KR100732113B1 - Ceramic Antenna - Google Patents
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Abstract
본 발명은 소형 세라믹 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 세라믹 유전체 표면에 구현된 방사패치 및 급전 스트립 라인과 단락 스트립 라인이 전자기적으로 커플링 결합하여 다중대역 특성을 갖는 소형 세라믹 안테나에 관한 것이다The present invention relates to a small ceramic antenna, and more particularly, to a small ceramic antenna having a multi-band characteristic by the electromagnetic coupling coupling of the radiation patch and the feed strip line and the short strip line implemented on the surface of the ceramic dielectric.
본 발명에 따른 세라믹 안테나는 단일층이되, 전면의 한쪽 끝부분이 제거된 다단 형태의 유전체; 상기 유전체의 전면에 형성된 방사패치; 상기 유전체에서 상기 제거된 끝부분에 형성되며, 일단이 상기 방사패치에 연결된 급전 스트립라인; 상기 유전체의 후면에 형성되어 일단이 접지면에 연결되고, 상기 급전스트립 라인과 전기적으로 커플링을 형성하는 단락 스트립라인; 및 상기 단락 스트립라인에 연결된 1개 이상의 미앤더(meander) 스트립라인을 포함한다.Ceramic antenna according to the present invention is a single layer, a multi-stage dielectric with one end of the front surface removed; A radiation patch formed on the front surface of the dielectric; A feed strip line formed at the removed end of the dielectric and having one end connected to the radiation patch; A shorting stripline formed at a rear surface of the dielectric and having one end connected to a ground plane and electrically coupling with the feed strip line; And at least one meander stripline connected to the shorting stripline.
본 발명은 슬릿이 형성된 방사패치와, 두 개의 서로 다른 길이의 선로가 열결된 단락 스트립라인이 전자기적 커플링에 의해 결합하여 공진함으로써 소형의 크기를 유지하면서 공진 특성을 개선시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 단락된 스트립라인에 연결된 다수 개의 서로 다른 선로 길이와, 급전 스트립라인과 단락 스트립라인 사이의 이격거리를 조절함으로써 두 대역의 공진특성과 공진주파수를 조절할 수 있다.The present invention can improve the resonance characteristics while maintaining a small size by combining a radiation patch having a slit and a shorting strip line in which two different lengths of wires are connected by electromagnetic coupling. In addition, the present invention can control the resonance characteristics and the resonant frequency of the two bands by adjusting the length of a plurality of different lines connected to the shorted stripline, and the separation distance between the feed stripline and the shorting stripline.
이중 대역, 세라믹, 칩, 안테나 Dual Band, Ceramic, Chip, Antenna
Description
도 1은 본 발명에 따른 소형 세라믹 안테나가 기판에 실장된 구성도;1 is a configuration diagram in which a small ceramic antenna according to the present invention is mounted on a substrate;
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 소형 세라믹 안테나의 사시도;2 is a perspective view of a small ceramic antenna according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 소형 세라믹 안테나의 정면, 측면, 후면을 도시한 도면;3 is a view showing the front, side, back of the small ceramic antenna according to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 소형 세라믹 안테나의 사시도;4 is a perspective view of a small ceramic antenna according to another embodiment of the present invention;
도 5는 도 4의 구조를 갖는 안테나의 반사손실을 나타낸 그래프;5 is a graph showing the return loss of the antenna having the structure of FIG.
도 6은 단락 스트립라인의 반사손실을 나타낸 그래프;6 is a graph showing return loss of a shorting stripline;
도 7은 도 2의 구조를 갖는 안테나의 반사손실을 나타낸 그래프;7 is a graph showing the return loss of the antenna having the structure of FIG.
도 8은 도 2의 구조를 갖는 안테나에서 급전 스트립라인과 단락 스트립라인의 이격거리에 따른 반사손실 특성을 나타내는 그래프;FIG. 8 is a graph illustrating return loss characteristics according to a separation distance between a feed strip line and a short strip line in the antenna having the structure of FIG. 2; FIG.
도 9은 도 2의 구조를 갖는 안테나의 2.0 GHz에서의 복사패턴을 나타내는 도면; 및9 shows a radiation pattern at 2.0 GHz of an antenna having the structure of FIG. 2; FIG. And
도 10은 도 2의 구조를 갖는 안테나의 5.25 GHz에서의 복사패턴을 나타내는 도면이다. FIG. 10 is a diagram illustrating a radiation pattern at 5.25 GHz of the antenna having the structure of FIG. 2.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1,20,40: 소형 세라믹 안테나 21: 방사패치1,20,40: small ceramic antenna 21: radiation patch
22: 급전 스트립라인 23: 슬릿22: feed stripline 23: slit
24: 세라믹 유전체 25: 단락 스트립라인24: ceramic dielectric 25: short-circuit stripline
26: 미앤더 스트립라인 27: 폴디드 스트립라인26: Meander stripline 27: Folded stripline
본 발명은 세라믹 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 세라믹 유전체 표면에 구현된 방사패치 및 급전 스트립 라인과 단락 스트립 라인이 전자기적으로 커플링 결합하여 다중대역 특성을 갖는 소형 세라믹 안테나에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
현재의 무선 이동 통신 단말기들은 소형의 한정된 구조 안에 다양한 기능을 내장하고 있다. 그리고 기능 못지 않게 단말기의 디자인이 중요하게 부각되면서 단말기용 안테나도 외장형에서 내장형으로 바뀌는 추세에 있다. 현재 단말기용 내장형 안테나로는 소형화 및 다중대역을 이룰 수 있는 칩(chip) 형태의 세라믹 안테나를 중심으로 활발한 연구가 진행되고 있다. Current wireless mobile communication terminals have various functions in a small and limited structure. And as the design of the terminal is as important as the function, the antenna for the terminal is also changing from external to internal. At present, active researches are focused on chip-type ceramic antennas that can achieve miniaturization and multi-band as an internal antenna for terminals.
칩 형태의 세라믹 안테나는 높은 유전율의 유전체를 다층으로 적층한 뒤, 유전체의 표면에 금속패턴을 인쇄하여 구현함으로써 안테나의 크기를 감소시킬 수 있 다. 가장 기본적인 형태로서, 다수의 헬리컬(helical) 형태를 가지는 금속 패턴을 다층의 유전체에 구현함으로써 소형화 시킨 구조가 있다(KR 2002-30514). 그러나, 종래의 세라믹 안테나는 안테나 크기가 감소하게 되면 동시에 안테나의 복사저항도 감소하게 되어 공진특성이 저하된다. 이로 인해, 안테나의 대역폭이 줄어들고 효율 역시 저하된다.The chip-shaped ceramic antenna may reduce the size of the antenna by stacking a dielectric having a high dielectric constant in multiple layers and then printing a metal pattern on the surface of the dielectric. As the most basic form, there is a structure that is miniaturized by implementing a metal pattern having a plurality of helical forms in a multilayer dielectric (KR 2002-30514). However, in the conventional ceramic antenna, when the antenna size is reduced, the radiation resistance of the antenna is also reduced, thereby reducing resonance characteristics. This reduces the bandwidth of the antenna and lowers the efficiency.
또한, 다층의 기판이나 다수의 헬리컬을 사용하게 되면 제작공정이 복잡해지므로, 이로 인해 제작비용이 상승하게 된다. In addition, the use of a multi-layered substrate or a plurality of helical complicated the manufacturing process, thereby increasing the manufacturing cost.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 단일층으로 이루어진 유전체의 표면에 금속 패턴의 인쇄를 통하여 다중대역이 간단히 구현되며, 방사 패치와 연결된 급전 스트립라인과, 다수의 서로 다른 길이의 스트립라인이 연결된 단락 스트립라인이 전자기적 커플링에 의해 결합되어서 안테나의 공진 특성이 개선되는다중대역 소형 세라믹 안테나를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, the multi-band is simply implemented through the printing of a metal pattern on the surface of the single-layer dielectric, feed stripline connected to the radiation patch, stripline of a plurality of different lengths It is an object to provide a multi-band small ceramic antenna in which the connected short-circuit striplines are coupled by electromagnetic coupling to improve the resonant characteristics of the antenna.
본 발명에 따른 세라믹 안테나는 단일층이되, 전면의 한쪽 끝부분이 제거된 다단 형태의 유전체; 상기 유전체의 전면에 형성된 방사패치; 상기 유전체에서 상기 제거된 끝부분에 형성되며, 일단이 상기 방사패치에 연결된 급전 스트립라인; 상기 유전체의 후면에 형성되어 일단이 접지면에 연결되고, 상기 급전스트립 라인과 전기적으로 커플링을 형성하는 단락 스트립라인; 및 상기 단락 스트립라인에 연결된 1개 이상의 미앤더(meander) 스트립라인을 포함한다.
상기 방사패치에는 하나 이상의 슬릿이 형성되어 있다. 상기 세라믹 안테나는 상기 슬릿의 폭과 길이에 의해 공진주파수가 변화하는 특성을 갖으며 또한, 상기 미앤더 스트립라인의 길이에 의해 공진주파수가 변화하는 특성을 갖는다. 상기 방사패치와 상기 단락 스트립라인은 전자기적 커플링을 형성한다.
상기 세라믹 안테나는 상기 단락 스트립라인에 연결된 1개 이상의 폴디드(folded) 스트립라인을 더 포함할 수 있다. 이때 상기 세라믹 안테나는 상기 폴디드 스트립라인의 길이에 의해 높은 공진 대역의 주파수가 변화하는 특성을 갖는다. 또한, 상기 세라믹 안테나는 상기 단락 스트립라인과 상기 급전 스트립라인간의 이격거리에 의해 정합특성과 공진 주파수가 변화하는 특성을 갖는다. 상기 방사패치, 급전 스트립라인, 단락 스트립라인, 미앤더 스트립라인, 폴디드 스트립라인은 상기 유전체 표면에 금속 패턴의 인쇄를 통하여 형성된다.Ceramic antenna according to the present invention is a single layer, a multi-stage dielectric with one end of the front surface removed; A radiation patch formed on the front surface of the dielectric; A feed strip line formed at the removed end of the dielectric and having one end connected to the radiation patch; A shorting stripline formed at a rear surface of the dielectric and having one end connected to a ground plane and electrically coupling with the feed strip line; And at least one meander stripline connected to the shorting stripline.
One or more slits are formed in the radiation patch. The ceramic antenna has a characteristic in which the resonant frequency is changed by the width and length of the slit, and also has a characteristic in which the resonant frequency is changed by the length of the meander stripline. The radiation patch and the short stripline form an electromagnetic coupling.
The ceramic antenna may further include one or more folded striplines connected to the shorting striplines. At this time, the ceramic antenna has a characteristic that the frequency of the high resonance band is changed by the length of the folded stripline. In addition, the ceramic antenna has a characteristic that the matching characteristic and the resonant frequency are changed by the separation distance between the shorting strip line and the feeding strip line. The radiation patch, the feed strip line, the short strip line, the meander strip line, and the folded strip line are formed by printing a metal pattern on the dielectric surface.
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상술한 목적 및 특징은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다. The above objects and features will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, whereby those of ordinary skill in the art may easily implement the technical idea of the present invention. . In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 소형 세라믹 안테나가 기판에 실장된 구성도이다. 소 형 세라믹 안테나(1)는 기판의 유전체(2) 위에 실장된다. 길이 Lg이고 폭 Wg인 접지면(3)은 기판의 후면에 위치할 수도 있고, 기판의 전면에 위치할 수도 있다. 접지면(3)이 기판의 전면에 위치한 경우, 접지면(3)은 50옴 급전선로(4)와 일정 간격 이격되도록 구성되며, 소형 세라믹 안테나(1)의 단락점과 직접 연결된다. 접지면(3)이 기판의 하면에 위치한 경우, 기판의 비아홀에 금속물질이 삽입됨으로써 접지면(3)은 소형 세라믹 안테나(1)의 단락점과 연결된다.1 is a configuration diagram in which a small ceramic antenna according to the present invention is mounted on a substrate. The small
