KR100857284B1 - RF Antenna Using Dielectric Resonator - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유전체 공진기를 이용한 RF 안테나에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 안테나는 미리 설정된 주파수 대역의 신호를 공진시키는 유전체 공진기; 상기 유전체 공진기에 결합되어 상기 유전체 공진기에서 공진하는 주파수를 천이시키는 공진 주파수 천이 회로를 포함하되, 상기 유전체 공진기는 수신하고자 하는 주파수 대역보다 높은 주파수에서의 공진 특성을 가지고 있으며, 상기 공진 주파수 천이 회로는 상기 유전체 공진기의 상기 미리 설정된 주파수 대역에서의 공진 특성을 낮은 주파수 대역에서 공진하도록 변경한다. The present invention relates to an RF antenna using a dielectric resonator, the antenna according to the present invention includes a dielectric resonator for resonating a signal of a predetermined frequency band; And a resonant frequency shifting circuit coupled to the dielectric resonator to shift a frequency resonating in the dielectric resonator, wherein the dielectric resonator has a resonance characteristic at a frequency higher than a frequency band to be received. The resonance characteristic of the dielectric resonator in the preset frequency band is changed to resonate in a low frequency band.

공진기, 유전체, 주파수 천이 Resonator, dielectric, frequency shift

Description

유전체 공진기를 이용한 RF 안테나{RF Antenna Using Dielectric Resonator} RF Antenna Using Dielectric Resonator

도 1은 일반적인 DMB 수신용 안테나의 사시도를 도시한 도면.1 is a perspective view showing a general antenna for receiving DMB.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 RF 수신 안테나의 구성을 도시한 블록도.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of an RF receiving antenna according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 공진 주파수 천이회로의 구성을 도시한 도면.3 is a diagram showing the configuration of a resonant frequency shifting circuit according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공진 주파수 천이 회로의 구성을 도시한 도면.4 is a diagram illustrating a configuration of a resonance frequency shifting circuit according to another embodiment of the present invention.

도 5는 도 4에 도시된 공진 주파수 천이회로가 형성된 PCB가 유전체 공진기에 결합된 형태를 도시한 도면.FIG. 5 is a diagram illustrating a PCB in which a resonance frequency shifting circuit shown in FIG. 4 is coupled to a dielectric resonator; FIG.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공진 주파수 천이 회로의 구성을 도시한 도면.6 is a diagram illustrating a configuration of a resonance frequency shifting circuit according to another embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공진 주파수 천이 회로의 구성을 도시한 도면.7 is a diagram illustrating a configuration of a resonance frequency shifting circuit according to another embodiment of the present invention.

도 8은 도 7에 도시된 공진 주파수 천이회로가 형성된 PCB가 유전체 공진기에 결합된 형태를 도시한 도면.FIG. 8 is a view illustrating a PCB in which a resonance frequency shifting circuit shown in FIG. 7 is coupled to a dielectric resonator.

도 9는 공진 주파수 천이 회로가 유전체 공진기에 결합되지 않을 때의 파형 및 공진 주파수 천이 회로가 유전체 공진기에 결합되었을 경우의 파형을 도시한 도면.9 shows waveforms when the resonance frequency shifting circuit is not coupled to the dielectric resonator and waveforms when the resonance frequency shifting circuit is coupled to the dielectric resonator;

도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유전체 공진기의 형상을 도시한 도면.10 illustrates the shape of a dielectric resonator in accordance with a preferred embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안테나에 대해 CDMA 주파수 대역에서 특정 CDMA 채널에서의 민감도 측정 결과를 도시한 도면.FIG. 11 is a diagram illustrating a result of sensitivity measurement on a specific CDMA channel in a CDMA frequency band for an antenna according to a preferred embodiment of the present invention. FIG.

도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안테나의 방사 전력 측정 결과를 도시한 도면.12 is a view showing a measurement result of the radiation power of the antenna according to the preferred embodiment of the present invention.

도 13은 일반적인 휴대폰 안테나에 대해 도 11과 같은 CDMA 주파수 대역의 채널에서의 민감도 측정 결과를 도시한 도면.FIG. 13 is a diagram illustrating a result of sensitivity measurement on a channel of a CDMA frequency band as shown in FIG. 11 with respect to a general mobile phone antenna. FIG.

도 14는 일반적 휴대폰 안테나에 대해 도 12와 같은 CDMA 주파수 대역의 채널에서의 방사 전력 측정 결과를 도시한 도면.FIG. 14 is a view showing radiated power measurement results in a channel of a CDMA frequency band as shown in FIG. 12 for a general mobile phone antenna; FIG.

도 15는 도 11의 민감도 측정 결과를 도식화한 그래프.15 is a graph schematically illustrating the results of sensitivity measurement of FIG. 11.

도 16은 도 12의 방사 전력 측정 결과를 도식화한 그래프.FIG. 16 is a graph illustrating the radiation power measurement result of FIG. 12. FIG.

도 17은 도 13의 민감도 측정 결과를 도식화한 그래프.FIG. 17 is a graph illustrating the sensitivity measurement result of FIG. 13. FIG.

도 18은 도 14의 방사 전력 측정 결과를 도식화한 그래프.18 is a graph schematically illustrating the radiation power measurement result of FIG. 14.

본 발명은 RF 신호를 수신하는 안테나에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유전체 공진기를 이용한 휴대용 단말기 및 소형 기기에 사용되는 안테나에 관한 것이다. The present invention relates to an antenna for receiving an RF signal, and more particularly, to an antenna used in a portable terminal and a small device using a dielectric resonator.

무선 통신 기술의 발달로 인해 무선 통신 기기의 사용이 급증하고 있다. 근래에 들어, 유선 통신 전화의 사용률에 비해 이동통신 전화의 사용률이 대단히 높으편이며, 이동통신 전화뿐만 아니라 무선 랜, DMB 등의 기술 도입으로 인해 무선통신 기기의 종류는 더욱 다양화되고 있다. The development of wireless communication technology is increasing the use of wireless communication devices. In recent years, the use rate of mobile communication phones is very high compared to the use rate of wired communication phones, and the types of wireless communication devices have been diversified due to the introduction of technologies such as wireless LAN and DMB as well as mobile communication phones.

이러한 무선 통신 기기는 RF 신호를 수신하기 위해 모두 안테나를 구비하고 있다. 이러한 안테나는 해당 무선 통신 기기가 사용하는 주파수 대역에 따라서 다양한 형태를 가지고 있으며, 안테나의 사이즈는 무선 통신 기기가 사용하는 주파수 대역에 따라 달라진다. These wireless communication devices are all equipped with antennas for receiving RF signals. These antennas have various forms according to the frequency bands used by the corresponding wireless communication device, and the size of the antenna depends on the frequency band used by the wireless communication device.

대부분의 무선 통신 기기들은 휴대용 단말기이거나 소형 장치일 것이 요구되나 RF 신호를 수신하기 위한 안테나의 사이즈는 휴대용 단말기 또는 무선 통신 기기의 소형화를 방해하는 중요한 요인 중 하나였다. Most wireless communication devices are required to be portable terminals or small devices, but the size of an antenna for receiving RF signals has been one of the important factors that hinders the miniaturization of portable terminals or wireless communication devices.

특히, 주파수 대역이 다른 통신 주파수에 비해 비교적 저주파 대역인 경우 안테나의 사이즈는 기기의 소형화의 큰 장애가 되어왔으며, 휴대폰, DMB 수신기, 무선 랜 통신 장치 등이 대표적인 예라 할 수 있다. In particular, when the frequency band is a relatively low frequency band compared to other communication frequencies, the size of the antenna has been a major obstacle to the miniaturization of the device, mobile phones, DMB receivers, wireless LAN communication devices, etc. may be a representative example.

도 1은 일반적인 휴대용 단말기에 구비되는 안테나의 사시도를 도시한 도면이다. 1 is a diagram illustrating a perspective view of an antenna provided in a general portable terminal.

도 1에 도시된 바와 같이, 휴대용 단말기에 사용되는 안테나는 상하로 연장된 다이폴 형태의 안테나이며, 방송을 시청할 경우 안테나를 길게 뽑아야 하므로 사용하기에 상당히 불편한 점이 있다. 안테나의 길이는 파장에 비례하며, 통상적으로 안테나의 길이는 파장을 4로 나눈

Figure 112006070913358-pat00001
/4 값에 의해 결정된다. 특히 저주파 대역인 지상파 DMB 주파수 대역인 170MHz의 주파수를 사용하는 경우 정상적인 안테나 길이는 30cm가 되며, 이러한 안테나의 길이는 장치를 소형화하는데 상당한 장애가 될 수밖에 없었다. As shown in FIG. 1, an antenna used in a portable terminal is a dipole type antenna that extends up and down, and it is quite inconvenient to use because the antenna has to be pulled out long when watching a broadcast. The length of the antenna is proportional to the wavelength, and typically the length of the antenna is the wavelength divided by 4
Figure 112006070913358-pat00001
Determined by the / 4 value. In particular, when the low frequency band of the terrestrial DMB frequency band of 170MHz is used, the normal antenna length is 30cm, and the length of the antenna is a significant obstacle to miniaturizing the device.

상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 저주파 대역에서 사용될 수 있는 소형 안테나를 제안하고자 한다. In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention is to propose a small antenna that can be used in the low frequency band.

본 발명의 다른 목적은 유전체 공진기를 이용하여 비교적 저주파 대역에서에서도 기존의 안테나보다 사이즈가 소형화된 RF 수신 안테나를 제안하는 것이다. Another object of the present invention is to propose an RF receiving antenna having a smaller size than a conventional antenna even in a relatively low frequency band using a dielectric resonator.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 미리 설정된 주파수 대역의 신호를 공진시키는 유전체 공진기; 상기 유전체 공진기에 결합되어 상기 유전체 공진기에서 공진하는 주파수를 천이시키는 공진 주파수 천이 회로를 포함하되, 상기 유전체 공진기는 수신하고자 하는 주파수 대역보다 높은 주파수에서의 공진 특성을 가지고 있으며, 상기 공진 주파수 천이 회로는 상기 유전 체 공진기의 상기 미리 설정된 주파수 대역에서의 공진 특성을 낮은 주파수 대역에서 공진하도록 변경하는 것을 특징으로 하는 유전체 공진기를 이용한 RF 안테나가 제공된다. In order to achieve the above object, according to an aspect of the present invention, a dielectric resonator for resonating a signal of a predetermined frequency band; And a resonant frequency shifting circuit coupled to the dielectric resonator to shift a frequency resonating in the dielectric resonator, wherein the dielectric resonator has a resonance characteristic at a frequency higher than a frequency band to be received. An RF antenna using a dielectric resonator is provided, wherein the resonance characteristic of the dielectric resonator is changed to resonate at a low frequency band.

상기 공진 주파수 천이 회로는 상기 유전체 공진기에 병렬로 연결되거나, 직렬로 연결될 수 있다. The resonant frequency shifting circuit may be connected in parallel to the dielectric resonator or in series.

상기 유전체 공진기를 이용한 RF 안테나는 출력 신호에 대해 미리 설정된 신호 처리를 수행하는 내부 회로와 결합된다. The RF antenna using the dielectric resonator is coupled with an internal circuit that performs preset signal processing on the output signal.

상기 공진 주파수 천이 회로는 적어도 하나의 인덕터 및 캐패시터의 조합으로 이루어질 수 있다. The resonant frequency shifting circuit may include a combination of at least one inductor and a capacitor.

상기 공진 주파수 천이 회로는 병렬로 결합된 인덕터 및 캐패시터 조합을 이용하여 유전체 공진기의 공진 주파수를 천이시킨다. The resonant frequency shifting circuit shifts the resonant frequency of the dielectric resonator using a combination of inductors and capacitors coupled in parallel.

상기 공진 주파수 천이 회로는, 상기 유전체 공진기의 일단에 연결되는 제1 인덕터; 상기 제1 인덕터와 상기 유전체 공진기의 타단 사이에 직렬로 연결되는 제2 인덕터; 상기 제2 인덕터와 병렬로 연결되는 제1 캐패시터; 및 상기 유전체 공진기의 타단과 접지 사이에 직렬로 연결되는 제2 캐패시터를 포함할 수 있다.The resonant frequency shifting circuit includes: a first inductor connected to one end of the dielectric resonator; A second inductor connected in series between the first inductor and the other end of the dielectric resonator; A first capacitor connected in parallel with the second inductor; And a second capacitor connected in series between the other end of the dielectric resonator and ground.

상기 공진 주파수 천이 회로는, 상기 유전체 공진기와 직렬로 연결되는 제1 인덕터; 상기 제1 인덕터와 직렬로 연결되는 제2 인덕터; 상기 제2 인덕터와 병렬로 연결되는 제1 캐패시터; 및 상기 제2 인덕터에 직렬로 연결되는 제2 캐패시터를 포함할 수 있다. The resonant frequency shifting circuit includes: a first inductor connected in series with the dielectric resonator; A second inductor connected in series with the first inductor; A first capacitor connected in parallel with the second inductor; And a second capacitor connected in series with the second inductor.

상기 공진 주파수 천이 회로는 PCB에 형성되며, 상기 공진 주파수 회로가 형 성된 PCB가 상기 유전체 공진기에 결합될 수 있다. The resonant frequency shifting circuit may be formed on a PCB, and the PCB on which the resonant frequency circuit is formed may be coupled to the dielectric resonator.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 미리 설정된 주파수 대역의 신호를 공진시키는 유전체 공진기; 상기 유전체 공진기에 결합되어 상기 유전체 공진기에서 공진하는 주파수를 천이시키는 공진 주파수 천이 회로를 포함하되, 상기 공진 주파수 천이회로는 PCB에 형성되고, 상기 PCB는 상기 유전체 공진기에 결합되며, 상기 공진 주파수 천이 회로는 적어도 하나의 인덕터 및 캐패시터의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유전체 공진기를 이용한 RF 안테나가 제공된다. According to another aspect of the invention, a dielectric resonator for resonating a signal of a predetermined frequency band; A resonant frequency shifting circuit coupled to the dielectric resonator to shift a frequency resonating in the dielectric resonator, wherein the resonant frequency shifting circuit is formed on a PCB, the PCB is coupled to the dielectric resonator, and the resonant frequency shifting circuit Is provided with an RF antenna using a dielectric resonator, characterized in that consisting of a combination of at least one inductor and capacitor.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 의한 유전체 공지기를 이용한 RF 안테나의 바람직한 실시예을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail a preferred embodiment of the RF antenna using a dielectric known according to the present invention.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 RF 수신 안테나의 구성을 도시한 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a configuration of an RF receiving antenna according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 공진기를 이용한 RF 안테나는 유전체 공진기(200) 및 공진 주파수 천이 회로(202)를 포함할 수 있다. 2, an RF antenna using a dielectric resonator according to an embodiment of the present invention may include a dielectric resonator 200 and a resonant frequency shifting circuit 202.

본 발명에서는 다이폴과 같은 안테나 방사 소자를 구비하지 않고 유전체 공진기를 이용하여 RF 신호를 수신하는 안테나 구성을 제안한다. The present invention proposes an antenna configuration for receiving an RF signal using a dielectric resonator without having an antenna radiating element such as a dipole.

유전체 공진기(200)는 수신된 RF 신호를 특정 주파수에서 공진시키는 기능을 한다. 유전체 공진기(200)에서의 공진 주파수는 유전체 공진기의 형상 및 크기에 의해 결정된다. 유전체 공진기의 형상은 일반적으로 직육면체 타입과 디스크 타입으로 구분된다. 또한, 유전체 공진기의 사이즈는 공진시키는 주파수에 따라 달라진 다. The dielectric resonator 200 functions to resonate the received RF signal at a specific frequency. The resonance frequency in the dielectric resonator 200 is determined by the shape and size of the dielectric resonator. The shape of the dielectric resonator is generally divided into a cuboid type and a disc type. In addition, the size of the dielectric resonator depends on the frequency of resonation.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명에 의한 안테나에 사용되는 유전체 공진기는 안테나에서 수신하려는 주파수보다 높은 주파수 공진하는 유전체 공진기이다. According to a preferred embodiment of the present invention, the dielectric resonator used in the antenna according to the present invention is a dielectric resonator which resonates higher than the frequency to be received by the antenna.

유전체 공진기의 사이즈 역시, 안테나와 마찬가지로, 주파수에 반비례한다. 예를 들어, 1.8GHz 대의 공진 주파수를 가지는 유전체 공진기는 900MHz대의 공진 주파수를 가지는 유전체 공진기보다 사이즈가 작다. 유전체 공진기를 사용하면서 그 사이즈를 최소화하기 위해 유전체 공진기 자체는 안테나를 통해 수신하려는 주파수보다 큰 공진 주파수를 가지는 유전체 공진기를 사용하는 것이다. The size of the dielectric resonator, like the antenna, is also inversely proportional to frequency. For example, a dielectric resonator having a resonance frequency of 1.8 GHz is smaller in size than a dielectric resonator having a resonance frequency of 900 MHz. In order to minimize the size of the dielectric resonator, the dielectric resonator itself uses a dielectric resonator having a resonant frequency larger than the frequency to be received through the antenna.

이때, 1.8GHz 대역을 공진시키는 유전체 공진기는 직육면체 형상의 유전체 공진기일 경우 가로 3mm, 세로 3mm, 높이 6mm정도의 사이즈를 가지며, 900MHz 대역을 공진시키는 유전체 공진기는 약 가로 6mm, 세로 6mm, 높이 8mmm 정도의 사이즈를 가진다. 즉, 본 발명에서는 900MHz 대의 RF 신호를 수신할 때 900MHz 대역보다 사이즈가 작은 1.8GHz 대역의 유전체 공진기를 이용하는 것이다. At this time, the dielectric resonator resonating the 1.8GHz band has a size of about 3mm wide, 3mm long and 6mm high in the case of a rectangular-shaped dielectric resonator, and the dielectric resonator resonating the 900MHz band is about 6mm wide, 6mm long and 8mmm high. Has the size of. That is, in the present invention, when receiving the RF signal of 900MHz band is to use a dielectric resonator of 1.8GHz band smaller than the 900MHz band.

도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유전체 공진기의 형상을 도시한 도면이다. 10 is a view showing the shape of the dielectric resonator according to an embodiment of the present invention.

도 10에 도시된 바와 같이, 유전체 공진기는 직육면체 형태일 수 있으며, 직육면체의 양 측면(1000, 1002)은 개방된 구조이다. 유전체 공진기에서 공진되는 신호를 전달하기 위해 유전체 공진기의 개방되지 않은 또 다른 측면으로는 스트립 선로가 결합될 수 있다. As shown in FIG. 10, the dielectric resonator may have a rectangular parallelepiped shape, and both sides 1000 and 1002 of the rectangular parallelepiped have an open structure. The strip line may be coupled to another non-open side of the dielectric resonator to deliver a signal resonant in the dielectric resonator.

유전체 공진기에서 공진되는 신호의 전달을 위해, 도 10과 달리, 유전체 공진기의 개방된 측면(1000, 1002)에 신호 전달을 위한 케이블이 설치될 수도 있을 것이다. In order to transmit a signal resonating in the dielectric resonator, unlike FIG. 10, a cable for signal transmission may be installed on the open sides 1000 and 1002 of the dielectric resonator.

유전체 공진기(200)에는 공진 주파수 천이 회로(202)가 결합된다. 공진 주파수 천이 회로(202)는 결합된 유전체 공진기의 공진 주파수를 천이하는 기능을 한다. 예를 들어, 유전체 공진기 자체는 1.8GHz에서 공진하는 형상 및 사이즈의 공진기이나, 공진 주파수 천이 회로(200)는 이러한 유전체 공진기의 공진 주파수를 900MHz 대역으로 천이시킨다. 공진 주파수 천이 회로(202)는 본 발명의 가장 핵심적인 구성 요소로서, 사이즈가 작은 고주파대의 유전체 공진기가 저주파대의 신호를 수신하는 것을 가능하게 한다. Resonant frequency shifting circuit 202 is coupled to dielectric resonator 200. The resonant frequency shifting circuit 202 functions to shift the resonant frequency of the coupled dielectric resonator. For example, the dielectric resonator itself is a resonator having a shape and size resonating at 1.8 GHz, but the resonant frequency shifting circuit 200 shifts the resonant frequency of the dielectric resonator to the 900 MHz band. The resonant frequency shifting circuit 202 is a key component of the present invention, which enables a small size high frequency dielectric resonator to receive a low frequency signal.

도 2에는 공진 주파수 천이 회로가 유전체 공진기와 직렬로 결합되는 경우가 도시되어 있으나, 병렬로 연결될 수도 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다. 2 illustrates a case where a resonant frequency shifting circuit is coupled in series with a dielectric resonator, it will be apparent to those skilled in the art that the resonant frequency shifting circuit may be connected in parallel.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 공진 주파수 천이 회로는 인덕터 소자 및 캐패시터 소자를 포함한다. 공진 주파수 천이 회로는 상술한 인덕터 소자 및 캐패시터 소자의 결합에 의해 고주파대의 유전체 공진기의 공진 주파수를 천이시켜 저주파 대역의 주파수를 공진시키는 것을 가능하게 한다. According to a preferred embodiment of the present invention, the resonant frequency shifting circuit includes an inductor element and a capacitor element. The resonant frequency shifting circuit makes it possible to resonate the frequencies in the low frequency band by shifting the resonant frequency of the high frequency dielectric resonator by the combination of the inductor element and the capacitor element described above.

본 발명의 일 실시예에 따르면 인덕터 소자 및 캐패시터 소자를 포함하는 공진 주파수 천이 회로는 PCB 보드에 형성되며, 공진 주파수 천이 회로가 형성된 PCB 보드가 유전체 공진기에 결합하는 형태로 본 발명에 의한 안테나가 구현될 수 있을 것이다. 물론, 본 발명의 공진 주파수 천이 회로가 PCB 보드에 형성되는 것에 한정되는 것은 아니며, 다른 다양한 형태를 가질 수 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다. 공진 주파수 천이 회로의 구성은 다음의 도면들을 통해 상세히 설명하기로 한다. According to an embodiment of the present invention, a resonant frequency shifting circuit including an inductor element and a capacitor element is formed on a PCB board, and the antenna according to the present invention is implemented in a form in which a PCB board on which the resonant frequency shifting circuit is formed is coupled to a dielectric resonator. Could be. Of course, the resonant frequency shifting circuit of the present invention is not limited to being formed on a PCB board, and it will be apparent to those skilled in the art that the present invention can have various other forms. The configuration of the resonant frequency shifting circuit will be described in detail with reference to the following drawings.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 공진 주파수 천이회로의 구성을 도시한 도면이다. 3 is a diagram illustrating a configuration of a resonance frequency shifting circuit according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 공진 주파수 천이회로는 유전체 공진기의 양단에 병렬로 결합될 수 있으며, 하나의 인덕터(L1) 및 하나의 캐패시터(C1)를 포함한다. 공진 주파수 천이회로는 인덕터(L1) 및 캐패시터(C1)의 값의 상응하여 유전체 공진기의 공진 주파수를 천이시킨다. 캐패시터 및 인덕터는 유전체 공진기를 통해 공진되는 주파수를 인덕터 및 캐패시터의 가용 주파수 결정 특성을 통해 변경시킨다. Referring to FIG. 3, the resonant frequency shifting circuit may be coupled in parallel to both ends of the dielectric resonator, and includes one inductor L1 and one capacitor C1. The resonant frequency shifting circuit shifts the resonant frequency of the dielectric resonator corresponding to the values of the inductor L1 and the capacitor C1. Capacitors and inductors change the resonant frequency through the dielectric resonator through the available frequency determination characteristics of the inductor and capacitor.

일례로, 1.8GHz 대역의 공진 주파수를 가지는 유전체 공진기의 공진 주파수를 900MHz 대역으로 천이시키기 위해 캐패시터(C1)의 값은 120pF일 수 있으며, 인덕터(L1)의 값은 33μH일 수 있다. For example, in order to shift the resonant frequency of the dielectric resonator having the resonant frequency of 1.8 GHz to the 900 MHz band, the value of the capacitor C1 may be 120 pF, and the value of the inductor L1 may be 33 μH.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공진 주파수 천이 회로의 구성을 도시한 도면이다. 4 is a diagram illustrating a configuration of a resonance frequency shifting circuit according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 공진 주파수 천이 회로는 유전체 공진기의 제1단과 연결되는 제1 인덕터(L1), 유전체 공진기의 제2단과 연결되는 제2 인덕터(L2), 상기 제2 인덕터에 병렬로 연결되는 제1 캐패시터(C1) 및 상기 제2 인덕터 및 접지와 연결되는 제2 캐패시터(C2)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, a resonant frequency shifting circuit according to another embodiment of the present invention includes a first inductor L1 connected to a first end of a dielectric resonator, a second inductor L2 connected to a second end of a dielectric resonator, and A first capacitor C1 connected in parallel to a second inductor and a second capacitor C2 connected to the second inductor and ground may be included.

여기서 공진 주파수가 변환된 출력 신호는 제2 인덕터(L2) 및 제1 캐패시터(C1)에 걸리는 신호이며, 제2 인덕터에 걸리는 신호는 안테나와 연결되는 내부 회로에 전달된다. 내부 회로는 유전체 공진기 및 공진 주파수 천이 회로로 이루어진 본 발명의 안테나로부터 RF 신호를 수신하며, 신호 변환 및 주파수의 변/복조와 같은 일반적인 신호 처리를 수행한다. Here, the output signal converted from the resonance frequency is a signal applied to the second inductor L2 and the first capacitor C1, and the signal applied to the second inductor is transmitted to an internal circuit connected to the antenna. The internal circuit receives the RF signal from the antenna of the present invention, which is composed of a dielectric resonator and a resonant frequency shifting circuit, and performs general signal processing such as signal conversion and frequency modulation / demodulation.

도 3 및 도 4를 통해 인덕터 및 캐패시터의 수가 하나 또는 두 개인 실시예를 도시하였으나, 인덕터 및 캐패시터의 수가 필요에 따라 달라질 수 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다. 3 and 4 illustrate an embodiment in which the number of inductors and capacitors is one or two, it will be apparent to those skilled in the art that the number of inductors and capacitors may vary as needed.

도 5는 도 4에 도시된 공진 주파수 천이회로가 형성된 PCB가 유전체 공진기에 결합된 형태를 도시한 도면이다. FIG. 5 is a diagram illustrating a PCB in which a resonance frequency shifting circuit shown in FIG. 4 is coupled to a dielectric resonator.

즉, 도 5에는 도 4와 같은 회로가 형성된 PCB 패턴 및 이와 결합된 유전체 공진기(500)가 도시되어 있다. That is, FIG. 5 illustrates a PCB pattern having a circuit as shown in FIG. 4 and a dielectric resonator 500 coupled thereto.

도 5에서, 제1 인덕터(L1) 및 제2 인덕터(L2)는 일반적인 PCB 패턴의 형태로 형성될 수 있다. 이와 달리, 제1 인덕터(L1) 및 제2 인덕터(L2)로 칩 인덕터가 사용될 수도 있을 것이다. In FIG. 5, the first inductor L1 and the second inductor L2 may be formed in the form of a general PCB pattern. Alternatively, a chip inductor may be used as the first inductor L1 and the second inductor L2.

또한, 제1 캐패시터(C1) 및 제2 캐패시터(C2)로 칩 캐패시터가 PCB 패턴에 결합될 수 있다. In addition, the chip capacitor may be coupled to the PCB pattern by the first capacitor C1 and the second capacitor C2.

도 5에서, 제1 캐패시터(C1)는 제2 인덕터(L2)에 병렬로 연결되기 위해 제2 인덕터 패턴이 형성된 양측에 연결되어 있으며, 제2 캐패시터(C2)는 일단은 제1 인덕터(L1) 패턴이 형성된 부분에 직렬로 연결되어 있으며, 타단은 접지와 연결되어 있다. In FIG. 5, the first capacitor C1 is connected to both sides of the second inductor pattern in order to be connected in parallel with the second inductor L2, and the second capacitor C2 has one end of the first inductor L1. It is connected in series with the patterned part, and the other end is connected with the ground.

PCB에는 유전체 공진기를 상부에 결합시키기 위한 패드(504)가 유전체 공지기 양단으로 구비되며, 유전체 공진기는 패드에 의해 PCB에 고정된다. 도 5에 도시된 PCB는 약 가로 5mm, 세로 9mm의 사이즈를 가질 수 있다. The PCB is provided with pads 504 across the dielectric resonator for coupling the dielectric resonator thereon, and the dielectric resonator is fixed to the PCB by the pad. The PCB shown in FIG. 5 may have a size of about 5 mm in width and 9 mm in length.

도 5에는 스트립 선로가 유전체 공진기의 양 측면으로 결합되는 PCB 패턴이 도시되어 있으나, 전술한 바와 같이, 유전체 공진기의 개방된 부분에 케이블이 연결되면서 공진 주파수 천이회로가 결합될 수도 있을 것이다. 5 illustrates a PCB pattern in which strip lines are coupled to both sides of the dielectric resonator, but as described above, the resonant frequency shifting circuit may be coupled while the cable is connected to the open portion of the dielectric resonator.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공진 주파수 천이 회로의 구성을 도시한 도면이다. 6 is a diagram illustrating a configuration of a resonance frequency shifting circuit according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 공진 주파수 천이회로는 유전체 공진기의 일단에 직렬로 결합될 수 있으며, 하나의 인덕터(L1) 및 하나의 캐패시터(C1)를 포함한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 하나의 인덕터(L1) 및 하나의 캐패시터(C1)를 서로 병렬로 연결되며, 공진 주파수 천이회로는 인덕터(L1) 및 캐패시터(C1)의 값의 상응하여 유전체 공진기의 공진 주파수를 천이시킨다. Referring to FIG. 6, the resonant frequency shifting circuit may be coupled in series to one end of the dielectric resonator and includes one inductor L1 and one capacitor C1. As shown in FIG. 6, one inductor L1 and one capacitor C1 are connected in parallel with each other, and the resonant frequency shifting circuit corresponds to the value of the inductor L1 and the capacitor C1 of the dielectric resonator. Shift the resonance frequency.

도 3은 하나의 인덕터 및 캐패시터로 구성된 공진 주파수 천이회로가 유전체 공진기에 병렬로 결합되는 경우를 도시하고 있는데, 도 6과 같이 하나의 인덕터 및 캐패시터로 구성된 공진 주파수 천이 회로가 유전체 공진기에 직렬로 연결된 경우에도 공진 주파수 천이회로로 동작할 수 있다. 이때, 캐패시터(C1) 및 인덕터의 값은 기본적으로 병렬로 연결한 경우와 값이 같다. 하지만 PCB 패턴의 변화로 값이 차이를 보일 수 있다. FIG. 3 illustrates a case in which a resonant frequency shifting circuit composed of one inductor and a capacitor is coupled in parallel to a dielectric resonator. As shown in FIG. 6, a resonant frequency shifting circuit composed of one inductor and a capacitor is connected in series with a dielectric resonator. Even in this case, the resonance frequency shifting circuit may operate. In this case, the values of the capacitor C1 and the inductor are basically the same as those connected in parallel. However, changes in PCB patterns can cause differences in values.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공진 주파수 천이 회로의 구성을 도시한 도면이다. 7 is a diagram illustrating a configuration of a resonance frequency shifting circuit according to another embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공진 주파수 천이 회로는 유전체 공진기의 일단에 연결되는 제1 인덕터(L1), 상기 제1 인덕터에 직렬로 연결되는 제2 인던터(L2), 상기 제2 인덕터에 병렬로 연결되는 제1 캐패시터(C1) 및 상기 제2 인덕터와 직렬로 연결되는 제2 캐패시터(C2)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 7, a resonant frequency shifting circuit according to another embodiment of the present invention includes a first inductor L1 connected to one end of a dielectric resonator and a second inductor L2 connected in series to the first inductor. The first capacitor C1 may be connected in parallel with the second inductor, and the second capacitor C2 may be connected in series with the second inductor.

도 7은 공진 주파수 천이 회로가 유전체 공진기에 직렬로 연결되는 구성을 도시한 것이며, 도 7에 도시된 바와 같이, 공진 주파수 천이 회로가 유전체 공진기의 일단에만 연결되어 있다. FIG. 7 illustrates a configuration in which the resonant frequency shifting circuit is connected in series to the dielectric resonator, and as shown in FIG. 7, the resonant frequency shifting circuit is connected to only one end of the dielectric resonator.

도 7에서의 유전체 공진 회로를 구성하는 캐패시터 및 인덕터 역시 그 값에 상응하여 유전체 공진기에서의 공진 주파수를 천이시킨다. Capacitors and inductors constituting the dielectric resonant circuit in FIG. 7 also shift the resonant frequency in the dielectric resonator correspondingly.

도 7의 공진 주파수 천이 회로에서 출력 신호는 제2 인덕터(L2)의 양단에 걸리는 신호이며, 이 신호가 내부 회로에 전달된다. 내부 회로는 유전체 공진기 및 공진 주파수 천이 회로로 이루어진 본 발명의 안테나로부터 RF 신호를 수신하며, 신호 변환 및 주파수 변/복조와 같은 일반적인 신호 처리를 수행한다. In the resonant frequency shifting circuit of FIG. 7, the output signal is a signal across the second inductor L2, and the signal is transmitted to the internal circuit. The internal circuit receives the RF signal from the antenna of the present invention, which is composed of a dielectric resonator and a resonant frequency shifting circuit, and performs general signal processing such as signal conversion and frequency modulation / demodulation.

도 8은 도 7에 도시된 공진 주파수 천이회로가 형성된 PCB가 유전체 공진기에 결합된 형태를 도시한 도면이다.FIG. 8 is a diagram illustrating a PCB in which a resonance frequency shifting circuit illustrated in FIG. 7 is coupled to a dielectric resonator.

도 8에는 도 7과 같은 회로가 형성된 PCB 패턴 및 이와 결합된 유전체 공진기(800)가 도시되어 있다. FIG. 8 illustrates a PCB pattern in which a circuit as shown in FIG. 7 is formed and a dielectric resonator 800 coupled thereto.

도 8에서, 제1 인덕터(L1) 및 제2 인덕터(L2)는 일반적이 PCB 패턴의 형태로 형성된다. 물론, 전술한 바와 같이 제1 인덕터(L1) 및 제2 인덕터(L2)는 칩 인덕터의 형태로 구현될 수도 있을 것이다. 또한, 제1 캐패시터(C1) 및 제2 캐패시터(C2)로 통상적인 칩 캐패시터가 사용될 수 있으며, PCB 패턴의 일부에 결합되는 형태로 형성된다. In FIG. 8, the first inductor L1 and the second inductor L2 are generally formed in the form of a PCB pattern. Of course, as described above, the first inductor L1 and the second inductor L2 may be implemented in the form of a chip inductor. In addition, a conventional chip capacitor may be used as the first capacitor C1 and the second capacitor C2, and may be formed in a form that is coupled to a part of the PCB pattern.

도 8에서, 제1 캐패시터(C1)는 제2 인덕터(L2)에 병렬로 연결되기 위해 제2 인덕터 패턴이 형성된 양측에 연결되어 있으며, 제2 캐패시터(C2)는 일단은 제2인덕터(L1) 패턴이 형성된 부분에 직렬로 연결되어 있다.In FIG. 8, the first capacitor C1 is connected to both sides of the second inductor pattern in order to be connected in parallel with the second inductor L2, and the second capacitor C2 has one end of the second inductor L1. It is connected in series with the patterned part.

PCB에는 유전체 공진기를 상부에 결합시키기 위한 패드(804)가 유전체 공진기에 구비되며, 유전체 공진기는 패드에 의해 PCB에 고정된다. The PCB includes a pad 804 for coupling the dielectric resonator thereon, and the dielectric resonator is fixed to the PCB by the pad.

도 8에는 스트립 선로가 유전체 공진기의 일 측면에 결합되는 PCB 패턴이 도시되어 있으나, 전술한 바와 같이, 유전체 공진기의 개방된 부분에 케이블이 연결되면서 공진 주파수 천이회로가 결합될 수도 있을 것이다. 8 shows a PCB pattern in which a strip line is coupled to one side of the dielectric resonator, but as described above, the resonant frequency shifting circuit may be coupled while the cable is connected to the open portion of the dielectric resonator.

도 9는 공진 주파수 천이 회로가 유전체 공진기에 결합되지 않을 때의 파형 및 공진 주파수 천이 회로가 유전체 공진기에 결합되었을 경우의 파형을 도시한 도면이다. 9 shows waveforms when the resonance frequency shifting circuit is not coupled to the dielectric resonator and waveforms when the resonance frequency shifting circuit is coupled to the dielectric resonator.

일반적인 1.8GHz대의 유전체 공진기가 안테나로 사용될 경우, 유전체 공진기에서의 출력 파형은 도 9와 같이 1.8GHz대에서 피크 값을 보이게 된다. 그러나, 유전체 공진기에 도 3 내지 도 8과 같은 공진 주파수 천이 회로가 결합될 경우, 유전체 공진기에서의 출력 파형은 1.8GHz 대보다 저주파인 900MHz대세어 피크 값을 가진다. When a typical 1.8 GHz dielectric resonator is used as an antenna, the output waveform of the dielectric resonator shows a peak value at 1.8 GHz as shown in FIG. 9. However, when the resonant frequency shifting circuit of FIG. 3 to FIG. 8 is coupled to the dielectric resonator, the output waveform of the dielectric resonator has a peak value of 900 MHz band which is lower than 1.8 GHz band.

이와 같은 원리를 이용하여 CDMA 휴대폰이 주로 사용되는 900MHz 대역의 신호뿐만 아니라 200MHz 대역의 신호가 사용되는 지상파 DMB 수신기 역시 비교적 소형으로 안테나가 이용될 수 있다. 예를 들어, 900MHz 대역의 주파수를 공진시키는 유전체 공진기를 공진 주파수 천이회로와 결합하여 200MHz 대역의 지상파 DMB 신호를 수신하도록 안테나를 구현할 수 있을 것이다. By using the same principle, an antenna can be used because the signal of the 900MHz band where the CDMA mobile phone is mainly used as well as the terrestrial DMB receiver using the signal of the 200MHz band are relatively small. For example, an antenna may be implemented to receive a terrestrial DMB signal in a 200 MHz band by combining a dielectric resonator for resonating a frequency in a 900 MHz band with a resonant frequency shifting circuit.

이하에서는 상술한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유전체 공진기의 RF 신호 수신 성능을 실험한 결과에 대해 설명하기로 한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유전체 공진기의 수신 성능을 시험하기 위해 900MHz 대역을 수신하는 경우에 대해 시험을 하였다. 900MHz 대역은 CDMA 휴대폰이 사용되는 주파수 대역이며, 본 발명에 의한 안테나 성능을 일반적인 휴대폰 안테나의 수신 성능과 비교하였다. Hereinafter, the results of experimenting with the RF signal reception performance of the dielectric resonator according to the preferred embodiment of the present invention will be described. In order to test the reception performance of the dielectric resonator according to the preferred embodiment of the present invention, the test was performed for the case of receiving the 900 MHz band. The 900 MHz band is a frequency band in which a CDMA mobile phone is used, and the antenna performance according to the present invention is compared with the reception performance of a general mobile phone antenna.

시험을 위해 사용된 본 발명의 바람직한 실시예의 안테나는 가로 세로 높이를 가지는 직육면체 형태의 유전체 공진기였다. 또한, 공진 주파수 천이 회로로 도 3과 같은 형태의 공진 주파수 천이 회로가 사용되었으며, 캐패시터 값은 120pF 였으며, 인덕터(L1)의 값은 33μH였다.The antenna of the preferred embodiment of the present invention used for testing was a rectangular parallelepiped dielectric resonator having a width and height. In addition, a resonant frequency shifting circuit of the type shown in FIG. 3 was used as the resonant frequency shifting circuit, the capacitor value was 120 pF, and the value of the inductor L1 was 33 μH.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예의 안테나와 비교되는 일반 휴대폰 안테나는 일반적인 다이폴 안테나이며, 지름4mm ~ 길이는 30mm를 가지는 안테나였다. In addition, the general mobile phone antenna compared to the antenna of the preferred embodiment of the present invention is a general dipole antenna, the antenna having a diameter of 4mm ~ 30mm in length.

안테나의 수신 성능을 시험하기 위해 두개의 지수를 시험하였다. 하나의 지수는 총 등방성 민감도(Total Isotropic Sensitivity: TIS)이고 다른 하나의 지수는 총 방사 전력(Total Radiation Power: TRP)이었다. Two indices were tested to test the reception performance of the antenna. One index was Total Isotropic Sensitivity (TIS) and the other was Total Radiation Power (TRP).

TIS를 측정 시 장비의 수신 성능은 비트 에러율 또는 프레임 삭제율을 이용하여 측정하였다. TIS 시험 특징은 각 공간상의 측정 위치에서의 유효 방사 수신 감도를 평가하기 위해 적절한 디지털 에러율을 사용하는 것이다. 공간을 이동하여 얻어진 측정 자료를 분석함으로써 장비의 수신 성능을 3차원으로 특성화하고 쎄타와 파이 축방향에서 각 30도씩 변환하여 얻어진 자료들을 이용하여 장비의 수신 감도를 평가한다. 모든 감도 값을 통합하여 총 등방성 감도를 연산한다. When the TIS was measured, the reception performance of the equipment was measured using the bit error rate or the frame erasure rate. The TIS test feature uses the appropriate digital error rate to evaluate the effective radiation reception sensitivity at the measurement location in each space. By analyzing the measurement data obtained by moving the space, the reception performance of the device is characterized in three dimensions, and the reception sensitivity of the device is evaluated using the data obtained by converting the angle by 30 degrees in theta and pi axis directions. The total isotropic sensitivity is calculated by integrating all sensitivity values.

도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안테나에 대해 CDMA 주파수 대역에서 특정 CDMA 채널에서의 민감도 측정 결과를 도시한 도면이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 각 30도 간격으로 민감도를 측정하였다. FIG. 11 illustrates a result of sensitivity measurement on a specific CDMA channel in a CDMA frequency band with respect to an antenna according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown in FIG. 11, sensitivity was measured at each 30 degree interval.

모든 민감도를 통합한 총 등방성 민감도는 94.99dBm으로 측정되었으며, 다른 두 개의 채널에서의 측정 결과는 94.59dBm 및 93.24dBm이였다. The total isotropic sensitivity, incorporating all sensitivity, was measured at 94.99 dBm, and the results on the other two channels were 94.59 dBm and 93.24 dBm.

도 15는 도 11의 민감도 측정 결과를 도식화한 그래프이다. 15 is a graph schematically illustrating the sensitivity measurement result of FIG. 11.

도 13은 일반적인 휴대폰 안테나에 대해 도 11과 같은 CDMA 주파수 대역의 채널에서의 민감도 측정 결과를 도시한 도면이다. 도 11과 같은 방식으로 각 30도 간격으로 민감도를 측정하였다. FIG. 13 is a diagram illustrating a result of sensitivity measurement on a channel of a CDMA frequency band as shown in FIG. 11 with respect to a general mobile phone antenna. Sensitivity was measured at intervals of 30 degrees in the same manner as in FIG. 11.

도 13의 민감도를 통합한 총 등방성 민감도는 96.84dBm으로 측정되었다. 일반 휴대폰 안테나에 대해서도 다른 두 개의 채널에서 총 등방성 민감도를 측정하였으며, 측정 결과는 각각 97.73dBm 및 96.55dBm이였다. The total isotropic sensitivity incorporating the sensitivity of FIG. 13 was measured at 96.84 dBm. The total isotropic sensitivity was also measured in the other two channels for the general mobile phone antenna. The measurement results were 97.73dBm and 96.55dBm, respectively.

도 17은 도 13의 민감도 측정 결과를 도식화한 그래프이다. 17 is a graph schematically illustrating the sensitivity measurement result of FIG. 13.

일반적인 휴대폰 안테나와의 총 등방성 민감도 측정 결과를 비교하면, 본 발 명의 바람직한 실시예에 따른 안테나는 일반적인 휴대폰 안테나에 비해 총 등방성 민감도가 근소하게 낮은 바 일반적인 휴대폰 안테나와 민감도 측면에서 큰 차이가 없는 것이 확인되었다. Comparing the measurement results of the total isotropic sensitivity with the general mobile phone antenna, the antenna according to the preferred embodiment of the present invention has a slightly lower total isotropic sensitivity than the general mobile phone antenna. It became.

총 방사 전력(TRP)은 장치의 RF 복사 성능을 평가하기 위해 장치를 둘러싼 당양한 위치에서 복사 송신 전력을 샘플링하여 측정하였다. 쎄타와 파이는 축 방향에서 30도 간격으로 변화시켰으며 이와 같이 얻어진 자료들을 이용하여 방사 전력을 평가한다. 모든 측정된 전력값을 통합하여 총 방사 전력을 측정한다. Total radiated power (TRP) was measured by sampling the radiated transmit power at a convincing location surrounding the device to evaluate the RF radiation performance of the device. Theta and Pi were changed at intervals of 30 degrees in the axial direction, and the data thus obtained were used to evaluate the radiated power. The total radiated power is measured by integrating all measured power values.

도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안테나의 방사 전력 측정 결과를 도시한 도면이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 축 방향으로 30도 간격으로 방사 전력을 측정하였다. 12 is a diagram illustrating a measurement result of the radiated power of the antenna according to the preferred embodiment of the present invention. As shown in FIG. 12, the radiated power was measured at 30 degree intervals in the axial direction.

방사 전력을 통합한 총 방사 전력은 17.83dBm으로 측정되었다. 다른 두 개의 채널에서의 총 방사 전력 측정 결과는 18.07dBm 및 17.72dBm이였다. The total radiated power incorporating the radiated power was measured at 17.83 dBm. The total radiated power measurements on the other two channels were 18.07 dBm and 17.72 dBm.

도 16은 도 12의 방사 전력 측정 결과를 도식화한 그래프이다. FIG. 16 is a graph illustrating the radiation power measurement result of FIG. 12.

도 14는 일반적 휴대폰 안테나에 대해 도 12와 같은 CDMA 주파수 대역의 채널에서의 방사 전력 측정 결과를 도시한 도면이다. FIG. 14 is a diagram illustrating radiated power measurement results in a channel of the CDMA frequency band shown in FIG. 12 with respect to a general mobile phone antenna.

도 14는 일반적인 휴대폰 안테나에 대해 도 12와 같은 CDMA 주파수 대역의 채널에서의 방사 전력 측정 결과를 도시한 도면이다. 도 12와 같은 방식으로 30도 간격으로 민감도를 측정하였다. FIG. 14 is a diagram illustrating radiated power measurement results in a channel of a CDMA frequency band as shown in FIG. 12 with respect to a typical cellular phone antenna. The sensitivity was measured at 30 degree intervals in the same manner as in FIG. 12.

도 14의 방사 전력을 통합한 총 방사 전력은 17.11dBm으로 측정되었다. 일반 휴대폰 안테나에 대해서도 다른 두 개의 채널에서 총 등방성 민감도를 측정하였으 며, 측정 결과는 각각 18.08dBm 및 17.22dBm이였다. The total radiation power incorporating the radiation power of FIG. 14 was measured at 17.11 dBm. The total isotropic sensitivity was also measured in the other two channels for the general mobile phone antenna. The measurement results were 18.08 dBm and 17.22 dBm, respectively.

도 18은 도 14의 방사 전력 측정 결과를 도식화한 그래프이다. 18 is a graph schematically illustrating the radiation power measurement result of FIG. 14.

일반적인 휴대폰 안테나와의 총 방사 전력 측정 결과를 비교하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안테나의 총 방사 전력이 휴대폰 안테나의 총 방사 전력에 비해 약간 높은 것으로 측정된 바, 본 발명의 안테나에 비해 큰 사이즈를 가지는 휴대폰 안테나와 총 방사 전력 측면에서 큰 차이가 없는 것이 확인되었다. Comparing the total radiated power measurement results with the general mobile phone antenna, the total radiated power of the antenna according to the preferred embodiment of the present invention was measured to be slightly higher than the total radiated power of the mobile phone antenna. It was confirmed that there is no significant difference in terms of the size of the cell phone antenna and the total radiated power.

이와 같이, 유전체 공지기를 안테나로서 활용하고 유전체 공진기의 공진 주파수를 천이함으로써 안테나의 사이즈를 현저히 줄일 수 있는 본 발명은 다양한 장치에 이용될 수 있을 것이다. 이러한 본 발명은 DMB 단말기, DMB USB 드라이버와 같은 비교적 저주파의 통신 단말 장치는 물론 셀룰러나 PCS를 이용하는 휴대폰 단말기의 소형화에도 크게 기여할 수 있다. As such, the present invention, which can significantly reduce the size of the antenna by utilizing a dielectric known device as an antenna and shifting the resonance frequency of the dielectric resonator, may be used in various apparatuses. The present invention can greatly contribute to the miniaturization of cellular terminals using cellular or PCS as well as relatively low frequency communication terminal devices such as DMB terminals and DMB USB drivers.

또한, 일반적인 다이폴 안테나가 Q값이 낮아 안테나의 길이를 정확히 정하지 않을 경우 공진점이 틀어져 안테나의 이득이 현저히 감소되는 문제점이 있으나, 본 발명에 의할 경우, 보다 높은 Q값을 가지는 것이 가능하며 이에 따라 보다 넓은 수신 대역폭을 가질 수 있다. In addition, if the general dipole antenna has a low Q value and the length of the antenna is not correctly determined, the resonance point is distorted, thereby significantly reducing the gain of the antenna. However, according to the present invention, it is possible to have a higher Q value. It can have a wider reception bandwidth.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 저주파 대역에서도 기존의 안테나보다 소형화된 사이즈를 가지는 안테나가 사용될 수 있다. 이와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안테나는 휴대폰, 지상파 DMB 수 신기 등 다양한 종류의 휴대용 장치의 소형화에 크게 기여할 수 있다. As described above, according to the preferred embodiment of the present invention, an antenna having a smaller size than a conventional antenna may be used even in a low frequency band. Such an antenna according to a preferred embodiment of the present invention can greatly contribute to miniaturization of various types of portable devices such as mobile phones and terrestrial DMB receivers.

Claims (11)

미리 설정된 주파수 대역의 신호를 공진시키는 유전체 공진기;A dielectric resonator for resonating a signal of a preset frequency band; 상기 유전체 공진기에 결합되어 상기 유전체 공진기에서 공진하는 주파수를 천이시키는 공진 주파수 천이 회로를 포함하되,A resonance frequency shifting circuit coupled to the dielectric resonator to shift a frequency resonating in the dielectric resonator, 상기 유전체 공진기는 수신하고자 하는 주파수 대역보다 높은 주파수에서의 공진 특성을 가지고 있으며, 상기 공진 주파수 천이 회로는 상기 유전체 공진기의 상기 미리 설정된 주파수 대역에서의 공진 특성을 낮은 주파수 대역에서 공진하도록 변경하는 것을 특징으로 하는 유전체 공진기를 이용한 RF 안테나. The dielectric resonator has a resonance characteristic at a frequency higher than a frequency band to be received, and the resonance frequency shifting circuit changes the resonance characteristic at the preset frequency band of the dielectric resonator to resonate at a low frequency band. RF antenna using a dielectric resonator. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 공진 주파수 천이 회로는 상기 유전체 공진기에 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 유전체 공진기를 이용한 RF 안테나.And the resonant frequency shifting circuit is connected in parallel to the dielectric resonator. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 공진 주파수 천이 회로는 상기 유전체 공진기에 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 유전체 공진기를 이용한 RF 안테나.And the resonance frequency shifting circuit is connected in series with the dielectric resonator. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유전체 공진기를 이용한 RF 안테나는 출력 신호에 대해 미리 설정된 신 호 처리를 수행하는 내부 회로와 결합되는 것을 특징으로 하는 유전체 공진기를 이용한 RF 안테나. The RF antenna using the dielectric resonator is coupled to the internal circuit for performing a predetermined signal processing for the output signal RF antenna using a dielectric resonator. 제2항 또는 제3항에 있어서,The method according to claim 2 or 3, 상기 공진 주파수 천이 회로는 인덕터 및 캐패시터로 이루어진 적어도 하나의 조합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 유전체 공진기를 이용한 RF 안테나.The resonance frequency shifting circuit is an RF antenna using a dielectric resonator, characterized in that consisting of at least one combination consisting of an inductor and a capacitor. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 공진 주파수 천이 회로는 병렬로 결합된 인덕터 및 캐패시터 조합을 이용하여 유전체 공진기의 공진 주파수를 천이시키는 것을 특징으로 하는 유전체 공진기를 이용한 RF 안테나. And the resonant frequency shifting circuit shifts the resonant frequency of the dielectric resonator using a combination of inductors and capacitors coupled in parallel. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 공진 주파수 천이 회로는,The resonance frequency transition circuit, 상기 유전체 공진기의 일단에 연결되는 제1 인덕터;A first inductor connected to one end of the dielectric resonator; 상기 제1 인덕터와 상기 유전체 공진기의 타단 사이에 직렬로 연결되는 제2 인덕터;A second inductor connected in series between the first inductor and the other end of the dielectric resonator; 상기 제2 인덕터와 병렬로 연결되는 제1 캐패시터; 및A first capacitor connected in parallel with the second inductor; And 상기 유전체 공진기의 타단과 접지 사이에 직렬로 연결되는 제2 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 공진기를 이용한 RF 안테나.And a second capacitor connected in series between the other end of the dielectric resonator and ground. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 공진 주파수 천이 회로는,The resonance frequency transition circuit, 상기 유전체 공진기와 직렬로 연결되는 제1 인덕터;A first inductor connected in series with the dielectric resonator; 상기 제1 인덕터와 직렬로 연결되는 제2 인덕터;A second inductor connected in series with the first inductor; 상기 제2 인덕터와 병렬로 연결되는 제1 캐패시터; 및A first capacitor connected in parallel with the second inductor; And 상기 제2 인덕터에 직렬로 연결되는 제2 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 공진기를 이용한 RF 안테나. And a second capacitor connected in series with the second inductor. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 공진 주파수 천이 회로는 PCB에 형성되며, 상기 공진 주파수 천이 회로가 형성된 PCB가 상기 유전체 공진기에 결합되는 것을 특징으로 하는 유전체 공진기를 이용한 RF 안테나. The resonance frequency shifting circuit is formed on a PCB, the RF antenna using a dielectric resonator, characterized in that the PCB with the resonance frequency shifting circuit is coupled to the dielectric resonator. 미리 설정된 주파수 대역의 신호를 공진시키는 유전체 공진기;A dielectric resonator for resonating a signal of a preset frequency band; 상기 유전체 공진기에 결합되어 상기 유전체 공진기에서 공진하는 주파수를 천이시키는 공진 주파수 천이 회로를 포함하되,A resonance frequency shifting circuit coupled to the dielectric resonator to shift a frequency resonating in the dielectric resonator, 상기 공진 주파수 천이회로는 PCB에 형성되고, 상기 PCB는 상기 유전체 공진기에 결합되며, 상기 공진 주파수 천이 회로는 인덕터 및 캐패시터의 조합으로 이루어진 적어도 하나의 조합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 유전체 공진기를 이용한 RF 안테나.The resonant frequency shifting circuit is formed on a PCB, the PCB is coupled to the dielectric resonator, the resonant frequency shifting circuit is an RF antenna using a dielectric resonator, characterized in that made of at least one combination consisting of a combination of an inductor and a capacitor . 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 유전체 공진기는 패드를 이용하여 상기 PCB에 결합되는 것을 특징으로 하는 유전체 공진기를 이용한 RF 안테나. The dielectric resonator is an RF antenna using a dielectric resonator, characterized in that coupled to the PCB using a pad.
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