KR100768505B1 - 저주파 대역 방송신호의 수신이 가능한 내장형 다이폴안테나 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 내장형 다이폴 안테나에 관한 것으로서, 이동성 단말기의 내부에 설치되며 방사체의 역할을 수행하는 도체판 및, 그라운드의 역할을 수행하는 폴;을 포함한다. 이에 의해, 다이폴 안테나를 내장형으로 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 설치가 간편하고 원가가 저렴하다.

저주파, VHF, DMB, DVB-H, 다이폴 안테나, 커넥터, LCD, 폴

Description

저주파 대역 방송신호의 수신이 가능한 내장형 다이폴 안테나{INTENNA TYPE DIPOLE ANTENNA ABLE TO RECEIVE BROADCASTING SIGNAL AT VHF BAND}

도 1(a)은 본 발명의 일 실시예에 따른 내장형 다이폴 안테나의 간단한 구성도,

도 1(b)는 도 1(a)의 다이폴 안테나를 장착한 노트북의 사시도,

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 내장형 다이폴 안테나의 간단한 구성도,

도 3은 본 발명에 사용된 커넥터의 사시도,

도 4(a)는 본 발명에 따른 다이폴 안테나를 장착한 노트북의 본체와 커버를 펼친 상태에서의 리턴로스를 나타낸 그래프,

도 4(b)는 본 발명에 따른 다이폴 안테나를 장착한 노트북의 커버를 본체에 대해 소정 각도로 회동시킨 상태에서의 리턴로스를 나타낸 그래프이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

5 : 본체 7 : 커버

10 : 도체판 20 : 폴

30 : 커넥터

본 발명은 저주파 대역 방송신호의 수신이 가능한 내장형 다이폴 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 인테나 형태로 설치되는 저주파 대역 방송신호의 수신이 가능한 내장형 다이폴 안테나에 관한 것이다.

최근 이동통신 기술의 발달로 인해, 가정이나 회사 등 한정된 장소에서만 사용할 수 있었던 다양한 서비스들이 무선 단말기를 통해 제공되고 있다.

이러한 서비스 중, 최근 각광받고 있는 것이 VHF 대역의 방송신호를 수신하여 서비스하는 DMB(Digital Multimedia Broadcasting)나 DVB-H(Digital Video Broadcasting--Handhelds)이다.

DMB 서비스나 DVB-H 서비스는 통신과 방송이 결합된 새로운 개념의 이동식 멀티미디어 방송서비스로서, 저주파 대역의 방송을 무선단말기를 통해 시청할 수 있다.

DMB 서비스의 경우, DMB 기능을 갖는 DMB 전용 단말기, 노트북, 휴대폰용 단말기, 차량용 단말기, PDA, PMP 등 이동성을 갖는 무선 단말기를 통해 제공되며, 위성 DMB 서비스와 지상파 DMB 서비스로 분류된다. 지상파 DMB 서비스의 경우, 176 내지 212MHz의 주파수 대역을 사용하고, 위성 DMB 서비스의 경우에는 지상파 DMB 보다 고 주파수 대역인 S-band 2.630 ~ 2.655 GHz 대역을 사용한다.

한편, 일반적으로 안테나의 길이는, 다이폴 안테나인 경우에는 λ/2, 모노폴 안테나인 경우에는 λ/4 의 길이로 형성하므로, 주파수 대역이 높을수록 안테나의 길이가 짧아지는 반면, 주파수 대역이 낮을수록 안테나의 길이가 길어진다. 즉, 지상파 DMB 서비스는 일반 방송 대역인 VHF 대역을 사용하기 때문에 위성 DMB를 사용할 때보다 안테나의 길이가 길어야 할 뿐만 아니라, 이론상 TV안테나와 동일한 크기가 필요하다. 따라서 약 30㎝ 이상의 길이를 갖는 안테나가 필요하며, 출력이 높다면 더 짧은 길이로 구성할 수도 있다.

그러나, 지상파 DMB의 경우, 그 출력이 1~2KW 정도로 매우 작으며, 이렇게 출력이 작은 이유는 터부채널인 8, 10, 12번대의 채널을 사용하기 때문이다. 8번 채널의 경우, 앞뒤로 7번 채널과 9번 채널이 있어서 출력을 높일 경우 양 채널에 혼신을 가져오기 때문에 출력을 높이기가 힘들다. 하지만 간편한 휴대와 이동을 그 특징으로 하는 무선 단말기에 설치되는 안테나인 만큼 길이가 길수록 사용이 불편해진다.

이에 따라, 최근 안테나 개발업체들은 수신감도를 유지하면서 지상파 DMB 전용 안테나의 길이를 줄이는 것을 최대의 과제로 안고 있다. 지상파 DMB용 안테나의 길이는 최근까지 15㎝ 이하로는 성능구현이 불가능한 것으로 알려져있다.

한편, DVB-H(Digital Video Broadcasting-Handhelds)는 유럽 지역에서 개발되어 주로 사용되는 디지털 TV 방송 규격인 DVB-T(Digital Video Broadcasting-Terrestrial)를 기반으로 한 서비스로서, 휴대폰이나 휴대용 영상 기기 등의 저 전력, 그리고 이동성, 휴대성 등을 고려하여 마련된 DVB의 한 종류이다. 이러한 DVB-H도 상대적으로 낮은 주파수 대역을 사용하는 만큼, 지상파 DMB용 안테나와 동일한 문제점을 가질 수 있다.

이에 따라, 지상파 DMB 서비스나 DVB-H 서비스 등에서 주로 사용되는 저주파 대역의 신호를 수신하기 위해, 인테나 형식으로 기기안에 장착할 수 있는 안테나를 개발할 필요가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 인테나 형태로 장착할 수 있는 저주파 대역 방송신호의 수신이 가능한 내장형 다이폴 안테나를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 이동성 단말기의 내부에 설치되며; 방사체의 역할을 수행하는 도체판; 및, 그라운드의 역할을 수행하는 폴;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 이동성 단말기의 내부에 설치되며; 방사체의 역할을 수행하는 폴; 그라운드의 역할을 수행하는 도체판; 및 신호선과 그라운드판을 갖는 커넥터;를 포함하고, 상기 도체판과 상기 폴은 각각 상기 신호선과 그라운드판 중 하나와 연결되고, 상기 커넥터를 중심으로 소정의 각도를 갖도록 상호 절곡되는 것을 특징으로 한다.

신호선과 그라운드를 갖는 커넥터;를 더 포함하며; 상기 도체판과 상기 폴은 각각 상기 신호선과 그라운드 중 하나와 연결되는 것이 바람직하다.

삭제

상기 도체판은 LCD 패널에 전원공급을 위한 공통전극과 화소전극 중 적어도 하나일 수 있다.

상기 폴은, 와이어로 형성될 수 있다.

또한, 본 발명은 신호선과 그라운드판을 갖는 커넥터를 더 포함하며, 상기 도체판과 상기 폴은 커넥터를 중심으로 소정의 각도를 갖도록 상호 절곡될 수 있다.

상기 이동성 단말기는, DMB 또는 DVB-H 기능을 갖는 전용 단말기, 노트북, 휴대폰용 단말기, 차량용 단말기, PDA, PMP 중 적어도 하나일 수 있다.

상기 이동성 단말기는, 노트북이며, 상기 도체판은 상기 노트북의 LCD 패널 측에 배치되고, 상기 폴은 상기 노트북의 본체에 배치되는 것이 바람직하다.

상기 도체판은 이동성 단말기의 본체에 설치되는 회로기판일 수 있다.

한편, 상기 목적은, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 신호선과 그라운드를 갖는 커넥터; 상기 신호선에 연결되는 도체판; 및, 상기 그라운드에 연결되는 폴;을 포함하는 것을 특징으로 하는 내장형 다이폴 안테나에 의해서도 달성될 수 있다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

본 내장형 다이폴 안테나는, DMB 또는 DVB-H 기능을 갖는 전용 단말기, 노트북, 휴대폰용 단말기, 차량용 단말기, PDA, PMP 등 이동성을 갖는 무선 단말기에 내장될 수 있으며, 후술할 실시예에서는 노트북을 예로 들어 설명한다.

도 1(a)은 본 발명에 따른 내장형 다이폴 안테나의 간단한 구성도이고, 도 1(b)는 도 1(a)의 다이폴 안테나를 장착한 노트북의 사시도이다.

본 내장형 다이폴 안테나는, 도체판(10), 폴(20), 커넥터(30)를 포함한다.

커넥터(30)는 SMA 커넥터를 사용하며, 도 3에 도시된 바와 같이, 사각통상의 그라운드판(31)과, 그라운드판(31)의 중앙영역을 관통하여 연결되는 신호선(33)을 포함한다. 그라운드판(31)을 중심으로 커넥터(30) 외측의 신호선(33)에는 RF 케이 블(35)이 연결되고, 커넥터(30) 내측의 신호선(33)에는 도체판(10) 또는 폴(20)이 연결된다. 그라운드판(31)의 신호선(33)이 관통하는 영역에는 신호선(33)과 그라운드가 전기적으로 연결되는 것을 방지하기 위해 테프론(37)과 같은 유전성 물질이 신호선(33) 둘레에 충진되어 있다.

커넥터(30)는 노트북의 본체(5) 또는 커버(7)에 설치되어, 도체판(10)과 폴(20)을 각각 연결한다. 커넥터(30)의 그라운드판(31)과 도체판(10)이 연결되면, 도체판(10)이 그라운드로 동작하며, 커넥터(30)의 그라운드판(31)과 폴(20)이 연결되면 폴(20)이 그라운드로 동작한다.

도체판(10)은, DMB 또는 DVB-H 기능을 갖는 전용 단말기, 노트북, 휴대폰용 단말기, 차량용 단말기, PDA, PMP 등에 설치되는 LCD 패널에 전원을 공급하기 위한 전극판이다. 일반적으로 LCD 패널에는 ITO라고 하는 공통전극과 각 화소별로 공급되는 화소전극이 장착되므로, 별도의 도체판(10)을 설치할 필요없이, 공통전극 또는 화소전극 중 하나를 도체판(10)으로 사용할 수 있다.

폴(20)은 와이어 등의 막대형상의 도전체를 피복으로 감싸서 형성되며, 노트북의 본체(5)에 설치된다.

본 다이폴 안테나는, 도체판(10)과 폴(20)이 각각 SMA 커넥터(30)의 그라운드판(31)에 장착되었는지 신호선(33)에 장착되었는지에 따라, 도체판(10)이 그라운드의 역할을 하고 폴(20)이 방사체의 역할을 할 수도 있고, 도체판(10)이 방사체의 역할을 하고 폴(20)이 그라운드의 역할을 할 수도 있다.

도 1(a)에 도시된 다이폴 안테나는, 커넥터(30)의 그라운드에 도체판(10)이 연결되고, 커네터의 신호선(33)에 폴(20)이 연결되어 있다. 따라서, 도체판(10)은 그라운드로 동작하고, 폴(20)은 방사체로 동작하게 된다.

반면, 도 2의 다이폴 안테나는, 커넥터(30)의 신호선(33)에 도체판(10)이 연결되고, 커넥터(30)의 그라운드에 폴(20)이 연결되어 있다. 따라서, 도체판(10)이 방사체로 동작하고, 폴(20)이 그라운드로 동작하게 된다.

이러한 다이폴 안테나가 장착된 노트북은, 본체(5)에 대해 커버(7)를 소정 각도로 회동시킨 상태에서 사용하기 때문에, 노트북의 사용시 도체판(10)과 폴(20)도 커버(7)의 각도에 따라 상호 소정 각도를 이루도록 절곡된다. 즉, 도체판(10)과 폴(20)이 소정 각도를 이루는 상태에서의 리턴로스(Return loss)가 원하는 주파수 대역에서 원하는 폭만큼 생성되어야 안테나로서 작동가능하다.

도 4(a)는 본 발명에 따른 다이폴 안테나를 장착한 노트북의 본체(5)와 커버(7)를 펼친 상태에서의 리턴로스를 나타낸 그래프이고, 도 4(b)는 본 발명에 따른 다이폴 안테나를 장착한 노트북의 커버(7)를 본체(5)에 대해 소정 각도로 회동시킨 상태에서의 리턴로스를 나타낸 그래프이다.

도 4(a)에 도시된 바와 같이, 노트북의 본체(5)와 커버(7)를 펼친 상태에서 측정한 실제 리턴로스에 따르면, 거의 200MHz에서 동작주파수가 형성되었음을 알 수 있다. 그리고 해당 동작주파수의 대역폭은 -10dB에서 약 40MHz로 형성된다. 따라서, 본 다이폴 안테나는 노트북의 본체(5)와 커버(7)를 펼친 상태에서, 저주파 VHF 대역의 방송신호를 수신할 수 있다.

도 4(b)에 도시된 바와 같이, 노트북의 커버(7)를 본체(5)로부터 회동시킨 상태에서 측정한 실제 리턴로스도 약 200MHz에서 동작주파수가 형성되었음을 알 수 있다. 그리고 해당 동작주파수의 대역폭은 -10dB에서 약 40MHz으로 형성되어 있다. 따라서, 본 다이폴 안테나는 노트북의 커버(7)를 본체(5)로부터 회동시킨 상태, 즉 일반적인 사용상태에서 저주파 VHF 대역의 방송신호를 수신할 수 있다. 특히, 176 내지 212MHz의 주파수 대역을 사용하는 DMB 서비스나 DVB-H 서비스에 최적화되어 사용될 수 있다.

이와 같이, 본 다이폴 안테나는, 이동성 단말기에 설치되는 LCD 패널의 전극판을 이용한 도체판(10)과, 폴(20)로 구성된다. 즉, 이동성 단말기에 기존에 설치되어 있는 구조물을 이용하여 안테나의 방사체를 구성함으로써, 종래에 외장형으로만 구성할 수 있었던 다이폴 안테나를 내장형으로 구현할 수 있다. 그리고, 단지 커넥터(30)와 폴(20) 만을 장착하면 되므로, 설치가 간편하고 원가가 저렴하다. 뿐만 아니라, 다이폴 안테나는 방사패턴이 전방향성(omni directional)을 갖기 때문에 방송신호의 수신에 매우 유리하다.

한편, 상술한 실시예에서는 도체판(10)을 LCD 패널의 전극판으로 설정하였으나, 이동성 단말기에 설치되는 회로기판에 그라운드를 형성하여 사용할 수도 있음은 물론이다. 이 경우 회로기판은 본체(5)에 설치되므로, 폴(20)은 커버(7) 측에 설치할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 다이폴 안테나를 내장형으로 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 설치가 간편하고 원가가 저렴하다.

또한, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시형태에 관해 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로 받아들여져야 하며, 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 형태에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (11)

1. 이동성 단말기의 내부에 설치되며;

   방사체의 역할을 수행하는 도체판; 및,

   그라운드의 역할을 수행하는 폴;을 포함하는 것을 특징으로 하는 내장형 다이폴 안테나.
2. 삭제
3. 이동성 단말기의 내부에 설치되며;

   방사체의 역할을 수행하는 폴;

   그라운드의 역할을 수행하는 도체판; 및

   신호선과 그라운드판을 갖는 커넥터;를 포함하고,

   상기 도체판과 상기 폴은 각각 상기 신호선과 그라운드판 중 하나와 연결되고, 상기 커넥터를 중심으로 소정의 각도를 갖도록 상호 절곡되는 것을 특징으로 하는 내장형 다이폴 안테나.
4. 제 1 항에 있어서,

   신호선과 그라운드판을 갖는 커넥터;를 더 포함하며;

   상기 도체판과 상기 폴은 각각 상기 신호선과 그라운드판 중 하나와 연결되는 것을 특징으로 하는 내장형 다이폴 안테나.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 도체판은 LCD 패널에 전원공급을 위한 공통전극과 화소전극 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 내장형 다이폴 안테나.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 폴은, 와이어로 형성되는 것을 특징으로 하는 내장형 다이폴 안테나.
7. 제 1 항에 있어서,

   신호선과 그라운드판을 갖는 커넥터;를 포함하며,

   상기 도체판과 상기 폴은 상기 커넥터를 중심으로 소정의 각도를 갖도록 상호 절곡되는 것을 특징으로 하는 내장형 다이폴 안테나.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 이동성 단말기는, DMB 또는 DVB-H 기능을 갖는 전용 단말기, 노트북, 휴대폰용 단말기, 차량용 단말기, PDA, PMP 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 내장형 다이폴 안테나.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 이동성 단말기는, 노트북이며, 상기 도체판은 상기 노트북의 LCD 패널 측에 배치되고, 상기 폴은 상기 노트북의 본체에 배치되는 것을 특징으로 하는 내장형 다이폴 안테나.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 도체판은 이동성 단말기의 본체에 설치되는 회로기판인 것을 특징으로 하는 내장형 다이폴 안테나.
11. 신호선과 그라운드판을 갖는 커넥터;

    상기 신호선에 연결되는 도체판; 및,

    상기 그라운드판에 연결되는 폴;을 포함하는 것을 특징으로 하는 내장형 다이폴 안테나.

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