KR100717168B1 - 이중대역 안테나 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이중대역 안테나에 관한 것이다. 본 발명에 따른 이중대역 안테나는 접지면과, 소정의 전류를 공급하는 급전부와, 일단은 접지면과 연결되고 타단은 급전부에 접속되는 유도방사부와, 일단은 접지면과 연결되고 타단은 개방되는 기생방사부를 포함한다. 유도방사부와 기생방사부로 구성된 본 발명에 따른 이중대역 안테나를 통해서 휴대용 단말기에 내장 안테나로써 주로 사용되는 기존의 역 F 안테나보다 사이즈를 감소된 안테나를 제공할 수 있다.
이중대역, 안테나, 공진, 고주파, 저주파

Description

이중대역 안테나{Antenna for dual band operation}
도 1은 종래 일반적인 3차원 역 F 안테나의 단면도,
도 2는 종래 일반적인 3차원 역 F 안테나의 사시도,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중대역 안테나의 구조를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중대역 안테나가 5.3GHz 및 2.4GHz의 주파수를 이중 대역에서 공진하도록 구현된 유도방사부 및 기생방사부의 각 부분의 길이의 일 예를 나타낸 도면,
도 5(a) 및 도 5(b)는 도 4의 이중대역 안테나의 고주파 공진 및 저주파 공진시 표면 전류 분포를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이중대역 안테나의 구조를 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이중대역 안테나가 5.3GHz 및 2.4GHz의 주파수를 이중 대역에서 공진하도록 구현된 유도방사부 및 기생방사부의 각 부분의 길이의 일 예를 나타낸 도면,
도 8(a) 및 도 8(b)는 도 7의 이중대역 안테나의 고주파 공진 및 저주파 공진시 표면 전류 분포를 도시한 도면,
도 9(a) 및 도 9(b)는 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 이중대역 안테나의 동작 주파수에 대한 반사 손실들을 측정한 결과를 나타낸 도면, 그리고,
도 10(a)는 도 10(b)는 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 이중대역 안테나의 방사패턴들을 측정한 결과를 나타낸 도면이다.
본 발명은 이중대역 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 휴대용 단말기의 내부공간을 효율적으로 사용하고, 안테나의 방사패턴 및 효율을 개선시킬 수 있도록 구성된 평면형 이중대역 안테나에 관한 것이다.
휴대용 단말기란 휴대폰이나 PDA 등을 일컫는 것으로서 사용자가 이동 중에 데이터를 송수신할 수 있는 장치를 말한다.
종래 휴대용 단말기에 사용되는 안테나는 외장 안테나가 있다. 외장 안테나는 휴대용 단말기의 외부공간에 위치하는 형태로서 모노폴(mono pole)안테나와 헤리컬(helical)안테나 등이 있다.
모노폴 안테나는 도전성막대로 이루어진 것으로서, 안테나의 길이가 주파수 영역에 의해 결정된다. 따라서, 휴대용 단말기가 소형화됨에도 불구하고, 안테나의 길이가 휴대용 단말기보다 길어진다는 단점이 있다. 또한, 외부의 충격에 의해 안테나가 손상을 입는 단점이 있다.
헤리컬 안테나는 도전성판상에 도전성 코일이 감겨진 형성을 하고 있다. 헤 리컬 안테나는 모노폴 안테나에 비해 짧게 구성할 수 있다는 장점이 있으나, 이 역시 외부의 충격에 의해서 안테나가 손상될 수 있다는 단점이 있다. 또한 외장 안테나는 휴대용 단말기 사용시 안테나가 사용자의 머리에 위치하고 있어 전자파에 의해 사용자에게 악영향을 미칠 우려가 있다. 이와 같은 외장 안테나의 단점을 해소하기 위해 역 F안테나(inverted F antenna:IFA)가 제안되었다.
도 1은 종래 일반적인 역 F안테나의 단면도를 도시하고 있으며, 도 2는 사시도를 도시하고 있다. 도 1, 2에 의하면, 역 F안테나는 접지부(10), 방사부(12), 연결부(14), 급전부(16)을 포함한 3차원 형태를 구성된다. 이하 역 F안테나에 대해 알아보기로 한다.
