KR101648670B1 - 루프 구조를 이용한 이중 대역 그라운드 방사 안테나 - Google Patents

루프 구조를 이용한 이중 대역 그라운드 방사 안테나 Download PDF

Info

Publication number
KR101648670B1
KR101648670B1 KR1020150062999A KR20150062999A KR101648670B1 KR 101648670 B1 KR101648670 B1 KR 101648670B1 KR 1020150062999 A KR1020150062999 A KR 1020150062999A KR 20150062999 A KR20150062999 A KR 20150062999A KR 101648670 B1 KR101648670 B1 KR 101648670B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
radiator
capacitive element
ground
band
dual
Prior art date
Application number
KR1020150062999A
Other languages
English (en)
Inventor
김형동
전지환
문성진
신현웅
장서
김민기
Original Assignee
한양대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한양대학교 산학협력단 filed Critical 한양대학교 산학협력단
Priority to KR1020150062999A priority Critical patent/KR101648670B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101648670B1 publication Critical patent/KR101648670B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/314—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

루프 구조를 이용한 이중 대역 그라운드 방사 안테나가 제시된다. 루프 구조를 이용한 이중 대역 그라운드 방사 안테나는 급전점과 전자기적으로 결합되는 급전부; 상기 급전부와 전자기적 결합을 유지하고 일단이 접지부와 연결되는 제1 방사체; 상기 급전부와 전자기적 결합을 유지하는 제2 방사체; 상기 급전부에 직렬로 연결되는 제1 용량성 소자; 및 상기 제1 방사체에 직렬로 연결되는 제2 용량성 소자를 포함하고, 상기 급전부, 상기 제1 방사체 및 상기 접지부는 루프를 형성한다.

