KR20000026805A - 듀얼 밴드 안테나 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대용 무선기기에서 헬리컬(Helical)안테나의 스프링 구조를 개선하여 밴드폭(Band Width)을 휴대폰의 900MHz와 PCS폰의 1900MHz의 듀얼 밴드폭을 갖도록 함으로써 휴대폰이나 PCS폰에 모두 유용하게 사용할 수 있도록 한 휴대용 무선기기의 듀얼 밴드 안테나에 관한 것이다.

본 발명은 헤리컬 안테나 내부에 스프링이 내장된 무선기기에 있어서, 상기 스프링(30)이, 상기 헤리컬 안테나의 메탈 로드(26)에 일정 스프링간격으로 고정되어 1900MHz주파수를 송수신하는 하부스프링(31)과, 상기 하부스프링(31)보다 좁은 스프링간격을 갖는 상부스프링(32)으로 구성되어 상기 하부스프링(31)과 상부 스프링(32)으로 900MHz주파수를 송수신할 수 있도록 된 것이다.

Description

듀얼 밴드 안테나

본 발명은 휴대용 무선기기의 안테나에 관한 것으로, 특히 휴대용 무선기기에서 헬리컬(Helical)안테나의 스프링 구조를 개선하여 밴드폭(Band Width)을 휴대폰의 900MHz와 PCS폰의 1900MHz의 듀얼 밴드폭을 갖도록 함으로써 휴대폰이나 PCS폰에 모두 유용하게 사용할 수 있도록 한 휴대용 무선기기의 듀얼 밴드 안테나에 관한 것이다.

일반적으로 무선 기기는 무선 통신을 수행하기 위하여 안테나를 사용하고 있다.

무선 기기들은 변조부에서 출력되는 고주파 신호를 안테나에 인가하여 공중으로 송신하고, 또한 공중을 통해 전송되는 소정의 전파를 안테나를 통해 수신하고 있다.

이러한 안테나의 송신 특성 및 수신 특성을 향상시키기 위해서는 송신 및 수신할 주파수에 따라 안테나의 임피던스와 송수신기의 임피던스를 상호간에 매칭시키고 불필요한 방사를 방지하여 손실이 적도록 해야 된다.

이러한 안테나는 구조적으로 일체형으로 되어 있어 수납시 헬리컬 안테나로 동작하고 신장시 로드 안테나로 각각 분리 동작하도록 되어 있다.

이러한 안테나에는 수신상태를 양호하게 하기 위한 수단으로 하단부내에 스프링을 내장하고 있다.

도 1은 일반적인 무선기기를 나타낸 것으로 크게 본체(10)와 안테나부(20)로 구성되며, 상기 안테나부(20)는 안테나를 신장 또는 수납시킬 때 사용하기 위한 손잡이(21)와, 절연부(22)와, 상기 본체(10)에 결합되어 안테나 수납시 동작되며 스프링(25)이 내장된 헤리컬 안테나(23)와, 안테나 신장시 상기 헤리컬 안테나와 결합되어 안테나 역할을 하는 로드 안테나(24)로 구성된다.

도 2는 상기 도 1에서의 헬리컬 안테나(23)의 내부에 내장되는 스프링(25)과 이 스프링(25)이 결합되는 메탈 로드(26)를 나타낸 것으로, 스프링(25)의 일측끝단을 메탈 로드(26)에 끼워 오물림 작업으로 고정하였다.

도 3(A)는 종래 900MHz에서의 스미스 선도를 나타낸 것이고, 도 3(B)는 종래 900MHz에서의 정재파비율을 나타낸 특성도이다.

또한, 도 4(A)는 종래 1900MHz에서의 스미스선도를 나타낸 것이고, 도 4(B)는 종래 1900MHz에서의 정재파비율을 나타낸 특성도로, 이 도 4(B)를 보면 종래 1900MHz에서는 공진이 전혀 이루어지지 않음을 알 수 있다.

또한, 도 5는 종래 900MHz와 1900MHz의 방사패턴을 나타낸 것으로, A1은 900MHz(휴대폰)에서의 방사특성도이고, A2는 1900MHz(PCS폰)에서의 방사특성도로, A2에서의 방사치가 떨어지는 것을 알 수 있다.

따라서, 종래의 무선기기에 있어서는, 휴대폰의 경우에는 900MHz대역의 안테나를 사용하였고, PCS폰의 경우에는 1900MHz대역의 안테나를 사용하여 소정 무선기기에 따라 각각 특정의 주파수 대역을 갖는 안테나를 사용해야 하는 문제가 있었다.

본 발명은 이와같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은, 휴대폰의 주파수대역인 900MHz에서 사용할 수 있음은 물론 PCS의 주파수대역인 1900MHz에서도 사용할 수 있는 듀얼 밴드 안테나를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 무선기기 안테나의 구성도

도 2는 종래 헤리컬 안테나의 스프링 구성도

도 3(A)는 종래 900MHz에서의 스미스 선도를 나타낸 도면

(B)는 종래 900MHz에서의 정재파비율을 나타낸 특성도

도 4(A)는 종래 1900MHz에서의 스미스선도를 나타낸 도면

(B)는 종래 1900MHz에서의 정재파비울을 나타낸 특성도

도 5는 종래 900MHz와 1900MHz의 방사패턴을 나타낸 도면

도 6은 본 발명에 따른 듀얼 밴드 안테나의 스프링 구성도

도 7(A)는 본 발명 제1실시예의 900MHz에서의 스미스선도를 나타낸 도면

(B)는 본 발명 제1실시예의 900MHz에서의 정재파비율을 나타낸 특성도

도 8(A)는 본 발명에 제1실시예의 1900MHz에서의 스미스선도를 나타낸 도면

(B)는 본 발명에 제1실시예의 1900MHz에서의 정재파비율을 나타낸 특성 도

도 9는 본 발명 제1실시예의 900MHz와 1900MHz의 방사패턴을 나타낸 도면

도 10(A)는 본 발명 제2실시예의 900MHz에서의 스미스선도를 나타낸 도면

(B)는 본 발명 제2실시예의 900MHz에서의 정재파비율을 나타낸 특성도

도 11(A)는 본 발명에 제2실시예의 1900MHz에서의 스미스선도를 나타낸 도면

(B)는 본 발명에 제2실시예의 1900MHz에서의 정재파비율을 나타낸 특성 도

도 12는 본 발명 제2실시예의 900MHz와 1900MHz의 방사패턴을 나타낸 도면

도 13(A)는 본 발명 제3실시예의 900MHz에서의 스미스선도를 나타낸 도면

(B)는 본 발명 제3실시예의 900MHz에서의 정재파비율을 나타낸 특성도

도 14(A)는 본 발명에 제3실시예의 1900MHz에서의 스미스선도를 나타낸 도면

(B)는 본 발명에 제3실시예의 1900MHz에서의 정재파비율을 나타낸 특성 도

도 15는 본 발명 제3실시예의 900MHz와 1900MHz의 방사패턴을 나타낸 도면

도 16은 본 발명 제2실시예와 제3실시예의 방사패턴을 비교한 도면.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

30:안테나 31:하부안테나

32:상부안테나

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 헤리컬 안테나 내부에 스프링이 내장된 무선기기에 있어서, 상기 스프링이, 상기 헤리컬 안테나의 메탈 로드에 일정 스프링간격으로 고정되어 1900MHz주파수를 송수신하는 하부스프링과, 상기 하부스프링보다 좁은 스프링간격을 갖는 상부스프링으로 구성되어 상기 하부스프링과 상부 스프링으로 900MHz주파수를 송수신할 수 있도록 구성함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 6은 본 발명의 헤리컬 안테나 내부에 내장되는 스프링을 나타낸 도면으로, 메탈 로드(26)에 스프링(30)을 고정시키되 상기 스프링(30)의 하부 스프링(31)부분은 1900MHz를 송수신할 수 있도록 간격을 설정하고, 상부 스프링(32)부분은 상기 하부 스프링(31)보다 적은 간격으로 설정하여 상기 스프링(30)전체로는 900MHz를 송수신할 수 있도록 구성한 것이다.

이와같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 안테나에 내장되는 스프링(30)은 도 6에 도시된 바와같이, 스프링(30)의 하부 스프링(31)부분은 간격이 넓게 형성되어 있고, 상기 하부 스프링(31)과 연결되는 상부 스프링(32)부분은 간격이 좁게 형성되어 있다.

따라서, 1900MHz의 PCS폰을 사용할 때에는 상기 하부 스프링(31)을 통하여 주파수를 송수신할 수 있다.

또한, 900MHz의 휴대폰을 사용할 때에는 상기 하부 스프링(31)과 상부 스프링(31) 모두를 사용한 전체 스프링(30)길이로서 주파수를 송수신 할 수 있다.

도 7과 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 결과를 나타낸 것으로, 도 7은 900MHz에서의 스미스선도와 정재파비율울 나타낸 특성도이고, 도 8은 1900MHz에서의 스미스선도와 정재파비율울 나타낸 특성도이다.

도 9는 제1실시예에 따른 방사패턴을 나타낸 것으로, B1은 900MHz에서의 방사패턴, B2는 1900MHz에서의 방사패턴으로, 예를들어, B1의 경우 방위각 -85.00에서 -45.77dB를 나타내었고, B2의 경우 방위각 -129.00에서 -50.83dB를 나타내었다.

도 10내지 도 12는 본 발명의 제2실시예를 나타낸 것으로, 상기 제1실시예에서 전장을 CDMA길이로 맞춘 것이다.

도 10과 도 11은 이러한 제2실시예에 따른 결과로, 도 10은 900MHz에서의 스미스선도와 정재파비율울 나타낸 특성도이고, 도 11은 1900MHz에서의 스미스선도와 정재파비율울 나타낸 특성도이다.

도 12는 제2실시예에 따른 방사패턴을 나타낸 것으로, C1은 900MHz에서의 방사패턴, C2는 1900MHz에서의 방사패턴으로, 예를들어, C1의 경우 방위각 -89.00에서 -45.83dB를 나타내었고, C2의 경우 방위각 44.00에서 -50.69dB를 나타내었다.

도 13내지 도 15는 본 발명의 제3실시예를 나타낸 것으로, 상기 제2실시예의 경우에 있어서, 스프링(30)의 선경을 φ0.5에서 φ0.6으로 변경함과 함께 외경을 φ5.3에서 6.3으로 변경한 경우를 나타낸 것이다.

도 13과 도 14는 이러한 제3실시예에 따른 결과를 나타낸 것으로, 도 13은 900MHz에서의 스미스선도와 정재파비율울 나타낸 특성도이고, 도 14는 1900MHz에서의 스미스선도와 정재파비율울 나타낸 특성도이다.

도 15는 제3실시예에 따른 방사패턴을 나타낸 것으로, D1은 900MHz에서의 방사패턴, D2는 1900MHz에서의 방사패턴으로, 예를들어, D1의 경우 방위각 -91.00에서 -45.81dB를 나타내었고, D2의 경우 방위각 139.00에서 -50.73dB를 나타내었다.

도 16은 상기 제2실시예(방위각 -89에서 -45.83)와 제3실시예(방위각 -87.00에서 -45.88dB)의 방사패턴을 비교한 것이다.

이상에서 설명한 바와같은 본 발명은 무선기기의 안테나에 있어서, 헤리컬 안테나의 스프링 구조를 개선하여 하부스프링 부분으로는 PCS폰의 주파수 대역인 1900MHz의 주파수를 송수신할 수 있으며, 이 하부스프링과 상부스프링 부분 모두로는 휴대폰의 주파수 대역인 900MHz의 주파수를 송수신할 수 있어 휴대폰과 PCS폰에 제한받지 않고 유용하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 헤리컬 안테나 내부에 스프링이 내장된 무선기기에 있어서,

   상기 스프링이,

   상기 헤리컬 안테나의 메탈 로드에 일정 스프링간격으로 고정되어 1900MHz주파수를 송수신하는 하부스프링과,

   상기 하부스프링보다 좁은 스프링간격을 갖는 상부스프링으로 구성되어

   상기 하부스프링과 상부 스프링으로 900MHz주파수를 송수신할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 듀얼 밴드 안테나.
2. 제 1항에 있어서, 상기 스프링의 선경이 φ0.5이고, 외경이 φ5.3인 것을 특징으로 하는 듀얼 밴드 안테나.
3. 제 1항에 있어서, 상기 스프링의 선경이 φ0.6이고, 외경이 φ6.3 인 것을 특징으로 하는 듀얼 밴드 안테나.