KR100748606B1

KR100748606B1 - 전기적 길이가 신장된 안테나

Info

Publication number: KR100748606B1
Application number: KR1020060033029A
Authority: KR
Inventors: 유병훈; 성원모; 김기호
Original assignee: 주식회사 이엠따블유안테나
Priority date: 2006-04-12
Filing date: 2006-04-12
Publication date: 2007-08-14

Abstract

S 자형 또는 나선형의 셀 (112, 212, 312, 512) 을 포함하는 방사체 (110, 210, 310, 410, 510) 를 포함하여 전기적 길이가 신장된 안테나가 개시된다. 셀 (112, 212, 312, 512) 은 기판 (120, 220, 320, 420, 520) 전면에 형성되며, 기판 배면에 형성된 접속체 (114, 214, 314) 에 의해 2 이상의 셀이 직렬로 연결된다. 또한, 안테나는 방사체 (110, 210, 310, 410, 510) 와 전자기적으로 결합된 접지 스터브 (150) 및 기생 소자 (160) 를 포함하여 양호한 방사 특성을 갖는다. 또한, 안테나는 상이한 크기의 셀 (112, 212, 312, 512) 을 포함하여 다중 대역 특성을 가질 수도 있다.

기판, 셀, 접지 스터브, 기생 소자

Description

전기적 길이가 신장된 안테나{ANTENNA WITH INCREASED ELECTRICAL LENGTH}

도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 안테나의 평면도.

도 2 는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 방사체 패턴을 도시하는 평면도.

도 3 은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 방사체 패턴을 도시하는 평면도.

도 4 는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 안테나의 평면도.

도 5 는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 안테나의 평면도.

도 6 은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 안테나의 단말기 내장 상태를 도시하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110 : 방사체 112a, 112b : 셀

114 : 접속체 116a, 116b : 관통홀

118a, 118b : 관통홀 120 : 기판

130 : 접지면 140 : 접지면

150 : 스터브 160 : 기생 소자

170 : 정합 소자 480 : 피복체

본 발명은 전기적 길이가 연장된 안테나에 관한 것으로써, 특히 VHF 대역 등의 저주파수 대역의 신호를 수신하기 위하여 전기적 길이가 연장되면서도 그 크기가 소형으로 유지될 수 있는 안테나에 관한 것이다.

전자기파에 의하여 정보를 송수신하는 무선 통신에 있어서, 직접적으로 전자기파에 의해 전류가 유기되거나 전류에 의하여 전자기파를 유기하는 안테나는 아날로그 회로의 최말단 소자로서 필수적으로 포함되어야 한다. 안테나의 구조로는 다이폴 (dipole) 안테나, 모노폴 (monopole) 안테나 등이 알려져 있으나, 휴대용 무선 통신기에 있어서는 크기가 작은 모노폴 안테나가 선호된다. 모노폴 안테나는 접지면의 거울 효과 (mirror effect) 에 의하여 공진 파장 (일반적으로 목적 주파수 대역의 중심 주파수에 대한 파장) 의 1/4 의 길이를 갖도록 설계되므로, 사용 신호의 파장이 길어질수록 (즉, 주파수가 낮아질수록) 그 크기가 커진다.

한편, VHF (Very High Frequency) 대역은 30 ~ 300 MHz 의 주파수 대역을 의미하며, 일반적으로 FM 라디오 방송이나 텔레비전 방송에 사용되어 왔다. 최근 지상파 DMB (Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting; T-DMB) 서비스가 VHF 대역인 180 ~ 186 MHz 및 204 ~ 210 MHz 대역을 사용하도록 지정되어, VHF 대역의 신호를 수신하기 위한 단말기 및 그에 사용되는 안테나에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

VHF 대역의 신호는 900 MHz 대역의 셀룰러 서비스용 주파수 대역이나 2.4 GHz 대역의 PCS (Personal Communications Service) 용 주파수 대역 신호에 비하여 매우 낮은 주파수, 즉 매우 긴 파장을 갖는다. 중심 주파수가 200 MHz 인 주파수 대역의 신호를 수신하는 경우, 안테나의 공진 주파수 역시 200 MHz 로 정해지고, 모노폴 안테나의 전기적 길이는 약 37.5 cm 가 된다. 그러나 DMB 폰, DMB 수신 단말기 등 무선 통신 단말기의 크기가 소형화되어 가는 최근의 추세를 고려할 때, 30 cm 가 넘는 안테나는 실용적이지 못하다.

