KR100788284B1 - 광대역 안테나와 광대역 안테나를 구비한 전자 기기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광대역 안테나와 광대역 안테나를 구비한 전자 기기에 관한 것으로서, 유한 평면을 가지는 접지면과; 대략 중앙에 제1 슬롯이 형성되는 안테나 바디와; 안테나 바디와 접지면을 전기적으로 상호 연결시키는 급전 라인과; 안테나 바디를 접지면에 접지시키는 접지핀을; 포함하여 구성되며, 안테나 바디에는 제1 슬롯으로부터 안테나 바디의 일측 끝단에 이르기까지 연결되어 개방되는 제2 슬롯이 형성되고, 상호 이격한 제1 절곡부와 제2 절곡부에서 동일한 방향으로 소정 각도 절곡되어 형성됨으로써, 주파수 대역폭이 넓어지고, 반사 손실이 낮아지며, 다중 공진의 발생이 가능하며, 안테나 윙 바디가 구비됨으로써, 주파수 특성을 튜닝할 수 있으며, 소형화가 가능하고, 내장할 수 있으며, 손쉽게 제조할 수 있으며, 전체적인 형상이 좌우 대칭으로 이루어짐으로써 사람의 손, 머리 등과 같은 인체로 인한 전자기장에 의하여, 전파의 송수신에 영향을 받는 핸드 효과(Hand-effect)를 감소시킬 수 있는 광대역 안테나와 광대역 안테나를 구비한 전자 기기를 제공한다.

광대역 안테나, 휴대 단말기, 노트북, 엠피 쓰리 플레이어

Description

광대역 안테나와 광대역 안테나를 구비한 전자 기기{BROADBAND ANTENNA AND ELECTRONIC EQUIPMENT COMPRISING IT}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 안테나의 구성을 도시한 사시도.

도 2는 도 1의 A를 펼쳐놓은 상태를 도시한 평면도.

도 3은 도 1의 광대역 안테나의 반사 손실을 도시한 그래프.

도 4는 도 1의 A에서 슬롯의 길이를 감소시킨 경우 반사 손실을 도시한 그래프.

도 5는 도 1의 A에서 슬롯의 너비를 증가시킨 경우 반사 손실을 도시한 그래프.

도 6은 도 1의 A에서 안테나 윙 바디의 길이를 감소시킨 경우 반사 손실을 도시한 그래프.

도 7은 도 1의 A에서 부가 슬릿의 길이를 감소시킨 경우 반사 손실을 도시한 그래프.

도 8은 도 1의 제조 실시예에 따른 치수를 도시한 평면도.

도 9, 도 10 및 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 안테나를 구비한 전자 기기의 구성을 도시한 것으로서,

도 9는 휴대 단말기의 사시도.

도 10은 노트북의 사시도.

도 11은 엠피 쓰리 플레이어의 사시도.

도 12는 도 9, 도 10 및 도 11의 A-A' 절단선에 따른 확대 부분 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 광대역 안테나 110 : 접지면

120 : 안테나 바디 121 : 제1 절곡부

122 : 제2 절곡부 123 : 슬롯

124 : 슬릿 125 : 부가 슬릿

130 : 급전 라인 140 : 접지핀

150 : 안테나 윙 바디 200 : 휴대 단말기

211 : 케이스 212 : 회로 기판

300 : 노트북 400 : 엠피 쓰리 플레이어

본 명세서는 광대역 안테나와 그 광대역 안테나를 구비한 전자 기기에 관한 것이다.

휴대폰, PDA, 차량용 네비게이션 등과 같은 휴대 단말기와, 노트북, 전자 수첩, 전자 사전 등과 같은 휴대용 컴퓨터와, 또는 엠피 쓰리(MP3) 플레이어, 엠디(MD) 플레이어, 라디오, 오디오 등과 같은 음악 재생기 등과 같이, 통신 수단이 내 장된 전자 기기는 전파를 수신하여 전자 기기를 통하여 재생하거나, 그 전자 기기로부터 생성된 정보를 전파 형태로 송신하는 기능 등을 수행한다.

그런데, 이와 같은 전자 기기는 그 기능의 탁월함이 중요함은 물론이거니와, 소비자의 미적 욕구를 충족시킬 수 있도록 그 디자인의 중요성도 크게 부각되고 있다.

특히, 최근의 추세는 슬림(slim)한 디자인을 요구하는 소비자의 미적 욕구를 충족시키기 위하여, 종래에 전자 기기의 외부로 길게 돌출되었던 안테나를 전자 기기의 내부에 내장시킴으로써 전자 기기의 크기를 작게할 뿐만 아니라, 외적 미관을 미려하게 하도록 노력하고 있다.

이와 같은 내장형 안테나 소위, 인테나(In-tenna)는 소형의 전자 기기의 구조에 적합하도록 효율이 좋아야할 뿐만 아니라, 그 크기를 얼마나 줄일 수 있는지가 매우 중요한 이슈로 부각되고 있다.

방사 전류의 경로가 절반으로 줄어든 직사각형 형상의 평판형 역 에프 안테나(PIFA : Planar Inverted-F Antenna)는 전자 기기의 내부에 내장될 수 있기 때문에, 세련된 디자인을 원하는 소비자의 기호에 맞도록 설계할 수 있다. 또한, 안테나가 전자 기기의 케이스 내부에 보호되어 있기 때문에 외부의 충격으로부터 안전하다는 장점을 갖는다.

