KR101797198B1

KR101797198B1 - 다중 공진 안테나, 안테나 모듈 및 무선 기기

Info

Publication number: KR101797198B1
Application number: KR1020137022063A
Authority: KR
Inventors: 헤이키 코르바
Original assignee: 펄스 핀랜드 오와이
Priority date: 2011-01-25
Filing date: 2012-01-12
Publication date: 2017-11-13
Also published as: WO2012101320A1; EP2668697B1; KR20140004732A; CN103403963B; EP2668697A4; US20130241779A1; EP2668697A1; US9203154B2; FI20115072A0; CN103403963A

Abstract

본 발명은 소형 무선 기기용으로 의도된 내부 이중 대역 안테나, 안테나 모듈 및 상기 안테나 모듈을 가지고 구현되는 안테나를 지니는 무선 기기에 관한 것이다. 상기 안테나는 2개의 방사체(7, 8) 및 상기 방사체들 사이에 공유되어 있는 기생 요소(14)를 포함한다. 상기 기생 요소(14)는 상기 안테나 모듈의 3개의 측면 상에 주로 구현되고, 이러한 측면들은 2개의 방사체가 구현되는 측면에 수직이다. 상기 기생 요소(14)의 단락 회로 도체(12)는 상기 무선 기기의 회로 보드의 레벨의 방향으로 상기 안테나의 급전 포인트/포인트들(3, 4)에 근접하게 연장되어 있고, 이러한 위치(5)로부터 상기 기생 요소(14)의 단락 회로 도체(12)가 상기 무선 기기의 접지면(11)에 접속된다. 상기 안테나 구조는 상기 기생 요소(14)에 기반하는 2개의 공진 주파수가 양자 모두의 기능 대역 상에서 실제 방사체들(7, 8)의 공진 주파수들보다 낮은 주파수에 있도록 치수화된다. 이러한 방식으로 수행함으로써, 하측 및 상측 주파수 대역 양자 모두가 넓어지게 된다. 상기 기생 요소의 형상은 상기 무선 기기의 사용자의 손이 어느 한 기능 대역에의 안테나 적응을 본질적으로 약화시키지 않게 이루어진다.

Description

다중 공진 안테나, 안테나 모듈 및 무선 기기{Multiresonance antenna, antenna module and radio device}

본 발명은 무선 기기 내에 다중 대역 안테나를 구현하는데 사용될 수 있는 안테나 및 안테나 모듈에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 안테나 모듈을 이용하는 무선 기기에 관한 것이다.

무선 데이터 전송 네트워크에 접속하기 위한 송신기-수신기를 또한 지니는, 예를 들면 이동 전화 모델들, PDA(Personal Digital Assistant) 기기들 또는 휴대용 컴퓨터들과 같은, 소형 데이터 처리 기기들에서는, 안테나가 데이터 처리 기기의 커버 내에 배치될 수 있다.

상기 데이터 처리 기기는 종종 필요한 경우에 서로로부터 비교적 멀리 떨어져 있을 수 있는 2개 이상의 주파수 대역이 사용될 수 있는 시스템에서 기능을 수행하여야 한다. 사용 주파수 대역들은 예를 들면 주파수 대역들 824-960 MHz 및 1710-2170 MHz로 이루어질 수 있다. 이러한 주파수 대역들은 예를 들면 여러 이동 전화 네트워크에서 사용된다. 상기 데이터 처리 기기는 결과적으로 수개의 안테나를 필요로 하고, 그래야 서로 다른 주파수 대역들 상에서의 데이터 전송이 핸들링될 수 있다. 안테나들에 대한 급전은 안테나들에 의해 공유되어 있는 급전 포인트를 통해 핸들링될 수도 있고, 변형적으로는 각각의 사용 안테나가 안테나 자체의 안테나 특정 급전 포인트를 지닐 수도 있다.

동일한 데이터 처리 기기에서 2가지 주파수 대역을 사용하기 위한 하나의 솔루션은 예를 들면 각각의 주파수 대역이 상기 데이터 처리 기기에서 각각의 주파수 대역 자체의 안테나를 지니도록 2개의 개별 안테나 구조를 사용하는 것이다. 사용될 수 있는 타입들의 안테나들은 1/2파 안테나들(2개의 개별 안테나) 및 2개의 공진 주파수들을 사용하는 여러 안테나 그리고 IFA(Inverted-F Antenna) 안테나들이다. 그러한 안테나들에서는 안테나 상에서 공진 위치들을 결정함에 있어서 서로 다른 수동(기생) 안테나 요소들을 사용하는 것이 가능하다. 그러한 안테나 솔루션들에서는 상기 데이터 처리 기기에 의해 사용되는 2개의 주파수 대역들이 특정 범위 내에서 서로 독립적으로 형성 및 동조될 수 있다.

한 주파수 대역 상에서 이루어지는 데이터 전송은 동일한 데이터 처리 기기에서 다른 어떤 주파수 대역 상에서 이루어지는 데이터 전송을 방해하지 않아야 한다. 그러므로, 한 주파수 대역을 사용하는 안테나 솔루션은 적어도 12 dB 만큼 다른 안테나 솔루션의 주파수 대역 상에 있는 신호들을 감쇠시켜야 한다.

그러나, 2개의 개별 안테나 구조가 갖는 단점은 상기 데이터 처리 기기에서 양자 모두의 안테나들에 대해 필요한 공간을 실현하는 것이 어렵다는 점이다. 하측 주파수 대역의 안테나에 필요한 기생 요소는 대형 사이즈를 지니므로, 상측 주파수 대역의 안테나 요소에 대해 남아 있는 부위/공간은 거의 없다. 이러한 상황에서 주파수 대역들 중 단지 하나의 주파수 대역만의 안테나가 바람직한 방식으로 최적화될 수 있다. 양자 모두의 주파수 대역들 상에서 양자 모두의 안테나들을 최적화시키는 것은 안테나 구조의 표면 부위가 약 20% 증가하는 것을 동시에 필요로 한다. 그 외에도 양자 모두의 안테나들은 상기 안테나들 자체의 급전 포인트로부터 급전되어야 한다.

WO 2006/070233에는 하나의 모노폴 안테나 및 기생 방사 요소가 사용되는 안테나 솔루션이 개시되어 있다. 상기 모노폴 안테나는 상기 모노폴 안테나의 고유 주파수 및 고조파 주파수들을 방사한다. 상기 기생 요소는 2개의 동작 대역에서 방사한다.

EP 1432072에는 2개의 모노폴 안테나 및 하나의 기생 요소를 지니는 안테나 시스템이 개시되어 있다. 상기 모노폴 안테나(들) 또는 상기 기생 요소 중 어느 하나는 강성 와이어(rigid wire) 또는 금속판 구조이고 다른 관련부분 상에 위치해 있다.

WO 2010/122220에는 모노폴 안테나 및 기생 방사체가 이동 전화의 커버 구조상에 구현되는 실시예가 개시되어 있다. 상기 모노폴 안테나는 하측 및 상측 동작 대역 양자 모두에서 공진 주파수들을 지니고 상기 기생 방사체는 상측 동작 대역에서 하나의 공진을 지닌다.

상기 데이터 처리 기기의 안테나들을 사용될 주파수 대역들에 적응시키는 것은 또한 상기 데이터 처리 기기의 회로 보드 상에 개별 구성요소들을 사용함으로써 수행될 수 있다. 이러한 솔루션은 사용되는 양자 모두의 안테나들에 대해 공유된 급전 포인트의 사용을 가능하게 한다. 그러나, 이러한 적응은 5개의 개별 구성요소들이 상기 회로 보드에 접속될 필요가 있는 것이 전형적이다. 그렇게 많은 구성요소들을 가지고 구현되는 2가지 주파수 범위의 최적화는 어려운 작업이다. 특히 적응 회로들이 실제 안테나 요소들과 관련하여 접속되어야 하는 경우에, 사용된 접속기들의 인덕턴스들 때문에 또한 안테나들의 적응 작업이 더 어려워지게 된다.

본 발명의 목적은 상기 데이터 처리 기기에 의해 사용될 수 있는 대역폭을 양자 모두의 주파수 대역들 상에서 증가시키는, 기계적 선별(mechanical sizing)을 가지고 결정되는 2개의 공진 위치들을 상측 및 하측 주파수 대역 양자 모두가 지니는 2가지 주파수 범위에 대한 안테나를 제공하는 것이다.