방사부(12)는 접지부(10)의 상단에 배치되며, 연결부(14)는 접지부(10)와 방사부(12)를 연결하며, 방사부(12)의 끝단에 위치한다. 급전부(16)는 방사부(12)로 전류를 공급한다. 일반적으로 임피던스 매칭은 급전부(16)의 위치와 연결부(14)의 길이에 의해 결정된다. 한편, 2.4GHz를 기준으로 할 때 종래 역 F안테나의 사이즈는 대략 15mm×15mm×6mm 정도가 된다.
상술한 바와 같이 역 F안테나는 내장형 안테나로서 휴대용 단말기의 내부에 내장이 가능하므로, 외장 안테나의 단점을 상당 부분 해소하였다. 또한, 역 F안테나는 외장 안테나에 비해 생산이 용이하다는 장점이 있다.
그러나, 휴대용 단말기가 소형화 및 경량화 되어가는 추세에서 안테나의 사이즈를 15mm×15mm×6mm 보다 더 작게 구현하려는 노력들이 계속 되고 있다. 그러나, 종래 역 F안테나는 방사부와 접지부의 간극과 사이즈 측면 등에서 소형화 및 경량화에 한계가 발생되는 문제점이 있다. 또한 종래 역 F안테나는 접지부의 구조와 급전부의 구조로 인해 제작이나 생산 과정이 복잡하다는 단점을 가지고 있다.
한편, 다중 대역 무선 통신 서비스를 제공하는 휴대용 단말기에서 사용될 수 있는 다중 대역 안테나를 소형으로 구현하고자 하는 노력이 계속되고 있다. 예를 들어, IEEE802.11a/b/g의 표준 동작 주파수인 2.4GHz 및 5GHz에서 동작할 수 있는 이중 대역 안테나를 소형화 경량화 하고자 하는 노력이 계속 되고 있으나 종래의 역 F안테나로써는 이를 구현하는데 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 종래의 내장 안테나의 구조를 개선하여 휴대용 단말기에 내장될 수 있도록 소형화하고 동시에 방사 패턴 및 효율을 개선한 이중대역 안테나를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이중대역 안테나는, 접지면과, 소정의 전류를 공급하는 급전부와, 일단은 상기 접지면과 연결되고 타단은 상기 급전부에 접속되는 유도방사부와, 일단은 상기 접지면과 연결되고 타단은 개방되는 기생방사부를 포함한다.
여기서, 상기 유도방사부 및 상기 기생방사부는 두 개의 주파수 대역에서 공진을 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 유도방사부는 상기 두 개의 주파수 대역 중 고주파 대역에서 공진을 형성하며, 상기 유도방사부와 상기 기생방사부는 결합하여 상기 두 개의 주파 수 대역 중 저주파 대역에서 공진을 형성하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 고주파 대역은 5GHz 내외이며, 상기 저주파 대역은 2.4GHz 내외인 것이 바람직하다.
또한, 상기 유도방사부는 적어도 1회 절곡되어 있는 스트립(strip)이며, 상기 기생방사부는 적어도 1회 절곡되어 있는 스트립인 것이 바람직하다.
또한, 상기 유도방사부 및 상기 기생방사부는, 상기 접지면과 동일 평면 상에 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 유도방사부는, 일단이 상기 접지면의 일측변에 수직으로 연결되는 제1 유도방사부 스트립과, 일단이 상기 제1 유도방사부 스트립의 타단에 연결되고, 상기 접지면의 일측변에 수평으로 배치되는 제2 유도방사부 스트립과, 일단이 상기 제2 유도방사부 스트립의 타단에 연결되고, 상기 접지면의 일측변에 수직으로 배치되는 제3 유도방사부 스트립 및, 일단이 상기 제3 유도방사부 스트립의 타단에 연결되고, 타단은 상기 급전부에 연결되며 상기 접지면의 일측변에 수평으로 배치되는 제4 유도방사부 스트립을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 유도방사부 스트립, 상기 제2 유도방사부 스트립, 상기 제3 유도방사부 스트립 및 상기 제4유도방사부 스트립은 일체로 형성된 것이 바람직하다.
