KR101787263B1 - 모바일 기기용 고감도 수신 안테나 - Google Patents

모바일 기기용 고감도 수신 안테나 Download PDF

Info

Publication number
KR101787263B1
KR101787263B1 KR1020160068670A KR20160068670A KR101787263B1 KR 101787263 B1 KR101787263 B1 KR 101787263B1 KR 1020160068670 A KR1020160068670 A KR 1020160068670A KR 20160068670 A KR20160068670 A KR 20160068670A KR 101787263 B1 KR101787263 B1 KR 101787263B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
ground
mobile device
receiving antenna
auxiliary
Prior art date
Application number
KR1020160068670A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170114895A (ko
Inventor
이홍구
곡용약
김형동
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
Publication of KR20170114895A publication Critical patent/KR20170114895A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101787263B1 publication Critical patent/KR101787263B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • H01Q1/2291—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles used in bluetooth or WI-FI devices of Wireless Local Area Networks [WLAN]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/273—Adaptation for carrying or wearing by persons or animals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/48—Earthing means; Earth screens; Counterpoises
    • 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)
  • Telephone Set Structure (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

모바일 기기용 고감도 수신 안테나가 제시된다. 모바일 기기용 고감도 수신 안테나는, 소정의 안테나 영역이 형성되는 상부 그라운드 기판; 상기 상부 그라운드 기판과 소정 간격 이격되어 형성되는 하부 그라운드 기판; 상기 상부 그라운드 기판과 상기 하부 그라운드 기판 사이를 연결하는 그라운드 선; 및 상기 그라운드 선과 소정 간격 이격되어 상기 상부 그라운드 기판과 상기 하부 그라운드 기판 사이를 연결하며, 집적 소자가 배치되는 커넥터를 포함할 수 있다.