Description

루프 구조를 이용한 이중 대역 그라운드 방사 안테나{Dual-band Ground Radiation Antenna using Loop Structure}
아래의 안테나에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이중 대역 특성을 가지는 내장형의 안테나에 관한 것이다.
안테나는 공중의 RF 신호를 단말기 내부로 수신하거나 내부 신호를 외부로 송신하는 장치로서, 무선 통신에 필수적으로 사용되는 장치이다. 최근 이동통신 단말기는 소형화 및 경량화되면서 그 구조에 있어서도 슬림화가 요구되고 있다. 이와 같은 사이즈의 소형화가 계속적으로 요구되는 것에 비해 이동통신 단말기의 기능은 더욱 다양화될 것이 요구되고 있다.
초창기 안테나의 소형화에 대한 연구는 안테나의 방사체의 형태를 효율적으로 구현하는 데에 집중되었다. 예를 들어, 방사체의 형태를 미앤더 구조로 형성하거나 스파이럴 형태로 형성하는 것이 초창기의 안테나 소형화에 대한 연구의 주류를 이루었다.
그러나, 이동통신 단말기가 다양한 서비스를 제공하게 되면서 다양한 대역의 신호를 송수신할 수 있는 다중 대역 특성이 요구되고 있다. 초창기의 이동통신 단말기는 CDMA 대역과 같은 음성 통신 대역만을 지원하였으나 근래에는 데이터 통신 대역, 블루투스 대역 등 다양한 대역의 신호를 지원하는 것이 요구되고 있다.
한국공개특허 10-2013-0028657호는 이러한 루프 구조를 이용한 다중 대역 내장형 안테나에 관한 것으로, 다중 대역 공진 주파수의 조절이 용이한 다중 대역 안테나에 관한 기술을 기재하고 있다.
종래의 다중 대역 공진 주파수의 조절이 용이한 다중 대역 안테나는 급전점과 전자기적으로 결합되는 급전 방사 엘리먼트; 일 단이 상기 급전 방사 엘리먼트와 전자기적 결합을 유지하고 타 단이 접지부와 결합되는 접지 연결 엘리먼트; 상기 급전 방사 엘리먼트와 전자기적 결합을 유지하면서 연장되는 메인 방사 엘리먼트; 및 상기 급전 방사 엘리먼트에 직렬로 결합되는 용량성 소자를 포함한다.
급전 방사 엘리먼트, 상기 접지 연결 엘리먼트 및 상기 접지부에 의해 루프가 정의되며, 루프의 사이즈는 공진 주파수와 연관된다. 메인 방사 엘리먼트는 급전 방사 엘리먼트로부터 분기되며 루프와는 관계 없는 방향으로 분기된다.
유도성 소자는 제1 방사체에 직렬로 결합되며, 유도성 소자는 용량성 소자와 함께 추가적인 공진 대역의 공진 주파수를 조절하는 기능을 한다. 여기서, 유도성 소자는 인덕터가 사용되며, 용량성 소자는 캐패시터가 사용될 수 있다.
공진 주파수는 유도성 소자의 인덕턴스 값 및 용량성 소자의 캐패시턴스 값에 의해 정해진다.
그러나, 안테나에서 공진 주파수를 조절하기 위해 인덕터를 사용함으로써 성능 저하 문제가 발생한다.
이중 대역 특성을 구현하기 위한 기존의 방식으로 브랜치 구조를 이용하는 방법이 있으나, 이와 같은 종래의 구조는 추가적인 브랜치 엘리먼트로 인해 안테나의 구조가 복잡해지고 사이즈가 증가하는 문제점이 있고, 각각의 공진 주파수의 독립적인 제어가 힘든 점이 있었다. 또한 이중 대역 특성이 구현되더라도 이중 대역 공진 주파수는 방사체의 길이를 변화시키는 것에 의해서만 조절되어 설계의 어려움이 존재하였다.
일례로, 2GHz를 중심 주파수로 하는 제1 공진 대역과 5GHz를 중심 주파수로 하는 제2 공진 대역의 형성을 위해서는, 먼저 5GHz의 주파수의 조절 후 2GHz의 주파수의 조절이 가능하였으며, 중첩된 영역이 많으면 2GHz의 주파수를 조절하기 위해서 임피던스가 요구된다. 이 때 임피던스의 변화 없이 공진 주파수를 조절하기 위해 종래 기술과 같이 인덕터를 추가할 수 있으나, 인덕턴스 때문에 성능 저하가 발생한다.
실시예들은 루프 구조를 이용한 이중 대역 그라운드 방사 안테나에 관하여 기술하며, 보다 구체적으로 단순한 구조를 가지며 루프 구조를 이용한 이중 대역 내장형 안테나에 관한 것이다.
또한, 실시예들은 캐패시터를 사용하여 이중 대역 공진 주파수의 조절이 용이하며 독립적인 제어가 가능한 루프 구조를 이용한 이중 대역 그라운드 방사 안테나를 제공하고자 한다.
일 실시예에 따른 루프 구조를 이용한 이중 대역 그라운드 방사 안테나는 급전점과 전자기적으로 결합되는 급전부; 상기 급전부와 전자기적 결합을 유지하고 일단이 접지부와 연결되는 제1 방사체; 상기 급전부와 전자기적 결합을 유지하는 제2 방사체; 상기 급전부에 직렬로 연결되는 제1 용량성 소자; 및 상기 제1 방사체에 직렬로 연결되는 제2 용량성 소자를 포함하고, 상기 급전부, 상기 제1 방사체 및 상기 접지부는 루프를 형성한다.
여기서, 상기 제1 용량성 소자는 상기 급전부와 상기 제1 방사체가 소정 간격 이격되어 형성될 수 있다.
상기 제1 용량성 소자는 캐패시터로 이루어져 입력 임피던스를 제어할 수 있다.
