KR101846450B1 - Dual band slot antenna - Google Patents
Dual band slot antenna Download PDFInfo
- Publication number
- KR101846450B1 KR101846450B1 KR1020160157716A KR20160157716A KR101846450B1 KR 101846450 B1 KR101846450 B1 KR 101846450B1 KR 1020160157716 A KR1020160157716 A KR 1020160157716A KR 20160157716 A KR20160157716 A KR 20160157716A KR 101846450 B1 KR101846450 B1 KR 101846450B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- antenna
- dual band
- capacitor
- frequency
- slot antenna
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/10—Resonant slot antennas
- H01Q13/106—Microstrip slot antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
- H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
-
- 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
- H01Q5/10—Resonant antennas
Landscapes
- Waveguide Aerials (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 이중대역 슬롯 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 병렬공진부를 형성하여 이중대역에서 동작하도록 하는 이중대역 슬롯 안테나에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a dual-band slot antenna, and more particularly, to a dual-band slot antenna in which a parallel resonant portion is formed to operate in a dual band.
슬롯 안테나는 금속면에 구멍을 뚫어 방사시키는 구조로 슬롯의 크기와 모양이 공진주파수를 결정한다. 슬롯 안테나의 금속면에 실장된 부품이나 매질은 안테나의 성능에 큰 영향을 미치지 않기 때문에 금속으로 둘러쌓인 환경에서 안테나를 설치해야 할 때 유리하다. 또한 슬롯 구조는 인덕터와 캐패시터 같은 소자를 실장하기 유리하여 튜너블 안테나로서의 활용도가 높다. A slot antenna is a structure that radiates through a hole in a metal surface, and the size and shape of the slot determine the resonance frequency. The components and media mounted on the metal surface of the slot antenna do not have a significant effect on the performance of the antenna, which is advantageous when the antenna is installed in a metal-enclosed environment. In addition, the slot structure is advantageous in that it can be used as a tunable antenna because it is advantageous to mount an element such as an inductor and a capacitor.
실제 바렉터 다이오드, 핀다이오드, 스터브, Liquid metal Galinstan 등이 슬롯 안테나에 실장되어 튜너블 안테나로 설계가 된 예가 있다 There are examples where a real collector diode, a pin diode, a stub, a Liquid metal Galinstan, etc. are mounted on a slot antenna and designed as a tunable antenna
또한 슬롯 안테나는 그라운드를 활용하기 때문에 기존안테나와 접목하여 성능을 향상시킬 수 있고, 금속케이스를 사용하거나 금속 테두리 구조를 갖는 휴대단말기의 안테나를 설계하는 데 있어서도 유리하다. Also, since the slot antenna utilizes the ground, it can be improved in performance by combining with the existing antenna, and it is also advantageous in designing the antenna of the portable terminal using the metal case or the metal frame structure.
하지만 슬롯안테나는 반파장 공진을 갖는 구조이기 때문에 안테나의 사이즈를 작게하기 어렵고, 슬롯 크기가 주변 기구물에 의해 정해지는 경우가 많아 안테나 설계의 어려움이 있다. However, since the slot antenna has a half-wave resonance structure, it is difficult to reduce the size of the antenna, and the slot size is often determined by the peripheral equipment, which makes it difficult to design the antenna.
슬롯 안테나의 사이즈를 줄이기 위하여 한쪽 끝이 오픈인 슬롯 안테나를 설계할 수 있지만, 이는 실제 모델에서는 금속테두리를 끊어야 하기 때문에 디자인에 제약을 받는다. To reduce the size of the slot antenna, it is possible to design a slot antenna with one end open, but this is restricted by design because the metal frame is cut off in the actual model.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 10-2016-0089339호(2016.07.27)의 '공진식 급전 구조를 이용한 슬롯 안테나'에 개시되어 있다.BACKGROUND ART [0002] The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2016-0089339 (July 27, 2017) entitled " Slot Antenna Using a Resonant Feeding Structure ".
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 슬롯 안테나의 일측에 병렬공진부를 형성하여 이중 대역에서 동작하는 소형의 이중대역 슬롯 안테나를 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a dual band slot antenna which operates in a dual band by forming a parallel resonance part on one side of a slot antenna.
본 발명의 일 측면에 따른 이중대역 슬롯 안테나는 주변이 끊긴 지점이 없는 금속으로 둘러싸여 있는 슬롯 안테나에 있어서, 안테나에 전기신호를 입력하는 급전부; 및 상기 안테나의 일 측에 배치되어 상기 안테나가 이중대역에서 동작하도록 하는 캐패시터부를 포함하는 것을 특징으로 한다. A dual band slot antenna according to one aspect of the present invention is a slot antenna surrounded by a metal free from a peripheral point of disconnection, comprising: a feeding part for inputting an electric signal to an antenna; And a capacitor disposed on one side of the antenna to allow the antenna to operate in a dual band.
본 발명에서, 슬롯의 일측면에 상기 캐패시터부와 병렬로 배치되어 금속에 의해 형성되는 인덕터 성분으로 병렬공진을 형성하는 인덕터부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention is characterized by including an inductor part disposed in parallel with the capacitor part on one side of the slot to form a parallel resonance with an inductor component formed by metal.
본 발명에서, 상기 캐패시터부는 캐패시터 소자이며, 상기 캐패시터 소자는 일측이 도선을 통해 상기 안테나의 단부에 연결되고 타측이 도선 또는 상기 안테나와 직접 연결되는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the capacitor portion is a capacitor element, and one end of the capacitor element is connected to an end portion of the antenna through a lead wire, and the other end portion is directly connected to a lead wire or the antenna.
본 발명에서, 상기 캐패시터부는 상기 안테나와 상기 접지가 이격되어 형성되는 갭 캐패시터인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the capacitor unit is a gap capacitor formed by separating the antenna and the ground.
본 발명에서, 상기 병렬공진부의 공진주파수는 이중대역 슬롯 안테나의 첫 번째 공진주파수 인근에 위치하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the resonance frequency of the parallel resonance part is located near the first resonance frequency of the dual band slot antenna.
본 발명에서, 상기 급전부는 상기 안테나의 중심과 상기 캐패시터부 사이에 배치되어 커플링 급전하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the power feeding part is disposed between the center of the antenna and the capacitor part to supply coupling power.
본 발명에서, 이중대역 슬롯 안테나의 첫 번째 공진주파수와 두 번째 공진주파수를 조절하는 튜닝부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention further includes a tuning unit for adjusting a first resonance frequency and a second resonance frequency of the dual band slot antenna.
본 발명에서, 상기 튜닝부는 이중대역 슬롯 안테나의 첫 번째 공진주파수를 조절하는 제1 주파수 튜닝부 및 이중대역 슬롯 안테나의 두 번째 공진주파수를 조절하는 제2 주파수 튜닝부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The tuning unit may include a first frequency tuning unit for adjusting a first resonance frequency of the dual band slot antenna and a second frequency tuning unit for adjusting a second resonance frequency of the dual band slot antenna.
본 발명에서, 상기 제1 주파수 튜닝부는 상기 캐패시터 소자와 연결되는 상기 안테나 단부의 일측에 배치되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the first frequency tuning unit is disposed at one side of the antenna end connected to the capacitor device.
본 발명에서, 상기 제2 주파수 튜닝부는 상기 접지와 면접되게 상기 안테나의 중심에 배치되는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the second frequency tuning unit is disposed at the center of the antenna so as to be in contact with the ground.
본 발명의 일 측면에 따른 이중대역 슬롯 안테나는 WiFi의 주파수 대역(2.4 GHz, 5.8 GHz)에서 하나의 안테나로 동시에 사용할 수 있으며 또한 1/4파장 이하의 공진을 가져 소형화가 가능하다. The dual-band slot antenna according to one aspect of the present invention can be used simultaneously with one antenna in the WiFi frequency band (2.4 GHz, 5.8 GHz), and can be downsized with a resonance of 1/4 wavelength or less.
본 발명의 일 측면에 따른 이중대역 슬롯 안테나는 공진주파수 튜닝이 간단해 활용도가 높고, 금속으로 둘러싸여 안테나의 소형화가 여려운 휴대단말기 및 노트북, 타블렛 PC 등에도 적용 가능하다. The dual band slot antenna according to one aspect of the present invention can be applied to a portable terminal, a notebook PC, a tablet PC, and the like, in which resonance frequency tuning is simple and utilization is high and the antenna is surrounded by metal.
