KR101872269B1 - 통신용 전자 장치를 위한 내장형 안테나 장치 - Google Patents

통신용 전자 장치를 위한 내장형 안테나 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101872269B1
KR101872269B1 KR1020120024590A KR20120024590A KR101872269B1 KR 101872269 B1 KR101872269 B1 KR 101872269B1 KR 1020120024590 A KR1020120024590 A KR 1020120024590A KR 20120024590 A KR20120024590 A KR 20120024590A KR 101872269 B1 KR101872269 B1 KR 101872269B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
radiation pattern
pattern
radiation
antenna
antenna device
Prior art date
Application number
KR1020120024590A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130103169A (ko
Inventor
곽용수
신아현
이동현
정성태
변준호
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020120024590A priority Critical patent/KR101872269B1/ko
Priority to US13/747,829 priority patent/US9035837B2/en
Priority to EP13158246.2A priority patent/EP2637251B1/en
Priority to CN201310072226.8A priority patent/CN103311641B/zh
Publication of KR20130103169A publication Critical patent/KR20130103169A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101872269B1 publication Critical patent/KR101872269B1/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
    • 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
    • H01Q5/321—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 within a radiating element or between connected radiating elements
    • 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
    • H01Q1/44—Details of, or arrangements associated with, antennas using equipment having another main function to serve additionally as an antenna, e.g. means for giving an antenna an aesthetic aspect
    • H01Q1/46—Electric supply lines or communication lines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • 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
    • H01Q5/342—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes
    • H01Q5/357—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes using a single feed point
    • H01Q5/364—Creating multiple current paths
    • H01Q5/371—Branching current paths
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/42—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole with folded element, the folded parts being spaced apart a small fraction of the operating wavelength

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

본 발명은 통신용 전자 장치를 위한 내장형 안테나 장치에 관한 것으로서, 접지 영역과 비 접지 영역을 포함하는 기판 및 상기 기판의 비 접지 영역에 배치되는 안테나 방사체를 포함하되, 상기 안테나 방사체는 상기 기판의 RF단에 급전되는 일정 길이의 급전 패턴과, 상기 급전 패턴에서 분기되며 단부가 상기 접지 영역에 전기적으로 연결되는 제1방사 패턴과, 상기 제1방사 패턴 중에 전기적으로 직렬로 연결되도록 설치되는 적어도 하나의 캐패시터 및 상기 급전 패턴에서 분기되며 단부가 상기 접지 영역과 개방되도록 배치되는 제2방사 패턴을 포함하여, 상기 캐패시터의 캐패시턴스 값에 따라 상기 제1방사 패턴에 의한 공진 주파수를 조절함으로써, 소망하는 전기적 길이를 갖는 방사 패턴을 적용시킬 수 있으며, 장치의 슬림화 및 제조 원가 절감에 기여한다.

Description

통신용 전자 장치를 위한 내장형 안테나 장치{BUILT-IN ANTENNA FOR MOBILE ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은 적어도 두 개의 대역에서 동작할 수 있도록 통신용 전자 장치의 내부에 배치되는 내장형 안테나 장치에 관한 것이다.
근래 들어 통신용 전자 장치 중 휴대용 단말기는 우리 생활에서 가장 필수적인 기기로 자리 잡아가고 있다. 특히, 상술한 휴대용 단말기 중 음성 및/또는 영상 통화를 목적으로 하는 이동 통신 단말기는 급속도로 발전하고 있다. 특히 최근에는 처리 속도가 급격히 향상되고 있으며, 웹서핑 등 다양한 부가 기능이 강화된 스마트폰이 주류를 형성하고 있다.
이러한 휴대용 단말기는 그 기능뿐만 아니라 상대적으로 동일한 또는 좀더 진보적인 성능을 발현하면서 장치의 전체 크기 및 디자인이 소비자의 욕구 충족에 중요한 요인으로 대두 되고 있으며, 단말기 제조자들은 동일한 기능 또는 좀더 진보된 성능을 구현하면서 종래의 단말기 보다 좀더 소형 및 슬림화를 구현하기 위해 경주하고 있는 실정이다.
특히, 안테나 장치의 경우 최초 로드 안테나 장치나 헬리컬 안테나 장치와 같은 외부 안테나 장치를 사용하였으나, 단말기 낙하시 파손의 가장 취약한 부분이 되며, 휴대성을 저하시키기 때문에 근래에는 내장형 안테나 장치(bulit-in antenna)를 사용하고 있다.
이렇게 휴대용 단말기의 내부에 배치되는 내장형 안테나 장치는 안테나 방사체의 길이에 의존하여 원활한 공진이 발생한다. 따라서, 안테나 장치는 안테나 방사체의 물리적 특성 및 크기에 비례하여 동작하기 때문에 결과적으로 안테나 장치의 성능 향상은 단말기의 소형화 및 슬림화에 반비례하게 되는 것이다.
특히 최근 출시되는 휴대용 단말기에는 하나의 안테나 방사체로 두 가지 이상의 대역에서 동작하는 이중 대역 또는 다중 대역 안테나 방사체가 사용되고 있다. 이러한 다중 대역 안테나 장치를 적용할 경우 안테나 방사체는 일정 길이(λ/2 또는 λ/4)로 물리적 길이를 늘여왔으나 이 역시 한계가 있으며, 캐리어와 같은 추가 부품에 의하여 설치 공정이 복잡해지며 제조 원가 상승의 단점이 발생한다.
예를 들어 2.4/5 GHz의 듀얼 밴드 안테나 장치의 경우 기존의 IFA(Inverted F Antenna) 타입인 경우 안테나 방사체의 전기적 길이는 λ/4인 25~30mm 가량되어야 하며, 안테나 방사체가 설치 또는 형성되는 기판(PCB; Printed Circuit Board)상의 비 접지 영역(non-conductive area)은 그 이상 커야하므로 결과적으로 이를 수용하기 위한 휴대용 단말기의 전체 부피는 커질 수 밖에 없는 것이다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 휴대용 단말기의 슬림화에 기여할 수 있도록 구현되는 통신용 전자 장치를 위한 내장형 안테나 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 별도의 부품이 필요하지 않으며, 기판상에 직접 구현이 가능하도록 하여 제조 원가를 절감시키고, 조립 공수를 감소시킴으로써 생산성을 향상시킬 수 있도록 구현되는 통신용 전자 장치를 위한 내장형 안테나 장치를 제공하는데 있다.
상술한 목적을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 통신용 전자 장치를 위한 내장형 안테나 장치에 있어서, 접지 영역과 비 접지 영역을 포함하는 기판 및 상기 기판의 비 접지 영역에 배치되는 안테나 방사체를 포함하되, 상기 안테나 방사체는 상기 기판의 RF단에 급전되는 일정 길이의 급전 패턴과, 상기 급전 패턴에서 분기되며 단부가 상기 접지 영역에 전기적으로 연결되는 제1방사 패턴과, 상기 제1방사 패턴 중에 전기적으로 직렬로 연결되도록 설치되는 적어도 하나의 캐패시터 및 상기 급전 패턴에서 분기되며 단부가 상기 접지 영역과 개방되도록 배치되는 제2방사 패턴을 포함하여, 상기 캐패시터의 캐패시턴스 값에 따라 상기 제1방사 패턴의 공진 주파수가 조절됨을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 상대적으로 저주파수 대역의 안테나 방사체 패턴 중에 적어도 하나의 캐패시터를 전기적으로 연결하여 커패시턴스 값의 조절을 통해 안테나 방사체의 공진 주파수를 변경하여 적용할 수 있기 때문에 방사체 전체 부피를 줄이면서 동일하거나 좀더 우수한 성능을 갖는 안테나 장치를 구현할 수 있다.
또한, 기판에 설치 또는 형성되는 안테나 방사체의 설치 공간이 절약되기 때문에 통신용 전자 장치의 슬림화를 구현할 수 있으며, 캐리어와 같은 별도의 추가 부품이 배제되어 조립 공정이 줄어들고, 제조 원가가 절감되어 결과적으로 생산성이 향상될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 내장형 안테나 장치가 적용되는 휴대용 단말기의 사시도;
도 2는 본 발명에 따른 도 1의 내장형 안테나 장치의 사시도;
도 3은 본 발명에 따른 도 1의 내장형 안테나 장치의 평면도;
도 4는 본 발명에 따른 도 1의 내장형 안테나 장치에 적용되는 캐피시터의 캐패시턴스 값에 따른 저주파수 대역의 공진 주파수의 변화를 개략적으로 도시한 도면;
도 5는 본 발명에 따른 도 1의 내장형 안테나 장치가 적용되었을 때의 정재파비 및 스미스 챠트를 도시한 그래프;
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 내장형 안테나 장치의 평면도;
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 내장형 안테나 장치의 평면도;
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 내장형 안테나 장치의 평면도; 및
도 9는 본 발명의 제5실시예에 따른 내장형 안테나 장치의 평면도.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 하기와 같다. 그러나 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 전면에 터치 스크린 장치가 배치되는 바 타입(bar-type) 스마트폰을 도시하고 이에 대하여 설명하였으나 이에 국한되지 않는다. 예컨대, 데이터의 무선 송, 수신을 위하여 내장형 안테나 장치를 갖는 다양한 통신용 전자 장치에 적용 가능할 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 2.4GHz 및 5GHz 의 주파수 대역에서 각각 동작하는 방사 패턴이 하나의 안테나 방사체에 구현된 이중 대역 내장형 안테나 장치에 대하여 설명하고 있으나, 세 개 이상의 대역에 동작하는 다중 대역 내장형 안테나 장치에도 적용 가능함을 밝혀 둔다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 내장형 안테나 장치가 적용되는 휴대용 단말기의 사시도이다.
도 1을 참고하면, 휴대용 단말기(10)는 전면(2)에 데이터의 입, 출력 기능을 수행하기 위한 터치 스크린 장치(3)가 설치되며, 터치 스크린 장치(3)의 상측에는 상대방의 음성을 수신하기 위한 이어 피스(ear-piece)(4)가 설치되고, 하측에는 상대방에게 음성을 전달하기 위한 마이크로폰 장치(5)가 설치된다. 미도시되었으나, 상술한 휴대용 단말기(1)의 후면에는 디지털 카메라 장치와 스피커 장치가 더 설치될 수 있을 것이다.
상술한 휴대용 단말기(1)에는 메인 보드로 사용하는 기판(PCB; Printed Circuit Board)(도 2의 12)이 설치되어 있으며, 기판(12)의 적절한 위치에 본 발명에 따른 안테나 방사체(도 2의 11)가 패턴 방식으로 설치 또는 형성되어 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 본 발명에 따른 안테나 방사체(11)로는 상술한 기판(12) 또는 케이스 프레임을 포함하여 단말기를 구성하는 구조물 등에 일정 패턴을 갖는 금속 플레이트, 일정 패턴을 갖는 가요성 인쇄회로(FPC; Flexible Printed Circuit)가 부착 또는 설치되어도 무방할 것이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 내장형 안테나 장치(도 2의 10)는 휴대용 단말기(1)의 하측(도 1의 A위치)에 배치되는 것이 바람직하다. 이는 사용자가 휴대용 단말기(1)를 파지한 상태에서도 인체의 영향을 가장 적게 받을 뿐만 아니라, 인체의 두부와 가장 멀리 떨어진 위치이기 때문에 유리하다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 안테나 장치의 효과적인 쉴딩 및 방사 성능 저하를 미연에 방지하는 구조라면 휴대용 단말기의 상측 또는 중앙에 배치되어도 무방하다.
도 2는 본 발명에 따른 도 1의 내장형 안테나 장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 도 1의 내장형 안테나 장치의 평면도이다.
본 발명에 따른 내장형 안테나 장치(10)는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 휴대용 단말기의 내부에 설치되어 각종 전자 부품들(electronic function group)이 실장되는 기판(PCB; Printed Circuit Board)(12)과, 기판(12)에 설치 또는 형성되는 안테나 방사체(11)를 포함한다. 바람직하게도, 본 발명에 따른 내장형 안테나 장치(10)의 안테나 방사체(11)는 상술한 기판(12)에 패턴 형식으로 형성되어 있다. 그러나, 이에 국한되지 않으며, 상술한 바와 같이 소정의 패턴이 형성된 금속 플레이트 또는 일정 금속 패턴을 포함하는 가요성 인쇄회로를 부착하는 방식으로 적용하여도 무방할 것이다.
상술한 기판(12)은 접지 영역(conductive area)(122)과 비 접지 영역(non-conductive area)(121)을 포함한다. 본 발명에 따른 안테나 방사체(11)는 기판(12)의 비 접지 영역(121)에 설치된다.
안테나 방사체(11)는 기판(12)의 비 접지 영역(121)에서 RF단(123)에 전기적으로 연결되는 일정 길이의 급전 패턴(111)과, 상술한 급전 패턴(111)에서 분기되어 각각 연장 형성되는 제1방사 패턴(112)과 제2방사 패턴(113) 및 상술한 급전 패턴(111), 제1방사 패턴(112), 제2방사 패턴(113) 중 적어도 어느 하나의 패턴에서 연장되어 상술한 기판(12)의 접지 영역(122)에 전기적으로 연결되는 접지 패턴(114)을 포함한다.
상술한 제1방사 패턴(112)은 급전 패턴(111) 중에 분기되어 그 단부가 기판(12)의 접지 영역(122)과 전기적으로 연결되는 구성을 갖는다. 따라서, 상술한 제1방사 패턴(112)은 급전 패턴(111)과 함께 소정의 루프 형태(loop type)로 구현된다. 이때, 제1방사 패턴(112) 중에는 직렬로 적어도 하나의 캐패시터 C가 전기적으로 연결됨으로써 캐패시터의 캐패시턴스 값의 크기에 따라 공진 주파수 조절이 가능하다. 예를 들어, 상기 제1방사 패턴(112)의 전기적 길이를 기존 보다 짧게 결정하여 적용하고, 해당 캐패시턴스 값을 갖는 캐패시터 C를 적용하면 제1방사 패턴(112)은 원래의 공진 주파수 대역에서 동작할 수 있도록 구현될 수 있다.
상술한 제2방사 패턴(113)은 급전 패턴(111)의 단부에서 일정 각도로 절곡되어 있으며, 그 단부는 개방(open)된 형태로써 기판(12)의 접지 영역(121)과 전기적으로 연결되지 않는다. 따라서, 제2방사 패턴(113)은 상술한 급전 패턴(111)과 함께 모노폴, ILA, IFA 등의 구조를 가지게 된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 안테나 장치(10)는 급전 패턴(111)과 제1방사 패턴(112)을 포함하여 저주파 공진 주파수 대역에서 동작하는 제1안테나 방사체 R1과, 급전 패턴(111)과 제2방사 패턴(113)을 포함하여 상대적으로 고주파 공진 주파수 대역에서 동작하는 제2안테나 방사체 R2가 일체로 형성된 안테나 방사체(10)에 대하여 기술하고 있다.
이때, 제1안테나 방사체 R1은 2.4GHz 대역인 상대적으로 저주파수 대역에서 동작하며, 제2안테나 방사체 R2는 상대적으로 고주파수 대역인 5GHz 대역에서 동작할 수 있을 것이다. 이러한 경우 논리적으로 제1방사 패턴(112)의 전기적 길이는 제2방사 패턴(113)의 전기적 길이 보다 긴 대체적으로 2배의 전기적 길이를 가져야 한다.
따라서, 일반적으로 IFA 구조의 제1방사 패턴(112)의 전기적 길이는 λ/4의 길이가 되어야 하며, 제2방사 패턴(113)의 길이는 이보다 짧아도 되므로 고려 대상이 아니다. 이는 방사 패턴의 길이는 사용되는 공진 주파수 대역에 반비례하는 특성이 기인한다. 따라서, 기판(12)의 비 접지 영역(121)의 폭은 적어도 제1방사 패턴(112)의 전기적 길이인 λ/4 보다 커야하며 이로 인하여 기판(12)의 크기를 줄일 수 없기 때문에 결과적으로 단말기의 슬림화(이러한 경우에 적어도 단말기의 폭 방향으로의 축소화)가 어렵다.
그러나, 본 발명에 따르면 제1방사 패턴(112) 중에 일정 값을 가지는 캐패시터 C를 직렬로 연결하여 적용되는 커패시턴스 값에 따라 공진 주파수 조절이 가능하기 때문에 제1방사 패턴(112)의 전기적 길이 L을 줄일 수 있도록 변경 가능하다.
도 4는 본 발명에 따른 도 1의 내장형 안테나 장치에 적용되는 캐패시터의 값에 따른 저주파수 대역의 공진 주파수의 변화를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 동일 길이의 제1방사 패턴(112) 중에 캐패시터 C를 적용하였을 때, 캐패시터 C의 값이 클수록 저주파수 대역의 공진 주파수에서 동작하며, 캐패시터의 값이 작을수록 고주파수 대역의 공진 주파수에서 동작함을 알 수 있다.
따라서, 도 3의 제1방사 패턴(112)을 제2방사 패턴(113)의 길이 만큼 줄이고, 이에 상응하는 캐패시턴스 값을 갖는 캐패시터 C를 제1방사 패턴(112) 중에 직렬로 연결시켜 제1방사 패턴(112)을 소망하는 공진 주파수 대역에서 동작하도록 구현할 수 있는 것이다.
즉, 제1방사 패턴(112)의 길이를 제2방사 패턴(113)의 길이 만큼 줄이더라도, 특정 캐패시컨스 값을 갖는 캐패시터 C를 개재시켜 종래의 λ/4의 전기적 길이를 갖는 방사 패턴의 주파수 대역에서 동작시킬 수 있는 것이다. 따라서, 줄어든 방사 패턴의 전기적 길이만큼 기판(12)의 비 접지 영역(121)의 폭을 줄일 수 있으며, 이는 단말기의 슬림화 구현에 일조할 수 있게 되는 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 도 1의 내장형 안테나 장치가 적용되었을 때의 정재파비 및 스미스 챠트를 도시한 그래프이다.
종래에는 제1방사 패턴(112)을 2.4GHz의 주파수 대역에서 사용할 경우 기존의 IFA 타입 안테나 방사체의 길이는 λ/4인 25~30mm로 형성해야 하나, 본 출원인은 제1방사 패턴(112)에 캐패시터를 적용하여 9mm의 길이를 갖는 기판(12)의 비 접지 영역(121)에서 제1안테나 방사체 R1의 구현이 가능하였다.
따라서, 도 5에 도시한 바와 같이, 2.4GHz 주파수 대역에서는 입력 대비 68.6%(-1.64dB)의 효율을 얻을 수 있었으며, 5GHz 주파수 대역에서는 입력 대비 53.1%(-2.75dB)의 효율을 얻을 수 있었다. 결과적으로 본 발명에 따른 안테나 장치(10)는 입력 대비 30~60%(일반적으로 50% 이상이면 우수한 성능이 발현됨)의 효율을 발현하는 통상적인 안테나 장치에 비해 동일하거나 더욱 우수한 특성이 발현됨을 알 수 있었다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 내장형 안테나 장치(20)의 평면도로써, 기판(12)의 비 접지 영역(121)내에 안테나 방사체(21)가 배치된다. 안테나 방사체(21)는 RF단(123)에 전기적으로 연결되는 일정 길이의 급전 패턴(211)과, 이 급전 패턴(211)에서 분기되며, 캐패시터 C가 직렬로 연결되도록 개재되는 제1방사 패턴(212)과, 급전 패턴(211)의 단부에서 상술한 제1방사 패턴(212)이 분기되는 방향으로 연장 형성되는 제2방사 패턴(213)을 포함한다. 이때, 제1방사 패턴(212)의 단부는 기판(12)의 접지 영역(122)과 전기적으로 연결되어 있으며, 역시 제2방사 패턴(213)의 단부는 개방(open)된 상태로 기판(12)의 접지 영역(122)과 연결되지 않는다. 이러한 경우 접지 패턴(214)은 도 2와는 다르게도 급전 패턴(211) 중에 제1방사 패턴(212)과 반대 방향으로 분기되어 기판(12)의 접지 영역(122)에 전기적으로 연결되는 구성을 갖는다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 내장형 안테나 장치(30)의 평면도로써, 기판(12)의 비 접지 영역(121)내에 안테나 방사체(31)가 배치된다. 안테나 방사체(31)는 RF단(123)에 전기적으로 연결되는 일정 길이의 급전 패턴(311)과, 이 급전 패턴(311)에서 분기되며, 캐패시터 C가 직렬로 연결되도록 개재되는 제1방사 패턴(312)과, 급전 패턴(311)의 단부에서 상술한 제1방사 패턴(312)이 분기되는 방향으로 연장 형성되는 제2방사 패턴(313)을 포함한다. 이때, 제1방사 패턴(312)의 단부는 기판(12)의 접지 영역(122)과 전기적으로 연결되어 있으며, 역시 제2방사 패턴(313)의 단부는 개방(open)된 상태로 기판(12)의 접지 영역(122)과 연결되지 않는다. 이러한 경우 접지 패턴(314)은 도 2와 다르게 급전 패턴(311) 중에 제1방사 패턴(312)과 같은 방향으로 분기되어 기판(12)의 접지 영역(122)에 전기적으로 연결되는 구성을 갖는다.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 내장형 안테나 장치(40)의 평면도로써, 기판(12)의 비 접지 영역(121)내에 안테나 방사체(41)가 배치된다. 안테나 방사체(41)는 RF단(123)에 전기적으로 연결되는 일정 길이의 급전 패턴(411)과, 이 급전 패턴(411)에서 분기되며, 캐패시터 C가 직렬로 연결되도록 개재되는 제1방사 패턴(412)과, 급전 패턴(411)의 단부에서 상술한 제1방사 패턴(412)이 분기되는 방향으로 연장 형성되는 제2방사 패턴(413)을 포함한다. 이때, 제1방사 패턴(412)의 단부는 기판(12)의 접지 영역(122)과 전기적으로 연결되어 있으며, 역시 제2방사 패턴(413)의 단부는 개방(open)된 상태로 접지 영역(122)과 연결되지 않는다. 이러한 경우 제1접지 패턴(414)은 제1방사 패턴(412) 중에 분기 되어 기판(12)의 접지 영역(122)에 전기적으로 연결되며, 제2접지 패턴(415)이 제1방사 패턴(412)과 제2방사 패턴(413)을 전기적으로 연결하는 구성을 갖는다.
상술한 도 6 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 접지 패턴들(214, 314, 414, 415)이 방사 패턴 또는 급전 패턴 중의 다양한 위치에서 다양한 방식으로 시작되어 기판(12)의 접지 영역(122)에 전기적으로 연결되기 때문에 접지 패턴의 형상에 따라 다양한 형상의 루프 구조를 형성하여 제조자는 안테나 장치 설계시 방사 특성을 고려한 다양한 안테나 장치를 제공할 수 있는 것이다.
도 9는 본 발명의 제5실시예에 따른 내장형 안테나 장치(50)의 평면도이다.
도 9에 도시한 바와 같이, 안테나 방사체(51)는 RF단(123)에 전기적으로 연결되는 일정 길이의 급전 패턴(511)과, 이 급전 패턴(511)에서 분기되며, 적어도 하나의 제1캐패시터군 C1이 직렬로 연결되도록 개재되는 제1방사 패턴(512)과, 역시 급전 패턴(511)에서 분기되며, 적어도 하나의 제2캐패시터군 C2가 직렬로 연결되도록 개재되는 제2방사 패턴(515) 및 급전 패턴(511)의 단부에서 상술한 제1방사 패턴(512)이 분기되는 방향으로 연장 형성되는 제3방사 패턴(513)을 포함한다. 이때, 제1방사 패턴(512)과 제2방사 패턴(515)은 기판(12)의 접지 영역(122)에 전기적으로 연결되어 있으며, 제3방사 패턴(513)은 기판(12)의 접지 영역(122)과 전기적으로 연결되지 않는 상태가 된다. 따라서, 제1캐패시터군 C1과 제2캐패시터군 C2의 캐패시턴스 값은 서로 달라야 한다.
상술한 제1방사 패턴(512)과 제2방사 패턴(515)은 선택적으로 스위칭되어야 한다. 따라서, 이를 스위칭하기 위한 스위칭부 S가 더 설치된다. 따라서, 휴대용 단말기의 제어부는 상술한 스위칭부 S를 이용하여 제1방사 패턴(512)과 제2방사 패턴(515)을 교번하여 스위칭시킴으로서 안테나 장치의 좀더 우수한 방사 특성을 발현시킬 수 있으며, 한편으로는 스위칭부 S를 스위칭 동작시키는 것에 의해 단말기 사용자의 인체에 미치는 전자파 흡수율(SAR;Specific Absorption Rate)를 저감시키기 위하여 적용할 수도 있을 것이다. 또한, 상기 스위칭부 S는 상기 휴대용 단말기 사용자의 단말기 파지에 의해 미치는 안테나 장치의 방사 효율 저하를 우선적으로 고려하여 방사 패턴을 스위칭시킬 수도 있을 것이다.
분명히, 청구항들의 범위내에 있으면서 이러한 실시예들을 변형할 수 있는 많은 다양한 방식들이 있다. 다시 말하면, 이하 청구항들의 범위를 벗어남 없이 본 발명을 실시할 수 있는 많은 다른 방식들이 있을 수 있을 것이다.
1: 휴대용 단말기 3: 터치스크린 장치
4: 이어피스(ear piece) 5: 마이크로폰 장치
10: 안테나 장치 11: 안테나 방사체
12: 기판(PCB; Printed Circuit Board) 111: 급전 패턴
112: 제1방사 패턴 113: 제2방사 패턴
114: 접지 패턴 121: 비 접지 영역
122: 접지 영역

Claims (10)

  1. 통신용 전자 장치를 위한 내장형 안테나 장치에 있어서,
    접지 영역과 비 접지 영역을 포함하는 기판; 및
    상기 기판의 비 접지 영역에 배치되는 안테나 방사체를 포함하되,
    상기 안테나 방사체는,
    상기 기판의 RF단에 급전되는 일정 길이의 급전 패턴;
    상기 급전 패턴에서 분기되며 단부가 상기 접지 영역에 전기적으로 연결되는 제1방사 패턴;
    상기 제1방사 패턴 중에 전기적으로 직렬로 연결되도록 설치되는 적어도 하나의 캐패시터; 및
    상기 급전 패턴에서 분기되며 단부가 상기 접지 영역과 개방되도록 배치되는 제2방사 패턴을 포함하여,
    상기 캐패시터의 캐패시턴스 값에 따라 상기 제1방사 패턴의 공진 주파수가 조절되며,
    상기 캐패시터는 상기 제1방사 패턴이 상기 제2방사 패턴과 같거나 좀더 작은 전기적 길이를 가지며, 해당 공진 주파수 대역에서 동작하도록 하는 패캐시턴스 값을 가짐을 특징으로 하는 통신용 전자 장치를 위한 내장형 안테나 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 장치는
    상기 제1방사 패턴에 의한 제1대역에서 동작하는 제1안테나 방사체와, 상기 제2방사 패턴에 의한 제2대역에서 동작하는 제2안테나 방사체가 일체로 형성되는 이중 대역 안테나 장치임을 특징으로 하는 통신용 전자 장치를 위한 내장형 안테나 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1방사 패턴은 2.4GHz 대역에서 동작하며, 상기 제2방사 패턴은 5GHz 대역에서 동작하도록 함을 특징으로 하는 통신용 전자 장치를 위한 내장형 안테나 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2방사 패턴은 상기 급전 패턴의 단부에서 일정 각도로 절곡 형성됨을 특징으로 하는 통신용 전자 장치를 위한 내장형 안테나 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 방사체는 상기 기판의 비 접지 영역에 형성 또는 설치되는 일정 형상의 패턴, 일정 형상의 패턴으로 형성되는 금속 플레이트, 일정 형상의 금속 패턴을 포함하는 가요성 인쇄회로(FPC) 중 적어도 어느 하나임을 특징으로 하는 통신용 전자 장치를 위한 내장형 안테나 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1방사 패턴 중에 설치되는 스위칭부;
    일단은 상기 스위칭부에 전기적으로 연결되며, 타단은 상기 접지 영역에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 다른 방사 패턴; 및
    상기 각 방사 패턴 중에 전기적으로 각각 직렬 연결되는 서로 다른 캐패시턴스 값을 갖는 적어도 하나의 캐패시터를 더 포함하여,
    상기 스위칭부에 의해 상기 제1방사 패턴 및 상기 적어도 하나의 다른 방사 패턴 중 가장 우수한 방사 특성을 갖는 방사 패턴에 전기적으로 연결되도록 스위칭됨을 특징으로 하는 통신용 전자 장치를 위한 내장형 안테나 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 스위칭부는 사용자의 상기 통신용 전자 장치의 파지에 의해 미치는 내장형 안테나 장치의 방사 효율 저하를 우선적으로 고려하여 스위칭됨을 특징으로 하는 통신용 전자 장치를 위한 내장형 안테나 장치.
  10. 제1항 내지 제3항 및 제6항 내지 제9항 중 적어도 어느 한 항의 특징을 포함하는 내장형 안테나 장치를 갖는 통신용 전자 장치.
KR1020120024590A 2012-03-09 2012-03-09 통신용 전자 장치를 위한 내장형 안테나 장치 KR101872269B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120024590A KR101872269B1 (ko) 2012-03-09 2012-03-09 통신용 전자 장치를 위한 내장형 안테나 장치
US13/747,829 US9035837B2 (en) 2012-03-09 2013-01-23 Built-in antenna for electronic device
EP13158246.2A EP2637251B1 (en) 2012-03-09 2013-03-07 Built-in antenna for electronic device
CN201310072226.8A CN103311641B (zh) 2012-03-09 2013-03-07 电子设备的内置天线

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120024590A KR101872269B1 (ko) 2012-03-09 2012-03-09 통신용 전자 장치를 위한 내장형 안테나 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130103169A KR20130103169A (ko) 2013-09-23
KR101872269B1 true KR101872269B1 (ko) 2018-06-28

Family

ID=47827071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120024590A KR101872269B1 (ko) 2012-03-09 2012-03-09 통신용 전자 장치를 위한 내장형 안테나 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9035837B2 (ko)
EP (1) EP2637251B1 (ko)
KR (1) KR101872269B1 (ko)
CN (1) CN103311641B (ko)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8369959B2 (en) 2007-05-31 2013-02-05 Cochlear Limited Implantable medical device with integrated antenna system
EP3352296A1 (en) 2010-10-12 2018-07-25 GN Hearing A/S A hearing aid with an antenna
EP2458674A3 (en) 2010-10-12 2014-04-09 GN ReSound A/S An antenna system for a hearing aid
US9554219B2 (en) 2012-07-06 2017-01-24 Gn Resound A/S BTE hearing aid having a balanced antenna
DK201270410A (en) 2012-07-06 2014-01-07 Gn Resound As BTE hearing aid with an antenna partition plane
DK201270411A (en) 2012-07-06 2014-01-07 Gn Resound As BTE hearing aid having two driven antennas
TWI531122B (zh) * 2013-04-24 2016-04-21 宏碁股份有限公司 通訊裝置
DK201370666A1 (en) * 2013-11-11 2015-05-26 Gn Resound As A hearing aid with an antenna
US9408003B2 (en) 2013-11-11 2016-08-02 Gn Resound A/S Hearing aid with an antenna
US9237405B2 (en) 2013-11-11 2016-01-12 Gn Resound A/S Hearing aid with an antenna
US9883295B2 (en) 2013-11-11 2018-01-30 Gn Hearing A/S Hearing aid with an antenna
US9686621B2 (en) 2013-11-11 2017-06-20 Gn Hearing A/S Hearing aid with an antenna
KR102193434B1 (ko) * 2013-12-26 2020-12-21 삼성전자주식회사 안테나 장치 및 이를 구비하는 무선 통신용 전자 장치
EP3035442B1 (en) * 2014-03-28 2018-09-19 Huawei Device (Dongguan) Co., Ltd. Antenna and mobile terminal
US10595138B2 (en) 2014-08-15 2020-03-17 Gn Hearing A/S Hearing aid with an antenna
US9774074B2 (en) * 2014-09-16 2017-09-26 Htc Corporation Mobile device and manufacturing method thereof
JP6528414B2 (ja) * 2015-01-20 2019-06-12 三菱マテリアル株式会社 アンテナ装置
KR102397407B1 (ko) * 2015-02-27 2022-05-13 삼성전자주식회사 안테나 장치 및 그를 구비하는 전자 장치
JP6528505B2 (ja) * 2015-03-31 2019-06-12 三菱マテリアル株式会社 アンテナ装置
KR102359786B1 (ko) * 2015-05-08 2022-02-09 삼성전자주식회사 안테나 및 안테나가 구비된 전자 장치
KR102150695B1 (ko) * 2015-08-13 2020-09-01 삼성전자주식회사 다중 대역 안테나를 포함하는 전자 장치
KR101708569B1 (ko) * 2015-11-11 2017-02-21 한양대학교 산학협력단 삼중 대역 그라운드 방사 안테나
CN105514587A (zh) * 2016-01-28 2016-04-20 重庆邮电大学 板载PCB倒F天线的2.4GHz射频通信模块
US10418697B2 (en) * 2016-02-25 2019-09-17 Toshiba Client Solutions Co. Ltd. Antenna apparatus and electronic device
CN106067589B (zh) * 2016-06-21 2019-05-17 维沃移动通信有限公司 一种天线及移动终端
KR102578502B1 (ko) 2016-08-01 2023-09-15 삼성전자주식회사 안테나를 포함하는 전자 장치
US9859232B1 (en) * 2016-11-04 2018-01-02 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Semiconductor package device and method of manufacturing the same
CN107317098A (zh) * 2017-07-21 2017-11-03 深圳市金立通信设备有限公司 一种天线装置和终端
CN109904596B (zh) 2017-12-07 2023-06-02 中兴通讯股份有限公司 天线、终端及实现天线调控的方法和天线调控装置
KR102176860B1 (ko) * 2019-01-22 2020-11-10 동우 화인켐 주식회사 안테나 구조체 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
TWI708428B (zh) * 2019-06-28 2020-10-21 廣達電腦股份有限公司 天線結構
KR102667232B1 (ko) * 2019-08-06 2024-05-21 삼성전자주식회사 안테나를 포함하는 전자 장치
US11862838B2 (en) * 2020-04-17 2024-01-02 Apple Inc. Electronic devices having wideband antennas
CN111430900A (zh) * 2020-04-30 2020-07-17 曲龙跃 一种全印刷式地辐射天线系统
CN114122681B (zh) * 2020-08-25 2024-04-23 英业达科技有限公司 天线结构
CN114552173B (zh) * 2020-11-25 2024-05-14 北京小米移动软件有限公司 天线结构和电子设备

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7012570B2 (en) * 2003-05-15 2006-03-14 Mediatek Incorporation Antenna with printed compensating capacitor
TWI229473B (en) 2004-01-30 2005-03-11 Yageo Corp Dual-band inverted-F antenna with shorted parasitic elements
WO2008087780A1 (ja) * 2007-01-19 2008-07-24 Murata Manufacturing Co., Ltd. アンテナ装置及び無線通信機
US7830320B2 (en) * 2007-08-20 2010-11-09 Ethertronics, Inc. Antenna with active elements
JP5308009B2 (ja) 2007-11-13 2013-10-09 三星電子株式会社 無線通信アンテナ装置
US20100053007A1 (en) * 2008-08-29 2010-03-04 Agile Rf, Inc. Tunable dual-band antenna using lc resonator
WO2011059088A1 (ja) * 2009-11-13 2011-05-19 日立金属株式会社 周波数可変アンテナ回路、それを構成するアンテナ部品、及びそれらを用いた無線通信装置
WO2011103327A1 (en) * 2010-02-17 2011-08-25 Rftelligent, Inc. Field-confined printed circuit board-printed antenna for radio frequency front end integrated circuits
TWI506862B (zh) * 2010-04-28 2015-11-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 多頻天線
TWI466381B (zh) * 2010-10-27 2014-12-21 Acer Inc 行動通訊裝置及其天線
KR101634824B1 (ko) * 2011-05-16 2016-06-29 라디나 주식회사 분기 캐패시터를 이용한 역-ｆ 안테나

Also Published As

Publication number Publication date
EP2637251A3 (en) 2015-04-29
US9035837B2 (en) 2015-05-19
KR20130103169A (ko) 2013-09-23
US20130234903A1 (en) 2013-09-12
CN103311641B (zh) 2018-11-02
EP2637251B1 (en) 2019-05-01
EP2637251A2 (en) 2013-09-11
CN103311641A (zh) 2013-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101872269B1 (ko) 통신용 전자 장치를 위한 내장형 안테나 장치
CN112751212B (zh) 天线系统及电子设备
TWI630759B (zh) 天線結構及應用該天線結構的無線通訊裝置
KR101132447B1 (ko) 휴대 단말기
US9917357B2 (en) Antenna system
CN105226377B (zh) 移动装置及其制造方法
KR101700744B1 (ko) 휴대용 단말기의 내장형 안테나 장치
US20230344152A1 (en) Antenna assembly and electronic device
KR101607131B1 (ko) 휴대용 단말기의 다중 대역 내장형 안테나 장치
CN112768959B (zh) 天线组件和电子设备
JP6950879B2 (ja) アンテナおよび端末デバイス
KR101918990B1 (ko) 안테나 장치 및 이를 구비하는 이동 단말기
US20140218247A1 (en) Antenna arrangement
CN106207373B (zh) 无线通信装置及其天线
EP3352300B1 (en) Antenna element and electronic device
JP2009111913A (ja) 携帯無線装置
KR100634883B1 (ko) 이중대역 칩 안테나 모듈
US9806409B2 (en) Embedded antenna device for electronic communication device
US20230387594A1 (en) Antenna assembly and electronic device
CN103633450A (zh) 一种天线及电子设备
CN110459860B (zh) 后壳组件及电子设备
CN115882201A (zh) 天线组件及电子设备
CN115036676A (zh) 天线组件及电子设备
KR20100026780A (ko) 보조 안테나가 구비된 인쇄회로기판의 안테나 장치
CN114520411B (zh) 天线结构

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right