KR20000042384A

KR20000042384A - 휴대용 무선기기 안테나 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR20000042384A
Application number: KR1019980058549A
Authority: KR
Inventors: 장응순
Original assignee: 장응순
Priority date: 1998-12-24
Filing date: 1998-12-24
Publication date: 2000-07-15
Also published as: CN1331850A; AU764363B2; ID29859A; WO2000039882A1; IL143917A0; US6515637B1; EP1145369A1; AU4062599A; AR023664A1; JP2003505899A; KR100296189B1; BR9917099A; NZ511600A

Abstract

본 발명은 휴대용 무선기기에서 헬리컬(Helical)안테나의 스프링 구조를 개선하여 밴드폭(Band Width)을 향상시키고, 안테나 조립공정을 개선시킨 휴대용 무선기기 안테나 및 그 조립방법에 관한 것이다.

본 발명은 구조적으로 일체형으로 이루어져 수납시 헬리컬 안테나로 동작하고 신장시 로드 안테나로 각각 분리 동작하도록 된 휴대용 무선기기 안테나에 있어서, 상기 헬리컬 안테나에 내장되는 스프링(33)을 Φ0.7로 압연시켜 구성한 것을 특징으로 하며, 안테나 조립방법이, 메탈 로드(34)에 스프링(33)을 조립하고, 상기 스프링(33)을 납땜하는 제1단계와, 파이프(32)를 인서트 사출하고, 상기 파이프(32)내부에 보빈(31)을 삽입하여 조립하는 제2단계와, "+"컷팅(35)을 메탈 로드(34)의 밑부분에 조립하고, Ni-Ti와이어(36)를 조립하는 제3단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

휴대용 무선기기 안테나 및 그의 제조방법

본 발명은 휴대용 무선기기에 관한 것으로, 특히 휴대용 무선기기에서 헬리컬(Helical)안테나의 스프링 구조를 개선하여 밴드폭(Band Width)을 향상시키고, 안테나 조립공정을 개선시킨 휴대용 무선기기 안테나 및 그 조립방법에 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 1턴(Turn) 정도 끼워 오물림 작업으로 고정하였다.

또한, 종래 도 2와 같은 구성에서는 반사로스가 7.5dB로 안테나에서 커버할 수 있는 밴드의 폭이 좁아 사람의 손이 닿거나, 통화시 주파수의 이동이 일어날 경우 통화품질에 영향을 받게 되는 결점이 있었다.

그리고 임피던스가 23.0Ω으로 셋(Set) 기준 스펙인 50Ω에 미치지 못하여 미스매칭되기 쉬운 결점이 있었다.

또한, 정재파비의 값이 2.3으로 기준치인 1보다 커서 파우어 반사가 15.5%로 높으므로 안테나에서 파우어 손실이 많아지는 결점이 있었다.

본 발명은 이와같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은, 헤리컬 안테나에 내장되는 스프링의 구조를 개선하여 리턴 손실이 양호하고 안테나에서 커버할 수 있는 밴드 폭이 넓어 사람의 손이 닿거나 통화시 주파수의 이동이 일어나더라도 통화품질에 영향을 덜 받을 수 있는 휴대용 무선기기 안테나 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

도 1은 종래 무선기기의 안테나를 나타낸 도면

도 2는 종래 스프링의 구조를 나타낸 도면

도 3은 본 발명에 따른 안테나의 분해도

도 4는 본 발명에 따른 안테나의 조립도

도 5는 본 발명의 안테나의 사시도

도 6은 본 발명의 안테나 조립 공정도

도 7내지 도 10은 본 발명의 제1테스트의 결과를 나타낸 것으로,

도 7은 반사손실 특성도

도 8은 스미쓰 선도의 구조도

도 9는 정재파 비율 특성비교도

도 10은 900MHz에서의 방사패턴을 나타낸 도면

도 11내지 도 15는 본 발명의 제2테스트 결과를 나타낸 것으로,

도 11는 반사손실 특성도

도 12는 스미쓰 선도의 구조도

도 13은 정재파 비율 특성비교도

도 14는 836MHz에서의 방사패턴을 나타낸 도면

도 15는 881MHz에서의 방사패턴을 나타낸 도면

도 16내지 도 20은 본 발명의 제3테스트 결과를 나타낸 것으로,

도 16은 반사손실 특성도

도 17은 스미쓰 선도의 구조도

도 18은 정재파 비율 특성비교도

도 19은 836MHz에서의 방사패턴을 나타낸 도면

도 20은 881MHz에서의 방사패턴을 나타낸 도면

도 21내지 도 25는 본 발명의 제4테스트 결과를 나타낸 것으로,

도 21은 반사손실 특성도

도 22는 스미쓰 선도의 구조도

도 23은 정재파 비율 특성비교도

도 24는 836MHz에서의 방사패턴을 나타낸 도면

도 25는 881MHz에서의 방사패턴을 나타낸 도면

도 26내지 도 30은 본 발명의 제5테스트 결과를 나타낸 것으로,

도 26은 반사손실 특성도

도 27은 스미쓰 선도의 구조도

도 28은 정재파 비율 특성비교도

도 29는 836MHz에서의 방사패턴을 나타낸 도면

도 30은 881MHz에서의 방사패턴을 나타낸 도면

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

30:톱 31:보빈

32:파이프 33:스프링

34:메탈 로드 35:"+"컷팅

36:Ni-Ti와이어 37:스토퍼

38:본체

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 헬리컬 안테나에 내장되는 스프링을 일정 폭을 갖는 판스프링 형상으로 구성함을 특징으로 한다.

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

도 3은 본 발명 안테나를 분해한 부품도로, 상단에 톱(Top)(30)이 위치되고, 그 아래에 보빈(31)이 위치되며, 그 아래 인서트 사출로 된 파이프(32)가 위치되고, 그 아래에 Φ0.7을 갖고 압연으로 된 스프링(33)이 메탈 로드(34)에 고정되며, 상기 메탈 로드(34)아래에 "+"컷팅(35)이 위치되고, Ni-Ti와이어(36)를 통하여 스토퍼(37)가 위치된다.

도 4는 본 발명에 따른 안테나의 조립도로, 휴대폰 본체(38)에 로드 안테나부분과 헬리컬 안테나부분이 고정되는데, 놉(30), Ni-Ti와이어(36)로 로드 안테나부분을 구성하고, 파이프(32)내부에 내장되는 보빈(31),스프링(33)과 메탈로드(34),"+"컷팅(35),스토퍼(37)등으로 헬리컬 안테나부분을 구성한다.

도 5는 본 발명의 메탈 로드(34)에 고정되는 스프링(30)의 형상을 나타낸 것으로, Φ0.7로 압연하여 구성한 것이다.

이와같이 구성된 본 발명의 작용을 설명한다.

먼저, 도 6은 본 발명에 따른 안테나의 조립공정을 나타낸 것으로, 먼저 (A)와같이 메탈 로드(34)에 스프링(33)을 조립하고, (B)와 같이 스프링(33)을 납땜한다.

그리고 (C)와 같이 파이프(32)를 인서트 사출하고, (D)와 같이 상기 파이프(32)내부에 보빈(31)을 삽입하여 조립한다.

이 상태에서 (E)와 같이 "+"컷팅(35)을 메탈 로드(34)의 밑부분에 조립하고, Ni-Ti와이어(36)를 조립하면 안테나가 완성되는 것이다.

도 7내지 도 10은 제 1테스트 결과를 나타낸 것이다.

도 7은 900MHz에서의 반사손실을 나타낸 특성도로서, a는 종래의 반사손실의 특성도를 나타낸 것이고, b는 본 발명의 반사손실의 특성도를 나타낸 것이다.

도 8은 900MHz에서의 스미쓰선도를 나타낸 구조도로서, a는 종래의 임피던스를 나타낸 것이고, b는 본 발명의 임피던스를 나타낸 것이다.

도 9는 900MHz에서의 정재파 비율을 나타낸 특성도로서, a는 종래의 정재파 비율 특성도를 나타낸 것이고, b는 본 발명의 정재파 비율 특성도를 나타낸 것이다.

도 10은 900MHz에서의 방사패턴도로, 헬리컬 안테나만 실험한 데이터를 나타낸 것으로, 3m거리에서 네트워크상 전송비율을 나타낸 것이며 a는 종래의 방사패턴도, b는 본 발명의 방사패턴도이다.

도 11내지 도 15는 제2테스트 결과를 나타낸 것으로, 셋(Set)에서 로드 안테나를 삽입시킨 상태에서 테스트한 것이며, 이때 셋을 손으로 잡지 않고 바닥에서 30cm떨어져서 수직으로 테스트한 것이다.

먼저, 도 11은 849MHz에서의 반사손실을 나타낸 것으로, a는 종래 반사손실의 특성도를 나타낸 것이고, b는 본 발명의 반사손실을 나타낸 것이다.

도 12는 849MHz에서의 정재파 비율을 나타낸 특성도로, a는 종래의 정재파 비율 특성도를 나타낸 것이고, b는 본 발명의 정재파 비율 특성도를 나타낸 것이다.

도 13은 849MHz에서의 스미쓰선도를 나타낸 구조도로, a는 종래의 임피던스를 나타낸 것이고, b는 본 발명의 임피던스를 나타낸 것이다.

도 14는 836MHz에서 셋에 안테나를 장착하되 안테나를 삽입시킨 상태에서 셋을 손으로 잡지 않고 테스트한 방사패턴도를 나타낸 것이며, a는 종래의 방사패턴도, b는 본 발명의 방사패턴도이다.

여기서, a는 방위각 48.00도에서 -39.46dB를 나타내었고, b는 방위각 50.00도에서 -39.42dB를 나타내었다.

도 15는 881MHz에서 셋에 안테나를 장착하되 안테나를 삽입시킨 상태에서 셋을 손으로 잡지 않고 테스트한 방사패턴도를 나타낸 것이며, a는 종래의 방사패턴도, b는 본 발명의 방사패턴도이다.

여기서, b는 방위각 30.00도에서 -41.76dB를 나타내었다.

도 16내지 도 20은 제3테스트 결과를 나타낸 것으로, 셋에 안테나를 장착하되, 셋에서 로드안테나를 뽑은 상태에서 테스트한 것이다.

먼저, 도 16은 849MHz에서 셋에서 안테나를 손으로 잡지 않고 바닥에서 30cm떨어져 수직으로 테스트한 것으로, a는 종래 반사손실의 특성도, b는 본 발명의 반사손실의 특성도를 나타낸 것이다.

도 17은 849MHz에서의 스미쓰선도를 나타낸 것으로, a는 종래의 임피던스를 나타낸 것이고, b는 본 발명의 임피던스를 나타낸 것이다.

도 18은 849MHz에서의 정재파 비율을 나타낸 특성도로, a는 종래의 정재파 비율 특성도, b는 본 발명의 정재파 비율 특성도를 나타낸 것이다.

도 19는 836MHz에서 셋에 안테나를 장착하되 안테나를 뽑은 상태에서 셋을 손으로 잡지 않고 테스트한 방사패턴도를 나타낸 것이며, a는 종래의 방사패턴도, b는 본 발명의 방사패턴도이다.

여기서, a는 방위각 45.00도에서 -39.17dB를 나타내었고, b는 방위각 42.00도에서 -38.87dB를 나타내었다.

도 20은 881MHz에서 셋에 안테나를 장착하되 안테나를 뽑은 상태에서 셋을 손으로 잡지 않고 테스트한 방사패턴도를 나타낸 것이며, a는 종래의 방사패턴도, b는 본 발명의 방사패턴도이다.

여기서, a는 방위각 24.14도에서 -41.01dB를 나타내었고, b는 방위각 22.00도에서 -41.03dB를 나타내었다.

도 21내지 도 25는 제 4테스트 결과를 나타낸 것으로, 상기 제 3테스트 조건에서 셋의 오른쪽에 귀를 대고 테스트한 것이며, 이때 로드 안테나는 삽입시킨 상태에서 테스트한 것이다.

먼저, 도 21은 849MHz에서의 반사손실을 나타낸 특성도로서, a는 종래의 반사손실의 특성도를 나타낸 것이고, b는 본 발명의 반사손실의 특성도를 나타낸 것이다.

도 22는 849MHz에서의 스미쓰선도를 나타낸 것으로, a는 종래의 임피던스를 나타낸 것이고, b는 본 발명의 임피던스를 나타낸 것이다.

도 23은 849MHz에서의 정재파 비율을 나타낸 특성도로, a는 종래의 정재파 비율 특성도, b는 본 발명의 정재파 비율 특성도를 나타낸 것이다.

도 24는 방사패턴도를 나타낸 것으로, 셋에 안테나를 장착하고 안테나를 삽입시킨 상태에서 셋을 사람 머리 모양에 장착하고 836MHz에서 직접 통화한 상태를 테스트한 것으로, a는 종래의 방사패턴도, b는 본발명의 방사패턴도이다.

여기서, a는 방위각 45.06도에서 -49.35dB를 나타내었고, b는 방위각 47.00도에서 -49.22dB를 나타내었다.

도 25는 방사패턴도를 나타낸 것으로, 셋에 안테나를 장착하고 안테나를 삽입시킨 상태에서 셋을 사람 머리 모양에 장착하고 881MHz에서 직접 통화한 상태를 테스트한 것으로, a는 종래의 방사패턴도, b는 본 발명의 방사패턴도이다.

여기서, a는 방위각 68.00도에서 -46.61dB를 나타내었고, b는 방위각 67도에서 -46.49dB를 나타내었다.

도 26내지 도 30은 제 5테스트 결과를 나타낸 것으로, 상기 제 4테스트 조건에서 셋의 오른쪽에 귀를 대고 테스트한 것이며, 이때 로드 안테나는 뽑은 상태이다.

먼저, 도 26은 849MHz에서의 반사손실을 나타낸 특성도로, a는 종래의 반사손실의 특성도, b는 본 발명의 반사손실의 특성도를 나타낸 것이다.

도 27은 849MHz에서의 스미쓰선도를 나타낸 것으로, a는 종래의 임피던스를 나타낸 것이고, b는 본 발명의 임피던스를 나타낸 것이다.

도 28은 849MHz에서의 정재파 비율을 나타낸 특성도로, a는 종래의 정재파 비율 특성도, b는 본 발명의 정재파 비율 특성도를 나타낸 것이다.

도 29는 방사패턴도를 나타낸 것으로, 셋에 안테나를 장착하고 로드 안테나를 뽑은 상태에서 셋을 사람 머리 모양에 장착하고 836MHz에서 직접 통화한 상태를 테스트한 것으로, a는 종래의 방사패턴도, b는 본 발명의 방사패턴도이다.

여기서, a는 방위각이 60.00도에서 -47.18dB를 나타내었고, b는 방위각이 61.00도에서 -47.12dB를 나타내었다.

도 30은 방사패턴도를 나타낸 것으로, 셋에 안테나를 장착하고 로드 안테나를 뽑은 상태에서 셋을 사람 머리 모양에 장착하고 881MHz에서 직접 통화한 상태를 테스트한 것으로, a는 종래의 방사패턴도, b는 본발명의 방사패턴도이다.

여기서, a는 방위각이 79도에서 -44.24dB를 나타내었고, b는 방위각이 77.00도에서 -44.23dB를 나타내었다.

이상에서 설명한 바와같은 본 발명은 안테나의 스프링의 구조를 개선하여 스프링을 소정폭을 갖는 강선으로 구성함으로써 반사손실을 향상시켜 안테나가 커버할 수 있는 밴드폭을 넓힘으로써 사람의 손이 닿거나 또는 통화중 주파수의 이동이 있어도 통화품질에 영향을 덜 받을 수 있다.

Claims

구조적으로 일체형으로 이루어져 수납시 헬리컬 안테나로 동작하고 신장시 로드 안테나로 각각 분리 동작하도록 된 휴대용 무선기기 안테나에 있어서,

상기 헬리컬 안테나에 내장되는 스프링(33)을 Φ0.7로 압연시켜 구성한 것을 특징으로 하는 휴대용 무선기기 안테나.
메탈 로드(34)에 스프링(33)을 조립하고, 상기 스프링(33)을 납땜하는 제1단계와,

파이프(32)를 인서트 사출하고, 상기 파이프(32)내부에 보빈(31)을 삽입하여 조립하는 제2단계와,

"+"컷팅(35)을 메탈 로드(34)의 밑부분에 조립하고, Ni-Ti와이어(36)를 조립하는 제3단계로 이루어짐을 특징으로 하는 휴대용 무선기기 안테나의 제조방법.