KR101751825B1 - 감전보호 기능을 구비한 안테나 대역폭 확장장치 - Google Patents

감전보호 기능을 구비한 안테나 대역폭 확장장치 Download PDF

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조인셋 주식회사
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Abstract

감전보호 기능 및/또는 ESD 내성과 보호기능을 구비하면서 넓은 주파수 특성을 요구하는 안테나의 대역폭을 확장할 수 있는 안테나 대역폭 확장장치가 개시된다. 상기 대역폭 확장장치는 LC 공진회로와 정전기 방전부를 구비하는데, 상기 정전기 방전부는, 상기 전극패턴에 비어 콘택을 개재하여 전기적으로 연결되는 제1바닥 랜드; 및 상기 제1바닥 랜드와 이격 형성되는 제2바닥 랜드로 이루어진다.

Description

감전보호 기능을 구비한 안테나 대역폭 확장장치{Antenna Bandwidth Expander having protecting electric shock}
본 발명은 안테나 대역폭 확장장치에 관한 것으로, 특히 감전보호 기능 및/또는 ESD 내성과 보호기능을 구비하면서 넓은 주파수 특성을 요구하는 안테나의 대역폭을 확장할 수 있는 기술에 관련한다.
최근 무선통신을 위한 스마트폰, 노트북 및 IoT 단말기는 디자인 경쟁력을 갖기 위해 외장 케이스에 금속 재질을 많이 사용하고 있다.
이러한 금속 재질의 케이스를 구비한 단말기는 충전 시 감전에 대한 대책과 외부 정전기(ESD)에 대한 단말기 회로 부품의 내성 및 보호가 필요하며, 안테나의 방사 성능 저하로 인한 안테나 성능 확보에 대한 대책이 필요할 뿐만 아니라, 다기능화에 따른 부품 실장의 효율화가 필요하다.
따라서, 감전 방지와 ESD 내성 및 보호회로 그리고 안테나 성능을 향상시킬 수 있는 부품이 필요하며, 독립적인 기능을 하는 부품에 대한 집적화를 통한 회로기판의 공간 효율화에 기여할 수 있는 부품이 필요하다.
국내특허 제1585604호는 감전보호용 컨택터를 개시하고 있는데, 전자장치의 전도체에 전기적으로 접촉하는 도전성 연결부; 및 상기 도전성 연결부에 직렬 연결되며, 상기 전자장치의 회로기판의 접지로부터 유입되는 외부전원의 누설전류를 차단하는 감전보호소자를 포함하며, 상기 감전보호소자는 상기 전도체로부터 유입되는 통신 신호를 통과시키고, 상기 감전보호소자는 감전보호부 및 적어도 하나의 커패시터층을 포함한다.
이러한 구조에 의하면, 접지를 통한 외부전원의 누설전류를 차단하여 사용자를 감전으로부터 보호하고, 안테나로 유입되는 정전기를 순간 방전으로 통과시킬 수 있으며, 커패시터층을 구비하여 통신신호를 통과시킬 수 있다. 특히, 커패시터층은 그 절연파괴 전압(Vcp)이 감전보호부의 항복전압(Vbr)보다 크기 때문에, 정전기는 커패시터층으로 유입되지 않고 감전보호부로만 통과된다.
그러나, 유입되는 정전기를 순간 방전으로 통과시킴으로써 정전기에 대해 내성은 구비하지만, 정전기로부터 내부 회로를 보호할 수 있는 기능은 구비하고 있지 않으며, 정전기를 접지로 바이패스하기 위한 별도의 보호소자를 회로부가 구비해야 한다는 문제점이 있다.
한편, LTE(Long Term Evolution) 이동 통신 단말기와 사물 인터넷 등 다양한 통신 서비스가 상용화됨에 따라 하나의 단말기에서 지원해야 하는 주파수 대역이 점차 늘어나고 있으며, 제품의 슬림 디자인화 및 고용량 배터리 적용으로 안테나의 크기가 점차 작아지고 있는 추세이다.
