KR101217468B1 - 기생 커플링 공진을 부가한 역ｆ 안테나 - Google Patents

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이재호
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본 발명은 기생 커플링 공진을 부가한 역F 안테나에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 접지선 및 신호선과 커플링 가능하도록 인접 배치된 공진부를 더 구성함으로써 상기 공진부로 인해 역F 안테나의 방사체 활용도를 높여 대역폭 및 이득을 개선하도록 하여 소형화된 역F안테나의 제한된 구조에서도 안테나 효율을 최적화시키며, 인덕턴스와 커패시턴스를 제공하는 소자를 이용하여 상기 공진부를 구성함으로써 원하는 주파수 대역에 공진 주파수를 자유롭게 추가하도록 하여 복수의 송수신 주파수 대역에서도 대역폭 및 이득을 손쉽게 제어하고, 공진부의 구성만으로 기존의 역F 안테나의 성능을 대폭 개선함으로써 역F 안테나를 사용하던 기존의 다양한 소형화된 휴대용 단말기에 구성 변경 없이 적용할 수 있도록 하여 범용적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.

Description

기생 커플링 공진을 부가한 역Ｆ 안테나{Inverted F Antenna With Parastic Coupling Resonance}
본 발명은 역F 안테나에 관한 것으로서, 특히 소형화된 휴대용 단말기에 적용되는 제한된 방사체 구조의 역F 안테나에 공진부를 추가 구성하여 안테나의 성능을 향상시키도록 한 기생 커플링 공진을 부가한 역F 안테나에 관한 것이다.
최근 휴대용 통신기기의 소형화 및 다기능화 추세에 따라 안테나 또한 소형화, 광대역화 및 다중 대역화 추세에 있으며, 외장형 안테나에서 내장형 안테나로 바뀌어 가고 있다. 내장형 안테나 종류는 역F 안테나(IFA: Inverted F Antenna), 스몰 루프 안테나, 칩 안테나, SMD(Surface Mounted Device)안테나 등이 있다.
이러한 내장형 안테나들 중 역F 안테나는 그 부피를 줄여 소형화된 휴대용 단말기(예를 들어, 셀룰러 전화기, 무선 개인 디지털 보조장치(PDA), 무선 로컬 영역 네트워크(LAN), 블루투스(Bluetooth) 등)에 다양하게 적용된다. 역F 안테나의 도체판에는 저밀도 전류 영역과 고밀도 전류 영역이 각각 나타나고, 저밀도 전류가 분포하는 도체판 부분은 안테나의 전반적인 특성 향상을 위하여 제거되기도 한다.
또한, 이러한 역F 안테나가 휴대용 단말기에 적용될 때는 WCDMA 및 Wi-fi와 같은 송수신 주파수 대역에 동시에 적용할 수 있도록 설계될 수 있는데, 이처럼 하나 이상의 서로 다른 주파수 대역에 사용할 수 있는 이중대역 안테나로서 역F 안테나의 사용이 증가하고 있다.
일반적으로, 일정 크기 이상의 역F 안테나의 경우 대역폭이 넓으며 이득 성능이 좋아 다양한 분야에서 많이 활용되고 있다.
그러나, 휴대용 단말기에 적용하기 위해 만들어진 역F 안테나의 경우, 그 제한된 구조의 특성상 소형화되도록 해야하므로 방사체 등을 원래의 역F 안테나의 특성을 충분히 발휘하도록 설계하기가 어려워 원하는 대역에서의 최적화된 성능을 기대하기 어려운 한계가 있다.
더불어, 이러한 휴대용 단말기에 적용되는 역F 안테나의 경우 최근에는 하나 이상의 송수신 주파수 대역에서 사용하도록 이중 대역 이상의 다중 대역 안테나로 구성되므로, 상기의 한계로 인하여 역F 안테나를 통해 이용하는 모든 주파수 대역에서 공히 최적화된 안테나 성능을 기대하기 어렵고 이를 부피 증가 없이 해결하기는 쉽지 않다.
전술한 문제점을 개선하기 위한 본 발명 실시 예의 목적은 접지선 및 신호선과 커플링 가능하도록 인접 배치된 공진부를 더 구성함으로써 상기 공진부로 인해 역F 안테나의 방사체 활용도를 높여 대역폭 및 이득을 개선하도록 한 기생 커플링 공진을 부가한 역F 안테나를 제공하는 것이다.
전술한 문제점을 개선하기 위한 본 발명 실시 예의 다른 목적은 인덕턴스와 커패시턴스를 제공하는 소자를 이용하여 상기 공진부를 구성함으로써 원하는 주파수 대역에 공진 주파수를 자유롭게 추가하도록 한 기생 커플링 공진을 부가한 역F 안테나를 제공하는 것이다.
전술한 문제점을 개선하기 위한 본 발명 실시 예의 또 다른 목적은 공진부의 구성만으로 기존의 역F 안테나의 성능을 대폭 개선함으로써 역F 안테나를 사용하던 기존의 다양한 소형화된 단말에 구성 변경 없이 적용할 수 있도록 한 기생 커플링 공진을 부가한 역F 안테나를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 기생 커플링 공진을 부가한 역F 안테나는 접지선과 신호선이 인접 배치된 역F 안테나로서, 상기 접지선 및 신호선과 커플링 가능하도록 인접 배치되며, 일측이 상기 역F 안테나의 방사체와 연결되고, 타측이 접지선과 연결되는 공진부를 더 포함하되, 상기 공진부는 적어도 인덕턴스와 커패시턴스를 제공하는 각각 하나 이상의 소자를 포함하여 상기 역F 안테나의 대역폭을 조절한다.
상기 기생 커플링 공진을 부가한 역F 안테나는 하나 이상의 주파수 대역을 송,수신할 수 있다.
이때, 상기 공진부는 상기 하나 이상의 주파수 대역 중 하나의 대역폭 및 이득을 개선할 수 있다.
상기 공진부는 상기 역F 안테나의 대역 외 추가 대역을 더 제공할 수 있다.
또한, 상기 역F 안테나는 상기 공진부와 역F 안테나의 결합을 위한 하나 이상의 매칭 소자를 더 포함할 수도 있다.
더불어, 상기 공진부는 복수로 구성될 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기생 커플링 공진을 부가한 역F 안테나는 접지선과 신호선이 인접 배치된 역F 안테나로서, 제1 방사영역; 상기 제1 방사영역의 일측과 직렬로 연결된 제1 인덕터 및 제2 인덕터; 상기 제1 인덕터, 제2 인덕터 사이 지점과 접지선 사이에 병렬로 연결된 하나 이상의 인덕터와 하나 이상의 커패시터를 포함한 공진부; 상기 제2 인덕터의 타측과 연결된 신호선과 상기 제2 인덕터의 타측과 일측이 연결된 제1 커패시터; 및 상기 제1 커패시터의 타측과 연결된 접지선을 포함한다.
상기 기생 커플링 공진을 부가한 역F 안테나는 상기 제1 커패시터의 타측과 연결된 제2 방사영역을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 인덕터와 상기 제1 커패시터는 상기 공진부와 역F 안테나 연결을 위한 매칭 소자이고, 상기 공진부는 상기 제1 방사영역과 신호선 사이, 상기 신호선과 접지선 사이 중 임의의 영역에 연결되며, 상기 매칭 소자는 상기 공진부 위치에 따라 배치될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 기생 커플링 공진을 부가한 역F 안테나는 접지선 및 신호선과 커플링 가능하도록 인접 배치된 공진부를 더 구성함으로써 상기 공진부로 인해 역F 안테나의 방사체 활용도를 높여 대역폭 및 이득을 개선하도록 하여 소형화된 역F안테나의 제한된 구조에서도 안테나 효율을 최적화시키는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 기생 커플링 공진을 부가한 역F 안테나는 인덕턴스와 커패시턴스를 제공하는 소자를 이용하여 상기 공진부를 구성함으로써 원하는 주파수 대역에 공진 주파수를 자유롭게 추가하도록 하여 복수의 송수신 주파수 대역에서도 대역폭 및 이득을 손쉽게 제어하는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 기생 커플링 공진을 부가한 역F 안테나는 공진부의 구성만으로 기존의 역F 안테나의 성능을 대폭 개선함으로써 역F 안테나를 사용하던 기존의 다양한 소형화된 휴대용 단말기에 구성 변경 없이 적용할 수 있도록 하여 범용적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 역F 안테나의 예시도.