본 발명의 일 측면에 따른 이중대역 슬롯 안테나는 슬롯 안테나의 금속면에 실장된 부품이나 매질이 안테나의 성능에 큰 영향을 미치지 않기 때문에 안테나 주변에 다양한 부품을 실장하여 내장형 안테나로 사용이 가능하다. The dual band slot antenna according to one aspect of the present invention can be used as a built-in antenna by mounting various components around the antenna since the components or medium mounted on the metal surface of the slot antenna do not greatly affect the performance of the antenna.
도 1 은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중대역 슬롯 안테나의 구조도이다.
도 2 는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중대역 슬롯 안테나의 등가회로 모델을 나타낸 도면이다.
도 3 은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이중대역 슬롯 안테나의 구조도이다.
도 4 는 본 발명의 제3 실시예에 따른 이중대역 슬롯 안테나의 구조도이다.
도 5 는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중대역 슬롯 안테나의 성능 비교를 위한 안테나 구조를 나타낸 도면이다.
도 6 은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중대역 슬롯 안테나의 공진주파수 변화를 나타낸 도면이다.
도 7 은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이중대역 슬롯 안테나의 공진주파수 변화를 나타낸 도면이다. 1 is a structural view of a dual band slot antenna according to a first embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating an equivalent circuit model of a dual band slot antenna according to a first embodiment of the present invention.
3 is a structural view of a dual band slot antenna according to a second embodiment of the present invention.
4 is a structural view of a dual band slot antenna according to a third embodiment of the present invention.
5 is a view illustrating an antenna structure for comparing performance of a dual band slot antenna according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a change in resonant frequency of a dual-band slot antenna according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a change in resonance frequency of a dual band slot antenna according to a second embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 이중대역 슬롯 안테나를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다. Hereinafter, a dual band slot antenna according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. Further, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the user, the intention or custom of the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.
도 1 은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중대역 슬롯 안테나의 구조도이고, 도 2 는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중대역 슬롯 안테나의 등가회로 모델을 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a structural view of a dual band slot antenna according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating an equivalent circuit model of a dual band slot antenna according to a first embodiment of the present invention.
도 1 을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중대역 슬롯 안테나는 금속 기판에 형성된 슬롯(70)에 의해 형성될 수 있으며, 안테나(10), 단락부(60), 급전부(30) 및 병렬공진부(20)를 포함한다.1, a dual band slot antenna according to a first embodiment of the present invention can be formed by a
단락부(60)는 안테나(10)를 접지(50)와 연결시킨다. The shorting
급전부(30)는 안테나(10)와 연결되어 안테나(10)에 전기 신호를 입력한다. The
급전부(30)는 병렬공진부(20)에 의한 첫 번째 공진과 두 번째 공진에서 모두 매칭하기 위해 안테나(10)의 중심과 병렬공진부(20)의 캐패시터부 사이에 배치되어 안테나(10)에 커플링 급전을 수행한다. The
안테나(10)는 일측이 단락부(60)를 통해 접지(50)와 연결되고 타측에 병렬공진부(20)가 배치되어 이중대역에서 동작한다. One side of the
병렬공진부(20)는 안테나(10)의 중심에서 일측 단부에 배치되며, 캐패시터부와 인덕터부(21)를 포함한다. The
캐패시터부는 안테나(10)의 일측에 형성되며, 캐패시터부로는 캐패시터 소자(CP) 또는 갭 캐패시터가 채용될 수 있다. 갭 캐패시터에 대해서는 후술한다.The capacitor portion is formed on one side of the
캐패시터 소자(CP)는 일측이 도선을 통해 안테나(10)의 단부에 연결되고 타측이 도선 또는 안테나(10)와 직접 연결된다. One end of the capacitor element C P is connected to the end of the
즉, 캐패시터부는 인덕터부(21)와 인접한 위치에 배치되어 인덕터부(21)와 병렬공진회로를 구성함으로써, 병렬공진부(20)의 공진주파수가 설계하려는 이중대역 슬롯 안테나의 첫 번째 공진주파수 인근에 위치하도록 한다. That is, the capacitor portion is disposed adjacent to the
인덕터부(21)는 상기한 캐패시터부와 병렬로 배치된다. 인덕터부(21)는 금속으로 이루어지는 바, 상대적으로 매우 작은 인덕터값을 가지게 된다. 즉, 인덕터부(21)는 슬롯의 일측면에 캐패시터부와 병렬로 배치되어 금속에 의해 형성되는 인덕터 성분으로 병렬공진을 형성한다. The
이러한 인덕터부(21)에 상기한 캐패시터 소자(CP)가 병렬 연결됨으로써, 병렬공진부(20)를 구성하게 되며, 그 결과 왼쪽이 쇼트이고 오른쪽이 병렬공진인 전송선로의 모델이 가능하다.The above-described capacitor element (C P ) is connected in parallel to the inductor unit (21) to constitute the parallel resonance unit (20). As a result, a model of a transmission line in which the left side is short and the right side is parallel resonance is possible.
도 2 를 참조하면, 병렬공진부(20)는 공진주파수보다 낮은 주파수에서는 인덕티브(inductive)한 임피던스 값을 가지고, 공진주파수가 높은 구조에서는 캐패시티브(capacitive)한 임피던스를 가지게 된다. Referring to FIG. 2, the
그 결과, 전송선로모델에서 공진주파수보다 높은 주파수에서는 안테나(10)의 한쪽 끝에 캐패시터 소자(CP)를 연결한 것과 같은 효과를 가진다. As a result, it has the same effect as connecting the capacitor element (C P ) to one end of the
따라서, 병렬공진부(20)가 형성된 전송선로모델에서, 공진주파수보다 높은 주파수에서는 λ/4에서 보다 작은 길이에서 공진하는 전송선로와 동일한 효과를 가지므로, 종래의 슬롯 안테나에 비해서 사이즈를 줄일 수 있는 장점을 갖는다.Therefore, in the transmission line model in which the
즉, 한쪽끝이 쇼트이고 다른 끝단에 캐패시터부를 연결, 즉 다른 끝단에 병렬공진부(20)를 형성하면, 공진이 일어나는 안테나(10)의 길이(l)는 λ(파장)/4 이하가 된다. That is, when one end is short and the capacitor part is connected to the other end, that is, the
또한, 두 번째 공진이 일어나는 안테나(10)의 길이(l)는 λ/2 이상 3λ/4 이하가 된다.The length l of the
도 2 에서, 일점쇄선(1st)은 첫 번째 공진이 발생할 때 위치에 따른 전계의 세기이고, 점선(2st)은 두 번째 공진이 발생할 때 위치에 따른 전계의 세기이다. In Fig. 2, the one-dot chain line (1st) is the intensity of the electric field according to the position when the first resonance occurs, and the dotted line (2st) is the intensity of the electric field according to the position when the second resonance occurs.
즉, 임의의 주파수에 대해서 첫 번째 공진과 두 번째 공진이 일어나는 안테나(10)의 길이 l은 λ/4 및 λ/2 이상 3λ/4 이하가 된다. That is, the length l of the
병렬 공진주파수 주변에서의 캐패시터 값은 작은 값이 되고, 높은 주파수에서는 캐패시터가 큰 값이 되므로, 첫 번째 공진은 λ/4에 가까운 곳에서 발생하고, 두 번째 공진은 λ/2 주변에서 발생한다. The first resonance occurs near λ / 4, and the second resonance occurs around λ / 2, because the capacitor value around the parallel resonance frequency becomes a small value and the capacitor at the high frequency becomes a large value.
한편, 상기한 병렬공진부(20)에서 캐패시터 소자(CP)의 캐패시터 값은 정해져 있다. 따라서, 캐패시터 값을 조정하여 안테나(10)를 정밀하게 튜닝할 필요가 있다. Meanwhile, the capacitor value of the capacitor element (C P ) in the parallel resonance part (20) is determined. Therefore, it is necessary to precisely tune the
도 3 은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이중대역 슬롯 안테나의 구조도이다. 3 is a structural view of a dual band slot antenna according to a second embodiment of the present invention.
도 3 을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이중대역 슬롯 안테나는 안테나(10), 단락부(60), 급전부(30), 병렬공진부(20) 및 튜닝부(40)를 포함한다.Referring to FIG. 3, a dual band slot antenna according to a second embodiment of the present invention includes an
여기서, 안테나(10), 단락부(60), 급전부(30) 및 병렬공진부(20)는 상기한 제1 실시예와 동일하므로 동일한 도면부호를 부여하고 그 상세한 설명을 생략한다.Here, the
병렬공진부(20)에 의해 안테나(10)가 이중대역에서 동작하더라도 동작 성능이 향상되기 위해서는 안테나(10)에 대한 정밀한 튜닝이 필요하다. Even if the
튜닝부(40)는 이중대역 안테나(10)의 첫 번째 공진주파수와 두 번째 공진주파수를 세부적으로 조절한다. 튜닝부(40)를 제1 주차수 튜닝부(40) 및 제2 주파수 튜닝부(42)를 포함한다. 튜닝부(40)는 금속으로 형성된다.The
제1 주파수 튜닝부(41)는 이중대역 슬롯 안테나의 첫 번째 공진주파수를 조절한다. 낮은 주파수에서 공진주파수를 하향시키기 위해서는 캐패시터 값을 증가시켜야 한다.The first
제1 주파수 튜닝부(41)는 안테나(10)의 단부에 형성된 캐패시터 연결부(22)의 일측에 부착된다. 그 결과 제1 주파수 튜닝부(41)의 단부와 접지(50)의 거리는 가까워지며, 이러한 제1 주파수 튜닝부(41)는 접지(50) 방향으로의 길이(b)가 조절되어 단부와 접지(50)의 거리를 조절함으로써 캐패시터 값은 임의로 조절될 수 있다. The first
이와 같이, 제1 주파수 튜닝부(41)는 안테나(10)의 단부에 부착되어 그 단부와 접지(50)의 거리가 조절됨으로써, 첫 번째 공진주파수를 세부적으로 하향시킬 수 있다. 이 경우, 제1 주파수 튜닝부(41)의 접지(50) 방향으로의 길이(b)가 증가하여 제1 주파수 튜닝부(41)의 단부와 접지(50)의 거리가 감소하면 두 번째 공진주파수가 하향된다. Thus, the first
제2 주파수 튜닝부(42)는 이중대역 슬롯 안테나의 두 번째 공진주파수를 조절한다. The second
안테나(10)의 중심 부분에는 전계가 상대적으로 강하다. 이에 제2 주파수 튜닝부(42)는 안테나(10)의 중심 부분에 배치되며, 접지(50)와 면접되게 배치되어 두 번째 공진주파수를 변화시킨다. In the central portion of the
이 경우, 제2 주파수 튜닝부(42)는 접지(50)와 면접되고 안테나 방향으로의 길이(a)가 조절됨으로써 제2 주파수 튜닝부(42)의 단부와 안테나(10)의 거리가 조절될 수 있다. 즉, 제2 주파수 튜닝부(42)의 단부와 안테나(10)의 거리가 조절됨으로써, 두 번째 공진주파수를 조절한다. In this case, the second
이 경우, 제2 주파수 튜닝부(42)의 안테나(10) 방향으로의 길이(a)가 증가하여 제2 주파수 튜닝부(42)의 단부와 안테나(10)의 거리가 감소하면, 첫 번째 공진주파수가 하향된다. In this case, when the length a of the second
상기한 제1 실시예 및 제2 실시예에서는 캐패시터 소자(CP)의 캐패시터 값이 기 설정된 정해진 값이다. 그러나, 캐패시터부는 갭 캐패시터로 형성되어 그 간격 조절을 통해 캐패시터 값이 조절될 수 있다. 이를 도 4 를 참조하여 설명한다. In the above-described first and second embodiments, the capacitor value of the capacitor element C P is a predetermined value. However, the capacitor portion may be formed of a gap capacitor, and the capacitor value may be adjusted through adjustment of the gap. This will be described with reference to FIG.
도 4 는 본 발명의 제3 실시예에 따른 이중대역 슬롯 안테나의 구조도이다.4 is a structural view of a dual band slot antenna according to a third embodiment of the present invention.
도 4 를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 이중대역 슬롯 안테나는 안테나(10), 단락부(60), 급전부(30) 및 병렬공진부(20)를 포함하며, 추가적으로 튜닝부(40)가 더 포함할 수도 있다. 4, the dual band slot antenna according to the third embodiment of the present invention includes an
여기서, 안테나(10), 단락부(60), 급전부(30) 및 튜닝부(40)는 상기한 제1 실시예 및 제2 실시예와 동일하므로 동일한 도면부호를 부여하고 그 상세한 설명은 생략한다. Here, the
병렬공진부(20)는 캐패시터부 및 인덕터부(21)를 포함한다. The
인덕터부(21)는 상기한 제1 실시예 및 제2 실시예와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.Since the
캐패시터부는 갭 캐패시터가 채용될 수 있다. The capacitor portion may employ a gap capacitor.
갭 캐패시터는 캐패시터 연결부(22), 즉 안테나(10)의 단부와 접지(50)가 이격되어 형성되며, 캐패시터 소자와 동일한 효과를 가진다. 다만, 갭 캐패시터는 접지(50)와의 간격이 조절되어 캐패시터 값이 조절될 수 있다.The gap capacitor is formed by separating the
갭 캐패시터는 접지(50)와의 거리가 조절될 수 있는 바, 설계 과정에서 캐패시터 값이 임의로 조절될 수 있고, 그 결과 첫 번째 공진주파수를 세부적으로 하향시킬 수 있다.The distance between the gap capacitor and the
도 5 는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중대역 슬롯 안테나의 성능 비교를 위한 안테나 구조를 나타낸 도면이고, 도 6 은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중대역 슬롯 안테나의 공진주파수 변화를 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a view illustrating an antenna structure for comparing performance of a dual-band slot antenna according to a first embodiment of the present invention, FIG. 6 is a graph illustrating a change in resonance frequency of a dual-band slot antenna according to a first embodiment of the present invention FIG.
도 5 를 참조하면, 유전율 4.4의 FR4 기판에 대해서 그라운드의 가로(Wg)와 세로(Lg)의 길이는 각각 50mm와 100mm 이다. 5, the length of the horizontal (W g) and vertical (L g) of the ground with respect to the dielectric constant of FR4 substrate 4.4 are respectively 50mm and 100mm.
기판의 두께(t)는 1mm이다. 그리고 안테나를 설계할 영역의 가로(Wa)의 길이는 20mm이고 세로(La)의 길이는 6 mm이다. The thickness t of the substrate is 1 mm. The length W a of the region to be designed for the antenna is 20 mm and the length L a is 6 mm.
슬롯 안테나의 오른쪽 끝단의 선폭(WL)은 1mm이다. The line width (W L ) at the right end of the slot antenna is 1 mm.
도 5 의 (a)는 안테나 단부에 아무런 로딩 효과가 없는 종래의 슬롯 안테나이다. 안테나(10)의 급전은 슬롯(70)의 가운데로 하였으며 왼쪽 그라운드와의 거리(DF)는 9mm이다. 급전선의 선폭은 1mm이며, 슬롯 안테나의 상면과 간격(gF)은 0.5mm이며, 매칭을 위하여 커플링 급전을 하였다. 5 (a) is a conventional slot antenna having no loading effect on the antenna end. The feeding of the
도 5 의 (b)는 본 발명의 제1 실시예와 같이 안테나(10)의 오른쪽 끝단에 병렬로 커패시터부를 연결하여 병렬공진부(20)를 형성한 것이다. 5 (b) shows a
커패시터 소자(CP)는 그 사이즈를 고려하여 왼쪽 끝으로부터의 거리(dC)가 17mm 떨어진 안테나(10)부에, 폭이 1mm이고 길이(lC)가 5 mm인 제1 튜닝부(40)를 부착하였다. Considering the size of the capacitor element C P , the
이중대역에서 매칭을 하기 위하여 급전부(30)의 위치와 접지(50)와의 간격은 조정되었고, 급전부(30)는 왼쪽 접지(50)로부터의 거리(DF)가 15.1 mm인 지점에 위치하였으며, 급전부(30)와 접지(50)와의 간격(gF)은 0.2 mm이다. The distance between the position of the feeding
도 6 을 참조하면, 안테나(10)의 임피던스를 나타낸 것으로 공진주파수의 변화를 확인할 수 있다. Referring to FIG. 6, a change in the resonance frequency can be confirmed by showing the impedance of the
도 5 의 (a)에 도시된 종래의 슬롯 안테나에서는, 공진주파수가 3.85GHz에 형성되는 것을 확인할 수 있다. In the conventional slot antenna shown in FIG. 5 (a), it is confirmed that the resonance frequency is formed at 3.85 GHz.
반면에 도 5 의 (b)에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중대역 슬롯 안테나에서는, 캐패시터의 값에 따라 공진주파수가 변화하며 캐패시터가 0.5pF일 때 2.48GHz와 6.2GHz에서 공진이 형성되며, 캐패시터가 0.7pF일 경우, 6.2GHz는 고정되는 것에 반해 첫 번째 공진주파수가 2.23GHz로 하향되는 것을 확인할 수 있다. On the other hand, in the dual band slot antenna according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 5 (b), the resonance frequency changes according to the value of the capacitor, and resonance occurs at 2.48 GHz and 6.2 GHz when the capacitor is 0.5 pF And when the capacitor is 0.7 pF, the first resonance frequency is reduced to 2.23 GHz while the 6.2 GHz is fixed.
도 7 은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이중대역 슬롯 안테나의 공진주파수 변화를 나타낸 도면이다. FIG. 7 is a diagram illustrating a change in resonance frequency of a dual band slot antenna according to a second embodiment of the present invention.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, 캐패시터 소자(CP)에 배치된 제1 튜닝부(40)의 길이(b)가 증가하면 첫 번째 공진주파수가 하향하고, 슬롯 중간의 제2 튜닝부(40)의 길이(a)가 증가하면 두 번째 공진주파수가 하향하는 것을 확인할 수 있다.According to the second embodiment of the present invention, when the length (b) of the first tuning section (40) disposed in the capacitor element (C P ) increases, the first resonance frequency decreases and the
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이중대역 슬롯 안테나는 WiFi의 주파수 대역(2.4 GHz, 5.8 GHz)에서 하나의 안테나(10)로 동시에 사용할 수 있으며 또한 λ/4이하의 공진을 가져 소형화가 가능하다. As described above, the dual-band slot antenna according to an embodiment of the present invention can be used simultaneously with one
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이중대역 슬롯 안테나는 공진주파수 튜닝이 간단해 활용도가 높고, 금속으로 둘러싸여 안테나(10)의 소형화가 여려운 휴대단말기 및 노트북, 타블렛 PC 등에도 적용가능하다.Also, the dual band slot antenna according to an embodiment of the present invention is applicable to a portable terminal, a notebook PC, a tablet PC, and the like, in which resonance frequency tuning is simple and utilization is high and the
게다가, 본 발명의 일 실시예에 따른 이중대역 슬롯 안테나는 슬롯 안테나의 금속면에 실장된 부품이나 매질이 안테나(10)의 성능에 큰 영향을 미치지 않기 때문에 안테나(10) 주변에 다양한 부품을 실장하여 내장형 안테나(10)로 사용이 가능하다. In addition, since the dual band slot antenna according to the embodiment of the present invention does not greatly affect the performance of the
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, I will understand. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.
10: 안테나
20: 병렬 공진부
21: 인덕터부
22: 캐패시터 연결부
CP: 캐패시터 소자
30: 급전부
40: 튜닝부
41: 제1 주파수 튜닝부
42: 제2 주파수 튜닝부
50: 접지
60: 단락부
70: 슬롯10: Antenna
20: parallel resonance part
21:
22: Capacitor connection
C P : Capacitor element
30: Feeding part
40: tuning unit
41: First frequency tuning unit
42: second frequency tuning unit
50: Ground
60:
70: Slot
Claims (10)
안테나에 전기신호를 입력하는 급전부; 및
상기 안테나의 일측에 배치되어 상기 안테나가 이중대역에서 동작하도록 하는 캐패시터부를 포함하고,
슬롯의 일측면에 상기 캐패시터부와 병렬로 배치되어 금속에 의해 형성되는 인덕터 성분으로 병렬공진을 형성하는 인덕터부를 포함하며,
이중대역 슬롯 안테나의 첫 번째 공진주파수와 두 번째 공진주파수를 조절하는 튜닝부를 더 포함하며,
상기 튜닝부는 이중대역 슬롯 안테나의 첫 번째 공진주파수를 조절하는 제1 주파수 튜닝부 및 이중대역 슬롯 안테나의 두 번째 공진주파수를 조절하는 제2 주파수 튜닝부를 포함하며,
상기 제1 주파수 튜닝부는 상기 안테나 단부의 일측에 배치되고, 상기 제2 주파수 튜닝부는 접지와 면접되게 상기 안테나의 중심에 배치되며,
상기 캐패시터부는 상기 안테나와 상기 접지가 이격되어 형성되는 갭 캐패시터이며,
상기 제1 주파수 튜닝부는 접지 방향으로의 길이가 조절되고,
상기 제2 주파수 튜닝부는 안테나 방향으로의 길이가 조절되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 이중대역 슬롯 안테나.
1. A slot antenna surrounded by a metal free from points of disconnection,
A feeding part for inputting an electric signal to the antenna; And
And a capacitor disposed on one side of the antenna to allow the antenna to operate in a dual band,
And an inductor unit arranged in parallel with the capacitor unit on one side of the slot to form a parallel resonance with an inductor component formed by metal,
Further comprising a tuning section for adjusting a first resonance frequency and a second resonance frequency of the dual band slot antenna,
Wherein the tuning unit includes a first frequency tuning unit for adjusting a first resonance frequency of the dual band slot antenna and a second frequency tuning unit for adjusting a second resonance frequency of the dual band slot antenna,
Wherein the first frequency tuning unit is disposed at one side of the antenna end and the second frequency tuning unit is disposed at the center of the antenna so as to be in contact with the ground,
Wherein the capacitor unit is a gap capacitor formed by separating the antenna and the ground,
Wherein the first frequency tuning unit adjusts the length in the grounding direction,
Wherein the second frequency tuning unit is adjustable in length in the antenna direction.
The dual band slot antenna of claim 1, wherein the capacitor is disposed such that the resonant frequency is located near the first resonant frequency of the dual band slot antenna.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160157716A KR101846450B1 (en) | 2016-11-24 | 2016-11-24 | Dual band slot antenna |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160157716A KR101846450B1 (en) | 2016-11-24 | 2016-11-24 | Dual band slot antenna |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101846450B1 true KR101846450B1 (en) | 2018-04-09 |
Family
ID=61978217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160157716A KR101846450B1 (en) | 2016-11-24 | 2016-11-24 | Dual band slot antenna |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101846450B1 (en) |
-
2016
- 2016-11-24 KR KR1020160157716A patent/KR101846450B1/en active IP Right Grant
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11217892B2 (en) | Antenna structure | |
| US10056696B2 (en) | Antenna structure | |
| US8884835B2 (en) | Antenna system, method and mobile communication device | |
| WO2019090690A1 (en) | Antenna of mobile terminal and mobile terminal | |
| TWI599095B (en) | Antenna structure and wireless communication device using the same | |
| GB2402552A (en) | Broadband dielectric resonator antenna system | |
| US6573867B1 (en) | Small embedded multi frequency antenna for portable wireless communications | |
| TWI656686B (en) | Antenna structure and wireless communication device having the same | |
| KR101063569B1 (en) | Inverted-F antenna with branch capacitor | |
| JP5969821B2 (en) | Antenna device | |
| US9786987B2 (en) | Small antenna apparatus operable in multiple frequency bands | |
| TW201622246A (en) | Multi-band antenna | |
| TWI589060B (en) | Antenna | |
| EP3246989B1 (en) | Multi-frequency antenna and terminal device | |
| US20120050121A1 (en) | Antenna having capacitive element | |
| CN114762190A (en) | Antenna device | |
| JP5794300B2 (en) | Antenna device and communication terminal device | |
| KR101846450B1 (en) | Dual band slot antenna | |
| KR101634824B1 (en) | Inverted F Antenna Using Branch Capacitor | |
| KR101927797B1 (en) | Antenna and communication terminal including the same | |
| CN111384588B (en) | Multi-frequency antenna | |
| JP2014042142A (en) | Antenna unit | |
| TWI535105B (en) | Chip antenna structure and electronic device having the same | |
| WO2014181564A1 (en) | Antenna device | |
| TW201814968A (en) | Frequency reconfigurable circularly polarized antenna |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant |