KR102056173B1 - 금속판 안테나 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량 및 무선통신기기를 둘러싸는 금속판이 안테나의 방사체로 동작하는 금속판 안테나에 관한 발명으로서, 본 발명에 따르면, 무선통신기기를 둘러싸는 금속판을 이용한 금속판 안테나에 있어서, 상기 금속판에 형성되는 T자형 슬롯부와, 상기 T자형 슬롯부에서 횡방향 슬롯부의 중심축을 기준으로 횡방향 슬롯 일측부에 전자기파를 방사하기 위하여 형성되는 방사부와, 상기 T자형 슬롯부에서 종방향 슬롯부에 상기 방사부에 연결되어 급전신호를 인가하기 위하여 형성되는 급전부 및 상기 T자형 슬롯부에서 횡방향 슬롯부의 중심축을 기준으로 횡방향 슬롯 타측부에 형성되는 공진부를 포함하여 상기 공진부에 의하여 듀얼/단일 공진 및 안테나 방사효율을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

금속판 안테나{Metal Plate Antenna}
본 발명은 차량 및 무선통신기기에 적용되는 금속판이 안테나의 방사체로 동작하는 금속판 안테나에 관한 발명으로서, 보다 상세하게는 무선통신기기가 에워싸여지는 금속판을 안테나의 방사체로 형성하여 무선통신기기의 방사효율을 극대화한 것으로서. 무선통신이 적용되는 차량 및 가전제품에 적용되는 내장형과 외장형 안테나에 비하여 효율을 극대화시킬 수 있을 뿐만 아니라 금속판 자체가 안테나로 동작됨으로써 금속판의 면적이 증가될수록 안테나 성능 또한 증가되는 구조의 금속판 안테나에 관한 것이다.
종래기술에 따르면 안테나는 무선통신용 기기의 외부에 장착하는 외장형 안테나로부터 기기 내부에 장착되는 내장형 안테나로 발전하면서 무선통신 기기에 다양한 기법과 기술로 폭 넓게 적용이 되고 있으며, 특히 스마트폰과 가전기기 및 차량에 적용되어 차량 및 가전기기의 무선통신에 있어 사용자에게 다양한 서비스를 제공하고 있다.
종래기술에 따르면, 무선통신 기기의 내부 또는 그밖에 별도의 안테나가 구비되어 무선통신 서비스를 제공하는 경우에 기기의 내/외부에 구비되는 금속으로 안테나가 둘러싸여 있는 경우에는 안테나 방사 성능이 열화 되거나 방사가 되지 않아 사용자에게 양질의 무선통신 서비스를 제공 할 수 없는 경우가 발생 할 때 유선 통신으로 대처하거나 근거리 통신만을 제공하는 제품으로 제공되고 있다.
이와 같은 안테나 기술은 최근 스마트폰과 연계되는 가전기기의 수요가 늘고 차량에 폭 넓게 적용이 되면서 다양한 형상의 제품의 구조에서도 무선통신의 성능이 요구되고 있으며, 특히 금속으로 안테나가 둘러 싸여진 구조의 기기에서 안테나의 방사가 어려운 구조에서도 고효율의 무선성능이 요구되고 있기 때문에 이에 대한 다양한 연구가 활발하게 진행 되고 있다.
등록특허공보 10-1483304(2016.01.16) 등록특허공보 10-1687780(2016.12.20)
본 발명의 목적은 종래의 무선통신기기에 적용된 안테나가 양질의 무선성능이 요구되는 제품에 있어 그 제품이 금속으로 안테나가 둘러 싸여져 안테나의 방사가 어려운 환경에서 무선통신기기에 적용된 내/외부의 금속이 안테나로 동작되어 안테나의 방사효율을 극대화함을 목적으로 한다.
본 발명의 금속판 안테나는 이러한 환경에서 그 제품에 적용되는 금속을 안테나로 적용하는 기술로 안테나 성능을 극대화 할 뿐만 아니라 사용자에게 고성능의 무선통신 서비스를 제공할 수 있다
또한, 금속판이 안테나 방사체로 동작함으로써 별도의 안테나 방사체를 필요치 않으며 금속판의 면적이 크면 클수록 안테나의 접지면(그라운드, GND)이 증가되기 때문에 금속판이 크면 클수록 전류가 흐르는 면적이 넓대 되기 때문에 안테나의 방사효율이 증가됨으로써 차체의 외관이 금속으로 형성되는 자동차와 가전기기인 전자레인지, TV, 냉장고, 세탁기 등과 같은 구조에서 더욱 양질의 고효율의 무선서비스를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 금속판 안테나는, 무선통신기기를 둘러싸는 금속판을 이용한 금속판 안테나에 있어서, 상기 금속판에 형성되는 T자형 슬롯부와, 상기 T자형 슬롯부에서 횡방향 슬롯부의 중심축을 기준으로 횡방향 슬롯 일측부에 전자기파를 방사하기 위하여 형성되는 방사부와, 상기 T자형 슬롯부에서 종방향 슬롯부에 상기 방사부에 연결되어 급전신호를 인가하기 위하여 형성되는 급전부 및 상기 T자형 슬롯부에서 횡방향 슬롯부의 중심축을 기준으로 횡방향 슬롯 타측부에 형성되는 공진부를 포함한다.
본 발명의 다른 일실시예에 따른 금속판 안테나는, 무선통신기기를 둘러싸는 금속판을 이용한 금속판 안테나에 있어서, 상기 금속판에 형성되는 T자형 슬롯부와, 상기 T자형 슬롯부에서 횡방향 슬롯부의 중심축을 기준으로 횡방향 슬롯 일측부에 전자기파를 방사하기 위하여 형성되는 방사부와, 상기 T자형 슬롯부에서 종방향 슬롯부에 상기 방사부에 연결되어 급전신호를 인가하기 위하여 형성되는 급전부와, 상기 T자형 슬롯부에서 횡방향 슬롯부의 중심축을 기준으로 횡방향 슬롯 타측부에 형성되는 공진부 및 상기 금속판의 하부면에 유전체를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일실시예에 따른 금속판 안테나는, 무선통신기기를 둘러싸는 금속판을 이용한 금속판 안테나에 있어서, 상기 금속판에 형성되는 T자형 슬롯부와, 상기 T자형 슬롯부에서 횡방향 슬롯부의 중심축을 기준으로 횡방향 슬롯 일측부에 전자기파를 방사하기 위하여 형성되는 방사부와, 상기 T자형 슬롯부에서 종방향 슬롯부에 상기 방사부에 연결되어 급전신호를 인가하기 위하여 형성되는 급전부 및 상기 T자형 슬롯부에서 횡방향 슬롯부의 중심축을 기준으로 횡방향 슬롯 타측부에 형성되는 공진부를 포함하는 제1안테나와. 상기 제1안테나와 동일한 형상으로 제1안테나와 공통의 금속판 평면상에 수직으로 형성되는 제2안테나를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 방사부는, 상기 방사부의 일측 끝단부에 수직으로 교차되도록 형성되는 제1연장선로; 및 상기 방사부의 타측 끝단부에 수직으로 교차되도록 형성되는 제2연장선로를 구비할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 제1연장선로의 일측 끝단부인 연결부와 상기 급전부가 연결되며, 상기 제1연장선로의 타측 끝단부인 제1연결부는 접지부인 금속판과 연결되며, 상기 제2연장선로의 일측 끝단부인 제2연결부 및 타측 끝단부인 제3연결부는 상기 접지부인 금속판과 연결될 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 방사부가 형성되는 영역인 상기 T자형 슬롯부에서 횡방향 슬롯부의 중심축을 기준으로 횡방향 슬롯 일측부에 대향되는 영역인 상기 T자형의 슬롯부에서 횡방향 슬롯부의 중심축을 기준으로 횡방향 슬롯 타측부에 형성되는 공진부의 면적을 조절하여 공진주파수를 조절할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 방사부 및 면적이 조절된 공진부에 의하여 듀얼공진으로 동작할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 공진부의 면적을 조절하여 상기 방사부에 의하여 단일공진으로 동작할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 금속판 하부에 구비되는 유전체에 의하여 상기 금속판 내부로 물이 유입되는 되는 방지할 수 있다.
이상에서 본 바와 같이 본 발명에 따른 금속판 안테나는, 무선통신기기를 보호하는 내/외장의 금속이 안테나로 동작하기 때문에 안테나의 효율을 극대화시킬 수 있는 효과가 있으며, 모든 주파수대에 걸쳐서 안테나 형상을 금속에 적용시킬 수 있기 때문에 별도의 안테나 공간과 위치가 필요치 않다.
또한, 본 발명에 따른 금속판 안테나는, 금속이 적용되는 모든 무선통신긱기에 사용이 가능함으로써 안테나의 성능열화가 없고 방사효율을 극대화 시킬 수 있으며, 안테나 소형화 및 고효율의 안테나로 동작하는 효과가 있다.
아울러, 모든 주파수의 안테나를 금속에 적용시킬 수 있기 때문에 각종 주파수 별로 별도의 안테나 공간을 필요로 하지 않으며 별도의 안테나가 필요 없어 원가 절감의 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 금속판 안테나에 대한 사시도이다.
도 2a는 도 1의 탑뷰(Tpo-view)에 대한 상세도이다.
도 2b는 도 1의 바톰뷰(bottom-view)에 대한 상세도이다.
도 3은 본 발명에 따른 급전부를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 공진부를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 내지 도 5c는 공진부의 길이에 따른 본 발명의 안테나의 형상을 도시한 도면이다.
도 6a 내지 6c는 본 발명에서 공진부의 길이 변화에 따른 안테나의 공진주파수의 변화를 나타내는 정재파(VSWR) 특성을 나타낸 도면이다.
도 7a는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 듀얼밴드 안테나(수직 및 수평편파 안테나)를 설명하기 위한 도면이다.
도 7b는 도 7a의 듀얼밴드 안테나에 대한 안테나의 전기적 특성인 정재파 특성 및 격리도 특성을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 듀얼밴드 안테나(수직 및 수평편파 안테나)에 대한 안테나의 효율과 방사패턴을 측정한 결과를 도시한 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유전체를 포함하는 금속판 안테나의 탑뷰(Tpo-view) 및 바톰뷰(bottom-view)에 대한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명에 대한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
즉, 본 발명은 다양한 변경이 가능하고, 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않기 때문에 본 발명에 따른 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.
본 발명의 일실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 일실시예에 따른 금속판 안테나에 대한 사시도이다. 도 2a는 도 1의 탑뷰(Tpo-view)에 대한 상세도이고, 도 2b는 도 1의 바톰뷰(bottom-view)에 대한 상세도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 금속판 안테나(10)는, 무선통신기기를 둘러싸는 금속판(100)을 이용한 금속판 안테나에 있어서, 상기 금속판(100)에 형성되는 T자형의 슬롯부(200)를 구비하며, 상기 T자형의 슬롯부(200)에서 횡방향 슬롯부(210)의 중심축을 기준으로 횡방향 슬롯 일측부(211)에는 전자기파를 방사하기 위하여 형성되는 방사부(300)와, 상기 T자형의 슬롯부(200)에서 종방향 슬롯부(220)에는 상기 방사부(300)에 연결되어 급전신호를 인가하기 위한 급전부(400)와, 상기 T자형의 슬롯부(200)에서 횡방향 슬롯부(210)의 중심축을 기준으로 횡방향 슬롯 타측부(212)에는 공진부(500)를 포함한다,
또한, 상기 방사부(300)에는 복수 개의 연장선로를 구비하여 방사부(300)와 슬롯에 의하여 간극을 유지하고 급속판(100)과 다중으로 연결되어 상기 방사부(300)가 고정될 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 방사부(300)의 일측 끝단부에 수직으로 교차되도록 형성되는 제1연장선로(310)와 상기 방사부(300)의 타측 끝단부에 수직으로 교차되도록 형성되는 제2연장선로(320)를 포함할 수 있다.
상기 제1연장선로(310)의 일측 끝단부인 연결부(311)와 상기 급전부(400)가 연결되며, 제1연장선로(310)의 타측 끝단부인 제1연결부(312)는 접지부인 금속판(100)과 연결된다.
상기 제2연장선로(320)의 일측 끝단부인 제2연결부(321) 및 타측 끝단부인 제3연결부(322)는 상기 접지부인 금속판(100)과 연결된다,
따라서, 상기 방사부(300)에 연결되는 상기 제1연장선로(310)와 상기 제2연장선로(320)의 제1 내지 제3연결부(312, 321, 322)가 접지부인 금속판(100)과 연결되어 급전신호가 상기 방사부(300)를 경유하여 상기 금속판(100)으로 흐른다.
상기 제1연장선로(310) 및 상기 제2연장선로(320)에 구비되는 제1 내지 제3연결부(312, 321 322)의 위치는 방사부(300)의 다양한 형상과 사용자가 원하는 주파수에 따라 변화할 수 있으며, 제1 내지 제3연결부(212, 221 222)의 위치에 따라 주파수 변화를 가능케 함으로써 도시된 3개의 연결부(212, 221 222) 뿐만 아니라 다수개의 연결부가 형성될 수도 있다.
상기 방사부(300)가 형성되는 횡방향의 슬롯부(210)의 일측부(211)와 대향하는 방향인 상기 T자형의 슬롯부(200)에서 횡방향의 슬롯부(210)의 중심축을 기준으로 타측부(212)에는 공진부(500)가 형성된다.
상기 방사부(300)는 접지부인 금속판(100)과 상기 제1연장선로(310) 및 상기 제2연장선로(320)에 의하여 연결되어 접지부인 금속판(100) 전체로 전류가 흐르게 됨으로써 금속판(100) 자체가 안테나의 방사체로 동작하며, 금속판(100)이 비교적 넓을수록 방사효율은 더욱 극대화 될 수 있다.
상기 급전부(400)는 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 “ㄱ”자 형상으로 하방으로 꺾인 구조이며, 무선통신기기의 RF선로에 다이렉트로 솔더링(Soldering)되거나 접점구조로 형성할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 급전부를 상세하게 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 급전부(400)는 RF케이블에 의하여 와이어링되어 무선통신기기에 연결할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 공진부를 설명하기 위한 도면이고, 도 5a 내지 도 5c는 공진부의 길이에 본 발명의 안테나의 형상을 도시한 도면이다.
즉, 도 5a는 공진부가 저주파로 동작되는 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 5b는 공진부가 고주파로 동작되는 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 5c는 공진부가 존재하지 않는 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공진부(500)는 안테나의 미러(Mirror) 효과를 갖는다.
즉, 상기 방사부(300)가 형성되는 영역인 상기 T자형의 슬롯부(200)에서 횡방향 슬롯부(210)의 중심축을 기준으로 횡방향 슬롯 일측부(211)에 대향되는 영역인 상기 T자형의 슬롯부(200)에서 횡방향 슬롯부(210)의 중심축을 기준으로 횡방향 슬롯 타측부(212)에 공진부(500)가 형성되어 있다.
따라서, 상기 방사부(300)와 동일한 길이의 라디에이터가 점선으로 하나 더 존재하는 것과 같은 미러 방사부(300-1)를 형성한다.
도 4 및 도 5a에 도시된 바와 같이, 안테나의 방사부(300) 측으로 표시 A방향을 길이가 짧아짐에 따라 방사부(300)측으로 가까워짐에 따라 즉, 공진부(500)의 면적이 줄어듦에 따라 미러 방사부(300-1)의 면적은 적어지게 되고, 공진 주파수는 높은 주파수 대역으로 이동하게 된다.
이와는 반대로, 도 4 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 공진부(500)의 면적이 넓어짐에 따라 미러 방사부(300-1)의 길이는 길게 형성되고, 공진 주파수는 낮은 주파수 대역으로 이동하게 된다.
따라서, 공진부(500)의 면적을 조절하여 공진주파수의 변화가 가능하여 원하는 주파수 대역으로 공진을 형성할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 안테나로서 동작하는 상기 T자형의 슬롯부(200)에서 횡방향 슬롯부(210)의 중심축을 기준으로 횡방향 슬롯 일측부(211)에 형성되는 길이가 긴 방사부(300)와, 상기 T자형의 슬롯부(200)에서 횡방향 슬롯부(210)의 중심축을 기준으로 횡방향 슬롯 타측부(212)에 형성되는 공진부(500)에 의한 길이가 짧은 미러 방사부(300-1)가 존재하여 듀얼공진 안테나로서 동작하게 된다.
또한 도 5c에 도시된 바와 같이, 상기 공진부(500)가 존재하지 않는 경우에는 즉, 미러 효과는 없어지게 되기 때문에 본 발명에 따른 안테나는 상기 T자형의 슬롯부(200)에서 횡방향 슬롯부(210)의 중심축을 기준으로 횡방향 슬롯 일측부(211)에 형성되는 길이가 긴 방사부(300)만이 동작하게 되어 단일의 공진 안테나로 동작하게 된다.
본 발명에 따르면, 금속판(100)의 슬롯부(200)에 방사부(300) 이외에 빈 공간인 공진부(500)를 형성하여 다중 공진 효율을 극대화하기 위하여 필요하며 슬롯부(200)인 공진부(500)의 면적이 증가할수록 저주파대역의 공진주파수로 이동이 가능하며, 공진부(500)의 면적이 감소할수록 고주파 대역으로의 이동이 가능한 효과가 있다.
도 6a 내지 6c는 본 발명에서 공진부의 길이 변화에 따른 안테나의 공진주파수의 변화를 나타내는 정재파(VSWR) 특성을 나타낸 도면이다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 공진부(500)의 면적이 좁아짐에 따라 공진주파수가 변화되는 것을 나타낸 것이다.
도 6b에 도시된 바와 같이 상기 공진부(500)가 존재하는 경우에는 듀얼공진이 발생함을 알 수 있다. 이와는 반대로 도 6c에 도시된 바와 같이, 상기 공진부(500)가 존재하지 않는 경우에는 단일공진 안테나로 동작함을 알 수 있다.
도 7a는 본 발명에 따른 듀얼밴드 안테나(수직 및 수평편파 안테나)를 설명하기 위한 도면이고, 도 7b는 도 7a의 듀얼밴드 안테나에 대한 안테나의 전기적 특성인 정재파 특성 및 격리도 특성을 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 수직편파안테나와 수평편파안테나가 각각 금속판(100)에 형성되어 두 안테나 사이에 편파가 서로 직교하게 되어 안테나간의 격리도(isolation)을 극대화 할 수 있다.
또한 도시화 되지는 않았지만 유사한 방식으로 곡면의 금속판에도 본 발명에 따른 안테나가 적용될 수 있으며, 4개의 안테나가 4사분면상 각각에 형성되어 안테나간에 격리도(isolation)을 극대화 할 수 있다.
도 7b에 도시된 바와 같이, 두 개의 마커(a, b) 즉, Wi-Fi 듀얼밴드의 중심주파수인 각각 2,4 ~ 2.5GHz와, 5 ~ 6GHz의 중심주파수에서의 정재파(VSWR) 특성 및 격리도(Isolation) 특성에 대한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 듀얼밴드 안테나(수직 및 수평편파 안테나)에 대한 안테나의 효율과 방사패턴을 측정한 결과를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, Wi-Fi 듀얼밴드의 중심주파수인 각각 2,4 ~ 2.5GHz 대역의 2,4GHz, 2.44GHz 및 2.48GHz와, 5 ~ 6GHz 대역의 5.15GHz, 5,5GHz 및 5.85GHz의 중심주파수에서 정재파(VSWR) 특성은 1.1dB 이상이고, 안테나 이득(Gain)은 약 3dBi 이상이며, 안테나의 효율(Efficiency)은 75%이상의 양호한 특성을 나타냄을 알 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유전체를 포함하는 금속판 안테나의 탑뷰(Tpo-view) 및 바톰뷰(bottom-view)에 대한 도면이다.
도시된 바와 같이, 금속판(100)에 다양한 유전체(600) 즉, 금속이 아닌 모든 비금속이 구비되어 단층 및 적층의 형태로 안테나의 크기를 소형화 또는 대형화 할 수 있다.
또한, 방수(water-proof)를 필요로 하는 무선통신기기에 본 발명에 따른 금속판 안테나가 적용될 경우에는 안테나에 형성된 슬롯부를 차단하는 유전체(방수용 테이프 또는 언더필에 적용되는 본드류, 또는 그밖에 유전체)를 형성하여 물이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 금속판 안테나
100 : 금속판
200 : 슬롯부
210 : 횡방향 슬롯부
211 : 횡방향 슬롯 일측부 212 : 횡방향 슬롯 타측부
220 : 종방향 슬롯부
300 : 방사부 300-1 : 미러 방사부
310 : 제1연장선로
311 : 연결부 312 : 제1연결부
320 : 제2연장선로
321 : 제2연결부 322 : 제3연결부
400 : 급전부
500 : 공진부
600 : 유전체

Claims (9)

  1. 무선통신기기를 둘러싸는 금속판을 이용한 금속판 안테나에 있어서,
    상기 금속판 안테나는,
    상기 금속판에 형성되는 T자형 슬롯부와;
    상기 T자형 슬롯부에서 횡방향 슬롯부의 중심축을 기준으로 횡방향 슬롯 일측부에 전자기파를 방사하기 위하여 형성되는 방사부와;
    상기 T자형 슬롯부에서 종방향 슬롯부에 상기 방사부에 연결되어 급전신호를 인가하기 위하여 형성되는 급전부; 및
    상기 T자형 슬롯부에서 횡방향 슬롯부의 중심축을 기준으로 횡방향 슬롯 타측부에 형성되는 공진부; 를 포함하여 이루어지며,
    상기 방사부는, 상기 방사부의 일측 끝단부에 수직으로 교차되도록 형성되는 제1연장선로와 상기 방사부의 타측 끝단부에 수직으로 교차되도록 형성되는 제2연장선로를 구비하며, 상기 제1연장선로의 일측 끝단부인 연결부와 상기 급전부가 연결되며, 상기 제1연장선로의 타측 끝단부인 제1연결부는 접지부인 금속판과 연결되며, 상기 제2연장선로의 일측 끝단부인 제2연결부 및 타측 끝단부인 제3연결부는 상기 접지부인 금속판과 연결되는 것을 특징으로 하는 금속판 안테나.
  2. 무선통신기기를 둘러싸는 금속판을 이용한 금속판 안테나에 있어서,
    상기 금속판 안테나는,
    상기 금속판에 형성되는 T자형 슬롯부와;
    상기 T자형 슬롯부에서 횡방향 슬롯부의 중심축을 기준으로 횡방향 슬롯 일측부에 전자기파를 방사하기 위하여 형성되는 방사부와;
    상기 T자형 슬롯부에서 종방향 슬롯부에 상기 방사부에 연결되어 급전신호를 인가하기 위하여 형성되는 급전부;
    상기 T자형 슬롯부에서 횡방향 슬롯부의 중심축을 기준으로 횡방향 슬롯 타측부에 형성되는 공진부; 및 상기 금속판의 하부면에 구비되는 유전체; 를 포함하여 이루어지며,
    상기 방사부는, 상기 방사부의 일측 끝단부에 수직으로 교차되도록 형성되는 제1연장선로와 상기 방사부의 타측 끝단부에 수직으로 교차되도록 형성되는 제2연장선로를 구비하며, 상기 제1연장선로의 일측 끝단부인 연결부와 상기 급전부가 연결되며, 상기 제1연장선로의 타측 끝단부인 제1연결부는 접지부인 금속판과 연결되며, 상기 제2연장선로의 일측 끝단부인 제2연결부 및 타측 끝단부인 제3연결부는 상기 접지부인 금속판과 연결되는 것을 특징으로 하는 금속판 안테나.
  3. 무선통신기기를 둘러싸는 금속판을 이용한 금속판 안테나에 있어서,
    상기 금속판 안테나는,
    상기 금속판에 형성되는 T자형 슬롯부와;
    상기 T자형 슬롯부에서 횡방향 슬롯부의 중심축을 기준으로 횡방향 슬롯 일측부에 전자기파를 방사하기 위하여 형성되는 방사부와;
    상기 T자형 슬롯부에서 종방향 슬롯부에 상기 방사부에 연결되어 급전신호를 인가하기 위하여 형성되는 급전부;
    상기 T자형 슬롯부에서 횡방향 슬롯부의 중심축을 기준으로 횡방향 슬롯 타측부에 형성되는 공진부; 를 포함하는 제1안테나와,
    상기 제1안테나와 동일한 형상으로 제1안테나와 공통의 금속판 평면상에 수직으로 형성되는 제2안테나를 구비하여 이루어지며,
    상기 방사부는, 상기 방사부의 일측 끝단부에 수직으로 교차되도록 형성되는 제1연장선로와 상기 방사부의 타측 끝단부에 수직으로 교차되도록 형성되는 제2연장선로를 구비하며, 상기 제1연장선로의 일측 끝단부인 연결부와 상기 급전부가 연결되며, 상기 제1연장선로의 타측 끝단부인 제1연결부는 접지부인 금속판과 연결되며, 상기 제2연장선로의 일측 끝단부인 제2연결부 및 타측 끝단부인 제3연결부는 상기 접지부인 금속판과 연결되는 것을 특징으로 하는 금속판 안테나.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방사부가 형성되는 영역인 상기 T자형 슬롯부에서 횡방향 슬롯부의 중심축을 기준으로 횡방향 슬롯 일측부에 대향되는 영역인 상기 T자형의 슬롯부에서 횡방향 슬롯부의 중심축을 기준으로 횡방향 슬롯 타측부에 형성되는 공진부의 면적을 조절하여 공진주파수를 조절하는 것을 특징으로 하는 금속판 안테나.
  7. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방사부 및 면적이 조절된 공진부에 의하여 듀얼공진으로 동작하는 것을 특징으로 하는 금속판 안테나.
  8. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공진부의 면적을 조절하여 상기 방사부에 의하여 단일공진으로 동작하는 것을 특징으로 하는 금속판 안테나.
  9. 청구항 2에 있어서,
    상기 금속판 하부에 구비되는 유전체에 의하여 상기 금속판 내부로 물이 유입되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 금속판 안테나.
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