KR100994583B1 - Active antenna module for low frequency band - Google Patents
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Abstract
본 발명의 저주파 대역용 능동형 안테나 모듈은 제1방사체패턴이 형성된 다면체 블럭, 및 다면체 블럭의 한 면 이상에 형성되고, 해당 면의 제1방사체패턴과 이격되어 하나 이상 형성되며, 제1방사체패턴으로 유입되는 전류의 흐름을 커플링하는 커플링패턴을 구비하는 칩 안테나; 및 칩 안테나를 통해 수신받은 수신 신호를 증폭시키는 저잡음 증폭부를 구비한다. 상기한 구성에 따른 본 발명은 단말기에 내장되어 단말기의 소형화 및 슬림화를 도모할 수 있으며 높은 레벨의 신호강도(RSSI)로 FM 라디오 수신이 가능하게 된다. The active antenna module for the low frequency band of the present invention is formed on at least one surface of a polyhedron block and a polyhedron block on which a first radiator pattern is formed, and is formed at least one spaced apart from the first radiator pattern of the corresponding surface, and is formed as a first radiator pattern. A chip antenna having a coupling pattern coupling the flow of current flowing therein; And a low noise amplifier configured to amplify the received signal received through the chip antenna. The present invention according to the above configuration can be miniaturized and slimmed in the built-in terminal and FM radio reception is possible at a high level of signal strength (RSSI).
저주파, 자성체, 투자율, 방사체 패턴, 저잡음 증폭, 연성회로기판 Low frequency, magnetic material, magnetic permeability, radiator pattern, low noise amplification, flexible circuit board
Description
본 발명은 저주파 대역용 능동형 안테나 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공간활용도가 우수하여 단말기의 소형화 및 슬림화를 도모할 수 있으며 높은 레벨의 신호강도(RSSI)로 FM 라디오 수신이 가능한 저주파 대역용 능동형 안테나 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to an active antenna module for a low frequency band, and more particularly, it is possible to reduce the size and slimness of the terminal due to its excellent space utilization, and to enable the FM radio reception at a high level of signal strength (RSSI). It relates to an antenna module.
이동 통신 단말기의 보급을 통해 언제 어디서나 전화를 걸고 받을 수 있게 되었으며, 이를 통해 실생활 전반에 혁신적인 변화가 있게 되었다. 그리고, 이동 통신 단말기를 항상 휴대하는 사용자가 많아지면서 다양한 기능들이 부가되어 실생활에 도움을 주고 있다. 이러한 이동 통신 단말기의 다양한 기능들 중에서 급격한 진보를 보이고 있는 부분이 멀티미디어에 관련된 부분들로, 현재 다양한 멀티미디어 파일들을 생성 및 재생할 수 있는 기능들이 추가된 이동 통신 단말기들이 쏟아져나오고 있다.With the spread of mobile terminals, it is possible to make and receive calls anytime and anywhere, which has revolutionized the real world. In addition, as more users always carry a mobile communication terminal, various functions are added to help real life. Among the various functions of the mobile communication terminal, the rapid progress is the part related to multimedia, and mobile communication terminals to which functions for generating and playing various multimedia files have been added are pouring out.
즉, 이제 이동 통신 단말기는 더 이상 음성 통화만을 위한 기기가 아니라 다양한 사용자 편의 기능과 엔터테인먼트 기능을 갖는 복합된 통합 휴대 기기로 취급 되고 있다. 하나의 단말기를 통해 영화를 보고, 음악을 듣고, 통신하다가 필요 시 음성 통화도 하는 등, 사용자가 이동 통신 단말기를 휴대하고 사용하는 시간은 점차 늘어만 가고 있다.That is, the mobile communication terminal is no longer merely a device for voice call, but is treated as a combined integrated portable device having various user convenience functions and entertainment functions. As users watch movies, listen to music, communicate, and make voice calls through a single terminal, the time for carrying and using a mobile communication terminal is gradually increasing.
한편, 사용자가 이동 통신 단말기를 이용하여 영화를 보거나 음악을 청취하고자 하는 경우 영화 또는 음악 컨텐츠를 일일이 다운받아 사용하여야 하며, 그에 따른 소정의 추가적인 비용이 발생하게 된다. 반면에, FM 라디오 방송의 경우 사용자가 새로운 내용을 즐기기 위해 컨텐츠를 일일이 다운로드 하지 않아도 되고, 추가적인 비용이 발생하지 않기 때문에 새로운 내용의 방송 컨텐츠를 부담없이 즐길 수가 있다. 이러한 이유로, FM 라디오 수신 기능을 탑재한 이동 통신 단말기가 요구되고 있는 실정이다.On the other hand, when a user wants to watch a movie or listen to music using a mobile communication terminal, the user must download and use a movie or music content one by one, and a predetermined additional cost is incurred. On the other hand, in the case of FM radio broadcasting, users do not have to download the contents one by one to enjoy new contents, and since there is no additional cost, users can enjoy the broadcasting contents of new contents without any burden. For this reason, there is a demand for a mobile communication terminal equipped with an FM radio reception function.
하지만, FM을 수신하는 안테나의 경우 대략 87.5 ~ 108MHz의 저주파 대역에서 공진해야하기 때문에 안테나의 방사라인이 길게 형성해 주어야만 하고 되고, 그로 인해 안테나의 물리적인 크기가 커질 수밖에 없었다. 따라서, 최근 들어 소형화되고 슬림화되는 이동 통신 단말기에 적합한 소형화된 내장형 안테나 구현하기가 쉽지 않았다(안테나의 물리적인 크기는 사용하려는 주파수가 낮을수록, 즉 파장이 길어질수록 커지게 된다). However, since the antenna receiving FM has to resonate in the low frequency band of about 87.5 ~ 108MHz, the radiation line of the antenna has to be formed long, and the physical size of the antenna has to be increased. Therefore, in recent years, it has not been easy to implement a miniaturized built-in antenna suitable for a miniaturized and slimmed mobile communication terminal (the antenna's physical size becomes larger as the frequency to be used is low, that is, the wavelength is longer).
전술한 종래의 문제점을 극복하기 위해 고유전율의 유전체를 이용하여 안테나의 크기를 소형화하는 경우가 있었다. 하지만, 고유전율의 유전체를 이용하여 저주파 대역용 내장형 안테나를 구현하는 경우, 안테나를 제조하는데 드는 원가가 상승할 뿐만 아니라, 저주파대역에서 주파수 대역폭이 좁아지는 문제가 발생하여 원 하는 방사 이득 특성을 갖는 저주파 대역용 내장형 안테나를 구현하지 못하였다.In order to overcome the conventional problems described above, there are cases where the size of an antenna is reduced by using a dielectric having a high dielectric constant. However, when implementing a low frequency band built-in antenna using a dielectric having a high dielectric constant, the cost of manufacturing the antenna not only increases, but also causes a problem of narrowing the frequency bandwidth in the low frequency band and thus has desired radiation gain characteristics. The internal antenna for the low frequency band could not be implemented.
또한, 전술한 종래의 문제점을 극복하기 위해, 대부분의 사용자들이 FM 라디오 방송을 이어폰으로 청취한다는 것에 착안하여 이어폰을 이용해 FM 라디오 수신용 안테나로 사용하는 경우가 있었다. 하지만, 이 경우 이어폰(헤드셋, 이어 마이크)을 제거하는 경우 FM 라디오 수신 효율이 극히 낮아지게 되는 치명적인 문제점이 발생한다. 예컨대, FM 라디오 방송을 단말기에 내장된 스피커로 출력하는 경우나 외부 스피커를 이어폰용 잭에 연결하는 경우(연결부 길이가 FM 수신기용 안테나 기능을 하지만 길이가 맞지 않고 증폭부 등과 간섭이 발생할 수 있음)에는 FM 수신 성능이 현저히 낮아져 정상적인 FM 라디오 청취가 어렵게 된다. 또한, 최근 들어 많이 보급되는 블루투스 기능을 갖는 이동 통신 단말기의 경우에는, 무선 이어폰을 통해 단말기에서 출력되는 음성신호를 수신하기 때문에 이어폰용 잭을 통해 이어폰의 선을 안테나로 사용하는 방식을 적용할 수가 없는 문제가 발생하게 된다. 그리고, 블루투스 기능이 없는 이동 통신 단말기의 경우라 하더라도 FM 라디오를 수신하기 위해서는 필히 이어폰을 단말기에 연결해야만 하는 단점이 있었다.In addition, in order to overcome the above-mentioned conventional problems, most users listen to FM radio broadcasts with earphones and use them as an antenna for FM radio reception using earphones. However, in this case, if the earphone (headset, ear microphone) is removed, a fatal problem occurs that the FM radio reception efficiency is extremely low. For example, when outputting an FM radio broadcast to a speaker built in the terminal or when connecting an external speaker to the jack for earphone (the length of the connector functions as an antenna for the FM receiver, but the length is not correct and may interfere with the amplifier and the like) FM reception performance is significantly lowered, making it difficult to listen to normal FM radio. In addition, in the case of a mobile communication terminal having a Bluetooth function, which is widely spread in recent years, since a voice signal output from the terminal is received through a wireless earphone, a method of using the earphone line as an antenna through the earphone jack can be applied. There is no problem. In addition, even in the case of a mobile communication terminal without a Bluetooth function, the earphone must be connected to the terminal in order to receive the FM radio.
상기한 바와 같은 문제점으로 인해, 이동 통신 단말기에 적용되어 단말기의 소형화 및 슬림화를 도모할 수 있으며 높은 레벨의 신호강도(RSSI)로 FM 라디오 수신이 가능한 저주파 대역용 내장형 안테나가 요구되고 있는 실정이다. Due to the problems as described above, there is a demand for a low frequency band built-in antenna that can be applied to a mobile communication terminal to achieve a miniaturization and slimming of the terminal and to receive FM radio with a high level signal strength (RSSI).
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 단말기에 내장되어 단말기의 소형화 및 슬림화를 도모할 수 있으며 높은 레벨의 신호강도(RSSI)로 FM 라디오를 수신할 수 있는 저주파 대역용 능동형 안테나 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 단말기 프레임 내부의 여유공간을 활용하여 방사체 패턴을 추가로 형성하여 안테나의 전기적인 길이를 길게 해줌으로써, 저주파 대역에서 높은 방사 이득을 갖는 소형화된 내장형 안테나 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the above-mentioned conventional problems, and can be built in a terminal to achieve miniaturization and slimming of the terminal, and an active type for a low frequency band capable of receiving FM radio at a high level signal strength (RSSI). It is an object to provide an antenna module. In addition, it is an object of the present invention to provide a miniaturized internal antenna device having a high radiation gain in the low frequency band by further forming a radiator pattern to extend the electrical length of the antenna by utilizing the free space inside the terminal frame.
본 발명의 저주파 대역용 능동형 안테나 모듈은 제1방사체패턴이 형성된 다면체 블럭, 및 다면체 블럭의 한 면 이상에 형성되고, 해당 면의 제1방사체패턴과 이격되어 하나 이상 형성되며, 제1방사체패턴으로 유입되는 전류의 흐름을 커플링하는 커플링패턴을 구비하는 칩 안테나; 및 칩 안테나를 통해 수신받은 수신 신호를 증폭시키는 저잡음 증폭부를 구비한다.The active antenna module for the low frequency band of the present invention is formed on at least one surface of a polyhedron block and a polyhedron block on which a first radiator pattern is formed, and is formed at least one spaced apart from the first radiator pattern of the corresponding surface, and is formed as a first radiator pattern. A chip antenna having a coupling pattern coupling the flow of current flowing therein; And a low noise amplifier configured to amplify the received signal received through the chip antenna.
특히, 칩 안테나에 접속되는 연성회로기판을 더 구비하고, 연성회로기판에는 제2방사체패턴이 형성되고, 제2방사체패턴은 제1방사체패턴과 접속되는 접속부와 접속부에 연장되어 다면체 블럭 영역의 외부에 형성되는 방사부를 구비하는 것이 바람직하다.In particular, a flexible circuit board is further provided to be connected to the chip antenna, wherein the second radiator pattern is formed on the flexible circuit board, and the second radiator pattern extends to a connection part and a connection part connected to the first radiator pattern, so that the outside of the polyhedral block region It is preferable to have a radiation part formed in the.
또한, 저잡음 증폭부는 연성회로기판상에 형성되는 것이 바람직하다.Also, the low noise amplifier is preferably formed on the flexible circuit board.
또한, 저잡음 증폭부는, 칩 안테나가 접속된 연성회로기판의 일면과 반대되는 타면에 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the low noise amplifier is preferably formed on the other surface opposite to one surface of the flexible circuit board to which the chip antenna is connected.
또한, 커플링 패턴은 다면체 블럭의 하면에 다면체 블럭의 폭 방향으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.In addition, the coupling pattern is preferably formed on the lower surface of the polyhedron block in the width direction of the polyhedron block.
또한, 연성회로기판은 접지 패드를 더 구비하고, 커플링 패턴이 접지 패드와 전기적으로 연결되어 있는 것이 바람직하다.In addition, the flexible circuit board further includes a ground pad, and the coupling pattern is preferably electrically connected to the ground pad.
또한, 다면체 블럭은 투자율이 유전율보다 큰 자성체 블럭인 것이 바람직하다.Further, the polyhedral block is preferably a magnetic block having a permeability greater than the permittivity.
또한, 자성체 블럭은 육면체 형태를 갖는 자성체 블럭인 것이 바람직하다.In addition, the magnetic block is preferably a magnetic block having a hexahedral shape.
또한, 제1방사체패턴은 다면체 블럭의 외측면을 따라 권선 형태로 형성된 것이 바람직하다.In addition, the first radiator pattern is preferably formed in the form of a winding along the outer surface of the polyhedron block.
또한, 연성회로기판은 급전 패드를 더 구비하고, 제1방사체패턴의 일단이 급전 패드와 전기적으로 연결되어 있는 것이 바람직하다.In addition, the flexible circuit board further includes a feeding pad, and one end of the first radiator pattern is preferably electrically connected to the feeding pad.
또한, 제1방사체패턴의 일단은 자성체 블럭의 하면에 형성되어 있는 것이 바람직하다.Further, it is preferable that one end of the first radiator pattern is formed on the lower surface of the magnetic block.
본 발명은 다음과 같은 효과가 있다. The present invention has the following effects.
본 발명에 따른 저주파 대역용 능동형 안테나 모듈은 이동 통신 단말기에 적용되어 단말기의 소형화 및 슬림화를 도모할 수 있으며 높은 레벨의 신호강도(RSSI)로 FM 라디오 수신이 가능하다. The active antenna module for the low frequency band according to the present invention can be applied to a mobile communication terminal to achieve miniaturization and slimming of the terminal and to receive FM radio with a high level signal strength (RSSI).
또한, 본 발명에 따른 저주파 대역용 능동형 안테나 모듈을 메인 인쇄회로기판에 실장할 때 공간상의 부담이 줄어들어 공간 활용도를 증가시킬 수 있게 되고 단말기 내부의 부품 설치 구조에 대한 자유도를 향상시킬 수 있게 된다.In addition, when the low frequency band active antenna module according to the present invention is mounted on the main printed circuit board, the burden on space is reduced, so that the space utilization can be increased and the degree of freedom for the component installation structure inside the terminal can be improved.
또한, 본 발명에 따른 저주파 대역용 능동형 안테나 모듈은 FM 라디오 수신을 위해 이어폰 등과 같은 별도의 수단이 추가로 필요하지 않아서 그 구성이 간단해진다. 이에, 블루투스 이동 통신 단말기의 경우, 무선 이어폰을 사용한다 해도 별다른 FM 라디오 방송 수신율의 저하 없이 일정한 수신품질을 유지할 수 있게 된다.In addition, the active antenna module for the low frequency band according to the present invention does not need any additional means such as earphones for FM radio reception, the configuration is simplified. Accordingly, in the case of a Bluetooth mobile communication terminal, even if a wireless earphone is used, it is possible to maintain a constant reception quality without deteriorating the FM radio broadcast reception rate.
이와 같이 이루어진 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이므로, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.The present invention made as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Embodiment of the present invention is provided to those skilled in the art to more fully describe the present invention, the shape and size of the elements in the drawings may be exaggerated for more clear description.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 대역용 능동형 안테나 모듈에 적용되는 안테나 소자를 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 안테나 소자의 방사체 패턴 및 커플링 패턴의 구조를 설명하기 위한 전개도이다.FIG. 1 is a perspective view illustrating an antenna element applied to an active antenna module for a low frequency band according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 illustrates structures of a radiator pattern and a coupling pattern of the antenna element shown in FIG. 1. This is a developed view for the purpose of doing so.
본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 대역용 능동형 안테나 모듈은 안테나 소자(100) 및 연성회로기판(300, 도 3 및 도 4 참조)을 구비한다.An active antenna module for a low frequency band according to an embodiment of the present invention includes an
안테나 소자(100)는 다면체의 자성체 블럭(110), 자성체 블럭(110)의 외측면 을 따라 권선 형태로 형성된 제1방사체 패턴(120), 제1방사체 패턴(120)과 소정거리 이격되어 형성된 커플링 패턴(125)을 구비한다. The
자성체 블럭(110)은 다면체의 자성체 재료로 구성될 수 있다. 자성체(Magneto-dielectric)란 자성을 띠는 것이 가능한 물질을 말하며, 산화철, 산화크롬, 코발트, 페라이트 등이 있다.The
수학식 1은 안테나 사이즈가 변하지 않을 때, 투자율과 유전율 사이의 비가 증가함에 따라 안테나의 대역폭(BW)이 증가함을 나타내는 식이다. 여기서, λ0 는 파장이고, μr은 투자율이며, εr은 유전율이고, t는 안테나의 두께이다. 일반적으로, 안테나에 적용되는 고유전율의 유전체의 경우 투자율이 유전율보다 작다. 하지만, 투자율이 유전율보다 큰 자성체(본 발명의 실시예에서 적용된 자성체의 투자율은 약 18이며, 유전율은 약 10이다.)를 이용할 경우 수학식 1에 근거하여 동일한 안테나 사이즈에서 고유전율의 유전체를 사용하였을 때보다 넓은 대역폭을 구현할 수가 있게 된다. 따라서, 소형화를 위해 고유전율의 유전체 블럭을 이용하여 저주파 대역용 안테나를 구현할 경우 대역폭이 좁아지는 현상을 자성체의 저유전율과 투자율을 이용하여 극복해 줌으로써, 대역폭은 유지하면서 안테나의 소형화가 가능하게 된다. 한편, 본 발명에 적용되는 자성체 블럭(110)은 각기 다른 투자율 및 유 전율을 갖으므로 구현하고자 하는 공진 주파수에 따라 취사선택 할 수 있음은 물론이다. 또한, 자성체 블럭(110)의 크기 및 모양은 구현하고자 하는 주파수대역에 따라 달라질 수 있다.