안테나의 크기를 감소시키기 위하여, 모노폴 안테나를 나선형으로 형성하여 외관상 크기를 감소시키는 헬리컬 (helical) 안테나가 알려져 있다. 그러나 이를 이용하는 경우라도, 안테나 크기 축소에 따른 안테나 직경의 증가, 헬릭스 (helix) 의 피치가 감소됨에 따라 발생하는 커패시턴스의 증가 등의 문제로 인하여 안테나의 소형화에는 한계가 있다. 특히, 커패시턴스가 증가하는 경우 방사 효율이 열화되므로 안테나의 소형화가 어렵다. 제조에 있어서도, 헬리컬 안테나는 불량률이 높아 경제성이 낮다.

또 다른 종래 기술로서, 다단의 로드 안테나를 사용하여 안테나의 전기적 길이를 연장시키는 방법이 알려져 있다. 다단 로드 안테나를 사용하는 경우, 안테나 삽입 시에는 길이가 매우 축소된다. 그러나 다단 로드 안테나는 인출 시 길이가 길어지기 때문에 외부의 물리적 충격에 약하며, 외력에 의하여 쉽게 파손되는 문제가 있다. 또한, 삽입 시에는 길이가 축소되어 용이하게 휴대할 수 있으나, 인출 시에는 역시 길이가 길어지므로 실질적으로 단말기를 사용하는 때에는 안테나 크기 축소의 효과가 없다.

한편, PCB 등의 기판상에 안테나 방사체를 형성하는 경우, 방사체를 미앤더 (meander) 형상으로 형성하여 안테나의 크기를 줄이는 기술도 알려져 있으나, 충분한 안테나 소형화 효과를 얻지는 못하고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 인식하여 이루어진 것으로, 안테나를 소형으로 유지하면서도 저주파 신호의 송수신에 적합하도록 전기적 길이가 연장된 안테나를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 안테나의 커패시턴스를 증가시키지 않고 안테나의 전기적 길이를 연장하여 방사효율을 양호하게 유지할 수 있는 전기적 길이가 연장된 안테나를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 무선 통신 단말기의 사용시에도 안테나의 크기가 소형으로 유지되어 단말기에 내장되는 것도 가능한 전기적 길이가 연장된 안테나를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 일 방향으로 연장되는 기판, 및 상기 기판의 일면 상에 상기 기판의 연장 방향으로 형성되고 일단이 급전 소자와 전기적으로 결합된 도전성 방사체를 포함하며, 상기 도전성 방사체는 실질적으로 S 형상인 외곽선을 갖고 양단이 상기 외곽선의 내측에 위치하는 셀 (cell) 을 하나 이상 포함하는, 전기적 길이가 신장된 안테나가 제공된다.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 일 방향으로 연장되는 기판, 및 상기 기판의 일면 상에 상기 기판의 연장 방향으로 형성되고 일단이 급전 소자와 전기적으로 결합된 도전성 방사체를 포함하며, 상기 도전성 방사체는 실질적으로 나선형이고 서로 직렬로 접속된 2 이상의 셀 (cell) 을 포함하는, 전기적 길이가 신장된 안테나가 제공된다.

바람직하게는, 상기 안테나는 적어도 일부가 상기 도전성 방사체와 전자기적으로 결합되도록 상기 기판 상에 형성되며 접지면과 전기적으로 접속된 접지 스터브를 더 포함한다.

또한 바람직하게는, 상기 안테나는 적어도 일부가 상기 도전성 방사체와 전자기적으로 결합되도록 상기 기판 상에 형성되는 기생소자를 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 셀 중 2 이상이 상호 직렬로 접속된다.

또한 바람직하게는, 상기 안테나는 상기 기판의 타면에 형성된 도전성의 접속체를 더 포함하고, 상기 셀 중 2 이상의 셀의 일단이 관통홀을 통해 상기 접속체와 각각 접속된다.

더욱 바람직하게는, 상기 접속체는 실질적으로 상기 셀과 동일한 형상이다.

또한, 상기 접속체의 적어도 일부를 덮도록 형성되며 상기 기판보다 높은 유전율을 갖는 피복체를 더 포함하는 것도 바람직하다.

바람직하게는, 상기 안테나는 상기 도전성 방사체의 적어도 일부를 덮도록 형성되며 상기 기판보다 높은 유전율을 갖는 피복체를 더 포함한다.

한편, 상기 기판 상에 형성되며 상기 도전성 방사체와 상기 급전 소자 사이에 접속되는 정합 소자를 더 포함하는 것도 바람직하다.

또한, 상기 기판은 인쇄 회로 기판 (Printed Circuit Board; PCB) 또는 가요 성 인쇄 회로 기판 (Flexible Printed Circuit Board; FPCB) 인 것이 바람직하다.

상기 셀 중 2 이상은 상이한 크기를 갖는 것도 바람직하다.

또한 바람직하게는, 상기 안테나는 무선 통신 단말기의 내의 접지면의 모서리측에 설치되어 상기 무선 통신 단말기에 내장된다.

본 명세서에 있어서, "전자기적 결합"이라는 용어는 두 요소가, 그 사이에 전류 경로가 형성되지 않고 전기적으로 격리되어 있으나 전자기파에 의하여 상호 전류가 유도되도록, 유전체를 개재하거나 개재하지 않고 배치된 것을 의미하는 용어로 사용되며, "전기적 결합"이라는 용어는 두 요소가 전자기적으로 결합되거나, 두 요소 간에 전류 경로가 형성되어 전하가 상호 이동할 수 있도록 두 요소가 결합된 것을 의미하는 것으로 사용된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명한다.

도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 안테나의 평면도로서, 도 1 의 (a) 는 본 실시형태의 안테나의 전면도이고 도 1 의 (b) 는 배면도이다. 안테나 (100) 는 일 방향으로 연장되는 기판 (120) 및 기판 (120) 전면 상에 기판 (120) 의 연장 방향으로 형성되며 일단이 급전 소자와 전기적으로 결합된 방사체 (110) 를 포함한다.

기판 (120) 은 유전체 재질로 형성되어 방사체 (110) 를 지지할 수 있다. 기판 (120) 은 인쇄 회로 기판 (Printed Circuit Board; PCB) 으로 형성되어 방사체 (110) 가 기판 (110) 상에 인쇄 또는 에칭으로 형성될 수 있다. 이 경우 안테나 (100) 의 제조가 용이해 질 수 있다. 다르게는, 기판 (120) 이 가요성 인 쇄 회로 기판 (Flexible Printed Circuit Board; FPCB) 으로 형성되어, 안테나를 더욱 박형으로 제조하는 것도 가능하다. 또한, 기판 (120) 은 방사체 (110) 에서의 실효 파장을 감소시키는 역할을 할 수 있다. 일반적으로 유전체에서 전자기파의 실효 파장은

(

는 전자기파의 파장,

은 유전체의 비유전율) 으로 주어지므로, 1 이상의 비유전율을 갖는 유전체를 사용함으로써 실효 파장을 감소시킬 수 있다.

방사체 (110) 는 1 이상의 셀 (112) 을 포함할 수 있다. 셀 (112) 은 실질적으로 S 형상의 외곽선을 갖고 양단이 외곽선의 내측에 위치하는 형태를 가지므로, 동일한 전기적 길이를 가지더라도 그 크기를 현저히 감소시킬 수 있다. 또한, 방사체 (110) 의 셀 (112) 은 2 이상이 직렬로 접속될 수 있다. 즉, 후술하는 바와 같이 셀 (112a) 의 일단과 셀 (112b) 의 일단이 상호 접속되어 전체적으로 하나의 방사 소자를 형성하며, 특히 셀 (112b) 의 타단에서 급전이 이루어지는 경우에는 모노폴 안테나로 동작할 수 있다.

이하, 셀 (112a, 112b) 의 상호 접속을 상세히 설명한다. 셀 (112a, 112b) 은 기판 (120) 의 전면에 형성되며, 그 일단에는 각각 관통홀 (116a, 116b) 이 형성될 수 있다. 관통홀 (116a, 116b) 은 또한 기판 (120) 의 배면에 형성된 접속체 (114) 의 양단에 각각 형성되므로, 셀 (112a) 의 일단은 관통홀 (116a) 을 통해 접속체 (114) 의 일단에 접속되고, 셀 (112b) 의 일단은 관통홀 (116b) 을 통해 접속체 (114) 의 타단에 접속된다. 따라서, 셀 (112a) 과 셀 (112b) 은 접 속체 (114) 를 통해 상호 직렬로 연결되어 전체적으로 단일한 전기적 경로를 형성하게 된다. 셀 (112a, 112b) 의 타단에도 역시 관통홀 (118a, 118b) 이 형성되어 인접한 다른 셀과 상술한 바와 동일한 방식으로 직렬 접속될 수 있다.

방사체 (110) 는 도시된 것 이외의 다른 형상을 갖는 것도 가능하며, 다양한 형상 중 2 가지를 도 2 및 도 3 에 도시하였다.

도 2 는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 방사체 패턴을 도시하는 평면도로서, 도 2 의 (a) 는 정면도이고 도 2 의 (b) 는 배면도이다. 본 실시형태의 방사체 (210) 는 기판 (220) 의 전면에 형성된 1 이상의 셀 (212) 을 포함하고, 기판 (220) 의 배면에는 접속체 (214) 가 형성된다. 셀 (212) 은 실질적으로 나선형으로 형성되며, 일단은 셀 (212) 의 외측에, 타단은 셀 (212) 의 내측에 위치한다.

또한 셀 (212) 은 2 이상이 직렬로 접속될 수 있다. 상세하게는, 직렬로 접속되는 셀 (212a) 및 셀 (212b) 의 일단에는 각각 관통홀 (216a, 216b) 가 형성된다. 또한, 관통홀 (216a, 216b) 은 각각 기판 (220) 배면의 접속체 (214) 의 양단에 형성된다. 따라서, 셀 (212a) 및 셀 (212b) 은 접속체 (214) 를 통해 직렬 접속되고 전체적으로 단일한 전기적 경로를 형성한다. 셀 (212a, 212b) 의 타단에도 관통홀 (218a, 218b) 이 형성되어 상술한 바와 동일하게 인접 셀과 직렬 접속될 수 있다.

도 3 은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 방사체 패턴을 도시하는 평면도로서, 도 3 의 (a) 는 정면도이고 도 3 의 (b) 는 배면도이다. 본 실시형태의 방사체 (310) 역시 실질적으로 나선형의 셀 (312) 을 포함하며, 셀 (312) 의 일단 은 셀 (312) 의 외측에, 타단은 셀 (312) 의 내측에 형성된다. 기판 (210) 의 배면에는 실질적으로 셀 (312) 과 동일한 형상을 갖는 접속체 (314) 가 형성된다. 역시, 2 이상의 셀 (312a, 312b) 이 직렬로 접속될 수 있으며, 이 경우 셀 (312a) 과 셀 (312b) 의 일단에 관통홀 (316a, 316b) 이 각각 형성된다. 관통홀 (316a, 316b) 은 접속체 (314) 의 양단에 또한 형성되며, 이로써 셀 (312a) 과 셀 (312b) 은 접속체 (314) 를 통해 직렬 연결된다. 특히 접속체 (314) 가 실질적으로 셀 (312) 과 동일한 형상을 가지므로, 2 개의 셀이 점유하는 영역에 3 개 이상의 셀의 전기적 길이를 갖는 방사체가 형성될 수 있다. 이 경우, 기판 (320) 으로서 FPCB 에 비해 두꺼운 PCB 를 사용함으로써, 접속체 (314) 와 셀 (312) 의 간섭을 저감시키는 것이 바람직하다.

이와 같이 기판 전면의 셀이 기판 배면의 접속체를 통해 접속되므로, 기판 전면에는 셀만이 형성될 수 있어, 기판의 표면 공간을 효율적으로 이용할 수 있으며 안테나를 더욱 소형으로 제조할 수 있다. 또한, 셀은 기판 상에서 기판의 연장 방향으로 형성되므로, 즉, 방사체가 동일 평면상에 일렬로 형성되므로 원형의 코일이 적층되는 형태의 헬리컬 안테나와 달리 코일 (또는 셀) 간의 전자기적 결합에 의한 커패시턴스가 발생하지 않고, 안테나의 방사 효율 및 대역폭이 양호하게 유지될 수 있다.

또한, 각각의 셀이 나선형 또는 S 자 형으로 형성됨으로써, 미앤더 형상의 방사체에 비하여 낮은 노이즈 (noise) 를 나타낸다. 이러한 노이즈 저감 효과의 기재는 명확히 밝혀지지 않았으나, 본 발명에 따른 패턴의 방사체가 미앤더 형 에 비하여 불요 방사 (unnecessary radiation) 가 적기 때문인 것으로 추측되며, 이러한 효과가 실험적으로는 확인되었다. 뿐만 아니라, 본 실시형태들의 방사체는 동일한 크기의 기판에 형성되는 미앤더 방사체에 비하여 약 1.5 배의 전기적 길이를 가지므로, 더욱 유리한 효과를 얻을 수 있다.

다르게는, 1 이상의 셀을 직선형의 방사체로 대체하여 안테나의 방사 특성을 조정할 수도 있다. 또한, 셀 내의 도선의 폭 또는 이들 간의 간격을 변화시켜 안테나의 방사 패턴을 변화시킬 수 있다.

다시 도 1 을 참조하면, 본 실시형태의 안테나 (100) 는 기판 (120) 하부에 형성되어 단말기의 급전 소자와 접속되는 급전단 (190) 을 포함할 수 있다. 급전단 (190) 은 정합 소자 (170) 를 통해 셀 (112) 에 접속될 수 있다. 기판 (120) 이 PCB 로 형성될 수 있으므로, 정합 소자 (170) 는 기판 (120) 상에 용이하게 실장되어 임피던스 정합을 수행할 수 있으며, 전체적인 안테나의 성능을 향상시킬 뿐만 아니라 단말기 내 정합 회로의 필요성을 제거하여 단말기 소형화에 기여할 수 있다.

기판 (120) 의 배면에는 접지면 (140) 및 접지면 (140) 과 접속된 접지 스터브 (150) 가 형성될 수 있다. 접지 스터브 (150) 는 적어도 일부가 기판 (120) 전면의 방사체 (110) 와 중첩되어 전자기적으로 결합되도록 형성될 수 있다. 따라서 접지 스터브 (150) 의 길이 및/또는 폭을 조정하여 안테나의 양호도 (Quality factor) 를 조정할 수 있으며, 단말기의 접지 환경에 맞추어 안테나의 성능을 최적화 할 수 있다.

또한 기판 (120) 배면에는 방사체 (110) 및 접지면 (140) 과 전기적으로 접속되지 않은 기생 소자 (160) 가 형성될 수 있다. 기생 소자 (160) 역시 방사체 (110) 와 적어도 일부가 중첩되도록 형성되며 그와 전자기적으로 결합될 수 있다. 기생 소자 (160) 는 방사체 (110) 와의 사이에 형성되는 커패시턴스에 의하여 안테나의 공진 주파수 및 대역폭에 영향을 줄 수 있으며, 특히 제 2 공진 주파수에 영향을 주어 다중 대역 특성을 도입할 수 있다. 이와 같이 기생 소자 (160) 의 크기, 위치를 조정하여 안테나의 방사 특성을 조정할 수 있다.

도 4 는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 안테나의 평면도이다. 본 실시형태의 안테나 (400) 는 기판 (420) 과 방사체 (410) 뿐만 아니라, 기판 (420) 상의 방사체 (410) 의 적어도 일부를 덮도록 형성되는 피복체 (480) 를 추가로 포함한다. 피복체 (480) 는 기판 (420) 보다 높은 유전율을 갖는 재질로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 PPS (Polyphenilyne Sulfide) 재질을 이용할 수 있다. PPS 는 방향족 고리 (aromatic ring) 와 황 원자로 구성된 고분자 물질로서, 비유전율이 약 20 인 고유전율의 물질이다. PPS 는 사출 성형 등에 의한 가공이 용이하고, 충격에 강하므로 피복체 (480) 의 재질로 사용하기에 적합하다. 특히 PPS 는 VHF 대역에서 유전 손실이 작으므로 VHF 대역 신호의 송수신을 위한 안테나에 적합하다. 이와 같은 피복체 (480) 의 배치에 관하여서는 본 출원인의 특허 출원 제 10-2006-0005629 호에 상세하게 설명되어 있으며, 상기 출원의 명세서는 본 명세서에 참조로 포함된다.

상술한 바와 같이 전자기파의 유효 파장은 유전율이 증가할수록 감소하므로, 고유전율의 피복체 (480) 를 배치함으로써 방사체 (410) 의 전기적 길이의 연장효과를 가져올 수 있다. 환언하면, 더욱 작은 안테나로도 긴 파장의 신호를 송수신할 수 있게 된다. 추가적으로, 기판 (420) 의 배면에도 피복체를 배치할 수 있으며, 이 역시 안테나의 소형화에 기여할 수 있다.

도 4 는 도 1 의 실시형태의 안테나를 사용하는 것으로 도시되었으나, 도 2 또는 도 3 의 실시형태의 패턴을 갖는 안테나를 사용하여 본 실시형태를 구현하는 것도 가능하며, 특히 도 3 의 실시형태의 패턴을 이용하는 경우 기판 배면에 배치되는 피복체에 의한 안테나 소형화 효과가 현저하다.

또한, 다수의 셀 중 일부만을 피복하도록 피복체를 배치함으로써 부분적인 전기적 길이 연장의 효과를 가져올 수 있으며, 이는 도 5 를 참조하여 후술하는 바와 같은 다중 대역 특성을 유발할 수 있다.

도 5 는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 안테나의 평면도이다. 도 5 의 실시형태는 기본적으로 이전 실시형태와 관련하여 상술한 방사체 패턴을 이용하나, 셀 (512a, 512b, 512c) 의 크기가 상이할 수 있다.

장파장 (즉, 저주파) 에서는 방사체 (510) 전체에 의하여 공진 주파수가 결정되나, 단파장 (즉, 고주파) 에서는 각각의 셀 (512) 이 공진 주파수를 결정할 수 있으며 이 경우 셀 (512) 의 전기적 길이를 변경함으로써 고주파 대역의 공진 주파수를 조정하는 것이 가능하다. 따라서, 일반적으로 전체 셀의 크기를 변경하여 고주파 대역의 공진 주파수를 조정하고, 안테나를 이중 대역 안테나로 제조할 수 있다.

뿐만 아니라, 도 5 도시된 바와 같이 각 셀 (512a, 512b, 512c) 의 크기를 상이하게 함으로써 각각에 의해 상이한 공진 주파수가 유발될 수 있으며 이에 의하여 다중 대역 특성이 유도될 수도 있다. 예를 들어, 전체 방사체 (510) 로 VHF 대역의 공진 주파수를 발생시키고, 가장 큰 셀 (512a) 로 UHF 대역의 공진 주파수를, 중간 크기의 셀 (512c) 로 셀룰러 대역의 공진 주파수를 발생시키며, 가장 작은 셀 (512b) 로 PCS 대역의 공진 주파수를 발생시킴으로써 3 중 대역 안테나로 동작할 수 있다. 또한, 또 다른 크기의 셀을 더 형성하여 3 중 대역 이상의 다중 대역 특성도 나타낼 수 있다.

도 6 은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 안테나의 단말기 내장 상태를 도시하는 도면이다. 도시된 바와 같이, 도 1 의 실시형태에 따른 패턴의 방사체가 형성된 안테나 (600) 를 단말기의 접지면 (G) 와 수직이 되도록 배치하고 급전단 (690) 을 단말기 내부의 급전 소자 (미도시) 와 접속시킬 수 있다. 또한 도시된 바와 같이 안테나 (600) 의 접지면 (630) 을 단말기의 접지면 (G) 에 접속시킬 수 있으며, 이 경우에는 안테나 (600) 는 역 F (inverted-F) 형 안테나로 동작한다. 다르게는, 접지면 (630) 을 단말기의 접지면 (G) 에 접속하지 않고, 안테나를 역 L (inverted-L) 형 안테나로 동작시키는 것도 가능하다. 상술한 바와 같이, 안테나 (600) 는 매우 작은 크기로 제조될 수 있으므로, 단말기에 내장하는 것이 용이하다. 특히, 접지면 (G) 의 모서리 측에 안테나 (600) 를 설치함으로써 접지면 (G) 에 의한 방사 차폐 및 접지면 (G) 과 방사체 간의 커패시턴스를 최소화할 수 있다. 또한, 기판 상에 정합 소자 (670) 을 실장함으로써, 단 말기 내부에 정합 소자를 설치하지 않고 단말기 구성을 간소화 할 수 있다.

본 실시형태를 도 1 의 실시형태의 방사체 패턴을 사용하는 안테나 (600) 와 관련하여 설명하였으나, 역시, 도 2 또는 도 3 에 개시된 방사체 패턴을 갖는 안테나를 사용하는 것이 가능하며, 이는 당업자에게 자명한 것이다.

이상 구체적인 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였으나, 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 용이하게 변경할 수 있으며, 특히 사용하는 신호의 주파수 대역에 따라 용이하게 방사체의 크기를 변형할 수 있다. 또한, 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는다. 이외에도, 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 및 변형도 본 발명의 권리 범위에 속함은 명백하다.

본 발명에 따르면, 안테나를 소형으로 유지하면서도 저주파 신호의 송수신에 적합하도록 전기적 길이가 연장된 안테나를 제공된다.

또한, 본 발명에 의하면, 안테나의 커패시턴스를 증가시키지 않고 안테나의 전기적 길이를 연장하여 방사효율을 양호하게 유지할 수 있으며, 무선 통신 단말기의 사용시에도 안테나의 크기가 소형으로 유지되고, 단말기에 내장되는 것도 가능한 전기적 길이가 연장된 안테나가 제공된다.

특히, 본 발명에 의하면 미앤더 형의 방사체를 갖는 안테나보다 전기적 길이가 더 길면서도 잡음이 적은 안테나가 제공된다.

Claims

일 방향으로 연장되는 기판; 및

상기 기판의 일면 상에 상기 기판의 연장 방향으로 형성되고 일단이 급전 소자와 전기적으로 결합된 도전성 방사체를 포함하며,

상기 도전성 방사체는 실질적으로 S 형상인 외곽선을 갖고 양단이 상기 외곽선의 내측에 위치하는 셀 (cell) 을 하나 이상 포함하는, 전기적 길이가 신장된 안테나.
일 방향으로 연장되는 기판; 및

상기 기판의 일면 상에 상기 기판의 연장 방향으로 형성되고 일단이 급전 소자와 전기적으로 결합된 도전성 방사체를 포함하며,

상기 도전성 방사체는 실질적으로 나선형이고 서로 직렬로 접속된 2 이상의 셀 (cell) 을 포함하는, 전기적 길이가 신장된 안테나.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

적어도 일부가 상기 도전성 방사체와 전자기적으로 결합되도록 상기 기판 상에 형성되며 접지면과 전기적으로 접속된 접지 스터브를 더 포함하는 전기적 길이가 신장된 안테나.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

적어도 일부가 상기 도전성 방사체와 전자기적으로 결합되도록 상기 기판 상에 형성되는 기생소자를 더 포함하는 전기적 길이가 신장된 안테나.
제 1 항에 있어서,

상기 셀 중 2 이상이 상호 직렬로 접속된, 전기적 길이가 신장된 안테나.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 기판의 타면에 형성된 도전성의 접속체를 더 포함하고,

상기 셀 중 2 이상의 셀의 일단이 관통홀을 통해 상기 접속체와 각각 접속된, 전기적 길이가 신장된 안테나.
제 6 항에 있어서,

상기 접속체는 실질적으로 상기 셀과 동일한 형상인, 전기적 길이가 신장된 안테나.
제 6 항에 있어서,

상기 접속체의 적어도 일부를 덮도록 형성되며 상기 기판보다 높은 유전율을 갖는 피복체를 더 포함하는 전기적 길이가 신장된 안테나.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 도전성 방사체의 적어도 일부를 덮도록 형성되며 상기 기판보다 높은 유전율을 갖는 피복체를 더 포함하는 전기적 길이가 신장된 안테나.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 기판 상에 형성되며 상기 도전성 방사체와 상기 급전 소자 사이에 접속되는 정합 소자를 더 포함하는 전기적 길이가 신장된 안테나.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 기판은 인쇄 회로 기판 (Printed Circuit Board; PCB) 또는 가요성 인쇄 회로 기판 (Flexible Printed Circuit Board; FPCB) 인, 전기적 길이가 신장된 안테나.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 셀 중 2 이상은 상이한 크기를 갖는, 전기적 길이가 신장된 안테나.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

무선 통신 단말기 내의 접지면의 모서리측에 설치되어 상기 무선 통신 단말기에 내장되는 전기적 길이가 신장된 안테나.