KR100811471B1 - 병렬-고리 구조를 적용한 안테나 - Google Patents

병렬-고리 구조를 적용한 안테나 Download PDF

Info

Publication number
KR100811471B1
KR100811471B1 KR1020060116457A KR20060116457A KR100811471B1 KR 100811471 B1 KR100811471 B1 KR 100811471B1 KR 1020060116457 A KR1020060116457 A KR 1020060116457A KR 20060116457 A KR20060116457 A KR 20060116457A KR 100811471 B1 KR100811471 B1 KR 100811471B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
antenna
ring
parallel
length
change
Prior art date
Application number
KR1020060116457A
Other languages
English (en)
Inventor
유병훈
성원모
정회석
Original Assignee
주식회사 이엠따블유안테나
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 주식회사 이엠따블유안테나 filed Critical 주식회사 이엠따블유안테나
Priority to KR1020060116457A priority Critical patent/KR100811471B1/ko
Priority to CN200780043592A priority patent/CN101627504A/zh
Priority to EP07834231A priority patent/EP2100345A4/en
Priority to JP2009537093A priority patent/JP2010509885A/ja
Priority to PCT/KR2007/005931 priority patent/WO2008063026A1/en
Priority to US12/446,963 priority patent/US20100090908A1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100811471B1 publication Critical patent/KR100811471B1/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
    • H01Q9/32Vertical arrangement of element
    • H01Q9/36Vertical arrangement of element with top loading
    • 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
    • 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/20Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements characterised by the operating wavebands
    • H01Q5/25Ultra-wideband [UWB] systems, e.g. multiple resonance systems; Pulse systems
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)

Abstract

본 발명은 병렬-고리(parallel-ring) 구조를 적용한 안테나에 관한 것이다. 본 발명에 따른 이동 통신 단말기의 안테나는, 병렬-고리 구조로 구성된 로딩(loading) 부분을 포함한다.
안테나, DVB-H(Digital Video Broadcasting-Handheld), 병렬-고리(parallel-ring), 모노폴(monopole), 반사 손실(return loss), 공진점

Description

병렬-고리 구조를 적용한 안테나{ANTENNA OF PARALLEL-RING TYPE}
도 1은 종래기술에 있어서, 리트랙터블 안테나의 일례이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서, 병렬-고리 구조를 이용한 안테나의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 병렬-고리 구조를 이용한 안테나 구조의 일례이다.
도 4는 고리의 두께 변화에 따른 반사 손실 변화의 일례이다.
도 5는 고리간의 간격 변화에 따른 반사 손실 변화의 일례이다.
도 6은 중심 도체의 직경 변화에 따른 반사 손실 변화의 일례이다.
도 7은 고리의 직경 변화에 따른 반사 손실 변화의 일례이다.
도 8은 로딩 부분의 길이 변화에 따른 반사 손실 변화의 일례이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나에 대한 시뮬레이션 결과를 통해 종래기술의 헬리컬 안테나와의 반사 손실을 비교한 일례이다.
도 10은 최적의 설계 조건에 따라 제작된 안테나의 일례이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 안테나와 종래기술의 헬리컬 안테나간의 반사 손실을 비교한 일례이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 이동 통신 단말기 환경에 장착된 안테나의 일례이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 이동 통신 단말기에 실장된 안테나 및 종래기술의 헬리컬 안테나간의 반사 손실을 비교한 일례이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
200: 안테나
301: 그라운드
302: 로딩 부분의 길이
304: 고리의 두께
305: 고리간의 간격
306: 중심 도체의 직경
307: 고리의 직경
본 발명은 병렬-고리(parallel-ring) 구조를 적용한 안테나에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 안테나의 물리적 길이의 확보가 용이한 탑-로딩(top-loading) 방식을 이용하는 리트랙터블(retractable) 안테나의 로딩 부분을 변경하여 동일한 공진점을 가지면서도 전체 물리적 길이를 줄이고, 더 넓은 대역폭 및 더 우수한 반사 손실을 갖는 안테나에 관한 것이다.
디지털텔레비전(DTV: Digtal TeleVision)은 수신되는 방송신호를 디지털 부호로 바꾸어 고품질의 화면재생과 여러 가지 기능을 추가할 수 있는 텔레비전으로 서, 흑백시대·컬러시대를 거친, 이른바 제3세대 텔레비전이다. 이러한 디지털텔레비전은 여러 가지 기능을 더할 수 있는 별도의 IC(집적회로)를 부착, 방송국에서 보내는 아날로그신호를 디지털신호로 바꾸어줌으로써 영상 및 음성신호의 열화(劣化)를 방지해줄 뿐만 아니라, 그것을 정확히 복원시켜 주기 때문에 아날로그 전파의 반사로 생기는 이중화면도 볼 수 없고 잡음도 전혀 없다.
텔레비전 주사선 수는 1,050개가 되어 그만큼 화면은 깨끗해진다. 디지털텔레비전의 방송신호 기억·처리 기능으로 다중화면(多重畵面)을 구성할 수 있어, 한 텔레비전 화면에서 2, 3개 방송사의 화면을 동시에 볼 수 있고 순간의 동작을 정지시켜 확대해 볼 수도 있으며, 기억된 동작을 다시 확인하거나 프린터로 뽑아볼 수 있는 등, 그 기능이 다양하다.
최근 이러한 디지털텔레비전의 기술이 발달하고 수요가 급증하고 있으며, 또한 이것은 세계의 문화적 기술적인 면을 대변하고 있다. 이에 발맞춰 사람들은 운전 중이나 보행 중에도 고품질 영상이나 음성 즉, 멀티미디어 서비스를 이용하길 원한다. 이에 DVB-H(Digital Video Broadcasting-Handheld)는 유럽에서 이동 중 지상파 디지털 텔레비전의 수신율 향상을 위해 제정된 기술 표준으로 DVB-T(Digital Video Broadcasting-Terrestrial)시스템을 성능을 향상시켜 이동수신이 가능하도록 한 것이다.
이동 통신용 단말기에서 DVB-H 안테나의 상대적으로 낮은 주파수 대역(472 ~ 742 MHz)을 만족하기 위하여 안테나의 물리적 길이 확보가 용이한 탑-로딩(Top-loading)방식의 리트랙터블 안테나가 널리 사용되고 있다.
