KR100844948B1 - 안테나장치 및 그것을 이용한 통신장치 - Google Patents

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Abstract

대략 직사각형 평판형상의 방사체(2)와, 방사체(2)의 서로 평행한 한쌍의 단변의 각각에 인접하여 하면측 테두리부에 부착된 지지부(4, 6)를 갖고 있다. 지지부(4)는 적층형 분파기와 그것에 각각 접속된 수신측 밍 송신측의 적층형 대역통과필터를 포함하는 적층형 회로부재로 이루어져 있다. 방사체(2)는 지지부(4)가 부착된 테두리부에 전원공급단자(2c) 및 접지단자(2d)를 구비하고 있고, 전원공급단자(2c) 및 접지단자(2d)는 적층형 회로의 안테나단자(4a) 및 접지단자(4b)와 각각 접속되어 있다. 방사체(2)는 슬롯(2b)이 형성된 방사전극(2a)을 갖고 있고, 슬롯(2b)의 형상은 방사전극(2a)이 복수의 주파수대에서 공진하도록 설정되어 있다.
적층형 분파기, 방사체, 안테나장치

Description

안테나장치 및 그것을 이용한 통신장치{ANTENNA APPARATUS AND COMMUNICATION APPARATUS USING THE SAME}
본 발명은 무선통신의 기술분야에 속하는 것으로, 특히 이동체통신 및 무선 LAN(Local Area Network) 등에 적합하게 이용되는 주변회로가에 내장된 안테나장치 및 그것을 이용한 통신장치에 관한 것이다.
종래, 이동체통신 등의 MHz대 내지 GHz대의 무선통신의 안테나로서는, 예를 들면, 일본 특허공개 2000-4116호 공보에 기재되어 있는 것과 같은 단일 시트형상 도전부재를 이용하여 안테나 방사체를 구성한 것이 있다. 이 안테나는 안테나 방사체와 실장기판 사이에 접지면 스페이서를 배치하도록 되어 있다. 이것은 안테나 방사체의 바로 아래에 접지가 되는 기판이 배치되어 있으면, 공진에너지를 축적하는 공간의 크기가 감소하여 안테나의 수신감도가 저하되기 때문이다. 이와 같이, 안테나 방사체와 접지면 사이에는 일정한 크기의 공간을 유지해야 한다.
안테나 방사체에는, 통상, 송신회로로부터 송신측 필터를 통해 송신신호가 입력되고, 수신신호는 수신측 필터를 통해 수신회로로 출력된다. 그리고, 안테나 방사체와 송신측 필터 및 수신측 필터 사이에는 송수분파기가 배치된다. 이 송신측 필터, 수신측 필터 및 분파기 등을 송수신기(통신장치)의 본체측에 설치하면 송수 신 기본체의 소형화에 제약이 되므로, 이들을 안테나 주변회로로서 안테나장치측에 포함시키는 것이 제안되어 있다.
예를 들어, 일본 특허공개 평8-288739호 공보에는, 장치를 소형화하기 위해 안테나 방사체의 아래쪽에 필요한 크기의 공간을 개재하여 유전체 기판을 배치하고, 그 유전체 기판에 안테나 주변회로를 내장 또는 장착시키는 것이 기재되어 있다.
그러나, 이동체통신 및 무선 LAN에 이용되는 안테나장치에는 더한층 소형화가 요구되고 있는 바, 상기와 같은 방사체의 하방에 유전체 기판을 배치한 구조에서는 상기 유전체 기판과 방사체 사이에 소정의 거리를 두는 것이 필요하며, 그것에 덧붙여서 유전체 기판의 두께가 더해지게 되므로, 안테나장치를 충분히 소형화할 수 없다. 또, 유전체 기판과 방사체 사이에 소정의 거리를 둘 필요가 있기 때문에, 방사체로부터 주변회로까지의 거리를 단축하기가 어려워지고, 그 때문에 신호손실을 충분히 저감시키기가 어렵다는 문제점도 있다.
그래서, 본 발명은 한층 소형화가 가능하고, 신호손실을 충분히 저감시킬 수 있는 안테나장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다. 또, 본 발명은, 그와 같은 안테나장치를 이용한 통신장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
본 발명에 의하면, 이상과 같은 목적을 달성하는 것으로서, 평판형상을 이루는 방사체와, 그 방사체의 한쪽 표면측의 테두리부에 부착된 적어도 하나의 지지부를 갖고 있고, 상기 지지부 중 적어도 하나는 적층형 회로를 구비한 적층형 회로부 재로 이루어져 있고, 상기 방사체는 상기 적층형 회로부재가 부착된 상기 테두리부에 전원공급단자를 구비하고 있고, 상기 전원공급단자는 상기 적층형 회로의 안테나단자와 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나장치가 제공된다.
본 발명의 한 형태에서는, 상기 방사체의 표면은 대략 직사각형상의 외형을 이루고 있고, 그 서로 평행한 한쌍의 변에 인접하는 2개의 상기 테두리부에 상기 지지부가 배치되어 있다. 본 발명의 한 형태에서는 상기 방사체의 표면은 대략 직사각형상의 외형을 이루고 있고, 그 4개의 변에 인접하는 4개의 상기 테두리부에 상기 지지부가 배치되어 있고, 이들 지지부는 상기 대략 직사각형상의 외형의 4개의 코너에 인접하는 위치에서 단부끼리 서로 접속되어 틀형상을 이루고 있다. 본 발명의 한 형태에서는 상기 방사체의 서로 평행한 한쌍의 변을 따르는 방향의 적어도 한쪽 단부에 대응하는 적어도 2개의 코너부는 오목하지 않고 예각이 아닌 형상으로 형성되어 있다. 본 발명의 한 형태에서는 상기 방사체의 오목하지 않고 예각이 아닌 형상의 코너부는 라운드형상 또는 기울기 135도의 직선형상이다.
본 발명의 한 형태에서는, 상기 적층형 회로부재는 적층된 복수의 유전체시트의 서로 인접하는 것끼리 사이에 적절한 패턴의 도체막이 배치되어 있고, 이들 도체막이 상기 유전체시트에 형성된 비아콘택트에 의해 적절히 접속되어 상기 적층형 회로가 형성되어 있으며, 상기 유전체시트의 적어도 하나를 그 두께방향으로 관통하는 실드도전막이 형성되어 있는 것이다. 본 발명의 한 형태에서는, 상기 실드도전막은 상기 적층형 회로를 구성하는 복수의 회로부분 중 서로 인접하는 것끼리의 사이에 위치하고 있다.
본 발명의 한 형태에서는, 상기 적층형 회로는 적층형 분파기와 그 적층형 분파기에 각각 접속된 2개의 적층형 유전체 필터를 포함하여 이루어진다. 본 발명의 한 형태에서는, 상기 2개의 적층형 유전체 필터 중의 한쪽은 수신측 대역통과필터이고, 또한 상기 2개의 적층형 유전체 필터 중의 다른쪽은 송신측 대역통과필터이다.
본 발명의 한 형태에서는, 상기 적층형 회로는 적어도 하나의 적층형 분파기와 그 적층형 분파기 중 어느 하나에 접속된 적층형 송수신절환기를 포함하여 이루어지고, 상기 적층형 분파기 중 적어도 하나에는 2개의 적층형 송수신절환기가 접속되어 있다. 본 발명의 한 형태에서는, 상기 적층형 회로는 복수단에 접속된 복수의 상기 적층형 분파기를 포함하고 있다.
본 발명의 한 형태에서는, 상기 방사체는 슬롯이 형성된 방사전극을 갖고 있고, 그 슬롯의 형상은 상기 방사전극이 상기 복수의 주파수대에서 공진하도록 설정되어 있다. 본 발명의 한 형태에서는, 상기 적층형 회로부재의 바깥면에 방사전극이 형성되어 있고, 그 방사전극은 상기 적층형 회로와 접속되어 있다.
또, 본 발명에 의하면, 이상과 같은 안테나장치와, 그 안테나장치의 적층형 회로에 전기적으로 접속된 전기회로를 갖는 통신장치 본체부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 통신장치가 제공된다.
본 발명의 한 형태에서는, 상기 통신장치 본체부는 실장기판을 포함하고 있고, 상기 안테나장치의 지지부는 상기 실장기판에 부착되어 있다. 본 발명의 한 형태에서는, 상기 통신장치 본체부는 상기 안테나장치 및 상기 실장기판을 수용하는 몸체를 구비하고 있고, 상기 실장기판은 상기 몸체에 고정되어 있다. 본 발명의 한 형태에서는, 상기 안테나장치의 지지부는 상기 실장기판 상에서 그 한쪽 단부로부터 이격된 위치에 배치되어 있다.
도 1A는 본 발명에 의한 안테나장치의 제 1 실시예를 나타내는 모식적 분해사시도이다.
도 1B는 도 1A에서의 방사체의 이면을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1A의 조립상태를 나타내는 모식적 사시도이다.
도 3은 적층형 주변회로 및 방사체의 블록도이다.
도 4는 적층형 주변회로부재의 모식적 단면사시도이다.
도 5는 분파기의 등가회로도이다.
도 6은 수신측 대역통과필터의 등가회로도이다.
도 7은 송신측 대역통과필터의 등가회로도이다.
도 8은 본 발명에 의한 안테나장치의 제 2 실시예의 적층형 주변회로의 블록도이다.
도 9는 송수신절환기의 등가회로도이다.
도 10은 본 발명에 의한 안테나장치의 제 3 실시예의 적층형 주변회로의 블록도이다.
도 11은 본 발명에 의한 안테나장치의 실시예를 나타내는 모식적 저면도이다.
도 12는 본 발명에 의한 안테나장치의 실시예를 나타내는 모식적 저면도이다.
도 13은 본 발명에 의한 안테나장치의 제 4 실시예를 나타내는 모식적 분해사시도이다.
도 14는 본 발명에 의한 안테나장치의 제 5 실시예의 적층형 회로부재로 이루어지는 지지부를 나타내는 모식적 사시도이다.
도 15는 본 발명에 의한 안테나장치의 제 4 실시예의 적층형 주변회로의 블록도이다.
도 16은 본 발명에 의한 안테나장치의 실시예의 적층형 회로부재로 이루어지는 지지부를 나타내는 모식적 분해사시도이다.
도 17은 본 발명에 의한 안테나장치의 실시예의 적층형 회로부재로 이루어지는 지지부를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 18은 도 17의 X-X' 단면도이다.
도 19는 본 발명의 안테나장치를 구비한 통신장치의 제 1 실시예를 나타내는 모식적 분해사시도이다.
도 20은 본 발명의 안테나장치를 구비한 통신장치의 제 2 실시예를 나타내는 모식적 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 1A는 본 발명에 의한 안테나장치의 제 1 실시예를 나타내는 모식적 분해 사시도이고, 도 1B는 그 방사체의 이면을 나타내는 사시도이며, 도 2는 그 조립상태를 나타내는 모식적 사시도이다.
도 1A 및 도 2에서, 방사체(2)는 2개의 지지부(4, 6)에 의해 지지되어 있고, 그 지지부는 실장기판(8) 상에 부착되어 있다.
방사체(2)는 평판형상으로 형성되어 있고, 예를 들어 테프론(등록상표) 또는 에폭시수지 등의 유전체로 이루어지는 기체(基體)의 대략 직사각형의 한쪽 표면(도면에서는 상면)에 방사전극(2a)이 형성되어 있다. 방사체(2)의 기체(基體)의 두께는 그 방사체의 원하는 강도가 얻어지면 특별히 제한되지는 않지만, 예를 들어 0.1∼2.0mm이다. 방사체(2)의 표면의 직사각형상의 치수는, 예를 들어, 20 ×12mm∼35 ×24mm이다. 그 방사전극(2a)에는 슬롯(2b)이 형성되어 있다. 방사체 표면의 직사각형상의 한쌍의 단변에 인접하여, 방사체(2)의 다른쪽 표면(도면에서는 하면)측의 테두리부에 각각 접착제에 의해 지지부(4, 6)가 부착되어 있다. 그 지지부(4, 6)는 방사체(2)의 표면의 직사각형상의 한쌍의 단변을 따라 이어내어져 있다. 방사체(2)에는 또한, 지지부(4)에 대응하는 위치에서, 2개의 비아콘택트가 형성되어 있고, 이들 비아콘택트 내에는 방사전극(2a)과 접속된 전원공급단자(2c) 및 접지단자(2d)가 설치되어 있다.
한쪽의 지지부(4)는 적층형 주변회로를 구비한 적층형 주변회로부재로 이루어져 있다. 적층형 주변회로의 블록도를 방사체(2)와 함께 도 3에 나타내고, 도 4에는 적층형 주변회로부재(지지부(4))의 모식적 단면사시도를 나타낸다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 적층형 주변회로는 적층형 분파기(20)와 그 적층형 분파기(20) 에 각각 접속된 2개의 적층형 유전체필터(21, 22)를 포함하여 이루어지는 것이다. 필터(21)는 수신측 대역통과필터(BPF)이고, 필터(22)는 송신측 대역통과필터이다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 지지부(4)를 구성하는 주변회로부재는 복수의 세라믹 또는 합성수지로 이루어지는 유전체시트를 적층하고, 인접하는 유전체시트 사이에 원하는 형상의 도체막패턴 또는 접지패턴(d)을 형성하며, 유전체시트의 원하는 위치에 형성한 비아콘택트(c)에 의해 인접층의 원하는 도체막패턴끼리를 적절히 접속함으로써, 원하는 특성의 인덕터(a)나 커패시터(b)를 형성하고, 이들을 적절히 접속함으로써, 분파기(20) 및 필터(21, 22)를 형성한 것이다.
도 1A 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 지지부(4)의 한쪽 단면(도 1A에서는 상단면 : 도 4에서는 우단면)에는, 방사체(2)의 전원공급단자(2c)와 대응하는 위치에 안테나 입력포트(안테나단자)(4a)가 형성되어 있고, 방사체(2)의 접지단자(2d)와 대응하는 위치에 접지포트(4b)가 형성되어 있다. 전원공급단자(2c)와 안테나 입력포트(4a)는 도전성 접착제나 땜납에 의해 접속·고정되어 있고, 접지단자(2d)와 접지포트(4b)는 도전성 접착제나 땜납에 의해 접속·고정되어 있다. 이들의 도전성 접착제나 땜납은 비아콘택트 내에 충전할 수 있다.
또, 지지부(4)의 다른쪽 단면(도 1A에서는 하단면 : 도 4에서는 좌단면)에는 수신신호 출력단자부(4c), 송신신호 입력단자부(4d) 및 접지단자부(4e)가 형성되어 있다. 접지단자부(4e)는 복수 형성해도 된다. 이들은 분파기(20) 및 필터(21, 22) 중 어느 하나와 적절히 접속되어 있다.
이상과 같이, 적층형 주변회로부재(지지부(4))에는 그것을 구성하는 유전체 시트에 직교하는 단면에 안테나 입력포트(4a), 접지포트(4b), 수신신호 출력단자부(4c), 송신신호 입력단자부(4d) 및 접지단자부(4e)가 형성되어 있으므로, 이 단면에서 적층형 주변회로부재와 방사체(2)의 접속 및 적층형 주변회로부재와 실장기판(8)의 접속을 행함으로써, 주변회로와 방사체(2) 및 실장기판(8)의 전기회로와의 전기적 접속을 직접 행할 수 있다. 또한, 지지부(4)의 방사체(2)측과는 반대측의 단면에 수신신호 출력단자부(4c), 송신신호 입력단자부(4d) 및 접지단자부(4e)를 형성함으로써, 실장기판(8)에 직접 안테나장치를 실장하는 것이 가능해진다.
도 5는 분파기(20)의 등가회로를 나타내며, 도 6은 수신측 대역통과필터(21)의 등가회로를 나타내고, 도 7은 송신측 대역통과필터(22)의 등가회로를 나타낸다. 이들은 모두 인덕터 a(20a, 21a, 22a) 및 커패시터 b(20b, 21b, 22b)를 이용하여 구성되어 있다. 단, 인덕터 a의 각각 및 커패시터 b의 각각의 특성은 원하는 특성의 분파기(20), 수신측 대역통과필터(21) 및 송신측 대역통과필터(22)가 얻어지도록 적절히 설정된다.
도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 분파기(20)는 저역통과필터(LPF) 및 고역통과필터(HPF)를 갖고 있고, 단자(20e, 20f) 및 안테나 입력포트(4a)(ANT)를 갖는다. 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 수신측 대역통과필터(21)는 단자(21e) 및 수신신호 출력단자부(4c)(Rx)를 갖는다. 또, 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 송신측 대역통과필터(22)는 단자(22e) 및 송신신호 입력단자부(4d)(Tx)를 갖는다.
도 1A 및 도 2에서, 다른 한쪽의 지지부(6)의 재질은, 특별히 한정되지는 않 지만, 예를 들어 세라믹 또는 합성수지 등을 사용할 수 있다. 또는, 안테나 방사체(2)를 연장시키면서 구부림으로써 지지부(6)를 형성해도 된다.
실장기판(8)은 통상의 배선기판이면 되고, 그 표면(도 1A 및 도 2에서는 상면)에는 필요한 배선이 형성되어 있고, 상기 지지부(4)의 수신신호 출력단자부(4c), 송신신호 입력단자부(4d) 및 접지단자부(4e)와 대응하는 위치에 이들과 접속하기 위한 단자부(8a, 8b, 8c)가 형성되어 있다. 지지부(4, 6)는 실장기판(8)에 대하여, 예를 들어 접착제에 의해 고정되어 있다. 또, 실장기판(8)에는 특히 방사체(2) 및 지지부(4, 6)를 포함하여 이루어지는 안테나장치가 부착되어 있는 위치로부터 떨어진 위치에서, 필요에 따라 적절한 회로소자를 부착할 수도 있다.
본 실시예에서, 지지부(4)를 구성하는 적층형 주변회로부재는 적층면이 방사체(2)의 표면에 대하여 수직이 되도록 배치되어 있다. 지지부(4, 6)의 높이(H)는 방사체(2)의 아래쪽에 적절한 크기의 공간이 확보되도록 정해져 있고, 예를 들어 2∼10mm이다. 또, 지지부(4)를 구성하는 적층형 주변회로부재의 두께(T)는 예를 들어 1∼4mm이다.
도 8은 본 발명에 의한 안테나장치의 제 2 실시예의 적층형 주변회로의 블록도이다.
본 실시예는 지지부(4)를 구성하는 적층형 주변회로부재에 형성되어 있는 주변회로가 상기 제 1 실시예와 다르다. 즉, 상기 제 1 실시예는 하나의 주파수대를 송수신하는 것이지만, 본 제 2 실시예는 2개의 주파수대를 송수신하는 것이다. 이 들 2개의 주파수대는, 예를 들어 2GHz 주변의 PCS(Personal Communication System) 주파수 및 900MHz 주변의 AMPS(Advanced Mobile Phone Service) 주파수이고, 이로 인하여, 안테나장치를 PCS/AMPS ·이중모드 이동전화에서 사용 가능한 것으로 할 수 있다. 또, 이로 인하여 본 실시예에서는 방사체(2)의 슬롯(2b)의 형상은 방사전극(2a)이 2개의 주파수대에서 공진하도록 설계되어 있다.
도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 적층형 주변회로는 적층형 분파기(20)와 그 적층형 분파기(20)에 각각 접속된 제 1 주파수대용 송수신절환기(24) 및 제 2 주파수대용 송수신절환기(23)를 포함하여 이루어지는 것이다. 송수신절환기(23, 24)의 등가회로를 도 9에 나타낸다. 이들은 모드 상기와 같은 인덕터(a) 및 커패시터(b)를 이용하여 구성되어 있다. 단, 인덕터의 각각 및 커패시터의 각각의 특성은 원하는 특성의 송수신절환기(23, 24)가 얻어지도록 적절히 설정된다.
도 8에서, 분파기(20)에 의해 2개의 주파수대가 분파되고, 제 1 주파수대는 분파기단자(20c)와 접속된 단자(24e)를 통해 한쪽의 송수신절환기(24)에 입력되고, 제 2 주파수대는 분파기단자(20f)와 접속된 단자(23e)를 통해 다른쪽의 송수신절환기(23)에 입력된다. 송수신절환기(23, 24)는 각각 수신신호 출력단자(Rx) 및 송신신호 입력단자(Tx)를 갖는다. 이들의 단자(Rx, Tx)는 실장기판(8)의 전기회로와 전기적으로 접속되어 있다.
도 10은 본 발명에 의한 안테나장치의 제 3 실시예의 적층형 주변회로의 블록도이다.
본 실시예는 지지부(4)를 구성하는 적층형 주변회로부재에 형성되어 있는 주 변회로가 상기 제 2 실시예와 다르다. 즉, 상기 제 2 실시예는 2개의 주파수대를 송수신하는 것이지만, 본 제 3 실시예는 3개의 주파수대를 송수신하는 것이다. 이들 3개의 주파수대는, 예를 들어 GSM(Global System for Mobile communicaton)용 800MHz대, DCS(Digital Communication System)용 1.8GHz대 및 상기 PCS용 2GHz대이다. 이로 인하여, 3개의 주파수대를 취급하는 다기능이고 소형인 통신기기용 안테나장치가 얻어진다. 또, 이로 인하여, 본 실시예에서는 방사체(2)의 슬롯(2b)의 형상은 방사전극(2a)이 3개의 주파수대에서 공진하도록 설계되어 있다.
도 10에 도시되어 있는 바와 같이, 적층형 주변회로는 적층형 분파기(20)와, 그 적층형 분파기(20)에 각각 접속된 제 1 주파수대용 송수신절환기(27) 및 분파기(20')와, 그 적층형 분파기(20')에 각각 접속된 제 2 주파수대용 송수신절환기(26) 및 제 3 주파수대용 송수신절환기(25)를 포함하여 이루어지는 것이다. 분파기(20')의 등가회로는 분파기(20)의 등가회로와 마찬가지이며, 듀플렉서(25, 26, 27)의 등가회로는 송수신절환기(23, 24)의 등가회로와 마찬가지이다. 이들은 모두 상기와 같은 인덕터(a) 및 커패시터(b)를 이용하여 구성되어 있다. 단, 각각의 인덕터 및 커패시터의 특성은 원하는 특성의 분파기(20, 20') 및 송수신절환기(25, 26, 27)가 얻어지도록 적절히 설정된다.
도 10에서, 분파기(20)에 의해 3개의 주파수대가 제 1 주파수대와 제 2 및 제 3 주파수대로 분파되고, 제 1 주파수대는 분파기단자(20e)를 통해 송수신절환기(27)에 입력되며, 제 2 및 제 3 주파수대는 분파기단자(20f)를 통해 분파기(20')에 입력된다. 또, 분파기(20')에 의해 제 2 및 제 3 주파수대가 제 2 주파수대와 제 3 주파수대로 분파되고, 제 2 주파수대는 송수신절환기(26)에 입력되며, 제 3 주파수대는 송수신절환기(25)에 입력된다. 송수신절환기(25, 26, 27)는 각각 수신신호 출력단자(Rx) 및 송신신호 입력단자(Tx)를 갖는다. 이들 단자(Rx, Tx)는 실장기판(8)의 전기회로와 전기적으로 접속되어 있다.
이상과 같이, 본 실시예는 2단으로 접속된 분파기(20, 20')를 갖는다. 4개 이상의 주파수대를 송수신하는 경우에는, 분파기의 수를 늘리고, 마찬가지로 하여 분파기의 다단접속을 형성하여, 필요한 수의 송수신절환기를 이용하면 된다.
이상의 실시예에서는, 지지부(4, 6)가 방사체(2) 표면의 직사각형의 한쌍의 단변을 따라 연장되어 있지만, 본 발명은 이러한 형태로 한정되는 것은 아니고, 지지부는 방사체 표면의 직사각형의 한쌍의 장변을 따라 연장되어 있어도 되고, 방사체 표면의 형상이 정사각형이어도 된다. 또, 복수의 주파수대를 송수신하는 경우에는 2개의 지지부(4, 6)의 쌍방을 적층형 회로를 구비한 적층형 회로부재로 구성해도 된다. 이 경우, 각각의 지지부(4, 6)에 다른쪽과는 다른 단일 또는 복수의 주파수대의 송수신을 위한 상기와 같은 적층형 회로를 형성하면 된다.
또, 복수의 주파수대를 송수신하는 경우에는, 주파수대에 따라 방사체(2)에 복수의 방사전극을 형성해 두고, 이들 복수의 방사전극을 하나의 적층형 회로부재에 형성한 적층형 회로와 개별적으로 접속해도 된다.
또, 본 발명에서는 방사체 표면의 외형은 직사각형 이외의, 예를 들어 오각형, 육각형 또는 팔각형 등이어도 된다. 그리고, 직사각형인 경우를 포함하여, 방사체 표면의 외형의 모든 변에 인접하는 모든 테두리부에 지지부를 배치해도 된다. 방사체 표면의 외형이 직사각형인 경우의, 그와 같은 실시예를 도 11 및 도 12를 참조하여 설명한다. 이들 도면은 각각의 실시예의 안테나장치의 모식적 저면도를 나타내는 것이다.
도 11의 실시예에서는, 상기 실시예와 마찬가지로 방사체(2) 표면의 외형의 서로 평행한 제 1의 한쌍의 변에 인접하는 2개의 테두리부에 지지부(4, 6)가 배치되어 있는 것에 덧붙여, 방사체(2)의 서로 평행한 제 2의 한쌍의 변(제 1의 한쌍의 변과 직교하는 변)에 인접하는 2개의 테두리부에 지지부(5, 5')가 배치되어 있다. 그리고, 이들 지지부(4, 6, 5, 5')는 방사체 표면의 대략 직사각형의 외형의 4개의 코너부에 인접하는 위치에서 단부끼리 서로 접속되어 직사각형 틀형상을 이루고 있다. 이 접속은 접착제 등에 의해 기계적으로 접합함으로써 행해도 되고, 방사체(2)에 대한 부착시에 서로 맞닿게 함으로써 행해도 된다. 이와 같이, 지지부를 틀형상으로 함으로써, 안테나장치의 기계적 강도를 높일 수 있다. 또, 복수의 주파수대를 송수신하는 경우에는 4개의 지지부(4, 6, 5, 5') 중의 복수를 적층형 회로를 구비한 적층형 회로부재로 구성해도 된다. 이 경우, 적어도 적층형 회로부재의 수에 따라 방사체(2)에 복수의 방사전극을 형성해 두고, 이들 복수의 방사전극을 각 적층형 회로와 개별로 접속하면 된다. 각각의 적층형 회로부재에는 다른 적층형 회로부재와는 다른 단일 또는 복수의 주파수대의 송수신을 위한 상기와 같은 적층형 회로를 형성하면 된다.
도 12의 실시예에서는 적층형 주변회로부재가 아닌 지지부(6)를 コ형상으로 형성함으로써, 방사체(2) 표면의 외형의 3개의 변에 인접하는 테두리부를 일체적으 로 형성하고 있다. 마찬가지로 하여, 적층형 주변회로부재가 아닌 지지부(6)를 앵글형상으로 형성함으로써, 방사체의 표면 외형의 2개의 변에 인접하는 테두리부를 일체적으로 형성하는 것도 가능하다.
도 13 및 도 14는 본 발명에 의한 안테나장치의 제 4 및 제 5 실시예를 도시하는 도면이다. 이들 실시예는 적층형 회로부재로 이루어지는 지지부(4)로서 상기의 제 1 실시예와는 다른 것이 사용되고 있다.
도 13의 실시예에서는 지지부(4)의 외면인 적층형 회로부재의 적층표면 상에 방사전극(4f)이 형성되어 있다. 상기 방사전극(4f)의 전원공급단자 및 접지단자는 유전체시트에 형성된 도시하지 않는 비아콘택트를 통해 적층형 회로의 소정의 회로부분과 적절히 접속되어 있다. 이 회로부분의 출력단자(4g)가 다른 단자(4c∼4e)와 마찬가지로 하여 형성되어 있다. 또, 이 회로부분의 접지단자는 단자(4e)와 공용된다. 그리고, 출력단자(4g)에 대응하여 실장기판(8)에는 단자(8d)가 형성되어 있다.
또, 도 14의 실시예에서는 지지부(4)의 외면인 적층형 회로부재의 적층단면 상에 방사전극(4f')이 형성되어 있다. 상기 방사전극(4f')의 전원공급단자 및 접지단자는 인접하는 유전체시트 사이에 형성된 도시하지 않는 도체막패턴이나 접지패턴을 통해 적층형 회로의 소정의 회로부분과 적절히 접속되어 있다. 이 회로부분의 출력단자(4g)는 도 13의 실시예와 마찬가지로 하여 형성되어 있다.
도 15는 도 13 및 도 14의 실시예의 적층형 주변회로의 블록도이다. 본 실시예에서는 도 3의 회로와 동등한 구성에 덧붙여, 방사전극(4f)(4f'의 경우도 동일함)에 접속된 GPS(Global Positioning System)용 1.5GHz대나 BT(Bluetooth)용 2.45GHz대의 대역통과를 위한 대역통과필터(28)가 설치되어 있다. 이 대역통과필터(28)의 전단부에 저역통과필터나 대역소거필터나 고역통과필터 등을 적절하게 배치할 수 있다.
하나의 지지부(4)에 2개의 방사전극(4f, 4f')을 형성해 두고, 이들 중 한쪽을 GPS용으로 하고, 다른쪽을 BT용으로 하는 것도 가능하다.
이들 도 13∼도 15의 실시예에 의하면, PCS/AMPS ·이중모드 이동전화에서 GPS나 BT의 시스템을 이용하는 것이 가능해지고, 그 때 안테나장치의 충분한 소형화가 가능하다.
도 16∼도 18은 본 발명에 의한 안테나장치의 또 다른 실시예를 나타내는 도면이다. 이 실시예는 적층형 회로부재의 구조에 있어서, 적층된 복수의 유전체시트의 서로 인접하는 것끼리의 사이에 적절한 패턴(거의 한면에 형성된 접지패턴을 포함함)의 도체막이 배치되어 있고, 이들 도체막이 유전체시트에 형성된 비아콘택트에 의해 적절히 접속되어 적층형 회로가 형성되어 있는 점에서는 상기 제 1 실시예와 동일하지만, 도 16에 도시되어 있는 바와 같이, 유전체시트를 그 두께방향으로 관통하는 실드도전막(실드벽)(30, 31)이 형성되어 있는 점에서 상기 제 1 실시예와 다르다.
도 17은 실드도전막을 설명하기 위한 모식적 부분단면도이고, 도 18은 그 X-X' 단면도이다. 실드도전막(30)은 적층형 회로부재의 각각의 양측의 적층 표면에 가깝게 배치되어 있는 접지패턴(35)(도 16에서는 d) 사이에서 적층방향(유전체시트의 두께방향)으로 연장되어 띠형상으로 형성되어 있고, 그 양측에 배치되어 있는 회로부분끼리를 실드한다. 단, 실드도전막(30)에는 이들 회로부분끼리를 전기적으로 접속하기 위해 필요한 도체막패턴이 해당 실드도전막(30)과 비접촉으로 연장되는 것을 허용하고 있다. 도 16에 도시되어 있는 실드도전막(31)은 실드도전막(30)과 다른 장소에 형성되어 있지만, 실드도전막(30)과 동일한 구조를 갖고 있다. 이들의 실드도전막(30, 31)에 의해, 제 1 실시예에 관하여 설명한 분파기와 수신측 필터와 송신측 필터가 서로 실드되어 있다.
또, 도 17 및 도 18에 도시되어 있는 바와 같이, 적절한 수의 유전체시트(34)를 개재하여 형성한 도체막패턴(36)끼리 접속할 때에 띠형상의 비아콘택트를 이용함으로써 실드도전막(실드벽)(32)을 형성하는 것도 가능하다. 이것에 의해서도, 상기 실드도전막(32)의 양측에 위치하는 회로소자끼리의 실드가 가능해진다.
이상의 실시예에서는 적층형 회로부재에 형성되는 주변회로로서 분파기, 수신측 대역통과필터, 송신측 대역통과필터 및 송수신절환기를 적절히 조합하여 이용한 것이 나타나 있지만, 본 발명에서는, 그들 대신에 또는 그들과 함께, 상기 인덕터(a)나 커패시터(b)를 적절하게 조합하여 형성되는 대역소거필터, 아이솔레이터 등을 이용하는 것도 가능하다.
도 19는 본 발명의 안테나장치를 구비한 통신장치의 제 1 실시예를 나타내는 모식적 분해사시도이다. 본 실시예의 통신장치는 휴대전화기(통신용 휴대단말)이다.
방사체(2) 및 그 방사체를 지지하는 지지부(4, 6)를 갖는 안테나장치는 실장 기판(8)의 한쪽 표면 상에 부착되어 있다. 지지부(4)는 적층형 주변회로부재로 이루어진다. 본 실시예의 안테나장치는 상기 도 1의 실시예의 것과 방사체(2)의 형상만 다르다. 즉, 본 실시예에서는 방사체(2)의 서로 평행한 한쌍의 변(즉 지지부(4, 6)가 부착된 한쌍의 테두리부에 대응하는 2개의 변)에 따른 방향의 한쪽 단부에 대응하는 2개의 코너부(El, E2)가 오목하지 않고 예각이 아닌 형상으로 형성되어 있다. 코너부(E1, E2)의 형상은 구체적으로는 원호형상 등의 라운드형상이다. 여기서, 라운드형상이란 원호형상 외에 타원의 일부나 쌍곡선 등의 2차 곡선 등의 일부인 바깥쪽으로 볼록한 곡선형상이다. 오목하지 않고 예각이 아닌 형상으로서는 라운드형상 외에, 예를 들어, 다각형의 일부를 이루는 형상이 있고, 그 예로서는 당해 코너부를 끼워 위치하는 2개의 방사체 변의 쌍방에 대하여 135도의 각도를 이루는 직선형상(기울기 135도 직선형상)이 예시된다. 오목하지 않고 예각이 아닌 형상은 그 어떤 위치에서의 접선도 그 형상의 안쪽을 지나지 않는 형상이다.
이러한 형상의 코너부는 방사체(2)의 폭(W)의 방향에 관하여, 상기 폭(W)의 수%∼20% 정도로 할 수 있다. 구체적 치수로서는, 예를 들어 폭(W)의 방향에 관하여 2∼3mm 정도로 할 수 있다. 방사체에 대한 지지체의 부착위치는 이상과 같은 라운드형상의 코너부를 피하여 이루어져 있다. 즉, 본 실시예에서는 방사체의 라운드형상 코너부측의 테두리부는 지지부(4, 6)의 선단부보다 더욱 이어나와 있다.
이상과 같은 코너부 형상으로 함으로써, 방사체(2)의 코너부로부터의 방사전극의 박리가 쉽게 발생되지 않아, 제조시의 제조수율이 향상되고, 시간이 경과함에 따르는 열화가 억제되어 신뢰성이 향상된다. 또, 코너부가 첨예하지 않으므로, 이 부분으로의 전계집중이 방지되고, 또 면적이 저감되므로, 접지전극과의 사이의 용량성분이 작아지고, 이렇게 하여 안테나특성 특히 주파수특성이 향상된다.
본 실시예에서는 실장기판(8)은 휴대전화기의 메인기판이다. 여기에는 안테나장치의 지지부(4)의 적층형 주변회로와 전기적으로 접속된 전기회로가 형성되어 있다. 상기 전기회로는 도시하지 않는 송화기나 수화기나 액정표시패널이나 조작버튼 등과 전기적으로 접속되어 있다. 실장기판(8)은 몸체(10) 내에 수용되어 있다. 몸체(10)는 몸체하측부(10A)와 몸체상측부(10B)로 이루어지고, 하측부(10A) 또는 상측부(10B)에 실장기판(8)이 고정되어 있으며, 하측부(10A)와 상측부(10B)는 실장기판(8)을 덮도록 하여 서로 고정되어 있다.
방사체(2)의 코너부를 라운드형상으로 함으로써, 몸체 내의 공간을 효과적으로 이용할 수 있게 되고, 또 몸체(10)의 코너부에도 라운드를 갖게 할 수 있어, 몸체 디자인 상의 자유도가 향상되고 소형·경량화가 달성된다.
또한, 상기한 바와 같이 본 발명의 안테나장치를 이용하여 휴대전화기 등의 통신장치를 구성함으로써, 양호한 수신감도를 유지하면서 신호손실이 적은 슬림형이면서 소형인 통신장치가 제공된다.
오목하지 않고 예각이 아닌 형상으로 형성되는 코너부는 2개로 한정되지는 않고, 4개의 모든 코너부를 오목하지 않고 예각이 아닌 형상으로 해도 된다.
도 20은 본 발명의 안테나장치를 구비한 통신장치의 제 2 실시예를 나타내는 모식적 단면도이다. 도시되어 있는 바와 같이, 본 실시예에서는 실장기판(8)에 대하여, 방사체(2) 및 지지부(4)를 갖는 안테나장치를 실장기판(8)의 단부로부터 거 리(L)만큼 거리를 두고 배치하고 있다. 이와 같이, 두께를 취하기 어려운 선단부를 피하여 안테나장치를 배치함으로써, 방사체(2)와 실장기판(8) 사이에 필요한 공간을 확보하여 안테나 특성을 향상시키면서, 장치 전체의 소형·경량화를 달성할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 안테나 방사체의 아래에 필요한 공간을 확보하여 양호한 수신감도를 유지하면서, 안테나장치의 두께를 얇게 하여 소형화할 수 있는 동시에, 안테나 방사체에 적층형 회로를 직결시킴으로써 배선을 회선함에 따르는 신호손실을 충분히 줄일 수 있다.

Claims (17)

  1. 평판형상을 이루는 방사체와, 그 방사체의 한쪽 표면측의 테두리부에 부착된 적어도 하나의 지지부를 갖고 있고, 상기 지지부 중 적어도 하나는 적층형 회로를 구비한 적층형 회로부재로 이루어져 있고, 상기 방사체는 상기 적층형 회로부재가 부착된 상기 테두리부에 전원공급단자를 구비하고 있으며, 상기 전원공급단자는 상기 적층형 회로의 안테나단자와 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 방사체의 표면은 직사각형의 외형을 이루고 있고, 상기 직사각형 방사체 표면의 서로 평행한 한쌍의 변에 인접하는 2개의 상기 테두리부에 상기 지지부가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 방사체의 표면은 직사각형의 외형을 이루고 있고, 상기 직사각형 방사체의 4개의 변에 인접하는 4개의 상기 테두리부에 상기 지지부가 배치되어 있으며, 상기 지지부는 상기 직사각형의 외형의 4개의 코너부에 인접하는 위치에서 단부끼리 서로 접속되어 틀형상을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 안테나장치.
  4. 삭제
  5. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 방사체의 서로 평행한 한쌍의 변을 따르는 방향의 적어도 한쪽 단부에 대응하는 적어도 2개의 코너부는 라운드형상 또는 기울기 135도 직선형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 안테나장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 적층형 회로부재는 적층된 복수의 유전체시트의 서로 인접하는 것끼리의 사이에 도체막 패턴이 배치되어 있으며, 해당 도체막 패턴이 상기 유전체시트에 형성된 비아콘택트에 의해 접속되어 상기 적층형 회로가 형성되어 있고, 상기 유전체시트의 적어도 하나를 상기 유전체시트의 두께방향으로 관통하는 실드도전막이 형성되어 있는 것임을 특징으로 하는 안테나장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 실드도전막은 상기 적층형 회로를 구성하는 복수의 회로부분 중 서로 인접하는 것끼리의 사이에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 안테나장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 적층형 회로는 적층형 분파기와 그 적층형 분파기에 각각 접속된 2개의 적층형 유전체 필터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 안테나장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 2개의 적층형 유전체 필터 중 한쪽은, 수신측 대역통과필터이고, 또 상기 2개의 적층형 유전체 필터 중 다른쪽은 송신측 대역통과필터인 것을 특징으로 하는 안테나장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 적층형 회로는 적층형 분파기와 상기 적층형 분파기에 접속된 적층형 송수신절환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 적층형 회로는 복수의 적층형 분파기와 상기 적층형 분파기에 각각 접속된 적층형 송수신절환기를 포함하며, 상기 적층형 분파기 중의 하나에는 상기 적층형 송수신절환기가 2개 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 방사체는 슬롯이 형성된 방사전극을 갖고 있고, 그 슬롯의 형상은 상기 방사전극이 복수의 주파수대에서 공진하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 적층형 회로부재의 외면에 방사전극이 형성되어 있고, 그 방사전극은 상기 적층형 회로와 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나장치.
  14. 청구항 1에 기재된 안테나장치와, 그 안테나장치의 적층형 회로에 전기적으로 접속된 전기회로를 갖는 통신장치 본체부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 통신장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 통신장치 본체부는 실장기판을 포함하고 있고, 상기 안테나장치의 지지부는 상기 실장기판에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 통신장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 통신장치 본체부는 상기 안테나장치 및 상기 실장기판을 수용하는 몸체를 구비하고 있고, 상기 실장기판은 상기 몸체에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 통신장치.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 안테나장치의 지지부는 상기 실장기판 상에서 상기 실장기판의 한쪽 단부로부터 거리를 둔 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 통신장치.
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