KR101532465B1 - 로우 프로파일 광대역폭 무선 주파수 안테나 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 평면 구조와 적재판을 포함하는 RF 안테나 구조에 관한 것으로, 특히 평면 구조가 접지면과 적재판 사이에 장착되어 RF 안테나를 형성하는 RF 안테나 구조에 관한 것이다. 적재판은 접지면과 거의 평행할 수 있으며, 평면 구조는 적재판과 접지면에 거의 수직일 수 있다. 이 적재판으로 인해 접지면 위로 나온 RF 안테나 구조의 높이가 비교적 작게 될 수가 있다. 예컨대 이 높이는 관심 있는 RF 신호의 1/4 파장보다 훨씬 작을 수 있다. 평면 구조는 RF 안테나 구조의 대역폭 증가를 돕는 2개의 도전성 정합 소자를 포함할 수 있다.

Description

로우 프로파일 광대역폭 무선 주파수 안테나{LOW-PROFILE WIDE-BANDWIDTH RADIO FREQUENCY ANTENNA}
본 출원은 미국 임시 특허출원 제61/050,028호(출원일: 2008년 5월 2일)의 우선권을 주장하며, 그 전체 내용은 본 명세서에 인용으로 포함된다.
본 발명의 실시예들은 무선 주파수(RF) 통신 시스템에서 이용될 수 있는 RF 안테나에 관한 것이다.
기술의 진보에 따라 무선 장치의 크기는 작아지고 무선 통신 프로토콜은 더 복잡해지고 있다. 단일 장치에서 대역폭이 더 넓어진 다중 통신에 대한 지원이 이루어지고 있다. 예컨대 IEEE(Institute for Electrical and Electronics Engineers) 802.11n 무선 통신 표준에서는 약 2.4 기가헤르츠(GHz) 내지 약 2.4835 GHz의 제1 통신 대역과 약 4.9 GHz 내지 약 5.825 GHz의 제2 통신 대역을 이용한 무선 통신에 대한 지원을 규정하고 있다. 그러므로 이 제2 통신 대역은 약 17.25%의 대역폭을 갖는다.
핫스팟(hot spot)에는 WLAN(wireless local area network) 액세스 포인트가 설치되어 최종 사용자에게 무선 액세스를 제공할 수 있다. WLAN 액세스 포인트는 설치가 쉽고 유연하게 하기 위해서 소형화할 필요가 있을 수 있다. 그러므로 WLAN 액세스 포인트에 설치된 RF(radio frequency) 안테나는 그 크기와 치수에 있어 상당한 제약이 있을 수 있다. 예컨대 WLAN 액세스 포인트 내의 RF 안테나는 높이가 약 12 밀리미터(mm)로 제한될 수 있다. 그 외에도 WLAN 액세스 포인트는 복수의 안테나를 이용하는 다중입력 다중출력(MIMO) WLAN 액세스 포인트일 수 있다. 그러므로 MIMO WLAN 액세스 포인트의 RF 안테나는 추가적인 크기 및 치수 제약을 갖게 될 수 있으며 합당한 가격이 되어야할 필요가 있을 수 있다. WLAN 액세스 포인트가 IEEE 802.11n 통신 프로토콜을 이용하여 통신을 지원하는 경우에는 이 WLAN 액세스 포인트의 RF 안테나는 2.4 GHz 내지 2.4835 GHz 통신 대역, 4.9 GHz 내지 5.825 GHz 통신 대역, 또는 이 둘 다를 지원할 필요가 있다. 더욱이 MIMO WLAN 액세스 포인트가 IEEE 802.11n 통신 프로토콜을 이용하여 통신을 지원하는 경우에는 이 액세스 포인트의 하나 이상의 RF 안테나는 다른 대역으로부터의 고립을 위한 단일 대역 안테나일 수 있거나, 또는 이 액세스 포인트의 하나 이상의 RF 안테나는 RF 안테나 수를 최소화하기 위해 2 이상의 통신 대역을 지원할 수 있다. 따라서 소형이고, 가격 효율적이고, 대역폭이 넓고, 이중 대역이고, 또는 이들을 조합한 것인 RF 안테나가 필요하다.
본 발명은 평면 구조와 적재판(loading plate)을 포함하는 RF 안테나 구조에 관한 것으로, 특히 평면 구조가 접지면과 적재판 사이에 장착되어 RF 안테나를 형성하는 RF 안테나 구조에 관한 것이다. 적재판은 접지면과 거의 평행할 수 있으며, 평면 구조는 적재판과 접지면에 거의 수직일 수 있다. 이 적재판으로 인해 접지면 위로 나온 RF 안테나 구조의 높이가 비교적 작게 될 수가 있다. 예컨대 이 높이는 관심 있는 RF 신호의 1/4 파장보다 훨씬 작을 수 있다. 평면 구조는 RF 안테나 구조의 대역폭 증가를 돕는 2개의 도전성 정합 소자를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 RF 안테나의 대역폭은 관심 있는 통신 대역의 중심 주파수의 약 15% 이상일 수 있다.
RF 안테나 구조의 전부 또는 일부는 금속 막대, 스탬핑된(stamped) 금속, 인쇄 회로, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 RF 안테나는 단일 대역 RF 안테나이다. 본 발명의 다른 실시예에서 RF 안테나는 이중 대역 RF 안테나이다. RF 안테나는 WLAN(wireless local area network) 액세스 포인트에서 이용될 수 있다. WLAN 액세스 포인트는 MIMO(multiple-input multiple-output) WLAN 액세스 포인트일 수 있으며, 이 경우에 MIMO WLAN 액세스 포인트는 2개 이상의 RF 안테나 소자를 포함할 것이다. WLAN 액세스 포인트는 IEEE 802.11n 무선 통신 표준을 이용하여 동작할 수 있으며 2.4 GHz 내지 2.4835 GHz 통신 대역, 4.9 GHz 내지 5.825 GHz 통신 대역, 또는 이 둘 다를 이용할 수 있다.
당업자라면 본 발명의 범위를 잘 알 것이며 첨부도면과 관련하여 바람직한 실시예에 대한 하기의 상세한 설명을 읽은 후에 본 발명의 추가적인 양상들을 이해할 수 있을 것이다.
본 명세서에 포함되어 그 일부를 형성하는 첨부도면은 본 발명의 여러 가지 양상을 예시적으로 설명하며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명을 원리를 설명하는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 안테나 구조의 3차원적 하부 측면도.
도 2는 도 1에 도시된 RF 안테나 구조의 3차원적 상부 측면도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중 대역 RF 안테나 구조의 3차원적 하부 측면도.
도 4는 도 3에 도시된 이중 대역 RF 안테나 구조의 3차원적 상부 측면도.
도 5는 RF 안테나 구조의 다른 실시예에 따른 RF 안테나 구조의 3차원적 하부 측면도.
도 6은 도 5에 도시된 RF 안테나 구조의 3차원적 상부 측면도.
도 7은 이중 대역 RF 안테나 구조의 다른 실시예에 따른 이중 대역 RF 안테나 구조의 3차원적 하부 측면도.
도 8은 도 7에 도시된 이중 대역 RF 안테나 구조의 3차원적 상부 측면도.
도 9는 RF 안테나 구조의 추가 실시예에 따른 RF 안테나 구조의 3차원적 하부 측면도.
도 10은 RF 안테나 구조의 다른 실시예에 따른 RF 안테나 구조의 3차원적 하부 측면도.
도 11은 도 10에 도시된 RF 안테나 구조의 3차원적 상부 측면도.
도 12는 이중 대역 RF 안테나 구조의 추가 실시예에 따른 이중 대역 RF 안테나 구조의 3차원적 하부 측면도.
도 13은 이중 대역 RF 안테나 구조의 다른 실시예에 따른 이중 대역 RF 안테나 구조의 3차원적 하부 측면도.
도 14는 이중 대역 RF 안테나 구조의 보충적 실시예에 따른 이중 대역 RF 안테나 구조의 3차원적 하부 측면도.
도 15는 도 14에 도시된 이중 대역 RF 안테나 구조의 상세도.
도 16은 도 1에 도시된 RF 안테나 구조의 상세도.
도 17은 도 10에 도시된 RF 안테나 구조의 상세도.
도 18은 도 14에 도시된 이중 대역 RF 안테나 구조의 추가적 상세도.
도 19는 적재판의 제1 실시예에 따른 적재판을 도시한 도면.
도 20은 적재판의 제2 실시예에 따른 적재판을 도시한 도면.
도 21은 적재판의 제3 실시예에 따른 적재판을 도시한 도면.
도 22는 적재판의 제4 실시예에 따른 적재판을 도시한 도면.
도 23은 평면 구조의 제1 실시예에 따라 도 10에 도시된 RF 안테나 구조에 사용될 수 있는 평면 구조를 도시한 도면.
도 24는 평면 구조의 제2 실시예에 따라 도 10에 도시된 RF 안테나 구조에 사용될 수 있는 평면 구조를 도시한 도면.
도 25는 평면 구조의 제3 실시예에 따라 도 10에 도시된 RF 안테나 구조에 사용될 수 있는 평면 구조를 도시한 도면.
도 26은 평면 구조의 제4 실시예에 따라 도 14에 도시된 이중 대역 RF 안테나 구조에 사용될 수 있는 평면 구조를 도시한 도면.
도 27은 평면 구조의 제5 실시예에 따라 도 14에 도시된 이중 대역 RF 안테나 구조에 사용될 수 있는 평면 구조를 도시한 도면.
도 28은 평면 구조의 제6 실시예에 따라 도 14에 도시된 이중 대역 RF 안테나 구조에 사용될 수 있는 평면 구조를 도시한 도면.
도 29는 WLAN(wireless local area network) 액세스 포인트에서 이용된 본 발명의 적용예를 도시한 도면.
하기 설명되는 실시예들은 당업자가 본 발명을 실시할 수 있도록 하는데 필요한 정보를 제공하며 본 발명의 최상의 실시 모드를 예시적으로 보여준다. 당업자라면 첨부도면을 참조한 하기의 상세한 설명으로부터 본 발명의 개념들을 이해할 것이며 여기서 특별히 다루지 않은 이들 개념의 적용에 대해서도 잘 알 것이다. 이들 개념과 적용은 본 발명과 첨부도면의 범위 내에 있음은 물론이다.
본 발명은 평면 구조와 적재판을 포함하는 RF 안테나 구조에 관한 것으로, 특히 평면 구조가 접지면과 적재판 사이에 장착되어 RF 안테나를 형성하는 RF 안테나 구조에 관한 것이다. 적재판은 접지면과 거의 평행할 수 있으며, 평면 구조는 적재판과 접지면에 거의 수직일 수 있다. 이 적재판으로 인해 접지면 위로 나온 RF 안테나 구조의 높이가 비교적 작게 될 수가 있다. 예컨대 이 높이는 관심 있는 RF 신호의 1/4 파장보다 훨씬 작을 수 있다. 평면 구조는 RF 안테나 구조의 대역폭 증가를 돕는 2개의 도전성 정합 소자를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 RF 안테나의 대역폭은 관심 있는 통신 대역의 중심 주파수의 약 15% 이상일 수 있다.
RF 안테나 구조의 전부 또는 일부는 금속 막대, 스탬핑된(stamped) 금속, 인쇄 회로, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 RF 안테나는 단일 대역 RF 안테나이다. 본 발명의 다른 실시예에서 RF 안테나는 이중 대역 RF 안테나이다. RF 안테나는 WLAN(wireless local area network) 액세스 포인트에서 이용될 수 있다. WLAN 액세스 포인트는 MIMO(multiple-input multiple-output) WLAN 액세스 포인트일 수 있으며, 이 경우에 MIMO WLAN 액세스 포인트는 2개 이상의 RF 안테나 소자를 포함할 것이다. WLAN 액세스 포인트는 IEEE 802.11n 무선 통신 표준을 이용하여 동작할 수 있으며 2.4 기가헤르츠(GHz) 내지 2.4835 GHz 통신 대역, 4.9 GHz 내지 5.825 GHz 통신 대역, 또는 이 둘 다를 이용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 안테나 구조(10)의 3차원적 하부 측면도이다. RF 안테나 구조(10)는 적재판(12)을 포함하는데, 이 적재판은 제1 단부(14), 제2 단부(16), 제1 평면(18), 그리고 이 제1 평면(18)을 대략 절반으로 길이방향으로 분할하는 세로 중심선(20)을 갖고 있다. 적재판(12)은 임의 형상의 측면과 단부들을 갖고 편평할 수 있다. 일 실시예에서 적재판(12)은 편평하고 거의 직사각형이다. 그 외에도 RF 안테나 구조(10)는 제3 단부(24), 제4 단부(26) 및 제1 에지부(28)를 가진 제1 도전성 정합 소자(22)와, 제5 단부(32) 및 제6 단부(34)를 가진 제1 도전성 소자(30)와, 그리고 제7 단부(38) 및 제8 단부(40)를 가진 제2 도전성 정합 소자(36)를 포함한다. 적재판(12)의 일 실시예에서 제1 평면(18)은 제1 도전성 평면을 제공한다. 적재판(12)의 일 실시예에서 제1 도전성 평면은 거의 직사각형이다.
제1 도전성 정합 소자(22), 제1 도전성 소자(30) 및 제2 도전성 정합 소자(36)는 제1 도전성 평면에 거의 수직인 평면 구조를 형성할 수 있다. 제3 단부(24)는 제1 평면(18)에 인접할 수 있으며 제1 도전성 평면에 전기적으로 연결될 수 있다. 그 외에도 제3 단부(24)는 제1 단부(14)쪽으로 치우칠 수 있다. 제1 도전성 정합 소자(22)의 일 실시예에서 제1 에지부(28)는 제1 단부(14)와 높이가 거의 같을 수 있거나, 제3 단부(24)의 적어도 일부는 제1 평면(18)의 일부와 접촉할 수 있거나, 제3 단부(24)의 적어도 일부는 제1 평면(18)의 세로 중심선(20)을 따라 제1 도전성 평면과 접촉할 수 있거나, 또는 이들을 임의로 조합한 것일 수 있다. 제1 에지부(28)는 제1 도전성 평면에 거의 수직일 수 있다.
제1 도전성 정합 소자(22)는 임의 형상의 측면과 단부들을 갖고 편평할 수 있다. 일 실시예에서 제1 도전성 정합 소자(22)는 도시된 바와 같이 편평하고 거의 직사각형이다. 제1 도전성 소자(30)는 임의 형상일 수 있다. 일 실시예에서 제1 도전성 소자(30)는 도시된 바와 같이 거의 원통형이다. 제1 도전성 소자(30)는 금속 막대로 형성될 수 있다. 다른 실시예에서 제1 도전성 소자(30)는 편평하고 거의 직사각형이다. 제2 도전성 정합 소자(36)는 임의 형상일 수 있다. 일 실시예에서 제2 도전성 정합 소자(36)는 도시된 바와 같이 거의 원통형이다. 제2 도전성 정합 소자(36)는 금속 막대로 형성될 수 있다. 다른 실시예에서 제2 도전성 정합 소자(36)는 편평하고 거의 직사각형이다.
제5 단부(32)는 제1 평면(18)에 인접할 수 있으며 제1 도전성 평면에 전기적으로 연결될 수 있다. 제7 단부(38)는 제6 단부(34)쪽으로 치우칠 수 있으며 제1 도전성 소자(30)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제8 단부(40)는 제7 단부(38)와 제1 도전성 정합 소자(22) 사이에 있을 수 있으며, 제4 단부(26)는 RF 안테나 구조(10)와 RF 통신 회로(미도시) 간에 RF 신호를 전송하는데 이용될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 RF 안테나 구조(10)의 3차원적 상부 측면도이다. RF 안테나 구조(10)는 접지면(42) 위에 탑재되며, 제1 도전성 평면과 제1 평면(18)은 접지면(42)과 거의 평행하게 되어 있다. RF 안테나 구조(10)는 제2 평면(44)을 갖고 있다. 제1 도전성 정합 소자(22)의 일 실시예에서 제4 단부(26)와 RF 통신 회로(미도시) 사이에 RF 안테나 급전선(46)이 전기적으로 연결되어 있다. RF 안테나 급전선(46)은 접지면 클리어런스 홀(clearance hole)(48)을 통해 접지면(42)에 전기적으로 접속하지 않고 접지면(42)을 통과할 수 있다.
적재판(12)의 일 실시예에서 제2 평면(44)은 제1 도전성 평면을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에서 적재판(12), 평면 구조 및 접지면(42)은 RF 신호를 송신하거나, RF 신호를 수신하거나, 또는 이 둘 다를 하는데 사용될 수 있는 변형된 역L자형 단일 대역 RF 안테나를 형성한다. 제1 도전성 정합 소자(22)는 이 L자의 짧은 부분을 제공하고 적재판(12)은 이 L자의 긴 부분을 제공한다. 적재판(12), 제1 도전성 정합 소자(22), 제1 도전성 소자(30) 및 제2 도전성 정합 소자(36)는 이 변형된 역L자형 안테나에 대한 변형을 제공하며, 따라서 종래의 역L자형 안테나에 비해 증가된 대역폭을 제공한다. 제4 단부(26)는 제3 단부(24)와 접지면(42) 사이에 있을 수 있고, 제6 단부(34)는 제5 단부(32)와 접지면(42) 사이에 있을 수 있다.
변형된 역L자형 단일 대역 RF 안테나는 로우 프로파일(low profile)일 수 있다. 본 발명의 예시적인 실시예에서 제1 도전성 평면과 접지면(42) 사이의 거리는 약 12밀리미터 이하일 수 있다. RF 안테나 구조(10)의 일 실시예에서 제5 단부(32)의 적어도 일부는 제1 평면(18)의 일부와 접촉할 수 있거나, 제5 단부(32)의 적어도 일부는 제1 평면(18)의 세로 중심선(20)에서 제1 도전성 평면의 일부와 접촉할 수 있거나, 제5 단부(32)는 제2 단부(16)쪽으로 치우칠 수 있거나, 제7 단부(38)는 제6 단부(34)에 인접할 수 있거나, 또는 이들을 임의로 조합한 것일 수 있다.
변형된 역L자형 단일 대역 RF 안테나는 접지면(42) 위의 반구에서 상당히 균일한 전방향(omni-directional) 방사 패턴을 제공할 수 있다. 이 변형된 역L자형 단일 대역 RF 안테나가 RF 안테나 구조(10)는 바닥에 더 가깝고 접지면(42)은 천장에 더 가까이 되어 있는 천장 설치 WLAN 액세스 포인트에서 사용되는 경우에는 이 방사 패턴은 방 전체에서 비교적 균일하게 아래로 향해져 다수의 최종 사용자에게 양호한 커버리지(coverage)를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 변형된 역L자형 단일 대역 RF 안테나는 중심 주파수, 상위 주파수 및 하위 주파수를 가진 동작 대역과 연관된다.
반사 손실(return loss)은 안테나 대역폭의 특징을 나타내는 한 가지 방법이다. 안테나에서 반사 손실은 안테나에 전달된 RF 전력과 이 안테나로부터 다시 수신된 반사 RF 전력 간의 차로서 부하 임피던스에 따라 달라진다. 본 발명의 일 실시예에서 부하 임피던스는 약 50 오옴이며, 따라서 안테나 입력 임피던스에 대한 설계 목표는 원하는 동작 대역들에서 약 50 오옴이다. 반사 손실이 낮다는 것은 전달된 RF 전력의 대부분이 재반사되고 안테나가 그 전달된 RF 전력을 거의 방사하지 않는다는 것을 의미한다. 반대로 반사 손실이 높다는 것은 전달된 RF 전력 중 재반사되는 것은 거의 없고 안테나가 그 전달된 RF 전력의 대부분을 방사한다는 것을 의미한다. 그러므로 안테나는 동작 대역 내에 있는 주파수를 가진 RF 신호를 송신할 때는 반사 손실이 높을 것이고(예컨대 10 데시벨보다 큼) 동작 대역 밖에 있는 주파수를 가진 RF 신호를 송신할 때는 반사 손실이 낮을 것이다. 본 발명의 일 실시예에서 RF 안테나의 대역폭은, 50 오옴 부하 임피던스를 가진 반사 손실이 하위 주파수와 상위 주파수 사이의 연속 주파수 범위에서 약 10 데시벨보다 크도록, 반사 손실이 10 데시벨보다 큰 연속 주파수 범위로 특징지워질 수 있다. 이 대역폭은 중심 주파수의 비율로 표현될 수 있는데, f_upper와 f_lower가 각각 반사 손실이 10 데시벨보다 큰 범위의 경계를 정하는 상위 주파수와 하위 주파수라고 하면, 비율 대역폭은 (비율 대역폭=((f_upper-f_lower)/f_center))×100)으로 주어진다. 여기서 f_center=(f_upper+f_lower)/2이다.
변형된 역L자형 단일 대역 RF 안테나의 한 예시적인 실시예에서 이 변형된 역L자형 단일 대역 RF 안테나의 대역폭은 중심 주파수의 적어도 15퍼센트이다. 변형된 역L자형 단일 대역 RF 안테나의 다른 예시적인 실시예에서 중심 주파수는 약 5.3625 기가헤르츠이거나, 하위 주파수는 약 4.9 기가헤르츠 이하이거나, 상위 주파수는 약 5.825 기가헤르츠 이상이거나, 또는 이들의 임의의 조합이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중 대역 RF 안테나 구조(50)의 3차원적 하부 측면도이다. 도 3에 도시된 이중 대역 RF 안테나 구조(50)는 도 1에 도시된 RF 안테나 구조(10)와 유사하지만, 도 3에 도시된 이중 대역 RF 안테나 구조(50)가 제1 이중 대역 도전성 소자(52)를 포함하고 제5 단부(32)가 도 1에 도시된 제5 단부(32)보다 제1 단부(14)쪽으로 더 가까이 치우쳐 있다는 점이 다르다. 제1 이중 대역 도전성 소자(52)는 제1 이중 대역 단부(54)와 제2 이중 대역 단부(56)를 포함한다. 제1 이중 대역 단부(54)는 제8 단부(40)에 인접할 수 있으며, 제8 단부(40)는 제1 이중 대역 도전성 소자(52)에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 이중 대역 RF 안테나 구조(50)의 3차원적 상부 측면도이다. 제2 이중 대역 단부(56)는 접지면 부착 지점(58)에서 접지면(42)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 이중 대역 도전성 소자(52)는 임의의 형태일 수 있다. 일 실시예에서 제1 이중 대역 도전성 소자(52)는 도시된 바와 같이 거의 원통형이다. 제1 이중 대역 도전성 소자(52)는 금속 막대로 형성될 수 있다. 다른 실시예에서 제1 이중 대역 도전성 소자(52)는 편평하고 거의 직사각형이다. 본 발명의 일 실시예에서 적재판(12), 제1 도전성 정합 소자(22) 및 접지면(42)은 변형된 역L자형 RF 안테나를 형성할 수 있으며, 제1 단부(14)와 제5 단부(32) 사이의 적재판(12)의 일부, 제1 도전성 정합 소자(22), 제1 도전성 소자(30), 제2 도전성 정합 소자(36), 제1 이중 대역 도전성 소자(52) 및 접지면(42)은 벤트 폴드형(bent folded) 모노폴 RF 안테나를 형성할 수 있다. 그러므로 적재판(12), 평면 구조, 및 접지면(42)은 벤트 폴드형 모노폴 RF 안테나와 변형된 역L자형 RF 안테나의 중첩에 의한 이중 대역 RF 안테나를 형성할 수 있다. 이 이중 대역 RF 안테나는 RF 신호를 송신하거나, RF 신호를 수신하거나, 또는 이 둘 다를 하는데 이용될 수 있다.
이중 대역 RF 안테나는 접지면(42) 위의 반구에서 상당히 균일한 전방향 방사 패턴을 제공할 수 있다. 이 이중 대역 RF 안테나가 이중 대역 RF 안테나 구조(50)는 바닥에 더 가깝고 접지면(42)은 천장에 더 가까이 되어 있는 천장 설치 WLAN 액세스 포인트에서 사용되는 경우에는 이 방사 패턴은 방 전체에서 비교적 균일하게 아래로 향해져 다수의 최종 사용자에게 양호한 커버리지를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 이중 대역 RF 안테나는 제1 중심 주파수, 제1 상위 주파수 및 제1 하위 주파수를 가진 제1 동작 대역과, 제2 중심 주파수, 제2 상위 주파수 및 제2 하위 주파수를 가진 제2 동작 대역과 연관된다.
이중 대역 RF 안테나의 일 예시적인 실시예에서 이중 대역 RF 안테나의 제1 동작 대역 대역폭은 제1 중심 주파수의 적어도 15퍼센트이고, 이에 따라 제1 상위 주파수의 크기 빼기 제1 하위 주파수의 크기는 제1 중심 주파수의 크기의 적어도 15퍼센트이고, 50 오옴 부하 임피던스를 가진 반사 손실이 제1 하위 주파수와 제1 상위 주파수 사이의 연속 주파수 범위에서 약 10 데시벨보다 크다. 이중 대역 RF 안테나의 다른 예시적인 실시예에서 제1 중심 주파수는 약 5.3625 기가헤르츠이거나, 제1 하위 주파수는 약 4.9 기가헤르츠 이하이거나, 제1 상위 주파수는 약 5.825 기가헤르츠 이상이거나, 제2 중심 주파수는 약 2.44175 기가헤르츠이거나, 또는 이들의 임의의 조합이다.
도 5는 RF 안테나 구조(10)의 다른 실시예에 따른 RF 안테나 구조(10)의 3차원적 하부 측면도이다. 도 5에 도시된 RF 안테나 구조(10)는 도 1에 도시된 RF 안테나 구조(10)와 유사하지만, 도 1에 도시된 제1 도전성 소자(30)와 제2 도전성 정합 소자(36)가 모두 원통형인데 반해 도 5에 도시된 제1 도전성 소자(30)와 제2 도전성 정합 소자(36)는 모두 직사각형인 점이 다르다. 제1 도전성 정합 소자(22)는 제1 도전성 평면에 거의 수직일 수 있고 제1 에지부(28)에 거의 평행하고 그와 대향할 수 있는 제2 에지부(60)를 갖고 있다.
제2 에지부(60)는 제1 에지부(28)와 제1 도전성 소자(30) 사이에 있을 수 있다. 제1 도전성 소자(30)는 제3 에지부(62)와 제4 에지부(64)를 갖고 있으며, 이 경우에 양 에지부는 제1 도전성 평면에 거의 수직일 수 있다. 제4 에지부(64)는 제3 에지부(62)에 거의 평행하고 그와 대향할 수 있고, 제3 에지부(62)는 제4 에지부(64)와 제1 도전성 정합 소자(22) 사이에 있을 수 있다. 제1 도전성 소자(30)의 일 실시예에서 제4 에지부(64)는 제2 단부(16)와 그 높이가 거의 같거나, 제7 단부(38)의 적어도 일부는 제3 에지부(62)의 일부와 접촉하거나, 또는 이 둘 다이다. 도 6은 도 5에 도시된 RF 안테나 구조(10)의 3차원적 상부 측면도이다.
도 7은 이중 대역 RF 안테나 구조(50)의 다른 실시예에 따른 이중 대역 RF 안테나 구조(50)의 3차원적 하부 측면도이다. 도 7에 도시된 이중 대역 RF 안테나 구조(50)는 도 3에 도시된 이중 대역 RF 안테나 구조(50)와 유사하지만, 도 3에 도시된 제1 도전성 소자(30), 제2 도전성 정합 소자(36), 및 제1 이중 대역 도전성 소자(52)가 모두 원통형인데 반해, 도 7에 도시된 제1 도전성 소자(30), 제2 도전성 정합 소자(36) 및 제1 이중 대역 도전성 소자(52)는 모두 직사각형인 점이 다르다. 제1 도전성 정합 소자(22)는 제1 도전성 평면에 거의 수직일 수 있고 제1 에지부(28)에 거의 평행하고 그와 대향할 수 있는 제2 에지부(60)를 갖고 있다.
제2 에지부(60)는 제1 에지부(28)와 제1 도전성 소자(30) 사이에 있을 수 있다. 제1 도전성 소자(30)는 제3 에지부(62)와 제4 에지부(64)를 갖고 있으며, 이 경우에 양 에지부는 제1 도전성 평면에 거의 수직일 수 있다. 제4 에지부(64)는 제3 에지부(62)에 거의 평행하고 그와 대향할 수 있고, 제3 에지부(62)는 제4 에지부(64)와 제1 도전성 정합 소자(22) 사이에 있을 수 있다. 제1 이중 대역 도전성 소자(52)는 제1 이중 대역 에지부(66)를 가지며, 이에 따라 제8 단부(40)의 적어도 일부는 제1 이중 대역 에지부(66)의 일부와 접촉할 수 있다. 도 8은 도 7에 도시된 이중 대역 RF 안테나 구조(50)의 3차원적 상부 측면도이다.
도 9는 RF 안테나 구조(10)의 추가 실시예에 따른 RF 안테나 구조(10)의 3차원적 하부 측면도이다. 도 9에 도시된 RF 안테나 구조(10)는 도 5에 도시된 RF 안테나 구조(10)와 유사하지만, 도 9에 도시된 RF 안테나 구조(10)는 제2 도전성 소자(68)를 포함한다는 점이 다르다. 제2 도전성 소자(68)는 제9 단부(70), 제10 단부(72) 및 제5 에지부(74)를 갖고 있다. 제2 도전성 소자(68)는 임의 형태의 에지부와 단부를 가지고 편평할 수 있다. 일 실시예에서 제2 도전성 소자(68)는 도시된 바와 같이 편평하고 거의 직사각형이다. 제9 단부(70)는 제1 도전성 정합 소자(22)에 전기적으로 연결될 수 있고, 제9 단부(70)의 적어도 일부는 제2 에지부(60)의 일부와 접촉할 수 있다. 제10 단부(72)는 제1 도전성 소자(30)에 전기적으로 연결될 수 있고, 제10 단부(72)의 적어도 일부는 제3 에지부(62)의 일부와 접촉할 수 있다. 제5 에지부(74)는 제1 도전성 평면에 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 도전성 소자(68)의 일 실시예에서 제5 에지부(74)는 제3 단부(24)와 그 높이가 거의 같을 수 있거나, 제5 에지부(74)는 제5 단부(32)와 그 높이가 거의 같을 수 있거나, 제5 에지부(74)의 적어도 일부는 제1 평면(18)의 일부와 접촉할 수 있거나, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다.
도 10은 RF 안테나 구조(10)의 다른 실시예에 따른 RF 안테나 구조(10)의 3차원적 하부 측면도이다. 도 10에 도시된 RF 안테나 구조(10)는 도 9에 도시된 RF 안테나 구조(10)와 유사하지만, 도 10에 도시된 RF 안테나 구조(10)는 제3 도전성 소자(76)를 포함한다는 점이 다르다. 제3 도전성 소자(76)는 제11 단부(78), 제12 단부(80) 및 제6 에지부(82)를 갖고 있다. 제3 도전성 소자(76)는 임의 형태의 에지부와 단부를 가지고 편평할 수 있다. 일 실시예에서 제3 도전성 소자(76)는 도시된 바와 같이 편평하고 거의 정사각형이다. 제3 도전성 소자(76)의 일 실시예에서 제11 단부(78)는 제1 도전성 정합 소자(22)에 전기적으로 연결될 수 있거나, 제11 단부(78)의 적어도 일부는 제4 단부(26)의 일부와 접촉할 수 있거나, 제2 에지부(60)는 제6 에지부(82)와 그 높이가 거의 같을 수 있거나, 제12 단부(80)는 RF 안테나 구조(10)와 RF 통신 회로(미도시) 간에 RF 신호를 전달하는데 사용될 수 있거나, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 도 11은 도 10에 도시된 RF 안테나 구조(10)의 3차원적 상부 측면도이다.
도 12는 이중 대역 RF 안테나 구조(50)의 추가 실시예에 따른 이중 대역 RF 안테나 구조(50)의 3차원적 하부 측면도이다. 도 12에 도시된 이중 대역 RF 안테나 구조(50)는 도 7에 도시된 이중 대역 RF 안테나 구조(50)와 유사하지만, 도 12에 도시된 이중 대역 RF 안테나 구조(50)는 제2 도전성 소자(68)를 포함한다는 점이 다르다. 제2 도전성 소자(68)는 제9 단부(70), 제10 단부(72) 및 제5 에지부(74)를 갖고 있다. 제2 도전성 소자(68)는 임의 형태의 에지부와 단부를 가지고 편평할 수 있다. 일 실시예에서 제2 도전성 소자(68)는 도시된 바와 같이 편평하고 거의 직사각형이다. 제9 단부(70)는 제1 도전성 정합 소자(22)에 전기적으로 연결될 수 있고, 제9 단부(70)의 적어도 일부는 제2 에지부(60)의 일부와 접촉할 수 있다. 제10 단부(72)는 제1 도전성 소자(30)에 전기적으로 연결될 수 있고, 제10 단부(72)의 적어도 일부는 제3 에지부(62)의 일부와 접촉할 수 있다. 제5 에지부(74)는 제1 도전성 평면에 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 도전성 소자(68)의 일 실시예에서 제5 에지부(74)는 제3 단부(24)와 그 높이가 거의 같을 수 있거나, 제5 에지부(74)는 제5 단부(32)와 그 높이가 거의 같을 수 있거나, 제5 에지부(74)의 적어도 일부는 제1 평면(18)의 일부와 접촉할 수 있거나, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다.
도 13은 이중 대역 RF 안테나 구조(50)의 다른 실시예에 따른 이중 대역 RF 안테나 구조(50)의 3차원적 하부 측면도이다. 도 13에 도시된 이중 대역 RF 안테나 구조(50)는 도 12에 도시된 이중 대역 RF 안테나 구조(50)와 유사하지만, 도 13에 도시된 이중 대역 RF 안테나 구조(50)는 제2 이중 대역 도전성 소자(84)를 포함한다는 점이 다르다. 제2 이중 대역 도전성 소자(84)는 제3 이중 대역 단부(86), 제4 이중 대역 단부(88) 및 제2 이중 대역 에지부(90)를 갖고 있다. 제2 이중 대역 도전성 소자(84)는 임의 형태의 에지부와 단부를 가지고 편평할 수 있다. 일 실시예에서 제2 이중 대역 도전성 소자(84)는 도시된 바와 같이 편평하고 거의 직사각형이다. 제2 이중 대역 도전성 소자(84)의 일 실시예에서 제3 이중 대역 단부(86)의 적어도 일부는 제4 에지부(64)의 일부와 접촉할 수 있거나, 제3 이중 대역 단부(86)는 제1 도전성 소자(30)에 전기적으로 연결될 수 있거나, 제2 이중 대역 에지부(90)의 적어도 일부는 제1 평면(18)의 일부와 접촉할 수 있거나, 제2 이중 대역 에지부(90)는 제1 도전성 평면에 전기적으로 연결될 수 있거나, 제4 이중 대역 단부(88)는 제2 단부(16)와 그 높이가 거의 같을 수 있거나, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다.
도 14는 이중 대역 RF 안테나 구조(50)의 보충적 실시예에 따른 이중 대역 RF 안테나 구조(50)의 3차원적 하부 측면도이다. 도 14에 도시된 이중 대역 RF 안테나 구조(50)는 도 13에 도시된 이중 대역 RF 안테나 구조(50)와 유사하지만, 도 14에 도시된 이중 대역 RF 안테나 구조(50)는 제3 도전성 소자(76)를 포함한다는 점이 다르다. 제3 도전성 소자(76)는 제11 단부(78), 제12 단부(80) 및 제6 에지부(82)를 갖고 있다. 제3 도전성 소자(76)는 임의 형태의 에지부와 단부를 가지고 편평할 수 있다. 일 실시예에서 제3 도전성 소자(76)는 도시된 바와 같이 편평하고 거의 정사각형이다. 제3 도전성 소자(76)의 일 실시예에서 제11 단부(78)는 제1 도전성 정합 소자(22)에 전기적으로 연결될 수 있거나, 제11 단부(78)의 적어도 일부는 제4 단부(26)의 일부와 접촉할 수 있거나, 제2 에지부(60)는 제6 에지부(82)와 그 높이가 거의 같을 수 있거나, 제12 단부(80)는 이중 대역 RF 안테나 구조(50)와 RF 통신 회로(미도시) 간에 RF 신호를 전달하는데 사용될 수 있거나, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다.
도 15는 도 14에 도시된 이중 대역 RF 안테나 구조(50)의 상세도이다. 제1 유효 길이(92)는 제1 도전성 소자(30)의 제1 단부(14)에서 제5 단부(32)까지의 거리이며 이중 대역 RF 안테나 구조(50)와 연관된 2개의 주파수 중 하나의 중심 주파수의 약 1/4 파장 정도일 수 있다. 제1 길이(94)는 제1 단부(14)에서 제2 단부(16)까지의 거리이며 이중 대역 RF 안테나 구조(50)와 연관된 2개의 주파수 중 다른 하나의 중심 주파수의 약 1/4 파장 정도일 수 있다.
제1 길이(94)와 제1 유효 길이(92)를 주파수와 관련짓는 방법에 대해서 이하 설명한다. 광속(C)으로 진행하는 방사된 RF 신호의 파장(λ)을 그 방사된 RF 신호의 주파수(F)와 관련짓는 기본 수학식은 아래에 EQ.1로 나타낸다.
EQ.1: λ=C/F
C는 약 3×108 미터/초(M/S)이므로 이 C값을 EQ.1에 대입하면 아래의 EQ.2가 된다.
EQ.2: λ=(3×108M/S)/F
광속을 나노초당 밀리미터 단위(mm/nS)로 변환하고 주파수를 GHz(즉 1/nS)로 변환하면 아래의 EQ.3이 된다.
EQ.3: λ=(300mm/nS)/F(GHz)
하기의 EQ.4, EQ.5 및 EQ.6에 각각 나타낸 바와 같은 λ/2, λ/4 및 λ/8에서 유용한 값이 발생할 수 있다.
EQ.4: λ/2=(150mm/nS)/F(GHz)
EQ.5: λ/4=(75mm/nS)/F(GHz)
EQ.6: λ/8=(37.5mm/nS)/F(GHz)
본 발명의 일 실시예에서 RF 안테나 구조(10)와 접지면(42)은 중심 주파수를 가진 동작 대역과 연관된 변형된 역L자형 단일 대역 RF 안테나를 형성한다. 제1 길이(94)가 중심 주파수의 약 1/4 파장(λ/4) 정도이면 EQ.5는 제1 길이(94)를 그 중심 주파수와 관련짓는다. 2공차 계수(factor of two tolerance)가 설정되면 EQ.4와 EQ.6은 제1 길이(94)에 대한 공차 한계를 제공한다. 변형된 역L자형 단일 대역 RF 안테나의 예시적인 실시예에서 제1 값은 대략 150mm/nS 나누기 중심 주파수 크기(GHz 단위)이고, 제2 값은 대략 37.5mm/nS 나누기 중심 주파수 크기(GHz 단위)이고, 제1 길이(94)의 크기는 제1 값과 제2 값 사이에 있다.
본 발명의 다른 실시예에서 이중 대역 RF 안테나 구조(50)와 접지면(42)은 제1 중심 주파수를 가진 제1 동작 대역과 제2 중심 주파수를 가진 제2 동작 대역과 연관된 이중 대역 RF 안테나를 형성한다. 제1 길이(94)가 제2 중심 주파수의 약 1/4 파장(λ/4) 정도이면 EQ.5는 제1 길이(94)를 제2 중심 주파수와 관련짓는다. 2공차 계수가 설정되면, EQ.4와 EQ.6은 제1 길이(94)에 대한 공차 한계를 제공한다. 마찬가지로 제1 유효 길이(92)가 제1 중심 주파수의 약 1/4 파장(λ/4) 정도이면, EQ.5는 제1 유효 길이(92)를 제1 중심 주파수와 관련짓는다. 2공차 계수가 설정되면, EQ.4와 EQ.6은 제1 유효 길이(92)에 대한 공차 한계를 제공한다. 이중 대역 RF 안테나의 예시적인 실시예에서, 제1 값은 대략 150mm/nS 나누기 제1 중심 주파수 크기(GHz 단위)이고, 제2 값은 대략 37.5mm/nS 나누기 제1 중심 주파수 크기(GHz 단위)이고, 제3 값은 대략 150mm/nS 나누기 제2 중심 주파수 크기(GHz 단위)이고, 제4 값은 대략 37.5mm/nS 나누기 제2 중심 주파수 크기(GHz 단위)이고, 제1 길이(94)의 크기는 제3 값과 제4 값 사이에 있고, 제1 유효 길이(92)의 크기는 제1 값과 제2 값 사이에 있다.
도 16은 도 1에 도시된 RF 안테나 구조(10)의 상세도이다. 적재판(12)은 제1 길이(94)와 제1 폭(96)을 갖고 있는데, 이 경우에 이들은 접지면(42)(도 2)과 거의 평행할 수 있다. 제1 도전성 정합 소자(22)는 제2 길이(98)와 제2 폭(100)을 갖고 있는데, 제2 길이(98)는 제1 도전성 평면에 거의 수직일 수 있거나, 제2 폭(100)은 제1 길이(94)와 거의 평행할 수 있거나, 또는 이 둘 다일 수 있다. 제1 도전성 소자(30)는 제3 길이(102)와 제3 폭(104)을 갖고 있는데, 제3 길이(102)는 제1 도전성 평면에 거의 수직일 수 있다. 제2 도전성 정합 소자(36)는 제4 길이(106)와 제4 폭(108)을 갖고 있는데, 제4 길이(106)는 제1 길이(94)와 거의 평행할 수 있다.
도 17은 도 10에 도시된 RF 안테나 구조(10)의 상세도이다. 적재판(12)은 제1 길이(94)와 제1 폭(96)을 갖고 있는데, 이 경우에 이들은 접지면(42)(도 11)과 거의 평행할 수 있다. 제1 도전성 정합 소자(22)는 제2 길이(98)와 제2 폭(100)을 갖고 있는데, 제2 길이(98)는 제1 도전성 평면에 거의 수직일 수 있거나, 제2 폭(100)은 제1 길이(94)와 거의 평행할 수 있거나, 또는 이 둘 다일 수 있다. 제1 도전성 소자(30)는 제3 길이(102)와 제3 폭(104)을 갖고 있는데, 제3 길이(102)는 제1 도전성 평면에 거의 수직일 수 있거나, 제3 폭(104)은 제1 길이(94)와 거의 평행할 수 있거나, 또는 이 둘 다일 수 있다. 제2 도전성 정합 소자(36)는 제4 길이(106)와 제4 폭(108)을 갖고 있는데, 제4 길이(106)는 제1 길이(94)와 거의 평행할 수 있거나, 제4 폭(108)은 제1 도전성 평면에 거의 수직일 수 있거나, 또는 이 둘 다일 수 있다. 제2 도전성 소자(68)는 제5 길이(110)와 제5 폭(112)을 갖고 있다. 제5 길이(110)는 제1 길이(94)와 거의 평행할 수 있거나, 제5 폭(112)은 제1 도전성 평면에 거의 수직일 수 있거나, 또는 이 둘 다일 수 있다. 제3 도전성 소자(76)는 제6 길이(114)와 제6 폭(116)을 갖고 있다. 제6 길이(114)는 제1 도전성 평면에 거의 수직일 수 있거나, 제6 폭(116)은 제1 길이(94)와 거의 평행할 수 있거나, 또는 이 둘 다일 수 있다.
도 18은 도 14에 도시된 이중 대역 RF 안테나 구조(50)의 추가적 상세도이다. 적재판(12)은 제1 길이(94)와 제1 폭(96)을 갖고 있는데, 이 경우에 이들은 접지면(42)(도 15)과 거의 평행할 수 있다. 제1 도전성 정합 소자(22)는 제2 길이(98)와 제2 폭(100)을 갖고 있는데, 제2 길이(98)는 제1 도전성 평면에 거의 수직일 수 있거나, 제2 폭(100)은 제1 길이(94)와 거의 평행할 수 있거나, 또는 이 둘 다일 수 있다. 제1 도전성 소자(30)는 제3 길이(102)와 제3 폭(104)을 갖고 있는데, 제3 길이(102)는 제1 도전성 평면에 거의 수직일 수 있거나, 제3 폭(104)은 제1 길이(94)와 거의 평행할 수 있거나, 또는 이 둘 다일 수 있다. 제2 도전성 정합 소자(36)는 제4 길이(106)와 제4 폭(108)을 갖고 있는데, 제4 길이(106)는 제1 길이(94)와 거의 평행할 수 있거나, 제4 폭(108)은 제1 도전성 평면에 거의 수직일 수 있거나, 또는 이 둘 다일 수 있다. 제2 도전성 소자(68)는 제5 길이(110)와 제5 폭(112)을 갖고 있다. 제5 길이(110)는 제1 길이(94)와 거의 평행할 수 있거나, 제5 폭(112)은 제1 도전성 평면에 거의 수직일 수 있거나, 또는 이 둘 다일 수 있다. 제3 도전성 소자(76)는 제6 길이(114)와 제6 폭(116)을 갖고 있다. 제6 길이(114)는 제1 도전성 평면에 거의 수직일 수 있거나, 제6 폭(116)은 제1 길이(94)와 거의 평행할 수 있거나, 또는 이 둘 다일 수 있다. 제1 이중 대역 도전성 소자(52)는 제1 이중 대역 길이(118)와 제1 이중 대역 폭(120)을 갖고 있다. 제1 이중 대역 길이(118)는 제1 도전성 평면에 거의 수직일 수 있거나, 제1 이중 대역 폭(120)은 제1 길이(94)와 거의 평행할 수 있거나, 또는 이 둘 다일 수 있다. 제2 이중 대역 도전성 소자(84)는 제2 이중 대역 길이(122)와 제2 이중 대역 폭(124)을 갖고 있다. 제2 이중 대역 길이(122)는 제1 길이(94)와 거의 평행할 수 있거나, 제2 이중 대역 폭(124)은 제1 도전성 평면에 거의 수직일 수 있거나, 또는 이 둘 다일 수 있다.
도 19는 적재판(12)의 제1 실시예에 따른 적재판(12)을 도시한 것이다. 적재판(12)은 스탬핑된 금속 시트와 같은 제1 금속 시트(126)를 이용하여 형성될 수 있다. 제1 금속 시트(126)는 구리, 황동, 은, 금, 하나 이상의 다른 금속, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 적재판(12)은 제1 평면(18)과 제2 평면(44)을 갖고 있으며, 이들 중 하나는 제1 도전성 평면을 제공할 수 있고, 다른 하나는 제2 도전성 평면을 제공할 수 있다. 제1 도전성 평면은 절연 영역 없이 연속적으로 도전성을 가질 수 있다.
도 20은 적재판(12)의 제2 실시예에 따른 적재판(12)을 도시한 것이다. 적재판(12)은 제1 적재판 도전층(128)와 적재판 유전체층(130)을 이용하여 형성될 수 있다. 제1 적재판 도전층(128)은 구리, 황동, 은, 금, 하나 이상의 다른 금속, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 적재판 유전체층(130)은 유리 에폭시, 하나 이상의 다른 유전체 재료, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 제1 적재판 도전층(128)은 적재판 유전체층(130)과 거의 평행할 수 있다. 제1 적재판 도전층(128)은 적재판 유전체층(130)에 직접적으로 결합될 수 있거나, 또는 제1 적재판 도전층(128)과 적재판 유전체층(130) 사이에 하나 이상의 중간층이 있을 수 있다. 인쇄 회로 기판(PCB) 재료는 제1 적재판 도전층(128)과 적재판 유전체층(130)을 제공할 수 있다. 제1 적재판 도전층(128)은 제1 도전성 평면을 제공하는 제1 평면(18)을 제공한다. 적재판 유전체층(130)은 제2 평면(44)을 제공한다. 제1 도전성 평면은 절연 영역 없이 연속적으로 도전성을 가질 수 있다. PCB 재료는 통상적으로 저렴할 수 있으며, 따라서 PCB 재료를 이용하여 제작된 안테나는 비용이 매우 저렴할 수 있다. 그 외에도 WLAN 액세스 포인트의 다른 요소들도 PCB 재료를 이용하여 제공될 수 있으며, 따라서 PCB 재료를 이용하여 RF 안테나 구조(10)나 이중 대역 RF 안테나 구조(50)를 제공함으로써 형성 재료, 방법 또는 이 둘 다의 공통성을 제공할 수 있다. 더욱이 PCB 재료는 통상적으로 1보다 큰 유전율을 갖고 있으며, 따라서 PCB 재료를 이용하는 RF 안테나 구조(10)나 이중 대역 RF 안테나 구조(50)의 크기는 금속 시트나 기타 다른 재료를 이용하는 RF 안테나 구조(10)나 이중 대역 RF 안테나 구조(50)의 크기와 각각 다를 수 있으며, 이는 특정 응용분야에서는 유리할 수 있다.
도 21은 적재판(12)의 제3 실시예에 따른 적재판(12)을 도시한 것이다. 적재판(12)은 제1 적재판 도전층(128)와 적재판 유전체층(130)을 이용하여 형성될 수 있다. 제1 적재판 도전층(128)은 구리, 황동, 은, 금, 하나 이상의 다른 금속, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 적재판 유전체층(130)은 유리 에폭시, 하나 이상의 다른 유전체 재료, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 제1 적재판 도전층(128)은 적재판 유전체층(130)과 거의 평행할 수 있다. 제1 적재판 도전층(128)은 적재판 유전체층(130)에 직접적으로 결합될 수 있거나, 또는 제1 적재판 도전층(128)과 적재판 유전체층(130) 사이에 하나 이상의 중간층이 있을 수 있다. PCB 재료는 제1 적재판 도전층(128)과 적재판 유전체층(130)을 제공할 수 있다.
적재판 유전체층(130)은 제1 평면(18)을 제공하고 제1 적재판 도전층(128)은 제1 도전성 평면을 제공하는 제2 평면(44)을 제공한다. 그러나 평면 구조(미도시)는 제1 평면(18)에 인접하여 탑재되기 때문에 그리고 평면 구조(미도시)는 제2 평면(44) 상에 있는 제1 도전성 평면에 전기적으로 접속되기 때문에 적재판 유전체층(130)은 평면 구조(미도시)와, 복수의 비아 홀(via hole)(132)을 가질 수도 가지지 않을 수도 있는 제1 적재판 도전층(128) 사이의 도전성 경로를 제공하는 복수의 비아 홀(132)을 포함한다. 그러므로 제1 도전성 평면은 절연 영역이 없이 연속적으로 도전성을 가질 수 있거나, 또는 제1 도전성 평면은 복수의 비아 홀(132)을 제외하고는 절연 영역이 없이 연속적으로 도전성을 가질 수 있다. 복수의 비아 홀(132) 각각은 도전성 있게 도금될 수 있거나 그 홀을 가로지르는 도전성 소자를 포함할 수 있다.
도 22는 적재판(12)의 제4 실시예에 따른 적재판(12)을 도시한 것이다. 적재판(12)은 제1 적재판 도전층(128), 제2 적재판 도전층(134), 그리고 제1 적재판 도전층(128)과 제2 적재판 도전층(134) 사이에 있는 적재판 유전체층(130)을 이용하여 형성될 수 있다. 제1 적재판 도전층(128)은 구리, 황동, 은, 금, 하나 이상의 다른 금속, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 제2 적재판 도전층(134)은 구리, 황동, 은, 금, 하나 이상의 다른 금속, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 적재판 유전체층(130)은 유리 에폭시, 하나 이상의 다른 유전체 재료, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 제1 적재판 도전층(128)은 적재판 유전체층(130)에 직접적으로 결합될 수 있거나, 또는 제1 적재판 도전층(128)과 적재판 유전체층(130) 사이에 하나 이상의 중간층이 있을 수 있다. 제2 적재판 도전층(134)은 적재판 유전체층(130)에 직접적으로 결합될 수 있거나, 또는 제2 적재판 도전층(134)과 적재판 유전체층(130) 사이에 하나 이상의 중간층이 있을 수 있다. PCB 재료는 제1 적재판 도전층(128), 제2 적재판 도전층(134) 및 적재판 유전체층(130)을 제공할 수 있다.
제1 적재판 도전층(128)은 제1 평면(18)을 제공하고 제2 적재판 도전층(134)은 제2 평면(44)을 제공한다. 제1 평면(18)은 제1 도전성 평면을 제공할 수 있고 제2 평면(44)은 제2 도전성 평면을 제공할 수 있다. 적재판 유전체층(130)은 제1 적재판 도전층(128)과 제2 적재판 도전층(134) 사이의 도전성 경로를 제공하여 제1 적재판 도전층(128)을 제2 적재판 도전층(134)에 전기적으로 연결하는 복수의 비아 홀(132)을 포함할 수 있다. 제1 적재판 도전층(128)은 복수의 비아 홀(132)을 가질 수도 가지지 않을 수도 있다. 그러므로 제1 도전성 평면은 절연 영역이 없이 연속적으로 도전성을 가질 수 있거나, 또는 제1 도전성 평면은 복수의 비아 홀(132)을 제외하고는 절연 영역이 없이 연속적으로 도전성을 가질 수 있다. 복수의 비아 홀(132) 각각은 도전성 있게 도금될 수 있거나 그 홀을 가로지르는 도전성 소자를 포함할 수 있다.
적재판 유전체층(130)의 제1 단부(14)는 제1 적재판 도전층(128)의 제1 단부(14)를 넘어, 제2 적재판 도전층(134)의 제1 단부(14)를 넘어, 또는 이 둘 다를 넘어 신장할 수 있다. 적재판 유전체층(130)의 제2 단부(16)는 제1 적재판 도전층(128)의 제2 단부(16)를 넘어, 제2 적재판 도전층(134)의 제2 단부(16)를 넘어, 또는 이 둘 다를 넘어 신장할 수 있다. 적재판 유전체층(130)의 한 에지부는 제1 적재판 도전층(128)의 대응하는 에지부를 넘어, 제2 적재판 도전층(134)의 대응하는 에지부를 넘어, 또는 이 둘 다를 넘어 신장할 수 있다. 적재판 유전체층(130)의 대향 에지부는 제1 적재판 도전층(128)의 대응하는 대향 에지부를 넘어, 제2 적재판 도전층(134)의 대응하는 대향 에지부를 넘어, 또는 이 둘 다를 넘어 신장할 수 있다.
제1 적재판 도전층(128)을 제2 적재판 도전층(134)에 전기적으로 연결하는 복수의 비아 홀(132) 이외에도, 적재판 유전체층(130)의 제1 단부(14), 적재판 유전체층(130)의 제2 단부(16), 적재판 유전체층(130)의 한 에지부, 및 적재판 유전체층(130)의 대향 에지부, 또는 이들의 조합 상의 도전층은, 제1 적재판 도전층(128)을 제2 적재판 도전층(134)에 전기적으로 연결할 수 있다.
도 23은 평면 구조(136)의 제1 실시예에 따른, 도 10에 도시된 RF 안테나 구조(10)에 사용될 수 있는 평면 구조(136)를 도시한 것이다. 평면 구조(136)는 스탬핑된 금속 시트와 같은 제2 금속 시트(137)를 이용하여 형성될 수 있다. 제2 금속 시트(137)는 구리, 황동, 은, 금, 하나 이상의 다른 금속, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 평면 구조(136)는 제1 도전성 정합 소자(22), 제1 도전성 소자(30), 제2 도전성 정합 소자(36), 제2 도전성 소자(68), 제3 도전성 소자(76) 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있고, 제2 금속 시트(137)는 대응하는 제1 도전성 정합 소자(22), 제1 도전성 소자(30), 제2 도전성 정합 소자(36), 제2 도전성 소자(68), 제3 도전성 소자(76) 또는 이들의 임의의 조합을 제공한다.
도 24는 평면 구조(136)의 제2 실시예에 따른, 도 10에 도시된 RF 안테나 구조(10)에 사용될 수 있는 평면 구조(136)를 도시한 것이다. 평면 구조(136)는 제1 평면 구조 도전층(138)와 평면 구조 유전체층(140)을 이용하여 형성될 수 있다. 제1 평면 구조 도전층(138)은 구리, 황동, 은, 금, 하나 이상의 다른 금속, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 평면 구조 유전체층(140)은 유리 에폭시, 하나 이상의 다른 유전체 재료, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 제1 평면 구조 도전층(138)은 평면 구조 유전체층(140)과 거의 평행할 수 있다. 제1 평면 구조 도전층(138)은 평면 구조 유전체층(140)에 직접적으로 결합될 수 있거나, 또는 제1 평면 구조 도전층(138)과 평면 구조 유전체층(140) 사이에 하나 이상의 중간층이 있을 수 있다. PCB 재료는 제1 평면 구조 도전층(138)과 평면 구조 유전체층(140)을 제공할 수 있다.
평면 구조(136)는 제1 도전성 정합 소자(22), 제1 도전성 소자(30), 제2 도전성 정합 소자(36), 제2 도전성 소자(68), 제3 도전성 소자(76) 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있고, 제1 평면 구조 도전층(138)은 대응하는 제1 도전성 정합 소자(22), 제1 도전성 소자(30), 제2 도전성 정합 소자(36), 제2 도전성 소자(68), 제3 도전성 소자(76) 또는 이들의 임의의 조합을 제공한다.
도 25는 평면 구조(136)의 제3 실시예에 따른, 도 10에 도시된 RF 안테나 구조(10)에 사용될 수 있는 평면 구조(136)를 도시한 것이다. 평면 구조(136)는 제1 평면 구조 도전층(138), 제2 평면 구조 도전층(142), 그리고 제1 평면 구조 도전층(138)과 제2 평면 구조 도전층(142) 사이의 평면 구조 유전체층(140)을 이용하여 형성될 수 있다. 제1 평면 구조 도전층(138)은 구리, 황동, 은, 금, 하나 이상의 다른 금속, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 제2 평면 구조 도전층(142)은 구리, 황동, 은, 금, 하나 이상의 다른 금속, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 평면 구조 유전체층(140)은 유리 에폭시, 하나 이상의 다른 유전체 재료, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 제1 평면 구조 도전층(138)은 평면 구조 유전체층(140)에 직접적으로 결합될 수 있거나, 또는 제1 평면 구조 도전층(138)과 평면 구조 유전체층(140) 사이에 하나 이상의 중간층이 있을 수 있다. 마찬가지로 제2 평면 구조 도전층(142)은 평면 구조 유전체층(140)에 직접적으로 결합될 수 있거나, 또는 제2 평면 구조 도전층(142)과 평면 구조 유전체층(140) 사이에 하나 이상의 중간층이 있을 수 있다. PCB 재료는 제1 평면 구조 도전층(138), 제2 평면 구조 도전층(142) 및 평면 구조 유전체층(140)을 제공할 수 있다.
평면 구조(136)는 제1 도전성 정합 소자(22), 제1 도전성 소자(30), 제2 도전성 정합 소자(36), 제2 도전성 소자(68), 제3 도전성 소자(76) 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있고, 제1 평면 구조 도전층(138)은 대응하는 제1 도전성 정합 소자(22), 제1 도전성 소자(30), 제2 도전성 정합 소자(36), 제2 도전성 소자(68), 제3 도전성 소자(76) 또는 이들의 임의의 조합을 제공한다.
도 26은 평면 구조(136)의 제4 실시예에 따른, 도 14에 도시된 이중 대역 RF 안테나 구조(50)에 사용될 수 있는 평면 구조(136)를 도시한 것이다. 평면 구조(136)는 스탬핑된 금속 시트와 같은 제2 금속 시트(137)를 이용하여 형성될 수 있다. 제2 금속 시트(137)는 구리, 황동, 은, 금, 하나 이상의 다른 금속, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 평면 구조(136)는 제1 도전성 정합 소자(22), 제1 도전성 소자(30), 제2 도전성 정합 소자(36), 제2 도전성 소자(68), 제3 도전성 소자(76), 제1 이중 대역 도전성 소자(52), 제2 이중 대역 도전성 소자(84) 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있고, 제2 금속 시트(137)는 대응하는 제1 도전성 정합 소자(22), 제1 도전성 소자(30), 제2 도전성 정합 소자(36), 제2 도전성 소자(68), 제3 도전성 소자(76), 제1 이중 대역 도전성 소자(52), 제2 이중 대역 도전성 소자(84) 또는 이들의 임의의 조합을 제공한다.
도 27은 평면 구조(136)의 제5 실시예에 따른, 도 14에 도시된 이중 대역 RF 안테나 구조(50)에 사용될 수 있는 평면 구조(136)를 도시한 것이다. 평면 구조(136)는 제1 평면 구조 도전층(138)과 평면 구조 유전체층(140)을 이용하여 형성될 수 있다. 제1 평면 구조 도전층(138)은 구리, 황동, 은, 금, 하나 이상의 다른 금속, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 평면 구조 유전체층(140)은 유리 에폭시, 하나 이상의 다른 유전체 재료, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 제1 평면 구조 도전층(138)은 평면 구조 유전체층(140)과 거의 평행할 수 있다. 제1 평면 구조 도전층(138)은 평면 구조 유전체층(140)에 직접적으로 결합될 수 있거나, 또는 제1 평면 구조 도전층(138)과 평면 구조 유전체층(140) 사이에 하나 이상의 중간층이 있을 수 있다. PCB 재료는 제1 평면 구조 도전층(138)과 평면 구조 유전체층(140)을 제공할 수 있다.
평면 구조(136)는 제1 도전성 정합 소자(22), 제1 도전성 소자(30), 제2 도전성 정합 소자(36), 제2 도전성 소자(68), 제3 도전성 소자(76), 제1 이중 대역 도전성 소자(52), 제2 이중 대역 도전성 소자(84) 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있고, 제1 평면 구조 도전층(138)은 대응하는 제1 도전성 정합 소자(22), 제1 도전성 소자(30), 제2 도전성 정합 소자(36), 제2 도전성 소자(68), 제3 도전성 소자(76), 제1 이중 대역 도전성 소자(52), 제2 이중 대역 도전성 소자(84) 또는 이들의 임의의 조합을 제공한다.
도 28은 평면 구조(136)의 제6 실시예에 따른, 도 14에 도시된 이중 대역 RF 안테나 구조(50)에 사용될 수 있는 평면 구조(136)를 도시한 것이다. 평면 구조(136)는 제1 평면 구조 도전층(138), 제2 평면 구조 도전층(142), 그리고 제1 평면 구조 도전층(138)과 제2 평면 구조 도전층(142) 사이의 평면 구조 유전체층(140)을 이용하여 형성될 수 있다. 제1 평면 구조 도전층(138)은 구리, 황동, 은, 금, 하나 이상의 다른 금속, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 제2 평면 구조 도전층(142)은 구리, 황동, 은, 금, 하나 이상의 다른 금속, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 평면 구조 유전체층(140)은 유리 에폭시, 하나 이상의 다른 유전체 재료, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 제1 평면 구조 도전층(138)은 평면 구조 유전체층(140)에 직접적으로 결합될 수 있거나, 또는 제1 평면 구조 도전층(138)과 평면 구조 유전체층(140) 사이에 하나 이상의 중간층이 있을 수 있다. 마찬가지로 제2 평면 구조 도전층(142)은 평면 구조 유전체층(140)에 직접적으로 결합될 수 있거나, 또는 제2 평면 구조 도전층(142)과 평면 구조 유전체층(140) 사이에 하나 이상의 중간층이 있을 수 있다. PCB 재료는 제1 평면 구조 도전층(138), 제2 평면 구조 도전층(142) 및 평면 구조 유전체층(140)을 제공할 수 있다.
평면 구조(136)는 제1 도전성 정합 소자(22), 제1 도전성 소자(30), 제2 도전성 정합 소자(36), 제2 도전성 소자(68), 제3 도전성 소자(76), 제1 이중 대역 도전성 소자(52), 제2 이중 대역 도전성 소자(84) 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있고, 제1 평면 구조 도전층(138)은 대응하는 제1 도전성 정합 소자(22), 제1 도전성 소자(30), 제2 도전성 정합 소자(36), 제2 도전성 소자(68), 제3 도전성 소자(76), 제1 이중 대역 도전성 소자(52), 제2 이중 대역 도전성 소자(84) 또는 이들의 임의의 조합을 제공한다.
RF 안테나 구조(10)의 제1의 예시적인 실시예는 도 17에 도시되어 있는데, 여기서 제1 길이(94)의 크기는 약 23밀리미터, 제2 길이(98)의 크기는 약 8밀리미터, 제3 길이(102)의 크기는 약 7밀리미터, 제4 길이(106)의 크기는 약 8밀리미터, 제5 길이(110)의 크기는 약 16밀리미터, 제6 길이(114)의 크기는 약 2밀리미터, 제1 폭(96)의 크기는 약 8밀리미터, 제2 폭(100)의 크기는 약 5밀리미터, 제3 폭(104)의 크기는 약 2밀리미터, 제4 폭(108)의 크기는 약 2밀리미터, 제5 폭(112)의 크기는 약 2밀리미터, 그리고 제6 폭(116)의 크기는 약 2밀리미터이다.
RF 안테나 구조(10)의 제2의 예시적인 실시예는 도 17에 도시되어 있는데, 여기서 제1 길이(94)의 크기는 약 17밀리미터, 제2 길이(98)의 크기는 약 5밀리미터, 제3 길이(102)의 크기는 약 5.5밀리미터, 제4 길이(106)의 크기는 약 2밀리미터, 제5 길이(110)의 크기는 약 11밀리미터, 제6 길이(114)의 크기는 약 2밀리미터, 제1 폭(96)의 크기는 약 7밀리미터, 제2 폭(100)의 크기는 약 4밀리미터, 제3 폭(104)의 크기는 약 2밀리미터, 제4 폭(108)의 크기는 약 2밀리미터, 제5 폭(112)의 크기는 약 2밀리미터, 그리고 제6 폭(116)의 크기는 약 2밀리미터이다. 적재판(12)은 도 22에 도시되어 있는데, 여기서 적재판 유전체층(130)은 두께가 약 1.6밀리미터이고 난연재 4(Flame Retardant 4(FR4)) PCB 재료를 이용하여 형성된다. 적재판 유전체층(130)의 제1 및 제2 단부(14, 16)는 제1 적재판 도전층(128)과 제2 적재판 도전층(134)의 제1 및 제2 단부(14, 16)를 넘어 신장할 수 있다. 제1 적재판 도전층(128)을 제2 적재판 도전층(134)에 전기적으로 연결하는 복수의 비아 홀(132) 이외에도, 적재판 유전체층(130)의 에지부들 상의 도전층은 제1 적재판 도전층(128)을 제2 적재판 도전층(134)에 전기적으로 연결할 수 있다. 평면 구조(136)는 도 24에 도시되어 있는데, 여기서 평면 구조 유전체층(140)은 두께가 약 1.6밀리미터이고 FR4 PCB 재료를 이용하여 형성된다.
이중 대역 RF 안테나 구조(50)의 제1의 예시적인 실시예는 도 18에 도시되어 있는데, 여기서 제1 길이(94)의 크기는 약 29.5밀리미터, 제2 길이(98)의 크기는 약 6.5밀리미터, 제3 길이(102)의 크기는 약 6.5밀리미터, 제4 길이(106)의 크기는 약 10.5밀리미터, 제5 길이(110)의 크기는 약 16밀리미터, 제6 길이(114)의 크기는 약 2.5밀리미터, 제1 이중 대역 길이(118)의 크기는 약 4.5밀리미터, 제2 이중 대역 길이(122)의 크기는 약 7.5밀리미터, 제1 폭(96)의 크기는 약 7밀리미터, 제2 폭(100)의 크기는 약 4밀리미터, 제3 폭(104)의 크기는 약 2밀리미터, 제4 폭(108)의 크기는 약 2밀리미터, 제5 폭(112)의 크기는 약 2밀리미터, 제6 폭(116)의 크기는 약 2밀리미터, 제1 이중 대역 폭(120)의 크기는 약 2밀리미터, 그리고 제2 이중 대역 폭(124)의 크기는 약 2밀리미터이다.
이중 대역 RF 안테나 구조(50)의 제2의 예시적인 실시예는 도 18에 도시되어 있는데, 여기서 제1 길이(94)의 크기는 약 23밀리미터, 제2 길이(98)의 크기는 약 5.5밀리미터, 제3 길이(102)의 크기는 약 5.5밀리미터, 제4 길이(106)의 크기는 약 4.5밀리미터, 제5 길이(110)의 크기는 약 10밀리미터, 제6 길이(114)의 크기는 약 2.5밀리미터, 제1 이중 대역 길이(118)의 크기는 약 4.5밀리미터, 제2 이중 대역 길이(122)의 크기는 약 7밀리미터, 제1 폭(96)의 크기는 약 7밀리미터, 제2 폭(100)의 크기는 약 4밀리미터, 제3 폭(104)의 크기는 약 2밀리미터, 제4 폭(108)의 크기는 약 2밀리미터, 제5 폭(112)의 크기는 약 2밀리미터, 제6 폭(116)의 크기는 약 2밀리미터, 제1 이중 대역 폭(120)의 크기는 약 2밀리미터, 그리고 제2 이중 대역 폭(124)의 크기는 약 2밀리미터이다. 적재판(12)은 도 22에 도시되어 있는데, 여기서 적재판 유전체층(130)은 두께가 약 1.6밀리미터이고 FR4 PCB 재료를 이용하여 형성된다. 적재판 유전체층(130)의 제1 및 제2 단부(14, 16)는 제1 적재판 도전층(128)과 제2 적재판 도전층(134)의 제1 및 제2 단부(14, 16)를 넘어 신장할 수 있다. 제1 적재판 도전층(128)을 제2 적재판 도전층(134)에 전기적으로 연결하는 복수의 비아 홀(132) 이외에도, 적재판 유전체층(130)의 에지부들 상의 도전층은 제1 적재판 도전층(128)을 제2 적재판 도전층(134)에 전기적으로 연결할 수 있다. 평면 구조(136)는 도 27에 도시되어 있는데, 여기서 평면 구조 유전체층(140)은 두께가 약 1.6밀리미터이고 FR4 PCB 재료를 이용하여 형성된다.
RF 안테나 구조(10)나 이중 대역 RF 안테나 구조(50)의 적용예는, 그 기본 구조가 도 29에 나타나 있는 WLAN(wireless local area network) 액세스 포인트(146)에 포함된 RF 안테나(144)를 형성하기 위해 사용하는 것이다. WLAN 액세스 포인트(146)는 수신기 프론트 엔드(front end)(148), 무선 주파수 송신기부(150), RF 안테나(144), 듀플렉서(duplexer) 또는 스위치(152), 기저대역 프로세서(154), 제어 시스템(156) 및 주파수 합성기(158)를 포함할 수 있다. 수신기 프론트 엔드(148)는 한 명 이상의 최종 사용자(미도시)로부터 RF 신호를 포함하는 정보를 수신한다. 저잡음 증폭기(LNA)(160)는 이 신호를 증폭한다. 필터 회로(162)는 수신된 신호 내의 광대역 간섭을 최소화하고, 다운 컨버젼(down conversion) 및 디지털화 회로(164)는 그 필터링된 수신 신호를 중간 또는 기저대력 주파수 신호로 하향 변환하고, 이어서 이 중간 또는 기저대역 주파수 신호는 하나 이상의 디지털 스트림으로 디지털화된다. 수신기 프론트 엔드(148)는 통상적으로 주파수 합성기(158)에서 발생한 하나 이상의 혼합(mixing) 주파수를 이용한다. 기저대역 프로세서(154)는 그 디지털화된 수신 신호를 처리하여 그 수신 신호 내에 담긴 정보나 데이터 비트를 추출한다. 이 처리는 통상적으로 복조, 디코딩 및 에러 정정 작업을 포함한다. 이와 같이, 기저대역 프로세서(154)는 일반적으로 하나 이상의 디지털 신호 프로세서(DSP)로 구현된다.
송신측에서, 기저대역 프로세서(154)는 제어 시스템(156)으로부터 음성, 데이터 또는 제어 정보를 나타낼 수 있는 디지털화된 데이터를 수신하여, 이를 최종 사용자에게 송신하기 위해 인코딩한다. 인코딩된 데이터는 송신기(150)로 출력되고, 여기서 변조기(166)가 이 데이터를 이용하여 원하는 송신 주파수에 있는 반송 신호를 변조한다. 전력 증폭기 회로(168)는 그 변조된 반송 신호를 송신에 적당한 레벨로 증폭하고, 그 증폭되고 변조된 반송 신호를 듀플렉서 또는 스위치(152)를 통해 안테나(144)에 전달한다.
당업자라면 본 발명의 바람직한 실시예들의 개량과 변형에 대해 잘 알 것이다. 그와 같은 개량과 변형도 여기서 설명된 개념들과 하기의 청구범위의 범위 내에 있는 것으로 간주된다.

Claims (28)

  1. 무선 주파수(RF) 안테나 구조물로서,
    제1 길이, 제1 폭, 제1 단부, 제2 단부, 제1 도전성 평면 및 제1 평면을 갖는 적재판으로서, 상기 제1 길이, 제1 폭, 제1 도전성 평면 및 제1 평면은 접지면과 평행한 적재판; 및
    상기 제1 도전성 평면에 수직인 평면 구조
    를 포함하고,
    상기 평면 구조는,
    제2 길이, 제2 폭, 제3 단부 및 제4 단부를 갖는 제1 도전성 정합 소자로서, 상기 제2 길이는 상기 제1 도전성 평면에 수직이고, 상기 제2 폭은 상기 제1 길이와 평행하고, 상기 제3 단부는 상기 제1 평면에 인접하고, 상기 제3 단부는 상기 제1 도전성 평면에 전기적으로 연결되고, 상기 제3 단부는 상기 제1 단부쪽으로 치우치고, 상기 제4 단부는 상기 제3 단부와 상기 접지면 사이에 있는 제1 도전성 정합 소자;
    제3 길이, 제3 폭, 제5 단부 및 제6 단부를 갖는 제1 도전성 소자로서, 상기 제3 길이는 상기 제1 도전성 평면에 수직이고, 상기 제5 단부는 상기 제1 평면에 인접하고, 상기 제5 단부는 상기 제1 도전성 평면에 전기적으로 연결되고, 상기 제6 단부는 상기 제5 단부와 상기 접지면 사이에 있는 제1 도전성 소자; 및
    제4 길이, 제4 폭, 제7 단부 및 제8 단부를 갖는 제2 도전성 정합 소자로서, 상기 제4 길이는 상기 제1 길이와 평행하고, 상기 제7 단부는 상기 제6 단부쪽으로 치우치고, 상기 제7 단부는 상기 제1 도전성 소자에 전기적으로 연결되고, 상기 제8 단부는 상기 제7 단부와 상기 제1 도전성 정합 소자 사이에 있는 제2 도전성 정합 소자
    를 포함하고,
    상기 제4 단부는 RF 안테나 구조물과 RF 통신 회로 사이에서 RF 신호를 전송하도록 형성되고,
    상기 제1 도전성 평면은 복수의 비아 홀을 갖고, 상기 제1 도전성 평면은 상기 복수의 비아 홀을 제외하고는 절연 영역 없이 연속적으로 도전성을 갖는 RF 안테나 구조물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 도전성 평면은 절연 영역 없이 연속적으로 도전성을 갖는 RF 안테나 구조물.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적재판은 상기 제1 도전성 평면을 가진 제1 적재판 도전층과, 적재판 유전체층을 이용하여 형성되고, 상기 적재판 유전체층은 상기 제1 적재판 도전층과 평행한 RF 안테나 구조물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 평면은 상기 제1 도전성 평면을 제공하고, 상기 제3 단부의 적어도 일부는 상기 제1 평면의 세로 중심선을 따라 상기 제1 도전성 평면의 일부와 접촉하고, 상기 제5 단부의 적어도 일부는 상기 제1 평면의 세로 중심선에서 상기 제1 도전성 평면의 일부와 접촉하고, 상기 제5 단부는 상기 제2 단부쪽으로 치우치고, 상기 제7 단부는 상기 제6 단부와 인접한 RF 안테나 구조물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 적재판, 상기 평면 구조 및 상기 접지면은 변형된 역L자형 단일 대역 RF 안테나를 형성하는 RF 안테나 구조물.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 변형된 역L자형 단일 대역 RF 안테나는 동작 대역과 연관되고,
    상기 동작 대역은 중심 주파수, 상위 주파수 및 하위 주파수를 갖고,
    50 오옴 부하 임피던스를 가진 반사 손실(return loss)은 상기 하위 주파수와 상기 상위 주파수 사이의 연속 주파수 범위에서 10 데시벨보다 크고,
    상기 상위 주파수의 크기 빼기 상기 하위 주파수의 크기는 상기 중심 주파수의 크기의 적어도 15퍼센트인 RF 안테나 구조물.
  8. 제7항에 있어서,
    제1 값은 나노초당 150밀리미터 나누기 기가헤르츠 단위의 상기 중심 주파수의 크기와 같고,
    제2 값은 나노초당 37.5밀리미터 나누기 기가헤르츠 단위의 상기 중심 주파수의 크기와 같고,
    상기 제1 길이의 크기는 상기 제1 값과 상기 제2 값 사이에 있는 RF 안테나 구조물.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 상위 주파수는 5.825 기가헤르츠보다 크고, 상기 하위 주파수는 4.9 기가헤르츠보다 작고, 상기 중심 주파수는 5.3625 기가헤르츠인 RF 안테나 구조물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 적재판, 상기 평면 구조 및 상기 접지면은 벤트 폴드형(bent folded) 모노폴 RF 안테나와 변형된 역L자형 RF 안테나의 중첩에 의해 이중 대역 RF 안테나를 형성하는 RF 안테나 구조물.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 이중 대역 RF 안테나는 제1 동작 대역 및 제2 동작 대역과 연관되고,
    상기 제1 동작 대역은 제1 중심 주파수, 제1 상위 주파수 및 제1 하위 주파수를 갖고,
    50 오옴 부하 임피던스를 가진 반사 손실은 상기 제1 하위 주파수와 상기 제1 상위 주파수 사이의 연속 주파수 범위에서 10 데시벨보다 크고,
    상기 제1 상위 주파수의 크기 빼기 상기 제1 하위 주파수의 크기는 상기 제1 중심 주파수의 크기의 적어도 15퍼센트이고,
    상기 제2 동작 대역은 제2 중심 주파수를 갖는 RF 안테나 구조물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 도전성 정합 소자는 상기 제1 도전성 평면에 수직인 제1 에지부를 갖고,
    상기 제1 도전성 정합 소자는 상기 제1 도전성 평면에 수직이고 상기 제1 에지부와 평행하면서 상기 제1 에지부와 대향하는 제2 에지부를 갖고,
    상기 제2 에지부는 상기 제1 에지부와 상기 제1 도전성 소자 사이에 있고,
    상기 제1 도전성 소자는 상기 제1 도전성 평면에 수직인 제3 에지부를 갖고,
    상기 제1 도전성 소자는 상기 제1 도전성 평면에 수직이고 상기 제3 에지부와 평행하면서 상기 제3 에지부와 대향하는 제4 에지부를 갖고,
    상기 제3 에지부는 상기 제4 에지부와 상기 제1 도전성 정합 소자 사이에 있고,
    상기 제7 단부의 적어도 일부는 상기 제3 에지부의 일부와 접촉하고,
    상기 제1 에지부는 상기 제1 단부와 높이가 같은 RF 안테나 구조물.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 평면 구조는 제5 길이, 제5 폭, 제9 단부, 제10 단부 및 제5 에지부를 가진 제2 도전성 소자를 더 포함하고,
    상기 제5 길이는 상기 제1 길이와 평행하고,
    상기 제5 폭은 상기 제1 도전성 평면에 수직이고,
    상기 제9 단부는 상기 제1 도전성 정합 소자에 전기적으로 연결되고,
    상기 제10 단부는 상기 제1 도전성 소자에 전기적으로 연결되고,
    상기 제5 에지부는 상기 제1 도전성 평면에 전기적으로 연결되고,
    상기 제9 단부의 적어도 일부는 상기 제2 에지부의 일부와 접촉하고,
    상기 제10 단부의 적어도 일부는 상기 제3 에지부의 일부와 접촉하는 RF 안테나 구조물.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제3 단부의 적어도 일부는 상기 제1 평면의 일부와 접촉하고,
    상기 제5 단부의 적어도 일부는 상기 제1 평면의 일부와 접촉하고,
    상기 제5 에지부의 적어도 일부는 상기 제1 평면의 일부와 접촉하는 RF 안테나 구조물.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 평면 구조는 제1 평면 구조 도전층과 상기 제1 평면 구조 도전층과 평행한 평면 구조 유전체층을 이용하여 형성되고, 상기 제1 평면 구조 도전층은 상기 제1 도전성 정합 소자, 상기 제1 도전성 소자, 상기 제2 도전성 정합 소자 및 상기 제2 도전성 소자를 제공하는 RF 안테나 구조물.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 평면 구조는 제1 평면 구조 도전층, 제2 평면 구조 도전층, 그리고 상기 제1 평면 구조 도전층과 상기 제2 평면 구조 도전층 사이의 평면 구조 유전체층을 이용하여 형성되고, 상기 제1 평면 구조 도전층은 상기 제1 도전성 정합 소자, 상기 제1 도전성 소자, 상기 제2 도전성 정합 소자 및 상기 제2 도전성 소자를 제공하는 RF 안테나 구조물.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 평면 구조는 제6 길이, 제6 폭, 제11 단부, 제12 단부 및 제6 에지부를 가진 제3 도전성 소자를 더 포함하고,
    상기 제6 길이는 상기 제1 도전성 평면에 수직이고,
    상기 제6 폭은 상기 제1 길이와 평행하고,
    상기 제11 단부는 상기 제1 도전성 정합 소자에 전기적으로 연결되고,
    상기 제11 단부의 적어도 일부는 상기 제4 단부의 일부와 접촉하고,
    상기 제2 에지부는 상기 제6 에지부와 높이가 같고,
    상기 제12 단부는 상기 RF 안테나 구조물과 상기 RF 통신 회로 사이에서 RF 신호를 전송하도록 형성된 RF 안테나 구조물.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 평면 구조는 제1 이중 대역 길이, 제1 이중 대역 폭, 제1 이중 대역 단부, 제2 이중 대역 단부 및 제1 이중 대역 에지부를 가진 제1 이중 대역 도전성 소자를 더 포함하고,
    상기 제1 이중 대역 길이는 상기 제1 도전성 평면에 수직이고,
    상기 제1 이중 대역 폭은 상기 제1 길이와 평행하고,
    상기 제1 이중 대역 단부는 상기 제8 단부에 인접하고,
    상기 제8 단부는 상기 제1 이중 대역 도전성 소자에 전기적으로 연결되고,
    상기 제8 단부의 적어도 일부는 상기 제1 이중 대역 에지부의 일부와 접촉하고,
    상기 제2 이중 대역 단부는 상기 접지면에 전기적으로 연결된 RF 안테나 구조물.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 평면 구조는 제2 이중 대역 길이, 제2 이중 대역 폭, 제3 이중 대역 단부, 제4 이중 대역 단부 및 제2 이중 대역 에지부를 가진 제2 이중 대역 도전성 소자를 더 포함하고,
    상기 제2 이중 대역 길이는 상기 제1 길이와 평행하고,
    상기 제2 이중 대역 폭은 상기 제1 도전성 평면에 수직이고,
    상기 제3 이중 대역 단부의 적어도 일부는 상기 제4 에지부의 일부와 접촉하고,
    상기 제3 이중 대역 단부는 상기 제1 도전성 소자에 전기적으로 연결되고,
    상기 제2 이중 대역 에지부의 적어도 일부는 상기 제1 평면의 일부와 접촉하고,
    상기 제2 이중 대역 에지부는 상기 제1 도전성 평면에 전기적으로 연결되고,
    상기 제4 이중 대역 단부는 상기 제2 단부와 높이가 같은 RF 안테나 구조물.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 평면 구조는 제6 길이, 제6 폭, 제11 단부, 제12 단부 및 제6 에지부를 가진 제3 도전성 소자를 더 포함하고,
    상기 제6 길이는 상기 제1 도전성 평면에 수직이고,
    상기 제6 폭은 상기 제1 길이와 평행하고,
    상기 제11 단부는 상기 제1 도전성 정합 소자에 전기적으로 연결되고,
    상기 제11 단부의 적어도 일부는 상기 제4 단부의 일부와 접촉하고,
    상기 제2 에지부는 상기 제6 에지부와 높이가 같고,
    상기 제12 단부는 상기 RF 안테나 구조물과 상기 RF 통신 회로 사이에서 RF 신호를 전송하도록 형성된 RF 안테나 구조물.
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