이러한 상황에서, 안테나 크기가 작으면서도 다중 대역 그리고 광대역을 구현할 수 있는 안테나 개발 연구가 설계 기법과 제조 공법적인 다양한 측면에서 이루어지고 있지만, 안테나 크기 제약에 따른 한계를 극복하지 못하고 있다. 특히, LTE 통신 단말기의 경우 광대역 안테나 특성 구현의 어려움을 극복하기 위해 튜너블 안테나 모듈 또는 RF 스위치(switching)를 이용한 주파수 밴드 스위칭에 대한 적용이 이루어지고 있지만, 비용 문제와 회로설계의 복잡성에 대한 문제를 안고 있다.
따라서, 안테나와 연결되어 감전보호 기능, ESD 보호기능 및 안테나 성능 확보를 위한 대역폭 확장 기능을 구비하고, 부품실장의 효율화를 얻을 수 있는 기술에 대한 필요성이 대두되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 감전보호 기능과, ESD 내성 및 보호기능을 구비하는 안테나 접촉단자를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 감전보호 기능과, 안테나의 대역폭 확장 기능을 구비하는 안테나 접촉단자를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 ESD 내성 및 보호기능과, 안테나의 대역폭 확장 기능을 구비하는 안테나 접촉단자를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 감전보호 기능과, ESD 내성 및 보호기능과, 안테나의 대역폭 확장 기능을 구비하는 안테나 접촉단자를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 구조가 간단하여 부품 단가를 최소화할 수 있는 안테나 접촉단자를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 효율적인 실장이 가능한 안테나 접촉단자를 제공하는 것이다.
상기의 목적은, RF 회로와 안테나 사이에 이들과 전기적으로 연결되도록 회로기판에 실장되는 안테나 대역폭 확장장치로서, 상기 대역폭 확장장치는 LC 공진회로와 정전기 방전부를 구비하고, 상기 LC 공진회로는, 상기 안테나에 전기적으로 연결된 상면 전극패턴과 그 하부에 적층되는 커패시터 패턴에 의해 구성되는 커패시터; 및 상기 커패시터 패턴에 비어 콘택을 개재하여 전기적으로 연결되는 제1코일 패턴으로 구성되는 인덕터로 이루어지고, 상기 정전기 방전부는, 상기 전극패턴에 비어 콘택을 개재하여 전기적으로 연결되는 제1바닥 랜드; 및 상기 제1바닥 랜드와 이격 형성되는 제2바닥 랜드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 안테나 대역폭 확장장치가 개시된다.
바람직하게, 상기 LC 공진회로와 병렬 연결되는 제2 LC 공진회로를 더 포함하고, 상기 제2 LC 공진회로는, 상기 커패시터 패턴의 상부 일측에 적층되는 제2커패시터 패턴에 의해 구성되는 제2커패시터; 및 상기 커패시터 패턴에 비어 콘택을 개재하여 전기적으로 연결되는 제2코일 패턴으로 구성되는 제2인덕터로 이루어지며, 상기 제1코일 패턴과 상기 제2코일 패턴은 서로 반대 방향으로 감겨 자기 결합한다.
더욱 바람직하게, 상기 LC 공진회로와 병렬 연결되는 제3 LC 공진회로를 더 포함하고, 상기 제3 LC 공진회로는, 상기 커패시터 패턴의 상부 타측에 적층되는 제3커패시터 패턴에 의해 구성되는 제3커패시터; 및 상기 커패시터 패턴에 비어 콘택을 개재하여 전기적으로 연결되는 제3코일 패턴으로 구성되는 제3인덕터로 이루어지며, 상기 제1코일 패턴과 상기 제3코일 패턴은 서로 반대 방향으로 감겨 자기 결합한다.
바람직하게, 상기 제2바닥 랜드는 상기 RF 회로와 전기적으로 연결될 수 있다.
바람직하게, 상기 제1 및 제2바닥 랜드 사이의 이격 공간에는 접지에 연결되는 제3바닥 랜드가 형성되고, 상기 제2바닥 랜드는 상기 RF 회로와 전기적으로 연결될 수 있다.