상기 제2 용량성 소자는 상기 제1 방사체와 상기 접지부가 소정 간격 이격되어 형성될 수 있다.
상기 제2 용량성 소자는 캐패시터로 이루어져 공진 주파수를 제어할 수 있다.
상기 제2 방사체에 직렬로 결합되는 제3 용량성 소자를 포함하고, 상기 급전부, 상기 제2 방사체 및 상기 접지부는 상기 루프와는 별도의 제2 루프를 형성할 수 있다.
상기 제3 용량성 소자는 상기 제2 방사체와 상기 접지부가 소정 간격 이격되어 형성될 수 있다.
상기 제3 용량성 소자는 캐패시터로 이루어져 공진 주파수를 제어할 수 있다.
상기 제2 방사체와 상기 접지부가 연결되는 병렬 용량성 소자를 더 포함할 수 있다.
상기 병렬 용량성 소자는 캐패시터로 이루어져 입력 임피던스를 제어할 수 있다.
상기 제1 방사체는 제1 주파수 대역의 신호를 송수신하고, 상기 제2 방사체는 상기 제1 방사체가 연장 형성되어 제2 주파수 대역의 신호를 송수신할 수 있다.
상기 급전부는 상기 급전부는 상기 제1 용량성 소자와 상기 제1 용량성 소자와 병렬로 연결되는 병렬 용량성 소자에 의해 급전 구조가 형성될 수 있다.
다른 실시예에 따른 루프 구조를 이용한 이중 대역 그라운드 방사 안테나는 급전점과 결합되는 급전부; 상기 급전부에 직렬로 연결되는 제1 용량성 소자; 제1 클리어런스부 및 제2 클리어런스부가 형성된 접지부; 상기 제1 클리어런스부를 감싸도록 형성되며, 일단이 상기 접지부와 연결되고 상기 급전부와 결합되는 제1 방사체; 상기 제1 방사체와 상기 접지부 사이에 직렬로 연결되는 제2 용량성 소자; 상기 제1 방사체가 연장 형성되어 상기 제2 클리어런스부를 감싸도록 형성되며, 일단이 상기 접지부와 연결되고 상기 급전부와 결합되는 제2 방사체; 및 상기 제2 방사체와 상기 접지부 사이에 직렬로 연결되는 제3 용량성 소자를 포함하고, 상기 급전부, 상기 접지부 및 상기 제1 방사체는 제1 루프를 형성하고, 상기 급전부, 상기 접지부 및 상기 제2 방사체는 제2 루프를 형성한다.
상기 제2 방사체와 상기 접지부가 연결되는 병렬 용량성 소자를 더 포함할 수 있다.
실시예들은 단순한 루프 구조를 이용하여 이중 대역의 내장형 안테나를 제공할 수 있다.
또한, 실시예들은 캐패시터를 사용하여 이중 대역 공진 주파수의 조절이 용이하고, 독립적인 제어가 가능함으로써 성능 저하가 발생하지 않는 루프 구조를 이용한 이중 대역 그라운드 방사 안테나를 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 루프 구조를 이용한 이중 대역 그라운드 방사 안테나를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 다중 대역 안테나를 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 안테나 방사를 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 Cr(제2 용량성 소자)의 변화에 따른 2.4~2.485 GHz 대역의 공진 주파수의 제어를 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 Cf(제1 용량성 소자)의 변화에 따른 2.4~2.485 GHz 대역의 입력 임피던스의 제어를 나타내는 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 Ch(제3 용량성 소자)의 변화에 따른 5.15~5.85 GHz 대역의 공진 주파수의 제어를 나타내는 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 Cs(병렬 용량성 소자)의 변화에 따른 5.15~5.85 GHz 대역의 입력 임피던스의 제어를 나타내는 도면이다.
이하, 본 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 루프 구조를 이용한 이중 대역 그라운드 방사 안테나를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 루프 구조를 이용한 이중 대역 그라운드 방사 안테나는 급전부(110), 접지부(120), 제1 방사체(130), 제2 방사체(131), 제1 용량성 소자(112) 및 제2 용량성 소자(132)를 포함한다.
여기서, 급전부(110), 접지부(120) 및 제1 방사체(130)는 루프(140)를 형성하고, 급전부(110)에는 제1 용량성 소자(112)가 결합되고, 제1 방사체(130)에는 제2 용량성 소자(132)가 결합된다.
급전부(110)는 급전점(111)과 전자기적으로 결합되며 급전 신호를 제공받는다. 일례로, 급전부(110)는 동축 선로의 내부 도체와 결합되어 급전 신호를 제공받을 수 있다.
