) 및 접지면 (160) 은 각각 폴더형 단말기의 하반부 및 상반부에 형성되며, 다양한 접속수단에 의하여 접속되어 있다. 도 1 의 안테나는 기본적으로는 역 L (inveted L) 형의 안테나이다. 방사체 (110) 에는 슬릿 (130) 이 형성되며, 슬릿의 길이 및 폭을 조절하여 안테나의 대역폭을 조정한다. The conventional built-in antenna includes a
이와 같은 종래의 안테나에 있어서, 폴더형 단말기의 개폐, 슬라이드 형 단말기의 상하 이동, 혹은 스윙형 단말기의 회전이동은 안테나의 성능에 영향을 준다. 예를 들어 폴더형 단말기의 경우, 도 1 을 참조하면, 폴더 폐쇄 시에는 단말기의 상반부 및 하반부가 중첩되므로 이들 각각에 설치된 접지면 (140, 160) 도 중첩된다. 그러나, 폴더 개방 시에는 상반부와 하반부가 중첩되지 않고 일렬로 배열되며 그에 따라 접지면 (140) 과 접지면 (160) 이 하나의 큰 접지면을 형성한다. In such a conventional antenna, opening and closing of a foldable terminal, vertical movement of a slide type terminal, or rotational movement of a swing type terminal affect the performance of the antenna. For example, in the case of a clamshell terminal, referring to FIG. 1, when the folder is closed, the upper half and the lower half of the terminal overlap, so that the
접지면의 변화는 안테나의 임피던스의 변화를 가져오며, 결국 안테나의 방사 특성을 열화 시킨다. 이는 슬라이드 형 또는 스윙 형 단말기에서도 동일하다. A change in ground plane results in a change in the impedance of the antenna, which in turn degrades the radiation characteristics of the antenna. The same is true for the slide type or swing type terminal.
이와 같은 안테나의 임피던스 변화는, 예를 들어 이어폰을 사용하는 경우와 같이, 폴더를 여는 등의 단말기 조작 없이 통화를 시도하는 때에 통화 품질의 열화를 가져온다. 또한, 근래에는 통화 이외의 다양한 기능이 단말기에 통합되어, 방송 수신, GPS 서비스 등 단말기를 닫은 상태에서의 송수신이 필요한 경우가 많이 있으며, 이 경우 단말기 개폐에 따른 안테나 성능 저하는 단말기 성능에 중대한 문제를 발생시킬 수 있다.Such an impedance change of the antenna leads to deterioration of the call quality when a call is attempted without a terminal operation such as opening a folder, for example, when using an earphone. In addition, in recent years, various functions other than a call are integrated into a terminal, and there are many cases in which transmission and reception in a closed state such as a broadcast reception and a GPS service are required. In this case, degradation of antenna performance due to opening and closing of a terminal is a significant problem in terminal performance. Can be generated.
본 발명은 위와 같은 문제점을 인식한 것으로, 단말기의 형태 변화에도 전체 임피던스가 변화하지 않는 내장형 안테나를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an internal antenna in which the overall impedance does not change even when the shape of the terminal is changed.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 제 1 사용 상태 및 제 2 사용 상태를 갖는 단말기의 내장형 안테나에 있어서, 유전체, 상기 유전체 상에 형성되며, 슬릿이 형성된 방사체, 상기 제 1 사용 상태와 상기 제 2 사용 상태에서 크기 및 형상 중 적어도 하나가 상이한 접지면, 및 상기 단말기의 사용 상태에 따라 상기 방사체와 이격되고 상기 슬릿에 대향하는 제 1 위치에 배치되어, 상기 방사체의 슬릿 형성부와 전기적으로 결합되는 패치를 포함하는, 임피던스 가변형 내장 안테나가 제공된다.In order to achieve the above object, according to an embodiment of the present invention, in the built-in antenna of the terminal having a first use state and a second use state, a dielectric, a radiator formed on the dielectric, the slit formed, At least one of a size and a shape different from each other in the first use state and the second use state, and disposed at a first position spaced apart from the radiator and opposite to the slit according to a use state of the terminal, An impedance varying built-in antenna is provided, including a patch electrically coupled with a slit forming portion thereof.
상기 제 2 사용 상태에서의 상기 접지면의 크기는 상기 제 1 사용 상태에서 보다 더 크고, 상기 패치는 상기 제 1 사용 상태에서 상기 제 1 위치에 배치되는 것이 바람직하다.The size of the ground plane in the second use state is larger than in the first use state, and the patch is preferably disposed in the first position in the first use state.
또한, 상기 패치는 상기 제 2 사용 상태에서 상기 방사체와 이격되고 상기 방사체의 슬릿 미형성 부에 대향하는 제 2 위치에 배치되는 것이 바람직하다. Further, the patch is preferably disposed in a second position spaced apart from the radiator in the second use state and opposite the slit unformed portion of the radiator.
한편 바람직하게는, 상기 패치는 상기 접지면과 접속된다.Meanwhile, preferably, the patch is connected to the ground plane.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 제 1 사용 상태 및 제 2 사용 상태를 갖는 단말기의 내장형 안테나에 있어서, 유전체, 상기 유전체 상에 형성되며, 슬릿이 형성된 방사체, 상기 제 1 사용 상태와 상기 제 2 사용 상태에서 크기 및 형상 중 적어도 하나가 상이한 접지면, 및 상기 단말기의 사용 상태에 따라 상기 방사체와 접속되고 상기 슬릿의 일부를 피복하는 패치를 포함하는, 임피던스 가변형 내장 안테나가 제공된다.In addition, in order to achieve the above object, according to another embodiment of the present invention, in the built-in antenna of the terminal having the first use state and the second use state, a dielectric, formed on the dielectric, the slit is formed A radiator, a ground plane having at least one of a size and a shape different in the first use state and the second use state, and a patch connected to the radiator and covering a portion of the slit according to the use state of the terminal; A variable impedance internal antenna is provided.
상기 제 2 사용 상태에서의 상기 접지면의 크기는 상기 제 1 사용 상태에서 보다 더 크고, 상기 패치는 상기 제 2 사용 상태에서 상기 슬릿의 일부를 피복하는 것이 바람직하다.The size of the ground plane in the second use state is larger than in the first use state, and the patch preferably covers a portion of the slit in the second use state.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면,. 폴더형 단말기의 내장형 안테나에 있어서, 유전체, 상기 유전체 상에 형성되며, 슬릿이 형성된 방사체, 및 상기 폴더형 단말기의 폐쇄 시, 상기 방사체와 이격되고 상기 슬릿에 대향하는 제 1 위치에 배치되는 패치를 포함하는 임피던스 가변형 내장 안테나가 제공된다.According to another embodiment of the present invention. A built-in antenna of a foldable terminal, comprising: a dielectric, a radiator formed on the dielectric and having a slit formed therein, and a patch disposed at a first position spaced apart from the radiator and opposite to the slit when the foldable terminal is closed; There is provided an impedance varying internal antenna.
바람직하게는, 상기 패치는 상기 폴더형 단말기의 개방 시, 상기 방사체와 이격되고 상기 방사체의 슬릿 미형성 부와 대향하는 제 2 위치에 배치된다.Preferably, the patch is disposed at a second position spaced apart from the radiator and facing the slit unformed portion of the radiator when the foldable terminal is opened.
또한, 본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 폴더형 단말기의 내장형 안테나에 있어서, 유전체, 상기 유전체 상에 형성되며, 슬릿이 형성된 방사체, 및 상기 폴더형 단말기의 개방 시, 상기 슬릿의 일부를 피복하는 패치를 포함하는 임피던스 가변형 내장 안테나가 제공된다.Further, according to another embodiment of the present invention, in a built-in antenna of a clamshell terminal, a dielectric, a radiator formed on the dielectric, the slits are formed, and covering a part of the slits when the clamshell terminal is opened; There is provided a variable impedance internal antenna including a patch.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, specific embodiment of this invention is described with reference to attached drawing.
도 2 내지 도 5 는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 내장형 안테나를 도시하는 도면이다. 본 실시형태의 내장형 안테나는, 유전체 기재 (12) 및 기재 (12) 상에 형성된 방사체 (10) 를 포함하며, 방사체 (10) 에는 슬릿 (14) 이 형성되고, 기재 (12) 의 하부 일부에는 접지면 (16) 이 설치된다. 접지면 (16) 의 형상 및 크기는 단말기의 형태에 따라 상이하며, 폴더형 단말기의 경우 폴더의 개폐에 의하여 크기가 변화할 수 있다. 2 to 5 show a built-in antenna according to the first embodiment of the present invention. The built-in antenna of the present embodiment includes a
방사체 (10) 는 도체로 형성되며, 소정의 주파수에서 공진하도록 하는 전기적 길이를 갖는다. 방사체 (10) 는 프레스 가공 등에 의하여 별도로 제조되어 기재 상에 결합되거나, 도금, 이중 사출, 인쇄 등에 의해 기재 상에 직접 형성될 수 있다. 기재 (12) 는 방사체 (10) 를 지지하고 안테나의 형상을 유지하며, 전자기파의 유효 주파수를 감소시켜 안테나를 소형화 할 수 있도록 유전체로 형성된다. 기재 (12) 는 사출 성형에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 한편, 방사체 (10) 는 RF 회로의 급전 소자와 접속되는 급전부를 가지며, 접지면 (16) 과는 직접 접속되지 않는다. 본 실시형태의 안테나는 기본적으로 슬릿 (14) 이 형성된 역 L 형 안테나의 구성을 갖는다. 방사체에 형성된 슬릿 (14) 은 방사체 (10) 에서의 전기적 커플링 을 발생시켜, 안테나의 임피던스에 큰 영향을 미친다.The
본 실시형태는, 단말기의 형태 변화, 즉 단말기 접지면 변화에 따른 안테나의 임피던스 변화를 감소시키기 위하여 가변 기생 패치 (18) 를 채용한다. 도전성의 기생 패치 (18) 는 기재 (12) 의 하부에, 방사체 (10) 로부터 소정 거리 이격하여 배치되며, 방사체 (10) 와 전기적으로 커플링 되어 방사소자의 임피던스를 변화시킨다. 기생 패치 (18) 는 단말기의 소정 위치에 설치되어 폴더의 개폐에 따라 그 배치가 변경되도록 형성될 수 있다.The present embodiment employs the variable
도 2 및 도 3 은 본 실시형태의 내장형 안테나의 폴더 폐쇄 시의 상태를 도시하는 도면이다. 폴더 폐쇄 시 기생 패치 (18) 는 슬릿 (14) 의 직하부에 방사체 (10) 와 일부 중첩되며 배치된다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 기생 패치 (18) 는 방사체로부터 소정 거리 (d) 만큼 이격되어 기재 (12) 의 하부에 배치된다. 기생 패치 (18) 는 방사체 (10) 와 전기적으로 커플링 되어, 슬릿 (14) 에서의 커플링을 변화시킨다. 기생 패치의 길이 (L1), 폭 (W1) 및 방사체 (10) 로부터의 이격 거리 (d) 를 조정하여 기생 패치 (18) 와 방사체 (10) 의 커플링 정도를 조정하고, 방사소자의 임피던스를 조정할 수 있다.FIG.2 and FIG.3 is a figure which shows the state at the time of the folder closing of the built-in antenna of this embodiment. In closing the
도 4 및 도 5 는 본 실시형태의 내장형 안테나의 폴더의 개방 시의 상태를 도시하는 도면이다. 도 4 및 5 에 도시된 바와 같이, 폴더 개방 시 접지면 (16) 의 크기가 변화하며, 이와 함께 기생 패치 (18) 는 슬릿 (14) 의 직하부가 아니라 안테나 하측의 방사체 (10) 직하부에 배치된다. 따라서, 기생 패치 (18) 에 의한 슬 릿 (14) 에서의 커플링 변화는 없어진다. 기생 패치 (18) 는 방사체 (10) 와 커플링 되므로 안테나의 임피던스는 기생 패치 (18) 가 없는 경우의 임피던스와는 상이하게 나타나지만, 이 경우에는 커플링 정도가 크지 않으므로 그 차이는 미세하다.4 and 5 are diagrams showing a state when the folder of the built-in antenna of the present embodiment is opened. As shown in Figs. 4 and 5, the size of the
이와 같이, 폴더의 개폐에 따라 기생 패치 (18) 의 배치가 변화되도록 함으로써, 전체적인 안테나의 임피던스가 변하지 않도록 할 수 있다. 즉, 폴더의 개폐에 따른 접지면의 변화에 맞추어 방사소자의 임피던스가 변화되며, 결국 접지면과 방사소자 모두에 의한 안테나의 임피던스는 폴더의 개폐에 불구하고 변화하지 않는다. 따라서, 폴더의 개폐에 의한 안테나의 성능 저하를 방지할 수 있다.In this way, the arrangement of the
특히, 안테나 대역폭에 가장 큰 영향을 주는 슬릿 (14) 에서의 커플링을 변화시키도록 패치 (18) 을 슬릿 (14) 의 하부에 배치함으로써, 접지면 변화에 대응한 방사소자 임피던스 변화를 최대화 할 수 있다. In particular, by placing the
폴더 개방 시 패치 (18) 에 의한 임피던스 변화가 없도록 패치 (18) 가 안테나 형성 범위 밖으로 이동하게 하는 것도 가능하다. 그러나, 기생 패치 (18) 가 슬릿 (14) 이 형성되지 않은 방사체 (10) 하부로 이동하는 경우의 임피던스는 패치 (18) 가 없는 경우와 거의 유사하므로, 본 실시형태에 따르면 패치 (18) 의 이동 거리를 최소화 하고 안테나의 구현을 용이하게 할 수 있다.It is also possible to cause the
한편, 본 실시형태의 기생 패치 (18) 를 접지면과 접속하여 사용하는 것도 가능하다. 이 경우, 기생 패치 (18) 는 방사체 (10) 과 커플링을 일으키는 기생 소자가 아니라, 가상 접지 소자로 기능한다. 패치 (18) 가 접지면으로 기능함으로써, 폴더 개폐에 따른 접지면의 변화를 상쇄하고 RF 회로에서 본 안테나의 임피던스 변 화를 최소화 할 수 있다.In addition, the
도 6 및 도 7 은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 내장형 안테나를 도시하며, 이전 실시형태와 동일한 구성요소에 대하여서는 동일한 참조 부호를 사용하고 구체적으로 설명하지 않는다. 본 실시형태의 내장형 안테나는, 유전체 기재 (12) 및 기재 (12) 상에 형성된 방사체 (10) 를 포함하며, 방사체 (10) 에는 슬릿 (14) 이 형성되고, 기재 (12) 의 하부에는 접지면 (16) 이 설치된다. 본 실시형태의 안테나는 기본적으로 슬릿 (14) 이 형성된 역 L 형 안테나의 구성을 갖는다. 방사체에 형성된 슬릿 (14) 은 방사체 (10) 에서의 전기적 커플링을 발생시켜, 안테나의 임피던스에 큰 영향을 미친다. 6 and 7 show a built-in antenna according to the second embodiment of the present invention, in which the same components as in the previous embodiment are denoted by the same reference numerals and will not be described in detail. The built-in antenna of the present embodiment includes a
본 실시형태는, 단말기 접지면 변화에 따른 안테나의 임피던스 변화를 감소시키기 위하여, 방사체 (10) 에 종래의 안테나와는 상이한 형태의 슬릿 (14) 을 형성하는 한편 슬릿 패치 (20) 를 채용한다. 슬릿 패치 (20) 는 슬릿 (14) 일부를 피복하도록 배치되어 슬릿 (14) 의 실질적 크기를 변화시키며, 방사소자의 임피던스를 변화시킨다. 패치 (20) 는 단말기의 소정 위치에 설치되어 폴더의 개폐에 따라 그 배치가 변경되도록 형성될 수 있다.In this embodiment, in order to reduce the impedance change of the antenna according to the terminal ground plane change, the
도 6 은 본 실시형태의 내장형 안테나의 폴더 폐쇄 시의 상태를 도시하는 도면이다. 폴더 폐쇄 시, 안테나는 패치와 전기적 접속 또는 커플링되지 않는다. 슬릿 (14) 은 폴더 폐쇄 시 안테나의 임피던스가 소정의 희망 임피던스가 되도록 하는 크기 및 형태로 형성된다. 본 실시형태에서 슬릿 (14) 은 종래의 안테나의 슬릿에 도 6 의 점선으로 도시된 장방형의 슬릿이 추가된 형태를 갖는다. 슬릿 (14) 의 형태 및 크기는 구체적인 단말기에 대한 희망 임피던스에 따라 변경될 수 있다.Fig. 6 is a diagram showing a state when the built-in antenna of the present embodiment is closed in the folder. When the folder is closed, the antenna is not electrically connected or coupled with the patch. The
도 7 은 본 실시형태의 내장형 안테나의 폴더의 개방 시의 상태를 도시하는 도면이다. 도 7 에 도시된 바와 같이, 폴더의 개방 시 접지면 (16) 의 크기가 증가되며, 이와 함께 슬릿의 일부가 도전성의 패치 (20) 에 의해 제거된다. 패치 (20) 는 방사체 (10) 와 접속되어, 실질적으로 방사체 (10) 의 크기를 증가시키고 슬릿 (14) 의 크기를 감소시킨다. 이 경우, 패치 (20) 에 의해 변화된 슬릿 (14) 의 형상 및 크기는 폴더 개방 시의 안테나의 임피던스가 소정의 희망 임피던스가 되도록 정해질 수 있다. 즉, 패치 (20) 는 폴더 폐쇄 시 안테나가 소정 임피던스를 갖도록 하는 도 6 의 슬릿 (14) 과 폴더 개방 시 안테나가 소정 임피던스를 갖도록 하는 도 7 의 슬릿 (14) 의 차이에 해당하는 형상 및 크기를 가질 수 있다. 다른 방법으로는, 패치 (20) 는 두 경우의 슬릿 (14) 의 차이 보다 조금 큰 형상 및 크기를 가짐으로써, 방사체 (10) 와 안정적으로 접속될 수 있다. 본 실시형태에서, 두 경우 슬릿 (14) 형태의 차이는 길이 (L2) 및 폭 (W2) 의 장방형으로 설정될 수 있으며, 그에 따라 패치 (20) 역시 장방형으로 형성될 수 있다.Fig. 7 is a diagram showing a state when the folder of the built-in antenna of the present embodiment is opened. As shown in FIG. 7, the size of the
이와 같이, 폴더의 개폐에 따라 패치 (20) 와 방사체 (10) 의 접속이 변화되면서, 슬릿 (14) 의 형상이 변화하며 방사소자의 임피던스가 변화한다. 접지면의 변화에 맞추어 방사소자의 임피던스가 변화되므로, 접지면과 안테나 모두에 의한 안테나의 임피던스는 폴더의 개폐에 불구하고 변화하지 않는다. 따라서, 폴더의 개폐에 의한 안테나의 성능 저하를 방지할 수 있다.In this way, as the connection between the
특히, 안테나 대역폭에 가장 큰 영향을 주는 슬릿 (14) 에서의 커플링을 변화시키도록 패치 (20) 에 의해 슬릿 (14) 의 형상 및 크기를 변화시킴으로써, 접지면 변화에 대응한 안테나 임피던스 변화를 최대화 할 수 있다. 또한, 폴더 개폐 시 각각에 대해 희망 임피던스를 갖도록 슬릿 (14) 의 형상과 크기를 정하고, 두 경우의 슬릿 (14) 형상 및 크기의 차이에 대응하도록 패치 (20) 의 형상 및 크기를 정함으로써 단말기 개폐에 불구하고 안테나의 임피던스를 정확하게 유지할 수 있다.In particular, by changing the shape and size of the
본 발명의 실시형태들을 구현하고 CST 사의 CST MicroWave Studio 5.1 을 사용한 임피던스의 시뮬레이션 결과를 종래의 안테나와 비교하였다. 도 8 은 비교예로 사용된 종래의 안테나를 도시하는 도면이다. 비교예의 각 치수는 다음과 같다.Embodiments of the present invention were implemented and the simulation results of impedance using CST MicroWave Studio 5.1 from CST were compared with conventional antennas. 8 is a diagram showing a conventional antenna used as a comparative example. Each dimension of a comparative example is as follows.
(단위 : mm)(Unit: mm)
한편, 기재로서는 유전률 3.5, 두께 1.5 mm 의 유전체를 사용하였으며, 방사체의 두께는 0.15 mm, 접지면의 두께는 1.5 mm 로 하였다.On the other hand, a dielectric having a dielectric constant of 3.5 and a thickness of 1.5 mm was used as the substrate, and the thickness of the radiator was 0.15 mm and the thickness of the ground plane was 1.5 mm.
또한, 비교예와 동일한 안테나에, 길이 (L1) 10 mm, 폭 (W1) 5 mm 의 기생 패치 (18) 가 1.5 mm 의 이격겨리 (d) 로 배치되도록 하여, 제 1 실시형태의 내장형 안테나를 구현하였다 (제 1 구현예).In the same antenna as that of the comparative example, the
제 2 구현예로서, 슬릿 패치 (20) 의 길이 (L2) 를 5.3 mm 로, 폭 (W2) 을 4.3 mm 로 하고, 패치가 폴더 폐쇄 시에 슬릿의 일부를 피복하도록 하여 제 2 실시형태의 내장형 안테나를 구현하였다.As a second embodiment, the
도 9 의 a 및 b 는 각각 비교예의 폴더 폐쇄 시 및 폴더 개방 시의 임피던스 특성을 도시하는 그래프이다. 도시된 바와 같이, 안테나의 S-파라미터는 폴더 개방 시에는 1.798 GHz 에서 피크 값을 갖는 반면, 폴더 폐쇄 시에는 2.14 GHz 에서 피크 값을 가지며, 대역폭에 있어서도 큰 차이를 보인다.9A and 9B are graphs showing impedance characteristics when the folder is closed and the folder is open in the comparative example, respectively. As shown, the S-parameter of the antenna has a peak value at 1.798 GHz when the folder is open, while it has a peak value at 2.14 GHz when the folder is closed, and shows a great difference in bandwidth.
도 10 의 a 및 b 는 각각 제 1 구현예의 폴더 폐쇄 시 및 폴더 개방 시의 임피던스 특성을 도시하는 그래프이다. 도시된 바와 같이, 폴더의 개폐 시에 있어 S 파라미터 값은 거의 차이가 없고, 비교예의 폴더 개방 시와 거의 동일한 특성을 보인다. 따라서, 폴더 폐쇄 시 기생 패치가 슬릿 하부에 배치되어 슬릿의 커플링을 조절함으로써 폴더 개폐에 의한 임피던스 변화를 방지할 수 있음을 확인하였다. 또한, 폴더 개방 시의 임피던스 특성은 도 9 의 b 와 거의 유사하여, 기생 패치 (18) 에 의한 안테나 특성의 열화가 없음을 확인하였다.10A and 10B are graphs showing impedance characteristics at the time of folder closing and folder opening, respectively, of the first embodiment. As shown, there is little difference in the S parameter value at the time of opening and closing of the folder, and shows almost the same characteristics as the case of opening the folder of the comparative example. Therefore, it was confirmed that the parasitic patch may be disposed under the slit when the folder is closed to adjust the coupling of the slit to prevent the impedance change due to the opening and closing of the folder. Moreover, the impedance characteristic at the time of folder opening was almost similar to b of FIG. 9, and it confirmed that there was no deterioration of the antenna characteristic by the
도 11 의 a 및 b 는 각각 제 2 구현예의 폴더 폐쇄 시 및 폴더 개방 시의 임피던스 특성을 도시하는 그래프이다. 도시된 바와 같이, 폴더 폐쇄 시의 S 파라미터는 1.82 GHz 애서 피크 값을 가지고, 폴더 개방 시에는 1.798 GHz 에서 피크 값을 가져 비교예에 비해 그 차이가 10 배 이상 개선되었다. 또한, 폴더 개방 시 패치 (20) 가 슬릿에 결합되어 슬릿의 형태가 비교예와 동일하게 된 경우 도 9 의 b 와 동일한 특성을 보이므로, 슬릿 패치 (20) 의 추가에 의해 임피던스가 열화되지 않았음을 확인할 수 있다.11A and 11B are graphs showing impedance characteristics at the time of folder closing and folder opening, respectively, of the second embodiment. As shown, the S parameter at the time of closing the folder had a peak value at 1.82 GHz, and the value at 1.798 GHz at the time of opening the folder, thereby improving the difference by 10 times or more as compared with the comparative example. In addition, when the
이상, 구체적인 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였으나, 이는 예시에 불과하며 본 발명의 범위는 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 폴더형 단말기에 대 하여서 상기 실시형태들을 설명하였으나, 본 발명의 원리는 슬라이드 형, 스윙 형 기타 사용 상태에 따라 접지면의 형태가 변화하는 여하한 단말기에도 적용할 수 있다. 또한, 본 발명을 역 L 형 안테나와 관련하여 설명하였으나, 뵨 발명은 슬릿이 형성된 안테나라면 PIFA (Planar Inverted F Antenna), 패치 안테나 등 여하한 형태의 안테나에 적용할 수 있으며 이 역시 본 발명의 범위에 속한다.As mentioned above, although this invention was demonstrated with reference to specific embodiment, this is only an illustration and the scope of the present invention is not limited to this. For example, while the above embodiments have been described with respect to a folding type terminal, the principles of the present invention can be applied to any terminal whose shape of the ground plane changes according to a slide type, swing type, or other use state. In addition, the present invention has been described in relation to an inverted L-type antenna, but the present invention can be applied to any type of antenna such as a Planar Inverted F Antenna (PIFA) and a patch antenna if the antenna is formed with a slit, which is also the scope of the present invention. Belongs to.
본 발명에 따르면, 폴더의 개폐에 따라 슬릿의 커플링을 조절하여 폴더 개폐 시에도 전체 임피던스가 변화하지 않는 안테나를 얻을 수 있다.According to the present invention, by adjusting the coupling of the slit according to the opening and closing of the folder, it is possible to obtain an antenna that does not change the overall impedance even when opening and closing the folder.
또한, 본 발명에 따르면 폴더의 개폐에 따라 슬릿의 형상 및 크기를 조정하여 폴더 개폐 시에도 전체 임피던스가 변화하지 않는 안테나를 얻을 수 있다.In addition, according to the present invention, by adjusting the shape and size of the slit according to the opening and closing of the folder, it is possible to obtain an antenna that does not change the overall impedance even when opening and closing the folder.
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