또한, 상기 기생방사부는, 일단이 상기 접지면의 일측변에 수직으로 연결되는 제1 기생방사부 스트립과, 일단이 상기 제1 기생방사부 스트립의 타단에 연결되고, 상기 접지면의 일측변에 수평으로 배치되는 제2 기생방사부 스트립과, 일단이 상기 제2 기생방사부 스트립의 타단에 연결되고, 상기 접지면의 일측변에 수직으로 배치되는 제3 기생방사부 스트립 및, 일단이 상기 제3 기생방사부 스트립의 타단에 연결되고, 타단은 개방되며 상기 접지면의 일측변에 수평으로 배치되는 제4 기생방사부 스트립을 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 제1 기생방사부 스트립, 상기 제2 기생방사부 스트립, 상기 제3 기생방사부 스트립 및 상기 제4 기생방사부 스트립은 일체로 형성된 것이 바람직하다.
또한, 상기 기생방사부는, 일단이 상기 접지면의 일측변에 수직으로 연결되는 제1 기생방사부 스트립 및, 일단이 상기 제1 기생방사부 스트립의 타단에 연결되고, 타단은 개방되며 상기 접지면의 일측변에 수평으로 배치되는 제2 기생방사부 스트립을 포함할 수도 있다.
여기서, 상기 제1 기생방사부 스트립 및 상기 제2 기생방사부 스트립은 일체로 형성된 것이 바람직하며, 상기 제2 기생방사부 스트립은 상기 제3 유도방사부 스트립 보다 상기 접지면의 일측변으로부터 소정 거리 더 이격되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 급전부는 상기 이중대역 안테나가 형성되는 PCB 기판의 신호 입력단에서 전류가 바로 상기 유도방사부로 공급되도록 구성된 것이 바람직하다.
이하 도면들을 이용하여 본 발명에서 제안하는 평면 이중대역 안테나에 대해 알아보기로 한다. 즉, 본 발명은 종래 3차원 역 F안테나 대신 2차원 이중대역 안테나를 제안한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중대역 안테나의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중대역 안테나는 유도방사부(110), 기생방사부(120), 급전부(130) 및 접지면(140)을 포함한다. 본 발명에 따른 이중대역 안테나에서 유도방사부(110)는 고주파 대역의 주파수를 공진시키기 위해 사용되고, 기생방사부(120)는 유도방사부(110)와 결합하여 대역폭의 증가 및 저주파 대역의 주파수를 공진시키기 위해 사용된다.
유도방사부(110)는 일단은 접지면(140)과 연결되고 타단은 급전부(130)에 접속되어 루프(Loop)형태의 모노폴 안테나 구조를 가지며 고주파 대역에서 동작하여 고주파 공진을 형성한다. 본 실시예에서 유도방사부(110)는 5GHz 내외에서 고주파 공진을 형성하도록 구현하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 유도방사부(110)의 전체 길이는 유도방사부(110)에서 공진시키기 위한 고주파 대역 동작주파수의 1/2 파장에 해당하는 길이가 되도록 구현할 수 있다.
또한, 유도방사부(110)는 적어도 1회 이상 절곡된(folded) 형태의 평면 스트립(strip)으로 구현하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 접지면(140)의 일측변(AA')을 기준으로 수직 및 수평방향에 대한 유도방사부(110)의 높이와 폭이 줄어들게 되므로, 접지면(140)이 형성되는 평면 상에서 유도방사부(110)가 차지하는 면적을 감소시킬 수 있다.
보다 자세하게는, 유도방사부(110)는 제1 유도방사부 스트립(110a), 제2 유도방사부 스트립(110b), 제3 유도방사부 스트립(110c) 및 제4 유도방사부 스트립 (110d)으로 구현될 수 있다. 여기서, 제1 유도방사부 스트립(110a), 제2 유도방사부 스트립(110b), 제3 유도방사부 스트립(110c) 및 제4 유도방사부 스트립(110d)은, 설명의 편의상 유도방사부(110)를 절곡된 부분을 기준으로 나눈 것이며, 하나의 스트립으로 일체 형성되는 것이 바람직하다.
제1 유도방사부 스트립(110a)은 일단이 접지면(140)의 일측변(AA')에 수직으로 연결되고 타단은 제2 유도방사부 스트립(110b)의 일단에 연결된다.
제2 유도방사부 스트립(110b)은 일단이 제1 유도방사부 스트립(110a)의 타단에 연결되고 타단은 제3 유도방사부 스트립(110c)의 일단에 연결되며, 접지면(140)의 일측변(AA')에 수평으로 배치된다.
제3 유도방사부 스트립(110c)은 일단이 제2 유도방사부 스트립(110b)의 타단에 연결되고 타단은 제4 유도방사부 스트립(110d)의 일단에 연결되며 접지면(140)의 일측변(AA')에 수직으로 배치된다.
제4 유도방사부 스트립(110d)은 일단이 제3 유도방사부 스트립(110c)의 타단에 연결되고 타단은 급전부(130)에 연결되며, 접지면(140)의 일측변(AA')에 수평으로 배치된다. 또한, 제1 내지 제4 유도방사부 스트립(110a, 110b, 110c, 110d)는 접지면(140)과 동일 평면 상에 배치되는 것이 바람직하다.
기생방사부(120)는 일단은 접지면(140)과 연결되고 타단은 개방되도록 구현되며, 유도방사부(110)와 전자기적으로 결합하여 대역폭을 증가시키고 저주파 대역(2.4GHz 내외)에서 저주파 공진을 형성한다. 본 발명에 따른 이중대역 안테나에서 저주파 공진은 기생방사부(120)가 유도방사부(110)와 결합하여 안테나 부분의 길이 를 확장시키는 효과 때문에 발생하며, 기생방사부(120)의 길이에 따라 저주파 공진 주파수가 결정된다. 본 실시예에서 기생방사부(120)는 2.4GHz 내외에서 저주파 공진을 형성하도록 구현할 수 있으며 이를 위한 기생방사부(120)의 전체 길이 및 형태에 대해서는 아래에서 자세하게 설명한다.
한편, 기생방사부(120) 역시 적어도 1회 이상 절곡된(folded) 형태의 평면 스트립(strip)으로 구현하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 접지면(140)의 일측변(AA')을 기준으로 수직 및 수평방향에 대한 기생방사부(120)의 높이와 폭이 줄어들게 되므로, 접지면(140)이 형성되는 평면 상에서 기생방사부(120)가 차지하는 면적을 감소시킬 수 있다.
보다 자세하게는, 기생방사부(120)는 제1 기생방사부 스트립(120a), 제2 기생방사부 스트립(120b), 제3 기생방사부 스트립(120c) 및 제4 기생방사부 스트립(120d)으로 구현될 수 있다. 여기서, 제1 기생방사부 스트립(120a), 제2 기생방사부 스트립(120b), 제3 기생방사부 스트립(120c) 및 제4 기생방사부 스트립(120d)은, 설명의 편의상 기생방사부(120)를 절곡된 부분을 기준으로 나눈 것이며, 하나의 스트립으로 일체 형성되는 것이 바람직하다.
제1 기생방사부 스트립(120a)은 일단이 접지면(140)의 일측변(AA')에 수직으로 연결되고 타단은 제2 기생방사부 스트립(120b)의 일단에 연결된다.
제2 기생방사부 스트립(120b)은 일단이 제1 기생방사부 스트립(120a)의 타단에 연결되고 타단은 제3 기생방사부 스트립(120c)의 일단에 연결되며, 접지면(140)의 일측변(AA')에 수평으로 배치된다.
제3 기생방사부 스트립(120c)은 일단이 제2 기생방사부 스트립(120b)의 타단에 연결되고 타단은 제4 기생방사부 스트립(120d)의 일단에 연결되며, 접지면(140)의 일측변(AA')에 수직으로 배치된다.
제4 기생방사부 스트립(120d)은 일단이 제3 기생방사부 스트립(120c)의 타단에 연결되고 타단은 개방되며, 접지면(140)의 일측변(AA')에 수평으로 배치된다. 또한, 제1 내지 제4 기생방사부 스트립(120a, 120b, 120c, 120d)은 접지면(140)에 동일 평면 상에 배치되는 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성에 의해, 유도방사부(110), 기생방사부(120), 접지면(140)이 모두 평면 형태로 구현됨으로써 종래 입체 구조의 역 F 안테나보다 부피를 감소시킬 수 있다.
한편, 급전부(130)는 접지면(140)에 연결되어 있는 것이 아니라 이중대역 안테나가 구현되는 PCB 기판(미도시)의 신호 입력단(미도시)에서 전류가 바로 유도방사부(110)로 공급하도록 구현하는 것이 바람직하다. 이에 의해 급전부(130)는 종래 역 F 안테나의 급전부의 구조보다 간단하게 구현될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중대역 안테나가 5.3GHz 및 2.4GHz의 주파수를 이중대역에서 공진하도록 구현된 유도방사부 및 기생방사부의 각 부분의 길이의 일 예를 나타낸다. 도면에 도시하지는 않았으나, 유도방사부(110) 및 기생 방사부(120)는 평면 스트립으로 구현하므로 두께는 약 0.8mm가 되도록 형성할 수 있다.