급전부(110)에는 제1 용량성 소자(112)가 직렬로 연결될 수 있다. 즉, 제1 용량성 소자(112)는 급전부(110)와 제1 방사체(130)가 소정 간격 이격되어 형성될 수 있다. 또한, 제1 용량성 소자(112)는 캐패시터로 이루어져 입력 임피던스를 제어할 수 있다. 이러한 급전부(110)는 급전(Feed) 구조(160)가 형성될 수도 있다.
접지부(120)는 안테나가 내장되는 통신 기기의 전기/전자 소자들에 접지 전압을 제공할 수 있다.
접지부(120)는 제1 방사체(130)의 종단에 결합되고 제1 방사체(130) 및 급전부(110)와 함께 루프(140)를 형성한다. 일례로, 동축 선로에 의해 급전이 이루어질 때 접지부(120)는 동축 선로의 외부 도체와 결합되어 루프(140)를 형성할 수 있다.
제1 방사체(130)는 접지부(120)와 동일한 도전성 금속 물질로 형성될 수 있다. 이 때, 제1 방사체(130)는 소정의 폭을 가지고 형성될 수 있다.
또한 제1 방사체(130)는 급전부(110)와 전자기적 연결을 유지하면서 연장되며 종단이 접지부(120)와 연결될 수 있다. 제1 방사체(130)는 제1 주파수 대역의 신호를 송수신할 수 있다.
제1 방사체(130)에 직렬로 연결되는 제2 용량성 소자(132)가 구성될 수 있다. 즉, 제2 용량성 소자(132)는 제1 방사체(130)와 접지부(120)가 소정 간격 이격되어 형성될 수 있다. 또한, 제2 용량성 소자(132)는 캐패시터로 이루어져 공진 주파수를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 안테나는 급전부(110), 접지부(120) 및 제1 방사체(130)에 의해 정의되는 루프(140)에 의해 제1 대역의 신호를 방사한다.
즉, 루프(140)에는 루프를 흐르는 전류가 발생하며, 이 전류를 통해 자기 플럭스가 발생하면서 제1 대역에 대한 공진이 발생한다. 제1 대역의 공진 주파수는 루프(140)의 사이즈, 급전부(110) 및 제1 방사체(130)의 길이, 및 제1 방사체(130)에 결합되는 제2 용량성 소자(132)의 캐패시턴스 값에 의해 결정될 수 있다. 제2 용량성 소자(132)는 급전부(110)의 종단에 결합될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.
제2 방사체(131)도 급전부(110)와 전자기적 연결을 유지하면서 연장되며 루프(140)와는 관계 없는 방향으로 연장되어, 급전부(110), 접지부(120) 및 제2 방사체(131)는, 상기의 루프(140)와는 다른, 별도의 제2 루프(150)를 형성할 수 있다.
제2 방사체(131)는 제1 방사체(130)와 연장 형성되어 제2 주파수 대역의 신호를 송수신할 수 있다.
다시 말하면, 급전부(110), 접지부(120) 및 제2 방사체(131)는 제2 루프(150)를 형성하고, 제1 대역과 다른 제2 대역의 신호를 방사할 수 있다. 제2 대역 신호의 공진 주파수는 급전부(110) 및 제2 방사체(131)의 길이 등에 의해 결정될 수 있다.
이 때 제2 방사체(131)에 직렬로 결합되는 제3 용량성 소자(133)를 구성하여 공진 주파수를 제어할 수도 있다. 제3 용량성 소자(133)는 제2 방사체(131)와 접지부(120)가 소정 간격 이격되어 형성될 수 있다. 또한, 제3 용량성 소자(133)는 캐패시터로 이루어져 공진 주파수를 제어할 수 있다.
제2 방사체(131)와 접지부(120)가 연결되는 병렬 용량성 소자(113)를 더 포함할 수 있다. 병렬 용량성 소자(113)는 캐패시터로 이루어져 입력 임피던스를 제어할 수 있다.
제1 용량성 소자(112) 및 병렬 용량성 소자(113)에 의해 급전(Feed) 구조(160)를 형성하여 급전점(111)으로부터의 입력 임피던스를 조절할 수 있으며, 급전 구조(160)는 루프를 통한 또 다른 공진 대역의 형성을 가능하도록 할 수 있다. 이와 같은 급전 구조에 따라, 공진 주파수 조절과 급전 구조가 분리되어 인덕턴스가 요구되지 않는다.
도 3은 일 실시예에 따른 다중 대역 안테나를 도시한 도면이다.
도 3a을 참조하면 그라운드(접지부) 크기가 가로 128mm, 세로 60mm로 형성되고, 도 3b을 참조하면 클리어런스부는 가로 15mm, 세로 5mm로 형성된 것을 예를 들어 설명하고 있다.
캐패시터는 급전 구조에 위치하여 입력 임피던스를 제어하는 Cf, Cs와, 공진 주파수를 제어하는 Ch, Cr로 구성되며, Cf, Cs 값은 각각 0.65 pF, 0.32 pF이고, Ch, Cr의 값은 각각 0.12 pF, 0.26 pF이다.
이러한 구조에서 2.4~2.485GHz를 중심 주파수로 하는 공진 대역과 5.15~5.85GHz를 중심 주파수로 하는 공진 대역이 형성될 수 있다.
도 4 내지 도 8은 상기의 조건의 예를 이용하여 안테나 방사 및 캐패시터의 변화에 따른 공진 주파수 및/또는 입력 주파수의 제어를 확인할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 안테나 방사를 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 해당 주파수(2.4~2.485 GHz, 5.15~5.85 GHz)에서 안테나가 방사하는 것을 확인할 수 있다.
이 때 제2 용량성 소자 및 루프 구조가 적용되지 않을 경우 단일 대역 특성을 가지나, 제2 용량성 소자 및 루프 구조가 적용될 때 두 개의 공진점이 형성되어 다중 대역을 지원할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 Cr(제2 용량성 소자)의 변화에 따른 2.4~2.485 GHz 대역의 공진 주파수의 제어를 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 Cf(제1 용량성 소자)의 변화에 따른 2.4~2.485 GHz 대역의 입력 임피던스의 제어를 나타내는 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 Ch(제3 용량성 소자)의 변화에 따른 5.15~5.85 GHz 대역의 공진 주파수의 제어를 나타내는 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 Cs(병렬 용량성 소자)의 변화에 따른 5.15~5.85 GHz 대역의 입력 임피던스의 제어를 나타내는 도면이다.
이와 같이, 실시예들에 따른 안테나는 다중 대역에서의 중첩되는 부분을 최소화 하여 공진 주파수를 독립적으로 제어할 수 있다.
일례로, 2GHz를 중심 주파수로 하는 공진 대역과 5GHz를 중심 주파수로 하는 공진 대역이 형성되는 경우, 중첩되는 영역이 많으면 2GHz를 중심 주파수로 하는 공진 대역을 조절하기 위해서 임피던스가 요구된다. 이에 따라 종래의 안테나에서는 임피던스의 변화 없이 공진 주파수를 조절하기 위해 인덕터를 추가하였으나 성능 저하 문제가 발생하였다.
이를 해결하기 위해서 실시예들에 따른 안테나는 인덕터를 사용하지 않고 캐패시터를 사용하여 공진 주파수를 조절함으로써, 이중 대역에서의 공진 주파수를 각각 독립적으로 제어할 수 있으며 성능 저하가 발생하지 않는다. 더욱이 공진 주파수 조절과 급전 구조가 분리되어 인덕턴스가 요구되지 않는다.
또한, 실시예들에 따른 안테나는 캐패시턴스를 더 크게 하여 루프 타입 안테나처럼 동작하도록 할 수 있다.
다른 실시예에 따른 루프 구조를 이용한 이중 대역 그라운드 방사 안테나는 급전점과 결합되는 급전부; 급전부에 직렬로 연결되는 제1 용량성 소자; 제1 클리어런스부 및 제2 클리어런스부가 형성된 접지부; 제1 클리어런스부를 감싸도록 형성되며, 일단이 접지부와 연결되고 급전부와 결합되는 제1 방사체; 제1 방사체와 접지부 사이에 직렬로 연결되는 제2 용량성 소자; 제1 방사체가 연장 형성되어 제2 클리어런스부를 감싸도록 형성되며, 일단이 접지부와 연결되고 급전부와 결합되는 제2 방사체; 및 제2 방사체와 접지부 사이에 직렬로 연결되는 제3 용량성 소자를 포함할 수 있다.
여기서, 급전부, 접지부 및 제1 방사체는 제1 루프를 형성하고, 급전부, 접지부 및 제2 방사체는 제2 루프를 형성할 수 있다.
또한, 제2 방사체와 접지부가 연결되는 병렬 용량성 소자를 더 포함하여 제1 용량성 소자 및 병렬 용량성 소자에 의해 입력 임피던스의 조절이 가능한 급전 구조를 형성함으로써, 공진 주파수 조절과 급전 구조가 분리되어 인덕턴스가 요구되지 않는다.
이러한 루프 구조를 이용한 이중 대역 그라운드 방사 안테나는 도 2를 참조하여 계속하여 설명할 수 있다.
급전부(110)는 급전점(111)과 전자기적으로 결합되며 급전 신호를 제공받는다. 일례로, 급전부(110)는 동축 선로의 내부 도체와 결합되어 급전 신호를 제공받을 수 있다.
급전부(110)에는 제1 용량성 소자(112)가 직렬로 연결될 수 있다. 즉, 제1 용량성 소자(112)는 급전부(110)와 제1 방사체(130)가 소정 간격 이격되어 형성될 수 있다. 또한, 제1 용량성 소자(112)는 캐패시터로 이루어져 입력 임피던스를 제어할 수 있다. 급전부(110)는 급전(Feeding) 구조(160)가 형성될 수 있다.
접지부(120)는 안테나가 내장되는 통신 기기의 전기/전자 소자들에 접지 전압을 제공할 수 있다.
접지부(120)는 제1 방사체(130)의 종단에 결합되고 제1 방사체(130) 및 급전부(110)와 함께 제1 루프를 형성한다. 일례로, 동축 선로에 의해 급전이 이루어질 때 접지부(120)는 동축 선로의 외부 도체와 결합되어 제1 루프를 형성할 수 있다.
