KR101021540B1 - Ultra Wide Band Antenna Using Double Side Radiator - Google Patents

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Abstract

상호 간섭 캐패시턴스와 인덕턴스를 이용한 다중 대역 칩 안테나가 개시된다. 개시된 안테나는 유전체 블록; 상기 유전체 블록의 제 1면에 형성되는 급전 패턴; 상기 급전 패턴으로부터 연장되는 나선 구조의 매칭 패턴; 상기 매칭 패턴으로부터 연장되며 상기 제1 면에 형성되고, 상기 유전체 블록의 일 측면을 경유하여 상기 제 1면과 대향하는 제 2면에 연장 형성되는 방사 패턴을 포함한다. 개시된 안테나에 의하면, 칩 안테나를 통해 다중 대역 특성을 안정적으로 확보할 수 있는 장점이 있으며, 특히 슬림형 단말기에 효과적으로 적용될 수 있는 장점이 있다. Disclosed is a multi-band chip antenna using mutual interference capacitance and inductance. The disclosed antenna includes a dielectric block; A feeding pattern formed on the first surface of the dielectric block; A matching pattern of a spiral structure extending from the feeding pattern; And a radiation pattern extending from the matching pattern and formed on the first surface and extending on a second surface opposite to the first surface via one side of the dielectric block. According to the disclosed antenna, there is an advantage that can secure the multi-band characteristics through a chip antenna, in particular, there is an advantage that can be effectively applied to a slim terminal.

안테나, 칩, 상호 간섭 캐패시턴스 Antenna, Chip, Mutual Interference Capacitance

Description

상호 간섭 캐패시턴스와 인덕턴스를 이용한 다중 대역 칩 안테나{Ultra Wide Band Antenna Using Double Side Radiator} Multi-band chip antenna using mutual interference capacitance and inductance {Ultra Wide Band Antenna Using Double Side Radiator}

본 발명은 안테나에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소형으로 다중 대역에서 사용 가능한 칩 안테나에 관한 것이다. The present invention relates to an antenna, and more particularly, to a chip antenna that can be used in multiple bands in a small size.

이동통신용 안테나는 이동통신 중 공중의 RF 신호를 이동통신 단말기의 내부로 수신하거나 내부 신호를 외부로 송신하는 장치로서 이동통신에 필요한 필수 부품 중 하나이다. 안테나 기술은 이동통신용 단말기의 기능과 크기에 다른 영향을 받기 때문에 최근에는 외장형 안테나의 개발 보다는 이동통신용 단말기의 소형화 및 기능의 다변화로 인해 다중 대역에서 송수신이 가능한 소형 내장형 안테나의 개발이 활발히 이루어지고 있다. The mobile communication antenna is a device for receiving an RF signal from the public during the mobile communication into the inside of the mobile communication terminal or transmitting an internal signal to the outside, which is one of the necessary parts for mobile communication. Since antenna technology is affected by the function and size of a mobile communication terminal, the development of a small internal antenna capable of transmitting and receiving in multiple bands has been actively made due to the miniaturization of mobile communication terminals and the diversification of functions, rather than the development of an external antenna. .

Wi-Fi, Wimax, 블루투스, 위성 통신, DMB와 같이 서비스 대역이 상이한 다양한 방식의 통신 서비스들이 제공되고 있으며, 이러한 기능들이 단말기에 구현됨에 따라 다중 대역 안테나의 개발이 필요해졌으며, 디자인을 우선시하는 현대인의 취향에 발맞추기 위해 소형화와 슬림화에 적합한 내장형 안테나가 개발되거나 연구가 진행 중에 있다. Various types of communication services with different service bands are provided, such as Wi-Fi, Wimax, Bluetooth, satellite communication, and DMB, and as these functions are implemented in the terminal, it is necessary to develop a multi-band antenna, and modern design prioritizes design. In order to keep pace with the taste of the internal antenna suitable for miniaturization and slimming is being developed or research is in progress.

다중 대역을 위한 내장형 안테나로 가장 널리 사용되는 것은 역-F 안테나(Planar Inverted F Antenna)이다. 역-F 안테나는 다른 안테나에 비해 다중 대역 특성을 용이하게 확보할 수 있는 장점은 있으나, 형태상 이동통신 단말기 기판으로부터 일정 거리 이격되어 장착되어야 하는 문제점이 있어 슬림형 단말기에는 적합하지 않은 문제점이 있었다. The most widely used internal antenna for multiple bands is the Planar Inverted F Antenna. The inverted-F antenna has an advantage of easily securing a multi-band characteristic compared to other antennas, but has a problem in that it has to be mounted at a predetermined distance from the mobile communication terminal board, which is not suitable for a slim terminal.

이와 같은, 역-F 안테나의 문제점을 해결하기 위해 기판과 이격될 필요가 없는 칩 안테나의 연구가 진행되고 있으며, 다중 대역을 만족하면서 소형화가 가능한 칩 안테나가 요구되고 있다. In order to solve the problem of the inverted-F antenna, research of a chip antenna that does not need to be spaced apart from the substrate is being conducted, and a chip antenna capable of miniaturization while satisfying multiple bands is required.

본 발명에서는 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 다중 대역 특성을 안정적으로 확보할 수 있는 칩 안테나를 제안하고자 한다. In the present invention, in order to solve the problems of the prior art as described above, it is proposed a chip antenna capable of stably securing the multi-band characteristics.

본 발명의 다른 목적은 슬링형 단말기에 적용될 수 있으며 다중 대역을 만족할 수 있는 소형의 칩 안테나를 제안하는 것이다. Another object of the present invention is to propose a small chip antenna that can be applied to a sling type terminal and can satisfy a multi-band.

본 발명의 다른 목적들은 하기의 실시예를 통해 당업자에 의해 도출될 수 있을 것이다. Other objects of the present invention may be derived by those skilled in the art through the following examples.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 유전체 블록; 상기 유전체 블록의 제 1면에 형성되는 급전 패턴; 상기 급전 패턴으로부터 연장되는 나선 구조의 매칭 패턴; 상기 매칭 패턴으로부터 연장되며 상기 제1 면에 형성되고, 상기 유전체 블록의 일 측면을 경유하여 상기 제 1면과 대향하는 제 2면에 연장 형성되는 방사 패턴을 포함하는 상호 간섭 캐패시턴스와 인덕턴스를 이용한 다중 대역 칩 안테나가 제공된다. In order to achieve the object as described above, in accordance with an aspect of the present invention, a dielectric block; A feeding pattern formed on the first surface of the dielectric block; A matching pattern of a spiral structure extending from the feeding pattern; Multiple using mutual interference capacitance and inductance which extends from the matching pattern and is formed on the first surface and includes a radiation pattern extending on a second surface opposite to the first surface via one side of the dielectric block A band chip antenna is provided.

상기 제1 면 및 이와 대향하는 제2 면에 형성되는 방사 패턴은 대칭 구조인 것이 바람직하다. The radiation pattern formed on the first surface and the second surface opposite thereto is preferably a symmetrical structure.

상기 제1 면 및 제2 면에 형성되는 방사 패턴은 미앤더 구조인 것이 바람직하다. It is preferable that the radiation patterns formed on the first and second surfaces have a meander structure.

상기 유전체 블록은 직육면체이며 FR4 재질인 것이 바람직하다. The dielectric block is preferably a rectangular parallelepiped and made of FR4.

상기 급전 패턴은 직사각형의 판 구조를 가질 수 있다. The feeding pattern may have a rectangular plate structure.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 유전체 블록; 상기 유전체 블록의 제1 면에 형성되는 급전 패턴; 상기 급전 패턴과 전기적으로 연결되며 상기 유전체 블록의 제1 면 및 유전체 블록의 일측면을 경유하여 상기 제1 면과 대향하는 제2 면에 연장되어 형성되는 방사 패턴을 포함하되, 상기 제1 면과 제2 면에 단일 구조로 형성된 방사 패턴은 상호 간섭 캐패시턴스를 발생시키는 다중 대역 칩 안테나가 제공된다. According to another aspect of the invention, the dielectric block; A feeding pattern formed on the first surface of the dielectric block; A radiation pattern electrically connected to the feeding pattern and extending to a first surface of the dielectric block and a second surface opposite to the first surface via one side of the dielectric block, wherein the radiation pattern is formed on the first surface of the dielectric block; The radiation pattern formed in a single structure on the second side is provided with a multi band chip antenna which generates mutual interference capacitance.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 유전체 블록; 인덕턴스 발생을 위해 상기 유전체 블록의 적어도 한 면 이상에 형성되는 인덕턴스 발생 패턴; 상기 인덕턴스 발생 패턴과 전기적으로 연결되며 상기 유전체 블록의 대향하는 두 개의 면에 대칭적으로 형성되며 단일 구조인 방사 패턴을 포함하되, 상기 대향하는 두 개의 면에 형성되는 방사 패턴은 상호 간섭 캐패시턴스를 발생시키는 다중 대역 칩 안테나가 제공된다. According to another aspect of the invention, the dielectric block; An inductance generation pattern formed on at least one surface of the dielectric block to generate inductance; A radiation pattern electrically connected to the inductance generating pattern and symmetrically formed on two opposing faces of the dielectric block and having a single structure, wherein the radiation patterns formed on the two opposing faces generate mutual interference capacitance. A multi band chip antenna is provided.