바람직하게, 상기 대역폭 확장장치는 상기 안테나의 접지단자, 신호단자 또는 신호단자/접지단자에 연결될 수 있다.
바람직하게, 상기 제2코일 패턴 및 제3코일 패턴은 상기 제1코일 패턴의 내부에 위치할 수 있다.
상기한 구조에 의하면, 인덕터와 커패시터로 단일 대역통과 또는 다중 대역통과 형태의 소자를 구현하여 700㎒ 이하의 불필요 통신 주파수에서는 신호 및 전류를 차단하여 감전 방지기능을 하도록 하고, 700㎒ 이상의 필요 통신 주파수에서는 신호 손실을 최소화하여 통과시키는 대역통과 필터 형태의 구조로 안테나 대역폭 확장장치의 역할을 하도록 할 수 있다.
또한, 내부 인덕턴스 성분이 자계 결합을 통한 상호 결합 구조를 갖으며, 안테나의 신호 단자와 연결시 EM 커플링 급전효과에 의한 안테나 대역폭 확장효과를 얻을 수 있다.
또한, 외부에서 유입되는 정전기를 대역폭 확장장치의 바닥에서 방전시켜 정전기 내성을 갖도록 하거나 정전기를 바닥으로부터 접지로 흘려 주변 부품이나 회로에 악영향이 끼치는 것을 방지할 수 있다.
또한, 감전방지와 정전기 내성/보호 및 대역폭 확장기능을 하나의 부품으로 구현함으로써 회로기판의 공간 활용을 효율적으로 할 수 있다.
도 1은 안테나 접촉단자의 일 예를 나타내는 외형도이다.
도 2a 내지 2d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 대역폭 확장장치의 내부 구성을 단계적으로 보여주는 구성도이다.
도 3은 안테나 대역폭 확장장치의 등가회로도이다.
도 4는 정전기 내성/보호부의 다른 구조를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 대역폭 확장장치를 안테나에 연결하였을 때 안테나의 S11[dB] 특성을 보여주는 그래프로서, 실선은 본 발명의 대역폭 확장장치를 적용한 경우이고 점선은 적용하지 않은 경우를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 대역폭 확장장치의 반사손실(점선)과 제1 내지 제3주파수 대역에서 삽입손실(실선)에 대한 주파수 특성을 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나 대역폭 확장장치의 구성도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나 대역폭 확장장치의 구성도이다.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '구성된다' 또는 '포함한다' 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시 예를 상세하게 설명한다.
도 1은 안테나 접촉단자의 일 예를 나타내는 외형도이다.
안테나 접촉단자(100)는 안테나 대역폭 확장장치(110)와, 그 위에 적층하여 전기적으로 연결된 탄성 전도체(150)로 구성된다.
안테나 접촉단자(100)는 진공 픽업에 의한 표면실장이 가능하며, 가령 휴대폰 내부에 장착된 회로기판에 실장되는데, 독립된 부품으로 가령 RF 회로의 급전부(feed port)와 안테나가 연결된 연결 포트 사이에서 이들과 전기적으로 연결된다.
탄성 전도체(150)는 안테나와 탄성적으로 접촉하여 전기적으로 연결되며, 도 1과 같이 도전성 개스킷을 적용하거나 고무 패드 또는 탄성 클립(clip)을 적용할 수 있다.
대역폭 확장장치(110)는 LC 공진회로와 정전기 방전부를 구비하면서 감전방지기능을 갖도록 구성되는데, 대역폭 확장장치(110)의 하면에는 회로기판에 전기적 접착을 위한 한 쌍의 이격된 바닥 랜드가 형성되며, 이를 통해 외부에서 유입되는 정전기를 방전시켜 정전기 내성을 갖도록 하거나 정전기를 접지로 흘려 주변 부품이나 회로에 악영향이 끼치는 것을 방지할 수 있으며, 이에 대해서는 후술한다.