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 소형 세라믹 안테나(20)의 사시도로서, 도 2(a)는 소형 세라믹 안테나(20)의 전면부, 도 2(b)는 소형 세라믹 안테나(20)의 후면부를 각각 나타낸다. 또한, 도 3은 소형 세라믹 안테나(20)의 정면도, 측면도, 후면도를 도시한 것이다. 2 is a perspective view of a small
소형 세라믹 안테나(20)는 길이 L, 폭 W, 두께 T, 그리고 유전율 er=10.2인 단일층의 유전체(24)를 갖는다. 세라믹 유전체(24)는 길이 L, 폭 wc, 두께 (T-tc)의 유전체가 일부 제거되어 다단 형태로 되어 있다. 세라믹 유전체(24)의 전면부에는 방사패치(21)와 급전 스트립라인(22)이 인쇄되어 있고, 반대쪽 후면부에는 단락 스트립라인(25), 미앤더 스트립라인(26)과 폴디드 스트립라인(27)이 각각 인쇄되어 있다. 도면에서, 짙은색으로 표시된 부분은 방사패치(21), 급전 스트립라인(22), 단락 스트립라인(25), 미앤더 스트립라인(26), 폴디드 스트립라인(27)과 같이 전도성 물질이 인쇄된 것을 나타낸다. 밝은색으로 표시된 부분은 세라믹 유전체(24) 표면을 나타낸다.The small
세라믹 유전체(24)의 두께(T-tc)는 유전체의 크기 및 재질, 공진주파수에 따라서 다단 형태 또는 평면 형태로도 설계가 가능하다.The thickness T-tc of the ceramic
방사 패치(21)의 하단으로부터 d1 떨어진 위치와, 이로부터 d2만큼 떨어진 위치에 각각 길이 ls와 폭 ws를 가지는 슬릿(23)이 형성되어 있다. 방사 패치(21)의 공진 주파수는 슬릿(23)의 길이와 폭을 조절하여 전기적 공진길이를 변화시킴으로써 다른 주파수로 이동시킬 수 있다.
또한, 방사 패치의 공진 주파수에 따라서 슬릿(23) 위치 및 수를 조절함으로써 다중 주파수 대역을 형성한다. In addition, multiple frequency bands are formed by adjusting the position and number of
급전 스트립라인(22)의 상단은 방사패치(21)와 연결되고, 하단은 급전점(22a)에서 50옴 급전선로(4)와 연결된다.The upper end of the
방사패치(21)의 반대편인 유전체 후면부에는 급전 스트립라인(22)의 측단과 g 만큼 이격된 지점에 단락 스트립라인(25)이 인쇄되어 있다. 단락 스트립라인(25)의 하단은 단락점(25a)에서 접지면(3)과 직접 또는 기판의 비아홀을 통하여 연결되어 단락된다. 단락 스트립라인(25)의 상단은 미앤더(meander) 스트립라인(26) 및 폴디드(folded) 스트립라인(27)과 연결되어 있다. 미앤더 스트립라인(26)은 길이 la를 가지고, 폴디드 스트립라인(27)은 길이 lb를 가진다. Short-
상기 단락 스트립라인(25)은 상기 급전 스트립라인(22)과 전기적으로 커플링 결합하여 공진한다. 따라서, 상기 단락 스트립라인(25)과 상기 급전 스트립라인(22)의 이격된 거리에 따라서 임피던스 정합특성 및 공진 주파수를 조절하여 단일 대역 또는 다중대역 특성을 가지도록 안테나를 설계할 수 있다.The
상기 미앤더 스트립 라인(26) 및 폴디드 스트립라인(27)은 공진 주파수에 따라 다수개 형성할 수 있으며 위치, 형태 및 방향도 변형이 가능하다.The
전술한 구성을 갖는 소형 세라믹 안테나(20)는 급전 스트립라인(22)을 통해 급전되는 방사패치(21)와, 미앤더 스트립라인(26) 및 폴디드 스트립라인(27)이 연결된 단락 스트립라인(25)이 세라믹 유전체(24)를 매개로 물리적으로 분리되어 있다. 따라서, 방사패치(21)가 연결된 급전스트립라인(22)과 단락 스트립라인(25)의 공진은 전자기적 커플링(electromagnetic coupling)에 의해 결합됨으로써 소형 세라믹 안테나(20)의 공진 특성이 개선된다. 또한, 소형 세라믹 안테나(20)는 단일 유전체(24)의 표면에 금속패턴을 인쇄하여 구현한 형태로서 제작이 간단하며, SMD(Surface Mounted Device) 타입으로 기판에 간단하게 실장하여 급전시킬 수 있다. 또한, 소형 세라믹 안테나(20)는 서로 다른 길이를 가지는 미앤더라인과 폴디드 스트립라인의 길이를 조절하여 공진주파수를 변화시킴으로써 다중대역을 가지도록 설계할 수 있다.The small
표 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소형 세라믹 안테나(20)의 각 파라미터에 대한 예이다.Table 1 is an example of each parameter of the small
표 1에 나타낸 파라미터 값은 발명의 일실시 예로서, 안테나의 치수, 재질, 그리고 안테나의 공진 주파수 등은 충분히 변화될 수 있음을 당업자라면 잘 알 것이다. The parameter values shown in Table 1 are one embodiment of the invention. Those skilled in the art will appreciate that the dimensions, materials, and resonant frequencies of the antennas may vary sufficiently.