Description

모바일 기기용 고감도 수신 안테나{High Sensitivity Receiver Antenna for Mobile Device}
아래의 실시예들은 모바일 기기용 고감도 수신 안테나에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 기판과 기판 사이에 커넥터와 집적 소자를 연결하여 기판 사이에 존재하는 디지털 노이즈를 개선시키는 모바일 기기용 고감도 수신 안테나에 관한 것이다.
안테나(Antenna) 기술은 무선 통신 사업의 폭발적인 증가와 함께 많은 관심을 받아 왔다. 실제로 노트북, 태블릿 PC, 모바일 폰(Mobile Phone), 모바일 AP(Mobile Access Point), 카메라, M2M 등 그 활용 분야는 점차 확대되고 있는 추세이다. 하지만 안테나 적용 기기의 소형화 요구로 인해 안테나 공간의 제약이 심해지고 있다.
예컨대 그라운드 방사 안테나의 경우 그라운드를 안테나로 활용하기 위해 인쇄회로기판(Print Circuit Board, PCB) 상에 구현되어 가격은 저렴하나 단말기 등의 안테나 적용 기기의 그라운드가 작을 경우 안테나의 성능을 확보하기 어렵다.
한국공개특허 10-2013-0028657호는 이러한 루프 구조를 이용한 다중대역 내장형 안테나에 관한 것으로, 다중 대역 특성을 가지는 루프 구조를 이용한 내장형 안테나에 관한 기술을 기재하고 있다.
한편, 무선기기 간의 기술은 무선 통신 기술은 웨어러블(wearable) 기기의 시장의 폭발적인 증가와 함께 많은 관심을 받아 왔다. 무선기기 간의 무선 통신에서 안테나의 수신 감도가 매우 중요한 요소로 작용하고 있다.
하지만 기존 무선기기들은 고감도 수신 안테나 구현을 위해 아이솔레이터(isolator)를 활용하여 동일한 그라운드 기판 내의 디지털 노이즈를 개선하는 방향으로 수신 감도 향상을 시켰으나 2개 이상의 기판이 존재할 때 한계점이 발생한다.
실시예들은 모바일 기기용 고감도 수신 안테나에 관하여 기술하며, 보다 구체적으로 기판과 기판 사이에 커넥터와 집적 소자를 연결하여 기판 사이에 존재하는 디지털 노이즈를 개선하여 다른 기판 층에 간섭을 미치지 않도록 하는 디지털 노이즈를 개선시키는 기술을 제공한다.
실시예들은 집적 소자의 크기를 조절하여 디지털 노이즈를 직접적으로 제어하여 주파수 별로 미치는 영향을 조절하는 모바일 기기용 고감도 수신 안테나를 제공하는데 있다.
일 실시예에 따른 모바일 기기용 고감도 수신 안테나는, 소정의 안테나 영역이 형성되는 상부 그라운드 기판; 상기 상부 그라운드 기판과 소정 간격 이격되어 형성되는 하부 그라운드 기판; 상기 상부 그라운드 기판과 상기 하부 그라운드 기판 사이를 연결하는 그라운드 선; 및 상기 그라운드 선과 소정 간격 이격되어 상기 상부 그라운드 기판과 상기 하부 그라운드 기판 사이를 연결하며, 집적 소자가 배치되는 커넥터를 포함한다.
상기 커넥터는, 상기 상부 그라운드 기판의 그라운드와 상기 하부 그라운드 기판의 그라운드를 연결하며, 상기 하부 그라운드 기판의 그라운드 측에 적어도 하나 이상의 집적 소자가 배치될 수 있다.
상기 커넥터는, 상기 하부 그라운드 기판에 존재하는 디지털 노이즈가 상기 상부 그라운드 기판의 안테나 영역에 간섭을 발생시키지 않도록 상기 상부 그라운드 기판과 상기 하부 그라운드 기판 사이에 루프를 형성하고, 상기 집적 소자를 이용하여 공진 주파수를 제어할 수 있다.
상기 집적 소자는 상기 상부 그라운드 기판과 상기 하부 그라운드 기판 사이에 형성되는 적어도 하나 이상의 용량성 소자로 이루어질 수 있다.
상기 집적 소자는 상기 상부 그라운드 기판과 상기 하부 그라운드 기판 사이에 형성되는 적어도 하나 이상의 유도성 소자로 이루어질 수 있다.
상기 집적 소자는 상기 상부 그라운드 기판과 상기 하부 그라운드 기판 사이에 형성되는 적어도 하나 이상의 용량성 소자 및 유도성 소자의 조합으로 이루어질 수 있다.
상기 용량성 소자는 캐패시터로 이루어져 공진 주파수를 제어할 수 있다.
상기 유도성 소자는 인덕터로 이루어져 공진 주파수를 제어할 수 있다.
다른 실시예에 따른 모바일 기기용 고감도 수신 안테나는, 소정의 안테나 영역이 형성되는 메인 기판; 상기 메인 기판과 소정 간격 이격되어 형성되는 적어도 하나 이상의 보조 기판; 상기 메인 기판과 상기 적어도 하나 이상의 보조 기판 사이를 연결하는 그라운드 선; 및 상기 그라운드 선과 소정 간격 이격되어 상기 메인 기판과 상기 적어도 하나 이상의 보조 기판 사이를 연결하며, 집적 소자가 배치되는 커넥터를 포함한다.
상기 커넥터는, 상기 메인 기판의 그라운드와 상기 적어도 하나 이상의 보조 기판의 그라운드를 연결하며, 상기 적어도 하나 이상의 보조 기판의 그라운드 측에 적어도 하나 이상의 집적 소자가 배치될 수 있다.
상기 커넥터는, 상기 적어도 하나 이상의 보조 기판에 존재하는 디지털 노이즈가 상기 메인 기판의 안테나 영역에 간섭을 발생시키지 않도록 상기 메인 기판과 상기 적어도 하나 이상의 보조 기판 사이에 루프를 형성하고, 상기 집적 소자를 이용하여 공진 주파수를 제어할 수 있다.