본 발명은 소형화가 가능하고, 전자 기기의 내부에 내장할 수 있으며, 제조가 용이하고, 광대역화가 가능하며, 다중 공진의 발생이 가능한 광대역 안테나와, 광대역 안테나를 구비한 전자 기기를 제공함을 그 목적으로 한다. 특히, 광대역 안테나에 슬롯을 구비하여, 그 슬롯을 통하여 전자 기기의 내부에 모듈을 삽입할 수 있는 광대역 안테나와 광대역 안테나를 구비한 전자 기기를 제공함을 그 목적으로 한다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 유한 평면을 가지는 접지면과; 대략 중앙에 제1 슬롯이 형성되는 안테나 바디와; 안테나 바디와 접지면을 전기적으로 상호 연결시키는 급전 라인과; 안테나 바디를 접지면에 접지시키는 접지핀을; 포함하여 구성되며, 안테나 바디에는 제1 슬롯으로부터 안테나 바디의 일측 끝단에 이르기까지 연결되어 개방되는 제2 슬롯이 형성되고, 상호 이격한 제1 절곡부와 제2 절곡부에서 동일한 방향으로 소정 각도 절곡되어 형성되는 광대역 안테나를 제공한다.

이는, 광대역 안테나의 안테나 바디에 슬롯 및 슬릿이 형성됨으로써, 안테나의 주파수 대역폭을 개선하고, 다중 공진의 발생이 가능토록 하며, 특히 안테나 바디의 대략 중앙에 형성된 제1 슬롯을 통하여 전자 기기의 내부에 삽입될 모듈을 삽입할 수 있도록 하기 위함이다.

여기서, 제1 절곡부와 제2 절곡부는 동일한 방향으로 직각 절곡되는 것이 바람직한데, 이는, 제1 절곡부와 제2 절곡부를 따라 직각 절곡됨으로써, 광대역 안테나의 부피가 줄어들어 소형화가 가능하며, 절곡된 부분 간에 서로 커플링이 일어나도록 하여 주파수 특성을 개선 및 튜닝할 수 있도록 하기 위함이다.

그리고, 상기 슬릿은 안테나 바디의 일측 끝단으로서, 급전 라인과 접지핀의 사이에 이르기까지 연결되어 개방되는 것이 바람직한데, 이는, 급전 라인을 통하여 공급된 전류가 안테나 바디를 순환한 후 접지핀을 통하여 다시 접지면으로 들어감으로써 형성되는 회로 전송 라인의 형성을 용이하게 하고, 특성을 개선시키도록 하기 위함이다.

또한, 급전 라인과 접지핀의 인접 부위에는 부가 슬릿이 개방 형성되는 것이 바람직한데, 이는, 안테나 바디와 급전 라인 및 접지핀의 연결에 따른 임피던스 매칭을 용이하게 할 수 있도록 하기 위함이다.

한편, 본 발명은 유한 평면을 가지는 접지면과; 대략 중앙에 슬롯이 형성되고 상호 이격한 제1 절곡부와 제2 절곡부에서 동일한 방향으로 소정 각도 절곡되는 안테나 바디와; 안테나 바디와 접지면을 전기적으로 상호 연결시키는 급전 라인과; 안테나 바디를 접지면에 접지시키는 접지핀을; 포함하여 구성되며, 안테나 바디에는 슬롯으로부터 안테나 바디의 일측 끝단에 이르기까지 연결되어 개방되는 슬릿이 형성되고, 제1 절곡부와 제2 절곡부의 사이로부터 연장 형성된 안테나 윙 바디가 형성되는 광대역 안테나를 제공한다.

이는, 안테나 윙 바디를 추가로 구비함으로써, 커플링을 통한 공진 주파수의 튜닝, 대역폭의 조정 등을 가능하도록 하기 위함이다.

여기서, 상기 안테나 윙 바디는 직각으로 절곡되는 것이 바람직한데, 이는, 광대역 안테나의 부피를 줄여서 소형화가 가능하도록 하고, 안테나 윙 바디가 절곡되어 상호 마주보게 됨으로써, 커플링을 통한 튜닝이 가능하도록 하기 위함이다.

한편, 본 발명은 상기와 같은 광대역 안테나를 내장하여 구성되며, 그 광대역 안테나를 통하여 전파를 송수신하는 전자 기기를 제공한다.

여기서, 상기 전자 기기는 휴대폰, PDA, 차량용 네비게이션 등과 같은 휴대 단말기, 노트북, 전자 수첩, 전자 사전 등과 같은 휴대용 컴퓨터 또는 엠피 쓰리(MP3) 플레이어, 엠디(MD) 플레이어, 라디오, 오디오 등과 같은 음악 재생기 등과 같이, 통신 수단이 내장된 전자 기기를 총칭한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 여러 가지 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 안테나의 구성을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 A를 펼쳐놓은 상태를 도시한 평면도이고, 도 3은 도 1의 광대역 안테나의 반사 손실을 도시한 그래프이고, 도 4는 도 1의 A에서 슬롯의 길이를 감소시킨 경우 반사 손실을 도시한 그래프이고, 도 5는 도 1의 A에서 슬롯의 너비를 증가시킨 경우 반사 손실을 도시한 그래프이고, 도 6은 도 1의 A에서 안테나 윙 바디의 길이를 감소시킨 경우 반사 손실을 도시한 그래프이고, 도 7은 도 1의 A에서 부가 슬릿의 길이를 감소시킨 경우 반사 손실을 도시한 그래프이고, 도 8은 도 1의 제조 실시예에 따른 치수를 도시한 평면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 안테나(100)는, 접지면(110)과, 안테나 바디(120)와, 접지면(110)과 안테나 바디(120)를 전기 적으로 상호 연결시키는 급전 라인(130)과, 안테나 바디(120)를 접지면에 접지시키는 접지핀(140)으로 구성된다.