도 1은 종래기술에 있어서, 리트랙터블 안테나의 일례이다. 안테나(100)의 구조는 모노폴의 로딩 부분에 헬리컬 안테나(101)를 연결한 구조이며 헬리컬 안테나의 고정을 위하여 중심부에 유전율(
Figure 112006086128993-pat00001
)이 3.5인 유전체가 삽입되어있다. 도면부호(110)는 이러한 헬리컬 안테나의 헬리컬(101) 부분을 확대하여 나타내고 있다.
그러나, 이러한 헬리컬 안테나는 나선형 안테나로서 나선형의 도선으로 만든 안테나 소자에서 나선 1권의 길이가 파장에 비해 매우 작은 경우에는 나선축에 직각 방향으로, 또 그 길이가 1파장 정도가 되면 축방향으로 주빔이 변화하는 진행파 안테나이기 때문에 구조가 복잡하고, 헬리컬 안테나(101)와 모노폴 안테나를 접속시켜야 하므로 그 접속부의 전기적 안정성을 유지하기가 어렵다는 문제가 있다. 또한, 헬리컬의 접속부가 쉽게 부러질 뿐만 아니라 대역폭이 좁고 복사 효율도 좋지 않은 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 병렬-고리(parallel-ring) 구조를 적용한 안테나에 관한 새로운 기술을 제안한다.
본 발명은 전류가 도체의 표면으로 흐르는 성질을 이용하여 모노폴(monopole) 종단의 로딩(loading) 부분에 상기 병렬-고리 구조를 적용함으로써, 전기적으로 헬리컬 안테나와 유사한 특성을 얻는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 상기 병렬-고리의 고리 두께 또는 고리간의 간격이나 직경의 변화 또는 상기 로딩 부분의 길이 변화에 따른 반사 손실의 변화를 이용하여 상기 헬리컬 안테나와 동일한 공진을 얻으면서 상기 안테나의 전체 길이를 줄이 는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 헬리컬 안테나보다 짧은 길이로 전기적, 구조적으로 더 안정적이고, 더 높은 이득과 더 넓은 대역폭을 갖는 안테나를 설계하는 것이다.
상기의 목적을 달성하고, 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 이동 통신 단말기의 안테나는, 병렬-고리(parallel-ring) 구조로 구성된 로딩(loading) 부분을 포함한다.
본 발명의 일측에 따르면, 상기 병렬-고리는 고리 및 중심 도체를 포함할 수 있고, 상기 고리의 제1 두께, 제1 직경, 상기 고리간의 간격, 및 상기 중심 도체의 제2 직경에 따라 반사 손실(return loss)이 변화할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 안테나는 모노폴 안테나를 더 포함할 수 있고, 상기 중심 도체는 상기 모노폴 안테나의 일단에 접속될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 안테나는 모노폴 안테나를 더 포함할 수 있고, 상기 로딩 부분은 상기 모노폴 안테나의 일단에 접속될 수 있다.
이때, 본 명세서에서 “이동 통신 단말기”라 함은 PDC(Personal Digital Cellular)폰, PCS(Personal Communication Service)폰, PHS(Personal Handyphone System)폰, CDMA-2000(1X, 3X)폰, WCDMA(Wideband CDMA)폰, 듀얼 밴드/듀얼 모드(Dual Band/Dual Mode)폰, GSM(Global Standard for Mobile)폰, MBS(Mobile Broadband System)폰, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)폰, 스마트(Smart)폰, 핸드폰 등과 같은 통신 기능이 포함될 수 있는 휴대용 기기, PDA(Personal Digital Assistant), 핸드 헬드 PC(Hand-Held PC), 노트북 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 와이브로(WiBro) 단말기, MP3 플레이어, MD 플레이어 등과 같은 휴대 단말기, 그리고 국제 로밍(Roaming) 서비스와 확장된 이동 통신 서비스를 제공하는 IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000) 단말기 등을 포함하는 모든 종류의 핸드 헬드 기반의 무선 통신 장치를 의미하는 휴대용 전기전자장치로서, CDMA(Code Division Multiplexing Access) 모듈, 블루투스(Bluetooth) 