KR100970869B1 - 다중 대역 안테나 - Google Patents

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최재훈
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이재원
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Abstract

접지부에 의해 둘러싸인 적어도 2개의 방사체들을 이용하여 소형이면서 다중 대역을 구현하는 안테나가 개시된다. 상기 다중 대역 안테나는 유전체 기판, 상기 유전체 기판의 일면 위에 배열되며 직선 부분과 상기 직선 부분의 일 종단으로부터 연장되는 곡면 부분으로 이루어진 제 1 방사체, 상기 유전체 기판의 일면 위에 배열되며 직선 부분과 상기 직선 부분의 일 종단으로부터 연장되는 곡면 부분으로 이루어진 제 2 방사체 및 터미네이션부를 포함한다. 여기서, 상기 방사체들은 이격되어 배열되고, 상기 터미네이션부의 일종단은 상기 제 2 방사체의 직선 부분의 타종단에 연결되며, 상기 터미네이션부의 타종단은 개방되어 있고, 상기 터미네이션부의 저항값에 따라 상기 안테나의 공진 주파수 또는 대역폭이 다르다.
다중 대역 안테나, 방사체, 접지부

Description

다중 대역 안테나{MULTI-BAND ANTENNA}
본 발명은 다중 대역 안테나에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 접지부에 의해 둘러싸인 2개 이상의 방사체들을 이용하여 다중 대역을 구현하는 안테나에 관한 것이다.
일반적으로, 단말기, 예를 들어 모바일 단말기에 장착되는 소형 안테나는 상기 단말기의 성능에 따라서 변화하기 때문에, 최적 성능을 구현하기 위해 단말기의 모델에 따라 상기 안테나의 설계가 달라져야 하는 문제점이 있었다.
또한, 하나의 단말기를 통하여 다수의 통신 서비스들의 구현을 요구하는 최근 이동통신서비스 분야에서, 하나의 대역만을 만족시키는 종래의 안테나는 적합하지 못하였다. 특히, 범세계적으로 사용될 수 있는 단말기에 대한 요구가 점차적으로 증가하기 때문에, 하나의 대역만을 만족시키는 종래의 안테나는 수요자의 요구를 충족시키기 어렵다. 따라서, 다양한 통신 서비스들 및 범세계적인 규격을 지원할 수 있는 다중 대역 안테나가 요구된다.
본 발명의 제 1 목적은 소형이면서 다중 대역을 구현하는 안테나를 제공하는 것이다.
본 발명의 제 2 목적은 원하는 공진 주파수를 구현할 수 있는 다중 대역 안테나를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 안테나는 유전체 기판; 상기 유전체 기판의 일면 위에 배열되며, 직선 부분과 상기 직선 부분의 일 종단으로부터 연장되는 곡면 부분으로 이루어진 제 1 방사체; 상기 유전체 기판의 일면 위에 배열되며, 직선 부분과 상기 직선 부분의 일 종단으로부터 연장되는 곡면 부분으로 이루어진 제 2 방사체; 및 터미네이션부를 포함한다. 여기서, 상기 방사체들은 이격되어 배열되고, 상기 터미네이션부의 일종단은 상기 제 2 방사체의 직선 부분의 타종단에 연결되며, 상기 터미네이션부의 타종단은 개방되어 있고, 상기 터미네이션부의 저항값에 따라 상기 안테나의 공진 주파수 또는 대역폭이 다르다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 대역 안테나는 유전체 기판; 상기 유전체 기판의 일면 위에 배열되며, 직선 부분과 상기 직선 부분의 일 종단으로부터 연장되는 곡면 부분으로 이루어진 제 1 방사체; 상기 유전체 기판의 일면 위에 배열되며, 직선 부분과 상기 직선 부분의 일 종단으로부터 연장되는 곡면 부분으로 이루어진 제 2 방사체; 및 상기 제 1 방사체의 곡면 부분과 상기 제 2 방사체의 곡면 부분 사이에 배열되는 제 3 방사체를 포함한다. 여기서, 상기 제 1 방사체와 상기 제 2 방사체는 이격되어 배열되며, 상기 제 3 방사체는 원형 형상 또는 다각형 형상을 가진다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중 대역 안테나는 유전체 기판; 상기 유전체 기판의 일면 위에 배열된 접지부; 및 상기 유전체 기판 위에서 상기 접지부에 의해 둘러싸인 제 1 방사체 및 제 2 방사체를 포함한다. 여기서, 상기 제 1 방사체와 상기 제 2 방사체는 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중 대역 안테나는 유전체 기판; 상기 유전체 기판의 일면 위에 배열된 접지부; 상기 유전체 기판 위에서 상기 접지부와 이격되어 위치되는 제 1 방사체; 및 미네이션부를 포함한다. 여기서, 상기 터미네이션부의 일종단은 상기 제 1 방사체의 일종단에 연결되고, 상기 터미네이션부의 타종단은 개방되어 있으며, 상기 터미네이션부의 저항값에 따라 상기 안테나의 대역폭 또는 공진 주파수가 달라진다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 안테나가 접지부에 의해 둘러싸인 2개 이상의 방사체들을 이용하므로, 다중 대역이 구현될 수 있는 장점이 있다. 특히, 일부분이 곡면으로 형성된 방사체들이 전자기적 커플링에 의해 연결되므로, 상기 안테나가 소형으로 구현될 수 있다. 또한, 상기 방사체들 사이의 간격 조정을 통하여 원하는 대역폭 및 공진 주파수를 구현할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 대역 안테나는 특정 방사체의 일 종단에 결합된 터미네이션부의 저항값을 적절하게 선택하여 원하는 대역폭 및 공진 주파수를 구현할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있 을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 자세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다중 대역 안테나를 도시한 사시도이 다.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 다중 대역 안테나는 유전체 기판(100), 접지부(102), 제 1 방사체(104), 제 2 방사체(106), 급전부(108) 및 터미네이션부(110)를 포함한다.
유전체 기판(100)은 안테나 몸체로서, 소정 유전율을 가지는 유전체 물질로 이루어지며, 제 1 방사체(104)와 제 2 방사체(106)를 전기적으로 분리시킨다.
이러한 유전체 기판(100)으로는 예를 들어 제작이 용이하며 생산 비용을 낮출 수 있는 FR-4 기판(유전율이 4.4이고 높이가 1.6㎜임)이 사용될 수 있다. 물론, 유전체 기판(100)으로 다양한 기판이 사용될 수 있으며, 유전체 기판(100)의 형태 및 사이즈는 상기 안테나가 사용되는 환경에 따라 다양하게 변형될 수 있다.
접지부(102)는 유전체 기판(100)의 일면, 예를 들어 상면에 형성되며, 도전성 재질로 이루어져서 접지 전압을 제공한다.
이러한 접지부(102)는 방사체들(104 및 106)과 소정 거리 이격되어 있다. 여기서, 접지부(102)의 외각 라인들 중 방사체들(104 및 106)과 마주보는 외각 라인은 도 1에 도시된 바와 같이 원형 형상을 형성한다. 물론, 접지부(102)의 외각 라인에 의해 형성되는 형상은 원형 형상으로 제한되지는 않으며, 예를 들어 다각형 형상(직사각형 형상 등)을 가질 수 있다. 즉, 접지부(102)의 외각 라인에 의해 형성되는 형상은 설계자의 의도에 따라 다양하게 변형될 수 있다.
또한, 접지부(102)는 도 1에 도시된 바와 같이 방사체들(104 및 106)을 둘러싸는 구조를 가진다.
제 1 방사체(104)는 도체로서 예를 들어 프린트 방식에 의해 제작되며, 유전체 기판(100) 위에서 접지부(102)와 동일 평면상에 형성된다. 특히, 제 1 방사체(104)는 접지부(102)에 의해 형성되는 공간 내에 위치하며, 즉 접지부(102)에 의해 둘러싸인 구조를 가진다.
이러한 제 1 방사체(104)는 급전선(108)과 연결되며, 급전선(108)을 통하여 급전된 신호, 즉 전류에 응답하여 특정 주파수 대역을 구현한다. 예를 들어, 제 1 방사체(104)는 와이맥스(WiMax) 대역폭(3.4㎓ 내지 3.6㎓)을 구현할 수 있다. 다만, 이 경우, 제 1 방사체(104)의 길이는 상기 와이맥스 대역폭의 구현에 적합하도록 적절하게 조정되어야 한다. 즉, 상기 안테나는 제 1 방사체(104)의 길이 조정을 통하여 원하는 주파수 대역을 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 1 방사체(104)의 일부분은 도 1에 도시된 바와 같이 곡면 형상, 예를 들어 원형 형상을 가진다. 상세하게는, 제 1 방사체(104)는 직선 부분과 상기 직선 부분의 일 종단에서 곡면 형상을 가지고 연장되는 곡면 부분으로 이루어진다. 결과적으로, 동일한 주파수 대역을 구현하려 하는 경우 직선 형상만으로 구현되는 방사체로 이루어진 안테나에 비하여 곡면 부분을 가지는 방사체로 이루어진 안테나가 소형으로 구현될 수 있다.
제 2 방사체(106)는 도체로서 예를 들어 프린트 방식에 의해 제작되며, 유전체 기판(100) 위에서 접지부(102)와 동일 평면상에 형성된다. 특히, 제 2 방사체(106)는 접지부(102)에 의해 둘러싸인 구조를 가진다. 바람직하게는, 제 1 방사체(104)와 제 2 방사체(106) 모두가 접지부(102)에 의해 둘러싸인다.
급전선(108)로부터 특정 신호가 직접 급전되어 방사를 수행하는 제 1 방사체(104)와 달리, 제 2 방사체(106)는 급전선(108)에 결합되지 않은 상태로 제 1 방사체(104)와의 전자기적 커플링(electromagnetic coupling)을 통하여 방사를 수행한다. 상세하게는, 제 1 방사체(104)로 특정 신호가 급전되는 경우, 제 1 방사체(104)와 제 2 방사체(106) 사이에 전자기적 커플링이 발생하며, 결과적으로 제 2 방사체(106)가 상기 커플링에 의해 특정 공진 모드로 동작한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 2 방사체(106)는 도 1에 도시된 바와 같이 직선 부분과 상기 직선 부분의 일 종단에서 곡면 형상을 가지고 연장되는 곡면 부분으로 이루어진다.
위에서 언급한 바와 같이, 제 1 방사체(104)와 제 2 방사체(106) 사이에는 전자기적 커플링이 일어나며, 결과적으로 상기 커플링에 의해 삼중 대역의 임피던스 대역폭 및 공진 주파수가 구현된다. 다만, 이러한 삼중 대역이 구현되는 이유는 후술하는 제 2 실시예의 사중 대역이 구현되는 이유 부분에서 설명하겠다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 대역폭 또는 공진 주파수는 제 1 방사체(104)와 제 2 방사체(106) 사이의 간격 조정, 즉 상기 커플링 조정을 통하여 변화될 수 있다.
이하, 이러한 삼중 대역 및 공진 주파수 구현에 대한 구체적인 실험 결과를 아래의 표 1을 참조하여 설명하겠다. 여기서, 각 방사체들(104 및 106)의 길이는 35.9㎜로 설정하였고, 접지부(102)를 포함하는 안테나 전체의 길이는 40㎜×40㎜× 1.6㎜로 설정하였다.
방사체들(104, 106) 사이의 간격(㎜) 공진 주파수(㎓) 대역폭(BW, ㎓)
0.3 0.87, 1.76, 3.00 0.79-0.95, 1.69-1.82, 2.86-3.13
0.9 0.98, 1.87, 3.34 0.89-1.06, 1.78-1.95, 3.21-3.47
1.5 1.04, 1.91, 3.58 0.95-1.12, 1.81-2.01, 3.42-3.74
위의 표 1을 참조하면, 방사체들(104 및 106) 사이의 간격 조정에 따라 공진 주파수 및 대역폭이 변화됨이 확인된다. 구체적으로, 방사체들(104 및 106) 사이의 간격이 넓어짐에 따라 공진 주파수가 높아졌다.
또한, 위 실험을 통하여 3중 대역의 대역폭들이 구현됨을 확인할 수 있으며, 예를 들어 무선 단말기에서 사용될 수 있는 와이맥스(WiMax, 3.4㎓ 내지 3.6㎓), GSM900(0.88㎓ 내지 0.96㎓) 및 DCS1900(1.85㎓ 내지 1.99㎓)의 대역폭들을 만족시키도록 구현되었다. 따라서, 사용자는 제 1 방사체(104)의 길이, 제 2 방사체(106)의 길이 및 방사체들(104 및 106) 사이의 간격을 조정하여 원하는 대역폭 또는 공진 주파수를 구현할 수 있다.
요컨대, 상기 삼중 대역의 대역폭 및 공진 주파수는 제 1 방사체(104)의 길이, 제 2 방사체(106)의 길이 및 방사체들(104 및 106) 사이의 간격에 의해 조정될 수 있다.
다시 방사체들(104 및 106)을 살펴보면, 방사체들(104 및 106)은 도 1에 도시된 바와 같이 원점을 중심으로 대칭적으로 형성된다. 그러나, 방사체들(104 및 106)은 원점 대칭이 아닌 특정 축(X축 또는 Y축) 또는 대각선 등을 기준으로 하여 대칭적으로 형성될 수도 있다.
또한, 방사체들(104 및 106)의 굴곡 부분들이 곡면 형상을 가지는 것으로 언급하였으나 다각형 형상을 가질 수도 있고, 방사체들(104 및 106)의 길이가 서로 다르게 설정될 수도 있다.
급전선(108)은 제 1 방사체(104)로 특정 신호를 급전하는 역할을 수행하며, 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이 CPW(Coplanar Waveguide) 구조를 가지고 구현될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 급전선(108)과 접지부(102) 사이의 간격은 0.5㎜이다.
또한, 급전선(108)에는 SMA 커넥터 등과 같은 전원공급라인이 삽입될 수 있다.
터미네이션부(110)는 제 2 방사체(106)의 일종단과 결합한다. 이 경우, 터미네이션부(110)의 저항값에 따라 상기 안테나의 대역폭 또는 공진 주파수가 결정될 수 있다. 이것은 아래의 수학식 1을 통하여 확인될 수 있다. 일반적으로 안테나의 대역폭은 Q값과 관련된다.
Figure 112008025619409-pat00001
, 여기서 fc는 공진 주파수이고, B는 대역폭이며, X는 리액턴스이고, R은 저항값이다.
위의 수학식 1에서 알 수 있듯이 대역폭은 Q값에 반비례하며, 즉 Q값을 조정함에 의해 대역폭이 변화됨을 확인할 수 있다. 여기서, Q값이 수학식 1에서 보는 바와 같이 리액턴스와 입력 저항의 비로도 설정될 수 있으므로, 상기 리액턴스 또는 상기 입력 저항을 조정함에 의해 상기 대역폭이 변화될 수 있다.
또한, 공진 주파수는 Q값에 비례하므로, 상기 공진 주파수는 Q값을 조정, 즉 상기 리액턴스 또는 상기 입력 저항을 조정함에 의해 변화될 수 있다.
따라서, 본 실시예의 안테나는 위에 언급된 원리를 바탕으로 하여 터미네이션부(110)의 저항값을 적절하게 선택하여 대역폭 또는 공진 주파수가 결정할 수 있다. 이에 대한 구체적인 실험예는 후술하겠다.
요컨대, 본 실시예의 안테나는 접지부(102)에 의해 둘러싸인 방사체들(104 및 106)의 전자기적 커플링을 이용하여 다중 대역을 구현한다. 특히, 상기 안테나는 방사체들(104 및 106) 사이의 간격을 조정하거나 터미네이션부(100)의 저항값을 적절하게 선택하여 원하는 대역폭 및 공진 주파수를 구현한다.
이러한 안테나에서 다중 대역이 방사체들(104 및 106)의 전자기적 커플링에 의해 구현되고 방사체들(104 및 106)의 일부분이 곡면 형상을 가지므로, 상기 안테나는 소형으로 구현될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 터미네이션부(110)는 도 1에 도시된 구조로 한정되지는 않으며, 도 1에 도시된 안테나와 다른 구조를 가지는 안테나에서도 구현될 수 있다. 즉, 터미네이션부(110)가 특정 방사체의 일 종단에 결합되어 해당 안테나의 대역폭 또는 공진 주파수를 제어할 수 있는 한 특정 안테나로 사용이 한정되지 않고 다양한 안테나에 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 다중 대역 안테나를 도시한 사시도이 고, 도 3은 도 2의 안테나에서 측정된 반사 손실 특성을 도시한 도면이다. 도 4는 각 대역폭에 대한 전류 분포를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예의 안테나는 접지부(202), 제 1 방사체(204), 제 2 방사체(206), 제 3 방사체(208), 급전선(210) 및 터미네이션부(212)를 포함한다.
제 3 방사체(208)를 제외한 나머지 구성 요소들은 제 1 실시예와 유사하므로, 유사한 구성 요소들에 대한 자세한 설명은 생략한다.
제 3 방사체(208)는 도체로서 제 1 방사체(204)와 제 2 방사체(206) 사이에, 바람직하게는 방사체들(204 및 206)의 굴곡 부분들 사이에 배열되며, 원형 형상을 가진다. 물론, 제 3 방사체(208)는 원형 형상 외에 다각형 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
이러한 제 3 방사체(208)에는 별도의 급전선이 연결되지 않으며, 제 1 방사체(204)와의 전자기적 커플링에 의해 방사를 수행한다.
위와 같이 방사체들(204, 206 및 208)을 구현하는 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 4중 대역이 구현된다. 상세하게는, 반사 손실 10㏈을 기준으로 할 때, 상기 안테나의 반사 손실 특성이 4개의 대역들(0.86㎓-0.99㎓, 1.77㎓-1.99㎓, 3.2㎓-3.65㎓, 5.05-5.36㎓)을 만족시킴을 도 3을 통하여 확인할 수 있다. 즉, 상기 안테나는 무선 단말기에서 사용될 수 있는 와이맥스(3.4㎓ 내지 3.6㎓), GSM900(0.88㎓ 내지 0.96㎓), DCS1900(1.85㎓ 내지 1.99㎓) 및 WLAN(5.15㎓ 내지 5.35㎓)의 대역폭들을 만족시킨다.
이러한 4중 대역의 구현은 도 4에 도시된 바와 같은 전류 분포 특성으로부터 도 확인할 수 있다.
상세하게는, 도 4(a)를 참조하면, 제 1 방사체(204) 및 제 2 방사체(206)의 상당 부분에 공진에 주로 기여하는 적색 띠가 형성되어 있으며, 이러한 적색 부분에 의해 0.94㎓ 공진 주파수가 구현된다. 여기서, 제 1 방사체(204) 및 제 2 방사체(206)는 약 4㎓ 공진 모드를 위한 길이로 설계되어 있다.
도 4(b)를 참조하면, 제 1 방사체(204)와 제 2 방사체(206)의 작은 부분에 적색 띠가 형성되어 있으며, 결과적으로 1.92㎓ 공진 주파수가 구현된다.
도 4(c)를 참조하면, 제 1 방사체(204)의 상당 부분, 제 2 방사체(206)의 일부분 및 제 3 방사체(208)의 작은 부분에 적색 띠가 형성되어 있으며, 결과적으로 3.52㎓ 공진 주파수가 구현된다.
도 4(d)를 참조하면, 제 1 방사체(204) 및 제 2 방사체(206)의 곡면 부분들 및 제 3 방사체(208)의 외곽 부분에 적색 띠가 형성되어 있으며, 결과적으로 5.17㎓ 공진 주파수가 구현된다.
즉, 본 실시예의 안테나에서는, 방사체들(204, 206 및 208)의 전자기적 커플링에 의해 4중 공진 주파수가 발생한다. 특히, 5.17㎓의 높은 공진 주파수와 0.94㎓의 낮은 공진 주파수를 모두 구현할 수 있으므로 상기 안테나는 다양한 서비스들에 적합하게 사용될 수 있다.
위에서 언급하지는 않았지만 도 4(a) 내지 도 4(d)를 통하여 상호 대칭적으로 배열된 곡면 부분들에 전류 분포가 대칭적으로 분포됨이 확인될 수 있다.
이하, 상기 안테나의 공진 주파수 및 대역폭에 대한 실제 실험 결과를 아래 의 표 2를 통하여 상술하겠다. 여기서, 제 1 방사체(204) 및 제 2 방사체(206)의 길이를 35.9㎜로 설정하고, 접지부(202)를 포함하는 안테나 전체의 길이는 40㎜×40㎜×1.6㎜로 설정하였다.
제 3 방사체(208)의 반경(㎜) 공진 주파수(㎓) 대역폭(BW, ㎓)
5.0 0.94, 1.94, 3.46
5.21 		0.86-1.02, 1.84-2.03, 3.32-3.59
5.05-5.37
5.2 0.94, 1.94, 3.52
5.17		 0.86-1.02, 1.85-2.02, 3.38-3.65
5.01-5.32
5.4 0.94, 1.96, 3.55
5.13		 0.86-1.01, 1.86-2.05, 3.41-3.68
4.98-5.27
위 표 2를 참조하면, 제 1 방사체(204)와 제 2 방사체(206) 사이에 제 3 방사체(208)를 배열시킴에 의해 4중 대역폭 및 공진 주파수가 구현됨이 확인된다. 예를 들어, 와이맥스(3.4㎓ 내지 3.6㎓), GSM900(0.88㎓ 내지 0.96㎓), DCS1900(1.85㎓ 내지 1.99㎓) 및 WLAN(5.15㎓ 내지 5.35㎓)의 대역폭들 및 공진 주파수가 구현되었다.
이하, 상기 안테나에서 터미네이션부(212)의 저항값에 따른 공진 주파수 및 대역폭의 변화를 표 3을 참조하여 설명하겠다.
터미네이션부(212)의 저항값(Ω) 공진 주파수(㎓) 대역폭(BW, ㎓)
30 0.91, 1.91, 3.50
5.03		 0.85-0.97, 1.85-1.97, 3.38-3.62
4.87-5.18
50 0.94, 1.94, 3.52 5.17 0.86-1.02, 1.85-2.02, 3.38-3.65
5.01-5.32
70 1.00, 1.96, 3.65
5.27		 0.89-1.11, 1.86-2.05, 3.48-3.81
5.11-5.42
위 표 3을 참조하면, 제 2 방사체(206)에 결합된 터미네이션부(212)의 저항값이 달라짐에 따라 공진 주파수 및 대역폭이 변화됨을 확인할 수 있다. 따라서, 본 실시예의 안테나는 터미네이션부(212)의 저항값을 적절하게 선택하여 원하는 대역폭 또는 공진 주파수를 구현할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 안테나의 방사 패턴을 도시한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 안테나는 단말기용 안테나에 적합하도록 전방향성의 방사 패턴을 형성하며, 즉 모노폴 안테나와 유사한 방사 패턴을 가지고 있음이 확인된다.
상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다중 대역 안테나를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 다중 대역 안테나를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 안테나에서 측정된 반사 손실 특성을 도시한 도면이다. 도 4는 각 대역폭에 대한 전류 분포를 도시한 도면이다.
도 4는 각 대역폭에 대한 전류 분포를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 안테나의 방사 패턴을 도시한 도면이다.

Claims (19)

  1. 다중 대역 안테나에 있어서,
    유전체 기판;
    상기 유전체 기판의 일면 위에 배열되며, 직선 부분과 상기 직선 부분의 일 종단으로부터 연장되는 곡면 부분으로 이루어진 제 1 방사체;
    상기 유전체 기판의 일면 위에 배열되며, 직선 부분과 상기 직선 부분의 일 종단으로부터 연장되는 곡면 부분으로 이루어진 제 2 방사체; 및
    터미네이션부를 포함하되,
    상기 방사체들은 이격되어 배열되고, 상기 터미네이션부의 일종단은 상기 제 2 방사체의 직선 부분의 타종단에 연결되며, 상기 터미네이션부의 타종단은 개방되어 있고, 상기 터미네이션부의 저항값에 따라 상기 안테나의 공진 주파수 또는 대역폭이 다른 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 방사체의 곡면 부분과 상기 제 2 방사체의 곡면 부분은 원점, 특정 축 또는 대각선을 기준으로 대칭적으로 배열되는 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
  3. 유전체 기판;
    상기 유전체 기판의 일면 위에 배열되며, 직선 부분과 상기 직선 부분의 일 종단으로부터 연장되는 곡면 부분으로 이루어진 제 1 방사체;
    상기 유전체 기판의 일면 위에 배열되며, 직선 부분과 상기 직선 부분의 일 종단으로부터 연장되는 곡면 부분으로 이루어진 제 2 방사체; 및
    상기 제 1 방사체의 곡면 부분과 상기 제 2 방사체의 곡면 부분 사이에 배열되는 제 3 방사체를 포함하되,
    상기 제 1 방사체와 상기 제 2 방사체는 이격되어 배열되며, 상기 제 3 방사체는 원형 형상 또는 다각형 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 다중 대역 안테나는,
    상기 제 1 방사체의 일 종단에 결합된 급전선을 더 포함하되,
    상기 제 2 방사체는 상기 제 1 방사체와 전자기적 커플링되는 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
  5. 삭제
  6. 유전체 기판;
    상기 유전체 기판의 일면 위에 배열된 접지부; 및
    상기 유전체 기판 위에서 상기 접지부에 의해 둘러싸인 제 1 방사체 및 제 2 방사체를 포함하되,
    상기 제 1 방사체와 상기 제 2 방사체는 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 방사체와 상기 제 2 방사체 중 적어도 하나는 일부분이 굴곡되어 있는 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 방사체의 일부분이 곡면 형상을 가지고 상기 제 2 방사체의 일부분이 곡면 형상을 가지되,
    상기 방사체들의 곡면 부분들은 상호 대칭적으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 다중 대역 안테나는,
    상기 제 1 방사체와 전기적으로 결합되어 특정 신호를 급전하는 급전부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 다중 대역 안테나는,
    터미네이션부를 더 포함하되,
    상기 터미네이션부의 일종단은 상기 제 2 방사체의 일종단에 연결되고, 상기 터미네이션부의 타종단은 개방되어 있으며, 상기 터미네이션부의 저항값에 따라 상기 안테나의 공진 주파수 또는 대역폭이 다른 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
  11. 제 6 항에 있어서, 상기 다중 대역 안테나는,
    원형 또는 다각형 형상을 가지는 제 3 방사체를 더 포함하되,
    상기 제 1 방사체의 일부는 곡면 형상을 가지고, 상기 제 2 방사체의 일부는 곡면 형상을 가지며, 상기 제 3 방사체는 상기 곡면 부분들 사이에 배열되는 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 안테나의 공진 주파수 및 대역폭은 상기 방사체들 사이의 간격을 조절함에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
  13. 제 6 항에 있어서, 상기 접지부의 외각 라인들 중 상기 방사체와 마주보는 외각 라인들은 원형 또는 다각형 형상을 형성하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
  14. 제 6 항에 있어서, 상기 방사체들은 원점 또는 특정 축을 기준으로 하여 대칭적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
  15. 다중 대역 안테나에 있어서,
    유전체 기판;
    상기 유전체 기판의 일면 위에 배열된 접지부;
    상기 유전체 기판 위에서 상기 접지부와 이격되어 위치되는 제 1 방사체; 및
    상기 제 1 방사체와 결합되는 터미네이션부를 포함하되,
    상기 터미네이션부의 일종단은 상기 제 1 방사체의 일종단에 연결되고, 상기 터미네이션부의 타종단은 개방되어 있으며, 상기 터미네이션부의 저항값에 따라 상기 안테나의 대역폭 또는 공진 주파수가 다른 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 안테나는,
    상기 제 1 방사체와 소정 거리 이격되어 형성된 제 2 방사체; 및
    상기 제 2 방사체와 결합되어 특정 신호를 급전하는 급전부를 더 포함하되,
    상기 방사체들은 상기 접지부에 의해 둘러싸인 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 안테나는,
    상기 제 1 방사체와 상기 제 2 방사체 사이에 배열된 제 3 방사체를 더 포함하되,
    상기 제 3 방사체는 원형 형상 또는 다각형 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 제 1 방사체 또는 상기 제 2 방사체는 직선 부분과 상기 직선 부분으로부터 길이 연장된 곡면 부분으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 접지부의 외각 라인들 중 상기 방사체들과 마주보는 외각 라인들은 원형 또는 다각형 형상을 형성하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 안테나.
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