여기서, 상기 접지면(110)은 유한 평면을 가지며 전류를 통할 수 있는 전도체로 구성된다. 접지면(110)은 후술할 바와 같은 급전 라인(130)을 통하여 안테나 바디(120)에 전류를 공급하며, 접지핀(140)을 통하여 안테나 바디(120)로부터 전류를 받게 되어 안테나 바디(120)에 회로 전송 라인이 생성되도록 한다. 상기 접지면(110)은 후술할 바와 같은 안테나 바디(120)의 면적보다 큰 면적을 가지는 것이 바람직하며, 접지면(110)이 전자 기기의 회로 기판에 전기적으로 연결되도록 구성될 수도 있지만, 접지면(110)이 회로 기판 그 자체로 구성될 수도 있다.

상기 안테나 바디(120)는, 전도체로 이루어져, 전파를 방사하거나 전파를 수신할 수 있다. 특히, 안테나 바디(120)는 도 1 및 도 2에서는 대략 직사각형의 판 형상으로 도시되어 있지만, 전파를 방사하거나 전파를 수신할 수만 있으면 그 형상에는 제한되지 아니한다. 다만, 안테나 바디(120)는 그 크기에 의하여 전파의 1/4 파장에 해당하는 공진 주파수가 발생하는 점을 감안하여 설계되는 것이 바람직하다.

안테나 바디(120)는 도 2에 상세히 도시된 바와 같이, 제1 절곡부(121)와 제2 절곡부(122)를 따라 바람직하게는 직각으로 절곡되는 것이 좋다. 이는, 안테나 바디(120)가 절곡되어 도 1에 도시된 바와 같이 형성됨으로써, 광대역 안테나(100)의 전체 부피를 줄여서 소형화가 가능하게 할 뿐만 아니라, 절곡됨으로써 상호 대향하는 면 사이에 커플링 효과가 발생되어 주파수 특성을 튜닝할 수 있는 장점이 있다.

안테나 바디(120)의 대략 중앙부에는 슬롯(123)이 형성된다. 이와 같은 슬롯(123)의 존재는 광대역 안테나(100)에 다중 공진이 발생할 수 있도록 하며, 주파수 특성을 개선시키는 효과가 있다.

특히, 본 발명의 일 실시예에서와 같이, 대략 중앙부에 직사각형 형상으로 하나의 슬롯(123)이 형성되고, 그 슬롯(123)으로부터 안테나 바디(120)의 일측 끝단에 이르기까지 연결되어 개방되는 후술할 바와 같은 슬릿(124)이 형성될 경우, 3중 공진이 발생하게 된다. 이는, 도 3을 통하여 확인할 수 있는데, 이에 도시된 바와 같이, 대략 1.17 GHz에서 저주파 공진 주파수가 발생하며, 1.95 GHz에서 1차 공진 주파수(F1)가 발생하며, 2.4 GHz에서 2차 공진 주파수(F2)가 발생한다.

또한, 슬롯(123)의 크기를 적절히 조정함으로써, 주파수 특성을 적절히 변화시키게 되어 튜닝이 가능해지는 장점이 있다. 이를 확인하기 위하여, 슬롯(123)의 너비(w1)와 길이(l1)를 조정하여 그 결과를 살펴보면 다음과 같다. 다만, 이하 설명에서 F1은 1차 공진 주파수, F2는 2차 공진 주파수, RL은 반사 손실(Return Loss), B.W는 주파수 대역폭(Bandwidth)이다.

우선, 도 4에는 슬롯(123)의 길이(l1)를 조정한 경우 반사 손실이 도시되어 있는데, 이를 표로 나타내면 다음과 같다.

	슬롯의 길이 감소 전	슬롯의 길이 감소 후
F1	1.95 GHz	2 GHz
RL(F1)	-16 dB	-16.5 dB
F2	2.4 GHz	2.6 GHz
RL(F2)	-14 dB	-15 dB
B.W	1.76 ~ 2.74 GHz	1.76 ~ 2.8 GHz

도 4 및 표 1에 나타난 바와 같이, 슬롯(123)의 길이(l1)를 감소시키면, 1차 공진 주파수(F1)는 2 GHz로 약간 이동하며, 그 주파수(F1)에서의 반사 손실은 -16.5 dB로 약간 낮아지며, 2차 공진 주파수(F2)는 2.6 GHz로 이동하며, 그 주파수(F2)에서의 반사 손실은 -15 dB로 낮아진다. 또한, 주파수 대역폭(B.W)은 1.76 내지 2.8 GHz로 소폭 넓어지게 된다.

이와 같이, 슬롯(123)의 길이(l1)를 적절히 변화시킴으로써, 공진 주파수, 반사 손실 및 주파수 대역폭 등과 같은 주파수의 특성을 적절히 조절할 수 있으므로, 필요에 따라 특화된 광대역 안테나의 설계가 가능하다.

한편, 도 5에는 슬롯(123)의 너비(w1)를 조정한 경우 반사 손실이 도시되어 있는데, 이를 표로 나타내면 다음과 같다.

	슬롯의 너비 증가 전	슬롯의 너비 증가 후
F1	1.95 GHz	2.05 GHz
RL(F1)	-16 dB	-17.5 dB
F2	2.4 GHz	2.45 GHz
RL(F2)	-14 dB	-16 dB
B.W	1.76 ~ 2.74 GHz	1.8 ~ 2.8 GHz

도 5 및 표 2에 나타난 바와 같이, 슬롯(123)의 너비(w1)를 증가시키면, 1차 공진 주파수(F1)는 2.05 GHz로 이동하며, 그 주파수(F1)에서의 반사 손실은 -17.5 dB로 낮아지며, 2차 공진 주파수(F2)는 2.45 GHz로 이동하며, 그 주파수(F2)에서의 반사 손실은 -16 dB로 낮아진다. 또한, 주파수 대역폭(B.W)은 1.8 내지 2.8 GHz로 대역이 이동하게 된다.

이와 같이, 슬롯(123)의 너비(w1)를 적절히 변화시킴으로써, 공진 주파수, 반사 손실 및 주파수 대역폭 등과 같은 주파수의 특성을 적절히 조절할 수 있으므로, 필요에 따라 특화된 광대역 안테나의 설계가 가능하다.

상기한 바와 같이, 슬롯(123)의 길이(l1) 및 너비(w1)와 같은 크기 뿐만 아니라, 슬롯의 개수, 위치, 형상 등을 적절히 변화시킴으로써, 주파수의 특성을 조절할 수도 있다.

또한, 상기와 같은 슬롯(123)은 전자 기기의 모듈을 삽입하기 위한 통로로 활용될 수 있는데, 이에 대하여는 후술하여 설명하기로 한다.

한편, 안테나 바디(120)에는 상기 슬롯(123)으로부터 안테나 바디(120)의 일측 끝단에 이르기까지 연결되어 개방된 슬릿(124)이 형성될 수 있다. 이와 같은 슬릿(124)의 존재는, 상기한 슬롯(124)과 함께 작용하여 주파수 대역폭을 개선하고, 다중 공진 주파수의 발생을 가능하게 하는 등 주파수 특성을 개선시킨다.

특히, 도 2에 상세히 도시된 바와 같이, 안테나 바디(120)의 일측 끝단으로서, 급전 라인(130)과 접지핀(140)에 이르기까지 연결되어 개방된 슬릿(124)이 형성될 경우, 접지면(110)으로부터 공급된 전류가 안테나 바디(120)를 순환한 후 다시 접지핀(140)을 통하여 접지면(110)으로 들어감으로써 형성되는 회로 전송 라인의 형성을 용이하게 하고, 단락 회로 전송 라인의 길이를 전체적으로 증가시킴으로써 주파수 특성을 개선시키게 된다.

한편, 안테나 바디(120)의 급전 라인(130)과 접지핀(140)의 좌우에는 각각 부가 슬릿(125)이 개방되어 형성된다. 이와 같은 부가 슬릿(125)은 안테나 바디(120)와 급전 라인(130)과 접지핀(140)의 연결에 따른 임피던스 매칭을 용이하게 해주는 기능을 한다. 부가 슬릿(125)의 크기를 적절히 조절함으로써, 임피던스 매칭 정도가 변하게 되어 결국 주파수 특성을 개선시키게 되는데, 이를 확인하기 위하여 부가 슬릿(125)의 길이(l2)를 변화시켜서 그 결과를 살펴보면 다음과 같다.

도 6에는 부가 슬릿(125)의 길이(l2)를 감소시킨 경우 반사 손실이 도시되어 있는데, 이를 표로 나타내면 다음과 같다.

	부가 슬릿의 길이 감소 전	부가 슬릿의 길이 감소 후
F1	1.95 GHz	2.1 GHz
RL(F1)	-16 dB	-17 dB
F2	2.4 GHz	2.45 GHz
RL(F2)	-14 dB	-14 dB
B.W	1.76 ~ 2.74 GHz	1.8 ~ 2.9 GHz

도 6 및 표 3에 나타난 바와 같이, 부가 슬릿(125)의 길이(l2)를 감소시키면, 1차 공진 주파수(F1)는 2.1 GHz로 이동하며, 그 주파수(F1)에서의 반사 손실은 -17 dB로 낮아지며, 2차 공진 주파수(F2)는 2.45 GHz로 이동하며, 그 주파수(F2)에서의 반사 손실은 변함 없다. 주파수 대역폭(B.W)은 1.8 내지 2.9 GHz로 대역이 이동하게 된다.

이와 같이, 급전 라인(130)과 접지핀(140)의 좌우에 개방된 부가 슬릿(125)의 길이(l2)를 적절히 조절함으로써, 공진 주파수, 반사 손실, 주파수 대역폭 등과 같은 주파수 특성이 변화하게 되므로, 필요에 따라 특화된 광대역 안테나를 설계할 수 있다.

상기한 바와 같이, 부가 슬릿(125)의 길이 뿐만 아니라, 부가 슬릿(125)의 너비, 개수, 위치, 형상 등을 적절히 변화시킴으로써 주파수 특성이 변화될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 안테나(100)에는 안테나 윙 바디(150)가 추가로 구비될 수 있다.

도 2에 상세히 도시된 바와 같이, 안테나 바디(120)의 제1 절곡부(121)와 제2 절곡부(122) 사이로부터 연장되어 형성되는 안테나 윙 바디(150)가 형성될 경우 안테나 윙 바디(150)와 안테나 바디(120) 상호 간에 커플링 효과가 발생되어 공진 주파수의 튜닝 및 주파수 대역폭의 조정이 가능하다.

이와 같은 안테나 윙 바디(150)의 효과를 확인하기 위하여, 그 길이(l3)를 변화시키고 그 결과를 확인하면 다음과 같다.

도 7에는 안테나 윙 바디(150)의 길이(l3)를 감소시킨 경우 반사 손실이 도시되어 있는데, 이를 표로 나타내면 다음과 같다.

	안테나 윙 바디 길이 감소 전	안테나 윙 바디 길이 감소 후
F1	1.95 GHz	2.1 GHz
RL(F1)	-16 dB	-14 dB
F2	2.4 GHz	2.7 GHz
RL(F2)	-14 dB	-14 dB
B.W	1.76 ~ 2.74 GHz	1.8 ~ 3.1 GHz

도 7 및 표 4에 도시된 바와 같이, 안테나 윙 바디(150)의 길이(l3)를 감소시키면, 1차 공진 주파수(F1)는 2.1 GHz로 이동하며, 그 주파수(F1)에서의 반사 손실은 -14 dB로 높아지며, 2차 공진 주파수(F2)는 2.7 GHz로 이동하며, 그 주파수(F2)에서의 반사 손실은 변함 없으며, 주파수 대역폭(B.W)은 1.8 내지 3.1 GHz로 넓어지게 된다.

이와 같이, 안테나 윙 바디(150)의 길이(l3)를 적절히 변화시킴으로써, 공진 주파수, 반사 손실, 주파수 대역폭 등과 같은 주파수 특성이 변화하게 되므로, 필요에 따라 특화된 광대역 안테나를 설계할 수 있다.

그리고, 안테나 윙 바디(150)는 도 1에 도시된 바와 같이, 절곡될 수 있는데, 이와 같이 절곡됨으로써, 광대역 안테나(100)의 전체 부피를 줄여서 소형화가 가능하게 하며, 안테나 바디(120)와 상호 커플링 효과에 의하여 주파수 특성을 튜닝할 수 있는 장점이 있다.

한편, 급전 라인(130)과 접지핀(140)의 존재는, 급전 라인(130)으로 공급된 전류가 안테나 바디(120)를 순환하고 접지핀(140)을 통하여 접지면(110)으로 들어감으로써, 하나의 회로 전송 라인이 형성되도록 한다. 이와 같은 회로 전송 라인의 형성에 의하여, 안테나 바디(120)를 통하여 전파를 송수신할 수 있게 된다. 또한, 급전 라인(130)과 접지핀(140)의 폭과 길이를 적절히 조절함으로써 임피던스 매칭을 용이하게 할 수 있다.

그리고, 급전 라인(130)과 접지핀(140)은 안테나 바디(120)의 일측 단부에 연결된다. 이와 같은 형상은 회로 전송 라인의 형성을 용이하게 하는 역할을 하지만, 본 발명의 권리범위가 상기와 같은 형상에 제한되지는 아니한다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 안테나 바디(120)와 안테나 윙 바디(150)를 절곡함으로써 내부에 형성되는 공간에는 절연성 유전체를 삽입하여 구성될 수 있다. 이 경우, 공기만이 존재할 경우에 비하여, 유전율이 공기의 유전율보다 큰 유전체를 삽입함으로써, 광대역 안테나(100)의 크기를 작게 할 수 있는 장점이 있다. 이는, 전자 기기의 크기를 소형화하는 데 큰 장점으로 작용한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 안테나(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 직사각형의 평판에 슬롯(123), 슬릿(124), 부가 슬릿(125), 급전 라인(130), 접지핀(140), 안테나 윙 바디(150) 등의 형상을 절삭한 후, 도 2에 도시된 바와 같은 제1 절곡부(121), 제2 절곡부(122) 및 절곡 라인(L)을 따라 안테나 바디(120)와 안테나 윙 바디(150)를 직각으로 절곡함으로써 손쉽게 제조할 수 있다.

실제로 광대역 안테나(100)를 제조한 제조 실시예가 도 8에 도시되어 있으며, 도 8에 도시된 수치로 제조된 광대역 안테나(100)를 절곡하여, 도 1에 도시된 바와 같이, 40mm(①) × 10mm(②) × 7mm(③)의 크기로, 매우 슬림(slim)한 휴대 단말기에도 내장될 수 있는 광대역 안테나(100)를 제조할 수 있었다.

또한, 상기와 같은 제조 실시예에 따른 광대역 안테나(100)의 주파수 특성을 표로 나타내면 다음과 같다.

1차 공진 주파수	1.95 GHz
1차 공진 주파수의 반사 손실	-16 dB
2차 공진 주파수	2.4 GHz
2차 공진 주파수의 반사 손실	-14 dB
주파수 대역폭	1.76 ~ 2.74 GHz

표 5에 나타난 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 안테나(100)는, 2중 공진 주파수가 발생하며, 안테나의 수신 감도에 직접 영향을 미치는 반사 손실이 -16 dB로 매우 낮으며, 반사 손실 -6 dB 기준으로 주파수 대역폭이 1.76 내지 2.74 GHz로 매우 넓은 광대역성을 보이게 된다.

이는, 종래의 일반적인 평판형 역 에프 안테나의 대역폭(-6dB 기준)이 1.9GHz 내지 2.1GHz에 그쳤던 것을 감안하면 큰 폭으로 개선된 것임을 알 수 있다.

이와 같은 대역폭은 최근 사회적으로 크게 이슈화되고 있는 3세대 이동통신(3G)의 주요 주파수 대역이 2 GHz 주변인 점과, 휴대 단말기를 이용한 위성 DMB 방송을 시청할 경우 그 대역이 L-band(1 내지 2 GHz) 또는 S-band(2 내지 4 GHz)인 점을 감안할 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 안테나(100)를 사용할 경우 그 대역폭에서 깨끗한 전파를 송수신할 수 있는 장점을 제공하게 된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 안테나(100)의 경우, 광대역 안테나(100)가 슬릿(124)를 따라 가상으로 연장된 수직축에 대하여 좌우 대칭이 되도록 구성되는 것이 바람직하다. 이와 같이, 좌우 대칭으로 형성될 경우, 사람의 손, 머리 등과 같은 인체로 인한 전자기장에 의하여, 전파의 송수신에 영향을 받는 핸드 효과(Hand-effect)를 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 안테나를 구비한 전자 기기를 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 동일한 기능을 수행하는 부품 및 구성 요소에 대하여는 동일한 도면 부호를 부여하고 중복된 설명을 생략하기로 한다.

도 9, 도 10 및 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 안테나를 구비한 전자 기기의 구성을 도시한 것으로서, 도 9는 휴대 단말기의 사시도이고, 도 10은 노트북의 사시도이고, 도 11은 엠피 쓰리 플레이어의 사시도이고, 도 12는 도 9, 도 10 및 도 11의 A-A' 절단선에 따른 확대 부분 단면도이다.

도 9, 도 10 및 도 11에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 안테나를 구비한 전자 기기로서, 휴대 단말기, 노트북, 엠피 쓰리 플레이어가 도시되어 있지만, 휴대폰, PDA, 차량용 네비게이션 등과 같은 휴대 단말기, 노트북, 전자 수첩, 전자 사전 등과 같은 휴대용 컴퓨터 또는 엠피 쓰리(MP3) 플레이어, 엠디(MD) 플레이어, 라디오, 오디오 등과 같은 음악 재생기 등과 같이, 통신 수단이 내장됨으로써 전파를 송수신하기 위하여 안테나를 사용하는 전자 기기는 모두 본 발명의 권리 범위에 속한다고 할 것이다.

도 9 및 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 안테나를 구비한 휴대 단말기(200)는, 단말기 본체(210)와, 단말기 본체(210)의 전면에 슬라이딩 가능하게 결합된 슬라이드부(220)로 구성된다.

도 9에는 단말기 본체(210)와 그 전면에서 슬라이딩 되는 슬라이드부(220)로 구성된 슬라이드형 휴대 단말기가 도시되어 있지만, 단말기 본체와 그 상단에 회동가능하게 결합되는 폴더형 휴대 단말기 뿐만 아니라, 단말기 본체와 슬라이드부(또는 폴더부)가 일체로 형성된 일체형 휴대 단말기도 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.

휴대 단말기(200)는 도 9에서 휴대 전화기로 도시되어 있지만, PDA 또는 차량 탑재용 네비게이션에도 준용될 수 있다.

상기 단말기 본체(210)는, 단말기 본체(210)의 외함을 형성하는 케이스(211)와, 케이스(211)의 내부에 내장되어 휴대 단말기(200)를 전기적으로 작동 및 제어하는 회로 기판(212)과, 케이스(211)의 내부에 내장되며 회로 기판(212)에 전기적으로 연결되는 광대역 안테나(100)로 구성된다.

이 경우, 광대역 안테나(100)의 접지면(110)이 회로 기판(212)에 전기적 연결 수단(예를 들어서, 와이어 본딩)에 의하여 전기적으로 연결될 수도 있지만, 도 16에 도시된 바와 같이, 접지면(110)이 회로 기판(212) 그 자체일 수도 있다. 즉, 회로 기판(212)의 상부에 안테나 바디(120)를 설치하고, 회로 기판(212)과 안테나 바디(120)를 연결하는 급전 라인(130)과, 안테나 바디(120)를 회로 기판(212)에 접지시키는 접지핀(140)으로 구성할 수도 있다. 이와 같이 별도의 접지면(110)을 구비하지 않고 회로 기판(212)으로 대체할 경우에는 그만큼 공간적인 활용도가 넓어진다는 장점이 있다.

그리고, 광대역 안테나(100)의 안테나 바디(120)에는 슬롯(123)이 형성되어 있는데, 이 슬롯(123)의 크기를 휴대 단말기(200)의 내부에 삽입되는 모듈(250)의 크기보다 같거나 크게 구성하여, 모듈(250)을 선택적으로 휴대 단말기(200)의 내부에 삽입 또는 이탈시킬 경우, 그 통로로 활용할 수 있는 장점이 있다. 여기서, 모듈(250)은 카메라 장치 또는 스피커가 될 수 있으며, 이에 한정되지 아니하고 휴대 단말기(200)의 내부에 삽입 또는 이탈될 수 있는 부품이면 어떠한 것이든 가능하다.

도 12에 도시된 바와 같이, 안테나 바디(120)의 슬롯(123)이 인접한 케이스(211)에는 개구부(211a)와, 그 개구부(211a)를 복개하는 도어(211b)가 형성되어 있으며, 개구부(211a)는 슬롯(123)과 직선으로 연통되도록 형성된다. 이와 같이 슬롯(123), 개구부(211a), 도어(211b)가 형성될 경우, 도어(211b)를 개방하고 개구부(211a)와 슬롯(123)을 통하여 모듈(250)을 삽입하고, 이탈할 수 있게 된다. 도 12에는 도어(211b)가 개구부(211a)를 복개하도록 힌지 결합되어 있지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지는 아니하며, 슬라이드 결합, 탈부착 등 개구부를 복개할 수 있도록 결합되기만 하면 무방하다.

안테나 바디(120)에 슬롯(123)을 형성할 경우, 모듈(250) 삽입 통로를 별도로 구비하고 그와는 별개로 광대역 안테나를 제조함에 비하여 공간적인 활용도가 높아지는 장점이 있다.

상기 슬라이드부(220)는, 슬라이드부(220)의 전면에 형성되어 정보를 표시하는 표시부(221)가 구비되어 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 안테나를 구비한 휴대 단말기(200)의 경우, 광대역 안테나(100)가 단말기 본체(210)의 내부에 내장되도록 구성되어 있지만, 광대역 안테나(100)는 단말기 본체(210)의 내부 뿐만 아니라, 슬라이드부(220)의 내부에 내장될 수도 있으며, 휴대 단말기(200)의 내부에 내장될 수만 있으면, 그 내장되는 위치는 제한되지 않는다.

한편, 도 10 및 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 안테나를 구비한 노트북(300)은, 노트북 본체(310)와, 노트북 본체(310)의 상단에 회동 가능하게 결합된 표시부(320)로 구성된다.

노트북(300)은 이동가능한(Portable) 휴대용 컴퓨터를 말하는데, 전자 수첩, 전자 사전 등에도 준용될 수 있다.

상기 노트북 본체(310)는, 노트북 본체(310)의 외함을 형성하는 케이스(211)와, 케이스(211)의 내부에 내장되어 노트북(300)을 전기적으로 작동 및 제어하는 회로 기판(212)과, 케이스(211)의 내부에 내장되며 회로 기판(212)과 전기적으로 연결되는 광대역 안테나(100)로 구성된다.

이 경우, 도 12에 도시된 바와 같이, 광대역 안테나(100)의 접지면(110)이 회로 기판(212)에 전기적 연결 수단(예를 들어서, 와이어 본딩)에 의하여 전기적으로 연결될 수도 있지만, 접지면(110)이 회로 기판(212) 그 자체일 수도 있음은 상기에서 설명한 바와 같다.

또한, 안테나 바디(120)의 슬롯(123)을 통하여 모듈(250)을 삽입할 수 있도록 개구부(211a)와 도어(211b)가 설치될 수 있음은 상기에서 설명한 바와 같다.

상기 표시부(320)는, 회로 기판(212)에 의하여 전송된 정보를 표시하는데, 상기 회로 기판(212)은 노트북 본체(310)의 내부에 내장될 수도 있지만, 표시부(320)의 내부에 내장될 수도 있음은 물론이다.

한편, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 안테나를 구비한 엠피 쓰리 플레이어(400)는, 엠피 쓰리 플레이어 본체(410)와, 엠피 쓰리 플레이어 본체(410)의 전면에 형성되어 정보를 표시하는 표시부(420)와, 엠피 쓰리 플레이어 본체(410)의 일측에 형성되어 기능을 입력하는 입력부(430)와, 엠피 쓰리 플레이어 본체(410)의 일측에 연결되어 사용자의 귀에 꽂아서 음악을 청취할 수 있는 이어폰(440)으로 구성된다.

엠피 쓰리 플레이어(MP3)(400)는 엠피 쓰리(MP3 : MPEG Audio Layer-3) 파일을 재생할 수 있는 재생기를 말하는데, 엠피 쓰리 파일 뿐만 아니라 라디오 전파를 수신하여 라디오 방송도 재생할 수 있다. 따라서, 라디오 전파 수신 기능을 가지는 엠디(MD : Mini-Disk) 플레이어, 라디오, 오디오 등과 같은 음악 재생기에 준용될 수 있다.

엠피 쓰리 플레이어 본체(400)는, 외함을 형성하는 케이스(211)와, 케이스(211)의 내부에 내장되어 엠피 쓰리 플레이어(400)를 전기적으로 작동 및 제어하는 회로 기판(212)과, 케이스(211)의 내부에 내장되며 회로 기판(212)과 전기적으로 연결되는 광대역 안테나(100)로 구성된다.

이 경우, 도 12에 도시된 바와 같이, 광대역 안테나(100)의 접지면(110)이 회로 기판(212)에 전기적 연결 수단(예를 들어서, 와이어 본딩)에 의하여 전기적으로 연결될 수도 있지만, 접지면(110)이 회로 기판(212) 그 자체일 수도 있음은 상기에서 설명한 바와 같다.

그리고, 엠피 쓰리 플레이어(400)의 내부에 삽입되는 모듈(250)이 안테나 바디(120)의 슬롯(123)을 통하여 삽입 또는 이탈될 수 있도록 개구부(211a)와 도어(211b)가 설치될 수 있음은 상기에서 설명한 바와 같다.

도 12에 도시된 바와 같이, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 안테나를 구비한 전자 기기(200, 300, 400)의 내부에는 회로 기판(212)과 전기적으로 연결된 광대역 안테나(100)가 내장되기 때문에, 광대역 안테나(100)의 안테나 바디(120)를 통하여 전파를 송수신할 수 있다.