상기 적어도 하나 이상의 보조 기판은, 상기 메인 기판과 소정 간격 이격되어 형성되는 복수의 기판으로 이루어지며, 상기 그라운드 선 및 상기 커넥터는 상기 메인 기판과 상기 적어도 하나 이상의 보조 기판 중 적어도 어느 하나의 보조 기판을 연결시킬 수 있다.
상기 적어도 하나 이상의 보조 기판은, 상기 메인 기판과 소정 간격 이격되어 형성되는 복수의 기판으로 이루어지며, 상기 그라운드 선 및 상기 커넥터는 각각 적어도 하나 이상 형성되어 상기 메인 기판과 상기 적어도 하나 이상의 보조 기판 중 적어도 두 개의 기판을 서로 연결시킬 수 있다.
상기 집적 소자는 상기 메인 기판과 상기 적어도 하나 이상의 보조 기판 사이에 형성되는 적어도 하나 이상의 용량성 소자 또는 유도성 소자로 이루어질 수 있다.
상기 집적 소자는 상기 메인 기판과 상기 적어도 하나 이상의 보조 기판 사이에 형성되는 적어도 하나 이상의 용량성 소자와 유도성 소자의 조합으로 이루어질 수 있다.
실시예들에 따르면 기판과 기판 사이에 커넥터와 집적 소자를 연결하여 기판 사이에 존재하는 디지털 노이즈를 개선함으로써, 다른 기판 층에서 영향을 주는 디지털 노이즈를 개선시킬 수 있다.
실시예들에 따르면 집적 소자의 크기를 조절하여 디지털 노이즈를 직접적으로 제어하여 주파수 별로 미치는 영향을 조절하는 모바일 기기용 고감도 수신 안테나를 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 모바일 기기용 고감도 수신 안테나를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 모바일 기기용 고감도 수신 안테나의 상부 그라운드 기판을 나타내는 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 모바일 기기용 고감도 수신 안테나의 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 안테나 수신 성능 개선 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 설명한다. 그러나, 기술되는 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니다. 또한, 여러 실시예들은 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
안테나의 방사 효율, 동작 주파수, 대역폭 등을 모두 충족시키는 고성능의 안테나를 설계하기 위해서는 안테나 주변 회로와의 커플링 관계 및 그라운드의 크기, 구조 등을 고려해야 한다.
아래의 실시예들은 기판과 기판 사이에 커넥터와 집적 소자를 연결하여 기판 사이에 존재하는 디지털 노이즈를 개선함으로써, 다른 기판 층에서 영향을 주는 디지털 노이즈를 개선시키는 모바일 기기용 고감도 수신 안테나를 제공할 수 있다. 또한, 집적 소자의 크기를 조절하여 디지털 노이즈를 직접적으로 제어함으로써 주파수 별로 받는 영향을 조절할 수 있다.
여기에서 모바일 기기용 고감도 수신 안테나는 WCDMA, LTE, GPS, Wi-Fi, 블루투스(Bluetooth) 등의 무선 통신을 위한 단말에 사용되는 안테나가 될 수 있다.
일 실시예에 따른 모바일 기기용 고감도 수신 안테나는, 소정의 안테나 영역이 형성되는 상부 그라운드 기판, 상기 상부 그라운드 기판과 소정 간격 이격되어 형성되는 하부 그라운드 기판, 상기 상부 그라운드 기판과 상기 하부 그라운드 기판 사이를 연결하는 그라운드 선, 및 상기 그라운드 선과 소정 간격 이격되어 상기 상부 그라운드 기판과 상기 하부 그라운드 기판 사이를 연결하며, 집적 소자가 배치되는 커넥터를 포함할 수 있다.
여기서, 커넥터는 상기 하부 그라운드 기판에 존재하는 디지털 노이즈가 상기 상부 그라운드 기판의 안테나 영역에 간섭을 발생시키지 않도록 상기 상부 그라운드 기판과 상기 하부 그라운드 기판 사이에 루프를 형성하고, 상기 집적 소자를 이용하여 공진 주파수를 제어할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 모바일 기기용 고감도 수신 안테나를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 모바일 기기용 고감도 수신 안테나(100)는 상부 그라운드 기판(110), 하부 그라운드 기판(120), 그라운드 선(130), 및 커넥터(140)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상부 그라운드 기판(110)은 안테나 장치의 지지를 위해 제공되며, 평판 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상부 그라운드 기판(110)은 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)일 수 있다.
상부 그라운드 기판(110)은 단일 유전 플레이트로 구현될 수 있으며, 다수개의 유전 플레이트들이 적층되어 구현될 수도 있다. 또한 상부 그라운드 기판(110)은 전송 선로(도시되지 않음)가 내재되어 있다. 여기서, 전송 선로는 일단부를 통해 안테나 장치의 외부 전원(도시되지 않음)에 연결될 수 있다.