한편, 도 4에서와 같이, 도 2의 구조를 갖는 소형 세라믹 안테나(20)에 대해 길이 lb의 폴디드 스트립라인(27)을 제거하여 안테나를 구성할 수도 있다. 도 4는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 소형 세라믹 안테나(40)의 사시도로서, 도 4(a)는 소형 세라믹 안테나(40)의 전면부, 도 4(b)는 소형 세라믹 안테나(40)의 후면부를 각각 나타낸다.Meanwhile, as shown in FIG. 4, the folded
본 발명의 다른 실시예에 따른 소형 세라믹 안테나(40)에서, 방사패치(41), 급전 스트립라인(42), 슬릿(43), 세라믹 유전체(44), 단락 스트립라인(45), 미앤더 스트립라인(46)은 도 2의 방사패치(21), 급전 스트립라인(22), 슬릿(23), 세라믹 유전체(24), 단락 스트립라인(25), 미앤더 스트립라인(26)에 대응한다. 도 2의 폴디드 스트립라인(27)은 제거되어 있으며, 미앤더 스트립라인(46)만이 단락 스트립라인(45)의 일단에 연결되어 있다. 미앤더 스트립라인(46)의 길이에 의해 소형 세라믹 안테나(40)의 공진주파수가 조절될 수 있다. 소형 세라믹 안테나(40)에서, 슬릿이 형성된 방사패치(41)는 모노폴과 같이 동작하며, 단락 스트립라인(45) 역시 모노폴로서 동작하게 된다. 그러므로, 소형 세라믹 안테나(40)는 이 두 구조의 공진을 결합시킴으로써 우수한 공진 특성을 가지게 된다.In the small
도 5는 도 4의 구조를 갖는 안테나에 대해서 방사 패치(41)와 단락 스트립라인(45)의 반사손실을 비교하여 나타낸 그래프이다. 소형 세라믹 안테나(40)의 재질 및 치수는 표1의 값과 같다.FIG. 5 is a graph showing the return loss of the
도 4의 소형 세라믹 안테나(40)에서 단락 스트립라인(45) 및 미앤더 스트립라인(46)이 제거된 경우, 급전 스트립라인(42)이 연결된 방사패치(41)의 반사손실(긴 점선으로 표시)을 살펴보면, 방사패치(41)의 첫번째 공진은 약 2 GHz 대역에서 발생하지만 정합이 되지 않는다. 다음으로, 소형 세라믹 안테나(40)의 급전 스트립라인(42) 및 방사패치(41)가 제거된 경우, 미앤더 스트립라인(46)이 연결된 단락 스트립라인(45)의 반사손실(짧은 점선으로 표시)을 살펴보면, 단락 스트립라인(45)의 첫번째 공진 역시 약 2 GHz 대역에서 발생하지만 정합이 되지 않는다.In the small
그러나, 이 두 구조, 즉, 방사패치(21)가 연결된 급전 스트립라인(42)과, 미앤더 스트립라인(46)이 연결된 단락 스트립라인(45)이 커플링에 의해 전자기적으로 결합된 안테나의 특성을 살펴보면, 각각의 구조의 공진이 결합함으로써 2 GHz 대역에서 정합특성이 향상되어 정재파비(VSWR: Voltage Standing Wave Ratio)<2를 만족한다. 그러나 5 GHz 대역에서는 두 구조가 전자기적으로 결합하면서 입력 임피던스의 부정합이 발생하여 공진주파수가 상승하고 정합 역시 잘 이루어지지 않는 점이 있다. However, these two structures, that is, the feeding
5 GHz의 공진특성은 도 2에 도시된 소형 세라믹 안테나(20)와 같이, 미앤더 스트립라인(46)이 연결된 단락 스트립라인(45)에 폴디드 스트립라인(47)이 더 연결됨으로써 개선될 수 있다.The resonance characteristic of 5 GHz can be improved by further connecting the folded stripline 47 to the shorting
도 6은 폴디드 스트립라인 연결 여부에 따른 단락 스트립라인(25)의 반사손실을 나타내는 그래프이다. 반사손실 특성의 비교를 위하여 방사패치(21)와 급전 스트립라인(22)은 제거된 상태에서, 미앤더 스트립라인(26)이 연결된 단락 스트립라인(25)에 대해 폴디드 스트립라인(27)이 연결된 경우(점선으로 표시)와, 폴디드 스트립라인(27)이 연결되지 않은 경우(실선으로 표시)에 따른 반사손실의 변화가 도시되어 있다. FIG. 6 is a graph showing the return loss of the shorting