도 5(a)는 도 4의 이중대역 안테나의 고주파 공진시 표면 전류 분포를 도시 한 도면이고, 도 5(b)는 도 4의 이중대역 안테나의 저주파 공진시 표면 전류 분포를 도시한 도면이다.
도 5(a)에 도시된 바와 같이 급전부(130)에 연결되어 있는 유도방사부(110)는 단독으로 고주파(5GHz 내외)공진을 형성하며, 기생방사부(110)는 도 5(b)에 도시된 바와 같이 유도방사부(110)와 결합하여 저주파(2GHz 내외)공진을 형성한다.
도 2에 도시된 종래의 역 F 안테나의 사이즈는 위에서 살펴본 바와 같이 동작 주파수가 2.4GHz일 때 15mm×15mm×6mm인데 반하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중대역 안테나는 동작 주파수가 2GHz 내외(2.4GHz)또는 5GHz 내외(5.4GHz)임에도 불구하고 사이즈는 18mm×3mm×0.8mm로 크게 감소되는 것을 알 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이중대역 안테나의 구조를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이중대역 안테나는 유도방사부(210), 기생방사부(220), 급전부(230) 및 접지면(240)을 포함한다. 본 실시예에서 유도방사부(210)는 고주파 대역의 주파수를 공진시키기 위해 사용되고, 기생방사부(220)는 유도방사부(210)와 결합하여 저주파 대역의 주파수를 공진시키기 위해 사용됨으로써 대역폭의 증가와 이중대역(저주파 대역과 고주파 대역)이 동시에 구현된다.
유도방사부(210)는 일단은 접지면(240)과 연결되고 타단은 급전부(230)에 접속되어 루프(Loop)형태의 모노폴 안테나 구조를 가지며 고주파 대역에서 고주파 공진을 형성한다. 본 실시예에서 유도방사부(210)는 5GHz 내외에서 고주파 공진을 형성하도록 구현하는 것이 바람직하다. 이를 위해 유도방사부(210)의 전체 길이는 유 도방사부(210)에서 공진시키기 위한 고주파 대역 동작주파수의 1/2 파장에 해당하는 길이가 되도록 구현할 수 있다.
또한, 유도방사부(210)는 적어도 1회 이상 절곡된(folded) 형태의 평면 스트립(strip)으로 구현하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 접지면(240)의 일측변(AA')의 수직 및 수평방향에 대한 유도방사부(210)의 높이와 폭이 줄어드는 효과가 있다.
보다 자세하게는, 유도방사부(210)는 제1 유도방사부 스트립(210a), 제2 유도방사부 스트립(210b), 제3 유도방사부 스트립(210c) 및 제4 유도방사부 스트립(210d)으로 구현될 수 있다. 여기서, 제1 유도방사부 스트립(210a), 제2 유도방사부 스트립(210b), 제3 유도방사부 스트립(210c) 및 제4 유도방사부 스트립(210d)은, 설명의 편의상 유도방사부(210)를 절곡된 부분을 기준으로 나눈 것이며, 하나의 스트립으로 일체 형성되는 것이 바람직하다.
제1 유도방사부 스트립(210a)은 일단이 접지면(240)의 일측변(AA')에 수직으로 연결되고 타단은 제2 유도방사부 스트립(210b)의 일단에 연결된다.
제2 유도방사부 스트립(210b)은 일단이 제1 유도방사부 스트립(210a)의 타단에 연결되고 타단은 제3 유도방사부 스트립(210c)의 일단에 연결되며, 접지면(240)의 일측변(AA')에 수평으로 배치된다.
제3 유도방사부 스트립(210c)은 일단이 제2 유도방사부 스트립(210b)의 타단에 연결되고 타단은 제4 유도방사부 스트립(210d)의 일단에 연결되며 접지면(240)의 일측변(AA')에 수직으로 배치된다.
제4 유도방사부 스트립(210d)은 일단이 제3 유도방사부 스트립(210c)의 타단에 연결되고 타단은 급전부(230)에 연결되며, 접지면(240)의 일측변(AA')에 수평으로 배치된다. 또한, 제1 내지 제4 유도방사부 스트립(210a, 210b, 210c, 210d)는 접지면(240)과 동일 평면 상에 배치되는 것이 바람직하다.
기생방사부(220)는 일단은 접지면(240)과 연결되고 타단은 개방되도록 구현되며, 유도방사부(210)와 전자기적으로 결합하여 대역폭을 증가시키고 저주파 대역(2.4GHz 내외)에서 저주파 공진을 형성한다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 이중대역 안테나에서 저주파 공진은 기생방사부(220)가 유도방사부(210)와 결합하여 안테나 부분의 길이를 확장시키는 효과 때문에 발생하며, 기생방사부(220)의 전체 길이와 기생방사부(220) 및 유도방사부(210)가 교차되는 길이에 따라 저주파 공진 주파수가 결정된다. 본 실시예에서 기생방사부(220)는 2.4GHz 내외에서 저주파 공진을 형성하도록 구현할 수 있으며 이를 위한 기생방사부(220)의 전체 길이 및 형태에 대해서는 아래에서 설명한다.
한편, 기생방사부(220) 역시 적어도 1회 이상 절곡된(folded) 형태의 평면 스트립(strip)으로 구현하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 접지면(240)의 일측변(AA')의 수직 및 수평방향에 대한 기생방사부(220)의 높이와 폭이 줄어드는 효과가 있다. 기생방사부(220)는 유도방사부(210)보다 접지면(240)으로부터 소정 거리 더 이격되도록 함과 동시에 유도방사부(210)와 중첩되게 배치할 수 있다.
보다 자세하게는, 기생방사부(220)는 제1 기생방사부 스트립(220a) 및 제2 기생방사부 스트립(220b)으로 구현될 수 있다.
제1 기생방사부 스트립(220a)은 일단이 접지면(240)의 일측변(AA')에 수직으로 연결되고 타단은 제2 기생방사부 스트립(220b)의 일단에 연결된다.
제2 기생방사부 스트립(220b)은 일단이 제1 기생방사부 스트립(220a)의 타단에 연결되고 타단은 개방되며, 접지면(240)의 일측변(AA')에 수평으로 배치된다. 여기서, 제2 기생방사부 스트립(220b)은 제3 유도방사부 스트립(210c)보다 접지면(240)의 일측변(AA')으로부터 소정 거리 더 이격되도록 배치한다.
또한, 제1 및 제2 기생방사부 스트립(220a, 220b)은 접지면(240)과 동일 평면 상에 배치되는 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성에 의해, 유도방사부(110), 기생방사부(120), 접지면(140)이 모두 평면 형태로 구현됨으로써 종래 입체 구조의 역 F 안테나보다 부피를 감소시킬 수 있으며, 또한, 도 3의 제1 실시예에 따른 이중대역 안테나보다 접지면(240)의 일측변(AA')의 수평방향에서 안테나의 길이를 보다 감소시킬 수 있다.
한편, 급전부(230)는 도 3의 제1 실시예에서와 마찬가지로 접지면(240)에 연결되어 있는 것이 아니라 이중대역 안테나가 구현되는 PCB 기판의 신호 입력단에서 전류가 바로 유도방사부(210)로 공급되도록 구현하는 것이 바람직하다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이중대역 안테나가 5GHz 및 2.4GHz의 주파수를 이중 대역에서 공진하도록 구현된 유도방사부 및 기생방사부의 각 부분의 길이의 일 예를 나타낸다. 도면에 도시하지는 않았으나, 유도방사부(210) 및 기생방사부(220)는 평면 스트립으로 구현하므로 두께는 약 0.8mm가 되도록 형성할 수 있다.
도 8(a)는 도 7의 이중대역 안테나의 고주파 공진시 표면 전류 분포를 도시한 도면이고, 도 8(b)는 도 7의 이중대역 안테나의 저주파 공진시 표면 전류 분포를 도시한 도면이다.
도 8(a)에 도시된 바와 같이 급전부(230)에 연결되어 있는 유도방사부(210)는 단독으로 고주파(5GHz 내외)공진을 형성하며, 기생방사부(220)는 도 8(b)에 도시된 바와 같이 유도방사부(210)와 결합하여 저주파(2GHz 내외)공진을 형성한다.
도 2에 도시된 종래의 역 F 안테나의 사이즈는 동작 주파수가 2.4GHz일 때 15mm×15mm×6mm인데 반하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이중대역 안테나는 동작 주파수가 2GHz 내외(2.4GHz)또는 5GHz 내외(5.4GHz)임에도 불구하고 사이즈는 20mm×5mm×0.8mm로 크게 감소되는 것을 알 수 있다.
도 9(a)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중대역 안테나의 동작 주파수에 대한 반사 손실(return loss)을 측정한 결과를 나타낸 도면이며, 도 9(b)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이중대역 안테나의 동작 주파수에 대한 반사 손실을 측정한 결과를 나타낸 도면이다.
도 9(a) 및 도 9(b)에 나타난 바와 같이, 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 이중대역 안테나는 모두 2.4GHz 내외의 주파수 및 5GHz 내외의 주파수에서 반사 손실이 급감하여 -10dB이하로 되는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 이중대역 안테나들은 2.4GHz 내외의 저주파 대역 및 5GHz 내외의 고주파 대역에서 모두 사용 가능하다.
도 10(a)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중대역 안테나의 방사패턴을 측 정한 결과를 나타낸 도면이며, 도 10(b)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이중대역 안테나의 방사패턴을 측정한 결과를 나타낸 도면이다.
도 10(a) 및 도 10(b)에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 이중대역 안테나들은 2.4GHz 내외의 주파수 및 5GHz 내외의 주파수에서 모두 균일한 방사패턴을 가짐을 알 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 유도방사부 및 기생방사부가 접지면과 동일 평면에 배치되어 기존 역 F 안테나에 비해 사이즈가 감소된 안테나를 제공할 수 있는 장점이 있다.
또한, 유도방사부 및 기생방사부에 의해 2개의 주파수 대역에서 공진을 형성함으로써 이중대역에서 사용가능한 이중대역 안테나를 제공할 수 있는 장점이 있다.
또한, PCB 기판의 신호 입력단에서 전류를 유도방사부로 바로 공급하도록 급전부를 구현함으로써 복잡한 제작 및 공정 과정을 간단히 구현할 수 있는 장점이 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (15)

  1. 이중대역 안테나에 있어서,
    접지면;
    소정의 전류를 공급하는 급전부;
    일단은 상기 접지면과 연결되고 타단은 상기 급전부에 접속되는 유도방사부;
    일단은 상기 접지면과 연결되고 타단은 개방되는 기생방사부; 를 포함하며,
    상기 유도방사부 및 상기 기생방사부는,
    상기 접지면과 동일 평면 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 이중대역 안테나.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 유도방사부는 고주파 대역 및 저주파 대역을 포함하는 두 개의 주파수 대역 중 고주파 대역에서 공진을 형성하며, 상기 유도방사부와 상기 기생방사부는 결합하여 상기 두 개의 주파수 대역 중 저주파 대역에서 공진을 형성하는 것을 특징으로 하는 이중대역 안테나.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 고주파 대역은 5GHz 내외이며, 상기 저주파 대역은 2.4GHz 내외인 것을 특징으로 하는 이중대역 안테나.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 유도방사부는 적어도 1회 절곡되어 있는 스트립(strip)인 것을 특징으로 하는 이중대역 안테나.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 기생방사부는 적어도 1회 절곡되어 있는 스트립인 것을 특징으로 하는 이중대역 안테나.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 유도방사부는,
    일단이 상기 접지면의 일측변에 수직으로 연결되는 제1 유도방사부 스트립;
    일단이 상기 제1 유도방사부 스트립의 타단에 연결되고, 상기 접지면의 일측변에 수평으로 배치되는 제2 유도방사부 스트립;
    일단이 상기 제2 유도방사부 스트립의 타단에 연결되고, 상기 접지면의 일측변에 수직으로 배치되는 제3 유도방사부 스트립; 및,
    일단이 상기 제3 유도방사부 스트립의 타단에 연결되고, 타단은 상기 급전부에 연결되며 상기 접지면의 일측변에 수평으로 배치되는 제4 유도방사부 스트립; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 이중대역 안테나.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 유도방사부 스트립, 상기 제2 유도방사부 스트립, 상기 제3 유도방사부 스트립 및 상기 제4 유도방사부 스트립은 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 이중대역 안테나.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 기생방사부는,
    일단이 상기 접지면의 일측변에 수직으로 연결되는 제1 기생방사부 스트립;
    일단이 상기 제1 기생방사부 스트립의 타단에 연결되고, 상기 접지면의 일측변에 수평으로 배치되는 제2 기생방사부 스트립;
    일단이 상기 제2 기생방사부 스트립의 타단에 연결되고, 상기 접지면의 일측변에 수직으로 배치되는 제3 기생방사부 스트립; 및,
    일단이 상기 제3 기생방사부 스트립의 타단에 연결되고, 타단은 개방되며 상기 접지면의 일측변에 수평으로 배치되는 제4 기생방사부 스트립; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 이중대역 안테나.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 기생방사부 스트립, 상기 제2 기생방사부 스트립, 상기 제3 기생방사부 스트립 및 상기 제4 기생방사부 스트립은 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 이중대역 안테나.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 기생방사부는,
    일단이 상기 접지면의 일측변에 수직으로 연결되는 제1 기생방사부 스트립; 및,
    일단이 상기 제1 기생방사부 스트립의 타단에 연결되고, 타단은 개방되며 상기 접지면의 일측변에 수평으로 배치되는 제2 기생방사부 스트립; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 이중대역 안테나.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1 기생방사부 스트립 및 상기 제2 기생방사부 스트립은 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 이중대역 안테나.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제2 기생방사부 스트립은 상기 제3 유도방사부 스트립 보다 상기 접지면의 일측변으로부터 소정 거리 더 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 이중대역 안테나.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 급전부는 상기 이중대역 안테나가 형성되는 PCB 기판의 신호 입력단에서 전류가 바로 상기 유도방사부로 공급되도록 구성된 것을 특징으로 하는 이중대역 안테나.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100787229B1 (ko) * 2005-02-04 2007-12-21 삼성전자주식회사 이중 대역 역 에프 평판안테나
JP4224081B2 (ja) * 2006-06-12 2009-02-12 株式会社東芝 円偏波アンテナ装置
US7265720B1 (en) * 2006-12-29 2007-09-04 Motorola, Inc. Planar inverted-F antenna with parasitic conductor loop and device using same
JP5093230B2 (ja) 2007-04-05 2012-12-12 株式会社村田製作所 アンテナおよび無線通信機
KR100896486B1 (ko) * 2007-05-16 2009-05-08 충남대학교산학협력단 Ｒｆｉｄ태그용 평면 모노폴 안테나
JP5268380B2 (ja) * 2008-01-30 2013-08-21 株式会社東芝 アンテナ装置及び無線装置
TWI366946B (en) * 2008-06-26 2012-06-21 Wistron Neweb Corp Thin antenna and an electronic device having the thin antenna thereof
KR101718032B1 (ko) * 2010-11-01 2017-03-20 엘지전자 주식회사 이동 단말기
TW201401656A (zh) * 2012-06-26 2014-01-01 Chi Mei Comm Systems Inc 天線組件
JP5725573B2 (ja) 2013-02-26 2015-05-27 Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 アンテナ及び電子装置
JP6240040B2 (ja) * 2013-08-27 2017-11-29 Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 アンテナ装置及び無線通信装置
US10290940B2 (en) * 2014-03-19 2019-05-14 Futurewei Technologies, Inc. Broadband switchable antenna
WO2022124408A1 (ja) * 2020-12-11 2022-06-16 株式会社ヨコオ アンテナ装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6456249B1 (en) * 1999-08-16 2002-09-24 Tyco Electronics Logistics A.G. Single or dual band parasitic antenna assembly
FI112724B (fi) * 2000-05-12 2003-12-31 Nokia Corp Symmetrinen antennirakenne ja menetelmä sen valmistamiseksi sekä antennirakennetta soveltava laajennuskortti
WO2004025778A1 (en) * 2002-09-10 2004-03-25 Fractus, S.A. Coupled multiband antennas
JP2004201278A (ja) * 2002-12-06 2004-07-15 Sharp Corp パターンアンテナ
TWI274439B (en) * 2004-09-17 2007-02-21 Asustek Comp Inc Telecommunication device and plane antenna thereof
JP3775795B1 (ja) * 2005-01-11 2006-05-17 株式会社東芝 無線装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Dalia Nashaat et al, "Dual-Band Reduced Size PIFA *

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