상부 그라운드 기판(110)은 소정의 안테나 영역이 형성될 수 있다. 예컨대 상부 그라운드 기판(110) 상의 소정 영역에 금속 물질의 패터닝(patterning)을 통해 안테나가 형성될 수 있으며, 접지 전압을 제공하는 그라운드와 급전 신호를 제공하는 급전원을 포함할 수 있다.
하부 그라운드 기판(120)은 상부 그라운드 기판(110)과 소정 간격 이격되어 형성될 수 있다.
하부 그라운드 기판(120)은, 상부 그라운드 기판(110)과 마찬가지로 평판 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 하부 그라운드 기판(120)은 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)일 수 있다.
하부 그라운드 기판(120)은 단일 유전 플레이트로 구현될 수 있으며, 다수개의 유전 플레이트들이 적층되어 구현될 수도 있다. 또한 하부 그라운드 기판(120)은 전송 선로(도시되지 않음)가 내재되어 있다. 여기서, 전송 선로는 일단부를 통해 안테나 장치의 외부 전원(도시되지 않음)에 연결될 수 있다.
하부 그라운드 기판(120)은 디지털 노이즈가 발생될 수 있으며, 예컨대 하부 그라운드 기판(120)에 소형 루프가 형성되어 디지털 노이즈가 발생될 수 있다.
그라운드 선(130)은 상부 그라운드 기판(110)과 하부 그라운드 기판(120) 사이를 연결할 수 있다.
이때 그라운드 선(130)을 통해 다른 기판 층에 디지털 노이즈에 의한 간섭이 발생될 수 있다.
여기에서는 그라운드 선(130)을 통해 하부 그라운드 기판(120)에서 발생된 디지털 노이즈에 의해 상부 그라운드 기판(110)에 간섭이 발생하므로, 상부 그라운드 기판(110)과 하부 그라운드 기판(120)을 연결하는 별도의 커넥터(140)를 구성할 수 있다.
커넥터(140)는 그라운드 선(130)과 소정 간격 이격되어 상부 그라운드 기판(110)과 하부 그라운드 기판(120) 사이를 연결할 수 있다.
그리고 커넥터(140)에는 집적 소자(141)가 배치될 수 있다. 다시 말하면, 상부 그라운드 기판(110)과 하부 그라운드 기판(120)이 연결되는 사이에 용량성 소자 및 유도성 소자 중 적어도 하나 이상이 형성될 수 있다.
커넥터(140)는 상부 그라운드 기판(110)의 그라운드와 하부 그라운드 기판(120)의 그라운드를 연결하며, 하부 그라운드 기판(120)의 그라운드 측에 적어도 하나 이상의 집적 소자(141)가 배치될 수 있다.
커넥터(140)는 하부 그라운드 기판(120)에 존재하는 디지털 노이즈가 상부 그라운드 기판(110)의 안테나 영역에 간섭을 발생시키지 않도록 상부 그라운드 기판(110)과 하부 그라운드 기판(120) 사이에 루프를 형성하고, 집적 소자(141)를 이용하여 공진 주파수를 제어할 수 있다.
다시 말하면, 상부 그라운드 기판(110)과 하부 그라운드 기판(120) 사이에 루프가 형성되고, 커넥터(140)에 캐패시터(Capacitor)나 인덕터(Inductor) 등의 집적 소자(141)를 배치하여 공진 주파수를 제어할 수 있다. 그리고 안테나 채널 별로 수신 감도가 다르기 때문에 집적 소자(141)를 이용하여 공진 주파수를 조절함으로써 그 영향을 조절할 수 있다.
일례로, 집적 소자(141)는 상부 그라운드 기판(110)과 하부 그라운드 기판(120) 사이에 형성되는 적어도 하나 이상의 용량성 소자로 이루어질 수 있다.
다른 예로, 집적 소자(141)는 상부 그라운드 기판(110)과 하부 그라운드 기판(120) 사이에 형성되는 적어도 하나 이상의 유도성 소자로 이루어질 수 있다.
또 다른 예로, 집적 소자(141)는 상부 그라운드 기판(110)과 하부 그라운드 기판(120) 사이에 형성되는 적어도 하나 이상의 용량성 소자 및 유도성 소자의 조합으로 이루어질 수 있다.
그리고 용량성 소자는 캐패시터로 이루어져 공진 주파수를 제어할 수 있다. 또한 유도성 소자는 인덕터로 이루어져 공진 주파수를 제어할 수 있다.
여기에서, 일 실시예에 따른 모바일 기기용 고감도 수신 안테나(100)는 안테나 영역이 형성된 상부 그라운드 기판(110)과 디지털 노이즈를 발생시키는 하부 그라운드 기판(120)을 예로써 설명하였으나, 하부 그라운드 기판(120)에 안테나 영역이 형성되고 상부 그라운드 기판(110)에서 디지털 노이즈를 발생시킬 수도 있다.
또한, 일 실시예에 따른 모바일 기기용 고감도 수신 안테나(100)는 상, 하부의 그라운드 기판 사이에서 발생되는 디지털 노이즈의 간섭을 줄이기 위한 것으로 설명하였으나, 복수의 기판 사이에서 발생되는 간섭을 줄이는 것도 가능하다.
아래에서는 다른 실시예에 따른 모바일 기기용 고감도 수신 안테나에 대해 설명하다.
다른 실시예에 따른 모바일 기기용 고감도 수신 안테나는 소정의 안테나 영역이 형성되는 메인 기판, 상기 메인 기판과 소정 간격 이격되어 형성되는 적어도 하나 이상의 보조 기판, 상기 메인 기판과 상기 적어도 하나 이상의 보조 기판 사이를 연결하는 그라운드 선, 및 상기 그라운드 선과 소정 간격 이격되어 상기 메인 기판과 상기 적어도 하나 이상의 보조 기판 사이를 연결하며, 집적 소자가 배치되는 커넥터를 포함할 수 있다.
상기 커넥터는 상기 적어도 하나 이상의 보조 기판에 존재하는 디지털 노이즈가 상기 메인 기판의 안테나 영역에 간섭을 발생시키지 않도록 상기 메인 기판과 상기 적어도 하나 이상의 보조 기판 사이에 루프를 형성하고, 상기 집적 소자를 이용하여 공진 주파수를 제어할 수 있다.
더 구체적으로 설명하면, 다른 실시예에 따른 모바일 기기용 고감도 수신 안테나(100)는 메인 기판(110), 적어도 하나 이상의 보조 기판(120), 그라운드 선(130), 및 커넥터(140)를 포함하여 이루어질 수 있다. 실시예에 따라 적어도 하나 이상의 보조 기판(120)은 하나 또는 복수 개 형성될 수 있으며, 그라운드 선(130) 및 커넥터(140) 또한 하나 또는 복수 개 형성될 수 있다.
메인 기판(110)은 안테나 장치의 지지를 위해 제공되며, 평판 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 메인 기판(110)은 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)일 수 있다.
메인 기판(110)은 단일 유전 플레이트로 구현될 수 있으며, 다수개의 유전 플레이트들이 적층되어 구현될 수도 있다. 또한 메인 기판(110)은 전송 선로(도시되지 않음)가 내재되어 있다. 여기서, 전송 선로는 일단부를 통해 안테나 장치의 외부 전원(도시되지 않음)에 연결될 수 있다.
메인 기판(110)은 소정의 안테나 영역이 형성될 수 있다. 예컨대 메인 기판(110) 상의 소정 영역에 금속 물질의 패터닝(patterning)을 통해 안테나가 형성될 수 있으며, 접지 전압을 제공하는 그라운드와 급전 신호를 제공하는 급전원을 포함할 수 있다.
적어도 하나 이상의 보조 기판(120)은 메인 기판(110)과 소정 간격 이격되어 형성될 수 있다. 적어도 하나 이상의 보조 기판(120)은 복수 개 형성될 수 있다.
적어도 하나 이상의 보조 기판(120)은, 메인 기판(110)과 마찬가지로 평판 구조를 가질 수 있으며, 예를 들어 적어도 하나 이상의 보조 기판(120)은 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)일 수 있다.
적어도 하나 이상의 보조 기판(120)은 단일 유전 플레이트로 구현될 수 있으며, 다수개의 유전 플레이트들이 적층되어 구현될 수도 있다. 또한 적어도 하나 이상의 보조 기판(120)은 전송 선로(도시되지 않음)가 내재되어 있다. 여기서, 전송 선로는 일단부를 통해 안테나 장치의 외부 전원(도시되지 않음)에 연결될 수 있다.
적어도 하나 이상의 보조 기판(120)은 디지털 노이즈가 발생될 수 있으며, 예컨대 적어도 하나 이상의 보조 기판(120)에 소형 루프가 형성되어 디지털 노이즈가 발생될 수 있다.
그라운드 선(130)은 메인 기판(110)과 적어도 하나 이상의 보조 기판(120) 사이를 연결할 수 있다.
이때 그라운드 선(130)을 통해 다른 기판 층에 디지털 노이즈에 의한 간섭이 발생될 수 있다.
여기에서는 그라운드 선(130)을 통해 적어도 하나 이상의 보조 기판(120)에서 발생된 디지털 노이즈에 의해 메인 기판(110)에 간섭이 발생하므로, 메인 기판(110)과 적어도 하나 이상의 보조 기판(120)을 연결하는 별도의 커넥터(140)를 구성할 수 있다.
커넥터(140)는 그라운드 선(130)과 소정 간격 이격되어 메인 기판(110)과 적어도 하나 이상의 보조 기판(120) 사이를 연결할 수 있다.
그리고 커넥터(140)에는 집적 소자(141)가 배치될 수 있다. 다시 말하면, 메인 기판(110)과 적어도 하나 이상의 보조 기판(120)이 연결되는 사이에 용량성 소자 및 유도성 소자 중 적어도 하나 이상이 형성될 수 있다.
커넥터(140)는 메인 기판(110)의 그라운드와 적어도 하나 이상의 보조 기판(120)의 그라운드를 연결하며, 적어도 하나 이상의 보조 기판(120)의 그라운드 측에 적어도 하나 이상의 집적 소자(141)가 배치될 수 있다.
커넥터(140)는 적어도 하나 이상의 보조 기판(120)에 존재하는 디지털 노이즈가 메인 기판(110)의 안테나 영역에 간섭을 발생시키지 않도록 메인 기판(110)과 적어도 하나 이상의 보조 기판(120) 사이에 루프를 형성하고, 집적 소자(141)를 이용하여 공진 주파수를 제어할 수 있다.
적어도 하나 이상의 보조 기판(120)은 메인 기판(110)과 소정 간격 이격되어 형성되는 복수의 기판으로 이루어지며, 그라운드 선(130) 및 커넥터(140)는 메인 기판(110)과 적어도 하나 이상의 보조 기판(120) 중 적어도 어느 하나의 보조 기판(120)을 연결시킬 수 있다.
또한, 적어도 하나 이상의 보조 기판(120)은 메인 기판(110)과 소정 간격 이격되어 형성되는 복수의 기판으로 이루어지며, 그라운드 선(130) 및 커넥터(140)는 각각 적어도 하나 이상 형성되어 메인 기판(110)과 적어도 하나 이상의 보조 기판(120) 중 적어도 두 개의 기판을 서로 연결시킬 수 있다.
일례로, 집적 소자(141)는 메인 기판(110)과 적어도 하나 이상의 보조 기판(120) 사이에 형성되는 적어도 하나 이상의 용량성 소자로 이루어질 수 있다.
다른 예로, 집적 소자(141)는 메인 기판(110)과 적어도 하나 이상의 보조 기판(120) 사이에 형성되는 적어도 하나 이상의 유도성 소자로 이루어질 수 있다.
또 다른 예로, 집적 소자(141)는 메인 기판(110)과 적어도 하나 이상의 보조 기판(120) 사이에 형성되는 적어도 하나 이상의 용량성 소자 및 유도성 소자의 조합으로 이루어질 수 있다.
그리고 용량성 소자는 캐패시터로 이루어져 공진 주파수를 제어할 수 있다. 또한 유도성 소자는 인덕터로 이루어져 공진 주파수를 제어할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 모바일 기기용 고감도 수신 안테나의 상부 그라운드 기판을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 모바일 기기용 고감도 수신 안테나의 상부 그라운드 기판은 그라운드(111) 및 안테나 영역을 포함할 수 있다.
그리고 안테나 영역은 급전원(115)이 형성된 급전부(112), 그라운드(111)와 연결되는 접지부(113), 및 방사부(114)를 포함하여 이루어질 수 있다. 그리고 안테나 영역은 적어도 하나 이상의 집적 소자를 포함할 수 있다. 예컨대 급전부(112)와 방사부(114) 사이에 집적 소자(116)가 형성될 수 있으며, 방사부(114)에 집적 소자(117)가 형성될 수도 있다.
이러한 안테나 영역은 하나의 예로 도시된 것으로, 다양한 형태의 안테나 영역이 형성될 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 모바일 기기용 고감도 수신 안테나의 예를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 20 × 10㎟의 상부 그라운드 기판과 20 × 10㎟의 하부 그라운드 기판 사이에 커넥터를 연결한 안테나를 도시할 수 있다.
상기 상부 그라운드 기판은 20 × 10㎟의 크기를 갖고 있고, 안테나 영역은 5 × 10㎟의 크기를 가질 수 있다.
여기에서는 하부 그라운드 기판에 디지털 노이즈를 구현하기 위해 일례로 소형 루프가 구성될 수 있다. 하부 그라운드 기판에 존재하는 디지털 노이즈가 2개 이상의 기판에 존재하는 그라운드 선을 통해 상부 그라운드 기판의 안테나에 영향을 줄 수 있다.
이에, 하부 그라운드 기판과 상부 그라운드 기판을 연결하는 커넥터를 이용하여 상부 그라운드 기판과 연결시키고, 커넥터 사이에 용량성 소자, 유도성 소자, 또는 용량성 소자와 유도성 소자의 조합을 배치시킬 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 안테나 수신 성능 개선 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 용량성 소자의 값을 증가시켜 안테나와 디지털 노이즈의 영향을 제어하는 결과를 확인할 수 있다.
아이솔레이터(isolator)가 없는 경우 간섭을 크게 받고 있으나, 용량성 소자의 값을 크게 하는 경우 간섭이 줄어 들어 디지털 노이즈를 줄일 수 있다. 이때, 디지털 노이즈가 어디에서 발생하는지에 따라 용량성 소자의 값을 적절하게 조절함으로써 디지털 노이즈의 발생을 줄일 수 있다.
표 1은 측정된 블루투스 안테나 TIS 결과를 나타낸다.
Figure 112016053341692-pat00001
표 1을 참조하면 측정된 블루투스 안테나의 TIS 결과, 상부 그라운드 기판과 하부 그라운드 기판 사이에 커넥터가 연결되기 전의 결과는 -7.81dBm의 수신 성능을 나타내는 반면, 커넥터를 연결하였을 경우 2.23dB 향상된 -0.04dBm의 결과를 나타낸다.
또한, 용량성 소자(1.5pF)를 사용할 경우 더욱 향상된 결과를 나타내고 있다.
이러한 실시예들에 따른 모바일 기기용 고감도 수신 안테나는 무선 통신, 고감도 안테나 시스템, 그라운드 방사 안테나, 잡음 제거, 디커플링 기술 등에 이용 가능하다. 그리고 노트북, 태블릿 PC, 모바일 폰(Mobile Phone), 모바일 AP(Mobile Access Point), 카메라, M2M, 블루투스 이어셋(Bluetooth Earset) 등 모든 무선 통신 기기에 적용 가능하다.
더욱이, 모바일 기기용 고감도 수신 안테나 기술은 2개 이상의 그라운드 기판을 사용하는 모든 무선 통신 기기에 적용 가능하다.
실시예들에 따르면 모바일 기기용 고감도 수신 안테나에 관하여 기술하며, 보다 구체적으로 그라운드 기판 사이에 커넥터와 집적 소자를 연결하여 기판 사이에 존재하는 디지털 노이즈를 개선하여 다른 기판 층에서 영향을 주는 노이즈를 개선시키는 기술을 제공할 수 있다.
실시예들에 따르면 커넥터에 배치되는 집적 소자의 크기를 조절하여 디지털 노이즈를 직접적으로 제어함으로써 주파수 별로 받는 영향을 조절하는 모바일 기기용 고감도 수신 안테나를 제공할 수 있다.
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 (15)

  1. 모바일 기기용 고감도 수신 안테나에 있어서,
    소정의 안테나 영역이 형성되는 상부 그라운드 기판;
    상기 상부 그라운드 기판과 소정 간격 이격되어 형성되는 하부 그라운드 기판;
    상기 상부 그라운드 기판과 상기 하부 그라운드 기판 사이를 연결하는 그라운드 선; 및
    상기 그라운드 선과 소정 간격 이격되어 상기 상부 그라운드 기판과 상기 하부 그라운드 기판 사이를 연결하며, 집적 소자가 배치되는 커넥터
    를 포함하고,
    상기 하부 그라운드 기판은,
    상기 상부 그라운드 기판과 소정 간격 이격되어 형성되는 복수의 기판으로 이루어지며,
    상기 그라운드 선 및 상기 커넥터는 각각 적어도 하나 이상 형성되어 상기 상부 그라운드 기판과 상기 적어도 하나 이상의 하부 그라운드 기판 중 적어도 두 개의 기판을 서로 연결시키는 것
    을 특징으로 하는 모바일 기기용 고감도 수신 안테나.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커넥터는,
    상기 상부 그라운드 기판의 그라운드와 상기 하부 그라운드 기판의 그라운드를 연결하며, 상기 하부 그라운드 기판의 그라운드 측에 적어도 하나 이상의 집적 소자가 배치되는 것
    을 특징으로 하는 모바일 기기용 고감도 수신 안테나.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 커넥터는,
    상기 하부 그라운드 기판에 존재하는 디지털 노이즈가 상기 상부 그라운드 기판의 안테나 영역에 간섭을 발생시키지 않도록 상기 상부 그라운드 기판과 상기 하부 그라운드 기판 사이에 루프를 형성하고, 상기 집적 소자를 이용하여 공진 주파수를 제어하는 것
    을 특징으로 하는 모바일 기기용 고감도 수신 안테나.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 집적 소자는,
    상기 상부 그라운드 기판과 상기 하부 그라운드 기판 사이에 형성되는 적어도 하나 이상의 용량성 소자로 이루어지는 것
    을 특징으로 하는 모바일 기기용 고감도 수신 안테나.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 집적 소자는,
    상기 상부 그라운드 기판과 상기 하부 그라운드 기판 사이에 형성되는 적어도 하나 이상의 유도성 소자로 이루어지는 것
    을 특징으로 하는 모바일 기기용 고감도 수신 안테나.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 집적 소자는,
    상기 상부 그라운드 기판과 상기 하부 그라운드 기판 사이에 형성되는 적어도 하나 이상의 용량성 소자 및 유도성 소자의 조합으로 이루어지는 것
    을 특징으로 하는 모바일 기기용 고감도 수신 안테나.
  7. 제4항 또는 제6항에 있어서,
    상기 용량성 소자는,
    캐패시터로 이루어져 공진 주파수를 제어하는 것
    을 특징으로 하는 모바일 기기용 고감도 수신 안테나.
  8. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 유도성 소자는,
    인덕터로 이루어져 공진 주파수를 제어하는 것
    을 특징으로 하는 모바일 기기용 고감도 수신 안테나.
  9. 모바일 기기용 고감도 수신 안테나에 있어서,
    소정의 안테나 영역이 형성되는 메인 기판;
    상기 메인 기판과 소정 간격 이격되어 형성되는 적어도 하나 이상의 보조 기판;
    상기 메인 기판과 상기 적어도 하나 이상의 보조 기판 사이를 연결하는 그라운드 선; 및
    상기 그라운드 선과 소정 간격 이격되어 상기 메인 기판과 상기 적어도 하나 이상의 보조 기판 사이를 연결하며, 집적 소자가 배치되는 커넥터
    를 포함하고,
    상기 적어도 하나 이상의 보조 기판은,
    상기 메인 기판과 소정 간격 이격되어 형성되는 복수의 기판으로 이루어지며,
    상기 그라운드 선 및 상기 커넥터는 각각 적어도 하나 이상 형성되어 상기 메인 기판과 상기 적어도 하나 이상의 보조 기판 중 적어도 두 개의 기판을 서로 연결시키는 것
    을 특징으로 하는 모바일 기기용 고감도 수신 안테나.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 커넥터는,
    상기 메인 기판의 그라운드와 상기 적어도 하나 이상의 보조 기판의 그라운드를 연결하며, 상기 적어도 하나 이상의 보조 기판의 그라운드 측에 적어도 하나 이상의 집적 소자가 배치되는 것
    을 특징으로 하는 모바일 기기용 고감도 수신 안테나.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 커넥터는,
    상기 적어도 하나 이상의 보조 기판에 존재하는 디지털 노이즈가 상기 메인 기판의 안테나 영역에 간섭을 발생시키지 않도록 상기 메인 기판과 상기 적어도 하나 이상의 보조 기판 사이에 루프를 형성하고, 상기 집적 소자를 이용하여 공진 주파수를 제어하는 것
    을 특징으로 하는 모바일 기기용 고감도 수신 안테나.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 적어도 하나 이상의 보조 기판은,
    상기 메인 기판과 소정 간격 이격되어 형성되는 복수의 기판으로 이루어지며,
    상기 그라운드 선 및 상기 커넥터는 상기 메인 기판과 상기 적어도 하나 이상의 보조 기판 중 적어도 어느 하나의 보조 기판을 연결시키는 것
    을 특징으로 하는 모바일 기기용 고감도 수신 안테나.
  13. 삭제
  14. 제9항에 있어서,
    상기 집적 소자는,
    상기 메인 기판과 상기 적어도 하나 이상의 보조 기판 사이에 형성되는 적어도 하나 이상의 용량성 소자 또는 유도성 소자로 이루어지는 것
    을 특징으로 하는 모바일 기기용 고감도 수신 안테나.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 집적 소자는,
    상기 메인 기판과 상기 적어도 하나 이상의 보조 기판 사이에 형성되는 적어도 하나 이상의 용량성 소자와 유도성 소자의 조합으로 이루어지는 것
    을 특징으로 하는 모바일 기기용 고감도 수신 안테나.
KR1020160068670A 2016-04-04 2016-06-02 모바일 기기용 고감도 수신 안테나 KR101787263B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160040926 2016-04-04
KR20160040926 2016-04-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170114895A KR20170114895A (ko) 2017-10-16
KR101787263B1 true KR101787263B1 (ko) 2017-10-18

Family

ID=60296080

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160068670A KR101787263B1 (ko) 2016-04-04 2016-06-02 모바일 기기용 고감도 수신 안테나

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101787263B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008512934A (ja) * 2004-09-13 2008-04-24 エイエムシー センチュリオン アクチボラグ アンテナ・デバイス及びアンテナ・デバイスを備えた携帯無線通信デバイス

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008512934A (ja) * 2004-09-13 2008-04-24 エイエムシー センチュリオン アクチボラグ アンテナ・デバイス及びアンテナ・デバイスを備えた携帯無線通信デバイス

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170114895A (ko) 2017-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10511081B2 (en) Antenna structure and wireless communication device using same
TWI544682B (zh) 寬頻天線及其操作方法
US9300055B2 (en) Mobile device with two antennas and antenna switch modules
US10218051B2 (en) Antenna structure and wireless communication device using same
US10236558B2 (en) LTE full-band cellphone antenna structure
JP6351760B2 (ja) 切り替え可能なπ字形アンテナ
US10008765B2 (en) Antenna structure and wireless communication device using same
US9570805B2 (en) Antenna structure and wireless communication device using the antenna structure
US10256525B2 (en) Antenna structure and wireless communication device using same
US10177439B2 (en) Antenna structure and wireless communication device using same
TWI646731B (zh) 行動電子裝置
US20100309087A1 (en) Chip antenna device
JPWO2008126724A1 (ja) アンテナおよび無線通信機
US9331387B2 (en) Wideband antenna
KR101670173B1 (ko) 메탈 케이스를 이용한 무선 헤드셋 안테나
US9306274B2 (en) Antenna device and antenna mounting method
EP3455907B1 (en) C-fed antenna formed on multi-layer printed circuit board edge
US9385417B2 (en) Broadband antenna and wireless communication device employing same
KR101787263B1 (ko) 모바일 기기용 고감도 수신 안테나
KR101708569B1 (ko) 삼중 대역 그라운드 방사 안테나
US11355847B2 (en) Antenna structure
KR20150021679A (ko) 안테나 모듈 및 이를 이용하는 휴대형 단말 장치
US20210126343A1 (en) Mobile device
US20080129611A1 (en) Antenna module and electronic device using the same
KR101698688B1 (ko) 리시버 라인을 활용하는 무선 블루투스 이어셋용 안테나

Legal Events

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