도시된 바와 같이, 2 GHz 대역에서의 공진은 폴디드 스트립라인(27)의 연결여부에 영향을 받지 않는다. 그러나, 폴디드 스트립라인(27)이 없는 경우 단락 스트립라인(25)은 약 4.95 GHz의 중심주파수(반사손실이 -10dB인 점을 기준)를 가지지만, 폴디드 스트립라인(27)이 단락 스트립라인(25)에 연결된 경우 단락 스트립라인(25)은 약 4.75 GHz의 중심주파수를 가진다. 따라서, 폴디드 스트립라인(27)이 단락 스트립라인(25)에 연결됨으로서 높은 공진주파수가 낮아지게 된다. 이로부터, 폴디드 스트립라인(27)의 길이를 변화시킴으로써 5 GHz 대역의 공진주파수를 조절할 수 있음을 알 수 있다.As shown, the resonance in the 2 GHz band is not affected by the connection of the folded
도 7은 폴디드 스트립라인(27) 연결 여부에 따른 도 2 구조의 소형 세라믹 안테나(20)의 반사손실을 나타낸 그래프이다. 점선은 폴디드 스트립라인(27)이 없는 소형 세라믹 안테나(20)의 반사손실(점선으로 표시)을 나타낸다. 이는 도 5에서 실선으로 표시된 반사손실과 동일하다. 실선은 폴디드 스트립라인(27)이 연결된 소형 세라믹 안테나(20)의 반사손실(실선으로 표시)을 나타낸다. 폴디드 스트립라인(27)이 연결됨으로써, 5 GHz 대역의 공진 특성이 향상되어 안테나는 2 GHz 와 5.25 GHz의 두 대역에서 VSWR<2를 만족하게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 소형 세라믹 안테나(20)는 HSDPA (TD-SCDMA)대역과 802.21a WLAN대역 모두에서 사용 가능한 이중 대역용 안테나로서 동작하게 된다.FIG. 7 is a graph showing the return loss of the small
도 8은 도 2의 안테나(20)에서 방사패치(21)의 급전 스트립라인(22) 측단과 단락 스트립라인(25) 사이의 이격거리 g의 변화에 따른 반사손실 특성을 나타내는 그래프이다. 이격거리 g가 0.7 mm 일 때 안테나는 2 GHz와 5.45 GHz 대역에서 공진이 발생하며 정합 특성 또한 두 대역에서 우수하게 나타난다. 그러나 간격이 증가하여 1.2 mm가 되면 2 GHz 대역에서의 정합 특성은 반사손실의 peak가 -19 dB에서 -14 dB로 약간 저하되지만, 5 GHz 대역의 공진은 약 200 MHz 정도 낮아져서 5.25 GHz 대역에서 발생한다. 이격거리가 좀 더 증가하여 1.7 mm가 되면 2 GHz 대역의 정합특성은 더욱 나빠진다. 이격거리 g는 방사패치(21)의 급전 스트립라인(22)과 단락 스트립라인(25) 사이에서 발생하는 전자기적 커플링에 영향을 주게 된다. 따라서 이격거리가 변화함에 따라서 안테나의 정합특성과 공진주파수가 변화하게 된다.FIG. 8 is a graph illustrating return loss characteristics of the
도 9는 도 2의 구조를 갖는 소형 세라믹 안테나(20)의 2.0 GHz 공진주파수에서의 안테나 복사패턴을 나타낸 것이다. 최대 복사방향으로 안테나의 이득은 3.1 dBi의 값을 나타낸다. 도 10은 도 2의 구조를 갖는 소형 세라믹 안테나(20)의 5.25 GHz 공진주파수에서의 안테나 복사패턴을 나타낸 것이다. 소형 세라믹 안테나(20)의 5.25 GHz에서 발생하는 공진은 첫번째 공진모드인 2 GHz의 고조파(harmonic)에 의한 것으로서, 안테나에 분포하는 전류의 흐름이 변화하게 된다. 따라서 전류분포의 변화의 영향으로 인해 복사패턴에서 널(null)이 발생하게 된다. 이때 최대 복사방향으로의 안테나의 이득은 4.2 dBi의 값을 나타낸다.FIG. 9 shows antenna radiation patterns at a 2.0 GHz resonance frequency of the small
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다. As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and is intended by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.
본 발명은 방사패치가 연결된 급전 스트립선로와, 단락 스트립라인이 전자기적 커플링에 의해 결합하여 공진함으로써 소형의 크기를 유지하면서 공진 특성을 개선시킬 수 있다. The present invention can improve resonance characteristics while maintaining a small size by feeding and feeding a feed strip line to which a radiation patch is connected, and a shorting strip line to be coupled and resonated by an electromagnetic coupling.