또한, 상기 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 안테나(100)를 구비하였기 때문에, 상기에서 설명한 바와 같이, 넓은 주파수 대역에서 깨끗하고 정확한 전파를 송수신할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 상기와 같은 특정 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예는, 안테나 바디에 적어도 하나의 슬롯과 슬릿이 형성됨으로써, 주파수 대역폭이 넓어지고, 반사 손실이 낮아지며, 다중 공진의 발생이 가능한 광대역 안테나와 광대역 안테나를 구비한 전자 기기를 제공한다.

또한, 본 발명의 실시예는, 안테나 윙 바디가 구비됨으로써, 주파수 특성을 튜닝할 수 있는 광대역 안테나와 광대역 안테나를 구비한 전자 기기를 제공한다.

그리고, 본 발명의 실시예는, 소형화가 가능하고, 내장할 수 있으며, 손쉽게 제조할 수 있는 광대역 안테나와 광대역 안테나를 구비한 전자 기기를 제공한다.

또한, 본 발명의 실시예는, 전체적인 형상이 좌우 대칭으로 이루어짐으로써 사람의 손, 머리 등과 같은 인체로 인한 전자기장에 의하여, 전파의 송수신에 영향을 받는 핸드 효과(Hand-effect)를 감소시킬 수 있는 광대역 안테나와 광대역 안테 나를 구비한 전자 기기를 제공한다.

다만, 상기와 같은 효과를 모두 발휘하여야만 본 발명이 성립하는 것은 아니다.

Claims (15)

1. 유한 평면을 가지는 접지면과;

   중앙에 슬롯이 형성되는 안테나 바디와;

   상기 안테나 바디와 상기 접지면을 전기적으로 상호 연결시키는 급전 라인과;

   상기 안테나 바디를 상기 접지면에 접지시키는 접지핀을;

   포함하여 구성되며,

   상기 안테나 바디에는 상기 슬롯으로부터 상기 안테나 바디의 일측 끝단에 이르기까지 연결되어 개방되는 슬릿이 형성되고,

   상호 이격한 제1 절곡부와 제2 절곡부에서 동일한 방향으로 소정 각도 절곡되는 것을 특징으로 하는 광대역 안테나.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 안테나 바디는 직사각형의 평판 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광대역 안테나.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 제1 절곡부와 제2 절곡부는 동일한 방향으로 직각 절곡되는 것을 특징으로 하는 광대역 안테나.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 슬릿은 상기 안테나 바디의 일측 끝단으로서, 상기 급전 라인과 상기 접지핀의 사이에 이르기까지 연결되어 개방되는 것을 특징으로 하는 광대역 안테나.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 안테나 바디에는 상기 급전 라인과 상기 접지핀이 연결되는 인접 부위에 요입 형성되는 부가 슬릿이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 광대역 안테나.
6. 유한 평면을 가지는 접지면과;

   중앙에 슬롯이 형성되고 상호 이격한 제1 절곡부와 제2 절곡부에서 동일한 방향으로 소정 각도 절곡되는 안테나 바디와;

   상기 안테나 바디와 상기 접지면을 전기적으로 상호 연결시키는 급전 라인과;

   상기 안테나 바디를 상기 접지면에 접지시키는 접지핀을;

   포함하여 구성되며,

   상기 안테나 바디에는 상기 슬롯으로부터 상기 안테나 바디의 일측 끝단에 이르기까지 연결되어 개방되는 슬릿이 형성되고, 상기 제1 절곡부와 상기 제2 절곡부의 사이로부터 연장 형성된 안테나 윙 바디가 형성되는 것을 특징으로 하는 광대역 안테나.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 안테나 바디는 직사각형의 평판 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광대역 안테나.
8. 제 6항에 있어서,

   상기 제1 절곡부와 제2 절곡부는 동일한 방향으로 직각 절곡되는 것을 특징으로 하는 광대역 안테나.
9. 제 6항에 있어서,

   상기 슬릿은 상기 안테나 바디의 일측 끝단으로서, 상기 급전 라인과 상기 접지핀의 사이에 이르기까지 연결되어 개방되는 것을 특징으로 하는 광대역 안테나.
10. 제 6항에 있어서,

    상기 안테나 바디에는 상기 급전 라인과 상기 접지핀이 연결되는 인접 부위에 요입 형성되는 부가 슬릿이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 광대역 안테나.
11. 제 6항에 있어서,

    상기 안테나 윙 바디는 직각으로 절곡되는 것을 특징으로 하는 광대역 안테나.
12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 따른 광대역 안테나를;

    내장하여 구성되며,

    상기 광대역 안테나를 통하여 전파를 송수신하는 것을 특징으로 하는 광대역 안테나를 구비한 전자 기기.
13. 제 12항에 있어서,

    상기 전자 기기는 휴대 단말기, 노트북 또는 엠피 쓰리 플레이어 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 광대역 안테나를 구비한 전자 기기.
14. 제 13항에 있어서,

    상기 슬롯의 너비는 상기 전자 기기의 내부에 삽입할 모듈의 너비보다 같거나 크고,

    상기 제1 절곡부와 상기 제2 절곡부는 상기 휴대 단말기의 내부에 삽입할 모듈의 두께보다 같거나 큰 거리만큼 상호 이격된 것을 특징으로 하는 광대역 안테나를 구비한 전자 기기.
15. 제 14항에 있어서,

    상기 모듈은 카메라 또는 스피커 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 광대역 안테나를 구비한 전자기기.

Images