본 발명의 이점은 하측 및 상측 주파수 대역 양자 모두가 실제 안테나 요소 및 기생 요소 양자 모두를 가지고 생성되는 공진 위치들을 지닌다는 점이다. 상기 공진 위치들의 위치들은 방사체들의 전기적 길이, 기생 요소의 방사체 및 하측 주파수 범위를 결정하는 코일을 가지고 결정된다. 본 발명에 따른 안테나 솔루션을 통해 사용가능한 대역폭이 양자 모두의 사용 주파수 범위들 상에서 커지게 된다.

추가로 본 발명의 이점은 어떤 주파수 범위에 안테나를 적응시키는데 개별 구성요소들이 상기 회로 보드 상에 설치될 필요가 없다는 점이다.

부가적으로 본 발명의 이점은 안테나 구조의 일부 구성요소들의 기계적 선별 및 안테나 구조의 일부 구성요소들의 상호 위치결정으로만 안테나들이 적응된다는 점이다. 상기 회로 보드 상에 설치되는 개별 구성요소들은 필요하지 않다.

부가적으로 본 발명의 이점은 안테나 구조에 포함되는 기생 요소가 사용된 주파수 대역들에 대한 적응에 영향을 거의 주지 않기 때문에 안테나 구조에 포함되는 기생 요소가 시각 요소(visual element)로서 사용될 수 있고, 그에 따라 안테나 구조에 포함되는 기생 요소가 예를 들면 데이터 처리 기기의 시각 요소로서 자유롭게 형상화될 수 있다는 점이다.

부가적으로 본 발명의 이점은 동일한 기생 요소가 하측 및 상측 주파수 범위 양자 모두에서 사용됨으로써, 안테나 구조가 콤팩트한 구조를 지닌다는 점이다.

부가적으로 본 발명의 이점은 상기 기생 요소의 특성들 때문에 상기 데이터 처리 기기의 사용자의 손이 사용 상황에서 안테나들의 적응을 실질적으로 약화시키지 않는다는 점이다.

부가적으로 본 발명의 이점은 상측 및 하측 대역이 함께 접속되는 경우에 주파수 범위들 중 어느 하나를 사용하는 안테나의 신호들이 하나의 급전 포인트를 갖는 안테나 구조의 안테나들에 의해 사용되는 주파수 범위에서 적어도 9 dB 만큼 감쇠된다는 점이다.

여전히 본 발명의 이점은 동일한 기생 요소 솔루션이 하나의 급전 포인트 및 2개의 개별 급전 포인트를 갖는 안테나 솔루션들 양자 모두에서 사용될 수 있다는 점이다.

본 발명에 따른 안테나, 안테나 모듈 및 무선 기기는 첨부된 독립청구항들에 제시되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 몇몇 바람직한 실시예들은 첨부된 종속청구항들에 제시되어 있다.

본 발명의 기본 개념은 다음과 같다. 본 발명에 따른 안테나 구조는 급전 포인트에 접속될 수 있는 모노폴 타입의 2개의 안테나 요소, 및 데이터 처리 기기에서 사용될 2가지 주파수 대역을 함께 제공하는 하나의 공유 기생 요소를 포함한다. 본 발명에 따른 안테나 구조는 유전 부품의 표면상에 구현된다. 상기 유전 부품은 예를 들면 직각 다면체(rectangular polyhedron)일 수 있음으로써, 상기 안테나 구조가 상기 직각 다면체의 2개 이상의 표면상에 구현될 수 있다. 표면들 상에 방사 요소들 및 기생 요소가 제조되는 유전 부품은 안테나 모듈이라 한다. 상기 안테나 모듈은 상기 데이터 처리 기기의 회로 보드의 한 단부에 바람직하게 설치됨으로써, 상기 데이터 처리 기기의 회로 보드의 접지면이 적소에 설치된 안테나 모듈 하부에 남아 있는, 상기 회로 보드의 부품에 이르기까지 연장하지 않게 된다. 능동 안테나 요소들이 상기 회로 보드에 불리하게 하지 않는, 유전 부품(안테나 모듈)의 표면 또는 면 상에 배치된다. 안테나 구조의 2개의 안테나 요소들이 공유 급전 포인트/안테나 포트를 지닐 수도 있고 양자 모두의 안테나 요소들이 상기 다면체의 표면상에 양자 모두의 안테나 요소들 자체의 개별 급전 포인트/안테나 포트를 지닐 수 있다.

상기 안테나 구조의 기생 요소는 U자형 도체 스트립인 것이 유리하며, 상기 U자형 도체 스트립은 유전 다면체(dielectric polyhedron)의 경우에 상기 다면체의 3개의 측면들 상에 있고, 상기 3개의 측면들은 상기 회로 보드의 면에 수직이다. 상기 기생 요소의 U자의 단부들은 상기 데이터 처리 기기의 회로 보드의 접지면을 향하고 있지만 상기 데이터 처리 기기의 회로 보드의 접지면에 이르지 않게 된다. 상기 안테나 모듈이 상기 회로 보드 상에 설치되는 경우에, U자의 "하부"는 상기 안테나 모듈이 부착되는 경우에 상기 회로 보드의 단부에 근접하게 연장되어 있다.

상기 기생 요소는 상기 회로 보드의 레벨에 있고 상기 회로 보드의 길이방향 축의 방향에 있는, 한 도전 스트립을 가지고 상기 데이터 처리 기기의 접지면에 접속된다. 상기 기생 요소의 단락 회로 도전 스트립은, 상기 회로 보드의 레벨에서 살펴보았을 때 상기 안테나 모듈의 반대 측면 상에서 상기 안테나 요소들의 급전 포인트/포인트들에 근접한 포인트에서 상기 회로 보드의 접지면에 접속된다. 상기 도전 스트립 및 상기 기생 요소 사이의 접속 포인트는 상기 기생 요소를 2개의 부품, 즉 하측 주파수 대역의 기생 요소 및 상측 주파수 대역의 기생 요소로 나눈다. 상기 기생 요소의 하측 주파수의 공진은 접지 접점의 길이를 가지고 조정된다. 상기 기생 요소의 하측 공진은 1/4파 공진이다. 상측 주파수의 공진은 상기 기생 요소의 길이(가장 긴 치수)에 의해 결정된다. 그에 따라 상측 공진은 1/2파 공진이다.

본 발명에 따른 안테나 구조의 공진 위치들, 결과적으로는 이용가능한 주파수 범위들은 단지 방사 요소들의 급전 포인트 및 상기 기생 요소의 급전 포인트/단락 회로 도전 스트립 사이의 거리에 의해서만 그리고 상기 단락 회로 도전 스트립의 기계적 측정들을 가지고 결정된다.

본 발명에 따른 안테나 구조는 양자 모두의 주파수 대역들 상에서 2개의 개별 공진 위치들을 지닌다. 상기 하측 공지 위치의 위치는 양자 모두의 주파수 대역들 상에서 본 발명에 따른 기생 요소에 의해 결정되고 상측 공진 위치의 위치는 상기 방사하는 안테나 요소의 기계적 선별에 의해 결정된다. 본 발명에 따른 안테나 구조를 가지고 달성되는 2개의 개별 공진 위치들이 양자 모두의 사용 주파수 대역들에서 바람직한 대역을 제공한다.

이하에서는 본 발명이 첨부도면들을 참조하여 상세하게 설명될 것이다.