또한, 본 발명은 단락된 스트립라인에 연결된 다수의 서로 다른 선로 길이에 의해 공진 주파수를 조절함으로써 광대역 및 다중대역 구현이 가능하다.In addition, the present invention enables wideband and multiband implementation by adjusting the resonant frequency by a plurality of different line lengths connected to the shorted stripline.
또한, 급전 스트립라인과 단락 스트립라인 사이의 이격거리를 조절하여 공진특성과 공진주파수를 조절함으로써, 광대역 및 다중대역 구현이 가능하다.In addition, by adjusting the separation distance between the feed strip line and the short strip line by adjusting the resonance characteristics and the resonance frequency, it is possible to implement a wideband and multi-band.
또한, 세라믹 유전체 표면에 도체패턴을 인쇄하여 단층으로 제작함으로써 제작공정이 간단하고 소형화를 이룰 수 있다.In addition, by manufacturing a single layer by printing a conductor pattern on the surface of the ceramic dielectric, the manufacturing process can be simplified and miniaturized.
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Cited By (2)
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Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100861882B1 (en) * | 2007-02-02 | 2008-10-09 | 주식회사 이엠따블유안테나 | Multiple Band Antenna |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020062489A (en) * | 2001-01-22 | 2002-07-26 | 주식회사 선우커뮤니케이션 | Microstrip floded dipole omni-antenna |
KR20050048955A (en) * | 2003-11-20 | 2005-05-25 | 주식회사 팬택 | Internal antenna for mobile handset |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020062489A (en) * | 2001-01-22 | 2002-07-26 | 주식회사 선우커뮤니케이션 | Microstrip floded dipole omni-antenna |
KR20050048955A (en) * | 2003-11-20 | 2005-05-25 | 주식회사 팬택 | Internal antenna for mobile handset |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100962565B1 (en) | 2008-01-22 | 2010-06-22 | 주식회사 모비텍 | Broadband planar inverted-f antenna |
US11005156B2 (en) | 2016-09-15 | 2021-05-11 | Sony Mobile Communications Inc. | Antenna on protrusion of multi-layer ceramic-based structure |
EP3513452B1 (en) * | 2016-09-15 | 2022-02-09 | Sony Group Corporation | Antenna on protrusion of multi-layer ceramic-based structure |
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