도 2a 내지 2d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 대역폭 확장장치의 내부 구성을 단계적으로 보여주는 구성도이고, 도 3은 안테나 대역폭 확장장치의 등가 회로도이다.
이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 대역폭 확장장치에 대해 도 2와 3을 참조하여 설명하며, 편의상 LC 공진을 3단 병렬로 구성한 것을 예로 든다.
기본적으로, 대역폭 확장장치를 구성하는 세라믹 본체의 내부에서 각 세라믹 시트(또는 그린 시트)에 인쇄 형성된 도전패턴, 가령 코일 패턴이나 커패시터 패턴이 비어 콘택을 통하여 3차원 형상으로 전기적 또는 자기적으로 연결되어 구성되며, 도 3의 등가회로는 이러한 전기적 및 자기적 연결을 회로적으로 보여준다.
도 2a를 보면, 상면 전극패턴(114)은 비어 콘택(via contact, 113)을 통하여 바닥 랜드(land, 111)에 전기적으로 연결되고, 다른 바닥 랜드(112)는 바닥 랜드(111)와 이격 형성된다.
여기서, 비어 콘택, 잘 알려진 것처럼, 비어 홀에 전도성 플러그가 채워져서 구성된다.
따라서, 도 1의 대역폭 확장장치(110)의 상면에는 전극패턴(114)이 형성되고, 바닥면에는 한 쌍의 바닥 랜드(111, 112)가 형성된다.
바닥 랜드(111, 112)는 대역폭 확장장치(110)를 회로기판에 표면실장으로 접착할 때 적용되며, 바닥 랜드(112)는 RF 회로에 연결되고 바닥 랜드(111)는 안테나에 연결된다.
이러한 구조에 의하면, 안테나로부터 유입되는 정전기가 바닥 랜드(111, 112) 사이에서 방전되어 빛 에너지로 일부 소멸되도록 함으로써 외부 정전기에 대해 내성을 갖도록 할 수 있다.
한편, 도 4는 바닥 랜드의 다른 구조를 보여준다.
이 실시 예에 의하면, 바닥 랜드(111, 112) 사이에 서로 이격된 다른 바닥 랜드(115)가 형성되며, 도 2a와 같이 바닥 랜드(111)는 안테나에 연결되고 바닥 랜드(112)는 RF 회로에 연결되며, 바닥 랜드(115)는 접지에 연결된다.
이러한 구조에 의하면, RF 회로 또는 안테나로부터 유입되는 정전기가 바닥 랜드(111, 115) 사이에서 또는 바닥 랜드(112, 115) 사이에서 방전되어 빛 에너지로 일부 소멸하면서 바닥 랜드(115)를 통하여 접지로 방출된다. 그 결과, 회로기판에 실장된 주변부품이나 다른 신호선로에 방전이 유기되는 것을 방지할 수 있다.
도 2b를 참조하면, 바닥 랜드(112)와 비어 콘택(122)을 통하여 연결되는 커패시터 패턴(121)이 바닥 랜드(111, 112) 위를 덮도록 형성되고, 커패시터 패턴(121) 위에 서로 분리된 커패시터 패턴(123, 124)이 위치한다.
커패시터 패턴(121, 123)은 도 3의 커패시터 C2를 형성하고, 커패시터 패턴(121, 124)은 도 3의 커패시터 C3을 형성한다.
도 2c를 참조하면, 커패시터 패턴(123) 위에 비어 콘택을 통해 전기적으로 연결된 코일 패턴(132)이 형성되어 인덕터 L2를 형성하고, 커패시터 패턴(124) 위에 비어 콘택을 통해 전기적으로 연결된 코일 패턴(133)이 형성되어 인덕터 L3을 형성한다. 이와 함께, 커패시터 패턴(121)에 비어 콘택(121a)을 통해 전기적으로 연결된 코일 패턴(131)은 인덕터 L1을 형성한다.