도 2를 참조하여 자성체 블럭(110)에 형성된 제1방사체패턴(120) 및 커플링 패턴(125)에 대해서 설명하기로 한다. 본 발명의 이해를 돕기 위해서 자성체 블럭(110)에 형성된 도체패턴을 제1방사체패턴(120)이라 칭하고, 도 3에서 후술되는 연성회로기판(300)에 형성된 도체패턴은 제2방사체패턴(330)이라 칭하기로 한다. Referring to FIG. 2, the
자성체 블럭(110)의 일측면(110a)에 형성된 I1에서 Ik까지의 제1방사체패턴(120)은 자성체 블럭(110)의 하면(110b)에 형성된 I1에서 Ik까지의 제1방사체패턴(120)과 각각 연결된다. 도 2에서는, 일측면(110a)에 형성된 제1방사체패턴(120) I1~Ik와 하면(110b)에 형성된 제1방사체패턴(120) I1~Ik가 별개인 것처럼 도시되어 있으나, 도 2를 도 1의 상태로 구현하면, 제1방사체 패턴(120)은 자성체 블럭(110)의 하면(110b)의 일측에서 시작하여 자성체 블럭(110)의 외부면을 따라 권선 형태로 형성되어 하나의 방사라인이 형성된다. 제1방사체패턴(120)의 길이 및 선 폭, 제1방사체패턴(120) 간 간격은 구현하고자 하는 공진주파수에 따라 달라질 수 있다.The first radiator pattern I 1 to I k formed on one
자성체 블럭(110)의 하면(110b)에는 커플링 패턴(125)이 제1방사체패턴(120)과 소정거리 이격하여 독립적으로 형성된다. 커플링 패턴(125)은 제1방사체패 턴(120)으로 유입되는 전류의 흐름을 커플링하여 안테나의 대역폭을 넓혀준다. 본 발명의 실시예에서는 FM 라디오 주파수 대역(87.5 ~ 108MHz)에서 공진 하기 위하여 자성체 블럭(110)의 하면(110b)에 하나의 커플링 패턴(125)이 형성된다. 도 2에는 커플링 패턴(125)이 하나만 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 커플링을 일으키는 커플링 패턴(125)의 개수는 구현하고자 하는 주파수 대역 및 대역폭에 따라 달라질 수 있으며, 커플링 패턴(125)의 개수를 증감시켜 구현하고자하는 공진 주파수 및 대역폭을 조절할 수가 있다. The
도 3의 (a) 내지 (c)는 도 1의 안테나 소자에 전기적으로 연결되는 연성회로기판의 구조를 설명하기 위한 평면도이고, 도 4는 도 1의 안테나 소자가 도 3의 (a) 내지 (c)에 도시된 연성회로기판상에 실장된 모습을 설명하기 위한 평면도이다.3A to 3C are plan views illustrating a structure of a flexible circuit board electrically connected to the antenna element of FIG. 1, and FIG. 4 is a cross-sectional view of FIGS. It is a top view for demonstrating the state mounted on the flexible printed circuit board shown in c).
먼저, 도 3의 (a) 내지 (c)를 참조하여 본 발명에 적용되는 연성회로기판(300)의 구조를 설명하기로 한다.First, the structure of the
안테나 소자(100)는 연성회로기판(300)의 어느 일면(예컨대, 연성회로기판의 상면)에 실장된다.The
연성회로기판(300)에는 제1도전성패드(310), 제2도전성패드(320), 제2방사체 패턴(330), 및 저잡음 증폭부(Low noise amplifier:LNA,340)가 구비된다.The
제1도전성패드(310)는 급전 패드로 사용되며, 자성체 블럭(110)의 하 면(110b) 일측 끝단에 형성된 제1방사체 패턴(120;I1)과 솔더링(Soldering)되어 전기적으로 연결된다.A first
제2도전성패드(320)는 접지 패드로 사용된다. 제2도전성패드(320)는 자성체 블럭(110)의 하면(110b)에 형성된 커플링 패턴(125)과 솔더링되어 전기적으로 연결된다. The second
제2방사체패턴(330)은 자성체 블럭(110)의 하면(110b) 타측 끝단에 형성된 제1방사체패턴(120;Ik +1)과 솔더링되어 전기적으로 접속된다. 이를 위해 제2방사체패턴(330)은 제1방사체패턴(120;Ik +1)과 접속되는 접속부와 그 접속부에 연장되어 연성회로기판(300)에서 자성체 블럭(110)이 실장된 영역의 외부에 형성되는 방사부를 구비한다. 여기서, 상기한 접속부와 방사부는 도 3에 도시된 절곡부(335)를 기준으로 구분될 수 있다. 즉, 제2방사체패턴(330)에서 절곡부(335)를 기준으로 제1방사체패턴(120;Ik +1)과 솔더링되는 부분이 접속부에 해당되고, 그 접속부에 연장되어 연성회로기판(400)에서 자성체 블럭(110)이 실장된 영역의 외부에 형성되는 부분이 방사부에 해당된다. 이는 이하에서 설명되는 도면에서도 마찬가지로 적용된다.The
제2방사체패턴(330)이 자성체 블럭(110)의 하면(110b) 타측 끝단에 형성된 제1방사체패턴(120;Ik +1)과 전기적으로 접속되면 제1방사체패턴(120)과 연성회로기판(300)에 형성된 제2방사체패턴(330)은 하나의 방사라인을 형성한다(도 4참조).When the
저잡음 증폭부(340)는 연성회로기판(300)상에 구비되고, 제1도전성패드(310)를 통해 자성체 블럭(110)에 형성된 제1방사체패턴(120)과 전기적으로 연결된다. 이에 저잡음 증폭부(340)는 상기한 방사라인을 통해 수신되는 수신 신호를 증폭시켜 높은 레벨의 신호강도(RSSI)로 FM 라디오 수신이 가능하게 한다. 저잡음 증폭부(340)는 입력되는 수신 신호를 NF(잡음지수)가 낮도록 동작점과 매칭포인트를 잡아서 설계된다.The
저잡음 증폭부(340)가 연성회로기판(300)에 구비될 때, 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이 안테나 소자(100)와 동일 평면상의 별도의 영역에 구비될 수도 있고, 도 5에 도시한 것처럼, 안테나 소자(100)가 실장된 연성회로기판(300)상의 일면에 반대되는 타면(도 5의 'A'영역)에 구비될 수도 있다. 이 경우 추후 본 발명에 따른 저주파 대역용 능동형 안테나 모듈이 메인 인쇄회로기판(도시생략)에 실장될 때 공간상의 부담이 줄어들게 되고 공간 활용도를 증가시킬 수 있어 단말기 내부의 부품 설치 구조에 대한 자유도를 향상시킬 수 있다.When the
한편, 저잡음 증폭부(340)를 거쳐 증폭된 수신 신호는 일반적으로 주파수변환기(Tuner,도시생략)로 입력된다.On the other hand, the received signal amplified by the
본 발명에 적용되는 저잡음 증폭부(340)는 당업자가 공지의 기술을 이용하여 용이하게 구현할 수 있는 기술적 사항이므로 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다. The
본 발명에 따르면, 투자율이 유전율보다 큰 자성체 블럭(110)에 형성된 제1방사체패턴(120)으로 인해 동일한 안테나 사이즈에서 고유전율의 유전체를 사용하 였을 때보다 넓은 대역폭을 구현할 수가 있게 되고, 제1방사체패턴(120)과 전기적으로 연결되어 방사라인을 길게 형성해 주는 연성회로기판(300)에 형성된 제2방사체패턴(330)으로 인해 안테나의 공진주파수를 낮춰 줄 수 있게 된다. 그리고, 제1도전성패드(310)를 통하여 제1방사체패턴(120) 및 제2방사체패턴(330)에 공급되는 전류에 의하여 일어나는 공진과, 커플링 패턴(125)과 제1방사체패턴(120) 및 제2방사체패턴(330)에 의하여 일어나는 공진의 상호작용으로 인하여 방사특성을 향상시킬 수 있게 된다.According to the present invention, the
한편, 제2방사체패턴(330)의 길이 또는 폭, 제2방사체패턴(330)에 새겨진 슬롯 등에 의해 제2방사체패턴(330)이 방사 하는 전파의 방사특성 및 공진 주파수가 바뀐다. 즉, 제2방사체패턴(330)의 튜닝에 의해 안테나 방사특성 및 공진주파수가 변경될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시형태에 따른 안테나를 단말기 내부에 실장 시 제2방사체패턴(330)만을 조절함으로써 원하는 방사특성 및 공진주파수를 구현할 수 있게 된다. 또한, 전술한 것처럼 제2방사체패턴(330)은 연성회로기판(300)에 형성되어 있어서, 제2방사체패턴(330)이 형성된 연성회로기판(300) 부분은 단말기 내부에서 절곡부(335)를 따라서 자유롭게 절곡이 가능하다. 이는 단말기 설계시 부품배치 구조의 자유도 및 부품의 집적도를 높여줄 수 있게 해주기 때문에 단말기의 소형화 및 슬림화를 도모할 수 있게 한다. 한편, 절곡부(335)는 도면에 도시된 부분에 한정되는 것은 아니며, 연성회로기판(300)의 형상 및 구조에 따라 변경이 가능하다. 그리고, 연성회로기판(300)의 형상 및 구조 또한 단말기 내부의 여유 공간에 따라 변경이 가능하다.On the other hand, the radiation characteristics and the resonant frequency of radio waves emitted by the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 대역용 능동형 안테나 모듈이 단말기의 메인 인쇄회로기판에 실장된 모양을 설명하기 위한 사시도이다.6 is a perspective view illustrating a shape in which an active antenna module for a low frequency band according to an embodiment of the present invention is mounted on a main printed circuit board of a terminal.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 대역용 능동형 안테나 모듈(500)은 단말기의 메인 인쇄회로기판(400)상에 실장된다. 보다 상세하게는, 연성회로기판(300) 중 안테나 소자(100)가 실장된 부분은 메인 인쇄회로기판(400) 상에 위치하여 실장되고, 연성회로기판(300) 중 제2방사체패턴(330)이 형성된 부분은 단말기 내부의 여유공간에 위치하게 된다. 예컨대, 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 대역용 능동형 안테나 모듈(500)이 단말기의 메인 인쇄회로기판(400)에 장착될 때, 연성회로기판(300)에 형성된 제2방사체패턴(330)이 메인 인쇄회로기판(400)의 주면과 서로 직각을 이루도록 절곡부(335)가 절곡되어 장착된다. 이때, 제2방사체패턴(330)과 메인 인쇄회로기판(400) 간에 이격거리를 둠으로써, 안테나의 방사특성에 대한 메인 인쇄회로기판(400)으로부터의 간섭을 완화할 수가 있다. 즉, 제2방사체 패턴(330)은 단말기의 메인 인쇄회로기판(400)과 소정거리 이격하여 단말기 내부에 설치되기 때문에 메인 인쇄회로기판(400)의 회로단으로부터 간섭을 적게 받게 되고, 이로 인해 안테나의 방사특성이 향상된다. 참고로, FM 라디오 수신용 내장형 안테나는 주변 잡음(Noise)에 매우 민감하여 주변 잡음에 따라 방사특성이 많이 좌우된다. 바람직하게는 메인 인쇄회로기판(400)과 제2방사체패턴(330) 사이에 차폐막을 형성하여 메인 인쇄회로기판(400)의 회로단으로부터 간섭을 보다 확실하게 차단할 수도 있다. Referring to FIG. 6, an
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 저주파 대역용 내장형 안테나 모듈(500)이 메인 인쇄회로기판(400)에 장착될 때, 안테나 소자(100)에 대해서는 물리적인 변형을 가할 수 없고, 제2방사체패턴(330)이 형성된 연성회로기판(300)에 대해서만 물리적인 변형을 가할 수 있다. 즉, 안테나 소자(100)에 형성된 급전 라인 및 접지 라인에 대해서는 물리적 변형이 일어나지 않기 때문에 안정적인 방사특성을 갖는 내장형 안테나가 구현된다. 그리고, 제2방사체 패턴(330)은 연성회로기판(300) 상에 형성되기 때문에 이동 통신 단말기 내부의 여유공간에 위치하도록 장착하는 것이 용이하고, 단말기 설계시 부품배치 구조의 자유도 및 부품의 집적도를 높여줄 수 있게 해준다.As described above, when the low frequency band built-in
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 대역용 내장형 안테나의 주파수 대역별 수신신호강도(RSSI)를 나타내는 도표이다.7 is a diagram illustrating received signal strength (RSSI) for each frequency band of a built-in antenna for a low frequency band according to an embodiment of the present invention.
도 7에서는 FM 라디오 주파수 대역을 수신하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 대역용 내장형 안테나 모듈을 사용하는 경우(도 7의'AMFA+LNA'), 저잡음 증폭부(340)를 구비하지 않은 저주파 대역용 내장형 안테나 모듈을 사용하는 경우(도 7의 'AMFA'), 및 이어폰 안테나(Earphone Antenna)를 사용하는 경우(도 7의'Earset') 간에 수신신호강도(RSSI:Received Signal Strength Indication)를 비교하여 설명하기로 한다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 대역용 내장형 안테나 모듈에 적용되는 안테나 소자(100)의 재원은 사이즈가 12*5*2이고, 18의 투자율을 갖는 자성체 블럭이다. FIG. 7 illustrates a case in which a low frequency band built-in antenna module according to an embodiment of the present invention is used to receive an FM radio frequency band ('AMFA + LNA' of FIG. 7), and the
저주파 대역(87.5MHz~108MHz)에서 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 대역용 내장형 안테나 모듈을 사용하는 경우(도 7의 'AMFA+LNA')가 저잡음 증폭부(340)를 구비하지 않은 저주파 대역용 내장형 안테나 모듈을 사용하는 경우(도 7의 'AMFA')보다 평균적으로 약 20dB 이상 레벨의 신호강도로 FM 라디오 신호를 수신하는 것을 확인할 수 있다.In the low frequency band (87.5MHz ~ 108MHz) when using the low-frequency built-in antenna module according to an embodiment of the present invention ('AMFA + LNA' of Figure 7) low frequency band without the
더 나아가서, 종래 적용되던 이어폰 안테나를 사용하는 경우(도 7의'Earset')보다도 더 높은 레벨의 신호강도로 FM 라디오 신호를 수신하는 것을 확인할 수 있다. 종래 적용되던 이어폰 안테나의 경우 저주파 대역에서 전체적으로 수신신호강도가 양호하긴 하지만, 앞서 배경기술에서 언급한 바와 같이, 이어폰을 단말기로부터 분리하는 경우 FM 라디오 수신 효율이 극히 낮아지게 되는 치명적인 문제점이 있다.Furthermore, it can be seen that the FM radio signal is received at a higher level of signal intensity than in the case of using the earphone antenna conventionally applied ('Earset' of FIG. 7). In the case of the earphone antenna, which has been conventionally applied, the reception signal strength is generally good in the low frequency band. However, as mentioned in the background art, when the earphone is separated from the terminal, the FM radio reception efficiency is extremely low.
즉, 본 발명에 따르면, FM 라디오를 수신할 수 있는 저주파 대역(87.5MHz~108MHz)에서 원하는 수신신호강도를 나타내며, 저주파 대역에서 넓은 대역폭을 만족하면서 임피던스 매칭되는 저주파 대역용 내장형 안테나가 구현된다. 또한, 안테나 효율 및 방사특성은 유지하며 소형화가 가능하여 이동 통신 단말기 등에 적용할 수 있다. That is, according to the present invention, a low frequency band (87.5MHz ~ 108MHz) that can receive the FM radio, the desired signal strength is shown, and a low frequency band built-in antenna for impedance matching while satisfying a wide bandwidth in the low frequency band is implemented. In addition, the antenna efficiency and radiation characteristics can be maintained and can be miniaturized, which can be applied to a mobile communication terminal.
한편, 본 발명에 따른 저주파 대역용 내장형 안테나는 이동 통신 단말기에만 국한되어 적용될 수 있는 것은 아니며, 소형 음향기기, 단말기, 및 저주파를 수신하기 위한 안테나 장치 등에도 적용될 수 있다.On the other hand, the low-frequency band built-in antenna according to the present invention is not limited to the mobile communication terminal can be applied, but may also be applied to a small sound device, a terminal, and an antenna device for receiving low frequency.
이상, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이다.As mentioned above, although one preferred embodiment of the present invention has been illustrated and described, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the present invention belongs to the present invention without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 대역용 능동형 안테나 모듈에 적용되는 안테나 소자를 설명하기 위한 사시도이다.1 is a perspective view illustrating an antenna element applied to an active antenna module for a low frequency band according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 안테나 소자의 방사체 패턴 및 커플링 패턴의 구조를 설명하기 위한 전개도이다.FIG. 2 is an exploded view for explaining the structure of a radiator pattern and a coupling pattern of the antenna element shown in FIG. 1.
도 3의 (a) 내지 (c)는 도 1의 안테나 소자와 접속되는 연성회로기판의 구조를 설명하기 위한 평면도이다. 3A to 3C are plan views illustrating the structure of a flexible circuit board connected to the antenna element of FIG. 1.
도 4는 도 1의 안테나 소자가 도 3의 (a) 내지 (c)에 도시된 연성회로기판상에 실장된 모습을 설명하기 위한 평면도이다.4 is a plan view illustrating a state in which the antenna element of FIG. 1 is mounted on the flexible circuit board illustrated in FIGS. 3A to 3C.
도 5는 저잡음 증폭부가 형성되는 연성회로기판상의 영역을 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining an area on a flexible circuit board on which a low noise amplifier is formed.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 대역용 능동형 안테나 모듈이 단말기의 메인 인쇄회로기판에 실장된 모양을 설명하기 위한 사시도이다.6 is a perspective view illustrating a shape in which an active antenna module for a low frequency band according to an embodiment of the present invention is mounted on a main printed circuit board of a terminal.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 대역용 내장형 안테나의 주파수 대역별 수신신호강도(RSSI)를 나타내는 도표이다.7 is a diagram illustrating received signal strength (RSSI) for each frequency band of a built-in antenna for a low frequency band according to an embodiment of the present invention.
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KR100714923B1 (en) * | 1999-02-10 | 2007-05-07 | 에이엠씨 센츄리온 에이비 | An antenna device and a radio communication device including an antenna device |
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2008
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KR100714923B1 (en) * | 1999-02-10 | 2007-05-07 | 에이엠씨 센츄리온 에이비 | An antenna device and a radio communication device including an antenna device |
JP2005094742A (en) * | 2003-08-08 | 2005-04-07 | Hitachi Metals Ltd | Antenna device and communication equipment using the same |
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