KR100802120B1 - 마이크로 튜닝과 매크로 튜닝이 가능한 무선 단말기용안테나 - Google Patents

마이크로 튜닝과 매크로 튜닝이 가능한 무선 단말기용안테나 Download PDF

Info

Publication number
KR100802120B1
KR100802120B1 KR1020060062027A KR20060062027A KR100802120B1 KR 100802120 B1 KR100802120 B1 KR 100802120B1 KR 1020060062027 A KR1020060062027 A KR 1020060062027A KR 20060062027 A KR20060062027 A KR 20060062027A KR 100802120 B1 KR100802120 B1 KR 100802120B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
radiator
tuning
antenna
switching element
voltage
Prior art date
Application number
KR1020060062027A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20080003592A (ko
Inventor
정창원
김용진
김영일
박세현
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020060062027A priority Critical patent/KR100802120B1/ko
Priority to US11/606,146 priority patent/US7375694B2/en
Priority to JP2007127908A priority patent/JP2008017450A/ja
Publication of KR20080003592A publication Critical patent/KR20080003592A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100802120B1 publication Critical patent/KR100802120B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/30Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/40Element having extended radiating surface
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/0407Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0414Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna in a stacked or folded configuration
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/0407Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0442Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular tuning means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

본 발명은, 마이크로 튜닝과 매크로 튜닝이 가능한 무선 단말기용 안테나에 관한 것으로서, 전자파를 방사하는 방사체, 방사체와 연결되는 그라운드, 방사체의 길이방향의 일영역에 장착되어 방사체의 일영역을 단락 또는 개방시키는 적어도 하나의 스위칭소자, 스위칭소자와 그라운드 사이 영역의 방사체에 장착되어 방사체로 흐르는 전압량을 조절하는 전압조절소자를 포함한다. 이에 의해, 본 안테나는 서비스 대역 간의 매크로 튜닝과, 서비스 대역내의 채널 조절을 위한 마이크로 튜닝이 가능하다. 또한, 안테나의 크기를 획기적으로 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 회로기판에 패치형으로 안테나를 장착시키므로 작업공정이 간편하다.
안테나, 마이크로 튜닝, 매크로 튜닝, WLAN, PIN 다이오드, 버렉터 다이오드

Description

마이크로 튜닝과 매크로 튜닝이 가능한 무선 단말기용 안테나{ANTENNA FOR WIRELESS TERMINAL ABLE TO MICRO-TUNING AND MACRO-TUNING}
도 1은 본 발명에 따른 무선 단말기용 안테나의 사시도,
도 2는 도 1의 무선 단말기용 안테나의 정면도,
도 3은 도 1의 무선 단말기용 안테나의 배면도,
도 4a는 PIN 다이오드를 턴온시킨 상태에서 안테나의 공진점을 나타낸 그래프,
도 4b는 PIN 다이오드를 턴오프시킨 상태에서 안테나의 공진점을 나타낸 그래프,
도 5a는 2.4GHz 주파수 대역에서 버렉터 다이오드를 이용하여 마이크로 튜닝을 한 결과를 보인 그래프,
도 5b는 5GHz 주파수 대역에서 버렉터 다이오드를 이용하여 마이크로 튜닝을 한 결과를 보인 그래프,
도 6a는 비아홀과 역전압 조절부의 회로도,
도 6b는 비아홀과 역전압 조절부에 의한 아이솔레이션 그래프,
도 7(a)는 PIN 다이오드가 턴온되고, 버렉터 다이오드에 2V의 역전압이 인가된 경우의 안테나의 방사패턴,
도 7(b)는 PIN 다이오드가 턴온되고, 버렉터 다이오드에 3V의 역전압이 인가된 경우의 안테나의 방사패턴이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 안테나 10 : 방사체
11 : 피딩부 15 : Meander 라인부
20 : PIN 다이오드 25 : 버렉터 다이오드
30 : 스위칭 제어부 35 : 역전압 조절부
50 : 그라운드 51 : 돌출부
본 발명은 마이크로 튜닝과 매크로 튜닝이 가능한 무선 단말기용 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 일정 주파수 이상의 차이를 갖는 이중 서비스 대역 간의 조절이 가능할 뿐만 아니라, 각 서비스 대역내에서의 채널간 주파수 튜닝이 가능하도록 하는 마이크로 튜닝과 매크로 튜닝이 가능한 무선 단말기용 안테나에 관한 것이다.
최근 무선통신의 발달로 인해, 개인용 컴퓨터, 노트북 등은 물론, 휴대폰, PDA 등의 무선 단말기로 무선 네트워크에 접속할 수 있다. 이렇게 이동 작업환경에서 실시간으로 무선으로 네트워크에 접속가능하도록 지원하는 기술이 WLAN이다.
IEEE 802.11 위원회에 의한 WLAN의 표준규격을 살펴보면, IEEE 802.11b에서 는 ISM(Industrial, Scientific & Medical) 밴드인 2.4GHz 주파수 대역을 통해 무선신호를 송수신하도록 하며, IEEE 802.11a에서는 UNII(Unlicensed National Information Infrastructure) 밴드인 5GHz 주파수 대역을 통해 무선신호를 송수신하도록 한다.
여기서, IEEE 802.11b의 주파수 대역인 2.4GHz의 경우, 2.4GHz에서 2.4835GHz 까지 83.5MHz의 대역폭이 허용되어 있으며, IEEE 802.11a의 주파수 대역인 5GHz의 경우, 5.15GHz에서 5.35GHz와, 5.725GHz에서 5.825GHz 까지, 총 300MHz의 대역폭이 허용되어 있다.
이러한 WLAN 서비스는, 표준규격에 따라 주파수 대역이 상이하므로, 지역에 따라 혹은 언제라도 표준규격이 변경될 수 있다. 이 경우, 기존의 무선 단말기의 경우, 하나의 표준규격에 따른 주파수대역의 신호만을 처리할 수 있도록 제작되므로, 사용자는 새로운 표준규격에 맞는 단말기를 구입해야 한다. 이러한 낭비를 방지하기 위해서는, 여러 표준규격에서 동작할 수 있는 기능을 갖는 무선 단말기의 개발이 필요하다.
이렇게 무선 단말기를 양 표준의 주파수 대역에서 동작할 수 있도록 하기 위해서, 양 주파수 대역에서 동작할 수 있는 안테나가 필요하다. 이를 위해, 무선 단말기에는 양 주파수 대역, 즉 2.4GHz 내지 5GHz 주파수 대역에서 동작하는 매우 넓은 주파수대역을 갖는 안테나를 장착할 수도 있고, 이중 주파수 대역을 갖는, 즉 2.4GHz 주파수 대역과 5GHz 주파수 대역에서 각각 개별적으로 동작하는 안테나를 장착할 수도 있다. 그러나, 전자와 같이, 2.4GHz 내지 5GHz 주파수 대역에서 동작 하는 안테나를 사용할 경우, 미사용 대역으로 인해 초래되는 잡음 및 간섭이 발생할 수 있다.
이에 따라, 안테나 개발업체들은, 2.4~2.5 GHz, 4.9~5.9 GHz 에서 각각 개별적으로 동작하는 안테나를 개발하고 있으나, 안테나의 크기를 충분히 소형화하지 못하고 있다. 또한, 양 주파수 대역에서 개별적으로 동작하는 안테나의 경우, 각 주파수 대역에서의 채널간 튜닝 성능에 대해서는 고려하지 못하고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 일정 주파수 이상의 차이를 갖는 이중 서비스 대역 간의 조절이 가능할 뿐만 아니라, 각 서비스 대역내에서의 채널간 주파수 튜닝이 가능하도록 하는 마이크로 튜닝과 매크로 튜닝이 가능한 무선 단말기용 안테나를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 크기를 소형화할 수 있는 마이크로 튜닝과 매크로 튜닝이 가능한 무선 단말기용 안테나를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 전자파를 방사하는 방사체; 상기 방사체와 연결되는 그라운드; 상기 방사체의 길이방향의 일영역에 장착되어 상기 방사체의 일영역을 단락 또는 개방시키는 적어도 하나의 스위칭소자; 및, 상기 스위칭소자와 상기 그라운드 사이 영역의 상기 방사체에 장착되어 상기 방사체로 흐르는 전압량을 조절하는 전압조절소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 방사체는, 지그재그 형상으로 수회 절곡된 Meander 라인부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 스위칭소자는, PIN 다이오드인 것이 바람직하다.
상기 스위칭소자에 일정 이상의 전압을 가하여 상기 스위칭소자를 턴온시키는 스위칭 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 스위칭소자의 턴온시 상기 방사체는 턴오프시보다 낮은 주파수 대역에서 동작하며, 상기 스위칭소자의 턴온프시 상기 방사체는 턴온시보다 높은 주파수 대역에서 동작할 수 있다.
상기 스위칭소자는 상기 방사체의 길이방향을 따라 소정 간격을 두고 복수개가 장착될 수 있다.
상기 전압조절소자는 버렉터 다이오드인 것이 바람직하다.
상기 전압조절소자에 역방향 전압을 공급하기 위한 역전압 조절부를 더 포함할 수 있다.
상기 전압조절소자에 가해지는 상기 역방향 전압의 크기에 따라 소정 주파수 대역폭내에서 동작 주파수가 조절될 수 있다.
상기 전압조절소자에 가해지는 상기 역방향 전압의 크기가 클수록 상기 소정 주파수 대역폭내에서 동작 주파수가 상승할 수 있다.
상기 전압조절소자에 가해지는 상기 역방향 전압의 크기에 따라, 상기 스위칭소자의 턴온시에는 턴오프시보다 낮은 주파수 대역에 포함되는 소정 주파수 대역폭내에서 동작 주파수가 조절되며, 상기 스위칭소자의 턴오프시에는 턴온시보다 높은 주파수 대역에 포함되는 소정 주파수 대역폭내에서 동작 주파수가 조절될 수 있 다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 무선 단말기용 안테나의 사시도이고, 도 2는 도 1의 무선 단말기용 안테나의 정면도, 도 3은 도 1의 무선 단말기용 안테나의 배면도이다.
본 무선 단말기용 안테나(1)는, 방사체(10), 그라운드(50), PIN 다이오드(20), 버렉터(Varactor) 다이오드(25), 스위칭 제어부(30), 역전압 조절부(35)를 포함한다.
그라운드(50)는 회로기판의 일측면에 부착되며, 방사체(10)와 전기적으로 연결된다. 이를 위해, 그라운드(50)의 일측에는 그라운드(50)로부터 돌출한 돌출부(51)가 형성되어 있고, 돌출부(51)는 방사체(10)의 일 영역과 비아홀을 통해 전기적으로 연결된다.
방사체(10)는 회로기판의 타측면에 패치안테나 형태로 부착되며, 길이방향을 따라 수회 절곡된 Meander 라인부(15)와, 직선상의 띠 형상으로 형성되는 피딩부(11)를 포함한다. 여기서, 피딩부(11)의 길이는 그라운드(50)의 길이와 거의 동일하며, 피딩부(11)는 그라운드(50)가 형성된 영역에 대응되도록 배치되어 있다.
Meander 라인부(15)는, 피딩부(11)의 단부로부터 소정 길이 연장된 다음, 지그재그로 복수회 절곡되어 형성되며, Meander 라인부(15)의 피딩부(11)를 향한 단부 영역은 그라운드(50)와 비아홀을 통해 전기적으로 연결되어 있다.
본 안테나(1)는, 방사체(10)를 Meander 라인으로 형성함에 따라 안테나(1)의 크기를 획기적으로 감소시킬 수 있다. 종래의 경우, 수십 내지 수백 mm였으나, 본 안테나(1)의 경우, 10.3*8mm2의 크기로 안테나(1)를 형성할 수 있다. 또한, 본 안테나(1)의 방사체(10)는 회로기판에 패치형 안테나(1)로 장착되므로, 제작이 간편하다.
PIN 다이오드(20)는, Meander 라인부(15)의 길이방향을 따라 일측 영역에 장착되며, PIN 다이오드(20)의 양단에 접속된 Meander 라인을 상호 전기적으로 단락 또는 개방하게 된다.
일반적으로 PIN 다이오드(20)는, 일정 이상의 전압 인가시 턴온되며, 본 실시예의 PIN 다이오드(20)는 5V 이상의 전압이 가해지면 Intrinsic에 의한 직렬 저항성분이 1Ω이 되고, PIN 다이오드(20)는 턴온된다. 이에 따라, PIN 다이오드(20)에 의해 연결된 Meander 라인은 단락(Short)되고, 방사체(10)의 길이는 피딩부(11)와 Meander 라인부(15)의 합한 전체길이가 된다. 본 실시예에서 방사체(10)의 총 길이는, 56.5mm로 형성되며, 도 4a에 도시된 바와 같이, 안테나(1)는 2.4GHz의 주파수 대역에서 공진점을 갖게 된다. 이 때, 2.4GHz의 주파수 대역에서 안테나(1)의 대역폭은 -10dB을 기준으로 150MHz이며, 이는 상용 대역폭인 80MHz에 비해 확장된 것이므로, 안테나(1)의 성능이 향상되었음을 알 수 있다.
반면, PIN 다이오드(20)에 전압이 가해지지 않으면, 직렬 저항성분이 10 kΩ이 되고, PIN 다이오드(20)는 턴오프된다. 이에 따라, PIN 다이오드(20)에 의해 연결된 Meander 라인은 개방(open)되고, 방사체(10)의 길이는 피딩부(11)와 PIN 다 이오드(20) 전까지의 Meander 라인부(15)의 길이를 합한 것과 같다. 그러면, 방사체(10)의 길이는 14.65mm가 되고, 도 4b에 도시된 바와 같이, 안테나(1)는 5.3GHz의 공진점을 갖게 된다. 이 때, 5.3GHz 주파수 대역에서 안테나(1)의 대역폭은 -10dB을 기준으로 400MHz이다.
즉, PIN 다이오드(20)가 턴온되어 방사체(10)의 길이가 길어지면, 안테나(1)는 2.4GHz의 공진점을 갖는다. 그리고 PIN 다이오드(20)가 턴오프되면, 방사체(10)의 길이가 짧아져 안테나(1)는 5.3GHz의 공진점을 갖는다.
따라서, 본 안테나(1)는 PIN 다이오드(20)에 의해 IEEE 802.11b의 주파수 대역인 2.4GHz와, IEEE 802.11a의 주파수 대역인 5.3GHz 간의 주파수 변경, 즉, 매크로 튜닝이 가능하다. 상술한 실시예에서는 WLAN 대역에 적합한 동작주파수를 형성하기 위해 방사체(10)의 길이를 설계하였으나, 방사체(10)의 길이를 달리할 경우, 동작주파수 대역은 얼마든지 변경가능함은 물론이다. 한편, PIN 다이오드(20)의 턴온시 가해지는 5V의 전압은 일반적으로 무선 단말기에 사용되는 전압이므로, 별도의 전압공급원이 필요치 아니하여 비용절감 및 회로의 간단한 구성이 가능하다.
버렉터 다이오드(25)는, 피딩부(11)와 PIN 다이오드(20) 사이의 Meander 라인부(15)에 장착되며, 버렉터 다이오드(25)에 가해지는 역전압의 크기에 따라 안테나(1)의 주파수가 서비스 대역내에서 채널간 변동한다.
버렉터 다이오드(25)에는, 0 ~ 3V 사이에서 연속적으로 변동하는 역전압이 가해진다. 역전압 바이어스가 가해지기 전, 버렉터 다이오드(25)의 공핍영역(Depletion region)이 가장 작아져, 가장 높은 커패시턴스(Capacitance)를 갖게 된다. 이 때, 안테나(1)의 공진점은 서비스 대역인 2.4GHz 주파수 대역 또는 5.3GHz 주파수 대역 내에서 가장 낮은 주파수를 갖는 채널에서 공진한다.
반면, 버렉터 다이오드(25)에 역전압이 가해지기 시작하면, 공핍영역이 커지기 시작하고, 이에 따라, 커패시턴스가 감소하게 된다. 이 때, 안테나(1)의 공진점은 서비스 대역내에서 높은 주파수를 갖는 채널로 이동한다. 즉, 버렉터 다이오드(25)는 역전압이 커질수록 안테나(1)의 공진점이 높은 주파수 채널로 이동하도록 한다. 따라서, 버렉터 다이오드(25)에 가해지는 역전압을 조절하여 서비스 대역내에서의 채널 변경, 즉 마이크로 튜닝이 가능하다.
도 5a는 2.4GHz 주파수 대역에서 버렉터 다이오드(25)를 이용하여 마이크로 튜닝을 한 결과를 보인 그래프이고, 도 5b는 5GHz 주파수 대역에서 버렉터 다이오드(25)를 이용하여 마이크로 튜닝을 한 결과를 보인 그래프이다.
PIN 다이오드(20)를 턴온시키면, Meander 라인이 단락되어 2.4GHz 주파수 대역에서 공진점이 발생한다. 이 상태에서 버렉터 다이오드(25)에 가해지는 역전압을 조절하여 공진점의 마이크로 튜닝을 수행할 수 있다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 버렉터 다이오드(25)에 2V의 역전압을 가했을 때, 2.4GHz에서 공진점이 형성되며, 버렉터 다이오드(25)에 3V의 역전압을 가한 결과, 2.48GHz에서 공진점이 형성된다. 여기서, 2.4GHz에서의 S11은 -21dB이고, 2.48GHz에서의 S11은 -20dB이다. 한편, 2.4GHz에서 2.48GHz 사이의 공진점은 버렉터 다이오드(25)에 2V 내지 3V 사이의 역전압을 가하여 형성할 수 있다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 버렉터 다이오드(25)에 2V의 역전압을 가했을 때, 5.3GHz에서 공진점이 형성되고, 버렉터 다이오드(25)에 3V의 역전압을 가했을 때는 5.46GHz에서 공진점이 형성된다. 여기서, 5.3GHz에서의 S11은 -27dB이고, 5.46GHz에서의 S11은 -26dB이다. 그리고, 5.3GHz 내지 5.46GHz 사이의 공진점은 버렉터 다이오드(25)에 2V 내지 3V 사이의 역전압을 가하여 형성할 수 있다.
한편, PIN 다이오드(20)와 버렉터 다이오드(25)에 역전압을 가하는 스위칭 제어부(30)와 역전압 조절부(35)는, 각각 그라운드(50)가 배치된 면에 형성되며, 스위칭 제어부(30)는 PIN 다이오드(20)와 비아홀로 연결되어 있고, 역전압 조절부(35)는 버렉터 다이오드(25)와 비아홀로 연결되어 있다.
스위칭 제어부(30)는, PIN 다이오드(20)에 0V 또는 5V의 역전압을 가하며, RLC 회로로 형성된다. 역전압 조절부(35)는, 버렉터 다이오드(25)에 0V 내지 3V의 역전압을 연속적으로 제공하며, 도 6a에 도시된 바와 같은 RLC 회로로 형성된다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 버렉터 다이오드(25)와 역전압 조절부(35)를 연결하는 비아홀은 인덕터로 표현되며, 역전압 조절부(35)는 저항, 인덕터, 커패시터로 형성된다. 이러한 역전압 조절부(35)에 의해 제공되는 전압에는 안테나(1)의 공진 주파수인 2.4GHz, 5.5GHz의 주파수에 영향을 주면 안된다. 이를 위해, 적절한 저항값, 인덕턴스, 커패시터의 용량이 설계된다. 이러한 설계에 따라, 도 6b에 도시된 바와 같이, 비아홀과 역전압 조절부(35)는 2.4GHz와 5.5GHz에서 높은 아이솔레이션(Isolation)을 형성할 뿐만 아니라, 전체적으로 -100dB 이하의 S11을 갖는 다. 따라서, 비아홀과 역전압 조절부(35)는 2.4GHz와 5.5GHz에서 높은 아이솔레이션을 갖기 때문에 안테나(1)에 영향을 주지 아니한다.
한편, 스위칭 제어부(30)도 역전압 조절부(35)와 마찬가지의 원리로 설계되어 안테나(1)에 영향을 주지 아니한다.
도 7(a)는 PIN 다이오드(20)가 턴온되고, 버렉터 다이오드(25)에 2V의 역전압이 인가된 경우의 안테나(1)의 방사패턴을 보이고 있다.
PIN 다이오드(20)가 턴온되고, 버렉터 다이오드(25)에 2V의 역전압이 가해지면, 2.4GHz에서 공진점이 형성된다. 이 때, 도 7(a)에 도시된 바와 같이, 안테나(1)의 방사패턴은 전방향성을 가지며, 게인은 -0.096dB로 나타난다.
도 7(b)는 PIN 다이오드(20)가 턴온되고, 버렉터 다이오드(25)에 3V의 역전압이 인가된 경우의 안테나(1)의 방사패턴을 보이고 있다.
PIN 다이오드(20)가 턴온되고, 버렉터 다이오드(25)에 3V의 역전압이 인가되면, 2.48GHz에서 공진점이 형성된다. 이 때, 도 7(b)에 도시된 바와 같이, 안테나(1)의 방사패턴은 전방향성을 가지며, 게인은 -0.194dB로 나타난다.
이에 따라, 본 안테나(1)는 전방향성을 띠며, 게인도 충분히 우수하므로, WLAN용 무선 안테나(1)로 충분히 사용가능함을 알 수 있다.
이와 같이, 본 안테나(1)는, PIN 다이오드(20)를 이용하여 서비스 대역 간의 매크로 튜닝을 수행하고, 버렉터 다이오드(25)를 이용하여 서비스 대역내에서 채널 주파수를 조절하는 마이크로 튜닝을 수행한다. 따라서, IEEE 802.11의 두 표준에 대응하는 두가지 서비스 대역의 신호를 수신하는 무선 단말기를 제작할 수 있으므 로, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 원가를 절감할 수 있다.
또한, 방사체(10)를 Meander 라인으로 형성함에 따라, 종래에 비해 안테나(1)의 크기를 획기적으로 축소시켰을 뿐만 아니라, 방사체(10)를 회로기판에 장착함에 따라 제작이 용이해진다.
한편, 상술한 실시예에서는, 방사체(10)에 PIN 다이오드(20)를 하나만 장착하여 안테나가 이중 주파수 대역에서 동작하도록 설계하였으나, PIN 다이오드(20)를 복수개 장착할 경우, 복수의 주파수 대역에서 동작하도록 설계할 수도 있음은 물론이다.
한편, 도 4 내지 도 5의 시뮬레이션 결과는, 특정 서비스에 적합한 동작주파수를 형성하기 위해, 방사체(10)의 길이를 설계하고 버렉터 다이오드(25)에 인가되는 전압을 조절하여 얻어진 것이다. 따라서, 방사체(10)의 길이와, 버렉터 다이오드(25)에 인가되는 전압을 달리하면, 본 안테나(1)의 동작주파수 대역을 다양하게 변경하여 구현할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 서비스 대역 간의 매크로 튜닝과, 서비스 대역내의 채널 조절을 위한 마이크로 튜닝이 가능하다. 또한, 안테나의 크기를 획기적으로 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 회로기판에 패치형으로 안테나를 장착시키므로 작업공정이 간편하다.
또한, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시형태에 관해 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로 받아들여져야 하며, 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나 지 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 (13)

  1. 전자파를 방사하는 방사체;
    상기 방사체와 연결되는 그라운드;
    상기 방사체의 길이방향의 일영역에 장착되어 상기 방사체의 일영역을 단락 또는 개방시키는 적어도 하나의 스위칭소자; 및,
    상기 방사체와 상기 스위칭 소자 사이에 위치하며, 상기 스위칭소자와 상기 그라운드 사이 영역의 상기 방사체에 장착되어 상기 방사체로 흐르는 전압량을 조절하는 전압조절소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 튜닝과 매크로 튜닝이 가능한 무선 단말기용 안테나.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방사체는,
    지그재그 형상으로 수회 절곡된 Meander 라인부; 및
    직선상의 띠 형상으로 형성되는 피딩부;를 포함하고,
    상기 전압조절소자는,
    상기 피딩부와 상기 스위칭소자 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 마이크로 튜닝과 매크로 튜닝이 가능한 무선 단말기용 안테나.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위칭소자는, PIN 다이오드인 것을 특징으로 하는 마이크로 튜닝과 매크로 튜닝이 가능한 무선 단말기용 안테나.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위칭소자에 일정 이상의 전압을 가하여 상기 스위칭소자를 턴온시키는 스위칭 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 튜닝과 매크로 튜닝이 가능한 무선 단말기용 안테나.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위칭소자의 턴온시 상기 방사체는 턴오프시보다 낮은 주파수 대역에서 동작하며, 상기 스위칭소자의 턴온프시 상기 방사체는 턴온시보다 높은 주파수 대역에서 동작하는 것을 특징으로 하는 마이크로 튜닝과 매크로 튜닝이 가능한 무선 단말기용 안테나.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위칭소자는 상기 방사체의 길이방향을 따라 소정 간격을 두고 복수개가 장착되는 것을 특징으로 하는 마이크로 튜닝과 매크로 튜닝이 가능한 무선 단말기용 안테나.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전압조절소자는 버렉터 다이오드인 것을 특징으로 하는 마이크로 튜닝과 매크로 튜닝이 가능한 무선 단말기용 안테나.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 전압조절소자에 역방향 전압을 공급하기 위한 역전압 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 튜닝과 매크로 튜닝이 가능한 무선 단말기용 안테나.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 전압조절소자에 가해지는 역방향 전압의 크기에 따라 소정 주파수 대역폭내에서 동작 주파수가 조절되는 것을 특징으로 하는 마이크로 튜닝과 매크로 튜닝이 가능한 무선 단말기용 안테나.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 전압조절소자에 가해지는 역방향 전압의 크기가 클수록 상기 소정 주파수 대역폭내에서 동작 주파수가 상승하는 것을 특징으로 하는 마이크로 튜닝과 매크로 튜닝이 가능한 무선 단말기용 안테나.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 전압조절소자에 가해지는 역방향 전압의 크기에 따라, 상기 스위칭소자의 턴온시에는 턴오프시보다 낮은 주파수 대역에 포함되는 소정 주파수 대역폭내에서 동작 주파수가 조절되며, 상기 스위칭소자의 턴오프시에는 턴온시보다 높은 주 파수 대역에 포함되는 소정 주파수 대역폭내에서 동작 주파수가 조절되는 것을 특징으로 하는 마이크로 튜닝과 매크로 튜닝이 가능한 무선 단말기용 안테나.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위칭소자는,
    상기 방사체의 일영역을 단락 또는 개방시켜 서로 다른 주파수 대역을 갖는 서비스로의 주파수 대역을 변경하고,
    상기 전압조절소자는,
    상기 방사체로 흐르는 전압량을 조절하여 상기 주파수 대역 내에서 주파수를 조절하는 것을 특징으로 하는 마이크로 튜닝과 매크로 튜닝이 가능한 무선 단말기용 안테나.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 방사체는, 미앤더 형태인 것을 특징으로 하는 마이크로 튜닝과 매크로 튜닝이 가능한 무선 단말기용 안테나.
KR1020060062027A 2006-07-03 2006-07-03 마이크로 튜닝과 매크로 튜닝이 가능한 무선 단말기용안테나 KR100802120B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060062027A KR100802120B1 (ko) 2006-07-03 2006-07-03 마이크로 튜닝과 매크로 튜닝이 가능한 무선 단말기용안테나
US11/606,146 US7375694B2 (en) 2006-07-03 2006-11-30 Antenna capable of micro-tuning and macro tuning for wireless terminal
JP2007127908A JP2008017450A (ja) 2006-07-03 2007-05-14 マイクロチューニングとマクロチューニングとの両方が可能なアンテナ。

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060062027A KR100802120B1 (ko) 2006-07-03 2006-07-03 마이크로 튜닝과 매크로 튜닝이 가능한 무선 단말기용안테나

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080003592A KR20080003592A (ko) 2008-01-08
KR100802120B1 true KR100802120B1 (ko) 2008-02-11

Family

ID=38876032

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060062027A KR100802120B1 (ko) 2006-07-03 2006-07-03 마이크로 튜닝과 매크로 튜닝이 가능한 무선 단말기용안테나

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7375694B2 (ko)
JP (1) JP2008017450A (ko)
KR (1) KR100802120B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101491481B1 (ko) 2008-01-10 2015-02-10 삼성전자주식회사 방사 방향 조정이 가능한 안테나

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100806847B1 (ko) * 2006-09-12 2008-02-22 삼성전자주식회사 마이크로 안테나 및 그 제조방법
US8604988B2 (en) * 2008-03-05 2013-12-10 Ethertronics, Inc. Multi-function array for access point and mobile wireless systems
JP2009253593A (ja) * 2008-04-04 2009-10-29 Sharp Corp アンテナ装置およびこれを用いた通信機
KR101040607B1 (ko) * 2009-02-27 2011-06-10 연세대학교 산학협력단 초광대역 모노폴 안테나와 이를 이용한 차량용 안테나 및 휴대용 무선 송수신 단말기
EP2348578A1 (en) * 2010-01-20 2011-07-27 Insight sip sas Improved antenna-in-package structure
US9893427B2 (en) 2013-03-14 2018-02-13 Ethertronics, Inc. Antenna-like matching component
EP2974045A4 (en) * 2013-03-15 2016-11-09 Ruckus Wireless Inc LOWBAND REFLECTOR FOR A DIRECTED DOUBLE BELT ANTENNA
KR101449841B1 (ko) * 2013-04-02 2014-10-13 홍익대학교 산학협력단 편파 및 주파수 조절이 가능한 재구성 메타 물질 안테나
KR102272976B1 (ko) 2013-12-12 2021-07-06 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니 중합체 다층 필름을 제조하는 방법
CA3003154C (en) * 2015-10-30 2022-08-16 Lutron Electronics Co., Inc. Dual antenna wireless communication device in a load control system
US10044087B2 (en) * 2016-10-14 2018-08-07 Microelectronics Technology, Inc. Switchable radiators and operating method for the same
US10090571B2 (en) * 2016-10-24 2018-10-02 Microelectronics Technology, Inc. Transmission switch containing tunable dielectrics and operating method for the same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980087437A (ko) * 1997-05-30 1998-12-05 가나이 츠토무 동조형 슬롯안테나
KR20060012621A (ko) * 2003-05-16 2006-02-08 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 고주파수 및 마이크로파 범위에 대하여 전환가능한다중대역 안테나

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09247026A (ja) * 1996-03-11 1997-09-19 Murata Mfg Co Ltd アンテナ装置
US7260424B2 (en) * 2002-05-24 2007-08-21 Schmidt Dominik J Dynamically configured antenna for multiple frequencies and bandwidths
SE0301200D0 (sv) * 2003-04-24 2003-04-24 Amc Centurion Ab Antenna device and portable radio communication device comprising such an antenna device
JP2005210564A (ja) * 2004-01-26 2005-08-04 Alps Electric Co Ltd アンテナ装置
JPWO2006030708A1 (ja) * 2004-09-14 2008-05-15 株式会社村田製作所 周波数可変型アンテナ及び無線通信機
JP2006115182A (ja) * 2004-10-14 2006-04-27 Alps Electric Co Ltd パターンアンテナ
JPWO2006049068A1 (ja) * 2004-11-08 2008-05-29 松下電器産業株式会社 アンテナ装置およびそれを用いた無線通信システム
JP2006135898A (ja) * 2004-11-09 2006-05-25 Alps Electric Co Ltd アンテナ装置
JP2006135900A (ja) * 2004-11-09 2006-05-25 Alps Electric Co Ltd アンテナ装置
JP2006135899A (ja) * 2004-11-09 2006-05-25 Alps Electric Co Ltd アンテナ装置
US7129894B1 (en) * 2005-05-25 2006-10-31 Centurion Wireless Technologies, Inc. Selectable length meander line antenna
KR200393219Y1 (ko) 2005-05-30 2005-08-22 주식회사 이엠따블유안테나 피씨비 안테나

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980087437A (ko) * 1997-05-30 1998-12-05 가나이 츠토무 동조형 슬롯안테나
KR20060012621A (ko) * 2003-05-16 2006-02-08 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 고주파수 및 마이크로파 범위에 대하여 전환가능한다중대역 안테나

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101491481B1 (ko) 2008-01-10 2015-02-10 삼성전자주식회사 방사 방향 조정이 가능한 안테나

Also Published As

Publication number Publication date
US7375694B2 (en) 2008-05-20
US20080001823A1 (en) 2008-01-03
KR20080003592A (ko) 2008-01-08
JP2008017450A (ja) 2008-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100802120B1 (ko) 마이크로 튜닝과 매크로 튜닝이 가능한 무선 단말기용안테나
US11018433B2 (en) Triple wideband hybrid LTE slot antenna
US10454156B1 (en) Antenna structure
KR100742343B1 (ko) 커플링이 제거된 다중 대역 안테나
US9666946B1 (en) Four element reconfigurable MIMO antenna system
CN1778012B (zh) 天线装置和包括该天线装置的便携式无线电通信装置
US7170456B2 (en) Dielectric chip antenna structure
US9774074B2 (en) Mobile device and manufacturing method thereof
US20200185831A1 (en) Antenna structure and mobile device
US20150117502A1 (en) Antenna structures and methods
Komulainen et al. A frequency tuning method for a planar inverted-F antenna
CN111786134B (zh) 移动装置和天线结构
CN112467357B (zh) 天线结构
US10903563B2 (en) Communication device
CN107026313B (zh) 用于无线通信模块的天线
CN100407495C (zh) 天线设备及调节所述天线设备的方法
US11139559B2 (en) Mobile device and antenna structure
US20150214618A1 (en) Communication device and antenna element therein
JP2008205604A (ja) アンテナ装置
KR100965732B1 (ko) 이엠아이(emi) 도료를 이용한 휴대 단말기의 안테나 튜닝 장치
CN110635226B (zh) 天线结构
CN111725609B (zh) 天线结构
CN107293843B (zh) Wifi天线装置
CN113992232B (zh) 电子设备以及通信方法
CN112563736B (zh) 通讯装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121210

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131217

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee