KR20020029310A

KR20020029310A - 소형안테나

Info

Publication number: KR20020029310A
Application number: KR1020010062636A
Authority: KR
Inventors: 와시로타카노리; 이소요이치; 이마가와토시유기; 오오제키미노루
Original assignee: 후루까와 준노스께; 후루까와덴끼고오교 가부시끼가이샤; 이즈이 노부유키; 소니 가부시키가이샤
Priority date: 2000-10-12
Filing date: 2001-10-11
Publication date: 2002-04-18
Also published as: EP1198027B1; US20020063658A1; EP1198027A1; DE60120069D1; DE60120069T2; CN1348234A; TW513829B; US6693604B2; CN1251354C; KR100856597B1

Abstract

본 발명은, 휴대전화, 휴대정보단말이나, 무선 LAN의 단말기기 등에 사용되는 소형안테나에 관한 것으로서, 회로기판에 실장할 때의 자유도가 높고, 보다 소형화된 소형안테나를 제공하는 것을 목적으로 한 것이며, 그 구성에 있어서, 제 1의 방향으로 사행(蛇行)이 진행하도록 형성되고, 제 1단부(端部)와 제 2단부를 가진 제 1의 미언더부분과, 제 1의 방향과는 다른 제 2의 방향으로 사행이 진행하도록 형성되고, 상기 제 1의 미언더부분의 상기 제 2단부에 접속된 제 1단부와 제 2단부를 가진 제 2의 미언더부분을 구비한 것을 특징으로 한 것이다.

Description

소형안테나{SMALL ANTENNA}

본 발명은, 휴대전화, 휴대정보단말이나, 무선 LAN(로컬에어리어 네트워크)의 단말기기 등에 사용되는 소형안테나에 관한 것이다.

종래, 휴대전화 등에 사용되는 소형안테나로서는, 유전체기판표면에 안테나 도체를 사행(蛇行)형상으로 형성된 안테나(특개평 10-229304호 공보 참조)나, 유전체기판 내에 안테나 도체를 나선형상으로 형성한 안테나(특개평 10-98322호 공보 참조) 등이 널리 알려져 있다.

그러나, 종래의 소형안테나는, 안테나로서 충분한 성능을 발휘시키기 위해서는, 회로기판에 실장할 때에 일정한 방향을 향해서 실장할 필요가 있다. 따라서, 종래의 소형안테나는, 실장방향선택의 자유도가 작다. 이 때문에 1종류의 안테나로 복수의 기종에 대응하는 것이 어렵다. 따라서, 설계의 시간이 걸리고, 코스트업이 된다. 또, 종래의 안테나는, 그랜드판의 가장자리로부터 어느 정도 거리를 벌리고 실장할 필요가 있으므로, 안테나 실장에 필요한 면적이 커진다고 하는 문제도 있다.

또, 미언더형상 또는 헬리컬형상의 안테나 도체를 가진 안테나에서는, 안테나 도체의 선단(급전부분과 반대쪽의 끝부분)에, 도체폭이 넓은 용량부가부분을 형성하면, 안테나 도체의 길이를 짧게 할 수 있으므로, 안테나를 소형화 할 수 있는 것이 알려져 있다.

그러나, 휴대전화기 등에서는 더 한층의 소형화가 요구되고 있다.

본 발명의 목적은, 회로기판에 실장할 때의 자유도가 높고, 보다 소형화된 소형안테나를 제공하는 데 있다.

도 1은, 본 발명의 제 1의 실시형태에 관한 소형안테나의 사시도.

도 2a∼도 2c는, 도 1의 회로기판에의 안테나의 장착방법의 일예를 표시한 도면으로서, 도 2a는 평면도, 도 2b는 측면도, 도 2c는 바닥면 도면.

도 3a∼도 3c는, 회로기판에의 안테나의 다른 장착방법을 표시한 도면으로서, 도 3a는 평면도. 도 3b는 측면도, 도 3c는 바닥면 도면.

도 4a∼도 4c, 회로기판에의 안테나의 또다른 장착방법을 표시한 도면으로서, 도 4a는 평면도, 도 4b는 측면도, 도 4c는 바닥면 도면.

도 5는, 본 발명의 제 2의 실시형태에 관한 소형안테나를 표시한 사시도.

도 6은, 본 발명의 제 3의 실시형태에 관한 소형안테나를 표시한 사시도.

도 7은, 본 발명의 제 4의 실시형태에 관한 소형안테나를 표시한 사시도.

도 8은, 본 발명의 제 5의 실시형태에 관한 소형안테나를 표시한 사시도.

도 9는, 본 발명의 제 6의 실시형태에 관한 소형안테나를 표시한 사시도.

도 10a 및 도 10b는, a,b는 각각 본 발명의 소형안테나에 형성되는 용량부가 부분의 바람직한 형태를 표시한 평면도.

도 11은, 본 발명의 제 7의 실시형태에 관한 소형안테나를 표시한 사시도.

도 12은, 본 발명의 제 8의 실시형태에 관한 소형안테나를 표시한 사시도.

도 13a는, 시험에 제공된 종래의 안테나의 평면도, 도 13b는 본 발명의 안테나의 평면도.

도 14a 및 도 14b는, 각각, 도 13a의 안테나 및 도 13b의 안테나의 공진주파수를 측정한 결과를 표시한 그래프.

도 15a 및 도 15b는, 본 발명에 관한 안테나의 시작예를 표시한 도면으로서, 도 15a는 평면전개도, 도 15b는 정면도.

도 16a∼도 16d는, 각각, 도 15a 및 도 15b의 안테나의 회로기판에의 장착방법을 표시한 평면도.

도 17a 및 도 17b는, 본 발명에 관한 안테나의 시작예를 표시한 도면으로서, 도 17a는 평면전개도, 도 17b는 측면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 소형안테나12: 유전체기판

14: 안테나 도체14a: 제 1의 미언더부분

14b: 제 2의 미언더부분16: 급전단자부

18: 고정단자부20: 회로기판

22: 절연기판24: 급전선

26: 그랜드판26h: 그랜드판의 가장자리

28: 회로기판의 랜드30: 접지단자부

32: 안테나 도체32a: 제 1의 헬리컬부분

32b: 제 2의 헬리컬부분

본 발명에 관한 소형안테나는, 제 1의 방향으로 사행이 진행하도록 형성되고, 제 1단부(端部)와 제 2단부를 가진 제 1의 미언더부분과, 제 1의 방향과는 다른 제 2의 방향으로 사행이 진행하도록 형성되고, 상기 제 1의 미언더부분의 상기 제 2의 단부에 접속된 제 1단부와 제 2단부를 가진 제 2의 미언더부분을 구비한 것을 특징으로 한다.

(발명의 실시형태)

이하, 본 발명의 실시형태를, 도면을 참조해서 상세히 설명한다.

제 1의 실시형태

도 1은 본 발명의 제 1의 실시형태에 관한 소형안테나의 사시도이다. 제 1의 실시형태에 관한 소형안테나(10)은, 평판형상의 유전체기판(12)와, 유전체기판(12)의 한쪽면에 형성된 안테나 도체(14)와, 유전체기판(12)의 다른쪽면의 하나의 모난 부분에 형성된 급전단자부(16)을 가지고 있다. 이 안테나는, 송수신신호의 주파수대의 실질적으로 ¼ 파장의 전기길이로 형성되어 있다.

안테나 도체(14)는, 제 1의 미언더부분(14a)와, 제 2의 미언더부분(14b)를 가지고 있다. 제 1의 미언더부분(14a)는, 기판의 끝부분에 배치된 제 1단부(급전단자부(16)쪽의 끝)로부터 일정한 방향(도 1의 화살표 A 방향 즉 기판 짧은변 방향)으로 사행이 진행하도록 형성되어 있다. 제 2의 미언더부분(14b)는, 제 1의 미언더부분(14a)의 제 2단부(기판의 단부쪽을 제 1단부로 한다)로부터 제 1의 미언더부분(14a)의 사행폭 방향(도 1의 화살표 B 방향 즉 기판 긴변 방향)으로 사행이 진행하도록 형성되어 있다. 비(比)대역을 넓힌다는 목적을 위해서는, 제 2의 미언더부분(14b)의 도체길이를 급전단자부(16)에 접속된 제 1의 미언더부분(14a)의 도체길이보다 길게 하는 것이 바람직하다. 또, 동 목적을 위해서는, 제 2의 미언더부분(14b)의 사행폭은 제 1의 미언더부분(14a)의 사행폭보다 작은 것도 바람직하다. 또 제 1의 미언더부분(14a)의 제 1단부는 유전체기판(12)의 측면을 지나서 급전단자부(16)에 접속되어 있다. 제 2의 미언더부분(14b)의 피치는 제 1의 미언더부분(14a)의 사행폭 치수보다도 작으며, 제 1의 미언더부분(14a)의 사행폭 내에 제 2의 미언더부(14b)가 복수 피치형성되고 있는 것이 바람직하다. 이 예에서는 제 1의 미언더부분(14a)의 사행폭 내에, 제 2의 미언더부분(14b)가 약 5.5 피치 형성되어 있다.

또, 동 목적을 위해서는, 제 1미언더부분(14a)의 미언더의 폭방향의 바깥쪽까지, 제 2미언더부분(14b)가 연장하고 있는 것도 바람직하다. 즉, 제 2미언더부분(14b)의 미언더의 피치방향의 길이치수를, 제 1미언더부분(14a)의 미언더 폭방향 치수보다 크게해서, 제 2미언더부분(14b)의 선단위치가, 제 1미언더부분(14a)의 폭방향의 끝부분보다도 밖에 있도록 하면 된다.

또 유전체기판(12)의 급전단자부(16)쪽의 면에는, 급전단자부(16)으로부터떨어진 복수개소에(도면 표시예로서는 3개의 모난 부분에)고정단자부(18)이 형성되어 있다. 이 고정단자부(18)은, 소형안테나(10)을 회로기판에 납땜 등에 의해 고정하기 위하여 형성되어 있다.

도 2a∼도 4c는, 상기한 바와 같이 구성된 안테나(10)의 회로기판에의 장착방법을 표시한 도면이다. 도 2a∼도 4c에 있어서, 회로기판(20)은, 절연기판(22)를 구비하고 있다. 절연기판(22)의 한쪽면에는 급전선(24)를 포함하는 회로패턴(도시생략)이 형성되고, 그 반대쪽면에는 그랜드판(26)이 형성되어 있다. 안테나(10)은, 급전단자부(16)을 급전선(24)의 끝부분에 납땜하고, 고정단자부(18)을 회로기판(20)의 랜드(28)에 납땜함으로써, 회로기판(20)에 실장된다.

도 2a∼도 2c는, 회로기판(20)의 돌출부(20a)에, 안테나(10)의 긴변이 그랜드판(26)의 가장자리(26h)과 직교하도록 안테나를 장착한 예를 표시한다. 또한, 돌출부(20a)에는, 그랜드판(20)이 형성되어 있지 않다. 이 장착방법은 종래의 미언더 안테나(시행의 진행방향이 한 방향이고, 유전체기판의 긴변방향을 향하고 있는 것)의 장착방법과 동일하다. 이 장착방법은, 안테나가 그랜드판의 영향을 받기 어려우므로, 본 발명의 소형안테나(10)에서도 당연히, 양호한 성능을 발휘할 수 있다.

도 3a∼도 3c에서는, 회로기판(20)의 뒷면에 그랜드판(26)이 없는 부분이 형성되어 있다. 이 부분의 반대쪽면에 제 1의 미언더부분(14a)쪽의 긴변이 그랜드판(26)의 가장자리(26h)와 일치하도록 안테나(10)이 장착되어 있다. 종래의 미언더안테나를, 사행의 진행방향이 그랜드판의 가장자리와 평행으로 되는 방향으로 장착할 때는, 그랜드판의 가장자리(26h)로부터 어느 정도 이상 떨어지게 하지 않으면, 안테나로서의 성능을 발휘할 수 없었다. 본 발명의 안테나(10)에 의하면, 도 3a∼도 3c와 같은 장착방법을 하더라도 안테나로서의 성능을 충분히 발휘할 수 있다. 그 이유는, 다음과 같은 것으로 생각된다. 제 1의 미언더부분(14a)는 사행의 진행방향이 그랜드판(26)의 가장자리(26h)와 직교하고 있다. 이 제 1의 미언더부분(14a)의 존재에 의해 제 2의 미언더부분(14b)가 그랜드판(26)의 가장자리(26h)로부터 실제보다도 전기적으로 떨어진 상태로 되게 된다. 도 3a∼도 3c와 같이, 안테나(10)의 긴변이 그랜드판의 가장자리(26h)와 일치하도록 안테나(10)을 장착함으로써, 회로기판(20)을 소형화 할 수 있어, 무선기기의 소형화를 도모할 수 있다.

도 4a∼도 4c는, 회로기판(20)의 하나의 모난부분에, 안테나(10)과 동일한 크기로 그랜드판(26)이 잘라낸 부분 K를 형성하고, 그 반대쪽면에 안테나(10)을 장착한 예를 표시한 도면이다. 종래의 미언더 안테나는, 이와 같은 장착방법을 할 때는, 그랜드판의 잘라낸 부분의 크기를 안테나보다 크게 해서, 안테나를 그랜드판의 잘라낸 부분의 가장자리로부터 떨어지게 하지 않으면, 안테나로서의 성능을 발휘할 수 없었다. 이에 대해, 본 발명의 안테나(10)은 이와 같은 장착방법을 하더라도 안테나로서의 성능을 충분히 발휘할 수 있다. 그 이유는 도 3a∼도 3c의 경우와 마찬가지인 것으로 생각된다. 즉, 제 2의 미언더부분(14b)가 제 1의 미언더부분(14a)의 존재에 의해 그랜드판(26)의 잘라낸 부분 K의 긴변방향의 가장자리 K1로부터 전기적으로 긴거리로 떨어진 상태가 된다. 또, 제 2의 미언더부분(14b)의사행진행방향이 그랜드판(26)의 잘라낸 부분 K의 짧은변 방향의 가장자리 K_s와 직교하고 있는 데 따른다. 도 4a∼도 4c와 같은 장착방법을 하면, 회로기판(20)을 소형화 할 수 있어, 무선기기의 소형화를 보다 진전시킬 수 있다.

제 2의 실시형태

도 5는 본 발명의 제 2의 실시형태에 관한 소형안테나의 사시도이다. 도 5에 있어서, 도 1과 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여하고 있다. 제 2의 실시형태에 관한 소형안테나(10)은, 유전체기판(12)의, 안테나 도체(14)를 형성한 면과 반대쪽면에, 접지단자부(30)과 급전단자부(16)을 제 1의 미언더부분(14a)의 사행폭방향으로 거리를 벌리고 형성한다. 제 1의 미언더부분(14a)의 제 1단부를 접지단자부(30)에 접속하고, 그 중간부분을 급전단자부(16)에 도통시킨다.

접지단자부(30)은 회로기판의 접지도체에 납땜되고, 급전단자부(16)은 회로기판의 급전선에 납땜된다. 이와 같이 제 1의 미언더부분(14a)의 제 1단부를 접지하고, 제 1의 미언더부분(14a)의 중간부로부터 급전하도록 하면, 급전단자부(16)과 접속하는 위치를 변경함에 따라서 안테나(10)의 입력임피던스를 조정할 수 있다. 즉 급전단자부(16)과의 도통위치를 접지단자부(30)에 근접시키면 입력임피던스는 저하된다. 급전단자부(16)의 분기위치를 접지단자부(30)으로부터 거리를 벌리면 입력임피던스는 높아진다. 통상적으로는 입력임피던스가 50Ω가 되도록 조정된다.

제 3의 실시형태

도 6은 본 발명의 제 3의 실시형태에 관한 소형안테나의 사시도이다. 도 6에 있어서, 도 5와 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여하고 있다. 제 3의 실시형태에 관한 소형안테나(10)은, 도 5와 동일한 패턴의 안테나 도체(14)를 유전체기판(12)의 내부에 매입하고 있다. 또한, 제 3의 실시형태에 있어서는, 안테나 도체(14)를 유전체기판(12)에 의해 끼워 넣게 되는 구성이라도 된다.

제 4의 실시형태

도 7은 본 발명의 제 4의 실시형태에 관한 소형안테나의 사시도이다. 제 4의 실시형태는, 본 발명을 헬리컬 안테나에 적용한 경우의 실시형태이다. 제 4의 실시형태에 관한 소형안테나(10)은, 직6면체의 유전체기판(12)(편의상, 투명한 것으로 해서 표시함)와, 유전체기판(12) 내에 매입된 헬리컬형상의 안테나 도체(32)와, 유전체기판(12)의 바닥면의 하나의 모난부분에 형성된 급전단자부분(16)을 가지고 있다.

안테나 도체(32)는, 제 1의 헬리컬부분(32a)와, 제 2의 헬리컬부분(32b)를 가지고 있다. 제 1의 헬리컬부분(32a)는, 상기 급전단자부(16)쪽의 제 1단부로부터 일정한 방향(화살표 A 방향 즉 기판 짧은변 방향)으로 나선이 진행하도록 형성되어 있다. 제 2의 헬리컬부분(32b)는, 제 1의 헬리컬부분(32a)의 제 2단부로부터 제 1의 헬리컬부분(32a)의 나선길이 직경방향(화살표 B 방향 즉 기판 긴변 방향)으로 나선이 진행하도록 형성되어 있다. 비대역을 확대한다는 목적을 위하여, 제 2의 헬리컬부분(32b)는 제 1의 헬리컬부분(32a)보다 도체길이를 길게 하는 것이 바람직하다. 또, 제 2의 헬리컬부분(32b)의 나선직경은 제 1의 헬리컬부분(32a)의 나선직경보다도 작은 것이 바람직하다. 제 1의 헬리컬부분(32a)의 제 1단부는 유전체기판(12)의 측면을 지나서 급전단자부(16)에 연결되어 있다. 제 2의 헬리컬부분(32b)의 피치는 제 1의 헬리컬부분(32a)의 나선길이 직경의 치수보다도 작고, 제 1의 헬리컬부분(32a)의 나선길이 직경의 범위 내에 제 2의 헬리컬부분(32b)가 복수피치 형성되어 있다.

또, 유전체기판(12)의 급전단자부(16)쪽의 면에는, 급전단자부(16)으로부터 떨어진 복수개소에(도면 표시예에서는 3개의 모난부분에) 고정단자부(18)이 형성되어 있다. 이 고정단자부(18)은, 소형안테나(10)을 회로기판에 납땜 등에 의해 고정하기 위한 것이다.

제 4의 실시형태에 관한 안테나도 제 1의 실시형태의 안테나와 마찬가지로 사용할 수 있다. 또 제 1의 헬리컬부분(32a)의 제 1단부를 접지단자부에 연결하고, 그 중간부를 급전단자부에 연결하는 구성으로 하면, 제 2의 실시형태와 마찬가지로 안테나의 입력임피던스를 조정할 수 있다.

제 5의 실시형태

도 8은 본 발명의 제 5의 실시형태에 관한 소형안테나의 사시도이다. 도 8에 있어서, 도 1과 동일부분에는 동일부호를 부여하고 있다. 안테나(10)은, 평판형상의 유전체기판(12)의 윗면에 형성된 미언더형상의 안테나 도체(14)와, 안테나 도체(14)의 제 2단부에 연속해서 형성된 도체 폭이 넓은 용량부가부분(14c)와, 안테나 도체(14)의 제 1단부쪽의 유전체기판(12)의 아래면에 형성된 급전단자부(16)을 가지고 있다. 안테나도체(14)의 제 1단부는 유전체기판(12)의 측면을 지나서급전단자부(16)에 접속되어 있다. 제 5의 실시형태가, 제 1의 실시형태와 다른 점은, 용량부가부분(14c)를 형성한 것 뿐이므로, 상세한 설명은 생략한다. 이 용량부가부분(14c)를 형성함으로써, 안테나 도체(14)의 도체길이를 짧게 할 수 있는 것은 널리 알려져 있으나, 사행방향이 다른 미언더부분(14a),(14b)와 용량부가부분(14c)를 조합하면 상승효과가 있다. 즉, 안테나 도체(14)를 사행의 진행방향이 다른 복수의 미언더부분(14a),(14b)로 형성하고, 이것에 용량부가부분(14c)를 이어 접속해서, 작성된 안테나와, 사행방향의 진행방향이 한쪽방향의 미언더형상 안테나 도체에 용량부가부분을 연이어 접속해서 작성된 안테나를 비교한다. 안테나 도체의 길이가 동일하면, 사행방향의 진행방향이 다른 복수의 미언더부분(14a),(14b)를 가진 안테나쪽이, 공진주파수가 낮다. 환언하면, 목표로 하는 공진주파수를 일정하게 하면, 안테나 도체를 짧게 할 수 있고, 그만큼 안테나를 소형화 할 수 있다. 또, 안테나의 크기를 동일하게 하면, 안테나 도체(14)를 짧게 할 수 있는 만큼, 피치를 크게 하고, 도체간격을 넓혀서, 도체감의 결합을 작게해서, 대역폭을 확대할 수 있다.

이 이유를 발명자는 다음과 같이 생각하고 있다.

사행의 진행방향이 한쪽방향의 안테나 도체에 용량부가부분을 연이어 접속해도, 사행회수가 증가함에 따라서 공진주파수를 내리는 효과가 작아지는 경향이 있으나, 사행의 진행방향을 도중에서 바꾸면, 사행회수가 많게 되어도 공진주파수를 효과적으로 내릴 수 있는 것을 알게 되었다. 따라서 안테나 도체를, 사행의 진행방향이 다른 복수의 미언더부분으로 구성하면, 사행의 진행방향이, 일방향의 경우보다 공진주파수를 내릴 수 있어, 안테나를 소형화 하는 것이 가능해진다.

제 6의 실시형태

도 9는 본 발명의 제 6의 실시형태에 관한 소형안테나의 사시도이다. 도 9에 있어서, 도 8과 동일한 부분에는 동일부호를 부여하고 있다. 제 6의 실시형태에 관한 소형안테나가 도 8의 소형안테나와 다른 점은, 하기의 점이다.

(1) 용량부가부분(14c)가 제 2의 미언더부분(14b)의 선단부로부터 떨어질수록 도체폭이 넓어지게 되는 3각형으로 되어 있는 것.

(2) 제 2의 실시형태(도 5 참조)와 마찬가지로, 유전체기판(12)의 아래면에 접지단자부(30)과 급전단자부(16)을 제 1의 미언더부분(14a)의 사행폭 방향으로 거리를 벌리게 해서 형성한다. 그리고, 제 1의 미언더부분(14a)의 제 1단부를 접지단자부(30)에 접속하고, 그 중간부를 급전단자부(16)에 도통시킨다.

용량부가부분(14c)를 도 9와 같은 3각형으로 하면, 대역폭을 확대할 수 있다. 용량부가부분(14c)의 모양은, 도 9와 같은 3각형뿐만 아니라, 여러가지의 모양이 적용가능하다. 예를 들면, 도 10a와 같이 도체폭이 단계적으로 확대되는 피라미드형이라도 된다. 또, 도 10b와 같이 도체폭이 제 2의 미언더부분(14b)의 선단부로부터 떨어진 위치에서 급격하게 확대되는 T형이라도 된다. 이와 같이, 용량부가부분(14c)의 선단부를 넓게 함으로써, 대역폭을 넓히는 효과가 얻어진다.

제 7의 실시형태

도 11은 본 발명의 제 7의 실시형태에 관한 소형안테나의 사시도이다. 도 11에 있어서, 도 9와 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여하고 있다. 제 7의 실시형태에 관한 소형안테나는, 제 3의 실시형태와 마찬가지로, 안테나 도체(14) 및 용량부가부분(14c)가 유전체기판(12)의 내부에 매입되어 있다.

제 8의 실시형태

도 12는 본 발명의 제 8의 실시형태에 관한 소형안테나의 사시도이다. 도 12에 있어서, 도 1 및 도 7과 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여하고 있다. 제 3의 실시형태는 본 발명을, 제 4의 실시형태와 마찬가지로, 헬리컬 안테나에 적용한 경우이다. 제 8의 실시형태에 관한 소형안테나도, 제 4의 실시형태에 관한 소형안테나와 마찬가지로 사용할 수 있다.

이상의 각 실시형태에서는 안테나 도체가 사행의 진행방향이 다른 2개의 미언더부분(제 1의 미언더부분과 제 2의 미언더부분)으로 구성되어 있는 경우를 설명하였다. 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 사행의 진행방향이 다른 3개 이상의 미언더부분을 가지는(예를 들면 제 2의 미언더부분의 선단부에 제 2의 미언더부분과 사행의 진행방향이 다른 제 3의 미언더부분을 형성한 것 등) 것이라도 된다. 요컨대, 본 발명에 있어서는, 안테나 도체가 사행의 진행방향이 다른 복수의 미언더부분으로 구성되어 있으면 된다. 안테나 도체가 헬리컬 형상의 경우도 마찬가지이다.

시작예 1

먼저, 본 발명에 관한 안테나 도체의 형상에 의한 효과를 검증하기 위하여, 도 13a 및 도 13b와 같은 안테나를 시작하였다. 도 13a는 안테나 도체의 사행의 진행방향이 1방향 뿐인 종래의 안테나이다. 도 13b는 안테나 도체의 사행의 진행방향이 2방향인 본 발명에 관한 안테나이다. 양 안테나 다같이, 미언더부분의 도체길이=30㎜, 선폭=0.2㎜, 선간격=0.2㎜이며 선단부에 바닥변=2.2㎜, 높이=3㎜의 2등변3각형상의 용량부가부분을 형성하고 있다.

도 14a는 도 13a의 안테나의 공진주파수를 측정한 결과이며, 도 14b는 도 13b의 안테나의 공진주파수를 측정한 결과이다. 이에 의하면, 도 13a에 표시한 종래의 안테나의 공진주파수는 3.01㎓이며, 도 13b에 표시한 본 발명에 관한 안테나의 공진주파수는 2.66㎓이다. 따라서, 동일 사이즈에서도 본 발명의 안테나쪽이 공진주파수가 대폭적으로 낮게 되는 것을 알 수 있다. 따라서, 동일 공진주파수이면, 본 발명의 안테나쪽을 소형화 할 수 있다.

시작예 2

다음에, 도 15a 및 도 15b와 같은 안테나를 시작하였다. 안테나 도체(14)의 패턴은 도 9의 실시형태와 마찬가지이다. 도 9의 실시형태와 다른 점은, 2개의 고정단자부(18)이 제 2의 미언더부분(14b) 및 용량부가부분(14c)에 연결되도록 형성되어 있는 것이다. 도 15a에서는 급전단자부(16), 접지단자부(30) 및 고정단자부(18)을 전개한 모양으로 표시하고 있으나, 이들 단자부는, 실제로는 도 15b와 같이 유전체기판(12)의 바닥면쪽으로 되접어 꺾여 있다.

이 시작된 안테나는 2.45㎓ 대 블도우스용이고, 크기(유전체기판(12)의 사이즈)는, 8×3×0.4(㎜)이다. 안테나 도체(14)의 도체폭 및 도체간격은 0.2(㎜)이다. 유전체기판(12)의 재질은 유전율 20의 세라믹스-플라스틱 복합재료이다.

시작된 안테나(10)을, 그랜드판과의 위치관계가 도 16a∼도 16d가 되도록 회로기판에 실장하고, 안테나의 성능을 측정하였다. 그 결과를 표 1에 표시한다.

장착방법	대역폭(㎒)
도 16a	290
도 16b	239
도 16c	115
도 16d	124

2.45㎓ 대 블도우스용의 안테나는, 83.5㎒ 이상의 대역폭이 요구되나, 표 1에 의하면, 본 발명의 안테나는 도 16a∼도 16d와 같은 여러가지의 장착방법을 하더라도, 이 요구를 충분히 충족하는 것이 명백하다. 또한, 여기서 대역폭이란 VSWR〈 2를 만족하는 주파수범위를 말한다.

종래의 안테나는, 예를 들면 도 16c와 같이 그랜드판(26)의 가장자리에 대해 가로방향으로 장착하는 경우에는, Yujiro Dakeya et al, "Chip Multilayer Antenna for 2.45㎓-Band Application Using LTCC Technology" 2000 IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest(Boston Massachusetts 11-16 June 2000)에 의하면, 83.5㎒ 이상의 대역폭을 얻기 위해서는, 안테나를 그랜드판의 가장자리로부터 약 3㎜ 이상 거리를 벌리고 장착하지 않으면 안된다. 이에 대해, 본 발명의 안테나는 그랜드판의 가장자리로부터의 거리를 0으로 해도 115㎒의 대역폭을 얻을 수 있다.

또 종래의 안테나는, 예를 들면 도 16d와 같이 회로기판의 모난부분에 돌출하지 않도록 장착하는 경우에는, 특개평 10-229304호 공보에 의하면, 그랜드판의 모난부분의 잘라낸 부분의 크기를, 잘라낸 부분의 짧은 변과 안테나와의 거리가 2㎜ 이상으로 하고, 잘라낸 부분의 긴변과 안테나와의 거리가 5㎜ 이상으로 되도록 하는 것이 바람직하는 것으로 되어 있다. 이에 대해, 본 발명의 안테나는, 그랜드판의 잘라낸 부분의 가장자리와 안테나와의 거리를 0으로 하더라도(그랜드판의 잘라낸 부분의 크기를 안테나와 동일하게 하더라도), 안테나로서의 성능을 충분히 발휘할 수 있다.

시작예 3

도 17a 및 17b와 같은 안테나 도체(14)의 제 1미언더부분(14a)쪽의 제 2단부에 제 2미언더부분(14b)를 형성한 안테나를 시작하였다. 이 안테나는, 송수신 신호의 주파수대의 실질적으로 ¼ 파장의 전기길이로 형성되어 있다. 도 15a 및 도 15b의 소형안테나와 다른 점은, 다음과 같다.

(1) 안테나 도체(14)의 제 1미언더(14a)의 제 1단부에 연장부분(14d)를 연이어 형성하고, 이곳을 L자 형상으로 제 1미언더부분(14a)와 직교하는 방향(제 1미언더부분(14a)의 피치방향)으로 절곡되어 있는 점이다. 그리고, 안테나 도체(14)의 제 1미언더(14a)의 제 1단부는 제 2미언더부분(14b)가 배치된 쪽으로 뻗고 있다.

(2) 2개의 고정단자(18)이 제 1의 미언더부분(14a) 및 용량부가부분(14c)에 연결되도록 형성되어 있고, 단자부(16),(18),(30)이 도 17b에 표시한 바와 같이 유전체기판(12)의 바닥면과 동일한 평면상에서 바깥쪽으로 절곡되어 있다.

(3) 용량장하(裝荷)부분(14c)를 직4각형으로 형성한 점이다. 이와 같이 용량장하부분(14c)가 직4각형이라도, 제 1미언더부분(14a)의 미언더의 폭방향의 바깥쪽까지 제 2미언더부분(14b)가 연장되어 있으므로, 용량장하부(14c)의 중앙에 제 2미언더부분(14b)를 접속할 수 있어, 용량장하부(14c)로서의 기능이 적정하게 발휘된다.

이와 같이 해서 제작한 안테나를 사용해서, 도 16a∼도 16d와 같은 여러가지의 장착방법을 하더라도, 안테나로서의 성능을 충분히 발휘할 수 있다. 그 중에서도, 도 17a 중에 2점쇄선으로 표시한 바와 같이, 그랜드판(26)의 잘라낸 부분 K에 이 안테나를 배치한 경우는, 그랜드판(26)의 영향을 보다 한층 더 저감할 수 있어, 기판(22)를 보다 소형화 할 수 있는 것으로 예상된다. 즉, 상술한 바와 같이, 미언더안테나의 사행의 진행방향이 그랜드판(26)의 가장자리와 평행일 때는, 일반적으로 그랜드판(26)의 가장자리로부터의 거리를 크게할 필요가 있다. 본 시작예에 관한 안테나에서는, 제 2미언더부분(14b)에의 그랜드판(26)에의 영향은 제 1미언더부분(14a)가 완화하고, 제 1미언더부분(14a)에 대한 그랜드판(26)의 영향은 연장부분(14d)에 의해서 완화되므로, 그랜드판(26)의 가장자리 K1,K_s로부터의 거리를 짧게 해도, 안테나로서의 성능을 충분히 발휘할 수 있다.

또한, 이 예의 안테나에 있어서는, 단자부(18),(30)을 급전단자로서 사용해도 된다.

상기와 같이, 본 발명에 관한 소형안테나는, 제 1의 방향으로 사행이 진행하도록 형성되고, 제 1단부와 제 2단부를 가진 제 1의 미언더부분과, 제 1의 방향과는 다른 제 2의 방향으로 사행이 진해하도록 형성되고, 상기 제 1의 미언더부분의 상기 제 2단부에 접속된 제 1단부와 제 2단부를 가진 제 2의 미언더부분을 구비한것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 제 1의 미언더부분의 상기 제 1단부가 접속된 급전단자부를 더 구비하는 일이나, 상기 제 1의 미언더부분의 상기 제 1단부가 접속된 접지단자부와, 상기 제 1의 미언더부분의 중간부가 접속된 급전단자부를 더 구비하는 일이 바람직하다.

본 발명에 관한 다른 소형안테나는, 미언더형상의 안테나 도체와, 상기 안테나 도체의 제 2단부에 형성된 도체폭이 넓은 용량부가부분을 구비하고, 상기 안테나 도체가, 사행의 진행방향이 다른 복수의 미언더부분을 구비한 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 관한 다른 소형안테나는, 제 1의 방향으로 나선이 진행하도록 형성되고, 제 1단부와 제 2단부를 가진 제 1의 헬리컬부분과, 상기 제 1의 헬리컬부분의 제 2단부에 접속되고, 상기 제 1방향과 다른 방향으로 나선이 진행하도록 형성되고, 상기 제 1의 미언더부분의 상기 제 2단부에 접속된 제 1단부, 제 2단부를 가진 제 2의 헬리컬부분을 구비한 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 제 1의 헬리컬부분의 상기 제 1단부가 접속된 급전단자부를 더 구비하는 일이나, 상기 제 1의 헬리컬부분의 상기 제 1단부가 접속된 접지단자부와, 상기 제 1의 헬리컬부분의 중간부가 접속된 급전단자부를 더 구비하는 일이 바람직하다.

본 발명에 관한 다른 소형안테나는, 미언더형상의 안테나 도체와, 상기 안테나 도체의 제 2단부에 형성된 도체폭이 넓은 용량부가부분을 구비하고, 상기 안테나 도체가, 사행의 진행방향과 다른 복수의 미언더부분을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기의 각 소형안테나에 있어서, 하기와 같은 실시태양이 바람직하다. 또한, 하기의 실시태양은 단독으로 적용해도 되고, 적절히 조합해서 적용해도 된다.

(1) 안테나 도체(제 1의 미언더부분과 제 2의 미언더부분을 포함)는, 유전체기판의 표면 또는 내부에 형성될 것.

(2) 제 1의 미언더부분(헬리컬부분)과 제 2의 미언더부분(헬리컬부분)이 직교하고 있을 것.

(3) 제 2의 미언더부분(헬리컬부분)의 도체길이가 제 1의 미언더부분(헬리컬부분)의 도체길이보다 길 것.

(4) 제 2의 미언더부분(헬리컬부분)의 사행폭(나선폭)이, 제 1의 미언더부분(헬리컬부분)의 사행폭(나선폭)보다도 작을 것.

(5) 제 2의 미언더부분(헬리컬부분)의 피치(나선피치)가 제 1의 미언더부분(헬리컬부분)의 사행폭(나선폭)보다도 작을 것.

(6) 제 1의 미언더부분(헬리컬부분)의 사행폭(나선폭) 내에 제 2의 미언더부분(헬리컬부분)이 복수의 피치가 형성되어 있을 것.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 회로기판에 안테나를 실장할 때의, 그랜드판에 대한 안테나의 방향의 자유도가 넓게 되므로, 1종류의 안테나에 의해 복수의 기종에 대응할 수 있다. 이 때문에 양산성이 높아지며, 코스트저감을 도모할 수 있다. 또 그랜드판의 가장자리에 접근해서 설치할 수 있기 때문에, 안테나의 실장에 필요한 면적을 작게할 수 있어, 무선기기의 소형화에 유효하다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 미언더형상 또는 헬리컬형상의 안테나 도체를, 사행의 진행방향이 다른 복수의 미언더부분 또는 헬리컬부분으로 구성함으로써, 공진주파수를 내릴 수 있으므로, 그 결과로서 안테나 도체의 길이를 짧게 할 수 있어, 용량부가부분을 형성한 소형안테나를 더욱 소형화 할 수 있다.

Claims

제 1의 방향으로 사행(蛇行)이 진행하도록 형성되고, 제 1단부(端部)와 제 2단부를 가진 제 1의 미언더부분과,

제 1의 방향과는 다른 제 2의 방향으로 사행이 진행되도록 형성되고, 상기 제 1의 미언더부분의 상기 제 2단부에 접속된 제 1단부와 제 2단부를 가진 제 2의 미언더부분을 구비한 것을 특징으로 하는 소형안테나.
제 1항에 있어서, 상기 제 1의 미언더부분의 상기 제 1단부가 접속된 급전단자부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 소형안테나.
제 1항에 있어서, 상기 제 1의 미언더부분의 상기 제 1단부가 접속된 접지단자부와,

상기 제 1의 미언더부분의 중간부가 접속된 급전단자부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 소형안테나.
제 1의 방향으로 나선이 진행하도록 형성되고, 제 1단부와 제 2단부를 가진 제 1의 헬리컬부분과,

상기 제 1의 헬리컬부분의 제 2단부에 접속되고, 상기 제 1방향과 다른 방향으로 나선이 진행하도록 형성되고, 상기 제 1의 미언더부분의 상기 제 2단부에 접속된 제 1단부와 제 2단부를 가진 제 2의 헬리컬부분을 구비한 것을 특징으로 하는 소형안테나.
제 4항에 있어서, 상기 제 1의 헬리컬부분의 상기 제 1단부가 접속된 급전단자부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 소형안테나.
제 4항에 있어서, 상기 제 1의 헬리컬부분의 상기 제 1단부가 접속된 접지단자부와,

상기 제 1의 헬리컬부분의 중간부가 접속된 급전단자부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 소형안테나.
미언더형상의 안테나 도체와,

상기 안테나 도체의 제 2단부에 형성된 도체폭이 넓은 용량부가부분을 구비하고,

상기 안테나 도체가, 사행의 진행방향이 다른 복수의 미언더부분을 구비한 것을 특징으로 하는 소형안테나.
헬리컬형상의 안테나 도체와,

상기 안테나 도체의 제 2단부에 도체폭이 넓은 용량부가부분을 구비하고,

상기 안테나 도체가, 나선의 진행방향이 다른 복수의 헬리컬부분을 구비한것을 특징으로 하는 소형안테나.
제 1항∼제 3항, 또는 제 7항의 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2의 미언더부분의 사행폭이, 상기 제 1의 미언더부분의 사행폭보다도 작고,

상기 제 2의 미언더부분의 피치가 상기 제 1의 미언더부분의 사행폭보다도 작고,

상기 제 1의 미언더부분의 사행폭 내에 상기 제 2의 미언더부분이 복수피치 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 소형안테나.
제 4항∼제 6항, 또는 제 8항의 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2의 헬리컬부분의 나선폭이, 상기 제 1의 헬리컬부분의 나선폭보다도 작고,

상기 제 2의 헬리컬부분의 나선피치가 상기 제 1의 헬리컬부분의 나선폭보다도 작고,

상기 제 1의 헬리컬부분의 나선폭 내에 상기 제 2의 헬리컬부분이 복수피치 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 소형안테나.