본 발명에 의하면, 칩 안테나를 통해 다중 대역 특성을 안정적으로 확보할 수 있는 장점이 있으며, 특히 슬림형 단말기에 효과적으로 적용될 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, there is an advantage that can secure the multi-band characteristics through a chip antenna, in particular, there is an advantage that can be effectively applied to a slim terminal.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 상호 간섭 캐패시턴스와 인덕턴스를 이용한 다중 대역 칩 안테나의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of a multi-band chip antenna using mutual interference capacitance and inductance according to the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상호 간섭 캐패시턴스와 인덕턴스를 이용한 다중 대역 칩 안테나의 구조를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 상호 간섭 캐패시턴와 인덕턴스를 이용한 다중 대역 칩 안테나의 전면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상호 간섭 캐패시턴스와 인덕턴스를 이용한 다중 대역 칩 안테나의 후면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 호 간섭 캐패시턴스와 인덕턴스를 이용한 다중 대역 칩 안테나의 우측면도이다. 1 is a perspective view illustrating a structure of a multi-band chip antenna using mutual interference capacitance and inductance according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a multiple view using mutual interference capacitance and inductance according to an embodiment of the present invention. 3 is a front view of a band chip antenna, FIG. 3 is a rear view of a multi band chip antenna using mutual interference capacitance and inductance according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a call interference capacitance according to an embodiment of the present invention. Right side view of a multi band chip antenna using inductance.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 안테나는 유전체 블록(100), 급전 패턴 (102), 매칭 패턴(104) 및 방사 패턴(106)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, a chip antenna according to an exemplary embodiment of the present invention may include a dielectric block 100, a power feeding pattern 102, a matching pattern 104, and a radiation pattern 106.

도 1에서, 유전체 블록(100)은 일정한 폭과 길이를 가지는 직육면체의 형태를 가질 수 있다. 유전체 블록(100)의 육면은 전면(a), 후면(b), 우측면(c), 좌측면(d), 상면(e) 및 하면(f)으로 구성된다. 유전체 블록(100)은 다양한 유전체 재질로 구현될 수 있으며, 바람직하게는 FR4 재질이 이용될 수 있다. In FIG. 1, the dielectric block 100 may have a rectangular parallelepiped having a predetermined width and length. The six surface of the dielectric block 100 is composed of a front surface (a), a rear surface (b), a right surface (c), a left surface (d), an upper surface (e) and a lower surface (f). The dielectric block 100 may be implemented with various dielectric materials, and preferably, FR4 material may be used.

유전체 블록에는 급전 패턴(102), 매칭 패턴(104) 및 방사 패턴(106)이 형성되며, 매칭 패턴(102) 및 방사 패턴(104)은 도전성 재질로 구현된다. The feeding pattern 102, the matching pattern 104, and the radiation pattern 106 are formed in the dielectric block, and the matching pattern 102 and the radiation pattern 104 are made of a conductive material.

본 발명의 안테나는 GSM 대역 및 PCS 대역에서 사용될 수 있으며, 이 경우 유전체 블록의 높이는 10.3mm일 수 있으며, 상면(e) 및 하면(f)의 폭은 5mm, 길이는 3.2mm로 설정될 수 있다. The antenna of the present invention can be used in the GSM band and the PCS band, in this case, the height of the dielectric block may be 10.3mm, the width of the upper surface (e) and the lower surface (f) may be set to 5mm, the length is 3.2mm. .

유전체 블록의 후면(b)의 최하부에는 급전 패턴(102)이 형성된다. 급전 패턴은 직사각형 형태의 금속 패턴이며, 약 가로 5mm, 세로 1mm의 크기를 가질 수 있다. 급전 패턴(102)은 이동통신 단말기의 기판에 형성된 회로로부터 RF 신호를 급 전받는다. The feed pattern 102 is formed at the bottom of the rear surface b of the dielectric block. The feeding pattern is a rectangular metal pattern and may have a size of about 5 mm in width and 1 mm in length. The power feeding pattern 102 receives an RF signal from a circuit formed on a substrate of the mobile communication terminal.

급전 패턴(102)으로부터 연장되어 나선형 구조의 매칭 패턴(104)이 형성된다. 매칭 패턴(104)은 유전체 블록(100)의 후면(b)에서부터 시작되어 직육면체의 유전체 블록(100)을 두르는 형태로 형성된다. Extending from the feed pattern 102, a matching pattern 104 of a spiral structure is formed. The matching pattern 104 is formed in a shape of starting from the rear surface b of the dielectric block 100 and surrounding the rectangular dielectric block 100.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 매칭 패턴(104)은 유전체 블록(100)의 전면(a), 후면(b), 우측면(c) 및 좌측면(d)에 모두 형성된다. As shown in FIGS. 1 to 4, the matching pattern 104 is formed on all of the front (a), rear (b), right side (c) and left side (d) of the dielectric block 100.

이와 같은 나선형 구조의 매칭 패턴은(104)은 이중 대역에서의 주파수 공진을 위한 임피던스 매칭 기능을 수행한다. The spiral matching pattern 104 performs an impedance matching function for frequency resonance in a dual band.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 나선형 구조의 매칭 패턴(104)은 후면(b)에서는 사선 구조로 형성되나 양 측면 및 전면에서는 직선 구조로 형성될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the matching pattern 104 of the spiral structure is formed in a diagonal structure on the back (b) may be formed in a straight structure on both sides and the front.

나선형 구조의 매칭 패턴(104)으로부터 연장되어 방사 패턴(106)이 형성된다. 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 방사 패턴(106)은 다수에 걸쳐 절곡된 미앤더 형태의 패턴인 것이 바람직하다. Radiation pattern 106 is formed extending from the matching pattern 104 of the helical structure. 1 to 4, the radiation pattern 106 is preferably a meander shaped pattern bent over a plurality.

방사 패턴(106)은 유전체 블록(100)의 후면(b) 하부에서 시작하여 상부까지 형성되며, 이는 우측면(c)으로 다시 연장되어 유전체 블록(100)의 전면(a)으로 연장된다. 유전체 블록의 전면(a)에는 다시 미앤더 형태의 방사 패턴(106)이 연장되어 형성된다. 도 1 내지 도 4에서 전면(a)의 방사 패턴은 빗금으로 표시되어 있고 다른 면의 방사 패턴은 검은 색으로 표시되어 있는데, 이는 식별을 위한 것이며 방사 패턴은 서로 연결된 단일 구조이다. Radiation pattern 106 is formed starting from the bottom of the back side (b) of the dielectric block 100 to the top, which extends back to the right side (c) and extends to the front side (a) of the dielectric block 100. The front surface (a) of the dielectric block is formed by extending the radiation pattern 106 of the meander shape again. In Figures 1 to 4 the radiation pattern of the front surface (a) is indicated by hatched and the radiation pattern of the other side is shown in black, this is for identification and the radiation pattern is a single structure connected to each other.

서로 대향하는 면인 전면(a) 및 후면(b)에 형성되는 방사 패턴(106)은 상호 대칭적인 것이 바람직하다. It is preferable that the radiation patterns 106 formed on the front surface a and the rear surface b, which are surfaces facing each other, are symmetric with each other.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 미앤더 패턴의 폭은 0.3mm일 수 있고, 미앤더 패턴의 패턴간 이격 거리는 0.3mm일 수 있다. 미앤더 패턴의 폭 및 이격 거리가 다양하게 변경될 수 있음은 당업자에게 있어 자명할 것이다. According to a preferred embodiment of the present invention, the width of the meander pattern may be 0.3mm, the distance between the patterns of the meander pattern may be 0.3mm. It will be apparent to those skilled in the art that the width and separation distance of the meander pattern may be variously changed.

또한, 급전 패턴(102), 매칭 패턴(104) 및 방사 패턴(106)은 단일 구조의 패턴으로 이루어진다. 종래의 경우 다중 대역 특성을 칩 안테나로부터 획득하기 위해 단일 구조가 아닌 가지(branch) 구조의 패턴이 형성되는 것이 일반적이었으나, 본 발명에서는 급전 패턴, 매칭 패턴 및 방사 패턴이 단일화된 구조로 형성되는 방식을 제안한다. In addition, the feed pattern 102, the matching pattern 104 and the radiation pattern 106 is made of a single structure pattern. Conventionally, in order to obtain a multi-band characteristic from a chip antenna, a branch structure pattern is formed instead of a single structure, but in the present invention, a feeding pattern, a matching pattern, and a radiation pattern are formed in a unified structure. Suggest.

유전체 블록(100)의 전면(a) 및 후면(b)에 마주보면서 형성된 방사 패턴(106)은 서로 마주 보는 공간에서 상호 간섭 캐패시턴스를 발생시킨다. 이러한 구조에 의해 발생하는 상호 간섭 캐패시턴스는 2중 대역 특성 설계 시 고주파 대역에서 충분한 대역폭을 확보하는 것을 가능하게 한다. 통상적으로, 고주파 대역에서 저주파 대역에 비해 큰 대역폭이 할당되나 상호 간섭 캐패시턴스가 존재하지 않는 구조에서는 고주파 대역에서 넓은 대역폭의 확보가 어려운 문제점이 있었다. The radiation pattern 106 formed to face the front (a) and the rear (b) of the dielectric block 100 generates mutual interference capacitance in a space facing each other. The mutual interference capacitance generated by this structure makes it possible to ensure sufficient bandwidth in the high frequency band when designing the dual band characteristic. In general, in a structure in which a large bandwidth is allocated in the high frequency band as compared with the low frequency band, but there is no mutual interference capacitance, it is difficult to secure a wide bandwidth in the high frequency band.

또한, 본 발명의 상호 간섭 캐패시턴스를 발생시키는 구조는 고주파 대역에서의 공진 주파수를 하락시킨다. 이와 같은 특징은 안테나의 높이를 줄일뿐만 아니라 전체 패턴 길이를 감소시키는 효과가 있다. In addition, the structure of generating mutual interference capacitance of the present invention lowers the resonance frequency in the high frequency band. This feature not only reduces the height of the antenna, but also reduces the overall pattern length.

한편, 나선형 구조의 매칭 패턴은 작은 인덕턴스 값을 발생시킨다. 나선형 매칭 구조에 의해 발생하는 작은 인덕턴스 값은 고주파 대역에서의 공진점에 대한 매칭이 보다 낮은 주파수에서 발생하도록 하는 효과가 있다. 특히, GSM 대역과 PCS 대역에서 사용할 경우 고주파인 PCS 대역보다 공진점이 높게 형성되는 문제점이 있었는데, 나선형 구조의 매칭 패턴에 의해 공진점을 하락시킴으로써 이와 같은 문제점을 해결할 수 있다. On the other hand, the matching pattern of the spiral structure generates a small inductance value. The small inductance value generated by the helical matching structure has an effect that the matching to the resonance point in the high frequency band occurs at a lower frequency. In particular, when used in the GSM band and the PCS band, there was a problem in that the resonance point is formed higher than the high frequency PCS band, this problem can be solved by lowering the resonance point by the matching pattern of the spiral structure.

높은 값의 인덕턴스는 안테나의 입력 리액턴스 값의 변화량을 크게 만들어 대역폭을 감소시키지만, 작은 인덕턴스 값은 주파수 대역에 큰 영향을 미치지 않으면서 목표하는 대역의 리액턴스 값을 조정할 수 있다.  Higher inductances increase the amount of change in the antenna's input reactance, reducing bandwidth, while smaller inductances can adjust the reactance of the target band without significantly affecting the frequency band.

도 1 내지 도 4에는 방사 패턴이 미앤더 구조인 경우가 도시되어 있으나 단일 구조에서 상호 간섭 캐패시턴스를 발생시킬 수 있는 다양한 구조의 방사 패턴이 사용될 수 있음은 당업자에게 있어 자명할 것이다. 1 to 4 illustrate a case in which the radiation pattern has a meander structure, it will be apparent to those skilled in the art that radiation patterns having various structures that may generate mutual interference capacitance in a single structure may be used.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 안테나가 휴대용 단말의 접지면에 결합된 형태를 도시한 도면이다. 5 is a diagram illustrating a form in which a chip antenna is coupled to a ground plane of a portable terminal according to an embodiment of the present invention.

도 5에서, 접지면(500)의 크기는 일반적인 휴대폰의 크기와 같은 40mm 80mm인 것이 바람직하며, 이는 휴대폰의 접지면이 방사체로 동작하여 안테나와 함께 다이폴 구조를 형성하여 공진 특성에 영향을 미치므로 안테나 장착 조건을 실제 환경과 동일하게 하기 위함이다. In Figure 5, the size of the ground plane 500 is preferably 40mm 80mm, the same as the size of a typical mobile phone, since the ground plane of the mobile phone acts as a radiator to form a dipole structure with an antenna affects the resonance characteristics This is to make the antenna mounting condition the same as the actual environment.

도 6은 상호 간섭 캐패시턴스가 존재할 경우 개방된 전송 선로의 등가 회로를 나타낸 도면이다. 6 is a diagram illustrating an equivalent circuit of an open transmission line when mutual interference capacitance is present.

도 6에서, (a)는 상호 간섭 캐패시턴스가 존재하지 않을 경우의 등가 회로를 나타낸 것이고, (b)는 상호 간섭 캐패시턴스가 존재할 경우의 등가 회로를 나타낸 것이다. In FIG. 6, (a) shows an equivalent circuit when there is no mutual interference capacitance, and (b) shows an equivalent circuit when there is mutual interference capacitance.

도 6의 (b)에 대한 입력 임피던스는 다음의 수학식 1과 같이 연산된다. The input impedance of FIG. 6B is calculated as shown in Equation 1 below.

Figure 112008005672518-pat00001
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도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나에서 상호 간섭 캐패시턴스가 존재할 경우와 존재하지 않을 경우에 대한 리액턴스 곡선 및 반사 손실 곡선을 도시한 도면이다. FIG. 7 is a diagram illustrating reactance curves and return loss curves with and without mutual interference capacitance in an antenna according to an embodiment of the present invention.

도 7의 (a)는 리액턴스 곡선을 도시한 도면이며, 도 7의 (b)는 반사 손실 곡선을 도시한 것이고 실선은 상호 간섭 캐패시턴스가 존재하지 않는 경우이며 점선은 상호 간섭 캐패시턴스가 존재하는 경우이다. FIG. 7A illustrates a reactance curve, FIG. 7B illustrates a return loss curve, a solid line shows no mutual interference capacitance, and a dotted line shows a case of mutual interference capacitance. .

도 7의 (a) 및 도 7의 (b)를 참조하면, 두 개의 공진점이 형성될 때 저주파 대역의 공진 주파수는 상호 간섭 캐패시턴스가 존재하는 경우와 존재하지 않는 경우에 크게 변화되지 않음을 확인할 수 있다. Referring to FIGS. 7A and 7B, when two resonance points are formed, it may be confirmed that the resonance frequency of the low frequency band does not change significantly with and without mutual interference capacitance. have.

반면에, 고주파 대역의 공진 주파수는 상호 간섭 캐패시턴스가 존재하는 구조에서 공진 주파수가 낮아지는 것을 확인할 수 있다. 이러한 고주파 대역에서의 공진 주파수 하락은 안테나의 소형화에 장점이 있다. 이와 같이 고주파 대역의 공진 주파수가 낮아지는 이유는 저주파 대역의 반공진 주파수의 하락 폭이 고주파 대역의 반공진 주파수의 하락폭에 비해 매우 크기 때문이다. On the other hand, the resonant frequency of the high frequency band can be seen that the resonance frequency is lowered in the structure in which the mutual interference capacitance is present. The resonance frequency drop in the high frequency band has an advantage in miniaturization of the antenna. The reason why the resonant frequency of the high frequency band is lowered is that the fall of the anti-resonant frequency of the low frequency band is very large compared to the fall of the anti-resonant frequency of the high frequency band.

또한, 도 7의 (a) 및 (b)를 참조하면 상호 간섭 캐패시턴스가 존재할 경우 고주파 공진 대역의 대역폭이 넓어지는 것을 확인할 수 있다. 일반적으로 고주파 대역에서 더 큰 대역폭이 요구되는 바, 상호 간섭 캐패시턴스를 발생시키는 구조는 고주파 대역에서 더 큰 대역폭을 확보할 수 있는 장점이 있다. In addition, referring to FIGS. 7A and 7B, when the mutual interference capacitance exists, it can be seen that the bandwidth of the high frequency resonant band is widened. In general, since a higher bandwidth is required in the high frequency band, a structure that generates mutual interference capacitance has an advantage of ensuring a larger bandwidth in the high frequency band.

도 8은 상호 간섭 캐패시턴스가 존재하는 전송 선로에 직렬 인덕턴스를 추가한 회로를 도시한 도면이다. 8 is a diagram illustrating a circuit in which a series inductance is added to a transmission line having mutual interference capacitance.

도 8을 참조하면, 직렬 인덕턴스가 존재할 때 입력 임피던스는 다음의 수학식 2에 의해 연산된다. Referring to Figure 8, when there is a series inductance, the input impedance is calculated by the following equation (2).

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도 9는 작은 인덕턴스 발생을 위한 나선형 구조의 매칭 패턴이 존재하는 경우와 존재하지 않는 경우의 리액턴스 곡선 및 반사 손실 곡선을 도시한 도면이다. 9 is a diagram illustrating reactance curves and return loss curves with and without a helical matching pattern for small inductance generation.

도 9에서 (a)는 리액턴스 곡선이고 (b)는 반사 손실 곡선이며, 실선은 작은 인덕턴스가 존재하지 않는 경우이고 점선은 작은 인덕턴스가 존재하는 경우이다. In FIG. 9, (a) is a reactance curve, (b) is a reflection loss curve, a solid line is a case where there is no small inductance, and a dotted line is a case where there is a small inductance.

도 9를 참조하면, 나선형 구조의 매칭 패턴으로 작은 인덕턴스를 발생시킬 경우 고주파 대역의 공진 주파수가 낮아지는 것을 확인할 수 있다. 즉, 나선형 구조의 매칭 패턴으로 인해 고주파 대역의 공진 주파수가 보다 낮은 지점에서 매칭이 되도록 조절하는 것이 가능하며 따라서, 고주파 대역의 공진점을 조절할 수 있는 장점이 있다. Referring to FIG. 9, it can be seen that the resonance frequency of the high frequency band is lowered when a small inductance is generated by the matching pattern of the spiral structure. That is, due to the matching pattern of the helical structure, it is possible to adjust the matching so that the resonance frequency of the high frequency band is lower, and thus, there is an advantage of adjusting the resonance point of the high frequency band.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 상호 간섭 캐패시턴스를 이용한 칩 안테나의 방사 패턴을 도시한 도면이다. 10 illustrates a radiation pattern of a chip antenna using mutual interference capacitance according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 칩 안테나는 전방향성의 방사 패턴을 가지고 있는 바, 단말기용 안테나로 적합하게 사용될 수 있음을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 10, it can be seen that the chip antenna according to the embodiment of the present invention has an omnidirectional radiation pattern, and thus can be suitably used as an antenna for a terminal.

상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다. The above-described embodiments of the present invention are disclosed for the purpose of illustration, and those skilled in the art can make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention. Additions should be considered to be within the scope of the following claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상호 간섭 캐패시턴스와 인덕턴스를 이용한 다중 대역 칩 안테나의 구조를 도시한 사시도1 is a perspective view showing the structure of a multi-band chip antenna using mutual interference capacitance and inductance according to an embodiment of the present invention

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 상호 간섭 캐패시턴와 인덕턴스를 이용한 다중 대역 칩 안테나의 전면도.2 is a front view of a multi-band chip antenna using mutual interference capacitance and inductance according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상호 간섭 캐패시턴스와 인덕턴스를 이용한 다중 대역 칩 안테나의 후면도. 3 is a rear view of a multi-band chip antenna using mutual interference capacitance and inductance according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 호 간섭 캐패시턴스와 인덕턴스를 이용한 다중 대역 칩 안테나의 우측면도.4 is a right side view of a multi-band chip antenna using call interference capacitance and inductance according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 안테나가 휴대용 단말의 접지면에 결합된 형태를 도시한 도면.5 is a view showing a form in which a chip antenna coupled to the ground plane of a portable terminal according to an embodiment of the present invention.

도 6은 상호 간섭 캐패시턴스가 존재할 경우 개방된 전송 선로의 등가 회로를 나타낸 도면.6 shows an equivalent circuit of an open transmission line in the presence of mutual interference capacitance.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나에서 상호 간섭 캐패시턴스가 존재할 경우와 존재하지 않을 경우에 대한 리액턴스 곡선 및 반사 손실 곡선을 도시한 도면.7 is a diagram illustrating reactance curves and return loss curves for the presence and absence of mutual interference capacitance in an antenna according to an embodiment of the present invention.

도 8은 상호 간섭 캐패시턴스가 존재하는 전송 선로에 직렬 인덕턴스를 추가한 회로를 도시한 도면.8 is a diagram illustrating a circuit in which a series inductance is added to a transmission line having mutual interference capacitance.

도 9는 작은 인덕턴스 발생을 위한 나선형 구조의 매칭 패턴이 존재하는 경우와 존재하지 않는 경우의 리액턴스 곡선 및 반사 손실 곡선을 도시한 도면.9 shows reactance curves and return loss curves with and without a helical matching pattern for small inductance generation;

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 상호 간섭 캐패시턴스를 이용한 칩 안테나의 방사 패턴을 도시한 도면.10 illustrates a radiation pattern of a chip antenna using mutual interference capacitance according to an embodiment of the present invention.

Claims (11)

유전체 블록;Dielectric blocks; 상기 유전체 블록의 제 1면 하부에 형성되는 급전 패턴;A feeding pattern formed under the first surface of the dielectric block; 상기 급전 패턴으로부터 연장되며 상기 유전체 블록의 4면을 둘러쌓도록 나선 구조로 형성되는 매칭 패턴;A matching pattern extending from the feeding pattern and formed in a spiral structure to surround four surfaces of the dielectric block; 상기 매칭 패턴으로부터 연장되며 상기 제1 면에 형성되고, 상기 유전체 블록의 일 측면을 경유하여 상기 제 1면과 대향하는 제 2면에 연장 형성되는 방사 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 상호 간섭 캐패시턴스와 인덕턴스를 이용한 다중 대역 칩 안테나. And a radiation pattern extending from the matching pattern and formed on the first surface, the radiation pattern extending on a second surface opposite to the first surface via one side of the dielectric block. Multi-band chip antenna using inductance. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1 면 및 이와 대향하는 제2 면에 형성되는 방사 패턴은 대칭 구조인 것을 특징으로 하는 상호 간섭 캐패시턴스와 인덕턴스를 이용한 다중 대역 칩 안테나. The radiation pattern formed on the first surface and the second surface opposite to the multi-band chip antenna using a mutual interference capacitance and inductance, characterized in that the symmetrical structure. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 면 및 제2 면에 형성되는 방사 패턴은 미앤더 구조인 것을 특징으로 하는 상호 간섭 캐패시턴스와 인덕턴스를 이용한 다중 대역 칩 안테나. The radiation pattern formed on the first surface and the second surface is a multi-band chip antenna using a mutual interference capacitance and inductance, characterized in that the meander structure. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유전체 블록은 직육면체이며 FR4 재질인 것을 특징으로 하는 상호 간섭 캐패시턴스와 인덕턴스를 이용한 다중 대역 칩 안테나. The dielectric block is a rectangular parallelepiped, multi-band chip antenna using mutual interference capacitance and inductance, characterized in that the FR4 material. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 급전 패턴은 직사각형의 판 구조인 것을 특징으로 하는 상호 간섭 캐패시턴스와 인덕턴스를 이용한 다중 대역 칩 안테나. The feed pattern is a multi-band chip antenna using a mutual interference capacitance and inductance, characterized in that the rectangular plate structure. 유전체 블록;Dielectric blocks; 상기 유전체 블록의 제1 면에 형성되는 급전 패턴;A feeding pattern formed on the first surface of the dielectric block; 상기 급전 패턴으로부터 연장되며 상기 유전체 블록의 4 면을 둘러쌓도록 나선 구조로 형성되는 매칭 패턴;A matching pattern extending from the feeding pattern and formed in a spiral structure to surround four surfaces of the dielectric block; 상기 매칭 패턴과 전기적으로 연결되며 상기 유전체 블록의 제1 면 및 유전체 블록의 일측면을 경유하여 상기 제1 면과 대향하는 제2 면에 연장되어 형성되는 방사 패턴을 포함하되,A radiation pattern electrically connected to the matching pattern and extending on a first surface of the dielectric block and a second surface opposite to the first surface via one side of the dielectric block, 상기 제1 면과 제2 면에 단일 구조로 형성된 방사 패턴은 상호 간섭 캐패시턴스를 발생 시키는 것을 특징으로 하는 다중 대역 칩 안테나. The radiation pattern formed in a single structure on the first surface and the second surface multi-chip chip antenna, characterized in that for generating mutual interference capacitance. 삭제delete 제6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 제1 면 및 제2 면에 형성되는 방사 패턴은 대칭적인 것을 특징으로 하는 다중 대역 칩 안테나. The radiation pattern formed on the first surface and the second surface is a multi-band chip antenna, characterized in that symmetrical. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제1 면 및 제2 면에 형성되는 방사 패턴은 미앤더 구조인 것을 특징으로 하는 다중 대역 칩 안테나. The radiation pattern formed on the first surface and the second surface is a multi-band chip antenna, characterized in that the meander structure. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 급전 패턴은 직사각형의 판 구조인 것을 특징으로 하는 다중 대역 칩 안테나. The feed pattern is a multi-band chip antenna, characterized in that the rectangular plate structure. 삭제delete
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