도 1a는 유전 다면체 상에 본 발명에 따른 2개의 급전 포인트를 지니는 안테나 구조를 일례로 보여주는 도면이다.
도 1b는 유전 다면체 상에 본 발명에 따른 1개의 급전 포인트를 지니는 안테나 구조를 일례로 보여주는 도면이다.
도 1c는 불규칙한 유전 부품상에 본 발명에 따른 2개의 급전 포인트를 지니는 안테나 구조를 일례로 보여주는 도면이다.
도 2는 2개의 급전 포인트를 지니는 안테나 구조로부터 측정된 안테나들의 반사 감쇠량들을 보여주는 도면이다.
도 3은 1개의 급전 포인트를 지니는 안테나 구조로부터 측정된 반사 감쇠량을 보여주는 도면이다.
도 4는 인공 머리 구조를 사용하여 그리고 자유 상태에서 측정되었을 때 본 발명에 따른 안테나 구조의 효율을 보여주는 도면이다.
도 5a는 본 발명에 따른 무선 기기의 일례를 보여주는 도면이다.
도 5b는 외부 커버 상에 기생 요소가 가시(可視) 부분을 형성하는 무선 기기의 일례를 보여주는 도면이다.
도 6a는 본 발명에 따른 2개의 안테나 구조가 다이버시티 안테나 시스템을 형성하는 안테나 구조의 일례를 보여주는 도면이다.
도 6b는 도 6a의 안테나 구조의 접속 다이어그램을 보여주는 도면이다.
도 6c는 도 6b의 다이버시티 안테나 및 메인 안테나의 반사 감쇠량들을 보여주는 도면이다.

이하의 설명에 기재된 실시예들은 예들로서만 제공된 것이며 당업자라면 이하의 설명에 기재된 방식과는 다른 어떤 방식으로도 또한 본 발명의 기본 개념을 구현할 수 있다. 비록 이하의 설명이 특정 실시예 또는 서로 다른 환경들에 있는 실시예들을 언급할 수 있지만, 이는 그러한 참조가 단지 기재된 하나의 실시예에만 관한 것이거나 기재된 특성이 단지 기재된 하나의 실시예에만 사용할 수 있는 것임을 의미하지 않는다. 2가지 이상의 실시예의 개별 특성들이 조합될 수 있으며 본 발명의 새로운 실시예들이 결과적으로 제공될 수 있다.

도 1a 및 도 1b에는 유전 다면체(dielectric polyhedron)를 이용하는 본 발명에 따른 안테나 구조가 도시되어 있다. 도 1c의 예에서는 유전 부품(dielectric piece)이 하나의 평탄한 표면을 지니며 나머지 유전 부품이 적어도 부분적으로 만곡된 표면들로 이루어지며, 이러한 만곡된 표면들은 데이터 처리 기기의 커버의 형상들을 따르는 것이 유리하다.

도 1a에는 2개의 모노폴 타입 방사 요소들(7, 8)이 안테나 모듈(2A)(다면체)의 상부 표면(방사면) 상에 참조번호들(3, 4)로 나타나 있는 2개의 모노폴 타입 방사 요소들(7, 8) 자체의 급전 포인트/안테나 포트를 지니는 본 발명에 따른 안테나 구조(1A)의 일례가 도시되어 있다. 도 1a의 안테나 구조(1A)는 2가지의 개별 주파수 대역을 사용하는 데이터 처리 기기의 안테나로서 사용되는 것이 유리할 수 있다. 사용 주파수 대역들은 예를 들면 824-960 MHz 및 1710-2170 MHz일 수 있다.

상기 데이터 처리 기기는 평면 회로 보드(planar circuit board; PCB)(10)를 포함한다. 상기 회로 보드(10)의 상부 도전 표면(11)의 주요 부분은 상기 데이터 처리 기기의 접지면(GND)으로서의 기능을 수행할 수 있다. 상기 회로 보드(10)는 서로 나란한 제1 단부(10a) 및 제2 단부(10b)를 지니는 직사각형 형상을 지니는 것이 유리하다. 상기 접지면(11)은 상기 회로 보드(10)의 제2 단부(10b)에서부터 본 발명에 따른 안테나 구조(1A)에 포함된 안테나 모듈의 기생 요소(14)의 접지 포인트(5)에 이르기까지 연장되어 있다. 본 발명에 따른 안테나 구조(1A)에서는 사용해야 할 안테나 모듈(2A)이 상기 회로 보드(10)의 제1 단부(10a)에 설치된다. 상기 접지면(11)은 상기 안테나 모듈(2A) 하부에 남아 있는 부분에서, 상기 회로 보드(10)의 제1 단부(10a)로부터 제거되었다.

본 발명에 따른 안테나 구조(1A)의 안테나 모듈(2A)은 유전 다면체 상에 구현되는 것이 유리하며 상기 유전 다면체의 모든 면들이 직사각형인 것이 유리하다. 따라서, 상기 다면체의 반대 면들은 동일한 형상 및 크기를 갖는다. 상기 다면체의 외부 치수들은 다음과 같은 치수들인 것이 유리하다. 도 1a에서 상기 회로 보드의 제1 단부(10a)의 방향에 있는, 상기 회로 보드(10)의 레벨 상에 투영되는 다면체의 긴 측면들(2a,2d)은 약 50 mm의 길이를 지니는 것이 바람직하다. 상기 회로 보드(10)의 레벨 상에 투영되는 다면체의 짧은 측면들(2b, 2c)은 상기 회로 보드(10)의 길이방향 축의 방향에 있는 측면들의 방향에 있다. 상기 다면체의 짧은 측면들(2b, 2c)은 약 15 mm의 길이를 지니는 것이 유리하다. 상기 다면체의 두께는 약 5 mm인 것이 유리하다.

상기 안테나 모듈(2A)은 상기 회로 보드(10)의 제1 단부(10a) 내에 설치되는 것이 유리하다. 상기 회로 보드(10)의 접지면(11)은, 적소에 설치될 때 상기 안테나 모듈(2A) 하부에 남아 있는, 상기 회로 보드(10)의 제1 단부(10a)의 표면 부위로부터 제거된다. (도 1a에 도시되지 않은) 데이터 처리 기기의 전자 구성요소들은 상기 회로 보드(10)의 제2 단부(10b) 내에 설치된다.

도 1a의 예에서는, 본 발명에 따른 안테나 구조(1A)에 포함된 대표적인 기생 요소(14)가, 상기 회로 보드(10)에 의해 한정된 레벨에 수직인, 상기 안테나 모듈(2A)의 3개의 측면들/표면들(2a, 2b, 2c) 상에 구현된다. 상기 기생 요소(14)는 그에 따라 상기 안테나 모듈(2A)의 3개의 표면상에 구현되는 것이 유리하다. 상기 기생 요소(14)는 하부가 평평하고/예각을 이루는 U자의 형상을 지니는 것이 유리하다. 상기 기생 요소(14) 는 2개의 분기(branch)(14a, 14b)로 나눠진다. 상기 분기(14a)는 하측 주파수 범위의 방사체(7)의 기생 요소로서의 기능을 수행한다. 상기 분기(14b)는 상측 주파수 범위의 방사체(8)의 기생 요소로서의 기능을 수행한다.

상기 기생 요소(14)의 분기들(14a, 14b)은 상기 안테나 모듈(2A)의 측면(2a) 상의 접속 포인트(13)에서 서로 접속된다. 상기 기생 요소(14)의 분기들(14a, 14b)의 접속 포인트(3)는 도 1a의 예에서 측면(2b)에보다는 상기 안테나 모듈의 짧은 측면(2c)에 근접해 있다. 도 1a의 예에서는, 상기 기생 요소(14)의 분기들(14a, 14b)이 도전 스트립(conductive strip)들이다.

상기 안테나 모듈(2A)이 적소에 설치될 때 상기 기생 요소(14)의 분기들(14a, 14b)은 상기 회로 보드(10)의 제1 단부(10a)의 외부 에지들에 근접해 있다. 따라서, 상기 기생 요소(14)의 U자의 하부는 실질적으로 상기 회로 보드(10)의 단부(10a) 및 상기 안테나 모듈(2A)의 측면(에지)(2a)의 방향에 있다. 상기 기생 요소(14)의 U자의 제1 아암(14a1)은 상기 안테나 모듈(2A)의 측면(2b)의 방향에 있다. 상기 기생 요소(14)의 U자의 제2 아암(14b1)은 상기 안테나 모듈(2A)의 측면(2c)의 방향에 있다. 따라서, 상기 기생 요소(14)의 아암들(14a1, 14b1)은 상기 안테나 모듈(2A)의 측면(2d)을 향하고 있으며 동시에 상기 회로 보드(10)의 접지면(11)을 향하고 있다. 그러나, 상기 아암들(14a1, 14b1)이 상기 회로 보드(10)의 접지면(11)에 대한 전기 접점을 생성할 정도로 그다지 멀리 연장되어 있지 않다.