모듈, 적외선 통신 모듈(Infrared Data Association), 유무선 랜카드 및 GPS(Global Positioning System)를 통한 위치 추적이 가능하도록 하기 위해 GPS 칩이 탑재된 무선 통신 장치와 같은 소정의 통신 모듈을 구비할 수 있으며, 멀티미디어 재생 기능을 수행할 수 있는 마이크로프로세서를 탑재함으로써 일정한 연산 동작을 수행할 수 있는 단말기를 통칭하는 개념으로 해석된다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 다양한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 전류가 도체의 표면으로 흐르는 성질을 이용하여 모노폴 종단에 링을 배열한 병렬-고리 형태의 안테나에 대한 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서, 병렬-고리 구조를 이용한 안테나의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
안테나(200)는 병렬-고리의 구조로 구성된 로딩 부분(201)을 포함한다. 도면부호(210)는 이러한 로딩 부분(201)을 확대한 것으로서 모노폴 안테나의 종단의 로 딩 부분에 다수의 고리가 배열되어 있음을 알 수 있다. 즉, 모노폴 안테나와 접속된 원통형의 중심 도체의 외주부에 수개의 고리가 병렬로 형성되어 있다. 이와 같은 안테나(200)는 800MHz 저주파 대역을 지원하는 이동 통신 단말기를 기준으로 하는 DVB-H(Digital Viedo Broadcasting - Handheld) 안테나일 수 있다. 이와 같이 별도의 헬리컬 안테나를 결합하는 것이 아니라 단순히 모노폴 안테나의 일부를 연장하여 형성하거나, 적어도 모노폴 안테나와 면 접촉할 수 있는 중심 도체의 외주부에 병렬 고리를 형성함으로써 접점의 불안정성에 의한 안테나 특성 열화 및 기계적 강도 약화의 문제를 해결할 수 있다.
이때, 상기 로딩 부분은 길이가 증가할수록 저주파 쪽으로 공진점이 이동할 수 있고, 상기 길이가 증가할수록 동일한 공진점을 위한 전체 물리적 길이는 감소할 수 있다. 또한, 고리의 제1 두께, 제1 직경, 상기 고리간의 간격 및 제2 직경에 따라 반사 손실(return loss)이 변화할 수 있다.
도 3은 병렬-고리 구조를 이용한 안테나 구조의 일례이다.
도 3의 일례에서 안테나 방사체와 그라운드(301)의 재질은 완전도체를 이용할 수 있고, 그라운드(301)의 크기는 가로, 세로 및 높이를 각각 96.8mm, 47.2mm 및 1mm로 실제 이동 통신 단말기의 크기를 기준으로 설정할 수 있다. 또한, 설계 주파수는, 800MHz의 저주파 대역을 지원하는 이동 통신 단말기의 모델을 기준으로 하여 DVB-H(472MHz ~ 742MHz)대역으로할 수 있다.
안테나의 로딩 부분의 길이(302)는 12.4mm로 고정된 조건을 이용할 수 있고, 도면부호(303)는 상기 로딩 부분을 확대한 모습을 나타낸다. 이때, L1(304)은 고 리의 두께를, L2(305)는 고리간의 간격을, L3(306)은 중심 도체의 직경을, L4(307)는 고리의 직경을 각각 나타낸다. 위에서 설명한 바와 같이 로딩 부분의 길이(302), L1(304), L2(305), L3(306) 또는 L4(307)의 변화는 반사 손실의 변화를 유발하고, 이에 대한 자세한 내용을 다음 도 4 내지 도 8의 시뮬레이션 결과에 대한 일례를 통해 자세히 설명한다.
도 4는 고리의 두께 변화에 따른 반사 손실 변화의 일례이다. 도 4에 도시된 바와 같이 그래프(400)는 고리의 두께를 나타내는 파라미터인 L1이 각각 0.3mm, 0.5mm, 1mm, 1.5mm 및 2mm일 때의 주파수에 따른 반사 손실을 나타내고 있다.
이때, 그래프(400)에서 확인할 수 있는 바와 같이 상기 L1이 0.3mm 에서 2mm로 증가할수록 공진점이 고주파 쪽으로 이동하였음을 알 수 있다. 이는 로딩 부분의 길이가 고정된 조건 하에서 상기 고리의 두께가 증가할수록 안테나의 전기적 길이가 짧아지는 현상에 의해 발생한다.
도 5는 고리간의 간격 변화에 따른 반사 손실 변화의 일례이다. 도 5에 도시된 바와 같이 그래프(500)는 고리간의 간격을 나타내는 파라미터인 L2가 각각 0.5mm, 1mm, 1.5mm, 2mm 및 2.5mm일 때의 주파수에 따른 반사 손실을 나타내고 있다.
이때, 그래프(500)에서 확인할 수 있는 바와 같이 상기 L2가 0.5mm 에서 2.5mm로 증가할수록 공진점이 고주파 쪽으로 이동하였음을 알 수 있다. 이는 상기 고리간의 간격이 증가할수록 전체 안테나의 전기적 길이가 짧아지는 현상에 의해 발생한다.
이와 같은 도 4 및 도 5에서 살펴본 바와 같이 고정된 로딩 부분 길이 하에서 상기 고리의 두께 및 상기 고리간의 간격이 증가할수록 전기적 길이가 짧아지는 효과를 알 수 있으며, 이를 이용하여 로딩 부분의 길이, 즉 물리적 크기를 축소 시킬 수 있음을 알 수 있다.
도 6은 중심 도체의 직경 변화에 따른 반사 손실 변화의 일례이다. 도 6에 도시된 바와 같이 그래프(600)는 중심 도체의 직경을 나타내는 파라미터인 L3이 각각 0.5mm, 1mm, 1.5mm, 2mm 및 2.5mm일 때의 주파수에 따른 반사 손실을 나타내고 있다.
이러한 그래프(600)에서 확인할 수 있는 바와 같이 상기 L3이 0.5mm 에서 2.5mm로 증가할수록 공진점이 고주파 쪽으로 이동하였음을 알 수 있다. 이는 상기 중심 도체의 직경이 증가할수록 고리의 유효 직경이 감소하므로 안테나의 전기적 길이가 짧아지는 현상에 의해 발생한다.
도 7은 고리의 직경 변화에 따른 반사 손실 변화의 일례이다. 도 7에 도시된 바와 같이 그래프(700)는 고리의 직경을 나타내는 파라미터인 L4가 각각 2mm, 3mm, 4mm, 5mm 및 6mm일 때의 주파수에 따른 반사 손실을 나타내고 있다.
이러한 그래프(700)에서 확인할 수 있는 바와 같이 상기 L4가 2mm 에서 6mm로 증가할수록 공진점이 저주파 쪽으로 이동하였음을 알 수 있다. 이는 상기 고리의 직경이 증가할수록 전기적 길이가 길어지는 현상에 의해 발생한다.
이처럼 도 6 및 도 7에서 살펴본 바와 같이 상기 고리 및 상기 중심 도체의 직경의 변화에 따라 전기적 길이가 길어지거나 또는 짧아지는 효과를 얻을 수 있으 며, 이를 이용하여 동일한 안테나 특성을 얻으면서 로딩 부분의 길이를 축소시킬 수 있다.
도 8은 로딩 부분의 길이 변화에 따른 반사 손실 변화의 일례이다. 도 8에 도시된 바와 같이 그래프(800)는 로딩 부분의 길이가 각각 16.4mm, 14.4mm, 12.4mm, 10.4mm 및 8.4mm일 때의 주파수에 따른 반사 손실을 나타내고 있다. 이러한 그래프(800)에서 확인할 수 있는 바와 같이 상기 로딩 부분의 길이가 8.4mm에서 16.4mm로 증가할수록 공진점이 저주파 쪽으로 이동한다.
이와 같이 병렬-고리 부분의 길이는 상기 길이가 증가하면 안테나의 전기적 길이가 증가하여 동일한 공진점을 위해 안테나의 전체적인 물리적 길이를 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나에 대한 시뮬레이션 결과를 통해 종래기술의 헬리컬 안테나와의 반사 손실을 비교한 일례이다.
여기서 병렬-고리 구조를 이용하는 안테나는 도 4 내지 도 8을 통해 확인한 시뮬레이션 결과를 통해 얻어낸 최적의 설계 조건에 따른 안테나로서 상기 설계 조건은 아래 표 1과 같다.
Figure 112006086128993-pat00002
도 9에 도시된 바와 같이 그래프(900)는 헬리컬 안테나의 주파수에 대한 반사 손실(901) 및 상기 안테나의 주파수에 대한 반사 손실(902)의 시뮬레이션 결과이며 상기 안테나가 상기 헬리컬 안테나에 비해 더 넓은 대역폭을 확보하고, 반사 손실이 더 우수함을 알 수 있다.
도 10은 최적의 설계 조건에 따라 제작된 안테나의 일례이다.
도면부호(1001) 및 도면부호(1002)는 각각 상기 최적의 설계 조건에 따라 병렬-고리를 적용하여 제작된 안테나 및 상기 병렬-고리가 적용된 상기 안테나의 로딩 부분을 확대한 모습을 나타내고,
도면부호(1003) 및 도면부호(1004)는 각각 종래기술의 헬리컬 안테나 및 상기 헬리컬 안테나의 로딩 부분을 확대한 모습을 나타낸다.
이때, 상기 안테나 및 상기 헬리컬 안테나는 서로 동일한 공진점을 갖도록 제작되었으나, 상기 안테나가 상기 헬리컬 안테나에 비해 전체 길이가 4mm 더 작게 제작되었음을 알 수 있다. 이와 같이 상기 안테나는 상기 헬리컬 안테나와 동일한 공진점을 가지면서도 안테나의 길이를 더 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 안테나와 종래기술의 헬리컬 안테나간의 반사 손실을 비교한 일례이다.
그래프(1100)는 본 발명의 안테나와 종래기술의 헬리컬 안테나간의 반사 손실을 나타내고 있다. 이때, 상기 헬리컬 안테나의 반사 손실(1101)과 상기 안테나의 반사 손실(1102)을 비교하면 도 9에서 설명한 시뮬레이션 결과에서와 같이 상기 안테나가 더 넓은 대역폭을 가질 뿐만 아니라 반사 손실 또한 우수함을 알 수 있다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 이동 통신 단말기 환경에 장착된 안테나의 일례이고, 도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 이동 통신 단말기에 실장된 안테나 및 종래기술의 헬리컬 안테나간의 반사 손실을 비교한 일례이다.
도 12에 도시된 바와 같이 병렬-고리 구조를 적용하여 제작한 안테나를 실제 이동 통신 단말기에 장착하고, 반사 손실을 측정하여 도 13의 그래프(1300)와 같이 상기 헬리컬 안테나의 반사 손실(1301)과 상기 이동 통신 단말기에 실장된 상기 안테나의 반사 손실(1302)를 비교할 수 있다. 이때, 상기 비교의 결과 또한 도 9 및 도 11에서 설명한 바와 같이 상기 안테나가 상기 헬리컬 안테나에 비해 더 넓은 대역폭을 갖고, 반사 손실 또한 더 우수함을 확인할 수 있다.
아래 표 2 및 표 3은 모노폴 안테나, 헬리컬 안테나 및 본 발명의 일실시예에 따른 안테나를 무반사실에서 테스트하여 측정한 최대 이득 및 평균 이득을 비교하고 있다.
Figure 112006086128993-pat00003
Figure 112006086128993-pat00004
상기 표 2 및 상기 표 3에서 확인할 수 있는 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 안테나는 상기 헬리컬 안테나보다 전체 길이가 4mm 작음에도 상기 평균 이득 및 상기 최대 이득에서 동등 이상의 우수한 특성을 갖고 또한, 상기 안테나는 상기 헬리컬 안테나보다 상기 모노폴 안테나와 더 유사한 특성을 가짐을 알 수 있다. 이외에도 상기 안테나는 상기 안테나의 방사패턴이 상기 헬리컬 안테나와 유사한 특성을 갖는다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 로딩 부분이 병렬-고리 구조로 구성된 모노폴을 포함하는 안테나는 전기적 및 구조적으로 안정적인 특성을 가질 뿐만 아니라 종래기술의 헬리컬 안테나보다 짧은 길이로도 상기 최대 이득에 대해서는 0.21dBi, 상기 평균 이득에 대해서는 0.26dBi 만큼 평균적으로 높은 이득을 가졌고, 반사 손실은 -10dB 이하 전압 정재파비 2:1 기준으로 약 70MHz가 더 넓은 대역폭을 갖는다.
이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 전류가 도체의 표면으로 흐르는 성질을 이용하여 모노폴 종단의 로딩 부분에 병렬-고리 구조를 적용함으로써, 전기적으로 헬리컬 안테나와 유사한 특성을 얻을 수 있다.
또한, 상기 병렬-고리의 고리 두께 또는 고리 간의 간격이나 직경의 변화 또는 상기 로딩 부분의 길이 변화에 따른 반사 손실의 변화를 이용하여 상기 헬리컬 안테나와 동일한 공진을 얻으면서 상기 안테나의 전체 길이를 줄일 수 있고, 상기 헬리컬 안테나보다 짧은 길이로 전기적, 구조적으로 더 안정적이고, 더 높은 이득과 더 넓은 대역폭을 갖는 안테나를 설계할 수 있다.
따라서, DVB-H 안테나로서 이용하는 경우, 종래기술보다 물리적으로 더 짧은 길이를 갖고, 보다 우수한 품질의 방송 수신이 가능한 안테나 제작이 가능해진다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
본 발명에 따르면, 전류가 도체의 표면으로 흐르는 성질을 이용하여 모노폴(monopole) 종단의 로딩(loading) 부분에 병렬-고리(parallel-ring) 구조를 적용함으로써, 전기적으로 헬리컬 안테나와 유사한 특성을 얻을 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 병렬-고리의 고리 두께 또는 고리간의 간격이나 직경의 변화 또는 상기 로딩 부분의 길이 변화에 따른 반사 손실의 변화를 이용하여 상기 헬리컬 안테나와 동일한 공진을 얻으면서 상기 안테나의 전체 길이를 줄일 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 헬리컬 안테나보다 짧은 길이로 전기적, 구조적으로 더 안정적이고, 더 높은 이득과 더 넓은 대역폭을 갖는 안테나를 설계할 수 있다.

Claims (6)

  1. 이동 통신 단말기의 안테나에 있어서,
    병렬-고리(parallel-ring) 구조로 구성된 로딩(loading) 부분
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 병렬-고리는 고리 및 중심 도체를 포함하고,
    상기 고리의 제1 두께, 제1 직경, 상기 고리간의 간격, 및 상기 중심 도체의 제2 직경에 따라 반사 손실(return loss)이 변화하는 것을 특징으로 하는 안테나.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 안테나는 모노폴 안테나를 더 포함하고,
    상기 중심 도체는 상기 모노폴 안테나의 일단에 접속된 것을 특징으로 하는 안테나.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 안테나는 모노폴 안테나를 더 포함하고,
    상기 로딩 부분은 상기 모노폴 안테나의 일단에 접속된 것을 특징으로 하는 안테나.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 모노폴 안테나는 상기 이동 통신 단말기로 삽입되거나 상기 이동 통신 단말기로부터 인출될 수 있는 리트랙터블 (retractable) 안테나인 것을 특징으로 하는 안테나.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 안테나를 포함하는 이동 통신 단말기.
KR1020060116457A 2006-11-23 2006-11-23 병렬-고리 구조를 적용한 안테나 KR100811471B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060116457A KR100811471B1 (ko) 2006-11-23 2006-11-23 병렬-고리 구조를 적용한 안테나
CN200780043592A CN101627504A (zh) 2006-11-23 2007-11-23 一种采用平行环结构的天线
EP07834231A EP2100345A4 (en) 2006-11-23 2007-11-23 ANTENNA OF PARALLEL ANNULAR TYPE
JP2009537093A JP2010509885A (ja) 2006-11-23 2007-11-23 並列環状の構造を適用したアンテナ
PCT/KR2007/005931 WO2008063026A1 (en) 2006-11-23 2007-11-23 Antenna of parallel-ring type
US12/446,963 US20100090908A1 (en) 2006-11-23 2007-11-23 Antenna of parallel-ring type

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060116457A KR100811471B1 (ko) 2006-11-23 2006-11-23 병렬-고리 구조를 적용한 안테나

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100811471B1 true KR100811471B1 (ko) 2008-03-07

Family

ID=39398037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060116457A KR100811471B1 (ko) 2006-11-23 2006-11-23 병렬-고리 구조를 적용한 안테나

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20100090908A1 (ko)
EP (1) EP2100345A4 (ko)
JP (1) JP2010509885A (ko)
KR (1) KR100811471B1 (ko)
CN (1) CN101627504A (ko)
WO (1) WO2008063026A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111063981B (zh) * 2019-12-10 2021-06-01 西安易朴通讯技术有限公司 天线组件和电子设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09232840A (ja) * 1996-02-28 1997-09-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd アンテナ装置
KR19980021312A (ko) * 1996-09-16 1998-06-25 장응순 무선기기용 아테나
US6448934B1 (en) 2001-06-15 2002-09-10 Hewlett-Packard Company Multi band antenna

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4730195A (en) * 1985-07-01 1988-03-08 Motorola, Inc. Shortened wideband decoupled sleeve dipole antenna
US5706016A (en) * 1996-03-27 1998-01-06 Harrison, Ii; Frank B. Top loaded antenna
IL119973A0 (en) * 1997-01-07 1997-04-15 Galtronics Ltd Helical antenna element
SE518818C2 (sv) * 1997-11-14 2002-11-26 Moteco Ab Antennanordning för dubbla frekvensband
KR100275279B1 (ko) * 1998-12-01 2000-12-15 김춘호 적층형 헬리컬 안테나
DE60113788T2 (de) * 2000-12-12 2006-08-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma Ringresonator und Antenne
WO2003050914A1 (en) * 2001-12-05 2003-06-19 E-Tenna Corporation Capacitively-loaded bent-wire monopole on an artificial magnetic conductor
KR100861880B1 (ko) * 2007-01-11 2008-10-09 주식회사 이엠따블유안테나 병렬-고리 구조의 내장형 안테나

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09232840A (ja) * 1996-02-28 1997-09-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd アンテナ装置
KR19980021312A (ko) * 1996-09-16 1998-06-25 장응순 무선기기용 아테나
US6448934B1 (en) 2001-06-15 2002-09-10 Hewlett-Packard Company Multi band antenna

Also Published As

Publication number Publication date
EP2100345A4 (en) 2009-11-18
WO2008063026A1 (en) 2008-05-29
CN101627504A (zh) 2010-01-13
US20100090908A1 (en) 2010-04-15
EP2100345A1 (en) 2009-09-16
JP2010509885A (ja) 2010-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7388543B2 (en) Multi-frequency band antenna device for radio communication terminal having wide high-band bandwidth
US7415248B2 (en) Multiband radio antenna with a flat parasitic element
US7477195B2 (en) Multi-frequency band antenna device for radio communication terminal
US8618993B2 (en) Loop antenna
US7999757B2 (en) Multi-band ceiling antenna
EP1750323A1 (en) Multi-band antenna device for radio communication terminal and radio communication terminal comprising the multi-band antenna device
EP2381527B1 (en) Antenna assembly with electrically extended ground plane arrangement and associated method
US20050110692A1 (en) Multiband planar built-in radio antenna with inverted-l main and parasitic radiators
US7541984B2 (en) Multiple frequency band antenna
US7659866B1 (en) Multiple frequency band antenna
JP4803881B2 (ja) 携帯無線機の内蔵アンテナ
US8760357B2 (en) Wideband single resonance antenna
US7525489B2 (en) Digital video broadcast-handheld (DVB-H) antennas for wireless terminals
JP2007135212A (ja) マルチバンドアンテナ装置
KR100811471B1 (ko) 병렬-고리 구조를 적용한 안테나
US11063349B2 (en) Mobile device
US20090295669A1 (en) Wire Antenna
US7944402B2 (en) Dipole antenna capable of supporting multi-band communications
KR200441931Y1 (ko) 슬롯형 다중대역 옴니안테나
US7298336B2 (en) Antenna structure for operating multi-band system
TWI254493B (en) Dual-band inverted-F antenna
KR20070077094A (ko) 고유전체를 이용한 지상파 dmb용 내장형 안테나
JP2009055374A (ja) アンテナ
US20140078000A1 (en) Multiband antenna structure
Kabacik et al. Zero-thickness wideband antennas for small radio transceivers

Legal Events

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

Payment date: 20120229

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee