KR102241220B1

KR102241220B1 - 안테나 구조체

Info

Publication number: KR102241220B1
Application number: KR1020190116243A
Authority: KR
Inventors: 전찬익; 문병인; 정현동; 최인호
Original assignee: (주)파트론
Priority date: 2019-09-20
Filing date: 2019-09-20
Publication date: 2021-04-19
Also published as: WO2021054517A1; KR20210034744A

Abstract

본 발명은 안테나 구조체에 관한 것으로서, 상기 안테나 구조체는 오픈 영역과 접지 영역을 포함하는 기판; 상기 접지 영역에서 서로 반대 편에 이격되게 위치하고 있는 제1 및 제2 안테나 소자; 상기 제1 안테나 소자와 상기 제2 안테나 소자 사이에 위치하고 있는 차단 회로부; 상기 접지 영역에서 상기 오픈 영역에 접하게 위치하고 상기 차단 회로부와 이격되어 있는 제1 접지 패턴; 그리고 상기 접지 영역에서 상기 제1 접지 패턴의 반대 편에서 상기 제1 접지 패턴과 이격되게 마주보게 위치하는 제2 접지 패턴을 포함한다. 상기 차단 회로부는 상기 제1 및 제2 안테나 소자에 각각 연결되어 있는 제1 및 제2 연장부; 제1 및 제2 연장부 중 인접한 연장부의 일부를 에워싸되 이격되게 위치하는 제1 및 제2 용량성 패턴부; 상기 제1 및 제2 용량성 패턴부 사이에 위치하고 위치하고 도전성 패턴이 나선형으로 감겨 있는 유도성 패턴부; 및 상기 제1 용량성 패턴부와 상기 유도성 패턴부 사이 그리고 상기 제2 용량성 패턴부와 상기 유도성 패턴부 사이에 각각 위치하여, 상기 제1 및 제2 용량성 패턴부와 상기 유도성 패턴부를 연결하는 제1 및 제2 연결부를 포함한다.

Description

안테나 구조체{ANTENNA STRUCTURE}

본 발명은 안테나 구조체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신을 위한 안테나 구조체에서 인접하게 위치한 안테나 소자들 사이의 차단(isolation) 율을 향상시키는 안테나 구조체에 관한 것이다.

무선 통신의 발전으로 인해, 스마트폰(smart phone) 등과 같은 전자 장치는 전화 및 텍스트 메시지의 송수신 기능뿐만 아니라 인터넷 접속, 방송 수신 및 전자 금융 서비스 등과 같은 다양한 멀티미디어 서비스 기능이 제공되고 있다.

이러한 다양한 멀티미디어 서비스의 원활히 제공하기 위해, 해당 전자 장치는 방대한 용량의 멀티미디어 데이터를 고속으로 처리할 수 있는 고속 데이터 처리율이 보장되어야 한다.

이를 위하여, 전자 장치는 무선으로 데이터의 송수신을 실시하는 안테나 소자를 복수 개 구비하여 원활한 무선 데이터의 송수신 동작이 이루어지도록 하고 있다.

예를 들어, 무선 통신이 가능한 전자 장치는 복수 개의 셀룰러(cellular) 통신용 안테나, Wi-Fi(wireless fidelity), 블루투스(bluetooth) 및 NFC(near field communication)등의 다양한 무선 통신용 안테나 소자, GPS(global positioning system)용 안테나 소자 및 방송 수신용 안테나 소자 등을 포함할 수 있다.

이와 같이, 하나의 전자 장치에 복수 개의 안테나 소자가 존재할 경우 안정적인 무선 신호의 송수신을 위해, 인접한 두 안테나 소자 사이는 각 안테나 소자가 동작하는 주파수 대역의 파장의 절반(λ/2) 이상의 거리로 이격되는 것이 바람직하다.

하지만, 전자 장치의 소형화 추세와 많은 기능을 지원하기 위한 하드웨어적인 구조의 복잡화로 인해, 복수 개의 안테나 소자가 실장될 수 있는 영역이 감소하고, 이에 따라 실장된 안테나 소자 간의 거리은 점점 좁아지게 되었다. 따라서, 인접한 두 안테나 소자 사이에 신호 간섭이 발생할 수 있고, 이러한 신호 간섭으로 인해, 안테나 소자의 성능이 크게 감소하는 문제가 발생하여 결국 해당 전자 장치의 성능 저하를 초래하게 된다.

대한민국 공개특허 제2010-0097774호(2010년 09 월 06일 공개)

본 발명이 해결하려는 과제는 안테나 소자 간의 신호 간섭을 감소시켜 안테나 구조체의 성능을 향상시키기 위한 것이다.

본 발명이 해결하려는 다른 과제는 안테나 소자 간의 신호 간섭을 효율적으로 감소시키면서 전자 장치의 공간 활용도를 향상시키기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 특징에 따른 안테나 구조체는 무선 통신을 지원하는 전자 장치에 설치되는 안테나 구조체로서, 오픈 영역과 접지 영역을 포함하는 기판, 상기 접지 영역에서 서로 반대 편에 이격되게 위치하고 있는 제1 및 제2 안테나 소자, 상기 제1 안테나 소자와 상기 제2 안테나 소자 사이에 위치하고 있는 차단 회로부, 상기 접지 영역에서 상기 오픈 영역에 접하게 위치하고 상기 차단 회로부와 이격되어 있는 제1 접지 패턴 그리고 상기 접지 영역에서 상기 제1 접지 패턴의 반대 편에서 상기 제1 접지 패턴과 이격되게 마주보게 위치하는 제2 접지 패턴을 포함하고, 상기 차단 회로부는 상기 제1 및 제2 안테나 소자에 각각 연결되어 있는 제1 및 제2 연장부, 제1 및 제2 연장부 중 인접한 연장부의 일부를 에워싸되 이격되게 위치하는 제1 및 제2 용량성 패턴부, 상기 제1 및 제2 용량성 패턴부 사이에 위치하고 위치하고 도전성 패턴이 나선형으로 감겨 있는 유도성 패턴부 및 상기 제1 용량성 패턴부와 상기 유도성 패턴부 사이 그리고 상기 제2 용량성 패턴부와 상기 유도성 패턴부 사이에 각각 위치하여, 상기 제1 및 제2 용량성 패턴부와 상기 유도성 패턴부를 연결하는 제1 및 제2 연결부를 포함한다.

상기 제1 및 제2 안테나 소자는 각각 상기 접지 영역에서 상기 오픈 영역으로 연장될 수 있다.

상기 차단 회로부에서, 상기 제1 및 제2 연장부는 각각 상기 제1 및 제2 용량성 패턴부 쪽으로 연장될 수 있고, 제1 및 제2 용량성 패턴부는 각각 '역 C'자형과 'C'자형의 평면 형상을 가질 수 있다.

상기 도전성 패턴은 원형, 타원형 또는 다각형의 나선 형태로 감겨 있을 수 있다.

상기 도전성 패턴의 폭은 상기 제1 및 제2 용량성 패턴부, 상기 제1 및 제2 연장부 및 상기 제1 및 제2 연결부의 폭보다 작을 수 있다.

인접한 도전성 패턴 사이의 거리는 가장 외측에 위치하는 도전성 패턴의 부분과 이에 인접한 제1 및 제2 접지 패턴 사이의 거리보다 짧을 수 있다.

상기 기판은 상기 전자 장치의 메인 기판일 수 있다.

상기 차단 회로부는 상기 기판과 별개로 이루어져 있고 상기 제1 안테나 소자와 제2 안테나 소자 사이에 위치하는 보조 기판에 위치할 수 있고, 상기 차단 회로부는 연결 부재를 통해 상기 제1 및 제2 안테나 소자와 연결될 수 있다.

이러한 특징에 따르면, 인접한 두 안테나 소자 사이에 위치하는 차단 회로부에 의해, 인접한 두 안테나 소자 간의 신호 간섭이 최소화되거나 차단한다.

또한, 안테나 소자의 이격거리를 감소시킬 수 있으므로, 안테나 구조체가 장착되는 전자 장치의 공간 활용도 역시 증가된다.

본 예의 차단 회로부가 오픈 영역보다 상대적으로 공간적 여유도가 높은 접지 영역에 위치하므로, 차단 회로부의 설계의 자유도가 증가한다. 이로 인해, 안테나 구조파의 동작 주파수 범위에 맞게 원하는 상태로 차단 회로부의 설계가 용이하므로, 안테나 구조체의 동작 성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 구조체의 개략적인 평면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나 구조체의 개략적인 평면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명하는데 있어서, 해당 분야에 이미 공지된 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명을 부가하는 것이 본 발명의 요지를 불분명하게 할 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명에서 이를 일부 생략하도록 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 실시예들을 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 해당 분야의 관련된 사람 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함하는'의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

이하, 첨부된 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 구조체에 대해서 설명하도록 한다.

본 발명의 안테나 구조체는 무선 통신을 지원하는 전자 장치에 설치된다. 무선 통신을 지원하는 전자 장치는 예를 들어, 스마트폰. 태블릿 컴퓨터 등 이동 통신 단말기, 중계기 장치, 스마트 워치 등 웨어러블 전자 장치, 랩-톱 컴퓨터, 멀티미디어 재생 장치, 내비게이션 장치 및 개인 정보 단말기 등이 될 수 있다.

도 1에는 무선 통신을 지원하는 전자 장치에서 안테나 구조체가 위치한 부분을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1에서, 도시의 편의를 위해, 안테나 구조체 부근에 실장될 수 있는 전자 부품은 도시되지 않는다.

도 1에 도시한 안테나 구조체는 기판(100), 기판(100)에 위치하는 접지 패턴(GND11, GND12), 접지 패턴(GND11, GND12)에 이격되게 기판(100)에 위치하는 제1 및 제2 안테나 소자(201, 202), 및 제1 안테나 소자(201)와 제2 안테나 소자(202) 사이에 위치하여 제1 안테나 소자(201)와 제2 안테나 소자(202)를 전기적으로 차단(isolation)하는 차단 회로부(300)를 구비한다.

본 예의 기판(100)은 인쇄회로기판(PCB))으로 이루어질 수 있고, 본 예의 안테나 구조체를 구비하고 있는 전자 장치의 메인 기판일 수 있다. 이때, 전자 장치의 메인 기판은 구동 칩(chip), 능동소자 및 수동 소자 등과 같이 전자 장치의 동작에 필요한 여러 소자와 배선 패턴 등이 위치하고, 전자 장치의 동작에 필요한 전원과 접지를 제공하는 기판일 수 있다.

또한, 제1 및 제2 안테나 구조(201, 202)는 도 1과 같이, 차단 회로부(300)와 동일한 기판(100)에 위치하지만, 제1 및 제2 안테나 구조(201, 202)와 차단 회로부(300)는 서로 다른 기판에 위치할 수 있다.

이때, 제1 및 제2 안테나 구조(201, 202)는 메인 기판에 위치하고, 차단 회로부(200)는 메인 기판과 별개인 보조 기판에 위치할 수 있다.

본 예서 보조 기판은 전자 장치의 메인 기판과 별개로 설계되어 메인 기판과 연결되게 위치하는 별도의 기판이다.

이러한 기판(100)은 평탄한 구조로 이루어질 수 있고, 도 1에 도시한 것처럼, 오픈 영역(111)과 접지 영역(113)을 구비한다. 차단 회로부(300)가 보조 기판에 위치할 때, 본 예의 보조 기판은 오픈 영역만을 구비할 수 있다. 오픈 영역(111)은 본 예의 안테나 구조체의 일부, 구동 칩 및 능동소자 등이 실장되어 있다.

이와 같이, 제1 및 제2 안테나 소자(201, 202)는 메인 기판에 위치하고 차단 회로부(300)가 보조 기판에 위치할 때, 제1 및 제2 안테나 소자(201,202)와 차단 회로부(300) 사이의 연결은 비아홀이나 와이어(wire) 등과 같은 연결 부재를 통해 이루어질 수 있다.

접지 패턴(GND11, GND12)는 기판(100)의 접지 영역(113)에 위치하고, 접지 전위를 갖는 도전성 패턴으로 이루어져 있어, 본 예의 안테나 구조체뿐만 아니라 전자 장치에 접지 전위를 제공한다.

이처럼, 기판(100)의 접지 영역(113)에 위치하는 접지 패턴(GND11, GND12)의 개수는 적어도 하나일 수 있다.

도 1의 경우, 접지 영역(113)의 상면에는 서로 분리되어 있는 두 개의 접지 패턴(GND11, GND12)을 구비하고 있다.

제1 접지 패턴(GND11)은 오픈 영역(113)에 접해 있고, 섬(island)로 이루어져 있고, 제2 접지 패턴(GND12)는 제1 접지 패턴(GND11)의 반대편에서 제1 접지 패턴(GND11)과 마주보게 위치한다.

이러한 제2 접지 패턴(GND12)은 일부가 오픈 영역(111)과 접하게 위치하며 제1 접지 패턴(GND11) 보다 훨씬 넓은 영역을 갖고 있으며 제1 및 제2 안테나 소자(201, 202)와 연결되어 있다.

도 1에 도시한 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 구조체는 접지 영역(113)에만 위치하고 있지만, 이에 한정되지 않는다. 안테나 구조체가 접지 영역(113) 뿐만 아니라 오픈 영역(111)에도 존재할 경우, 제1 및 제2 안테나 소자(201, 202) 중 적어도 하나가 오픈 영역(111)에 위치할 수 있다.

본 예에서, 제1 안테나 소자(201)와 제2 안테나 소자(202)는 예를 들어, 850 MHz, 900 MHz, 1800 MHz, 1900 MHz, 2170 MHz 등에서의 셀룰러 이동통신 주파수 대역, 2.4 GHz 및 5.0 GHz에서의 Wi-Fi 주파수 대역, 2.4 GHz에서의 블루투스 주파수 대역, 1550 MHz에서의 GPS 주파수 대역 또는 13.56MHz에서의 NFC 주파수 대역에서 동작하는 안테나 소자 중 어느 하나일 수 있다.

본 예의 제1 안테나 소자(201)와 제2 안테나 소자(202)는 이외에도 향후 사용될 수 있는 다른 대역들에서 동작하도록 구성될 수도 있다.

제1 및 제2 안테나 소자(201, 202)는 동작하는 주파수 대역이 적어도 일부에서 겹칠 수 있다. 또한, 제1 및 제2 안테나 소자(201, 202)는 서로 다른 주파수 대역에서 동작하는 안테나일 수도 있다. 제1 및 제2 안테나 소자(201, 202)는 다중입력 다중출력(Multiple Input Multiple Output, MIMO)으로 동작하는 안테나 소자일 수 있다.

이러한 제1 및 제2 안테나 소자(201, 202)는, 이미 기술한 것처럼, 각각 접지 영역(113)에만 위치하지만, 이중 적어도 하나는 접지 영역(113)의 일단에서 오픈 영역(111)으로 연장되거나 오픈 영역(111)에만 위치할 수 있다.

이러한 제1 안테나 소자(201)와 제2 안테나 소자(202)는, 예를 들어, 도전성 재료로 이루어진 구조물일 수 있다. 여기서, 도전성 재료로 이루어진 구조물은 판형의 금속 플레이트, 유전체 플라스틱의 표면에 형성된 도금층 또는 금속 재질의 인쇄층일 수 있다.

또한, 제1 및 제2 안테나 소자(201, 202)는 기판(100)에 인쇄된 도전성 패턴으로 형성될 수 있다.

제1 안테나 소자(201)와 제2 안테나 소자(202)는 각각 세로축 방향(Y1)으로 연장되어 있다.

이러한 제1 및 제2 안테나 소자(201, 202) 각각의 일부는 적어도 하나의 단자(401, 402)를 통해 접지 영역(예, GND12)과 연결될 수 있다.

이와 같이 제1 및 제2 안테나 소자(201, 202)는 서로 이격되어 있는 제3 패턴(13, 23) 사이에 섬형의 접지 패턴(GND11)이 위치한다.

차단 회로부(300)는 제1 안테나 소자(201)와 제2 안테나 소자(202) 사이를 차단(isolation)하여 인접한 두 안테나 소자(201, 202) 간의 신호 간섭을 방지하거나 최소화하기 위한 것이다.

이러한 차단 회로부(300)는 도전성 재료를 원하는 패턴으로 인쇄하여 적어도 하나의 수동 소자 기능을 수행하는 패턴을 구비할 수 있다.

이때, 차단 회로부(300)는 저항(resister) 기능, 커패시터(capacitor) 기능 및 인덕터(inductor) 기능 중 적어도 하나의 기능을 수행할 수 있다

이러한 차단 회로부(300)의 뒤쪽[즉, 오픈 영역(111)에 인접한 쪽], 에는 제1 접지 패턴(GND11)이 오픈 영역(111)과 접하게 이격되어 있고, 앞쪽에는 제2 접지 패턴(GND12)이 이격되게 위치하고, 좌측과 우측에는 각각 제1 및 제2 안테나 소자(201, 202)가 위치한다. 따라서, 제1 접지 패턴(GND11)과 제2 접지 패턴(GND12)는 서로 반대편에서 이격되게 마주보고 있다.

이로 인해, 차단 회로부(300)는 제1 및 제2 접지 패턴(GND11, GND12)과 제1 및 제2 안테나 소자(201, 202)로 에워싸여져 있다.

이처럼 차단 회로부(300)는 접지 영역(113)에 위치하여 접지 패턴(GND11, GND12)으로 에워싸여져 있지만, 접지 패턴(GND11, GND12)과는 이격되게 위치하여 접지 패턴(GND11, GND12)과 직접 연결되어 있지 않다.

본 예의 차단 회로부(300)는 제1 안테나 소자(201)와 제2 안테나 소자(202)에 각각 연결되어 있는 제1 연장부(301)과 제2 연장부(302), 제1 연장부(301)와 제2 연장부(302)의 각 일부를 감싸고 있는 제1 용량성 패턴부(311)와 제2 용량성 패턴부(312), 제1 용량성 패턴부(311)와 제2 용량성 패턴부(312) 사이에 위치하는 유도성 패턴부(320), 그리고 제1 및 제2 용량성 패턴부(311, 312)와 이에 인접한 유도성 패턴부(320)의 해당 부분을 서로 연결하는 제1 및 제2 연결부(331, 332)를 구비한다.

제1 연장부(301)와 제2 연장부(302) 각각 인접한 제1 및 제2 안테나 소자(201, 202)의 해당 부분 부분에서 돌출되어 제1 방향(X1)을 따라 즉, 제1 용량성 패턴부(311)와 제2 용량성 패턴부(312) 쪽으로 직선으로 뻗어 있다.

이처럼, 제1 연장부(301)와 제2 연장부(302)의 일단은 인접한 해당 안테나 소자(201, 202)에 연결되어 있지만, 타단은 자유단이다. 따라서, 제1 연장부(301)와 제2 연장부(302)는 인접한 제1 및 제2 안테나 소자(201, 202)를 통해 간접적으로 접지 패턴(GND12)과 연결되어 있다.

제1 및 제2 용량성 패턴부(311, 312)는 각각 인접한 제1 및 제2 연장부(301, 302)와 대면하고 있는 부분이 개방된 원형이나 타원형 형상(즉, '역 C'자 형이나 'C'자 형의 평면 형상)을 갖고 있고, 개방된 부분을 통해 자유단을 포함한 인접한 제1 및 제2 연장부(301, 302)의 일부가 삽입되어 있다. 이때, 서로 인접해 있는 제1 및 제2 연장부(301, 302)와 제1 및 제2 용량성 패턴부(311, 312)는 접해 있지 않고 서로 떨어져 있다.

이로 인해, 제1 및 제2 연장부(301, 302)의 일부는 인접한 제1 및 제2 용량성 패턴부(311, 312)로 에워싸여져 기판(100)의 평면 방향으로 중첩된다.

이미 기술한 것처럼, 차단 회로부(300)의 제1 및 제2 연장부(301, 302)와 제1 및 제2 용량성 패턴부(311, 312)는 모두 도전성 재료로 이루어져 있고 일정 거리를 두고 서로 이격되게 중첩되어 있으므로, 제1 및 제2 연장부(301, 302)와 제1 및 제2 용량성 패턴부(311, 312)의 중첩 부분은 커패시터(capacitor)로서 기능한다.

제1 및 제2 연장부(301, 302)와 제1 및 제2 용량성 패턴부(311, 312)의 중첩에 의해 형성되는 커패시터의 커패시턴스(capacitance)는 서로 중첩하고 있는 연장부(301, 302)와 용량성 패턴부(311, 312) 사이의 이격 거리와 중첩 면적에 따라 변한다.

유도성 패턴부(320)는 서로 반대 위치에서 좌우 반전 형태로 위치하고 있는 제1 및 제2 용량성 패턴부(311, 312) 사이에 위치하고 그 연장 길이에 따라 인덕턴스(inductance)가 변하는 인턱터(inductor)로서 기능한다. 본 예에서, 유도성 패턴부(320)는, 도 1에 도시한 것처럼, 하나의 긴 도전성 패턴(L320)으로 이루어져 있고, 도전성 패턴(L320)의 연장 길이를 증가시키기 위해 즉, 유도성 패턴부(320)의 유도성 용량을 증가시키기 위해 도전성 패턴(L320)은 나선형(spiral shape)으로 감겨 있다.

이러한 도전성 패턴(L320)의 일단은 제1 연결부(331)의 일단에 연결되고, 타단은 제2 연결부(332)의 일단에 연결되어 있다.

이처럼, 서로 다른 연결부(331, 332)에 연결되어 있는 도전성 패턴(L320)은 양 단에서부터 서로 반대 방향(즉, 시계 방향과 반시계 방향)으로 이격되어 중첩되지 않게 감기면서 가운데 부분에서 연결된다.

이와 같이, 도전성 패턴(L320)을 나선 형태로 감아 유도성 패턴부(320)를 형성할 경우, 그렇지 않는 경우에 비해 도전성 패턴(L320)의 길이가 길게 연장된다. 따라서, 유도성 패턴부(320)에서 생성되는 유도성 용량의 크기를 용이하게 변경할 수 있게 된다.

이때, 도전성 패턴(L320)의 폭(W11)은 용량성 패턴부(311, 312)의 최소 폭(W12), 제1 및 제2 연장부(301, 302)의 최소 폭(W12) 및 제1 및 제2 연결부(331, 332)의 최소 폭(W12)보다 작은 크기를 갖는다. 따라서, 도전성 패턴(L320)의 감김 횟수(즉, 연장 길이)를 증가시켜 유도성 용량의 용이하게 증가시킬 수 있다.

또한, 인접한 두 도전성 패턴(L320) 사이의 거리(D11)는 가장 외측에 위치한 도전성 패턴(L320)의 부분과 이에 인접한 해당 접지 패턴(GND11, GND12) 사이의 거리(D12)보다 짧다. 따라서, 도전성 패턴(L320)이 위치하는 부분에서 안정적으로 유도성 용량이 발생할 수 있도록 한다.

도전성 패턴(L320)의 나선 형태는 원형으로 감겨진 원형의 나선 형태(도 1)나 타원형의 나선 형태로 감겨 있을 수 있거나 또는 사각형으로 감겨진 사각형의 나선 형태(도 2)일 수 있지만, 삼각형이나 오각형 등 다각형과 같이 다양한 형태로 감겨져 있는 나선 형태를 가질 수 있다.

이러한 유도성 패턴부(320)는 이미 기술한 것처럼 제1 및 제2 연결부(331, 332)를 통해 인접해 있는 해당 용량성 패턴부(311, 312)에 연결된다.

따라서, 제1 용량성 패턴부(301)와 도전성 패턴부(L320)의 일단 사이에는 제1 연결부(331)가 위치하므로, 제1 용량성 패턴부(301)와 도전성 패턴부(L320)의 일단은 제1 연결부(331)에 의해 서로 연결되어 있다.

또한, 제2 용량성 패턴부(302)와 도전성 패턴부(L320)의 타단 사이에는 제2 연결부(332)가 위치하므로, 제2 용량성 패턴부(302)와 도전성 패턴부(L320)의 타단은 제2 연결부(332)에 의해 서로 연결되어 있다.

제1 및 제2 연결부(331, 332) 역시 도전성 물질로 이루어져 있고, 기판(110)의 해당 위치에 패턴 형태로 인쇄될 수 있다. 이러한 제1 및 제2 연결부(331, 332)는 가로 방향으로 곧게 뻗어 있는 막대(bar) 형태로 이루어져 있지만, 이에 한정되지 않는다. 이러한 구조를 갖는 차단 회로부(300)는 제1 및 제2 연장부(301 302), 제1 및 제2 용량성 패턴부(311, 312) 그리고 유도성 패턴부(330)의 위치, 두께, 중첩 정도 및 이격 거리를 변화시켜 커패시턴스와 인덕턴스의 크기를 변화시킬 수 있다.

따라서, 안테나 구조체가 동작하는 주파수 대역의 동작 특성에 맞게 차단 회로부(300)를 구성하는 제1 및 제2 연장부(301 302), 제1 및 제2 용량성 패턴부(311, 312) 및 유도성 패턴부(330)의 위치, 두께 및 이격 거리 중 적어도 하나를 변화시켜, 본 예의 안테나 구조체가 해당 주파수 대역에 따른 최적의 동작 성능을 가질 수 있도록 한다.

이와 같이, 인접한 두 안테나 소자(201, 202) 사이에 차단 회로부(300)가 위치하여 인접한 두 안테나 소자(201, 202) 간의 신호 간섭을 최소화시키거나 차단한다. 이로 인해, 두 안테나 소자(201, 202) 사이를 차단 회로부(300)를 이용한 전기적인 차단으로 두 안테나 소자 사이(201, 202)의 차단(isolation)을 충분히 확보하여 안테나 구조체의 동작이 신뢰성이 향상된다. 또한, 안테나 소자(201, 202) 사이의 이격거리를 감소시킬 수 있으므로, 안테나 구조체가 장착되는 전자 장치의 공간 활용도 역시 증가된다.

또한, 차단 회로부(300)가 기판(100)의 오픈 영역(111)보다 상대적으로 공간적 여유도가 높은 접지 영역에 위치하므로, 차단 회로부(300)의 설계를 좀더 자유롭게 할 수 있다. 이로 인해, 안테나 구조파의 동작 주파수 범위에 맞게 원하는 상태로 차단 회로부의 설계가 용이하므로, 안테나 구조체의 동작 성능을 향상시킬 수 있다.

이때, 치단 회로부(300)와 함께 안테나 소자(201, 202)도 접지 영역(113)에 위치하므로, 오픈 영역(111)에 대한 설계의 자유도가 크게 증가한다.

이상, 본 발명의 안테나 구조체의 실시예들에 대해 설명하였다. 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 관점에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 본 명세서의 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: 기판 111: 오픈 영역
113: 접지 영역 201, 202: 안테나 소자
300: 차단 회로부 301, 302: 연장부
311, 312: 용량성 패턴부 320: 유도성 패턴부
GND11, GND: 접지 패턴

Claims

무선 통신을 지원하는 전자 장치에 설치되는 안테나 구조체에 있어서,
오픈 영역과 접지 영역을 포함하는 기판;
상기 접지 영역에서 서로 반대 편에 이격되게 위치하고 있는 제1 안테나 소자 및 제2 안테나 소자;
상기 제1 안테나 소자와 상기 제2 안테나 소자 사이에 위치하고 있는 차단 회로부;
상기 접지 영역에서 상기 오픈 영역에 접하게 위치하고 상기 차단 회로부와 이격되어 있는 제1 접지 패턴; 그리고
상기 접지 영역에서 상기 제1 접지 패턴의 반대 편에서 상기 제1 접지 패턴과 이격되어 마주보게 위치하고, 상기 제1 안테나 소자와 상기 제2 안테나 소자에 연결되어 있는 제2 접지 패턴
을 포함하고,
상기 차단 회로부는,
상기 제1 안테나 소자 및 상기 제2 안테나 소자에 각각 연결되어 있는 제1 연장부 및 제2 연장부;
제1 연장부의 일부를 에워싸되 상기 제1 연장부와 이격되게 위치하는 제1 용량성 패턴부;
상기 제2 연장부의 일부를 에워싸되 상기 제2 연장부와 이격되게 위치하는 제2 용량성 패턴부;
상기 제1 용량성 패턴부 및 제2 용량성 패턴부 사이에 위치하고,도전성 패턴이 나선형으로 감겨 있는 유도성 패턴부; 및
상기 제1 용량성 패턴부와 상기 유도성 패턴부의 일 단 사이 그리고 상기 제2 용량성 패턴부와 상기 유도성 패턴부의 타 단 사이에 각각 위치하여, 상기 제1 용량성 패턴부와 상기 유도성 패턴부의 일 단을 연결하고 상기 제2 용량성 패턴부와 상기 유도성 패턴부의 타 단을 연결하는 제1 연결부 및 제2 연결부
를 포함하는 안테나 구조체.
제1 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 안테나 소자는 각각 상기 접지 영역에서 상기 오픈 영역으로 연장되어 있는 안테나 구조체.
제1 항에 있어서,
상기 차단 회로부에서,
상기 제1 및 제2 연장부는 각각 상기 제1 및 제2 용량성 패턴부 쪽으로 연장되어 있고,
제1 및 제2 용량성 패턴부는 각각 '역 C'자형과 'C'자형의 평면 형상을 갖는
안테나 구조체.
제1 항에 있어서,
상기 도전성 패턴은 원형, 타원형 또는 다각형의 나선 형태로 감겨 있는 안테나 구조체.
제1 항에 있어서,
상기 도전성 패턴의 폭은 상기 제1 및 제2 용량성 패턴부, 상기 제1 및 제2 연장부 및 상기 제1 및 제2 연결부의 폭보다 작은 안테나 구조체.
제1 항에 있어서,
인접한 도전성 패턴 사이의 거리는 가장 외측에 위치하는 도전성 패턴의 부분과 이에 인접한 제1 및 제2 접지 패턴 사이의 거리보다 짧은 안테나 구조체.
제1 항에 있어서,
상기 기판은 상기 전자 장치의 메인 기판인 안테나 구조체.
제1 항에 있어서,
상기 차단 회로부는 상기 기판과 별개로 이루어져 있고 상기 제1 안테나 소자와 제2 안테나 소자 사이에 위치하는 보조 기판에 위치하며,
상기 차단 회로부는 연결 부재를 통해 상기 제1 및 제2 안테나 소자와 연결되는 안테나 구조체.