상기 회로 보드(10)의 접지면(11)과 단락 회로를 이루는, 상기 기생 요소(14)의 도전 스트립(12)은 접지/접속 포인트(5)에서 상기 회로 보드(10)의 접지면(11)에 접속된다. 상기 회로 보드의 길이방향 축의 방향에 있는 도전 스트립(12)은 상기 접지 포인트(5)로부터 상기 안테나 모듈(2A)의 측면(2a)으로 행해 있는데, 이러한 도전 스트립(12)은 U자 형상의 기생 요소(14)의 분기들(14a, 14b)의 접속 포인트(13)에서 U자 형상의 기생 요소(14)와 연결된다. 상기 접지면(11) 및 상기 도전 스트립(12)의 접지 포인트(5)는, 상기 안테나 모듈(2A)의 상부 표면상에 위치해 있는 안테나 요소의 급전 포인트들(3, 4)이 상기 회로 보드의 레벨 상에 투영될 수 있는 포인트들에 근접하게 상기 회로 보드(10)의 접지면(11)에 위치해 있다. 상기 회로 보드(10)에 의해 한정된 레벨에 있는 급전 포인트들(3 및/또는 4)의 투영들 및 상기 접속 포인트(5) 사이의 거리는 1-4 mm 범위에 있는 것이 유리하다. 이러한 투영된 거리/거리들 그리고 상기 접지면(11)과 단락 회로를 이루는 상기 기생 요소(14)의 도전 스트립(12)의 길이 및 폭은 상기 기생 요소(14)를 가지고 제공되는 하측 주파수 대역의 공진 주파수를 결정하는데 사용된다. 상기 하측 주파수 대역 상에 있는, 상기 기생 요소에 의해 야기된 공진 위치는 소위 1/4파 공진이다. 이러한 공진 위치는 이하에서 하측 주파수 대역의 제1 공진이라 한다.

상측 주파수 대역의 기생 공진 위치는 상기 기생 요소(14)의 전체 길이에 의해 결정된다. 상측 주파수 대역 상에 있는 공진 주파수는 소위 1/2파 공진 위치이다. 이러한 공진 위치는 이하에서 상측 주파수 대역의 제1 공진이라 한다.

상기 안테나 구조(1A)의 모노폴 타입 방사체들(7, 8)은 상기 안테나 모듈(2A)의 평탄한 상부 표면(방사 표면) 상에 있다. 상기 모노폴 타입 방사체들(7,8)은 도전 스트립들로부터 형성되며, 상기 도전 스트립들의 길이들은 데이터 처리 기기에 의해 사용되는 주파수 범위들 중 어느 하나에 있는 1/4파 범위에 있다. 상기 방사체들(7, 8)을 형성하는 도전 스트립들의 폭은 0.5-3 mm 범위에 있는 것이 유리하다.

하측 주파수 범위의 방사체(7)는 안테나 포트/급전 포인트(3)로부터 급전된다. 상기 급전 포인트(3) 및 상기 방사 요소(7)는 코일(6)에 의해 접속되는데, 상기 코일(6)의 인덕턴스는 대략 13 nH이다. 상기 코일(6)은 하측 주파수 범위의 방사체(7)의 실제 길이를 짧게 하는데 사용됨으로써, 상기 방사체(7)에 필요한 표면 부위가 감소하게 된다. 상기 하측 주파수 대역의 방사체(7)는 제1 도체 분기를 구성하는, 4개의 도전 부분(7a, 7b, 7c, 7d)을 포함하는 것이 유리하다. 제1 도전 부분(7a)은 상기 회로 보드(10)의 길이방향 축의 방향에 있으며, 상기 제1 도전 부분(7a)의 개시 포인트는 상기 코일(6)이고 상기 제1 도전 부분(7a)의 방향은 상기 안테나 모듈(2A)의 긴 측면(2a)을 향하고 있다. 상기 안테나 모듈(2A)의 긴 측면(2a) 앞에서 상기 제1 도전 부분(7a)이 90°구부러지고 제2 도전 부분(7b)에 접속되며, 상기 제2 도전 부분(7b)은 상기 안테나 모듈(2A)의 측면(2a)의 방향에 있다. 상기 제2 도전 부분의 방향은 상기 안테나 모듈(2A)의 측면(2b)을 향하고 있다. 상기 제2 도전 부분(7b)은 상기 안테나 모듈(2A)의 측면(2b) 앞에서 제3 도전 부분(7c)에 접속된다. 접속 포인트에서, 이전의 접속 포인트에서와 같은 방향으로 90°구부러짐이 생긴다. 상기 제3 도전 부분(7c)은 상기 안테나 모듈(2A)의 측면(2b)의 방향에 있으며 상기 제3 도전 부분(7c)은 상기 접속 포인트로부터 상기 안테나 모듈(2A)의 측면(2d)으로 나아간다. 상기 제3 도전 부분(7c)은 상기 안테나 모듈(2A) 앞에서 제4 도전 부분(7d)에 접속된다. 상기 접속 포인트에서 이전의 접속 포인트들에서와 같은 방향으로 90°구부러짐이 생긴다. 이러한 접속 포인트로부터 상기 제4 도전 부분(7d)은 상기 안테나 모듈(2A)의 측면(2d)의 방향에 있으며 상기 제1 도전 부분(7a)을 향하고 있지만 상기 제1 도전 부분(7a)에 이르지 않게 이루어진다. 상기 방사체(7)의 전기적 길이에 영향을 주는 상기 코일(6) 및 상기 방사체(7)의 전체 길이에 의해 하측 주파수 범위에서 λ/4 공진이 생성된다. 이러한 고유 공진 위치는 이하에서 하측 주파수 대역의 상측 공진 위치라 한다.

상기 상측 주파수 범위의 모노폴 타입의 방사체(8)는 급전 포인트(4)로부터 급전된다. 상측 주파수 대역의 방사체(8)는 3개의 도전 부분(8a, 8b, 8c)을 포함하는 것이 유리하다. 제1 도전 부분(8a)은 상기 회로 보드(10)의 길이방향 축의 방향에 있으며, 상기 제1 도전 부분(8a)의 개시 포인트는 급전 포인트(4)이고 상기 제1 도전 부분(8a)의 방향은 상기 안테나 모듈(2A)의 긴 측면(2a)을 향하고 있다. 상기 안테나 모듈(2A)의 측면(2a) 앞에서 상기 제1 도전 부분(8a)이 제2 도전 부분(8b)에 접속된다. 접속 포인트에서 상기 안테나 모듈(2A)의 측면(2c)을 향해 90°구부러짐이 생긴다. 따라서, 상기 제2 도전 부분(8b)은 상기 안테나 모듈(2A)의 측면(2a)의 방향에 있다. 상기 제2 도전 부분(8b)은 상기 안테나 모듈(2A)의 측면(2c) 앞에서 제3 도전 부분(8c)에 접속된다. 접속 포인트에서 이전의 접속 포인트들에서와 같은 방향으로 90°구부러짐이 생긴다. 상기 제3 도전 부분(8c)은 상기 안테나 모듈(2A)의 측면(2c)의 방향에 있으며 상기 제3 도전 부분(8c)은 접속 포인트로부터 상기 안테나 모듈(2A)의 측면(2d)을 향하고 있지만 상기 안테나 모듈(2A)의 측면(2d)에 이르지 않게 이루어진다. 상기 방사체(8)의 전체 길이에 의해 상기 데이터 처리 기기에 의해 사용된 상측 주파수 범위 상에서 λ/4 공진이 생성된다. 이러한 고유 공진 위치는 이하에서 상측 주파수 대역의 상측 공진 위치라 한다.

도 1a에 따른 안테나 구조(1A)를 2가지의 주파수 대역에 동조시키는 것이 다음과 같이 구현된다. 하측 주파수 대역 상에서 상기 기생 요소(14)에 의해 제공되는 공진 위치는 상기 도전 스트립(12)의 기계적 치수들에 의해 그리고 상기 회로 보드(10)의 레벨 상에 상기 안테나 방사체들(7, 8)의 급전 포인트들(3, 4) 및 상기 접속 포인트(5)가 투영된 거리들에 의해 한정된다. 본 발명에 따른 안테나 구조(1A)에서는, 상기 회로 보드(10)에 의해 한정된 레벨 상에서의 상기 급전 포인트들(3 및/또는 4)의 위치에 대한 상기 접속 포인트(5)의 위치 및 상기 접지면과 단락 회로를 이루는 기생 요소(14)의 도전 스트립(12)의 길이 및 폭(즉, 인덕턴스)에 의해 하측 주파수 범위 상에서 상기 기생 요소(14)에 의해 생성된 제1 공진 위치가 한정된다. 그러한 공진은 소위 1/4파 공진 위치이다. 상측 주파수 범위의 제1 공진 위치의 위치는 상기 기생 요소(14)의 전체 길이에 의해 한정되며, 이는 소위 1/2파 공진 위치이다.

상기 안테나 구조(1A)의 제2 공진 위치(λ/4 공진)는 하측 주파수 대역 상에서 상기 코일(6) 및 상기 모노폴 타입의 방사체(7)의 길이에 의해 한정된 주파수에 생성된다. 상측 주파수 대역의 제2 공진 위치(λ/4 공진)는 상기 모노폴 타입의 방사체(8)의 길이에 의해 한정된다.

도 1b에는 모노폴 타입의 방사 요소들(7, 8)이 상기 안테나 모듈(2B)의 상부 표면상에 공유 급전 포인트/안테나 포트(3a)를 지니는, 본 발명의 제2 실시예에 따른 안테나 구조(1B)의 일례가 도시되어 있다.

이러한 실시예에서는 상기 회로 보드(10), 상기 회로 보드 상에 설치된 안테나 모듈(2B) 및 상기 기생 요소(14)가 다른 모든 점에서 도 1a의 실시예에서 상응하는 구조들에 대응한다. 또한 하측 주파수 범위의 방사체(7)의 위치 및 하측 주파수 범위의 방사체(7)의 기계적 치수들은 도 1a에서 보인 실시예에 대응한다.

도 1b의 실시예에서는 단지 하나의 급전 포인트/안테나 포트(3a)만이 존재한다. 하측 주파수 범위의 모노폴 타입 방사체(7)의 기계적 요소들은 상기 코일(6)을 통해 상기 급전 포인트(3a)에 접속된다. 상기 상측 주파수 범위의 모노폴 타입 방사체(8)는 포인트(17)에서 급전 포인트에 접속되는 접속 도체(18)에 의해 상기 급전 포인트(3a)에 접속된다.

도 1b에 따른 안테나 구조(1B)를 2가지의 주파수 대역에 동조시키는 것은 다음과 같이 구현된다. 하측 주파수 대역 상에서 상기 기생 요소(14)에 의해 제공된 제1 공진 위치는 상기 도전 스트립(12)의 기계적 치수들에 의해 그리고 상기 회로 보드(10)의 레벨 상에 상기 안테나 방사체들(7, 8)의 급전 포인트(3a)에 의해 투영되는 포인트 및 상기 접속 포인트(5) 사이의 거리에 의해 한정된다. 본 발명에 따른 안테나 구조(1B)에서는, 상기 회로 보드(10)에 의해 한정된 레벨 상에 상기 급전 포인트(3a)가 투영된 위치에 대한 상기 접속 포인트(5)의 위치 및 상기 접지면과 단락 회로를 이루는 상기 기생 요소(14)의 도전 스트립(12)의 길이 및 폭(즉, 인덕턴스)에 의해 하측 주파수 범위 상에서 상기 기생 요소(14)에 의해 생성된 제1 공진 위치가 한정된다. 상기 공진은 소위 1/4파 공진 위치이다. 상측 주파수 범위의 제1 공진 위치의 위치는 상기 기생 요소(14)의 전체 길이에 의해 한정되며, 이는 소위 1/2파 공진 위치이다.

도 1a 및 도 1b의 예들에서는, 상기 기생 요소(14)가 무선 기기의 폭에 비하여 너무 길어서 상기 기생 요소(14)가 상기 안테나 모듈(2A 또는 2B)의 3개의 측면(2a, 2b, 2c) 상에 연장되어 있게 된다. 그러나, 상기 무선 기기의 폭이 증가하도록 상기 무선 기기의 외부 치수들이 바뀌게 되면, 상기 기생 요소(14)가 단측면(2a) 및 측면(2c) 상에 있을 수도 있고 단지 단측면(2a) 상에만 있을 수 있다. 모든 상황에서, 상기 기생 요소(14)의 공진 주파수들은 위에서 설명한 방식으로 결정된다.

상기 안테나 구조(1B)의 제2 공진 위치(λ/4 공진)는 하측 주파수 대역 상에서 상기 코일(6) 및 상기 모노폴 타입 방사체(7)의 길이에 의해 한정된 주파수에 생성된다. 상측 주파수 대역의 제2 공진 위치(λ/4 공진)는 모노폴 타입 방사체(8)의 기계적 치수들에 의해 한정된다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 실시예들의 기술적 이점은 하측 및 상측 주파수 범위가 본 발명에 따른 안테나 요소들의 기계적 선별 및 위치결정으로 선별될 수 있다는 점이다. 따라서, 개별 구성요소들을 가지고 구현되는 적응 접속(adaptation connecting)이 상기 회로 보드(10) 상에서 필요하지 않다.

또한, 도 1a 및 도 1b의 실시예들의 기술적 이점은 공유 급전 포인트 또는 2개의 안테나 특정 급전 포인트를 이용하는 안테나 구조들이 급전 포인트를 제외하면 구조적으로 동일하다는 점이다. 양자 모두의 급전 방법들은 하측 및 상측 주파수 대역 양자 모두 상에서 바람직한 특성들을 제공한다.

도 1c에는 부분적으로 불규칙한 유전 부품의 표면상에 구현되는 본 발명에 따른 안테나 구조의 일례가 도시되어 있다. 도 1c에는 상부에 안테나 모듈(2C)이 설치되어 있는 회로 보드가 도시되어 있지 않다. 도 1c에 도시된 2개의 모노폴 타입 방사 요소들(7, 8)은 상기 안테나 모듈(2C)의 상부 표면상에 참조번호들 3 및 4로 나타나 있는 상기 2개의 모노폴 타입 방사 요소들(7, 8) 자체의 급전 포인트들/안테나 포트들을 지닌다. 상기 기생 요소(14)의 분기들(14a, 14b)은 유전 부품의 적어도 부분적으로 만곡된 측면 표면들 상에 구현된다. 상기 기생 요소(14)의 단락 회로 도체(12)는 단락 회로 포인트(5)로부터 출발하여 상기 회로 보드의 제1 단부를 향해 상기 안테나 모듈(2C)의 실질적으로 평탄한 하부 표면상의 설치 기반으로서의 기능을 수행하는 상기 회로 보드의 길이방향 축의 방향으로 나아간다. 상기 안테나 모듈(2C)의 외부 에지에서는 상기 단락 회로 도체(5)가 상기 안테나 모듈(2C)의 단부 표면으로 구부러져 있는데, 이 경우에 상기 단락 회로 도체(5)는 상기 기생 요소의 분기들의 접속 포인트(13)에서 상기 기생 요소에 접속된다.

도 1b에 따른 하나의 급전 포인트를 지니는 안테나 모듈은 또한 동일한 방식으로 구현될 수 있다.

도 2에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 안테나 구성요소(1A)의 반사 감쇠량 측정의 일례가 도시되어 있다. 이러한 실시예에서는 양자 모두의 방사체들이 그들 자체의 개별 급전 포인트(3, 4)를 지닌다. 도 2에는 범위 0-3000 MHz 주파수의 함수로서 데시벨 단위로 하측 주파수 대역의 방사체(7)의 급전 포인트/안테나 포트(3)로부터 측정된 반사 계수(S11)가 실선으로 도시되어 있다. 동일 도면에서는 범위 0-3000 MHz 주파수의 함수로서 데시벨 단위로 상측 주파수 대역의 방사체(8)의 급전 포인트(4)로부터 측정된 반사 계수(S11)가 점선(20b)으로 도시되어 있다.

상기 실선(20a)은 하측 주파수 범위의 방사체(7)의 급전 포인트(3)로부터 측정된 반사 감쇠량을 나타낸다. 참조번호 21은 반사 감쇠량 곡선에서 상기 기생 요소(14)의 분기(14a)에 의해 제공되는 가시적인 제1 공진 위치를 보여준다. 참조번호 23은 하측 주파수 대역에서 상기 방사체(7) 및 코일(6)에 의해 제공되는 제2 공진을 보여준다. 하측 주파수 범위의 방사체(7)의 급전 포인트(3)로부터 측정된 반사 감쇠량은 주파수 범위 824-960 MHz에서 적어도 -12 dB이다. 하한 주파수 824 MHz 및 상한 주파수 960 MHz 양자 모두에서의 반사 감쇠량은 -14 dB이다.

상측 주파수 범위의 방사체(8)의 주파수 범위 1710-2170 MHz에서 하측 주파수 범위의 안테나 신호는 적어도 13 dB 만큼 감쇠된다. 본 발명에 따른 안테나 구조를 가지고 획득된 제1 및 제2 공진 위치는 하측 사용 주파수 대역 824-960 MHz에서 충분한 대역폭을 제공하고 상측 사용 주파수 대역 1710-2170 MHz에서 충분한 감쇠량을 제공한다.

점선(20b)은 상측 주파수 범위의 방사체(8)의 급전 포인트(4)로부터 측정된 반사 감쇠량을 나타낸다. 참조번호 22는 상측 주파수 대역에서 상기 기생 요소(14)의 분기(14b)에 의해 제공되는 제1 공진 위치를 보여준다. 참조번호 24는 상측 주파수 대역에서 상기 방사체(8)에 의해 제공되는 제2 공진 위치를 보여준다. 참조번호 25는 배수(multiple)가 사용 주파수 범위에 있지 않은 하측 주파수 범위의 기생 요소(14a)의 공진의 배수를 보여준다.

상기 상측 주파수 범위의 방사체(8)의 급전 포인트(4)로부터 측정된 반사 감쇠량은 주파수 범위 1710-2170 MHz에서 적어도 -11 dB이다. 하한 주파수 1710 MHz 및 상한 주파수 2170 MHz 양자 모두에서의 반사 감쇠량은 -14 dB이다. 하측 주파수 범위의 방사체(7)의 주파수 범위 824-960 MHz에서는 상측 주파수 범위의 신호가 적어도 13 dB 만큼 감쇠된다. 본 발명에 따른 안테나 구조를 가지고 획득되는 제1 및 제2 공진 위치는 또한 상측 사용 주파수 대역 1710-2170 MHz에서 충분한 대역폭을 제공하며 하측 사용 주파수 대역 824-960 MHz에서 충분한 감쇠량을 제공한다.

도 3에는 본 발명의 제2 실시예에 따른 안테나 구성요소(1B)의 반사 감쇠량 측정의 일례가 도시되어 있다. 이러한 실시예에서는, 모노폴 타입의 방사체들(7, 8) 양자 모두가 공유 급전 포인트/안테나 포트(3a)를 지닌다. 도 3에는 범위 0-3000 MHz 주파수의 함수로서 데시벨 단위로 급전 포인트(3a)로부터 측정된 반사 계수(S11)가 실선(30)으로 도시되어 있다.

참조번호 31은 하측 사용 주파수 범위의 반사 감쇠량 곡선에서 상기 기생 요소(14)의 분기(14a)에 의해 제공되는 가시적 제1 공진 위치를 보여준다. 참조번호 33은 하측 주파수 범위에서 상기 방사체(7) 및 코일(6)에 의해 제공되는 제2 공진을 보여준다. 하측 주파수 범위의 방사체(7)의 급전 포인트(3a)로부터 측정된 반사 감쇠량은 주파수 범위 824-960 MHz에서 적어도 -10.5 dB이다. 하한 주파수 824 MHz에서의 반사 감쇠량은 -16 dB이며 상한 주파수 960 MHz에서 반사 감쇠량은 -10.5 dB이다.

참조번호 32는 상측 사용 주파수 범위에서 상기 기생 요소(14)의 분기(14b)에 의해 제공되는 제1 공진 위치를 보여준다. 참조번호 34는 상측 주파수 범위에서 상기 방사체(8)에 의해 제공되는 제2 공진 위치를 보여준다. 참조번호 35는 배수가 사용 주파수 범위에 있지 않은 하측 주파수 범위의 기생 요소(14a)의 공진의 배수를 보여준다.

상기 급전 포인트(3a)로부터 측정된 반사 감쇠량은 상측 주파수 범위 1710-2170 MHz에서 적어도 -9 dB이다. 하한 주파수 1710 MHz에서의 반사 감쇠량은 -18 dB이며 상한 주파수 2170 MHz에서 반사 감쇠량은 -12 dB이다.

도 4에는 도 1a 및 도 1b에 따른 안테나 구조들(1A, 1B)의 측정된 전체 효율이 도시되어 있다. 추가로, 도 4에는 개별 구성요소들을 가지고 구현된 회로 솔루션의 측정 결과들의 비교 측정들이 도시되어 있다. 도 4의 참조번호 40의 결과들은 하측 및 상측 주파수 범위 양자 모두에서 자유 상태에서 측정된 전체 효율을 나타낸 것이다. 도 4의 참조번호 41 상의 결과들은 인공 머리 구조가 그러한 측정에서 사용되는 경우에 전체 효율을 나타낸 것이다.

참조번호 40의 곡선들로부터 알 수 있는 점은 본 발명에 따른 안테나 구조들(1A, 1B) 양자 모두가 자유 상태에서 측정된 경우에 양자 모두의 사용 주파수 범위들의 하측 및 상측 에지에서의 비교 구조보다 양호한 효율을 지닌다는 점이다. 상측 및 하측 주파수 범위의 중간 부분들에서는 본 발명에 따른 안테나 구조들(1A, 1B)이 그들의 성능과 관련해서는 개별 구성요소들로부터 접속된 적응 회로의 성능에 상응한다.

참조번호 41의 곡선들로부터 알 수 있는 점은 본 발명에 따른 안테나 구조들(1A, 1B) 양자 모두가 인공 머리 측정을 사용하여 측정들이 수행되는 경우에 양자 모두의 주파수 범위들의 하측 및 상측 에지에서의 비교 구조와 완전히 동일한 효율을 지닌다는 점이다.

도 5a에서는 무선 기기(RD)인 본 발명에 따른 데이터 처리 기기의 일례가 도시되어 있다. 상기 무선 기기(RD)는 위에서 설명한 바와 같이 도면에서 점선으로 나타나 있는 내부 안테나 모듈(500)을 지니며, 상기 내부 안테나 모듈(500)은 상기 무선 기기의 회로 보드 상에 설치된다. 상기 무선 기기(RD)는 2개 이상의 주파수 상에서 기능을 수행하는 이동 전화인 것이 유리하다.

도 5b에는 본 발명에 따른 무선 기기(RD)의 제2 예가 도시되어 있다. 상기 무선 기기의 안테나 모듈(500)이 적소에 설치될 때, 본 발명에 따른 안테나 모듈의 기생 요소(514)는 상기 무선 기기의 외부 커버 부분이다. 이는 예를 들면 상기 기기의 외관을 설계할 때 사용될 수 있다. 도 5b의 예에서는 본 발명에 따른 안테나 모듈(500)이 상기 무선 기기(RD)의 제1 단부에 설치되는데, 여기에는 상기 무선 기기의 마이크로폰이 위치해 있다. 따라서, 상기 기생 요소(14)의 하부는 상기 무선기기의 제1 단부 부분이다. 상기 기생 요소의 U자의 분기들은 상기 무선 기기의 길이방향 축의 방향에 있는 2개의 측면 상에 있다. 따라서, 상기 기생 요소의 U자의 분기들은 마이크로폰을 포함하는, 상기 무선 기기의 제1 단부로부터 상기 무선 기기의 제2 단부를 향하고 있다.

도 5a 및 도 5b의 예들에서는 본 발명에 따른 안테나 모듈(500)이 상기 무선 기기의 단부에 설치되는데, 여기에는 상기 무선 기기의 마이크로폰이 위치해 있다. 이러한 타입의 안테나는 상기 무선 기기의 마이크로폰 단부에 배치되어야 하는데, 그 이유는 상기 방사체 아래에서 사용자의 머리에 대한 접속을 감소시키는 접지면이나 다른 금속 표면이 없기 때문이다.