도 2는 일반적인 역F 안테나의 회로도.
도 3은 휴대형 단말에 적용되는 소형의 역F 안테나의 공진 주파수 그래프의 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공진부의 회로도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공진부의 공진 그래프의 예시도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기생 커플링 공진을 부가한 역F 안테나의 회로도.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기생 커플링 공진을 부가한 역F 안테나의 구성도.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기생 커플링 공진을 부가한 역F 안테나의 공진 그래프의 제1 예시도.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기생 커플링 공진을 부가한 역F 안테나의 공진 그래프의 제2 예시도.
상기한 바와 같은 본 발명을 첨부된 도면들과 실시 예들을 통해 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 일반적인 역F 안테나의 예시도로서 다중 대역에 대응하도록 설계된 역F 안테나의 구성을 보인 것이며, 도 2는 상기 역F 안테나의 회로도(30)이다.
도시한 바와 같이, 상기 역F 안테나는 저주파 대역(21)과 고주파 대역(22)을 동시에 대응하기 위한 패턴으로 구성된 안테나 방사체(20)와 상기 안테나 방사체(20)가 배치되는 캐리어(10) 및 상기 안테나 방사체(20)의 기준 영역과 기판(미도시) 상의 급전선을 연결하는 신호선(23)을 포함한다. 그리고, 상기 안테나 방사체(20)를 단락시키기 위해 상기 기판에 형성된 접지면(미도시)과 상기 안테나 방사체(20)를 연결하는 접지선(24)이 구성된다.
이로서, 상기 접지선(24)과 신호선(23) 및 안테나 방사체(20)의 구성에 의해서 상기 신호선(24)에 급전 전류가 제공되면 저주파 대역(21)과 고주파 대역(22)에 대한 방사가 일어나게 되고, 반대로 저주파 대역(21)과 고주파 대역(22)으로부터 수신되는 신호에 의해서 상기 신호선(23)에 수신 전류가 발생하게 된다.
상기 캐리어(10)의 상부에 형성된 방사체(20)는 일반적으로 상기 기판에 형성된 접지면(미도시)과 상기 캐리어(10)의 두께에 의해 소정 거리를 두고 평행한 영역을 형성하게 된다.
또한, 전기적으로 전도성인 상기 신호선(23)은 상기 방사체(20)에서 연장되어 상기 캐리어(10)의 측면에 위치하며, 상기 측면을 따라 기판에 형성된 급전선(미도시)과 연결된다.
한편, 전기적으로 전도성인 상기 접지선(24)은 상기 신호선(23)과 동일한 캐리어(10)의 측면에 위치하지만, 상기 신호선(23)과는 소정 거리 이격 배치되어 기판의 접지면(미도시)과 연결된다.
이때, 상기 역F 안테나는 도 2에 도시한 바와 같이 상기 신호선 및 접지선(C)은 커플링 가능하도록 인접 배치되는 것이 바람직하며, 상기 신호선 및 접지선(C)을 기준으로 상대적으로 보다 긴 주파수 대역에 대응되는 제1 방사영역(A: 상기 저주파 대역)과 상대적으로 짧은 주파수 대역에 대응되는 제2 방사 영역(B: 상기 고주파 대역)을 구성한다. 상기 신호선(23) 및 상기 접지선(24)은 역F 안테나의 동작 주파수들에서 적정 임피던스(예를 들어, 50옴)에 결합하는데 적합하도록 구성한다.
이때, 역F 안테나의 공진 주파수는 일반적으로 방사체(20)의 영역 및 상기 방사체(20)와 상기 접지면 사이의 거리 즉, 캐리어(10)의 두께에 의해 결정되며, 역F 안테나의 대역폭은 일반적으로 캐리어(10)의 두께 및 방사체(20)와 접지면 사이의 전기적인 결합에 의해 결정된다.
실제의 소형의 휴대용 단말에 쓰이는 역F 안테나 애플리케이션의 설계시 큰 문제점은 적정 동작의 대역폭 또는 이득을 획득하고 역F 안테나의 부피 즉, 캐리어(10)의 두께를 감소시키는 사이에서 균형을 이루는 것이다.
또한, 접지면 영역을 최대한 넓게 구성함으로써 이득을 높임과 아울러 이동 통신 단말기로부터 사용자의 머리로 들어갈 수 있는 무선 주파수 에너지(SAR값=전자파 흡수율)를 감소시키도록 돕는 것이 바람직하다.
즉, 캐리어(10)의 두께(방사체(20)와 접지면 영역 간의 거리) 또는 접지면 영역을 넓게 구성하는 것이 역F 안테나의 성능 및 유용성을 높일 수 있다.
그러나, 소형화된 휴대용 단말에서 쓰이는 무선 통신 방식의 갯수가 증가하고, 이러한 휴대용 단말의 물리적인 크기가 점차 감소함에 따라, 기존의 역F 안테나들은 자체의 부피를 감소시킴으로써 대역폭에 대해서는 일정 부분 포기하는 실정이다.
따라서, 역F 안테나의 설계에서 안테나의 부피(두께)를 증가시키지 않으면서 역F 안테나의 대역폭 및 이득 성능을 극대화하는 것이 중요하다.
도 3은 휴대형 단말에 적용되는 소형의 역F 안테나의 공진 주파수 그래프(40)의 예시도로서, 도시한 바와 같이 저주파 대역(41) 및 고주파 대역(42)에서 일반적인 역F 안테나와 비교하여 대역폭이 좁고 이득 성능도 최적화되어 있지 않음을 볼 수 있다.
즉, 일정 크기 이상의 역F 안테나의 경우, 충분한 크기의 방사체와 접지면으로 구성되므로 비교적 넓은 대역폭과 높은 이득 성능을 나타내게 되나, 휴대 단말에 내장되는 역F 안테나의 경우 크기가 작은 소형의 휴대용 단말에 적용되기 위해 만들어진 안테나이므로 제한된 구조의 특성으로 인해 방사체의 성능을 모두 발휘할 수 없게 되어 최적화된 안테나 성능을 가지 못한다.
기존에는 이러한 특성을 보상하기 위해 역F 안테나에 적용되는 캐리어의 유전성 등을 고려하여 설계함으로써 최대한 안테나의 성능을 유도하였다. 그러나, 이렇게 설계된 역F 안테나 역시 방사체 자체의 성능을 최대한 발휘하도록 한 구성이 아니므로 안테나의 성능을 최적화하기에는 어려움이 있다.
따라서, 본 발명에서는 소형의 역F 안테나 방사체가 원하는 대역에서 충분한 역할을 수행하도록 하기 위해 상기 접지선 및 신호선과 커플링 가능하도록 인접 배치한 공진부를 더 포함하여 구성하여, 기존의 방사체가 갖는 다소 부족한 이득이나 공진 특성이 상기 공진부의 기생 커플링 공진(Parastic Coupling resonance)에 의해 보상되어 실제로 원하는 대역폭과 이득 성능이 나오도록 개선하는 구조를 제공한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공진부(50)의 회로도이며, 도 5는 상기 공진부(50)의 공진 그래프의 예시도(60)다.
상기 공진부(50)는 인덕턴스(L)와 커패시턴스(C)를 제공하는 복수의 소자를 포함하여 구성한다.
또한, 상기 공진부(50)는 도 5에 도시한 바와 같은 공진 특성(61)을 가질 수 있으나 이것은 실시 예에 따른 공진 특성일 뿐이며, 공진부(50)의 인덕턴스(L)값 과 커패시턴스(C)값을 조절하여 사용자가 원하는 주파수 대역에 대한 공진을 선택적 특성으로 만들 수 있음에 유의한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기생 커플링 공진을 부가한 역F 안테나의 회로도로서, 상기 기생 커플링 공진을 부가한 역F 안테나는 접지선(150)과 신호선(140)이 인접 배치된 역F 안테나로서, 제1 방사영역(110)과 상기 제1 방사영역(110)의 일측과 직렬로 연결된 제1 인덕터(L1) 및 제2 인덕터(L2)와 상기 제1 인덕터(L1), 제2 인덕터(L2) 사이 지점과 접지선(150) 사이에 병렬로 연결된 하나 이상의 인덕터(L3)와 하나 이상의 커패시터(C2)를 포함한 공진부(130)와 상기 제2 인덕터(L2)의 타측과 연결된 신호선(140)과 상기 제2 인덕터(L2)의 타측과 일측이 연결된 제1 커패시터(C1) 및 상기 제1 커패시터(C1)의 타측과 연결된 접지선(150)을 포함한다.
또한, 상기 역F 안테나는 상기 제1 커패시터(C1)의 타측과 연결된 제2 방사영역(120)을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1 방사영역(110) 및 상기 제2 방사영역(120)을 각각 상대적으로 저주파 대역 및 고주파 대역에 대응하도록 설계하여 복수 대역에 사용하는 안테나로 구성할 수 있다.
상기 공진부(130)는 상기 접지선(150)과 신호선(140)의 공진 포인트 상에 밀접 배치되어 커플링 가능한 정도의 거리 내에 위치하도록 구성한다. 즉, 상기 접지선(150)과 신호선(140)의 공진과 커플링이 상호 작용하도록 충분히 가까운 위치로 구성하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 공진부(130)는 연결된 방사체(110,120)를 통해 자신의 공진 주파수로 동작하며, 이러한 동작 특성이 원래의 역F 안테나의 동작을 보강함으로써 기존의 성능을 향상할 수 있게 된다.
공간적 측면에 있어 충분한 접지를 제공하지 못하고, 방사체 역시 제한적인 구조로 설계되어 최적화되지 못한 성능을 갖게 되는데, 이러한 제한적인 구조의 방사체에서 상기 공진부(130)의 커플링 공진을 통해 발생되는 대역폭 및 이득이 상기 제한적 구조의 방사체 활용성을 높여 원래의 방사체의 성능이 개선되는 것이다.
즉, 역F 안테나에 구성되는 기존의 방사체 성능 자체가 역F 안테나의 성능을 모두 발휘하지 못하여 최적화되어 있지 않으므로, 일부 성능만을 발휘하는 기존의 방사체에 공진부(130)를 더 포함하여 구성함으로써 상기 일부 성능의 수준 향상을 도모하여 원래의 역F 안테나가 갖는 특성이 최대한 발휘되도록 역F 안테나를 구성할 수 있게 된다.
또한, 상기 공진부(130)는 인덕터(L3)와 커패시터(C2)를 통해 이러한 공진 주파수의 특성을 자유롭게 조절할 수 있으므로 상기 역F 안테나와 대응되는 각각의 주파수 영역의 대역폭 및 이득 성능을 선택적으로 최적화할 수 있다. 즉, 상기 공진부(130)의 공진 주파수를 마음대로 바꿀 수 있기 때문에 대역폭 및 이득을 자유롭게 조절 가능한 것이다.
더불어, 이러한 조절을 통해 상기 공진부(130)는 자신의 공진 특성을 상기 제1 방사영역(110) 및 상기 제2 방사영역(120)이 각각 대응되는 대역 외에 위치시킴으로써 상기 방사영역들(110,120)이 제공하는 대역 외에 자신의 공진 특성이 제공하는 추가 대역을 더 제공할 수 있다.
아울러, 상기 역F 안테나는 공진부(130)만을 추가하는 것으로 그 성능이 최적화되므로 그 구성이 간단하고 추가되는 공간이 매우 작아 기존의 휴대용 단말에 구성 변경 없이 용이하게 적용할 수 있으며, 기존의 역F 안테나와 동일한 부피를 가지면서도 성능은 최적화되어 소형화가 가능한 장점이 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 기생 커플링 공진을 부가한 역F 안테나는 접지선(150) 및 신호선(140)과 커플링 가능하도록 인접 배치된 공진부(130)를 구성하고 상기 공진부(130)로 인해 역F 안테나의 방사체 활용도를 높여 대역폭 및 이득을 개선하도록 하여 소형화된 역F 안테나의 제한된 구조에서도 안테나 효율을 최적화시킬 수 있다.
이때, 상기 기생 커플링 공진을 부가한 역F 안테나는 평면형 역F 안테나(PIFA: Planar Inverted F Antenna)와 같은 다양한 역F 안테나의 형태로 구성할 수 있음은 당연하다.
한편, 상기 제1 인덕터(L1), 제2 인덕터(L2) 및 제1 커패시터(C1)를 통해 상기 공진부(130)가 기존 역F 안테나 구조에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.
또한, 상기 기생 커플링 공진을 부가한 역F 안테나는 상기 제1 및 제2 인덕터와 상기 제1 커패시터는 상기 공진부와 역F 안테나 연결을 위한 매칭 소자로 이용하고, 상기 공진부는 상기 제1 방사영역과 신호선 사이, 상기 신호선과 접지선 사이 중 임의의 영역에 연결되며, 상기 매칭 소자는 상기 공진부 위치에 따라 배치되도록 구성할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기생 커플링 공진을 부가한 역F 안테나의 구성도로서, 상기 기생 커플링 공진을 부가한 역F 안테나는 접지선(230) 및 신호선(240)과 커플링 가능하도록 인접 배치되며, 일측이 상기 역F 안테나의 방사체(210,220)와 연결되고, 타측이 접지선과 연결되는 공진부(250)를 더 포함하되, 상기 공진부는 적어도 인덕턴스(L3)와 커패시턴스(C2)를 제공하는 각각 하나 이상의 소자를 포함하여 상기 역F 안테나의 대역폭을 조절한다.
상기 역F 안테나는 하나 이상의 주파수 대역을 송,수신할 수 있다.
이때, 상기 공진부(250)는 인덕턴스(L3)와 커패시턴스(C2)를 제공하는 소자를 이용하여 구성되므로 원하는 주파수 대역에 공진 주파수를 자유롭게 추가할 수 있어 복수의 송수신 주파수 대역에서도 대역폭 및 이득을 손쉽게 제어할 수 있게 된다.
또한, 상기 공진부(250)는 상기 하나 이상의 주파수 대역 중 하나의 대역폭 및 이득을 개선하도록 할 수 있다.
더불어, 상기 공진부(250)는 도 6에서 상술한 바와 같이 상기 역F 안테나의 대역 외 추가 대역을 더 제공할 수 있다.
도시한 바와 같이, 상기 역F 안테나는 상기 공진부(250)와 역F 안테나의 결합을 위한 하나 이상의 매칭 소자(L1, L2, C1)를 더 포함하여 구성될 수도 있다.
또한, 상황에 따라 상기 공진부를 복수로 구성하여 성능을 개선할 수도 있다.
이러한 상기 기생 커플링 공진을 부가한 역F 안테나는 공진부(250)의 구성만으로 기존의 역F 안테나의 성능을 최적화할 수 있어, 기존의 역F 안테나를 사용하던 소형화된 휴대용 단말의 구성 변경 없이 적용할 수 있어 다양한 단말에 범용적으로 사용할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기생 커플링 공진을 부가한 역F 안테나의 공진 그래프의 제1 예시도이며, 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기생 커플링 공진을 부가한 역F 안테나의 공진 그래프의 제2 예시도로서, 상기 역F 안테나는 공진부의 커플링 공진의 효과에 의해 각각의 저주파 대역(D) 및 고주파 대역(E)에서 대역폭 및 이득 값이 기존의 역F 안테나에 비해 모두 개선된 것을 보여준다.
또한, 상기 실시 예에 따른 기생 커플링 공진을 부가한 역F 안테나의 성능을 수치로 보면 다음과 같다.
기존의 역F 안테나 본 발명의 실시 예에 따른
기생 커플링 공진을 부가한 역F 안테나
주파수[Mhz] 평균이득[dBi] 효율[%] 평균이득[dBi] 효율[%]
940 -6.755 21.01 -3.332 46.22
960 -8.813 13.08 -4.398 36.16
985 -12.327 5.83 -7.689 16.95
990 -13.653 4.29 -7.44 17.95
995 -15.036 3.12 -8.819 13.06
1000 -15.587 2.75 -10.461 8.95
1005 -15.543 2.78 -11.387 7.23
1010 -16.253 2.36 -12.578 5.50
1015 -17.755 1.67 -13.386 4.56
상기 표를 보면 기존의 역F 안테나의 이득 및 효율에 비해 본 발명의 실시 예에 따른 기생 커플링 공진을 부가한 역F 안테나의 이득 및 효율이 월등히 개선되었음을 보여준다.
이처럼, 본 발명의 실시 예에 따른 기생 커플링 공진을 부가한 역F 안테나는 접지선 및 신호선과 커플링 가능하도록 인접 배치된 공진부를 통한 커플링 공진을 통해 원래의 역F 안테나가 갖는 방사체의 성능을 최적화시켜 대역폭 및 이득이 개선되므로 소형화된 역F안테나의 제한된 구조에서도 안테나 효율을 최적화시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예들에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 첨부하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능할 것이다.
110: 제1 방사영역 120: 제2 방사영역
130: 공진부 135: 매칭부
140: 신호선 150: 접지선

Claims (9)

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  7. 접지선과 신호선이 인접 배치된 역F 안테나에 있어서,
    제1 방사영역;
    상기 제1 방사영역의 일측과 직렬로 연결된 제1 인덕터 및 제2 인덕터;
    상기 제1 인덕터, 제2 인덕터 사이 지점과 접지선 사이에 병렬로 연결된 하나 이상의 인덕터와 하나 이상의 커패시터를 포함한 공진부;
    상기 제2 인덕터의 타측과 연결된 신호선과 상기 제2 인덕터의 타측과 일측이 연결된 제1 커패시터; 및
    상기 제1 커패시터의 타측과 연결된 접지선을 포함하는 역F 안테나.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 역F 안테나는
    상기 제1 커패시터의 타측과 연결된 제2 방사영역을 더 포함하는 역F 안테나.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 인덕터와 상기 제1 커패시터는 상기 공진부와 역F 안테나 연결을 위한 매칭 소자이고,
    상기 공진부는 상기 제1 방사영역과 신호선 사이, 상기 신호선과 접지선 사이 중 임의의 영역에 연결되며, 상기 매칭 소자는 상기 공진부 위치에 따라 배치되는 것을 특징으로 하는 역F 안테나.
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