KR20020048571A - 이중 대역 송수신을 위한 신축 작동형 안테나 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동 통신용 기기 등에 설치되는 이중 대역 송수신을 위한 신축 작동형 안테나에 관한 것으로서, 특히 단말기의 일측에 고정되고 나선형 코일 모양으로 이루어진 헬리컬과; 상기 헬리컬에 상하 이동이 가능하도록 로드형으로 삽입되고, 상측부와 끝단부에 상부 급전도체 및 종단 급전도체가 각각 구비되는 휩을 포함하는 신축 작동형 안테나에 있어서, 상기 휩은 상기 상부 급전도체와 종단 급전도체 사이에 상기 종단 급전도체보다 높은 대역의 주파수를 수신할 수 있도록 스위칭 작용을 하는 종단급전수단이 구비됨으로써, 주파수 선택 조건에 따라 이중 대역에서 최적의 주파수 선택성을 갖는 동시에 주파수 분리기를 사용하지 않게 되어 생산 비용을 절감할 수 있는 이점을 제공하게 된다.

Description

이중 대역 송수신을 위한 신축 작동형 안테나{DUAL BAND ANTENNA SYSTEM}

본 발명은 이동 통신용 기기 등에 설치되는 이중 대역 송수신을 위한 신축 작동형 안테나에 관한 것으로서, 특히 이중 대역을 지원하면서도 단일 주파수만 선택적으로 받아들이는 것과 같은 우수한 수신 성능을 갖도록 한 이중 대역 송수신을 위한 신축 작동형 안테나에 관한 것이다.

일반적으로 휴대 단말기의 경우에는 휴대의 편의성을 위해 헬리컬 안테나와 휩 안테나를 커플링시켜 사용하고 있는 데, 그 종류는 크게 헬리컬 안테나가 단말기에 고정된 상태에서 휩 안테나가 신장되는 방식과, 단말기에서 신장되는 휩 안테나의 상단에 헬리컬 안테나가 설치된 방식이 있다.

도 1은 상기 방식 중 전자의 방식으로 이루어진 종래 기술의 안테나가 도시된 구성도이다.

종래 기술의 안테나는 크게 단말기의 일측에 고정된 하우징에 스크류 방식으로 결합되고 나선형 코일 모양으로 이루어진 헬리컬(10)과, 상기 헬리컬(10)을 관통한 상태에서 상하 방향으로 이동되는 휩(20)으로 구성된다.

상기 헬리컬(10)은 나선형상으로 이루어져 λ/2 또는 λ/4로 이루어져 좁은 대역폭의 주파수 수신을 위해 사용된다.

그리고 상기 휩(20)은 금속 막대로 이루어져 그 상단부에 상기 하우징의 상단부에 걸릴 수 있는 크기로 이루어진 노브(21)가 설치되고, 상측부분에는 높은 주파수 대역인 1900MHz 대 송수신을 위해 단말기의 내부의 송수신 회로단자와 접촉되는 상부 급전도체(23)가 위치되며, 하단부에는 낮은 주파수 대역인 800MHz대의 송수신을 위해 송수신 회로단자와 접촉되는 종단 급전도체(25)가 설치된다.

상기와 같은 안테나(1)는 상기 휩(20)이 상기 헬리컬(10)의 내부 즉, 단말기의 내부로 삽입된 상태에서는 헬리컬(10)과 휩(20)의 상부 급전도체(23)가 단말기 측의 송수신 회로 연결단자와 접촉되어 1900MHz 대 송수신을 위한 안테나로 작용한다.

그리고 상기 휩(20)이 상기 헬리컬(10)의 내부로부터 외측으로 길게 나와 있는 상태에서는 상기 휩(20)의 종단 급전도체(25)가 송수신 회로 연결단자에 접촉되어 800MHz대의 송수신을 위한 안테나로 작용하게 된다.

도 2는 상기한 종래 기술의 안테나가 구비될 경우의 송수신 회로 블록도이다.

상기 안테나(1)로부터 수신된 신호는 주파수 분리기(2)를 통해 1900MHz용 듀플렉서(3)나 800MHz용 듀플렉서(4)로 전송되며, 이후 1900MHz용 저잡음 증폭기(5)나 800MHz용 저잡음 증폭기(6)를 통해 증폭한 다음 송수신 회로부에 전달된다.

상기 안테나(1)를 통해 신호를 송신하기 위해서는 1900MHz, 800MHz 각각의 전력 증폭기(7)(8) 및 듀플렉서(3)(4), 그리고 주파수 분리기(2)를 거쳐 안테나(1)를 통해 신호가 출력된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술의 신축 작동형 안테나는 특정 주파수만 선택적으로 수신할 수 있도록 구성되어 이중 대역 수신을 위해서 헬리컬(10)과휩(20)의 직접 접촉을 통한 전기적 특성을 구현해야 되기 때문에 헬리컬(10)과 휠(20)의 특성이 변화되는 경우에 송수신 성능이 현저히 저하될 수 있는 문제점이 있다.

또한, 상기한 종래 기술의 안테나는 단일 주파수 대역 특성을 갖기 때문에 주파수 분리기(2)가 사용되어 비용이 상승하게 되고, 주파수 분리기(2)와 듀플렉서(3)(4)를 연결하는 부분에서 부정합되는 경우에 전달 신호의 손실이 커져 수신 성능이 저하될 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 휩의 중간 부분을 분리하는 동시에 분리부와 끝단부에 급전도체를 각각 구비하여 두 가지 형태의 정합 부분을 구성함으로써 안테나의 급전 부위를 달리함에 따라 최적의 주파수 선택성을 갖도록 하여 이중 대역에서 보다 효율적인 송수신이 가능하게 하는 이중 대역 송수신을 위한 신축 작동형 안테나를 제공하는 데 목적이 있다.

또한 본 발명은, 휩의 중간에 구비된 종단 급전도체에 캐피시터 성분을 이용한 정합용으로 튜닝 도체가 설치되어 수신 주파수 신호를 분리하여 바로 듀플렉서에 전송토록 구성함으로써 신호 손실을 줄일 수 있고, 주파수 분리기가 필요하지 않아 생산 비용을 저감할 수 있는 이중 대역 송수신을 위한 신축 작동형 안테나를 제공하는 데 다른 목적이 있다.

도 1은 종래 기술의 이중 대역 송수신을 위한 신축 작동형 안테나가 도시된 구성도,

도 2는 종래 기술의 송수신 회로 블록도,

도 3은 본 발명에 따른 이중 대역 송수신을 위한 신축 작동형 안테나가 도시된 구성도,

도 4는 본 발명에 따른 안테나의 고주파대 송수신시 사용 상태도,

도 5는 본 발명에 따른 안테나의 저주파대 송수신시 사용 상태도,

도 6은 본 발명에 따른 송수신 회로 블록도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

50 : 안테나 52, 53 : 듀플렉서

54, 55 : 저잡음 증폭기 56, 57 : 전력 증폭기

60 : 헬리컬 70 : 휩

71 : 노브 73 : 상부급전도체

75 : 제1 종단급전도체 80 : 제2 종단급전도체

85 : 튜닝 도체

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 이중 대역 송수신을 위한 신축 작동형 안테나는, 본 발명의 이중 대역 송수신을 위한 신축 작동형 안테나는 단말기의 일측에 고정되고 나선형 코일 모양으로 이루어진 헬리컬과; 상기 헬리컬에 상하 이동이 가능하도록 로드형으로 삽입되고, 상측부와 끝단부에 상부 급전도체 및 종단 급전도체가 각각 구비되는 휩을 포함하는 신축 작동형 안테나에 있어서, 상기 휩은 상기 상부 급전도체와 종단 급전도체 사이에 상기 종단 급전도체보다 높은 대역의 주파수를 수신할 수 있도록 스위칭 작용을 하는 급전 수단이 구비된 것을 특징으로 하여 가능하게 된다.

상기 종단급전수단은 그 일측에 주파수 대역을 세팅할 수 있는 동시에 정합시킬 수 있는 튜닝 도체가 구비된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 이중 대역 송수신을 위한 신축 작동형 안테나가 도시된 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 안테나의 고주파대 송수신시 사용 상태도이며, 도 5는 본 발명에 따른 안테나의 저주파대 송수신시 사용 상태도이다.

그리고 도 6은 본 발명에 따른 안테나가 구비된 단말기의 송수신 회로 블록도이다.

도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 안테나는 단말기의 일측에 고정되고 나선형 코일 모양으로 이루어져 주파수를 수신하는 헬리컬(60)과, 상기 헬리컬(60)에 상하 이동이 가능하도록 로드형으로 삽입되어 주파수 선택 조건에 따라 상하 방향으로 이동될 수 있도록 이루어진 휩(70)으로 구성된다.

상기 휩(70)은 금속의 긴 막대형으로 이루어지고, 상단부에는 상기 헬리컬(60)에 걸릴 수 있는 크기로 이루어진 노브(71)가 설치되며, 상기 휩(70)과 노브(71) 사이는 비도체 매질 부재(72)가 삽입된다.

이와 같은 휩(70)은 상측부에 로드가 단말기에 완전히 삽입된 상태에서 주파수 송수신을 위한 상부 급전도체(83)가 위치되고, 끝단부에 로드가 단말기로부터 완전히 인출된 상태에서 낮은 주파수 대역인 800MHz대의 송수신을 위한 제1 종단급전도체(75)가 설치된다.

그리고, 상기 휩(70)의 중간 부분인 상부급전도체(83)와 제1 종단급전도체(75) 사이에 높은 주파수 대역인 1900MHz 대 송수신을 위한 제2 종단급전도체(80)가 설치된다.

상기 제2 종단급전도체(80)는 상기 휩(70)을 이루는 로드가 분리된 부분 사이에 설치되어 로드가 단말기로부터 중간 정도 인출된 상태에서 단말기의 송수신 회로와 연결되도록 이루어지고, 일측에는 주파수 대역을 세팅할 수 있는 동시에 정합시킬 수 있는 튜닝 도체(85)가 구비된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 이중 대역 송수신을 위한 신축 작동형 안테나의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 4에서와 같이 높은 주파수 대역인 1900MHz 대 송수신을 위해 안테나(50) 즉, 휩(70)을 단말기로부터 중간 정도 인출하게 되면 제2 종단급전도체(80)를 통해 주파수가 수신되며, 1900MHz용 듀플렉서(52)로 전송된 다음 1900MHz용 저잡음 증폭기(54)를 통해 증폭한 신호가 송수신 회로부에 전달된다.

이와 같이 헬리컬(60)이 휩(70)의 중간 부분에 있는 제2 종단급전도체(80)를통해 급전되면서 PCS 주파수인 1900MHz 대에서 최적의 주파수 선택성을 갖게 된다.

그리고, 낮은 주파수 대역인 800MHz대의 송수신을 위해 휩(70)을 단말기로부터 완전히 인출하게 되면, 제1 종단급전도체(75)를 통해 주파수가 입력되며, 이와 같이 수신된 신호는 800MHz용 듀플렉서(53)로 전송된 다음, 800MHz용 저잡음 증폭기(55)를 통해 송수신 회로부에 전달된다.

이때에도 헬리컬(60)이 휩(70) 끝부분의 제1 종단 급전도체(75)를 통해 급전되면서 800MHz 대에서 최적의 주파수 선택성을 갖게 된다.

이와 같이 안테나(50)의 급전 부위를 달리하면서 최적의 주파수 선택성을 갖게 되므로 이중 대역에서 보다 효율적인 송수신이 가능하게 된다.

그리고 휩(70)의 중간 부분에 제2 종단 급전도체(80)가 구비되고, 캐피시터 성분을 이용한 정합용으로 튜닝 도체(85)가 설치되어 휩(70)을 통해 수신된 주파수 신호를 원천적으로 분리시키게 되므로 별도의 주파수 분리기를 거치지 않고 바로 듀플렉서(52)(53)에 연결되더라도 전송 신호 손실을 줄일 수 있음은 물론 주파수 분리기를 사용하지 않음으로 인해 생산 비용을 줄일 수 있게 된다.

상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명의 이중 대역 송수신을 위한 신축 작동형 안테나는 휩의 중간 부분을 분리하는 동시에 분리부와 끝단부에 급전도체를 각각 구비하여 두 가지 형태의 정합 부분을 구성토록 이루어져 있기 때문에 안테나의 급전 부위를 달리함에 따라 이중 대역에서 최적의 주파수 선택성을 갖는 동시에 주파수 분리기를 사용하지 않게 되어 생산 비용을 절감할 수 있는 이점을 제공하게된다.

Claims (3)

1. 단말기의 일측에 고정되고 나선형 코일 모양으로 이루어진 헬리컬과; 상기 헬리컬에 상하 이동이 가능하도록 로드형으로 삽입되고, 상측부와 끝단부에 상부 급전도체 및 종단 급전도체가 각각 구비되는 휩을 포함하는 신축 작동형 안테나에 있어서,

   상기 휩은 상기 상부 급전도체와 종단 급전도체 사이에 상기 종단 급전도체보다 높은 대역의 주파수를 수신할 수 있도록 스위칭 작용을 하는 종단급전수단이 구비된 것을 특징으로 하는 이중 대역 송수신을 위한 신축 작동형 안테나.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 휩은 상기 상부 급전도체와 종단 급전도체 사이의 로드가 분리되고, 이 분리된 부분에 상기 종단급전수단이 구비된 것을 특징으로 하는 이중 대역 송수신을 위한 신축 작동형 안테나.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 종단급전수단은 그 일측에 주파수 대역을 세팅할 수 있는 동시에 정합시킬 수 있는 튜닝 도체가 구비된 것을 특징으로 하는 이중 대역 송수신을 위한 신축 작동형 안테나.