도 6a에는 본 발명의 제3 실시예에 따른 다이버시티 안테나 구조(1C)의 일례가 도시되어 있다. 다이버시티 안테나는 PCB 보드의 동일 단부에 나란하게 장착되는 2개의 안테나 모듈, 메인 안테나 모듈(60a) 및 다이버시티 안테나 모듈(60b)을 포함한다. 다른 모든 점에서 상기 기생 요소들 및 상기 회로 보드 상에 설치된 안테나 모듈들은 도 1b의 실시예에서 상응하는 방사체 구조들에 대응한다. 또한, 상기 메인 안테나 모듈 및 상기 다이버시티 안테나 모듈 양자 모두 상에서의 기생 방사체의 위치는 도 1b에 도시된 실시예의 위치에 상응한다.

상기 메인 안테나 모듈(60a)은 상기 안테나 모듈(60a)의 상부 표면상에 공유 급전 포인트/안테나 포트(3c1)를 지니는 2개의 모노폴 타입 방사 요소들(67a, 68a)을 포함한다. 상기 방사 요소(67a)의 전기적 길이는 코일(61)에 의해 길게 되었다. 기생 방사체는 또한 2개의 분기들(614a, 614b)을 포함한다. 상기 방사 요소(67a) 부근에 있는 분기(614a)의 전기적 길이는 코일(62)에 의해 길게 되었다.

또한, 상기 다이버시티 안테나 모듈(60b)은 상기 안테나 모듈(60b)의 상부 표면상에 공유 급전 포인트/안테나 포트(3c2)를 지니는 모노폴 타입 방사 요소들(67b, 68b)을 포함한다. 상기 방사 요소(67b)의 전기적 길이는 코일(63)에 의해 길게 되었다. 기생 방사체는 또한 2개의 분기(615a, 615b)를 포함한다. 상기 방사 요소(67b) 부근에 있는 분기(615a)의 전기적 길이는 코일(64)에 의해 길게 되었다.

도 6b에는 본 발명의 제3 실시예에 따른 다이버시티 안테나 구조의 한 대표적인 실시예가 회로 다이어그램으로서 도시되어 있다.

상기 메인 안테나 구성요소(60a)의 입력(3c1)은 양자 모두의 모노폴 타입의 방사체들(67a, 68a)에 접속된다. 상기 모노폴-타입의 방사체(67a)의 전기적 길이는 18 nH의 인덕턴스를 지니는 코일(61)에 의해 길게 되었다. 기생 방사체 입력(GND)은 상기 기생 방사체의 양자 모두의 분기들(614a, 614b)에 접속된다. 상기 분기(614a)의 전기적 길이는 22 nH의 인덕턴스를 지니는 코일(62)에 의해 길게 되었다.

상기 다이버시티 안테나 구성요소(60b)의 입력(3c2)은 양자 모두의 모노폴 타입의 방사체들(67b, 68b)에 접속된다. 상기 모노폴 타입의 방사체(67b)의 전기적 길이는 27 nH의 인덕턴스를 지니는 코일(63)에 의해 길게 되었다. 기생 방사체 입력(GND)은 상기 기생 방사체의 양자 모두의 분기들(615a, 615b)에 접속된다. 상기 분기(615a)의 전기적 길이는 33 nH의 인덕턴스를 지니는 코일(64)에 의해 길게 되었다.

도 6c에는 본 발명의 제3 실시예에 따른 안테나 구성요소(1C)의 반사 감쇠량 측정의 일례가 도시되어 있다. 이러한 실시예에서는 상기 메인 안테나 구성요소(60a) 및 다이버시티 안테나 구성요소(60b)가 PCB 보드의 동일 단부에 나란하게 장착된다. 도 6c에는 0-3000 MHz 범위의 주파수의 함수로서 데시벨 단위로 상기 메인 안테나 구성요소의 급전 포인트(3c1)로부터 측정된 반사 계수(S11)가 실선(80)으로 도시되어 있다. 0-3000 MHz 범위의 주파수의 함수로서 데시벨 단위로 다이버시티 안테나 구성요소의 급전 포인트(3c2)로부터 측정된 반사 계수(S11)가 점선(70)으로 도시되어 있다.

도 6c에서 알 수 있는 바와 같이, 다이버시티 안테나 시스템은 주파수 범위들 869-960 MHz 및 1850-2690 MHz에서 -6 dB 반사 손실 요건을 충족시킨다.

본 발명에 따른 안테나 구성요소의 몇몇 바람직한 실시예들이 위에 설명되었다. 본 발명은 위에 설명한 솔루션들에 국한되지 않고 창의적인 개념이 첨부된 청구항들의 범위 내에서 여러 방식으로 적용될 수 있다.

Claims

무선 기기에 내재하며 유전 부품상에 구현되는 다중 대역 안테나(1A, 1B, 1C)로서, 상기 유전 부품은 상기 무선 기기의 회로 보드(10)의 제1 단부(10a)에 설치되며, 상기 단부로부터 접지면(11)이 제거된 상태에 있고, 상기 다중 대역 안테나는 하측 및 상측 기능 대역을 지니며 상기 다중 대역 안테나(1A, 1B, 1C)는 개별 기능 대역들에서 방사하는 2개의 모노폴 타입 요소들(7, 8)을 지니고, 상기 요소들은 상기 회로 보드(10)의 방향에서 보았을 때 상기 유전 부품의 상부 표면상에 있으며, 상기 다중 대역 안테나(1A, 1B, 1C)는 상기 무선 기기의 회로 보드(10)에 의해 한정되는 레벨에 대한 각(angle)을 형성하는, 상기 유전 부품의 적어도 하나의 표면(2a) 상에서 상기 방사하는 2개의 모노폴 타입 요소들(7, 8)에 전자기적으로 접속하는 기생 요소(14)를 지니고, 상기 다중 대역 안테나(1A, 1B, 1C)에서,
- 상기 하측 기능 대역에서 방사하는 모노폴 타입 요소(7)는 안테나 포트로부터 접속되는 급전 포인트(3, 3a)로부터 급전되도록 구성되고, 상기 방사하는 모노폴 타입 요소(7)는 상기 안테나의 다른 부품들(6)과 함께 공진기를 형성하며, 상기 공진기의 고유 주파수는 상기 하측 기능 대역에 있고,
- 상기 상측 기능 대역에서 방사하는 모노폴 타입 요소(8)는 안테나 포트에 접속되는 급전 포인트(4, 3a)로부터 급전되도록 구성되며, 상기 방사하는 모노폴 타입 요소(8)는 공진기를 형성하고, 상기 방사하는 모노폴 타입 요소(8)가 형성하는 공진기의 고유 주파수는 상기 상측 기능 대역에 있고, 그리고
- 상기 기생 요소(14)는 단지 접지 포인트(5)로부터 상기 회로 보드(10)의 접지면(11)으로만 접지되며, 상기 기생 요소(14)는 주변 안테나 부품들과 함께 또한 공진기를 형성하고,
상기 하측 기능 대역 및 상기 상측 기능 대역 양자 모두가 기능 대역을 넓히도록 2개의 공진 위치를 지니며, 양자 모두의 주파수 대역들의 공진 위치들에서 하측 주파수를 지니는 공진(21, 22, 31, 32)이 상기 기생 요소(14)에 의해 야기된 공진 위치이고 상측 주파수를 지니는 공진(23, 24, 33, 34)은 상기 방사하는 모노폴 타입 요소(7, 8)의 공진 위치인 것을 특징으로 하는, 다중 대역 안테나.
제1항에 있어서, 상기 방사하는 모노폴 타입 요소들(7, 8) 및 상기 기생 요소(14) 사이의 전자기적 접속은 상기 방사하는 모노폴 타입 요소들(7, 8) 및 상기 기생 요소(14)의 접지 포인트(5)로부터 출발하는 도전 스트립(12)의 현저한 유도 접속에 의해 형성되고, 상기 접속의 크기는 상기 기생 요소(14)의 접지 포인트(5) 및 상기 회로 보드의 레벨 상에 투영되는 급전 포인트들(3, 3a, 4) 사이의 거리에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는, 다중 대역 안테나.
안테나 모듈(2A, 2B, 2C)에 있어서,
상기 안테나 모듈(2A, 2B, 2C)은,
- 적어도 하나의 평탄한 제1 표면을 지니는 유전 부품;
- 개별 기능 대역들 상에서 방사하는 2개의 모노폴 타입 방사 요소들(7, 8) 및 상기 제1 표면과 실질적으로 나란한, 상기 유전 부품의 제2 표면상의 2개의 모노폴 타입 방사 요소들(7, 8)의 급전 포인트들(3, 3a, 4);
- 상기 유전 부품의 적어도 하나의 표면상의 기생 요소(14)로서, 상기 유전 부품의 적어도 하나의 표면은 상기 제1 및 제2 표면에 대하여 각(angle)을 형성하는 기생 요소(14);
를 포함하며,
무선 기기 내에 설치될 경우에, 상기 안테나 모듈(2A, 2B, 2C)은 기능 대역을 넓히기 위해 하측 기능 대역 및 상측 기능 대역 양자 모두 상에 2개의 공진 위치를 제공하도록 구성되고, 양자 모두의 주파수 대역들의 공진 위치들에서 하측 주파수를 지니는 공진(21, 22, 31, 32)이 상기 기생 요소(14)에 의해 야기된 공진 위치이고 상측 주파수를 지니는 공진(23, 24, 33, 34)은 상기 모노폴 타입 방사 요소(7, 8)의 고유 공진 위치인 것을 특징으로 하는, 안테나 모듈.
제3항에 있어서, 상기 하측 주파수 대역의 모노폴 타입 방사 요소(7)는 상기 안테나 모듈(2A, 2B, 2C)의 제1 측면(2d) 상의 급전 포인트(3, 3a), 코일(6) 및 상기 코일에 접속된 4개의 후속 도체 분기들(7a, 7b, 7c, 7d)로 구성되는 1/4파 방사체를 포함하는 것을 특징으로 하는, 안테나 모듈.
제4항에 있어서, 상기 코일(6)은 상기 모노폴 타입 방사 요소(7)의 실제 길이를 짧게 하는데 사용되는 것을 특징으로 하는, 안테나 모듈.
제4항에 있어서, 상부에 상기 안테나 모듈(2A, 2B)이 구현되는 유전 부품은 직각 다면체(rectangular polyhedron)인 것을 특징으로 하는, 안테나 모듈.
제4항에 있어서, 상기 상측 주파수 대역의 모노폴 타입 방사 요소(8)는 상기 안테나 모듈의 제1 측면(2d) 상의 급전 포인트(4) 및 상기 급전 포인트에 접속된 3개의 후속 도체 분기들(8a, 8b, 8c)로 이루어진 1/4파 방사체를 포함하는 것을 특징으로 하는, 안테나 모듈.
제7항에 있어서, 상기 상측 주파수 대역의 모노폴 타입 방사 요소(8) 및 상기 하측 주파수 대역의 모노폴 타입 방사 요소(7)는 상기 안테나 모듈(2A)의 제1 측면(2d) 상에 공유 급전 포인트(3a)를 지니는 것을 특징으로 하는, 안테나 모듈.
제3항에 있어서, 상기 기생 요소(14)는 U자로 형상화되어 있으며, 상기 U자의 하부 부분은 상기 안테나 모듈(2A, 2B, 2C)의 단측면에 위치해 있으며 상기 단측면의 인접 측면들(2b, 2c)은 상기 무선 기기의 길이방향 축의 방향에 있는 것을 특징으로 하는, 안테나 모듈.
제9항에 있어서, 상기 기생 요소(14)는 단락 회로 도체(12) 및 상기 기생 요소(14)의 접속 포인트(13)에서 제1 분기(14a) 및 제2 분기(14b)로 나눠지고 상기 기생 요소(14)의 분기들(14a, 14b)의 아암들(14a1, 14b1)은 상기 안테나 모듈의 제3 측면(2b) 및 제4 측면(2c) 상에 있으며, 상기 안테나 모듈의 제1 측면(2d)을 향하고 있지만 상기 제1 측면(2d)에 이르지 않게 되는 것을 특징으로 하는, 안테나 모듈.
제3항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하측 주파수 대역의 제1 공진 주파수는 단락 회로 도체(12)의 길이에 의해 한정되고 상기 상측 주파수 대역의 제1 공진 주파수는 상기 기생 요소의 전체 길이(14a, 14b)에 의해 한정되는 것을 특징으로 하는, 안테나 모듈.
제11항에 있어서, 상기 하측 주파수 대역의 제1 공진은 1/4파 공진이고 상기 상측 주파수 대역의 제1 공진은 1/2파 공진인 것을 특징으로 하는, 안테나 모듈.
제6항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유전 부품의 제1 측면(2d) 및 제2 측면은 50 mm이며 상기 유전 부품의 제3 측면(2b) 및 제4 측면(2c)은 15 mm이고 상기 유전 부품의 두께는 5 mm인 것을 특징으로 하는, 안테나 모듈.
무선 기기(RD)로서, 상기 무선 기기가, 적어도 상측 및 하측 기능 주파수 대역을 지니며 적어도 하나의 내부 다중 대역 안테나(500)를 포함하고, 상기 안테나가 상기 하측 기능 주파수 대역 상에서 방사하는 모노폴 타입 요소(7), 상기 상측 기능 주파수 대역 상에서 방사하는 모노폴 타입 요소(8) 및 상기 방사하는 모노폴 타입 요소들(7, 8)에 전자기적으로 접속되는 기생 요소(14)를 지니며, 상기 방사하는 모노폴 타입 요소들(7, 8)은 상기 무선 기기의 안테나 포트에 접속되는 급전 포인트(3, 4)로부터 나오고 상기 기생 요소(14)는 한 단락 회로 포인트(5)에서 상기 무선 기기의 접지면(11)에 접속되고, 상기 안테나에서,
- 상기 하측 기능 주파수 대역 상에서 방사하는 모노폴 타입 요소(7)는 안테나 포트로부터 접속되는 급전 포인트(3, 3a)로부터 급전되도록 구성되고, 상기 방사하는 모노폴 타입 요소(7)는 상기 안테나의 다른 부품들(6)과 함께 공진기를 형성하며, 상기 공진기의 고유 주파수는 상기 하측 기능 주파수 대역에 있고,
- 상기 상측 기능 주파수 대역 상에서 방사하는 모노폴 타입 요소(8)는 안테나 포트에 접속되는 급전 포인트(4, 3a)로부터 급전되도록 구성되며, 상기 방사하는 모노폴 타입 요소(8)는 공진기를 형성하고, 상기 방사하는 모노폴 타입 요소(8)가 형성하는 공진기의 고유 주파수는 상기 상측 기능 주파수 대역에 있고, 그리고
- 상기 기생 요소(14)는 단지 상기 단락 회로 포인트(5)로부터 회로 보드(10)의 접지면(11)으로만 접지되며, 상기 기생 요소(14)는 주변 안테나 부품들과 함께 또한 공진기를 형성하고,
상기 하측 기능 주파수 대역 및 상기 상측 기능 주파수 대역 양자 모두가 기능 주파수 대역을 넓히도록 2개의 공진 위치를 지니며, 양자 모두의 기능 주파수 대역들의 공진 위치들에서 하측 주파수를 지니는 공진(21, 22, 31, 32)이 상기 기생 요소(14)에 의해 야기된 공진 위치이고 상측 주파수를 지니는 공진(23, 24, 33, 34)은 상기 방사하는 모노폴 타입 요소(7, 8)의 공진 위치인 것을 특징으로 하는, 무선 기기.
제14항에 있어서, 상기 무선 기기에 설치된 기생 요소(14, 514)는 U자로 형상화되어 있으며, 상기 U자의 하부 부분은 상기 무선 기기의 제1 외측 단부를 구성하는 측면 상에 있고, 상기 기생 요소(14)는 단락 회로 도체(12) 및 상기 기생 요소(14)의 접속 포인트(13)에서 제1 분기(14a) 및 제2 분기(14b)로 나눠지며 상기 기생 요소(14)의 분기들(14a, 14b)의 아암들(14a1, 14b1)은 상기 무선 기기의 제3 측면 및 제4 측면 상에 있고, 상기 무선 기기의 제1 단부로부터 상기 무선 기기의 제2 단부를 향하고 있는 것을 특징으로 하는, 무선 기기.
제14항에 있어서, 상기 내부 다중 대역 안테나(500)는 다이버시티 안테나 시스템을 이루도록 구성되어 있는 2개의 나란하게 장착된 다중 대역 안테나 구성요소들(60a, 60b)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선 기기.