여기서 인덕터 L1과 커패시터 C1은 700㎒ ~ 960㎒(이하, 제1주파수 대역이라 함)에 영향을 주며, 인덕터 L2와 커패시터 C2는 1450㎒ ~ 2690㎒(이하, 제2주파수 대역이라 함)에 영향을 주며, 인덕터 L3과 커패시터 C3은 3400㎒ ~ 6000㎒(이하, 제3주파수 대역이라 함)에 영향을 준다.
이 실시 예에서, 코일 패턴(132, 133)은 각각 인접하여 형성되어 자계 결합되고, 코일 패턴(131)은 코일 패턴(132, 133) 모두를 감싸도록 형성됨으로써 이들과 각각 자계 결합되는데, 코일 패턴(131)이 코일 패턴(132, 133) 모두를 감싸도록 형성되지 않을 수 있으며, 코일 패턴 간에 상호 자계 결합을 유도할 수 있는 구조로 형성될 수 있다.
또한, 도 2d를 참조하면, 코일 패턴(131)은 도 2c의 비어 콘택(131a)을 통해 커패시터 패턴(141)에 전기적으로 연결되고, 커패시터 패턴(141)을 덮도록 전극패턴(114)이 형성되어 커패시터 패턴(141)과 함께 커패시터 C1을 형성한다. 이때, 코일 패턴(132, 133)은 비어 콘택(132a, 133a)을 통해 전극패턴(114)에 전기적으로 연결된다.
이러한 구조에 의하면, 인덕터(L1, L2, L3)와 커패시터(C1, C2, C3)로 다중 대역통과 형태의 소자를 구현하여 700㎒ 이하의 불필요 통신 주파수에서는 신호 및 전류를 차단하여 감전 방지기능을 하도록 하고, 700㎒ 이상의 필요 통신 주파수에서 각 LC 공진회로는 병렬 구조로 구현되어 제1주파수 대역, 제2주파수 대역 및 제3 주파수 대역에서의 통신주파수를 최소의 손실로 통과시키게 된다.
또한, LC 공진회로의 인덕턴스 성분이 자계 결합을 통한 상호 결합 구조를 갖으며, 안테나의 신호 단자와 연결시 EM 커플링 급전효과에 의한 안테나 대역폭 확장효과를 얻게 된다.
도 5는 본 발명의 대역폭 확장장치를 안테나에 연결하였을 때 안테나의 S11[dB] 특성을 보여주는 그래프로서, 실선은 본 발명의 대역폭 확장장치를 적용한 경우이고 점선은 적용하지 않은 경우를 나타낸다.
종래에는 저주파 대역에서 S11이 -5dB 기준으로 780 ~ 880㎒ 대역으로 100㎒ 대역폭을 갖는 반면, 본 발명의 확장장치를 적용하면 765 ~ 890㎒ 대역으로 125㎒의 대역폭을 갖게 되어 약 25%의 대역폭 확장 효과를 얻게 됨을 알 수 있다. 또한, 고주파 대역에서는 유사한 특성을 유지한다.
도 6은 본 발명의 대역폭 확장장치의 반사손실(점선)과 제1 내지 제3주파수 대역에서 삽입손실(실선)에 대한 주파수 특성을 나타내는 그래프이다.
이 실시 예에서, 인덕터 L1이 감긴 방향은 반시계방향인데 반해 인덕터 L2와 L3이 감긴 방향은 시계방향으로 인덕터 L1에 의해 발생한 자속과 인덕터 L2와 L3에 의해 발생한 은 자속은 서로를 방해하는 방향으로 유도 전류가 흐르게 된다.
코일 패턴의 감긴 방향에 따라서 순방향 또는 역방향 트랜스포머 구조 형태로 변환이 가능하다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나 대역폭 확장장치의 구성도이다.
이 실시 예에서는 LC 공진을 1단으로 구성한 것으로, 커패시터 패턴(121)에 비어 콘택(121a)을 통해 전기적으로 연결된 코일 패턴(131)이 인덕터 L1을 형성하고, 코일 패턴(131)이 비어 콘택(131a)을 통해 커패시터 패턴(141)에 전기적으로 연결되고, 커패시터 패턴(141)을 덮도록 전극패턴(114)이 형성되어 커패시터 C1을 형성한다.
이 실시 예의 대역폭 확장장치는 제1주파수 대역을 통과시키고, 나머지 대역에서는 신호를 차단하는데, 이를 안테나의 접지단자에 연결하여 사용하는 경우, 저주파 대역에서는 PIFA 구조를 갖고, 중간/고주파 대역에서는 모노폴 특성의 안테나 특성을 얻을 수 있다.
일반적으로 LTE 폰에 모노폴 안테나로 설계시 고주파 대역 특성은 우수하지만 저주파 대역의 안테나 정합이 어려워져 PIFA 구조를 갖게 된다. 이러한 PIFA 구조는 저주파 대역의 안테나 임피던스 매칭을 용이하게 하지만 중간/고주파 대역의 안테나 대역폭을 모노폴보다 좁아지게 만든다.
따라서, 이 실시 예에 의한 1단의 LC 공진회로를 구비한 대역폭 확장장치를 안테나의 접지 단자에 연결하게 되면 안테나의 중간 고주파 대역에서 일반적인 PIFA 구조일 때보다 더 넓은 대역폭을 얻을 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나 대역폭 확장장치의 구성도이다.
이 실시 예에서는 LC 공진을 2단으로 구성한 것으로, 커패시터 패턴(121)에 비어 콘택(121a)을 통해 전기적으로 연결된 코일 패턴(131)이 인덕터 L1을 형성하고, 코일 패턴(131)이 비어 콘택(131a)을 통해 커패시터 패턴(141)에 전기적으로 연결되고, 커패시터 패턴(141)을 덮도록 전극패턴(114)이 형성되어 커패시터 C1을 형성한다.
또한, 바닥 랜드(112)와 비어 콘택(122)을 통하여 연결되는 커패시터 패턴(121)이 위에 커패시터 패턴(123)이 위치하여 커패시터 C2를 형성하고, 커패시터 패턴(123) 위에 비어 콘택을 통해 전기적으로 연결된 코일 패턴(132)이 형성되어 인덕터 L2를 형성한다.
커패시터 패턴(121)에 비어 콘택(121a)을 통해 전기적으로 연결된 코일 패턴(131)은 인덕터 L1을 형성한다.
이 실시 예와 같이, LC 공진을 2단의 병렬구조로 구현한 경우, 제1주파수 대역과 제2주파수 대역의 통신 주파수를 최소의 손실로 통과시키게 된다.
상기의 실시 예와 같이, 인덕터와 커패시터로 단일 대역통과 또는 다중 대역통과 형태의 소자를 구현하여 700㎒ 이하의 불필요 통신 주파수에서는 신호 및 전류를 차단하여 감전 방지기능을 하도록 하고, 700㎒ 이상의 필요 통신 주파수에서는 신호 손실을 최소화하여 통과시키는 대역통과 필터 형태의 구조로 안테나 대역폭 확장장치의 역할을 하도록 할 수 있다.
상기의 2단과 3단의 병렬 LC 공진회로는 내부 인덕턴스 성분이 자계 결합을 통한 상호 결합 구조를 갖으며, 안테나의 신호 단자와 연결시 EM 커플링 급전효과에 의한 안테나 대역폭 확장효과를 발생한다.
따라서, 2단 및 3단 병렬 LC 공진회로를 안테나의 신호 단자에 연결하고 1단 LC 공진회로를 안테나의 접지 단자에 연결할 경우, EM 커플링 급전구조에서 저주파 대역은 PIFA, 고주파 대역에서는 모노폴과 같은 효과를 얻게 되어 보다 효과적으로 안테나의 대역폭 확장 효과를 얻을 수 있게 된다.
본 발명의 안테나 접촉단자(100)는 여러 가지의 형태로 안테나에 적용될 수 있다. 가령, 안테나의 신호단자에만 연결하여 안테나의 급전과 대역폭 확장 및 감전방지 기능을 수행하고, 외부에서 유입되는 정전기의 방전이 바닥 랜드에서만 이루어지도록 유도하여 내부의 인접 선로나 주변부품에 정전기 피해가 가지 않도록 할 수 있다.
또한, 안테나 접촉단자(100)가 안테나의 신호단자와 접지단자에 각각 동시에 연결되어 감전방지와 대역폭 확장기능을 수행할 수 있다.
한편, 안테나 접촉단자(100)의 행태가 아니라, 대역폭 확장장치(110) 자체로 사용될 수 있음은 물론이다.
전술한 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 안테나 접촉단자
110: 안테나 대역폭 확장장치
150: 탄성 전도체

Claims (9)

  1. RF 회로와 안테나 사이에 이들과 전기적으로 연결되도록 회로기판에 실장되는 안테나 대역폭 확장장치로서,
    상기 대역폭 확장장치는 LC 공진회로와 정전기 방전부를 구비하고,
    상기 LC 공진회로는,
    상기 안테나에 전기적으로 연결된 상면 전극패턴과 그 하부에 적층되는 제1커패시터 패턴에 의해 구성되는 커패시터; 및
    상기 제1 커패시터 패턴에 비어 콘택을 개재하여 전기적으로 연결되는 제1코일 패턴으로 구성되는 인덕터로 이루어지고,
    상기 정전기 방전부는,
    상기 전극패턴에 비어 콘택을 개재하여 전기적으로 연결되는 제1바닥 랜드; 및
    상기 제1바닥 랜드와 이격 형성되는 제2바닥 랜드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 안테나 대역폭 확장장치.
  2. 청구항 1에서,
    상기 LC 공진회로와 병렬 연결되는 제2 LC 공진회로를 더 포함하고,
    상기 제2 LC 공진회로는,
    상기 제1커패시터 패턴의 상부 일측에 적층되는 제2커패시터 패턴에 의해 구성되는 제2커패시터; 및
    상기 제1커패시터 패턴에 비어 콘택을 개재하여 전기적으로 연결되는 제2코일 패턴으로 구성되는 제2인덕터로 이루어지며,
    상기 제1코일 패턴과 상기 제2코일 패턴은 서로 반대 방향으로 감겨 자기 결합하는 것을 특징으로 하는 안테나 대역폭 확장장치.
  3. 청구항 2에서,
    상기 LC 공진회로와 병렬 연결되는 제3 LC 공진회로를 더 포함하고,
    상기 제3 LC 공진회로는,
    상기 제1커패시터 패턴의 상부 타측에 적층되는 제3커패시터 패턴에 의해 구성되는 제3커패시터; 및
    상기 제1커패시터 패턴에 비어 콘택을 개재하여 전기적으로 연결되는 제3코일 패턴으로 구성되는 제3인덕터로 이루어지며,
    상기 제1코일 패턴과 상기 제3코일 패턴은 서로 반대 방향으로 감겨 자기 결합하는 것을 특징으로 하는 안테나 대역폭 확장장치.
  4. 청구항 1에서,
    상기 제2바닥 랜드는 상기 RF 회로와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 안테나 대역폭 확장장치.
  5. 청구항 1에서,
    상기 제1 및 제2바닥 랜드 사이의 이격 공간에는 접지에 연결되는 제3바닥 랜드가 형성되고, 상기 제2바닥 랜드는 상기 RF 회로와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 안테나 대역폭 확장장치.
  6. 청구항 1에서,
    상기 대역폭 확장장치는 상기 안테나의 접지단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 안테나 대역폭 확장장치.
  7. 청구항 2 또는 3에서,
    상기 대역폭 확장장치는 상기 안테나의 신호단자 또는 신호단자/접지단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 안테나 대역폭 확장장치.
  8. 청구항 2 또는 3에서,
    상기 제2 및 제3코일 패턴은 상기 제1코일 패턴의 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 안테나 대역폭 확장장치.
  9. 청구항 1 내지 5 중 어느 하나의 안테나 대역폭 확장장치; 및
    상기 대역폭 확장장치 위에 적층되어 접착된 탄성 전도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 접촉단자.
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