제1 클리어런스부(140)는 접지부(120)의 일부가 제거되어 형성된다. 접지부(120)는 직사각형 형태로 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 제1 클리어런스부(140)는 다각형, 원형 또는 타원형 형태로 형성될 수 있다.
또한, 접지부(120)는 제1 방사체(130)가 연장된 제2 방사체(131)의 종단에 결합되고 제2 방사체(131) 및 급전부(110)와 함께 제2 루프를 형성할 수 있다.
마찬가지로, 제2 클리어런스부(150)는 접지부(120)의 일부가 제거되어 형성된다. 접지부(120)는 직사각형 형태로 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 제2 클리어런스부(150)는 다각형, 원형 또는 타원형 형태로 형성될 수 있다.
제1 방사체(130)는 급전부(110)와 전자기적 연결을 유지하면서 연장되며 종단이 접지부(120)와 연결될 수 있다. 제1 방사체(130)는 제1 주파수 대역의 신호를 송수신할 수 있다.
제1 방사체(130)에 직렬로 연결되는 제2 용량성 소자(132)를 포함할 수 있다. 제2 용량성 소자(132)는 제1 방사체(130)와 접지부가 소정 간격 이격되어 형성될 수 있다. 또한, 제2 용량성 소자(132)는 캐패시터로 이루어져 공진 주파수를 제어할 수 있다.
즉, 제2 용량성 소자(132)는 제1 방사체(130)가 접지부(120)와 캐패시터로 작용할 수 있는 간격까지 연장되어, 공기 또는 절연물질을 유전체로 사용하는 캐패시터로 작용할 수 있다.
제1 방사체(130)는 일단이 접지부(120)와 연결되며, 제1 클리어런스부(140)의 외각을 따라 연장되어 형성될 수 있다. 제1 방사체(130)는 접지부(120)와 동일한 도전성 금속 물질로 형성될 수 있다. 이 때, 제1 방사체(130)는 소정의 폭을 가지고 형성될 수 있다.
안테나는 급전부(110), 접지부(120) 및 제1 방사체(130)에 의해 정의되는 제1 루프에 의해 제1 대역의 신호를 방사한다.
즉, 루프에는 루프를 흐르는 전류가 발생하며, 이 전류를 통해 자기 플럭스가 발생하면서 제1 대역에 대한 공진이 발생한다. 제1 대역의 공진 주파수는 루프의 사이즈, 급전부(110) 및 제1 방사체(130)의 길이, 및 제1 방사체(130)에 결합되는 제2 용량성 소자(132)의 캐패시턴스 값에 의해 결정될 수 있다.
제2 방사체(131)도 급전부(110)와 전자기적 연결을 유지하면서 연장되며 제1 루프와는 관계 없는 방향으로 연장되어, 급전부(110), 접지부(120) 및 제2 방사체(131)는, 상기의 제1 루프와는 다른, 별도의 제2 루프를 형성할 수 있다.
제2 방사체(131)는 제1 방사체(130)가 연장 형성되어 제2 주파수 대역의 신호를 송수신할 수 있다.
다시 말하면, 급전부(110), 접지부(120) 및 제2 방사체(131)는 제2 루프를 형성하고, 제1 대역과 다른 제2 대역의 신호를 방사할 수 있다. 제2 대역 신호의 공진 주파수는 급전부(110) 및 제2 방사체(131)의 길이 등에 의해 결정될 수 있다.
이 때 제2 방사체(131)에 직렬로 결합되는 제3 용량성 소자(133)를 구성하여 공진 주파수를 제어할 수 있다. 제3 용량성 소자(133)는 제2 방사체(131)와 접지부(120)가 소정 간격 이격되어 형성될 수 있다. 또한, 제3 용량성 소자(133)는 캐패시터로 이루어져 공진 주파수를 제어할 수 있다.
또한, 제2 방사체(131)와 접지부(120)가 연결되는 병렬 용량성 소자(113)를 더 포함할 수 있다. 병렬 용량성 소자(113)는 캐패시터로 이루어져 입력 임피던스를 제어할 수 있다.
실시예에 따른 안테나는 제1 방사체(130) 및 제2 용량성 소자(132)에 의해 제1 주파수 대역의 신호를 송수신하고, 제2 방사체(131) 및 제3 용량성 소자(133)를 통해 제2 주파수 대역의 신호를 송수신할 수 있다.
제1 주파수 대역은 제2 용량성 소자(132)의 커패시턴스 값, 제1 클리어런스부(140)의 크기 등에 따라 변경될 수 있다. 또한, 제2 주파수 대역은 제3 용량성 소 자(133)의 캐패시턴스 값, 제2 클리어런스부(150)의 크기 등에 따라 변경될 수 있다.
실시예들은 복수의 캐패시터를 사용하여 이중 대역 공진 주파수의 조절이 용이하고, 독립적인 제어가 가능함으로써 성능 저하가 발생하지 않는다.
즉, 각각의 공진 주파수를 조절하는 캐패시터가 구성됨에 따라 구성 및 공진 주파수 조절이 용이하다. 더욱이 공진 주파수 조절과 급전 구조가 분리되어 인덕턴스가 요구되지 않는다.
루프 구조를 이용한 이중 대역 그라운드 방사 안테나 기술은 휴대 단말기 그라운드를 직접 방사시키고 양쪽 대역을 독립적으로 제어할 수 있는 기술이며, 모든 이중 대역을 사용하는 무선 통신 기기 등에 적용 가능하다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (14)

  1. 급전점과 전자기적으로 결합되는 급전부;
    상기 급전부와 전자기적 결합을 유지하고 일단이 접지부와 연결되는 제1 방사체;
    상기 급전부와 전자기적 결합을 유지하는 제2 방사체;
    상기 급전부에 직렬로 연결되는 제1 용량성 소자;
    상기 제1 방사체에 직렬로 연결되는 제2 용량성 소자; 및
    상기 제2 방사체에 직렬로 결합되는 제3 용량성 소자를 포함하고,
    상기 급전부, 상기 제1 방사체 및 상기 접지부는 루프를 형성하며,
    상기 급전부, 상기 제2 방사체 및 상기 접지부는 상기 루프와는 별도의 제2 루프를 형성하는 것
    을 특징으로 하는 루프 구조를 이용한 이중 대역 그라운드 방사 안테나.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 용량성 소자는
    상기 급전부와 상기 제1 방사체가 소정 간격 이격되어 형성되는 것
    을 특징으로 하는 루프 구조를 이용한 이중 대역 그라운드 방사 안테나.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 용량성 소자는
    캐패시터로 이루어져 입력 임피던스를 제어하는 것
    을 특징으로 하는 루프 구조를 이용한 이중 대역 그라운드 방사 안테나.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 용량성 소자는
    상기 제1 방사체와 상기 접지부가 소정 간격 이격되어 형성되는 것
    을 특징으로 하는 루프 구조를 이용한 이중 대역 그라운드 방사 안테나.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 용량성 소자는
    캐패시터로 이루어져 공진 주파수를 제어하는 것
    을 특징으로 하는 루프 구조를 이용한 이중 대역 그라운드 방사 안테나.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제3 용량성 소자는
    상기 제2 방사체와 상기 접지부가 소정 간격 이격되어 형성되는 것
    을 특징으로 하는 루프 구조를 이용한 이중 대역 그라운드 방사 안테나.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제3 용량성 소자는
    캐패시터로 이루어져 공진 주파수를 제어하는 것
    을 특징으로 하는 루프 구조를 이용한 이중 대역 그라운드 방사 안테나.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 방사체와 상기 접지부가 연결되는 병렬 용량성 소자
    를 더 포함하는 루프 구조를 이용한 이중 대역 그라운드 방사 안테나.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 병렬 용량성 소자는
    캐패시터로 이루어져 입력 임피던스를 제어하는 것
    을 특징으로 하는 루프 구조를 이용한 이중 대역 그라운드 방사 안테나.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 방사체는 제1 주파수 대역의 신호를 송수신하고,
    상기 제2 방사체는 상기 제1 방사체가 연장 형성되어 제2 주파수 대역의 신호를 송수신하는 것
    을 특징으로 하는 루프 구조를 이용한 이중 대역 그라운드 방사 안테나.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 급전부는 상기 제1 용량성 소자와 상기 제1 용량성 소자와 병렬로 연결되는 병렬 용량성 소자에 의해 급전 구조가 형성되는 것
    을 특징으로 하는 루프 구조를 이용한 이중 대역 그라운드 방사 안테나.
  13. 급전점과 결합되는 급전부;
    상기 급전부에 직렬로 연결되는 제1 용량성 소자;
    제1 클리어런스부 및 제2 클리어런스부가 형성된 접지부;
    상기 제1 클리어런스부를 감싸도록 형성되며, 일단이 상기 접지부와 연결되고 상기 급전부와 결합되는 제1 방사체;
    상기 제1 방사체와 상기 접지부 사이에 직렬로 연결되는 제2 용량성 소자;
    상기 제1 방사체가 연장 형성되어 상기 제2 클리어런스부를 감싸도록 형성되며, 일단이 상기 접지부와 연결되고 상기 급전부와 결합되는 제2 방사체; 및
    상기 제2 방사체와 상기 접지부 사이에 직렬로 연결되는 제3 용량성 소자
    를 포함하고,
    상기 급전부, 상기 접지부 및 상기 제1 방사체는 제1 루프를 형성하고, 상기 급전부, 상기 접지부 및 상기 제2 방사체는 제2 루프를 형성하는 것
    을 특징으로 하는 루프 구조를 이용한 이중 대역 그라운드 방사 안테나.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2 방사체와 상기 접지부가 연결되는 병렬 용량성 소자
    를 더 포함하는 루프 구조를 이용한 이중 대역 그라운드 방사 안테나.
KR1020150062999A 2015-05-06 2015-05-06 루프 구조를 이용한 이중 대역 그라운드 방사 안테나 KR101648670B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150062999A KR101648670B1 (ko) 2015-05-06 2015-05-06 루프 구조를 이용한 이중 대역 그라운드 방사 안테나

