KR100834838B1 - 자동화 제조가 가능한 소형 ｐｉｆａ 안테나 - Google Patents

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Abstract

무선주파수 병렬 역 F 안테나형(PIFA) 안테나(101)는 자동화 제조기술에 의하여 제작된 무선 디바이스내에 합체하기에 적합하다. PIFA 안테나(101)는 제 1 암(102)과, 전도 브릿지(106)에 의해 접속되는 병렬 제 2 암(104)을 포함한다. RF 공급부(108)는 제 1 암(102)의 한 단부에 부착되고, 소형 PIFA 안테나(101)를 물리적 및 전기적으로 장착하는데 사용된다. 소형 PIFA 안테나(101)의 대향 단부는 이 안테나가 장착되는 회로판의 제조중에 소형 PIFA 안테나(101)의 안정성 및 지지부를 제공하는 지지 구조물(150)를 포함한다. 이 단부 지지부(150)는 소형 PIFA 안테나(101)의 모든 전도 소자들의 방사 패턴시에 유전효과를 최소화하면서 동시에 이차 제조작업중에 구성부품의 기계적 안정성을 최대로 높이기 위해 절연 재료의 사용을 최소로 줄이도록 설계되어 있다.
안테나, 지지 구조물, 전도 브릿지, 절연 재료, 무선디바이스.

Description

자동화 제조가 가능한 소형 ＰＩＦＡ 안테나{Compact PIFA antenna for automated manufacturing}
본 발명은 대체로 무선주파수 안테나의 분야에 관한 것으로서, 특히 소형의 다중대역 안테나에 관한 것이다.
무선 통신 디바이스들이 다중 무선주파수(RF) 대역으로 통신하는데 점차 많이 사용되고 있다. 다중 대역 RF 디바이스들의 예를 들면, 802.11(b) 또는 802.11(a) 표준을 사용하여 통신할 수 있는 디바이스가 있다. 802.11(b) 표준은 2.4 GHz 부근의 영역의 무선주파수 신호를 사용하고, 802.11(a) 표준은 5.0 GHz 부근의 영역의 무선주파수 신호를 사용한다. 이것은 특히 작고 및/또는 휴대형 디바이스에서 디바이스에 사용되는 안테나의 개수를 최소화하기 위해 요구되며, 또한 일반적으로 치수 및 제조원가의 절감을 제공하는 다중대역을 커버하기 위해 단일 안테나를 사용하는 것에 요구되고 있다.
무선주파수 안테나는 보통 형상이 불규칙하고 물리적으로 취약한 구조를 갖는다. 이러한 특성은 무선주파수 안테나를 통신 디바이스와 합체하는 어려움을 증가시킨다. 극초단파 대역 안테나의 치수는 일반적으로 휴대형 디바이스내에서 회로판에 직접 극초단파 안테나를 실장하는 것에 실용적이지만, 그렇게 하기 위한 설계 는 극초단파 안테나 디자인의 취약성 및, 자동화 부품 배치 기계에 의한 극초단파 안테나 구조물의 취급의 어려움 때문에 방해를 받는다. 자동화 회로판 제조방법은 보통, 회로판에 장착되는 전기부품들이 오븐의 열에 견디어야 하며 동시에 제위치를 유지하며 변형되지 않아야 할 것을 요구하는 적외선 솔더 리플로우 오븐(Infra-Red Solder Reflow Oven)을 사용한다. 많은 극초단파 안테나 구조물은 너무 취약하여 솔더 리플로우 오븐에 적합하지 않다. 봉쇄하거나 다른 방법으로 더욱 용이한 취급을 위한 "패키지(package)"를 제공하기 위해 보조 부도체를 사용하면 또한 안테나의 전기적 성능 및 방사 성능에 악영향을 줄 수 있다.
따라서, 상술한 바와 같은 종래 기술에 의한 문제점을 해결할 필요성이 있다.
본 발명의 양호한 실시예에 따라, 도 1에 도시된 바와 같이, 안테나는 제 1 단부(124) 및 제 1 단부에 대향하는 제 2 단부(122)를 갖는 제 1 암(102)과, 상기 제 1 암에 대해 이격되어서 실질적으로 평행하며 동일한 평면상에 있는 제 2 암(104)을 구비한다. 제 2 암은 제 1 암의 제 1 단부와 실질적으로 정렬되어 있는 제 1 단부(126)를 갖는다. 안테나는 또한 제 1 암의 제 1 단부와 제 2 암의 제 1 단부에 전기적으로 연결되어 있는 전도 브릿지(conducting bridge: 106)를 갖는다. 또한 안테나는 제 1 암의 제 2 단부에 전기적으로 연결되며 무선주파수 공급부에 연결하기 위해 사용되는 공급소자(feed element: 108) 및 전도 브릿지에 매달려 있는 부전도성 지지부를 갖는다.
양호한 실시예에 따라, 안테나 및 디바이스는 본 발명의 중요한 장점을 사용한다.
첨부 도면은 이 도면에서 동일한 도면부호가 동일하거나 기능상 유사한 소자를 가리키며, 아래의 상세한 설명과 함께 명세서에 합체되어 명세서의 일부를 형성하며, 본 발명에 따라 여러가지 실시예를 상세히 예증하며 여러 가지 원리 및 장점을 설명하는데 사용된다.
도 1은 본 발명의 양호한 실시예에 따라 소형 PIFA의 외부에서 또는 기본적으로 위에서 비스듬하게 바라본 것과 같은 제 1 등각도이다.
도 2는 본 발명의 양호한 실시예에 따라 기본적으로 소형 PIFA의 저면에서 바라본 것과 같은 제 2 등각도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 변경예에 따라 제 1 변경된 소형 PIFA 안테나의 등각도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 변경예에 따라 제 2 변경된 소형 PIFA 안테나의 등각도이다.
도 5는 본 발명의 제 3 변경예에 따라 제 3 변경된 소형 PIFA 안테나의 등각도이다.
도 6은 본 발명의 제 4 변경예에 따라 제 4 변경된 소형 PIFA 안테나의 등각도이다.
도 7은 본 발명의 대표적인 실시예에 따라, 다양성(diversity)을 제공하기 위해, 도 1에 도시된 바와 같은 2개의 소형 PIFA 안테나를 합체한 무선 디바이스의 부분도면이다.
요청한 바와 같이, 본 발명의 상세한 실시예가 여기에 공개되어 있지만, 공개된 실시예는 단지 본 발명의 예에 불과하고, 도 3 내지 도 6의 제한하지 않는 실시예로 설명된 바와 같이 여러 가지 형태로 구체화될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 따라서, 본원에서 공개된 특정한 구조적 및 기능적 세부사항은 제한하는 것으로 해석되어서는 안되며, 다만 청구범위를 위한 기초로서 그리고 본 발명을 실제로 적절하게 상세한 구조물로서 여러 가지로 구체화하기 위해 당업자에게 가르치기 위한 대표적인 기초로서 해석되어야 한다. 또한, 본원에서 사용되는 용어들은 본 발명을 제한하는 것으로 의도되어서는 안되며 본 발명의 설명을 이해하기 위해 제공되는 것으로 의도되어야 한다.
본원에서 사용되는 기술용어들은 단수 또는 복수의 의미로 규정된다. 용어 "다수의"는 2개 이상의 의미로 규정된다. 용어 "다른"은 적어도 제 2 또는 그 이상의 것으로서 규정된다. 용어 "구비하는" 및/또는 "갖는"은 포함하는(즉, 더 넓은 용어) 것으로서 규정된다. 용어 "연결"은 접속의 의미로서 규정되지만, "반드시 직접적으로"의 의미도 아니며, "반드시 기계적으로"의 의미도 아니다.
본 발명은 양호한 실시예에 따라, 소형 병렬 역 F 안테나(PIFA)형 안테나 구조물을 제공함으로써 종래 기술의 문제점을 극복하는데, 상기 소형 PIFA 안테나는 자동화 픽 앤드 플레이스 기계에 의해 소형 PIFA 안테나를 집어올리고 배치하는 것을 용이하게 하도록 그 구조물 상단면에 평평한 진동 타겟영역(134)을 구비한다. 양호한 실시예는 또한 제 위치에서 자동화 솔더링을 위한 디바이스의 안정성을 향상시키기 위해 전기적으로 연결부의 대향 단부에서 부전도성(non-conductive) 지지 구조물(150)을 구비한다. 상기 부전도성 지지 구조물은 안테나 구조물의 전기 및 방사 특성에서 절연 재료의 유전(dielectric) 충격을 최소화하기 위해 구조물에서 절연 재료의 양을 최소화하는 디자인을 갖는다. 실시예의 소형 PIFA 안테나는 또한 소형 치수를 가지도록 만들어지고 또한 2.4 GHz 및 5.0 GHz 부근의 무선주파수 대역에서 효율적인 방사 특성을 갖는 이중대역 안테나를 형성하도록 만들어진다. 이러한 두 대역에서 효율적인 방사 특성을 제공하면 실시예의 소형 PIFA 안테나를 사용함으로써 802.11(b) 및 802.11(a) 표준을 사용하여 작동할 수 있는 소형 디바이스로 상기 안테나를 용이하게 사용할 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에 의한 소형 PIFA (101)의 제 1 등각도(100)가 도 1에 도시되어 있다. 실시예의 소형 PIFA (101)는 제 1 암(102)을 갖는다. 이 실시예의 제 1 암(102)은 전도 브릿지(106)의 제 1 단부(130)에 전기적으로 연결된 제 1 단부(124)를 갖는다. 또한 실시예의 소형 PIFA (101)는 제 1 암(102)의 제 1 단부(124)와 실질적으로 정렬되어 있는 제 1 단부(126)를 갖는 제 2 암(104)를 갖는다. 제 2 암(104)의 제 1 단부(126)는 전도 브릿지(106)의 제 2 단부(132)에 전기적으로 연결되고, 상기 제 2 단부(132)는 전도 브릿지(106)의 제 1 단부(130)에 대향한다. 제 2 암(104)은 제 1 암(102)에 평행하고, 갭(134)에 의해 제 1 암(102)에서 격리되어 있다. 제 1 암(102) 및 제 2 암(104)은 아치형 보(beam)을 거쳐 전도 브릿지(106)에 연결되어 있어서 무선주파수 손실을 최소로 줄이며 소형 PIFA (101)의 AC 전기적 특성을 향상시킨다.
또한 소형 PIFA (101)는 제 1 암(102)의 제 2 단부(122)에 전기적으로 연결되어 이 단부에 매달려 있는 공급소자(108)를 가지며, 상기 제 2 단부(122)는 제 1 단부(124)에 대향하는 단부이다. 이 실시예의 공급소자(108)는 대체로 직사각형 전도 시트(140)를 가지며, 이 전도 시트는 제 1 암(102)에 직각인 플레인(plane)을 형성한다. 상기 전도 시트(140)는 제 1 암(102)의 길이와 동일한 직선상에 있는 장축선(major axis)을 가진다. 이 실시예의 전도 시트(140) 및 제 1 암(102)은 아치형 커넥터(arcuate connector: 142)에 의해 연결된다. 이 아치형 커넥터(142)의 아치형 디자인은 전이부에서 무선주파수 손실을 최소화한다. 아치형 커넥터(142)에 대향한 공급소자(108)의 단부는 전도 시트(140) 내에서 무선주파수 흐름의 적절한 발생을 용이하게 하기 위하여 슬롯(slot: 120)을 가진다. 이 실시예의 제 1 암(102)의 제 2 단부(122)는 테이퍼진 커트(tapered cut)를 가진다. 제 1 암(102)의 제 2 단부(122)의 테이퍼진 커트는, 제 1 암(102)이 공급소자(108)에 대향한 모서리를 따라가는 길이 보다 공급소자(108)에 연결된 모서리를 따라가는 길이가 더 길게 되도록 만든다.
또한 공급소자(108)는 접지 접점(114) 및 RF 접점(112)을 갖는다. 접지 접점(114) 및 RF 접점(112)은 제 1 암(102)에 대향한 전도 시트(140)의 단부에 연결된다. 이 실시예에서 접지 접점(114) 및 RF 접점(112)은 각각 접지용 아치형 커넥터(144) 및 RF 아치형 커넥터(148)를 거쳐 전도 시트에 연결된다. 접지 접점(114)과, RF 접점(112)과 접지용 아치형 커넥터(144) 및 RF 아치형 커넥터(148)는 모두 이 실시예에서 슬롯(120)에 의해 격리되어 있다. 상기 슬롯(120)은 전도 시트(140) 안으로 연장되어 있다.
RF 접점(112) 및 접지 접점(114)은 통상적으로 인쇄회로판(도시 안됨)상의 접접들에 전기적으로 물리적으로 연결되어 있다. 이 실시예의 공급소자(108)는 또한 전도 브릿지(106)가 제 1 암(102) 및 제 2 암(104) 아래로 연장하는 길이 보다 더 긴 높이를 가진다. 그 결과 전도 브릿지(106)의 바닥이 공급소자(108)가 연결되어 있는 인쇄회로판 보다 위로 일정 거리를 두고 배치된다. 이 실시예의 소형 PIFA (101)의 안정성, 강도 및 실장성(mountability)을 향상시키기 위하여, 지지 구조물(150)은 공급구조물(108)에 대향한 소형 PIFA 안테나(101)의 단부에 부착된다.
실시예는 액정 고분자(LCP) 또는 케블라(Kevlar)와 같은 절연 재료로 구성된 지지 구조물(150)을 가지며, 이 절연 재료는 회로판 제조공정 도중에 마주치는 솔더 리플로우의 열을 견딜 수 있다. 이 실시예는 표준 온도에서 사용하기 위해 상표명 "Vectra-A130"으로 판매되는 고분자 재료, 및 통상 솔더 리플로우 오븐에서 사용할 때와 같이 고온에서 사용하기 위해 상표명 "Vectra-E130"으로 판매되는 고분자 재료를 이용한다. 이 실시예의 지지 구조물(150)에 의하여 소형 PIFA 안테나(101)가 일반적으로 공업표준 테이프 앤드 릴 패키징(Tape & Reel packaging)으로 이루어지는 안테나 패키징으로 추출될 때와 같이, 자동화 배치기계에 의하여 진공 배치의 작용 이후에 보조 고정구 또는 다른 지지체가 없이 인쇄회로판과 같은 평평한 표면에 배치되어 안정되게 세워져 있을 수 있게 된다. 이 실시예의 지지 구조물(150)은 제 1 등각도(100)에서 볼 수 있는 소자들을 구비하는데, 즉 제 1 레그(116), 제 2 레그(117), 상단 필러(filler: 118), 및 갭 단부(152)를 포함한다. 실시예의 지지 구조물(150)은 전도성 안테나 구조물의 전기 특성에서 절연 재료의 유전효과를 최소화 하기 위하여 최소량의 재료를 사용하도록 설계되어 있다. 실시예의 지지 구조물(150)은 또한 소형 PIFA 안테나(101)가 회로판의 자동 배치중에 그리고 리플로우 솔더공정 도중에 제위치에 유지되며 뒤집히지 않도록 양호하게 설계되어 있다.
지지 구조물(150)은 사출성형 작업중에 절연 재료와 이 절연 재료가 접촉해 있는 전도체 사이에 명백히 나타나는 자연적인 표면접착에 따라 소형 PIFA 안테나(101)의 전도성 소자들에 부착된다. 이러한 접착 작용에 더하여, 본 발명의 실시예들은 지지 구조물(150)과 접촉하게 되는 하나 이상의 표면들에 하나 이상의 형태부(feature)들을 형성함으로써 소형 PIFA 안테나(101)의 전도성 부재들과 지지 구조물(150)의 접착성을 향상시킨다. 이러한 구조물의 예를 들면 필러(118)와 접촉하게 되는 암들(102, 104)의 모서리들에서 요철 또는 "코인모양의(coined)" 기하학적 형상이 있다. 실시예의 이러한 오목한 기하학적 형상은 자유유동하는 사출성형된 절연 재료가 흘러서 경화되고, 이에 의해 경화된 절연 재료가 본 발명의 2개의 기본 전도 소자들 사이의 위치에 "고정(locking)" 될 수 있게 허용한다.
실시예의 상단 필러(118)는 제 1 암(102)의 제 1 단부(124)와 제 2 암(104)의 제 1 단부(126) 부근에 형성되어 있는 갭(134)에서의 개구로부터 연장하며, 제 1 암(102)과 제 2 암(104) 사이의 갭(134) 아래로 단지 일부분만이 연장한다. 이것은 제 1 암(102) 및 제 2 암(104)의 전체 길이를 연장하는 상단 필러(118)를 갖는 지지 구조물(150)과 비교할 때 지지 구조물(150)에 제공된느 절연 재료의 양을 감소시킨다. 실시예의 소형 PIFA 안테나(101)는 현재 있는 3개의 소자 즉 상단 필러(118)와 제 1 암(102) 및 제 2 암(104) 양쪽의 일부분에 의하여 형성된 진공타겟영역을 갖는다. 상기 진공타겟영역은 유리하게도 예를 들어 자동화 진공구동식 픽 앤드 플레이스(pick and place) 기계 또는 로보틱 엔드 이펙터(robotic end-effector)가 실시예의 소형 PIFA 안테나(101)를 채집하여 자동화 솔더링을 위한 회로판에 필요에 따라 배치할 수 있게 허용한다.
본 발명의 실시예에 따라 소형 PIFA 안테나(101)의 제 2 등각도(200)가 도 2에 도시되어 있다. 이 제 2 등각도(200)는 소형 PIFA 안테나(101)를 실시예의 제 1 암(102) 및 제 2 암(104)에 의하여 형성된 플레인 아래에서 바라본 것이다. 특히 여기서 볼 수 있는 지지 구조물(150)의 추가 소자들에 주의하기 바란다. 제 1 레그(116)의 상단과 제 2 레그(117)의 상단은 횡단보(cross-beam: 202)에 의하여 연결된다. 횡단보(202)의 상단은 제 1 암(102) 및 제 2 암(104)의 바닥에서 시작하며, 전도 브릿지(106)의 높이 보다 작은 거리로 내려가 있다. 횡단보(202)는 제 1 레그(116) 및 제 2 레그(117)와 같은 지지 구조물(150)의 레그들에 안정성 및 강도를 제공하는데 사용된다. 또한 횡단보(202)는 전도 브릿지(106)와 지지 구조물(150) 사이를 접합하기 위한 추가 영역을 제공한다. 또한 횡단보(202)와 갭 필러(118) 사이에 보조 지지체를 형성하는 쐐기부(204)에 의하여 실시예의 지지 구조물(150)에 추가의 구조적 강도 및 안정성이 제공되며, 이러한 모든 부품들은 제 1 암(102) 및 제 2 암(104)을 포함하여 방사 소자들에 주변의 유전효과를 최소화하기 위한 필요성에 따라 이러한 기능성 모두를 달성하는데 최소량의 플라스틱으로 유지된다.
본 발명의 제 1 변경예에 의한 제 1 변경된 소형 PIFA 안테나(300)의 등각도가 도 3에 도시되어 있다. 제 1 변경된 소형 PIFA 안테나(300)의 디자인은 상술한 소형 PIFA 안테나(101)의 디자인과 유사하다. 제 1 암(102)의 제 2 단부(122)의 테이퍼진 커트는, 실시예의 소형 PIFA 안테나(101)에 제공된 바와 같이, 이 도면에 더욱 명확히 도시되어 있다. 제 1 변경된 소형 PIFA 안테나(300)는 또한 제 2 암(104)의 증가된 길이인 단부구역(304)을 구비하고, 이 단부구역은 명확히 나타내기 위해 보 연장부(302) 처럼 도시되어 있다. 제 1 변경된 소형 PIFA 안테나(300)의 제 2 암(104)은 전도체의 연속된 부재이고, 보 연장부(302)는 이 실시예에서 제 2 암(104)의 나머지로부터 격리되어 있지 않다. 이러한 추가의 길이는 소형 PIFA 안테나의 전기 및 방사 특성을 변경하는데 사용된다.
본 발명의 제 2 변경예에 의한 제 2 변경된 소형 PIFA 안테나(400)의 등각도가 도 4에 도시되어 있다. 제 2 변경된 소형 PIFA 안테나(400)의 디자인은 상술한 소형 PIFA 안테나(101)의 디자인과 유사하다. 제 2 변경된 소형 PIFA 안테나(400)는 또한 제 2 암(104)의 플레인에 직각인 플레인을 형성하는 수직 전도성 보(404)를 갖는 단부구역(304)을 구비한다. 제 2 변경예의 수직 전도성 보는 아치형 커넥터(402)에 의하여 제 2 암(104)의 제 2 단부에 물리적 및 전기적으로 연결되어 있다.
본 발명의 제 3 변경예에 의한 제 3 변경된 소형 PIFA 안테나(500)의 등각도가 도 5에 도시되어 있다. 제 3 변경된 소형 PIFA 안테나(500)의 디자인은 상술한 소형 PIFA 안테나(101)의 디자인과 유사하다. 제 3 변경된 소형 PIFA 안테나(500)는 또한 제 2 암(104)의 제 2 단부로부터 매달려 있는 "S"자형 구조물을 만드는 2개의 아치형 구역 즉, 제 1 아치형 구역(502) 및 제 2 아치형 구역(504)을 구비하는 단부구역(304)을 구비한다. 제 2 아치형 구역(504)의 단부는 또한 제 2 암(104)과 유사한 단면을 갖는 보조 보(506)를 갖는다.
본 발명의 제 4 변경예에 의한 제 4 변경된 소형 PIFA 안테나(600)의 등각도가 도 6에 도시되어 있다. 제 4 변경된 소형 PIFA 안테나(600)의 디자인은 상술한 소형 PIFA 안테나(101)의 디자인과 유사하다. 제 4 변경된 소형 PIFA 안테나(600)는 또한 임의의 기하학적 모양 즉, 직사각형, 원형, 타원형, 부등변사각형 또는 기타 외형상 다른 기하학적 모양을 가질 수 있는 단부 전도체(602)를 구비하는 단부구역(304)을 구비한다. 이러한 형상들은 방사된 신호의 성능에 영향을 미치도록 선택될 수 있다. 단부 전도체(602)는 이 실시예의 제 2 암(104)의 제 2 단부에 연결되어 있다. 제 4 변경된 소형 PIFA 안테나(600)의 제 2 암(104)은 전도체의 연속된 부재이고, 단부 전도체(602)는 이 실시예의 제 2 암(104)의 나머지로부터 격리되어 있지 않다. 제 4 실시예의 단부 전도체(602)는 외부로 팽창하는 형상을 포함한다. 다른 단부 형상들이 본 명세서에 따라 기술에 숙련된 자에게 명백히 이해될 것이다. 예를 들어, 단부 전도체(602)를 위한 구상의 직사각형(bulbous rectangular), 원형, 타원형, 부등변사각형 또는 기타 기하학적 단부 형상은 본 발명의 변경예에 의해 예상된다.
실시예는 전도성 부재들을 선택하였고, 이 부재들은 모두 실시예의 지지 구조물(150)의 부분이 아니며, 양호하게 0.508 mm(0.020 인치) 두께의 구리 박판으로 제조되었다. 0.508 mm(0.020 인치) 두께의 구리 사용은 자동화 픽 앤드 플레이스 과정 및 이 실시예에 의한 솔더 리플로우 IR 오븐과 같은 자동화 제조공정의 사용을 지지하는데 충분한 물리적 강도를 제공하기 위해 선택되었다. 여기서 설명한 바에 따라 관련된 기술에 숙련된 자에게는 명백히 알 수 있듯이 구리를 포함하여 0.254 mm(0.010 인치) 두께의 황동 및 금속과 같이 다른 두께로 유사한 효과를 가지는 다른 재료가 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예는 2개의 주파수 대역내에서 작동하도록 설계되어 있다. 본 발명의 양호한 실시예에 따라 단일 안테나 구조물이 신호들을 무선 통신하는데 사용될 수 있는데, 예를 들어 802.11(b) 또는 802.11(a) 표준에 따라 무선주파수 신호를 송신 및/또는 수신하는데 사용될 수 있다. 802.11(b) 표준은 2.4 GHz 부근의 영역의 무선주파수 신호를 사용하고, 802.11(a) 표준은 5.0 GHz 부근의 영역의 무선주파수 신호를 사용한다. 본 발명의 양호한 실시예는 802.11(b) 및/또는 802.11(a) 표준과 호환가능한 무선주파수 안테나로서 작동할 수 있다. 또한, 본 발명의 변경예는 2개의 주파수 대역에서 작동할 수 있는 블루투스(Bluetooth) 무선주파수 안테나를 제공할 수 있다. 전술한 바와 같이 단일 안테나 구조물을 사용하는 다른 다중 주파수 대역의 적용은 본 명세서에 따라 기술에 숙련된 자에게는 명백히 이해될 것이다. 상술한 바와 같이 변경예에 의해 제공된는 이러한 신규한 특징은 본 발명의 중요한 장점이다.
추가로, 실시예에서, 제 1 암(102) 및 제 2 암(104)은 각각 양호하게 2.0 mm의 폭을 가진다. 또한 제 1 암(102) 및 제 2 암(104) 사이의 갭(134)의 폭은 2.0 mm가 바람직하다. 제 2 암(104)의 길이는 그 제 2 단부의 끝에서부터 전도 브릿지(106)의 내부면까지 11.0 mm가 바람직하다. 제 1 암(102)의 길이는 그 제 2 단부(122)의 끝에서부터 전도 브릿지(106)의 내부면까지 10.5 mm가 바람직하다. 실시예의 전도 브릿지(106)는 양호하게 제 1 암(102) 및 제 2 암(104)의 바닥면 아래로 2.25 mm 되는 지점까지 연장한다. 지지 구조물(150)은 양호하게 접지 접점(114)의 바닥과 RF 접점(112)의 바닥에 의해 형성된 플레인에서의 한 지점에서 끝나도록 하기 위해 제 1 암(102)의 바닥과 제 2 암(104)으로부터 4.0 mm로 연장한다. 실시예의 접지 접점(114)의 폭은 양호하게 2.0 mm 이고, RF 접점(112)의 폭은 양호하게 1.5 mm 이다. 공급소자(108)의 전체 폭은 실시예에서 양호하게 4.0 mm 이다.
실시예의 소형 PIFA 안테나(101)의 작은 치수 및 경량의 무게는 다중 소형 PIFA 안테나를 하나의 디바이스내에 합체할 수 있게 한다. 무선 디바이스들이 계속 소형화됨에 따라, 다중 소형 PIFA 안테나들을 단일 소형 전자디바이스 즉, 셀룰러 휴대용 전화기, 이방향 휴대용 라디오 및/또는 무선 커뮤니케이터(wireless communicator) 등과 같은 전자디바이스내에 조합시키는 능력은 본 발명의 가치있는 장점이다. 서로에 대해 직각으로 향하는 이러한 2개의 안테나를 사용함으로써 무선 디바이스를 다양하게 작동시킬 수 있다. 본 발명의 실시예에 의한 2개의 소형 PIFA 안테나를 갖는 예를 든 무선 디바이스(700)의 일부 도면이 도 7에 도시되어 있다. 예를 든 무선 디바이스(700)는 케이스(710) 및 인쇄회로판(702)를 가진다. 이 실예의 디바이스의 인쇄회로판은 유익하게 원가를 줄이는 자동화 기술을 사용하여 제작되고, 배치되고 용접되었다. 이 인쇄회로판(702)은 그 중에서도 2개의 소형 PIFA 안테나 즉, 제 1 소형 PIFA 안테나(704) 및 제 2 소형 PIFA 안테나(706)를 구비한다. 주의해야 할 것은, 다른 회로들은 설명의 간략화를 위해 도 7에서 제거되어 있다는 것이다. 그러나, 기술에 숙련된 자는 프로세서, 메모리 디바이스, 유저 인터페이스(user interface), 송수신 회로, 기타 그러한 컴포넌트 회로와 같은 다른 회로들이 2개의 소형 PIFA 안테나와 조합하여 셀룰러 전화기, 이방향 휴대용 라디오 및/또는 무선 커뮤니케이터와 같은 무선 디바이스를 완전하게 실행하는데 통상 사용되고 있다는 것을 이해할 것이다. 이러한 두 안테나 각각은 인쇄회로판(702)에서 서로 직각으로 향하고 있으며, 이에 의해 각각의 소형 PIFA 안테나가 다른 안테나에 의해 송신 및 수신되는 신호에 대하여 교차 편파(cross polarization)하는 무선주파수 신호를 송신 및 수신한다. 이것은 무선 디바이스에 실예를 든 무선 디바이스(700)의 다른 방위를 수용하도록 편파 다양성을 제공한다. 종래 기술은 2개의 소형 PIFA 안테나중 어느 것을 선택하여 이에 따라 주어진 시간에 어느 편파를 선택하는데 사용되고 있다.
본 발명의 특정한 실시예가 설명되었지만, 기술에 숙련된 자는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 특정 실시예를 변경할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 본 발명의 범위는 특정 실시예로 제한하지 않으며, 첨부한 청구범위가 본 발명의 범위내에서 그러한 적용, 변경 및 실시예를 커버하도록 의도되어 있다.

Claims (26)

  1. 제 1 단부 및 제 1 단부에 대향하는 제 2 단부를 갖는 제 1 암:
    제 1 암과 실질적으로 평행하고 동일한 평면상에 있고 제 1 암 및 제 2 암의 길이를 따라 제 1 암으로부터 분리되어 있으며, 제 1 암의 제 1 단부와 실질적으로 정렬되어 있는 제 1 단부를 갖는 제 2 암;
    제 1 암의 제 1 단부와 제 2 암의 제 1 단부에 전기적으로 연결된 전도 브릿지;
    RF 공급부에 연결하기 위해 제 1 암의 제 2 단부에 전기적으로 연결된 공급소자; 및
    전도 브릿지에 매달려 있는 부전도성 지지부를 포함하는 안테나.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전도 브릿지는 제 1 암 및 제 2 암에 의해 형성된 플레인에 대해 실질적으로 직각인 플레인을 형성하는 전도 시트를 포함하는 안테나.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 공급소자는 제 1 암에 의해 형성된 플레인에 대해 실질적으로 직각인 플레인을 형성하는 전도 시트를 구비하고, 또한 공급소자는 접지 접점 및 RF 접점을 구비하고, 상기 접지 접점 및 RF 접점은 각각 갭에 의해 격리된 전도 시트를 포함하는 안테나.
  4. 제 1 항에 있어서, 제 1 암의 제 2 단부는 테이퍼진 커트(tapered cut)를 갖는 안테나.
  5. 제 1 항에 있어서, 제 2 암은 제 1 암 보다 긴 안테나.
  6. 제 1 항에 있어서, 제 2 암은 제 1 암 보다 짧은 안테나.
  7. 제 1 항에 있어서, 제 2 암은 적어도 하나의 굴곡부를 포함하는 안테나.
  8. 제 1 항에 있어서, 안테나가 테이프 앤드 릴 패키징(tape and reel packaging)으로 실장되는 안테나.
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 공급소자는 제 1 암에서 일정 거리를 수직방향으로 연장하고, 상기 부전도성 지지부는 상기 거리까지 연장하는 안테나.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 전도 브릿지와 제 1 암과 제 2 암과 공급소자 중 적어도 하나는 상기 부전도성 지지부와 접착이 용이하게 실행되는 형태를 포함하는 안테나.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 부전도성 지지부는 제 1 암과 제 2 암 사이의 갭 안으로 더 연장하는 안테나.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 부전도성 지지부는 다수의 레그를 포함하는 안테나.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 다수의 레그들 중 적어도 몇개는 최소의 치수로 테이퍼지는 안테나.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 암과 제 2 암 사이의 갭의 적어도 일부분에 브릿지되어 있는(bridging) 부전도성 표면을 추가로 포함하는 안테나.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 부전도성 표면은 절연 재료가 제 1 암과 제 2 암 사이의 위치내로 흘러 들어가서 경화될 수 있게 하는 자유유동 사출성형방법에 의해 제작되는 안테나.
  17. 제 15 항에 있어서, 진공 픽업을 위한 평평한 영역을 추가로 포함하고, 상기 평평한 영역은 부전도성 표면과 제 1 암과 제 2 암 중 적어도 하나를 포함하는 안테나.
  18. 제 1 항에 있어서, 단부 구역을 추가로 포함하고, 상기 단부 구역이 제 1 단부에 대향한 제 2 암의 단부에 부착되는 안테나.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 단부 구역은 제 2 암의 플레인에 직각인 플레인을 형성하는 부분을 포함하는 안테나.
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 단부 구역은 제 2 암에서 떨어져서 제 2 암과 평행한 부분을 포함하는 안테나.
  21. 제 18 항에 있어서, 상기 단부 구역은 제 1 암과 동일한 평면상에서 제 1 암과 제 2 암 사이의 갭내로 연장하는 부분을 포함하는 안테나.
  22. 제 18 항에 있어서, 상기 단부 구역은 임의의 기하학적 형상으로 된 부분을 포함하는 안테나.
  23. 제 1 항에 있어서, 상기 안테나는 다수의 RF 대역내에서 작동되도록 조절되는 안테나.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 다수의 RF 대역은 2.4 GHz로 이루어진 제 1 RF 대역과 5.0 GHz로 이루어진 제 2 RF 대역을 포함하는 안테나.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 제 1 RF 대역은 약 100 MHz의 대역폭을 갖는 안테나.
  26. 제 24 항에 있어서, 상기 제 2 RF 대역은 약 1.0 GHz의 대역폭을 갖는 안테나.
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