KR101944340B1 - 슬롯 안테나와 이를 이용한 정보 단말 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬롯 안테나와 이를 이용한 정보 단말 장치에 관한 것으로, 도체 하우징; 및 상기 도체 하우징의 모서리와 테두리에 형성되는 하나 이상의 슬롯을 포함한다.

Description

슬롯 안테나와 이를 이용한 정보 단말 장치{SLOT ANTENNA AND INFORMATION TERMINAL APPARATUS USING THE SAME}

본 발명은 각종 정보 단말 장치에 적용 가능하고 그 정보 단말 장치의 도체 하우징에 직접 형성된 슬롯 안테나와 이를 이용한 정보 단말 장치에 관한 것이다.

슬롯 안테나는 넓은 도체판에 가늘고 긴 슬롯(slot)을 형성하여 그 부분에서 전파가 방사되도록 한 안테나이다. 슬롯 안테나는 랩탑 컴퓨터(laptop computer)와 같이 휴대 가능한 소형 정보 단말기에 적용하는 경우에 많은 제약이 따른다. 슬롯 안테나는 미합중국 공개 특허 US 2004-0257283, 미합중국 공개 특허 US 2005-0146475, 미합중국 특허 US 6,339,400, 미합중국 특허 US 6,686,886, 대한민국 공개 특허 10-2012-0044229 등에서 알려져 있다. 미합중국 공개 특허US 2004-0257283, 미합중국 공개 특허 US 2005-0146475 등에 개시된 슬롯 안테나 구조는 디스플레이 하우징이 낮아지면 슬롯 안테나 설계 공간 부족과 대역폭(bandwidth)이 좁아지기 때문에 실현될 수 없다.

랩탑 컴퓨터는 키보드와 터치 패드 등이 설치된 본체와, 힌지를 경유하여 본체에 회동 가능하게 설치되고 액정표시패널이 내장된 디스플레이부를 포함한다. 공지된 슬롯 안테나는 PCB(Printed Circuit Board) 상에 형성되어 본체에 내장되거나 디스플레이부에 내장되고 있다.

랩탑 컴퓨터에서 디스플레이부의 하우징(이하 "디스플레이 하우징"이라 함)이 부도체이면, 그 디스플레이 하우징에 직접 슬롯 안테나를 형성할 수 없다. 슬롯 안테나를 PCB에 제작하고 그 PCB를 랩탑 컴퓨터의 힌지 위쪽 디스플레이부에 내장하는 경우에, 액정표시패널과의 거리를 충분히 이격시켜야 높은 방사효율을 얻을 수 있으므로 슬롯 안테나가 형성된 PCB와 액정표시패널 사이에 충분한 공간을 확보하여야 한다. 랩탑 컴퓨터의 디슬플레이부는 그 디자인 경향이 슬림화를 추구하고 있다. 이로 인하여, 랩탑 컴퓨터의 디스플레이부에는 슬롯 안테나가 형성된 PCB를 배치할 수 있는 공간을 확보하기가 어렵다.

슬롯 안테나가 형성된 PCB를 랩탑 컴퓨터의 디스플레이부에 내장하는 경우에 액정표시패널로 인하여 슬롯 안테나의 방사효율이 저하될 수 있다. 액정표시패널에는 화면 전체에 형성되는 공통전극, 픽셀전극 등이 투명전극 물질인 ITO(Indium Tin Oxide)로 형성된다. ITO 막은 슬롯 안테나가 방사하는 에너지를 일부 흡수하여 방사효율 저하을 일으킨다. 슬롯 안테나는 ITO 막으로부터 멀리 떨어질수록 그 방사효율이 좋다. 이 때문에 슬롯 안테나가 형성된 PCB를 액정표시패널의 뒷면 쪽에 배치하면 ITO 막으로 인하여 방사 효율이 낮아진다. 따라서, 슬롯 안테나가 형성된 PCB를 랩탑 컴퓨터의 디스플레이부에 내장하는 경우에 슬롯 안테나와 ITO 막 간의 거리를 확보하기 위하여 액정표시패널의 일부에서 ITO 막을 제거하여야 한다. 이 방법은 액정표시패널에서 ITO 막 일부를 제거하기 위하여 추가 공정과 비용이 발생한다.

랩탑 컴퓨터의 디스플레이 하우징을 금속 하우징으로 제작하고 그 디스플레이 하우징 내에 슬롯 안테나가 설치된 PCB를 설치하면, 슬롯 안테나의 방사 에너지를 금속 하우징이 방해한다. 이 경우에 금속 하우징은 슬롯 안테나와의 간격이 매우 좁기 때문에 반사판(reflector)로 동작할 수도 없다.

랩탑 컴퓨터의 본체 하우징에 슬롯 안테나가 형성된 PCB를 설치하는 경우에 사용자가 키보드와 터치 패드를 사용할 때 사용자의 손으로 인하여 슬롯 안테나의 성능이 저하된다. 사용자의 손이 슬롯 안테나와 가까워지면 슬롯 안테나의 공진 주파수가 변하게 되므로 슬롯 안테나가 원하는 주파수에서 동작하지 않고 전자 기기들 간의 통신을 방해한다. 슬롯 안테나에서 방사되는 에너지가 사용자의 손에 다량 흡수되면 방사 에너지가 현저히 작아지므로 전자 기기들 간의 통신이 어려워진다. 일 예로, 애플사의 아이폰(I phone)의 데쓰 그립(death grip) 문제와 같이 사용자가 핸드폰을 쥐는 위치에 따라 통화가 잘 되거나 안 될 수 있다.

본 발명은 공간 제약을 받지 않고 대역폭을 충분히 확보할 수 있으며, 또한 방사 효율을 개선할 수 있는 슬롯 안테나와 이를 이용한 정보 단말 장치를 제공한다.

본 발명의 슬롯 안테나는 도체 하우징; 및 상기 도체 하우징의 모서리와 테두리에 형성되는 하나 이상의 슬롯을 포함한다.

상기 슬롯은 메인 슬롯; 및 상기 메인 슬롯과 분리된 하나 이상의 기생 슬롯을 포함한다.

상기 슬롯들 중 적어도 하나는 그 끝단이 상기 도체 하우징의 끝단까지 연장되어 오픈된다.

상기 슬롯들 중 적어도 하나는 그 끝단이 두 갈래 이상으로 갈라진다.

상기 슬롯들 중 적어도 하나는 그 끝단이 그 끝단이 두 갈래 이상으로 갈라지고 상기 도체 하우징의 끝단까지 연장되어 오픈된다.

본 발명의 정보 단말 장치는 표시패널을 감싸는 도체 하우징; 상기 도체 하우징의 모서리와 테두리에 형성되는 하나 이상의 슬롯을 포함한다.

본 발명은 표시패널이 내장되는 도체 하우징에서 표시패널로부터 먼 모서리와 테두리 근방에 슬롯 안테나를 직접 형성하여 정보 단말 장치의 슬림화 설계를 용이하게 할 뿐 아니라, 대역폭을 충분히 확보할 수 있고 방사 효율을 개선할 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 슬롯 안테나를 포함한 소형 정보 단말기들을 보여 주는 도면이다.
도 3은 도 1 및 도 2에서 표시패널과 슬롯 안테나를 보여 주는 평면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬롯 안테나를 보여 주는 도면들이다.
도 5는 도 4a 및 도 4b에 도시된 슬롯 안테나의 반사 계수(reflection coefficient) 측정 실험 결과를 보여 주는 그래프이다.
도 6은 도 4a 및 도 4b에 도시된 슬롯 안테나의 상부 대역과 하부 대역의 주파수 범위를 보여 주는 표이다.
도 7은 도 4a 및 도 4b에 도시된 슬롯 안테나의 급전 방법을 보여 주는 사시도이다.
도 8a 및 도 8b는 4a 및 도 4b에 도시된 슬롯 안테나에서 메인 슬롯의 동작을 보여 주는 도면이다.
도 8c는 메인 슬롯의 양측에 기생 슬롯들을 추가한 경우에 기생 슬롯들의 동작을 보여 주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 슬롯 안테나를 보여 주는 도면이다.
도 10은 도 9에 도시된 슬롯 안테나의 반사 계수 측정 실험 결과를 보여 주는 그래프이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 슬롯 안테나를 보여 주는 도면이다.
도 12는 도 10에 도시된 슬롯 안테나의 반사 계수 측정 실험 결과를 보여 주는 그래프이다.
도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 슬롯 안테나를 보여 주는 도면이다.
도 14는 도 13에 도시된 슬롯 안테나의 반사 계수 측정 실험 결과를 보여 주는 그래프이다.
도 15는 본 발명의 제5 실시예에 따른 슬롯 안테나를 보여 주는 도면이다.
도 16은 도 15에 도시된 슬롯 안테나의 반사 계수 측정 실험 결과를 보여 주는 그래프이다.
도 17은 본 발명의 제6 실시예에 따른 슬롯 안테나를 보여 주는 도면이다.
도 18은 도 17에 도시된 슬롯 안테나의 반사 계수 측정 실험 결과를 보여 주는 그래프이다.
도 19는 본 발명의 제7 실시예에 따른 슬롯 안테나를 보여 주는 도면이다.
도 20은 도 19에 도시된 슬롯 안테나의 반사 계수 측정 실험 결과를 보여 주는 그래프이다.
도 21은 본 발명의 제8 실시예에 따른 슬롯 안테나를 보여 주는 도면이다.
도 22는 도 21에 도시된 슬롯 안테나의 반사 계수 측정 실험 결과를 보여 주는 그래프이다.
도 23은 본 발명의 제9 실시예에 따른 슬롯 안테나를 보여 주는 도면이다.
도 24는 도 23에 도시된 슬롯 안테나의 반사 계수 측정 실험 결과를 보여 주는 그래프이다.
도 25는 본 발명의 제10 실시예에 따른 슬롯 안테나를 보여 주는 도면이다.
도 26은 도 25에 도시된 슬롯 안테나의 반사 계수 측정 실험 결과를 보여 주는 그래프이다.
도 27은 본 발명의 제11 실시예에 따른 슬롯 안테나를 보여 주는 도면이다.
도 28은 도 27에 도시된 슬롯 안테나의 반사 계수 측정 실험 결과를 보여 주는 그래프이다.
도 29는 본 발명의 제12 실시예에 따른 슬롯 안테나를 보여 주는 도면이다.
도 30은 도 29에 도시된 슬롯 안테나의 반사 계수 측정 실험 결과를 보여 주는 그래프이다.
도 31은 본 발명의 제13 실시예에 따른 슬롯 안테나를 보여 주는 도면이다.
도 32는 도 31에 도시된 슬롯 안테나의 반사 계수 측정 실험 결과를 보여 주는 그래프이다.
도 33은 본 발명의 제14 실시예에 따른 슬롯 안테나를 보여 주는 도면이다.
도 34는 도 33에 도시된 슬롯 안테나의 반사 계수 측정 실험 결과를 보여 주는 그래프이다.
도 35는 본 발명의 제15 실시예에 따른 슬롯 안테나를 보여 주는 도면이다.
도 36은 도 35에 도시된 슬롯 안테나의 반사 계수 측정 실험 결과를 보여 주는 그래프이다.
도 37은 본 발명의 제16 실시예에 따른 슬롯 안테나를 보여 주는 도면이다.
도 38은 도 37에 도시된 슬롯 안테나의 반사 계수 측정 실험 결과를 보여 주는 그래프이다.

본 발명의 슬롯 안테나가 적용 가능한 정보 단말 장치는 표시소자와, 그 표시소자의 배면과 측면을 덮는 도체 하우징을 포함한다. 정보 단말 장치는 거치형 기기 또는 휴대 가능한 소형 정보 단말기일 수 있다. 표시소자는 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP) 및 전계 발광 표시장치(Electroluminescence Device, EL) 등의 평판표시장치로 구현될 수 있다. 전계 발광 표시장치는 픽셀들에 유기발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode, OLED)가 형성된 유기 발광 표시장치를 포함한다.

본 발명의 슬롯 안테나는 표시패널의 ITO 막과 중첩되지 않는 도체 하우징의 모서리와 테두리 위치에서 직접 형성된다. 또한, 본 발명의 슬롯 안테나는 정보 단말 장치의 힌지에 형성되지 않고 상기 도체 하우징의 모서리와 테두리에서 2 면 이상에 형성된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 슬롯 안테나를 포함한 소형 정보 단말기들을 보여 주는 도면이다. 도 3은 표시패널(16)과 슬롯 안테나를 보여 주는 평면도이다.

랩탑 컴퓨터는 도 1과 같이 본체(10)와 디스플레이부(14)를 포함한다. 본체(10)의 하우징 표면에는 키보드와 터치 패드가 설치되고 그 내부에는 각종 회로들을 포함한 메인 보드가 설치된다. 디스플레이부(14)는 힌지(12)를 경유하여 본체(10)에 설치된다. 디스플레이부(14)는 도 3과 같이 평판 표시장치의 표시패널(16)이 설치된다. 디스플레이 하우징은 슬롯 안테나가 직접 형성되는 도체 하우징으로 제작된다. 도체 하우징은 표시패널의 측면과 배면을 감싸는 구조로 성형된다. 도체 하우징은 도전성 수지로 제작된 도체 하우징, 플라스틱 수지와 같은 유전체 표면에 금속이 성막된 도체 하우징, 금속만으로 제작된 도체 하우징 중 어느 하나일 수 있다.

스마트 폰은 도 2와 같이 힌지가 없는 바(bar) 형태로 제작되고 있다. 스마트 폰의 하우징은 표시패널(16)의 측면과 배면을 감싸는 구조로 제작된다. 하우징은 슬롯 안테나가 직접 형성되는 도체 하우징으로 제작된다. 폴더형 폰의 경우에, 랩탑 컴퓨터와 같이 힌지 위쪽의 디스플레이 하우징을 도체 하우징으로 제작하고 그 도체 하우징에 슬롯 안테나가 직접 형성된다.

본 발명은 정보 단말 장치의 슬림화 추세로 인하여 슬롯 안테나가 설치할 공간을 확보하기가 어렵고 표시패널의 ITO 막을 피해야 하는 것을 고려하여 도체 하우징에 슬롯 안테나를 직접 형성한다. 본 발명은 도 1 및 도 2와 같이 정보 단말 장치의 도체 하우징에 슬롯 안테나의 슬롯을 직접 형성하여 디스플레이 하우징 내의 설계 공간 문제를 고려하지 않아도 되고, 슬롯 안테나를 표시패널(16)로부터 먼 모서리 또는 테두리 부분에 형성하여 표시패널(16)의 ITO 막으로 인한 방사 효율 저하 문제를 해결할 수 있다.

표시패널(16)의 ITO 막은 얇기 때문에 normal E-field와 tangential H-field를 반사 혹은 흡수시키고 tangential E-field와 normal H-field는 통과시킨다. 슬롯 안테나의 슬롯 중간에 급전(feeding)할 경우 슬롯의 양 끝과 중간에선 H-field, 그 사이 공간에선 E-field가 강하다. 본 발명은 이러한 특성들을 고려하여 슬롯 안테나를 도체 하우징의 모서리 또는 테두리 부분에 설계한다. 본 발명은 표시패널의 ITO 막 영향을 배제할 수 있고 넓은 대역폭(band width)을 가지는 슬롯 안테나를 구현하기 위하여 정보 단말 장치의 모서리 또는 테두리 근방에서 모이는 2 면 이상에 슬롯을 형성하고 그 슬롯의 중앙부에서 급전한다. 슬롯 안테나의 급전 방식은 슬롯에 동축 케이블을 직접 연결하는 다이렉트 피딩(direct feeding) 방식, 슬롯에 동축 케이블이나 마이크로스트립 라인(microstrip line)이 직접 연결되지 않고 커플링(coupling)을 이용하여 급전하는 커플링 피딩(coupling feeding) 방식이 있으며, 슬롯의 임피던스(impedance)를 매칭(matching)하기 위하여 집중정수소자들(Lumped element)을 이용하거나 마이크로스트립 라인(Microstrip line) 구조를 변형시킬 수 있다.

슬롯 안테나는 정보 단말 장치의 도체 하우징에서 표시패널과 중첩되지 않는 모서리 또는 테두리 부분에서 2 면 이상에 형성된다. 예를 들어, 슬롯 안테나의 슬롯은 도체 하우징의 모서리 또는 테두리에서 만나는 하나 이상의 측면과 바닥면에 형성될 수 있다. 슬롯은 하나 이상일 수 있다. 슬롯은 도체 하우징을 관통할 수 있는 형태로 제작되거나, 그 내부에 플라스틱 수지와 같은 유전체가 채워질 수 있다. 슬롯 안테나는 도 1 내지 도 3에서 도체 하우징 상단 일측 모서리 부분에 형성된 예를 보여 주고 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예컨대 슬롯 안테나는 표시패널(16)과 중첩되지 않은 네 모서리 중에서 하나 이상의 모서리 또는 테두리 부분에 설치될 수 있다. 슬롯의 길이는 안테나의 공진 주파수를 결정한다. 슬롯의 폭과 길이, 그리고 디스플레이 하우징에서 슬롯이 형성된 도체 크기는 안테나의 임피던스를 결정한다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬롯 안테나를 보여 주는 도면들이다. 도 5는 도 4a 및 도 4b에 도시된 슬롯 안테나의 반사 계수(reflection coefficient) 측정 실험 결과이다.

도 4a 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 슬롯 안테나는 메인 슬롯(main slot)(100), 제1 및 제2 기생 슬롯들(parastic slot)(101, 102), 동축 케이블(200), 급전 PCB(Prited circuit board)(202), 그라운드 PCB(201) 등을 포함한다.

메인 슬롯(100)과 기생 슬롯들(101, 102) 각각은 도체 하우징(300)의 모서리와 테두리에서 한 면 이상에 형성된다. 메인 슬롯(100)과 기생 슬롯들(101, 102) 각각의 길이와 형태는 원하는 동작 주파수에 따라 다양하게 변형 가능하다. 예컨대, 메인 슬롯(100)과 기생 슬롯들(101, 102) 각각은 도체 하우징(300)의 모서리와 테두리에서 한 면 이상에 형성될 수 있고, 적어도 일부가 구부러지는 형태로 형성될 수 있다.

메인 슬롯(100)과 기생 슬롯들(101, 102)의 길이와 형상은 안테나 대역폭에 따라 달라지므로 특정 형상으로 한정되지 않는다.

메인 슬롯(100)은 도체 하우징(300)의 모서리와 테두리에 걸쳐 형성되고 두 갈래로 갈라져 그 줄 일부가 도체 하우징(300)의 측벽 끝단까지 연결되는 형태로 설계될 수 있다. 메인 슬롯(100)은 동축 케이블(200)을 통해 급전되어 설계자가 원하는 주파수 대역에서 공진하는 안테나이다. 메인 슬롯(100)은 도 5와 같이 상부 대역(upper band)와 하부 대역(lower band)에서 공진이 일어날 수 있도록 설계된 슬롯이다.

메인 슬롯(100)은 두 갈래로 나누어지는데, 이로 인하여 전류가 어느 갈래로 흐르는가에 따라 각각 다른 주파수에서 동작한다. 메인 슬롯(100)의 길이는 슬롯이 공진을 일으키는 주파수에 영향을 미치기 때문에 그 갈래 길이를 조절하여 도 5와 같이 메인 슬롯(100)이 도 5와 같은 상부 대역과 하부 대역에서 메인 안테나로 동작한다.

제1 및 제2 기생 슬롯들(101, 102)은 메인 슬롯(100)을 사이에 두고 도체 하우징(300)의 모서리에서 만나는 양 측면의 테두리 측면과 바닥면에 형성된다. 메인 슬롯(100) 만으로는 상부 대역과 하부 대역에서 넓은 대역폭을 만족시키기 어렵다. 제1 및 제2 기생 슬롯들(101, 102)은 상부 대역과 하부 대역 각각에서 대역폭을 넓히기 위하여 추가된 보조 안테나들이다. 제1 기생 슬롯(101)은 메인 슬롯(100)의 좌측 부분과 가까운 위치에서 도체 하우징(300)의 일측 테두리에 형성된다. 제1 기생 슬롯(101)은 하부 대역에서 공진하여 하부 대역의 대역폭을 넓히고, 그 하부 대역에서 임피던스 매칭(impedance matching)을 조절한다. 제2 기생 슬롯(102)은 메인 슬롯(100)의 우측 부분과 가까운 위치에서 도체 하우징(300)의 타측 테두리에 형성된다. 제2 기생 슬롯(102)은 상부 대역에서 공진하여 상부 대역의 대역폭을 넓히고, 그 상부 대역에서 임피던스 매칭을 조절한다.

메인 슬롯(100)의 주변에 흐르는 전류의 방향은 기생 슬롯들(101, 102)에 의해 변하게 되어 기생 슬롯들(101, 102)에서 추가적인 공진이 발생된다. 이 전류 흐름의 변화로 인해 대역폭이 넓어지고 임피던스 매칭 특성이 변한다. 만약, 기생 슬롯들(101, 102)이 메인 슬롯(100)에 연결된다면, 기생 슬롯들(101, 102)이 메인 슬롯에 흡수되기 때문에 대역폭 확장과 임피던스 매칭 효과를 얻을 수 없다.

도 5에서, S11은 안테나의 반사 계수를 의미한다. S11 w/o LCM은 액정표시모듈(LCM)이 없는 상태에서 측정된 S11이고, S11 with LCM은 액정표시모듈(LCM)이 도 4a 및 도 4b에 도시된 슬롯 안테나와 가깝게 배치된 상태에서 측정된 S11이다. S21 w/o LCM은 액정표시모듈(LCM)이 없는 상태에서 측정된 S21이고, S21 with LCM은 액정표시모듈(LCM)이 도 4a 및 도 4b에 도시된 슬롯 안테나와 가깝게 배치된 상태에서 측정된 S21이다.

S11은 보통 dB 스케일로 표현되는데 입력 파워가 안테나에서 반사되어 되돌아오는 정도를 알려 준다. S11이 0에 가까울수록 돌아오는 파워가 많다는 것을 의미하고, 0 보다 작아질수록 돌아오는 파워가 적다는 것을 의미한다. 돌아오지 않는 파워는 안테나를 통해 방사되거나 열로 손실되는 것으로 볼 수 있다. 원하는 주파수 대역에서 신호의 파워가 되돌아오지 않고 안테나에서 모두 방사되길 원하므로 S11이 작을수록 안테나 성능이 좋은 것으로 해석된다. S11의 최소가 되는 주파수가 안테나의 공진 주파수이다. 안테나는 공진 주파수에서 동작한다. 일반적으로 안테나의 동작 주파수 대역은 S11이 -6 dB 이하인 주파수 범위이다.

슬롯 안테나를 표시패널(16)과 가까운 위치에 형성하면, 그 표시패널(16)로 인하여 슬롯 안테나 주변의 유전율이 달라진다. S21은 슬롯 안테나에서 방사된 파워가 측정용 안테나를 통해 얼마나 수신되는가를 측정한 값이다. 서로 다른 두 개의 안테나(antenna1, antenna2)가 특정 주파수에서 -20dB의 S11값을 가질 경우, 두 개의 안테나가 측정용 안테나를 향하여 파워를 방사할 때 측정용 안테나에서 측정된 파워가 각각 -5dB(antenna1에서 보낸 파워), -10dB(antenna2에서 보낸 파워)라면, antenna2가 antenna1에 비해 손실이 더 큰 것으로 볼 수 있다. 본원 발명자는 S21값을 통해 안테나의 공진 주파수에서 손실이 적게 일어나면서 전파를 적절히 방사하는지 확인하기 위한 지표로 S21을 측정하였다.

도 6은 도 4a 및 도 4b에 도시된 슬롯 안테나의 상부 대역과 하부 대역의 주파수 범위를 보여 주는 표이다. 도 6에서, Case 1은 상부 대역을 하나의 넓은 대역(1750 MHz ~ 2140 MHz)으로 설계한 경우이고, Case 2는 상부 대역을 두 개의 대역(1750 MHz ~ 1950 MHz band, 2140 MHz에서 공진하는 band)으로 나누어 설계한 경우이다. 실험 결과, case 1은 설계 난이도가 높기 때문에 본 발명의 슬롯 안테나는 도 5와 같이 case 2로 설계되었다.

본 발명의 슬롯 안테나 동작 주파수는 도 6과 같이 WWAN(GSM 850, GSM 900, GSM1800, GSM1900, UMTS)을 충족하지만 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 본 발명은 메인 슬롯(100)의 길이를 조절하여 WCDMA, PCS, GSM, AMPS, UMTS, IMT-2000, GPS, WLAN, IMS, Bluetooth, Wibro, Wimax, Zigbee, UWB등의 통신 대역에서 동작이 가능하도록 할 수 있다.

도 7은 도 4a 및 도 4b에 도시된 슬롯 안테나의 급전 방법을 보여 주는 사시도이다.

도 7을 참조하면, 동축 케이블(200)의 일측 끝단은 고주파 신호를 발생하는 RF 모듈(도시하지 않음)에 연결된다. 동축 케이블(200)의 타측 끝단은 슬롯 안테나에 급전하기 위하여 메인 슬롯(100)에 연결된다. 동축 케이블(200)은 도체 하우징(300)에 직접 연결되지 않고, 급전 PCB(202)를 통해 메인 슬롯(100)의 중앙부에 고주파 신호를 급전한다. 급번 PCB(202)는 메인 슬롯(100)의 중앙부 위쪽에서 도체 하우징(300)의 표면에 접착된다. 급전 PCB(202)와 그라운드 PCB(201) 각각은 도체 하우징(300)에 접착된 유전체 기판과, 그 기판 표면에 코팅된 동판을 포함한다. 동축 케이블(200)의 내심은 급전 PCB(202)에 연결되고, 동축 케이블(200)의 외심은 그라운드 PCB(201)에연결된다. 그라운드 PCB(201)는 급전 PCB(202)에 비하여 훨씬 큰 PCB로서, 그 표면의 동판은 동축 케이블의 그라운드 역할을 한다. 이러한 급전 방식은 커플링 피딩(coupling feeding) 방법으로 알려져 있다. 커플링 피딩 방법은 안테나의 대역폭을 넓게 설계하기 위하여 사용하는 방법 하나이다. 커플링 피드는 급전하는 구조체(도체, 동축 케이블의 내심)와 공진을 일으키는 구조체(도체 하우징의 슬롯)이 서로 직접적으로 연결되지 않고 유전체로 인해 분리되어 용량(capacitance)을 발생하기 때문에 용량 피딩(capacitive feeding)으로도 알려져 있다.

급전 PCB(202)는 그 넓이에 따라 용량 성분이 증가하거나 감소한다. 도 7과 같이 급전 PCB(202)의 폭은 메인 슬롯(100)의 위치 때문에 늘리기가 어렵고 동축 케이블(200)에 솔더링(soldering)으로 연결되어야 하므로 줄이기가 어렵다. 이에 비하여 급전 PCB(202)는 길이 조절이 가능하다. 급전 PCB(202)의 길이를 늘리면 용량이 늘어나고 그 길이를 줄이면 용량이 감소된다 이러한 물리적 성질을 이용하면, 용량을 원하는 대로 조절할 수 있기 때문에 급전 PCB(202)를 조절하여 임피던스 매칭을 용이하게 할 수 있다.

기생 슬롯은 메인 슬롯처럼 따로 급전하지 않는 대신, 메인 슬롯 주변을 흐르는 전류로 동작하는 슬롯이다. 기생 슬롯들(101, 102)에 별도의 동축 케이블을 통해 급전하면 추가되는 동축 케이블로 인하여 제조 비용이 상승하고 구조가 복잡하여 정보 단말 장치의 슬림화를 어렵게 한다. 또한 사용자가 원하는 통신 주파수가 변경될 때 마다 동작 주파수가 서로 다른 안테나를 구동할 수 있도록 스위치를 추가하여야 한다. 따라서, 본 발명의 슬롯 안테나는 메인 슬롯(100)에만 급전하고 기생 슬롯들(101, 102)에 급전하지 않는다.

도 8a 및 도 8b는 4a 및 도 4b에 도시된 슬롯 안테나에서 메인 슬롯의 동작을 보여 주는 도면이다. 메인 슬롯(100)은 두 갈래로 나뉘어진다. 메인 슬롯(100)을 따라 흐르는 전류 방향이 어느 갈래로 향한는 가에 따라 동작 주파수가 달라진다. 메인 슬롯(100)의 갈래 길이는 공진 주파수에 영향을 주기 때문에 그 길이를 조절하면, 메인 슬롯(100)이 원하는 상부 대역과 하부 대역에서 동작하도록 그 동작 주파수를 제어할 수 있다. 도 8a 및 도 8b에서 붉은 색은 메인 슬롯(100)에서 850 MHz 주파수 동작 영역과 1850 MHz 주파수 동작 영역을 나타낸다.

전술한 바와 같이 메인 슬롯(100)만으로는 상부 대역과 하부 대역 각각에서 넓은 대역폭을 구현하기가 어렵기 때문에 기생 슬롯들(101, 102)이 추가된다.

도 8c는 메인 슬롯의 양측에 기생 슬롯들을 추가한 경우에 기생 슬롯들의 동작을 보여 주는 도면이다. 기생 슬롯들(101, 102)의 길이는 공진 주파수에 영향을 주기 때문에 상부 대역과 하부 대역 각각에서 넓은 대역폭을 가지도록 그 길이를 적절히 선택하여야 한다. 도 8c의 예는, 제1 기생 슬롯(101)이 950 MHz 주파수로 동작하고, 제2 기생 슬롯(102)이 2100 MHz 주파수로 동자하는 예이다. 기생 슬롯(101, 102)은 임피던스 매칭을 위하여 구부러진 형태로 설계될 수 있다.

본 발명의 슬롯 안테나는 표시패널의 영향을 최소화하고 정보 단말 장치의 슬림화에 기여할 수 있는 구조를 기본으로 하여 도 9 내지 도 10과 같이 다양한 형태로 변형될 수 있다. 예컨대, 대역폭이 넓을 필요가 없는 경우에 기생 슬롯은 생략될 수 있다.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 슬롯 안테나를 보여 주는 도면이다. 도 10은 도 9에 도시된 슬롯 안테나의 반사 계수 측정 실험 결과를 보여 주는 그래프이다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 슬롯 안테나는 도체 하우징(300)의 모서리와 그 모서리 양측의 측면들에 걸쳐 길게 형성된 메인 슬롯(103)을 포함한다. 이 슬롯 안테나는 기생 슬롯들이 생략된 구조이기 때문에 도 10과 같이 대역폭이 좁다. 메인 슬롯(103)은 전형적인 슬롯 안테나의 슬롯과 같이 양쪽 끝이 막혀 있는 구조이다. 메인 슬롯(103)의 급전 방식은 다이렉트 피딩(direct feeding) 방식이 적용되었다. 따라서, 메인 슬롯(103)의 중앙부 급전 위치(203)의 도체 하우징 표면에 동축 케이블의 내심이 직접 연결된다. 메인 슬롯(103)의 급전 방법은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 메인 슬롯(103)은 도 7과 같은 커플링 피딩 방법으로 급전될 수 있다. 메인 슬롯(103)의 길이를 조절하면 이하의 실시예들과 같이 공진 주파수가 변한다.

도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 슬롯 안테나를 보여 주는 도면이다. 도 12는 도 10에 도시된 슬롯 안테나의 반사 계수 측정 실험 결과를 보여 주는 그래프이다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 슬롯 안테나는 도체 하우징(300)의 일측 테두리에 길게 형성된 메인 슬롯(104)을 포함한다. 메인 슬롯(104)의 양쪽 끝단부는 도체 하우징(300)의 바닥면까지 연장된다. 이 슬롯 안테나에는 기생 슬롯이 없다. 메인 슬롯(104)은 전형적인 슬롯 안테나의 슬롯과 같이 양쪽 끝이 막혀 있는 구조이다. 메인 슬롯(104)의 급전 방식은 다이렉트 피딩 방식이 적용되었다. 따라서, 메인 슬롯(104)의 급전 위치(203)의 도체 하우징 표면에 동축 케이블의 내심이 직접 연결된다. 메인 슬롯(104)의 급전 방법은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 메인 슬롯(104)은 도 7과 같은 커플링 피딩 방법으로 급전될 수 있다. 도 11에서 도면 부호 '204'는 인덕터(L)와 커패시터(C) 소자를 포함한 임피던스 매칭회로이다. 임피던스 메칭회로(204)는 급전 위치(203)에서 도체 하우징(300)에 접착된 급전 PCB(202) 상에 실장될 수 있다.

도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 슬롯 안테나를 보여 주는 도면이다. 도 14는 도 13에 도시된 슬롯 안테나의 반사 계수 측정 실험 결과를 보여 주는 그래프이다.

도 13 및 도 14를 참조하면, 본 발명의 슬롯 안테나는 도체 하우징(300)의 일측 테두리에 길게 형성된 메인 슬롯(105)을 포함한다. 메인 슬롯(105)의 도체 하우징(300)의 테두리에서 그 길이가 충분히 길어질 수 있도록 적어도 일부가 구부러진 형태로 형성될 수 있다. 도 13에서, 메인 슬롯(105)은 구불 구불한 형태로 형성되어 중앙부와 양쪽 끝단부가 도체 하우징(300)의 바닥면까지 연장된다. 이 슬롯 안테나에는 기생 슬롯이 없다. 메인 슬롯(105)은 전형적인 슬롯 안테나의 슬롯과 같이 양쪽 끝이 막혀 있는 구조이다. 메인 슬롯(105)의 급전 방식은 다이렉트 피딩 방식이 적용되었다. 따라서, 메인 슬롯(105)의 중앙부 급전 위치(203)의 도체 하우징 표면에 동축 케이블의 내심이 직접 연결된다. 메인 슬롯(105)의 급전 방법은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 메인 슬롯(105)은 도 7과 같은 커플링 피딩 방법으로 급전될 수 있다. 임피던스 메칭회로(204)는 급전 위치(203)에서 도체 하우징(300)에 접착된 급전 PCB(202) 상에 실장될 수 있다.

도 15는 본 발명의 제5 실시예에 따른 슬롯 안테나를 보여 주는 도면이다. 도 16은 도 15에 도시된 슬롯 안테나의 반사 계수 측정 실험 결과를 보여 주는 그래프이다.

도 15 및 도 16을 참조하면, 본 발명의 슬롯 안테나는 도체 하우징(300)의 모서리와 그 양측 테두리에 걸쳐 길게 형성된 메인 슬롯(106)을 포함한다. 이 슬롯 안테나에는 기생 슬롯이 없다. 메인 슬롯(106)은 전형적인 슬롯 안테나의 슬롯과 같이 양쪽 끝이 막혀 있는 구조이다. 메인 슬롯(106)의 급전 방식은 다이렉트 피딩 방식이 적용되었다. 따라서, 메인 슬롯(106)의 중앙부 급전 위치(203)의 도체 하우징 표면에 동축 케이블의 내심이 직접 연결된다. 메인 슬롯(106)의 급전 방법은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 메인 슬롯(106)은 도 7과 같은 커플링 피딩 방법으로 급전될 수 있다. 임피던스 메칭회로(204)는 급전 위치(203)에서 도체 하우징(300)에 접착된 급전 PCB(202) 상에 실장될 수 있다.

도 17은 본 발명의 제6 실시예에 따른 슬롯 안테나를 보여 주는 도면이다. 도 18은 도 17에 도시된 슬롯 안테나의 반사 계수 측정 실험 결과를 보여 주는 그래프이다.

도 17 및 도 18을 참조하면, 본 발명의 슬롯 안테나는 도체 하우징(300)의 모서리와 그 양측 테두리에 걸쳐 길게 형성된 메인 슬롯(107)을 포함한다. 메인 슬롯(107)의 중앙부는 도체 하우징(300)의 바닥면까지 연장된다. 이 슬롯 안테나에는 기생 슬롯이 없다. 메인 슬롯(107)은 전형적인 슬롯 안테나의 슬롯과 같이 양쪽 끝이 막혀 있는 구조이다. 메인 슬롯(107)의 급전 방식은 다이렉트 피딩 방식이 적용되었다. 따라서, 메인 슬롯(107)의 중앙부 급전 위치(203)의 도체 하우징 표면에 동축 케이블의 내심이 직접 연결된다. 메인 슬롯(107)의 급전 방법은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 메인 슬롯(107)은 도 7과 같은 커플링 피딩 방법으로 급전될 수 있다. 임피던스 메칭회로(204)는 급전 위치(203)에서 도체 하우징(300)에 접착된 급전 PCB(202) 상에 실장될 수 있다.

도 19는 본 발명의 제7 실시예에 따른 슬롯 안테나를 보여 주는 도면이다. 도 20은 도 19에 도시된 슬롯 안테나의 반사 계수 측정 실험 결과를 보여 주는 그래프이다.

도 19 및 도 20을 참조하면, 본 발명의 슬롯 안테나는 도체 하우징(300)의 일측 테두리에서 길게 형성된 메인 슬롯(108)을 포함한다. 메인 슬롯(108)의 중앙부는 도체 하우징(300)의 바닥면까지 연장된다. 이 슬롯 안테나에는 기생 슬롯이 없다. 메인 슬롯(108)은 전형적인 슬롯 안테나의 슬롯과 같이 양쪽 끝이 막혀 있는 구조이다. 메인 슬롯(108)의 급전 방식은 다이렉트 피딩 방식이 적용되었다. 따라서, 메인 슬롯(108)의 중앙부 급전 위치(203)의 도체 하우징 표면에 동축 케이블의 내심이 직접 연결된다. 메인 슬롯(108)의 급전 방법은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 메인 슬롯(108)은 도 7과 같은 커플링 피딩 방법으로 급전될 수 있다. 임피던스 메칭회로(204)는 급전 위치(203)에서 도체 하우징(300)에 접착된 급전 PCB(202) 상에 실장될 수 있다.

도 21은 본 발명의 제8 실시예에 따른 슬롯 안테나를 보여 주는 도면이다. 도 22는 도 21에 도시된 슬롯 안테나의 반사 계수 측정 실험 결과를 보여 주는 그래프이다.

도 21 및 도 22를 참조하면, 본 발명의 슬롯 안테나는 도체 하우징(300)의 모서리와 그 양측 테두리에서 길게 형성된 메인 슬롯(109)을 포함한다. 메인 슬롯(109)의 중앙부는 도체 하우징(300)의 바닥면까지 연장되고 3 회 구부러진 형태로 형성된다. 이 슬롯 안테나에는 기생 슬롯이 없다. 메인 슬롯(109)은 전형적인 슬롯 안테나의 슬롯과 같이 양쪽 끝이 막혀 있는 구조이다. 메인 슬롯(109)의 급전 방식은 다이렉트 피딩 방식이 적용되었다. 따라서, 메인 슬롯(109)의 중앙부 급전 위치(203)의 도체 하우징 표면에 동축 케이블의 내심이 직접 연결된다. 메인 슬롯(109)의 급전 방법은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 메인 슬롯(109)은 도 7과 같은 커플링 피딩 방법으로 급전될 수 있다. 임피던스 메칭회로(204)는 급전 위치(203)에서 도체 하우징(300)에 접착된 급전 PCB(202) 상에 실장될 수 있다.

도 9 내지 도 22에 예시된 슬롯 안테나들은 메인 슬롯의 양쪽 끝이 모두 막힌 구조이 전형적인 슬롯 안테나이다. 도 9, 도 11, 도 15, 도 17 및 도 21에 도시된 슬롯 안테나는 그 반사 계수 측정 실험 결과 도면들에서 알 수 있는 바와 같이, 대략 2.5 GHz에서 1차 공진하고 이 공진 주파수의 두 배인 4~5.2 GHz 정도의 주파수에서 2차 공진한다. 그런데, 2차 공진은 빔(beam)이 두 갈래로 나누어지고 갈라진 빔 사이에선 방사가 거의 일어나지 않고, 2차 공진 주파수와 1차 공진 주파수를 각각 독립적으로 조절하기가 어렵기 때문에 2차 공진 주파수를 이용하여 통신하지 않는다. 2차 공진 주파 대역에서도 통신을 하고자 한다면 그 대역에서 동작하는 다른 안테나를 추가하거나 1차 공진과 같은 공진이 일어날 수 있도록 메인 슬롯을 길이와 형태를 설계하여야 한다. 2차 공진 주파수가 1차 공진 주파수의 정확히 2배가 아니고, 도 9, 도 11, 도 15, 도 17 및 도 21에 도시된 슬롯 안테나의 2차 공진 주파수가 다른 것은 메인 슬롯의 길이와 구조가 다르기 때문이다. 도 13과 도 17에 도시된 슬롯 안테나는 2차 공진 주파수가 매우 약하게 일어나는 것이 확인되었다. 따라서, 정보 단말 장치에서 4~5 GHz 대역의 노이즈를 줄일 필요가 있다면 도 13 또는 도 17과 같은 슬롯 안테나의 활용도가 높다. 도 17과 같은 슬롯 안테나는 2.2 GHz와 2.4 GHz에서 두 번 공진하는데, 2.4GHz의 공진은 2.2GHz에서 일어나는 공진 주파수의 2배가 아니기 때문에 2차 공진이라고 할 수 없다. 도 17과 같은 슬롯 안테나에서 2.2 GHz와 2.4 GHz 사이에 추가적인 공진을 일으킬 수 있는 구조체 예컨대, 기생 슬롯을 추가한다면 광대역을 구현할 수 있다.

도 23은 본 발명의 제9 실시예에 따른 슬롯 안테나를 보여 주는 도면이다. 도 24는 도 23에 도시된 슬롯 안테나의 반사 계수 측정 실험 결과를 보여 주는 그래프이다.

도 23 및 도 24를 참조하면, 본 발명의 슬롯 안테나는 도체 하우징(300)의 모서리와 일측 테두리에 걸쳐서 곧은 직선 형태로 길게 형성된 메인 슬롯(110)을 포함한다. 메인 슬롯(110)의 일측 끝단은 막혀 있고, 이 메인 슬롯(110)의 타측은 도체 하우징(300)의 끝단까지 연장되어 오픈(open)된 구조를 갖는다. 메인 슬롯(110)의 급전 방식은 도 7과 같은 커플링 피딩 방법이나 다이렉트 피딩 방식이 가능하다. 급전 PCB(202)에는 동축 케이블(200)의 내심이 연결된다. 임피던스 매칭을 조절하기 위하여 도 23과 같이 급전 PCB(202)를 길게 제작하여 용량을 크게 조절할 수 있다. 도시하지 않은 임피던스 메칭회로(204)는 급전 위치(203)에서 도체 하우징(300)에 접착된 급전 PCB(202) 상에 실장될 수 있다.

도 25는 본 발명의 제10 실시예에 따른 슬롯 안테나를 보여 주는 도면이다. 도 26은 도 25에 도시된 슬롯 안테나의 반사 계수 측정 실험 결과를 보여 주는 그래프이다.

도 25 및 도 26을 참조하면, 본 발명의 슬롯 안테나는 도체 하우징(300)의 모서리와 일측 테두리에 걸쳐 형성된 메인 슬롯(111)을 포함한다. 메인 슬롯(111)은 그 중간부가 구부러지고 도체 하우징(300)의 바닥면과 일측면에 형성된다. 메인 슬롯(111)의 일측 끝단은 막혀 있고, 이 메인 슬롯(111)의 타측은 도체 하우징(300)의 끝단까지 연장되어 오픈된 구조를 갖는다. 메인 슬롯(111)의 급전 방식은 도 7과 같은 커플링 피딩 방법이나 다이렉트 피딩 방식이 가능하다. 급전 PCB(202)에는 동축 케이블(200)의 내심이 연결된다. 도시하지 않은 임피던스 메칭회로(204)는 급전 위치(203)에서 도체 하우징(300)에 접착된 급전 PCB(202) 상에 실장될 수 있다.

도 27은 본 발명의 제11 실시예에 따른 슬롯 안테나를 보여 주는 도면이다. 도 28은 도 27에 도시된 슬롯 안테나의 반사 계수 측정 실험 결과를 보여 주는 그래프이다.

도 27 및 도 28을 참조하면, 본 발명의 슬롯 안테나는 도체 하우징(300)의 모서리와 양측 테두리에 걸쳐 형성된 메인 슬롯(112)을 포함한다. 메인 슬롯(112)은 그 중간부가 구부러지고 도체 하우징(300)의 모서리 근방에서 바닥면과 양측면에 형성된다. 메인 슬롯(112)의 일측 끝단은 막혀 있고, 이 메인 슬롯(112)의 타측은 도체 하우징(300)의 끝단까지 연장되어 오픈된 구조를 갖는다. 메인 슬롯(112)의 급전 방식은 도 7과 같은 커플링 피딩 방법이나 다이렉트 피딩 방식이 가능하다. 급전 PCB(202)에는 동축 케이블(200)의 내심이 연결된다. 도시하지 않은 임피던스 메칭회로(204)는 급전 위치(203)에서 도체 하우징(300)에 접착된 급전 PCB(202) 상에 실장될 수 있다.

도 29는 본 발명의 제12 실시예에 따른 슬롯 안테나를 보여 주는 도면이다.

도 30은 도 29에 도시된 슬롯 안테나의 반사 계수 측정 실험 결과를 보여 주는 그래프이다.

도 29 및 도 30을 참조하면, 본 발명의 슬롯 안테나는 도체 하우징(300)의 모서리와 양측 테두리에 걸쳐 감아 도는 형태로 형성된 메인 슬롯(114)을 포함한다. 메인 슬롯(114)은 그 중간부가 구부러져 감아 도는 형태로 도체 하우징(300)의 모서리 근방에서 바닥면과 양측면에 형성된다. 메인 슬롯(114)의 일측 끝단은 막혀 있고, 이 메인 슬롯(114)의 타측은 도체 하우징(300)의 끝단까지 연장되어 오픈된 구조를 갖는다. 메인 슬롯(114)의 급전 방식은 도 7과 같은 커플링 피딩 방법이나 다이렉트 피딩 방식이 가능하다. 급전 PCB(202)에는 동축 케이블(200)의 내심이 연결된다. 도시하지 않은 임피던스 메칭회로(204)는 급전 위치(203)에서 도체 하우징(300)에 접착된 급전 PCB(202) 상에 실장될 수 있다.

도 23 내지 도 30에 도시된 슬롯 안테나들은 일측 끝단이 막혀 있고 타측 끝단이 오픈된 모노폴(monopole) 또는 오픈(open) 슬롯 구조를 갖는다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 메인 슬롯과 기생 슬롯들도 일측 끝단이 막히고 타측 끝단이 오픈된 모노폴 슬롯 구조를 갖는다. 하부 대역에서 공진하는 안테나를 설계하기 위하여 슬롯의 길이를 매우 길게 하여야 한다. 슬롯 길이의 타측 끝단을 오픈하면, 슬롯 길이를 길게 한 효과와 유사하게 하부 대역 공진이 가능하므로 실제 슬롯 길이를 짧게 할 수 있다. 도 23 내지 도 30과 같은 모노폴 슬롯 구조의 슬롯 안테나는 하부 대역에서 동작을 하지만 대역폭이 비교적 좁다.

도 31은 본 발명의 제13 실시예에 따른 슬롯 안테나를 보여 주는 도면이다. 도 32는 도 31에 도시된 슬롯 안테나의 반사 계수 측정 실험 결과를 보여 주는 그래프이다.

도 31 및 도 32를 참조하면, 본 발명의 슬롯 안테나는 도체 하우징(300)의 모서리와 일측 테두리에 걸쳐 형성되고 두 갈래로 갈라진 메인 슬롯(115)을 포함한다. 메인 슬롯(115)에서 갈라진 두 갈래 중 어느 하나는 오픈된다. 메인 슬롯(115)의 급전 방식은 도 7과 같은 커플링 피딩 방법이나 다이렉트 피딩 방식이 가능하다. 급전 PCB(202)에는 동축 케이블(200)의 내심이 연결된다. 도시하지 않은 임피던스 메칭회로(204)는 급전 위치(203)에서 도체 하우징(300)에 접착된 급전 PCB(202) 상에 실장될 수 있다.

도 33은 본 발명의 제14 실시예에 따른 슬롯 안테나를 보여 주는 도면이다. 도 34는 도 33에 도시된 슬롯 안테나의 반사 계수 측정 실험 결과를 보여 주는 그래프이다.

도 33 및 도 34를 참조하면, 본 발명의 슬롯 안테나는 도체 하우징(300)의 모서리와 양측 테두리에 걸쳐 형성되고 두 갈래로 갈라진 메인 슬롯(116)을 포함한다. 메인 슬롯(116)에서 갈라진 두 갈래 중 어느 하나는 오픈된다. 메인 슬롯(116)의 급전 방식은 도 7과 같은 커플링 피딩 방법이나 다이렉트 피딩 방식이 가능하다. 급전 PCB(202)에는 동축 케이블(200)의 내심이 연결된다. 도시하지 않은 임피던스 메칭회로(204)는 급전 위치(203)에서 도체 하우징(300)에 접착된 급전 PCB(202) 상에 실장될 수 있다.

도 35는 본 발명의 제15 실시예에 따른 슬롯 안테나를 보여 주는 도면이다. 도 36은 도 35에 도시된 슬롯 안테나의 반사 계수 측정 실험 결과를 보여 주는 그래프이다.

도 35 및 도 36을 참조하면, 본 발명의 슬롯 안테나는 도체 하우징(300)의 모서리와 양측 테두리에 걸쳐 형성되고 두 갈래로 갈라진 메인 슬롯(117)을 포함한다. 메인 슬롯(117)에서 갈라진 두 갈래 중 어느 하나는 도체 하우징(300)의 모서리에서 만나는 양측 측면을 따라 돌아가는 형태로 구부러지고 오픈된다. 메인 슬롯(117)의 급전 방식은 도 7과 같은 커플링 피딩 방법이나 다이렉트 피딩 방식이 가능하다. 급전 PCB(202)에는 동축 케이블(200)의 내심이 연결된다. 도시하지 않은 임피던스 메칭회로(204)는 급전 위치(203)에서 도체 하우징(300)에 접착된 급전 PCB(202) 상에 실장될 수 있다.

도 37은 본 발명의 제16 실시예에 따른 슬롯 안테나를 보여 주는 도면이다.

도 38은 도 37에 도시된 슬롯 안테나의 반사 계수 측정 실험 결과를 보여 주는 그래프이다.

도 37 및 도 38을 참조하면, 본 발명의 슬롯 안테나는 도체 하우징(300)의 모서리와 양측 테두리에 걸쳐 형성되고 두 갈래로 갈라진 메인 슬롯(118)을 포함한다. 메인 슬롯(118)에서 갈라진 두 갈래 중 어느 하나는 도체 하우징(300)의 일측 측면을 따라 돌아가는 형태로 구부러지고 오픈된다. 메인 슬롯(118)의 급전 방식은 도 7과 같은 커플링 피딩 방법이나 다이렉트 피딩 방식이 가능하다. 급전 PCB(202)에는 동축 케이블(200)의 내심이 연결된다. 도시하지 않은 임피던스 메칭회로(204)는 급전 위치(203)에서 도체 하우징(300)에 접착된 급전 PCB(202) 상에 실장될 수 있다.

도 31 내지 도 38에 도시된 슬롯 안테나는 슬롯이 두 갈래로 갈라진 듀얼 슬롯(dual slot) 구조이다. 듀얼 슬롯은 두 갈래로 갈라진 슬롯 길이를 조절하여 하부 대역과 상부 대역의 공진 주파수 각각을 독립적으로 조절할 수 있는 장점이 있다. 실험 측정 결과에서 알 수 있듯이, 2 GHz 근방에서 추가 공진을 한다. 이 공진은 2차 공진으로 단정하기가 곤란하다. 왜냐하면 2 GHz 근방에서 발생하는 추가 공진은 하부 대역에서 일어나는 공진과는 독립적으로 메인 슬롯에서 분기된 슬롯의 길이를 조절하여 상부 주파수 대역이 조절되기 때문이다. 반대로 하부 대역에서 일어나는 공진도 상부에서 일어나는 공진과 독립적으로 조절이 가능하다. 한편, 도 9 내지 도 30에 도시된 슬롯 안테나는 양 끝이 막힌 슬롯 구조나 한 쪽 끝단이 오픈된 모노폴 슬롯 구조인데 이러한 슬롯 안테나들은 2차 공진을 조절하기 위하여 슬롯 길이를 조절하면 1차 공진 주파수도 함께 변하기 때문에 1차 공진 주파수와 2차 공진 주파수를 서로 독립적 조절하기가 쉽지 않다. 이에 비하여, 도 31 내지 도 38에 도시된 듀얼 슬롯 구조의 슬롯 안테나는 두 갈래로 갈라진 분기 길이들을 조절하여 하부 대역과 상부 대역의 공진 부파수 각각을 독립적으로 쉽게 조절할 수 있다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 메인 슬롯과 기생 슬롯들도 듀얼 슬롯 구조를 적용한 예이다. 슬롯들을 분기하는 방법은 두 갈래에 한정되지 않는다. 예컨대, 슬롯들 중 적어도 하나는 두 갈래 이상으로 더 갈라질 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

100~118 : 슬롯 안테나 200 : 동축 케이블
201 : 그라운드 PCB 202 : 급전 PCB
203 : 급전 위치 204 : 임피던스 메칭회로
300 : 도체 하우징

Claims (19)

1. 바닥면 및 상기 바닥면으로부터 연장되는 측면들을 포함하는 도체 하우징;
   상기 측면들이 만나는 모서리에 형성되고 적어도 두 갈래로 갈라지는 메인 슬롯; 및
   상기 메인 슬롯의 주변에 위치하고 상기 메인 슬롯과 분리된 하나 이상의 기생 슬롯을 포함하고,
   상기 메인 슬롯에서 두 갈래로 갈라지는 제1 부분은 상기 바닥면에 형성되고 상기 모서리에서 만나는 2개의 측면을 따라 연장되고, 상기 메인 슬롯에서 두 갈래로 갈라지는 제2 부분은 상기 2개의 측면 중에서 하나에 형성되고 상기 제1 부분에 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 슬롯 안테나.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2 부분은 그 끝단이 상기 도체 하우징의 끝단까지 연장되어 오픈된 것을 특징으로 하는 슬롯 안테나.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 표시 패널;
    바닥면 및 상기 바닥면으로부터 연장되는 측면들을 포함하여 상기 표시 패널을 감싸는 도체 하우징;
    상기 측면들이 만나는 모서리에 형성되고 적어도 두 갈래로 갈라지는 메인 슬롯; 및
    상기 메인 슬롯의 주변에 위치하고 상기 메인 슬롯과 분리된 하나 이상의 기생 슬롯을 포함하고,
    상기 메인 슬롯에서 두 갈래로 갈라지는 제1 부분은 상기 바닥면에 형성되고 상기 모서리에서 만나는 2개의 측면을 따라 연장되고, 상기 메인 슬롯에서 두 갈래로 갈라지는 제2 부분은 상기 2개의 측면 중에서 하나에 형성되고 상기 제1 부분에 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 정보 단말 장치.
11. 삭제
12. 삭제
13. 제 10 항에 있어서,
    상기 제2 부분은 그 끝단이 상기 도체 하우징의 끝단까지 연장되어 오픈된 것을 특징으로 하는 정보 단말 장치.
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제
19. 삭제

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