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150062999A KR101648670B1 (ko) 2015-05-06 2015-05-06 루프 구조를 이용한 이중 대역 그라운드 방사 안테나

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101648670B1 true KR101648670B1 (ko) 2016-08-17

Family

ID=56873874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150062999A KR101648670B1 (ko) 2015-05-06 2015-05-06 루프 구조를 이용한 이중 대역 그라운드 방사 안테나

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101648670B1 (ko)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101843471B1 (ko) * 2016-10-12 2018-03-29 한양대학교 산학협력단 안테나 및 이를 포함하는 통신 단말
KR101846300B1 (ko) * 2016-11-17 2018-05-28 한양대학교 산학협력단 안테나 및 이를 포함하는 통신 단말
CN109119748A (zh) * 2018-09-17 2019-01-01 上海安费诺永亿通讯电子有限公司 一种降sar天线以及一种通信设备
KR102032457B1 (ko) * 2018-06-05 2019-10-15 한양대학교 산학협력단 광대역 안테나 장치
WO2022065632A1 (ko) * 2020-09-24 2022-03-31 한양대학교 산학협력단 광대역 특성을 갖는 이중대역 루프형 그라운드 방사 안테나
CN115377688A (zh) * 2021-05-20 2022-11-22 硅实验室公司 新型宽带环型接地辐射天线
KR20230015568A (ko) * 2021-07-23 2023-01-31 한양대학교 산학협력단 광대역 그라운드 방사 안테나

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110112226A (ko) * 2010-04-06 2011-10-12 라디나 주식회사 안테나 급전 구조체 및 안테나
KR20130028657A (ko) * 2011-09-09 2013-03-19 한양대학교 산학협력단 루프 구조를 이용한 다중 대역 내장형 안테나
JP5666497B2 (ja) * 2011-03-07 2015-02-12 アップル インコーポレイテッド 同調可能なループアンテナ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110112226A (ko) * 2010-04-06 2011-10-12 라디나 주식회사 안테나 급전 구조체 및 안테나
JP5666497B2 (ja) * 2011-03-07 2015-02-12 アップル インコーポレイテッド 同調可能なループアンテナ
KR20130028657A (ko) * 2011-09-09 2013-03-19 한양대학교 산학협력단 루프 구조를 이용한 다중 대역 내장형 안테나

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101843471B1 (ko) * 2016-10-12 2018-03-29 한양대학교 산학협력단 안테나 및 이를 포함하는 통신 단말
KR101846300B1 (ko) * 2016-11-17 2018-05-28 한양대학교 산학협력단 안테나 및 이를 포함하는 통신 단말
KR102032457B1 (ko) * 2018-06-05 2019-10-15 한양대학교 산학협력단 광대역 안테나 장치
CN109119748A (zh) * 2018-09-17 2019-01-01 上海安费诺永亿通讯电子有限公司 一种降sar天线以及一种通信设备
WO2022065632A1 (ko) * 2020-09-24 2022-03-31 한양대학교 산학협력단 광대역 특성을 갖는 이중대역 루프형 그라운드 방사 안테나
KR20220040772A (ko) 2020-09-24 2022-03-31 한양대학교 산학협력단 광대역 특성을 갖는 이중대역 루프형 그라운드 방사 안테나
KR102401957B1 (ko) 2020-09-24 2022-05-25 한양대학교 산학협력단 광대역 특성을 갖는 이중대역 루프형 그라운드 방사 안테나
CN115377688A (zh) * 2021-05-20 2022-11-22 硅实验室公司 新型宽带环型接地辐射天线
KR20230015568A (ko) * 2021-07-23 2023-01-31 한양대학교 산학협력단 광대역 그라운드 방사 안테나
KR102515532B1 (ko) * 2021-07-23 2023-03-29 한양대학교 산학협력단 광대역 그라운드 방사 안테나

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101648670B1 (ko) 루프 구조를 이용한 이중 대역 그라운드 방사 안테나
US9685703B2 (en) Tunable antenna
US8525731B2 (en) Small antenna using SRR structure in wireless communication system and method for manufacturing the same
EP3057177B1 (en) Adjustable antenna and terminal
US9401543B2 (en) Broadband antenna
US20140253398A1 (en) Tunable antenna
US8947315B2 (en) Multiband antenna and mounting structure for multiband antenna
US8421702B2 (en) Multi-layer reactively loaded isolated magnetic dipole antenna
US8648763B2 (en) Ground radiator using capacitor
US11837799B2 (en) Antenna apparatus
KR20110093599A (ko) 캐패시터를 이용한 그라운드 방사체
JP2005295493A (ja) アンテナ装置
TW201436368A (zh) 調頻天線
JP2006319477A (ja) 複合アンテナ
KR20110019666A (ko) 분기 캐패시터를 이용한 역-ｆ 안테나
TW201347296A (zh) 天線
KR20140140446A (ko) 안테나 장치 및 이를 구비하는 전자기기
US9054426B2 (en) Radio apparatus and antenna device
KR20170057221A (ko) 캐패시터를 이용한 그라운드 방사체
KR101670173B1 (ko) 메탈 케이스를 이용한 무선 헤드셋 안테나
WO2017107137A1 (zh) 一种缝隙天线和终端
TW201616807A (zh) 阻抗匹配電路
US8421695B2 (en) Multi-frequency, noise optimized active antenna
WO2016186091A1 (ja) アンテナ装置および電子機器
US20170201007A1 (en) Antenna device, wireless communication device, and band adjustment method

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant