KR20020062998A - 능동 안테나 소자와 카운터 안테나 소자를 구비한 안테나어셈블리 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 셀룰라 통신 시스템에서 동작하는 이동 단말 등과 같은 무선 기기를 위한 안테나 어셈블리 및 그 방법에 관한 것이다. 안테나 어셈블리는 능동 안테나 소자와 적어도 하나의 와류 소자를 포함한다. 능동 안테나 소자는 소정 길이로 되어 있고 단독 사용시 제1공진 주파수에서 공진 된다. 와류 안테나 소자는 능동 안테나 소자 부근에 놓여지고 그로부터 소정 이격 거리만큼 분리된다. 소정 이격 거리는 능동 안테나 소자가 공진하는 주파수의 감소를 결정짓는다. 주어진 길이에 대해, 능동 안테나 소자의 공진 주파수가 줄어듦에 따라, 능동 안테나 소자를 형성하는 안테나 트랜스듀서의 길이가 통상적인 안테나 트랜스듀서들에 비해 감축되게 만들어지도록 할 수 있다.

Description

능동 안테나 소자와 카운터 안테나 소자를 구비한 안테나 어셈블리 및 그 방법{Antenna assembly, and associated method, having an active antenna element and counter antenna element}

통신 시스템은 통신 채널을 이용해 송신국과 수신국 사이에서 정보의 전달이 가능하게 한다. 송신국은 통신 채널상에서 통신을 허가하는 특징을 갖는 통신 신호를 발생하도록 동작한다. 수신국은 통신 신호의 정보 내용을 복구하도록 동작한다.

무선 통신 시스템은 통신 신호가 전달되는 통신 채널이 무선 채널로 된 통신시스템이다. 무선 채널은 전자기 스펙트럼의 영역 위에서 정의된다. 송수신국들 사이의 통신 채널을 형성하는데 유선 접속이 필요하지 않기 때문에, 송수신국 사이의 유선 접속 등이 비현실적일 때에도 통신은 가능하다. 향상된 통신 이동성 역시 무선 통신 시스템의 사용을 통해 가능하게 된다.

무선 통신 시스템의 일부를 형성하는 송신국은 적어도 일부분 통신 채널을 규정하는 주파수들의 범위 내 반송 주파수를 갖는 반송파 위에 정보를 변조하는 전송기를 포함한다. 그러한 과정을 통해, 정보를 이루는 기본 대역 신호는 원하는 주파수 특성을 갖는 무선 주파수 신호로 변환된다.

일반적으로 전송기는 기본 대역 정보가 주파수에 있어 선택된 무선 주파수로 되게 업 변환되는(up-converted) 한 개 이상의 업 믹싱(up-mixing)단을 포함한다. 그 믹싱단들은 정보 및, 그 정보가 곱해지거나 달리 합성되어 업 변환된 신호를 생성하도록 하는 업 믹싱 신호를 수신하도록 결합되는 믹서 회로를 포함한다. 다양한 믹싱단들이 이용될 때, if(중간 주파수) 신호는 믹서단들의 처음이나 첫 단계들에서 만들어진다. 무선 주파수 신호는 마지막 믹싱단에서 만들어진다.

이와 유사하게, 무선 통신 채널상에서 전송되는 무선 주파수 통신 신호를 수신하도록 동작하는 수신국은 무선 주파수 신호를 기본 대역 레벨로 변환한다. 한 개 이상의 다운 변환(down-conversion) 단들이 무선 주파수 신호를 기본대역 레벨로 다운 변환한다.

셀룰라 통신 시스템은 무선 통신 시스템의 전형이다. 다양한 셀룰라 통신 표준에 의해 구성되는 셀룰라 통신 시스템은 세계의 중심부 전역에 걸쳐 설치되어왔다. 셀룰라 통신 시스템의 가입자는 이동 단말이 그 통신 시스템으로 둘러 싸인 지역안에 위치할 때 그 이동 단말을 통해 통신할 수 있다. 음성과 비음성 정보 모두에 대한 전화 통신이 그러한 통신 시스템에 의해 허용되어진다. 이동 단말은 트랜시버 회로로 구성되고, 송신국 및 수신국을 다 포함한다.

셀룰라 통신 시스템이나, 양방향 통신을 제공하는 기타 통신 시스템에서 동작하는 이동 단말은 통신 신호를 송신 및 수신할 수 있게 하는 전송기 및 수신기를 모두 포함한다.

전송기와 수신기는 일반적으로 모두 안테나 트랜스듀서와 연결된다. 안테나 트랜스듀서는 전송기에 의해 발생된 무선 주파수의 전기 신호를 통신 채널상에서 통신하기 위한 전자기 형태로 변환한다. 그리고 안테나 트랜스듀서는 통신 채널을 통해 전달되어 수신기에서 수신된 전자기 신호를 전기적 형태로 변환하여 결과적으로 그 전기 신호에 대해 수신기 동작이 수행될 수 있게 한다. 하나의 안테나 트랜스듀서는 보통 별도의 전송 및 수신 통과 대역을 갖는 주파수 분할 다중화 구조에 의해 통신이 이뤄질 때 필터 듀플렉서(duplexer)의 활용을 통해, 이동 단말 또는 양방향 통신 기기의 송신기 및 수신기 모두에서 이용된다.

집적 회로 및 기타 기술의 향상은 이동 단말의 송수신기를 구성하는 회로와 같은 전자 회로의 물리적 크기를 감소시킬 수 있게 하였다. 셀룰라 통신 시스템에서 동작하는 많은 이동 단말들은 예를 들어 사용자가 가지고 다닐 수도 있고 사용하지 않을 때에는 사용자의 셔츠 주머니 등에 넣을 수도 있도록 만들어진 하우징 안에 들어 있다.

그러나, 대부분의 이동 단말의 중요 부분을 형성하는 안테나 트랜스듀서는 일반적으로 그 상응하는 물리적 크기의 감소를 보여 주지 못하고 있다. 그러한 안테나 트랜스듀서는 통상적으로 안테나 트랜스듀서가 변환할 신호의 파장과 관련된 길이를 가진다. 결과적으로, 이동 단말의 다른 부분들이 점차 크기가 더 작아진 반면, 이동 단말의 트랜스듀서는 이동 단말이 만들어진 패키지에서 보다 큰 영역을 차지하게 되었다.

선택된 파장 범위의 신호를 변환하는 안테나 트랜스듀서의 동작을 보장하면서 안테나 트랜스듀서의 크기를 줄이는 방법이 제공될 때, 그러한 안테나 트랜스듀서를 포함하는 무선 회로는 보다 감소된 물리적 크기를 가질 수 있게 된다.

이러한 안테나 구조 관련 배경 정보에 비추어 본 발명에서 중요한 개선이 이뤄질 수 있다.

본 발명은 일반적으로 셀룰라나 기타 무선 통신 시스템에서 동작하는 이동 단말에 의해 성생 및 수신되는 무선 주파수 신호와 같은 신호를 변환하는데 사용되는 안테나 장치에 관한 것이다. 보다 상세히 말해 본 발명은 카운터 안테나 소자를 능동 안테나 소자와 함께 활용하는 안테나 어셈블리 및 그 방법에 관한 것이다. 카운터 안테나 소자는 능동 안테나 소자의 길이 증가를 필요로 함이 없이 능동 안테나 소자가 공진하는 주변 주파수를 감소시키도록 동작한다. 그에 따라 안테나 어셈블리는 공진 주파수에 대해 동작가능한 통상의 안테나에 비해 축소된 길이를 가질 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예를 포함하는, 무선 통신 시스템에서 동작하는 이동 단말의 기능적 블록도를 도시한 것이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 안테나 어셈블리의 부분적 기능 블록, 부분적 기능도를 도시한 것이다.

도 3은 도 2에 도시된 안테나 어셈블리의 주파수 특성을 그래프로 표현한 것이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 부분적 기능도, 부부적 투시도를 도시한 것이다.

도 5a는 도 4에 도시된 안테나 어셈블리의 단면도를 도시한 것이다.

도 5b는 도 5a에 도시된 것과 유사하지만, 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 단면도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 의한 방법적 단계들을 나열한 방법 흐름도를 도시한다.

따라서, 본 발명은 카운터 안테나 소자가 능동 안테나 소자로부터 소정 거리만큼 떨어져 위치하는 안테나 장치 및 그 방법을 바람직하게 제공한다. 카운터 안테나 소자는 능동 안테나 소자가 공진되는 주변의 주파수가 능동 안테나 소자의 길이 증가를 필요로 하지 않고도 감소될 수 있도록 동작한다. 카운터 안테나 소자와 능동 안테나 소자를 분리하는 이격 거리는 능동 안테나 소자가 송수신 신호를 변환하도록 동작 가능한 공진 주파수를 감소하는데 결정적인 것이다. 안테나 트랜스듀서가 공진되는 주변 주파수는 능동 안테나 소자의 크기에 대한 변경을 요구함이 없이 감소됨에 따라, 안테나 소자가 한 영역을 차지하는 통신 기기의 두드러진 소형화가 가능하게 된다.

본 발명의 한 양상에 있어서, 셀룰라 또는 기타 무선 통신 시스템에서 동작하는 이동 단말에 대해 안테나 어셈블리가 제공된다. 그 안테나 어셈블리는 앞(forward) 방향으로 뻗도록 놓여진 능동 안테나 소자와, 그에 근접하여 그 반대(reverse) 방향으로 뻗도록 놓여진 안테나 카운터 소자를 포함한다. 안테나 카운터 소자는 능동 안테나 소자와 소정 거리만큼 떨어져 놓인다. 안테나 카운터 소자가 능동 안테나 소자와 떨어져 놓이는 그 소정 거리는 능동 안테나 소자가 공진되는 주변 주파수 변화에 결정적인 것이 된다. 능동 안테나 소자가 공진되는 주파수의 적절한 감소를 야기함에 따라, 통상적인 안테나 소자에 비해, 선택된 주파수 범위를 통해 동작 가능한 능동 안테나 소자의 크기 감소가 가능하게 된다.

상술한 구성에 있어서, 이동 단말은 안테나 어셈블리를 구비하고, 안테나 어셈블리는 안테나 어셈블리의 능동 안테나 소자가 공진하는 공진 주파수 주변에서 송신 신호나 수신 신호인 통신 신호를 변환시킬 수 있다.

일실시예에서, 능동 안테나 소자는 이동 단말의 최소한의 무선 회로 영역이 배치되는 기판 위에 탑재된다. 능동 안테나 소자는 앞 방향으로 뻗도록 놓여진다. 즉, 능동 안테나 소자의 뒷 부분(이하 후면부, dorsal side portion)은 이동 단말의 무선 회로의 그라운드부와 연결된다. 또, 능동 안테나 소자는 이동 단말 무선 회로의 rf(무선 주파수)부와도 연결된다. 안테나 카운터 소자 역시 기판 위에 장착되고 반대 방향으로 뻗도록 놓여진다. 즉, 안테나 카운터 소자는 자신의 멀리 떨어진 부분(이하 원측부, distal side portion)에서 이동 단말 무선 회로의 그라운드부와 연결된다. 단독 사용시, 능동 안테나는 제1공진 주파수 주변에서 공진하게 된다. 그로부터 안테나 카운터 소자를 소정 거리에 위치시키는 것은 능동 안테나 소자가 공진하는 공진 주파수를 전송 오프셋 공진 주파수로 오프셋 시킨다. 주파수와 파장 사이의 반비례 관계와, 능동 안테나 소자가 거기서 변환될 신호의 파장에 의존하는 길이로 된다는 것 때문에, 안테나 카운터 소자에 의해 야기되는 능동 안테나가 공진하는 주파수의 오프셋은 통상적인 능동 소자들에 비해 감축된 길이의 능동 안테나 소자가 이동 단말에서 활용될 수 있게 한다. 이동 단말이 듀얼 모드(dual-mode) 기기를 형성하는 구성에서, 각각이 통상적인 상대방에 비해 감축된 길이를 갖는 개별 능동 안테나 소자들이 이동 단말에 이용된다.

다른 구성에 있어서, 안테나 어셈블리는 앞 방향으로 뻗도록 놓여진 능동 안테나 소자를 포함한다. 즉, 능동 안테나 소자는 후면부에서 이동 단말의 무선 회로의 그라운드부와 연결된다. 능동 안테나 소자는 무선 회로의 rf 부에 추가로 연결된다. 안테나 카운터 소자는 능동 안테나 소자 가까이, 소정 거리 만큼 떨어져서 위치하고 그와 반대 방향으로 뻗어 나가게 놓여진다. 즉, 안테나 카운터 소자는 원측부에서 무선 회로의 그라운드부에 연결된다. 안테나 카운터 소자와 공간적으로 떨어진 위치에서 앞 방향으로 뻗어 나가게 놓여지는 제3안테나 소자가 역시 이용된다. 즉, 제3안테나 소자는 후면부에서 무선 회로의 그라운드 부에 연결된다. 제3안테나 소자는 결과적으로 안테나 어셈블리의 주파수 특성을 바꾸도록 동작한다. 제3안테나 소자를 안테나 카운터 소자와 다음 능동 안테나 소자 부근에 위치시킴으로써, 결국 안테나 어셈블리는 두 개 이상의 다른 공진이 아닌 하나의공진 주파수에서 공진하게 된다.

또 다른 실시예에서, 능동 안테나 소자와 안테나 카운터 소자는 세로열로 나란히 놓여지고 소정 이격 거리만큼 떨어지는 관계를 유지한다. 결과적으로 안테나 어셈블리는 이동 가능하게 기판과 결합되어져 안테나 카운터 소자와 함께 능동 안테나 소자의 이동을 가능하게 함으로써, 적어도 "업(up)" 위치와 "다운(down)" 위치로 선택적으로 위치할 수 있게 된다.

따라서, 이러한, 그리고 다른 양상들에 있어서, 안테나 어셈블리와 그 관련 방법이 무선 신호 통신을 위해 동작되는 무선 회로에 대해 제공된다. 무선 회로는 그라운드부와 rf(무선 주파수)부를 포함한다. 제1안테나 소자는 후면부(dorsal side portion)와 원측부(distal side portion)를 구비한다. 제1안테나 소자는 자신의 후면부의 그라운드부 접속 영역에서 무선 회로의 그라운드부와 연결된다. 제1안테나 소자는 rf부 접속 영역에서 무선 회로의 rf 부분과 연결된다. rf부 접속 영역은 그라운드부 접속 영역으로부터 공간적으로 떨어져 있게 된다. 제1안테나 소자는 단독 사용시 제1공진 주파수에서 공진된다. 제2안테나 소자 역시 후면부와 원측부를 구비한다. 제2안테나 소자는 제1의 소정 거리만큼 제1안테나 소자로부터 떨어져 놓인다. 제2안테나 소자는 자신의 원측부의 그라운드부 접속 영역에서 무선 회로의 그라운드 부분에 연결된다. 제1안테나 소자로부터 소정 거리 떨어져서 제2안테나 소자를 위치시키는 것은 제1안테나 소자가 단독 사용시 공진되는 공진 주파수를 오프셋 시킴으로써, 제1오프셋 주파수에서 공진될 수 있게 한다.

본 발명과 그 범주에 대해, 이하에서 요약되고 있는 첨부된 도면과, 이어지는 바람직한 실시예들의 상세한 설명 및 부가된 청구항들로부터 충분히 이해하게 될 것이다.

먼저 도 1을 참조하면, 이동 단말(10)은 무선 통신 시스템에서 동작되고, 여기서 공공 지상 이동 네트웍(PLMN: Public Land Mobile Network)의 기지국(BSS)(12)으로 나타낸 원거리 통신국과 통신 신호를 교환한다. 기지국 시스템에서 발생한 포워드(forward) 링크 신호(14)는 전송 링크 채널들을 통해 이동 단말(10)로 전송되고, 이동 단말에서 발생된 리버스(reverse) 링크 신호(16)는 리버스 링크 채널들을 통해 기지국 시스템으로 보내진다.

이동 단말(10)은 전송부를 포함하며, 전송부는 여기 도시된 바와 같이 이동 단말에 의해 전달될 정보가 생성되거나 그러한 정보가 검색되는 데이터 소스(18)를 포함한다. 데이터 소스는 리버스 링크 신호(16)를 형성하는 통신 신호를 발생하도록 동작되는 송신 회로(22)에 연결된다. 송신 회로는 변조 및 업 변환 동작과 같은 기능들을 수행한다. 전송부는 또한 여기서 필터 듀플렉서(26)의 일부를 형성하는 송신 필터(24)를 포함한다.

이동 단말(10)은 또한 수신부를 포함하며, 수신부는 필터 듀플렉서(26)의 일부를 형성하는 수신 필터(28)를 포함한다. 수신 필터는 수신 회로(32)와 결합된다. 수신 회로는 다운 변환 및 복조 동작과 같은 기능들을 수행한다. 그리고, 수신 회로는 이어서 데이터 싱크(34)와 결합된다.

이동 단말의 전송부와 수신부 모두 본 발명의 일실시예에 의한 안테나 어셈블리(44)와 결합된다. 안테나 어셈블리는 이동 단말의 전송부에 의해 제공되는 전기적 형태의 통신 신호를 전자기 형태로 변환하여 리버스 링크 채널을 통해 전달되는 리버스 링크 신호(16)를 만든다. 안테나 어셈블리는 트랜스듀서에 의해 검출된 포워드 링크 신호(14)를 전기적 형태로 변환하도록 동작할 수도 있다.

일반적으로 안테나 트랜스듀서는 금속이나 기타 전도성을 가지며, 변환될 포워드 및 리버스 링크 신호(14, 16)의 파장에 비례하는 길이를 갖는 물질로 만들어진다. 예를 들어, 그 길이는 때로 변환될 신호 파장의 1/4 길이에 해당하도록 선택된다. 신호의 주파수와 파장은 반비례 관계에 있다. 즉, 신호의 주파수가 증가할수록, 신호 파장은 감소하고, 그에 상응하는 안테나 트랜스듀서의 길이도 따라서 줄어든다. 반대로, 안테나가 변환시킬 신호의 주파수가 감소하면, 신호의 파장과 그에 상응하는 안테나 트랜스듀서의 길이는 증가한다.

기존에 제시된 다양한 셀룰라 통신 시스템들은 850MHz 영역과 같은 상대적으로 높은 주파수대에서 동작한다(해야 한다). 그러한 주파수 영역 등에서 동작하는 이동 단말의 일부를 형성하도록 만들어지는 1/4 파장 구조의 안테나 트랜스듀서는 통상적으로 길이가 거의 9 센티미터에 달한다. 이동 단말의 회로가 점차 소형화 될 수 있음에 따라, 통상적으로 규모가 줄지 않는 안테나 어셈블리의 안테나 트랜스듀서는 이동 단말 추가 소형화의 두드러진 제한 요인이 되고 있다. 본 발명의 일실시예에 의한 안테나 어셈블리는 상응하는 통상적 안테나 트랜스듀서들에 비해 축소된 길이를 가짐에 따라, 이동 단말의 추가 소형화를 도모할 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 이동 단말(10)의 일부를 도시한 것으로, 이동 단말의 안테나 어셈블리(44)를 포함한다. 여기서, 무선 회로(48)는 인쇄 회로 기판(printed circuit board)(52) 위에 만들어진다. 무선 회로는 rf(무선 주파수) 부, 즉 전압 레벨로 바이아스(bias)되는 회로부와, 그라운드 전위의 회로부를 포함한다. 그라운드 경로(54)는 회로 기판의 표면상에 형성된다. 그리고 rf 경로(56) 역시 회로 기판의 표면상에 형성된다. 그라운드 경로는 무선 회로의 그라운드부의 일부를 형성하고, rf 경로(56)는 무선 회로의 rf부의 일부를 형성한다.

안테나 어셈블리(44)는 여기서 제1안테나 소자(62), 제2안테나 소자(64) 및 제3안테나 소자(66)를 포함한다. 안테나 소자들(62, 64, 66)은 회로 기판(52)의 표면 위에서 지지되고 실질적으로 길이 방향에 상응해 뻗어나가는 방향으로 뻗게 놓여진다. 안테나 소자들(62, 64, 66) 각각은 금속띠와 같은 금속 물질로 만들어진다.

제1안테나 소자(62)는 그라운드 접속 영역(74)을 이루는 가장자리 부분을 포함하는 뒤로 각진 단부(72)(back-angled end portion)를 가지는 후면부(68)를 구비한다. 그라운드 접속 영역(74)은 납땜 등에 의해 그라운드 경로(54)와 전기적으로 연결된다. 제1안테나 소자(62)는 안테나 소자의 원측부(82) 까지 뻗어나가는 중심 몸체 부분을 규정한다. 여기서 인쇄 회로 기판 표면 위에 튀어나온 장착 소자(78)에 의해 안테나 소자(62)가 전기적으로 무선 경로(56)와 연결되는 rf 접속 영역(76)은 안테나 소자를 무선 회로의 무선부와 전기적으로 연결시킨다. 후면부(68)와 반대쪽에 있는 안테나 소자(62)의 부분은 안테나 소자의 원측부(82)를 규정한다. 안테나 소자가 무선 회로의 그라운드부와 무선부 모두에 연결되기 때문에, 안테나 소자(62)는 능동 안테나 소자를 형성한다. 전형적 구성에 있어서, 안테나 소자는 평면 역 F 안테나(PIFA; Planar Inverted F antenna) 소자를 형성한다.

제2안테나 소자(64)는 제1안테나 소자(62)가 뻗어나간 포워드 방향과는 반대 방향으로 뻗어 나온다. 제2소자(64)는 뒤로 각진 부분(88)을 구비한 원측부(86)를 규정한다. 원측부(86)의 아래 가장자리는 납땜 등에 의해 그라운드 경로(54)와 전기적으로 연결되는 그라운드 접속 영역(92)을 규정한다. 제2안테나 소자는 안테나 소자의 후면부(94)를 포함하고 그를 향해 뻗어 나간 중심 몸체 부분을 구비한다. 제2안테나 소자는 무선 회로의 그라운드부에만 연결되기 때문에 안테나 소자는 와류 소자를 형성한다.

제3안테나 소자(66) 역시 뒤로 각진 부분(104)을 가진 후면부(102)를 포함한다. 뒤로 각진 부분은 납땜 연결 등에 의해 고정되어 그라운드 경로(54)에 전기적으로 연결된다. 제3안테나 소자는 또한 원측부(108)를 포함해 그를 향해 뻗어 나가는 중심 몸체 부분을 포함한다. 제3안테나 소자(66)는 제1안테나 소자(62)와 유사하게, 앞 방향으로 뻗어 나가고 또한 평면 역 F 안테나(PIFA)를 역시 형성한다.

제1안테나 소자(62)를 형성하는 능동 안테나 소자는 소정 길이 L로 되어 있다. 통상의 안테나 트랜스듀서들이 가령 변환될 신호의 1/4 파장 길이와 같은 비율에 상응하는 길이인 반면, 도면에 표시된 방식의 제2안테나 소자의 이용은 안테나 소자가 통상적으로 요구되는 길이에 비해 감축된 길이 L-x가 되게 한다. 제2안테나 소자(64)는 제1안테나 소자(62)로부터 소정 거리 l만큼 떨어져 위치한다. 제1안테나 소자가 공진하는 주변 주파수의 감소 및, 그에 상응해 요구되는 안테나 소자 길이의 감소는 이격 거리 l에 반비례한다. 따라서, 안테나 소자(62)에 의해 변환될 신호의 소정 주파수에 있어서, 제2안테나 소자(64)를 이루는 와류 안테나의 활용은 안테나 소자가 요구되는 길이 변화 없이 보다 낮은 주파수에서 동작할 수 있도록 한다. 제3안테나 소자(66)는 안테나 어셈블리(10)가 공진하는 공진들을 함께 합치도록 동작한다. 안테나 소자(66)가 안테나 소자(62)로부터 이격되는 분리거리를 적합하게 선택함에 따라 안테나 어셈블리의 신호 공진 주파수 특성이 만들어진다.

도 3은 안테나 어셈블리의 안테나 소자(62)의 공진 주파수들에 대한 그래프(122)를 도시한다. 도시된 바와 같이, 안테나는 공진 주파수 fr 주변에서 공진한다. 즉, 안테나는 공진 주파수 주변의 공진 주파수들의 범위 안에서 신호들을 변환하도록 동작한다. 와류 안테나 소자(64)의 활용은 능동 안테나 소자의 주어진 길이에 대해, 초기 공진 주파수 f'r을 도시된 바와 같은 공진 주파수 fr로 오프셋시키는 화살표(124)로 나타낸 방식으로 공진 주파수를 낮춘다. 또, 제3안테나 소자(66)의 활용은 안테나 소자들의 공진 주파수들 모두를 점선으로 도시된 곡선(124)으로부터 함께 끌어 당긴다. 따라서, 본 발명의 실시예에 의한 안테나 어셈블리(44)의 활용을 통해 능동 안테나 소자의 주어진 길이에 대해, 안테나 소자의 동작 주파수 범위가 줄어들게 된다. 안테나 어셈블리 등을 포함하는 이동 단말 또는 기타 무선 기기는 보다 더 소형화 될 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 있어서 안테나 어셈블리(44)를 포함하는 이동 단말(10)의 일부를 도시한 것이다. 도 2에 도시된 실시예와 유사하게, 안테나 어셈블리(44)는 제1안테나 소자(62)와 제2안테나 소자(64)를 포함한다. 제3안테나 소자가 도면에 도시되지는 않았으나 도면에 도시된 안테나 어셈블리(44)의 일부를 형성할 수도 있다. 이 구성에서, 안테나 소자들(62 및 64)은 세로 방향으로 나란히 놓여지고 수직 방향으로 분리 거리 l 만큼 이격되어 있다. 도면에 도시된 부분(134)과 같이 열가소성의 부양 엔클로저(enclosure) 등과 같은 적절한 지지물은 안테나 소자들 사이의 소정 분리 거리 l을 유지시킨다. 소자들(62 및 64)은 여기서 마운트(136)를 이용해 회로 기판(52)에 이동 가능하게 결합되어 안테나 어셈블리가 화살표(138)로 나타낸 방향으로 앞 뒤로 움질일 수 있도록 한다. 따라서 안테나 어셈블리는 업 위치나 다운 위치로 선택적으로 놓여질 수 있게 된다. 그 외에 안테나 어셈블리는 도 2와 관련해 위에서 설명한 방식으로 동작할 수 있다.

도 5a 및 도 5b는 두 개의 다른 실시예에 의해 도 4의 5-5 라인을 절개한 안테나 어셈블리의 단면도를 도시한 것이다. 각 실시예에서, 안테나 어셈블리는 이격 거리 l 만큼 떨어진 제1안테나 소자(62)와 제2안테나 소자(64)로 이뤄져 있음이 보여진다.

도 6은 본 발명의 실시예의 동작 방법의 동작 단계들을 도시하는, 동작 흐름도(148)를 도시하고 있다. 이 방법은 무선 신호를 변환시키도록 작동된다.

먼저, 152단계에서 도시된 바와 같이, 제1안테나 소자가 앞으로(forward) 뻗어나가는 방향으로 놓여진다. 그리고 나서, 154단계에 도시된 바와 같이, 제1안테나 소자는 무선 회로의 그라운드부와 rf부에 결합되어, 제1안테나 소자가 단독 사용시 제1공진 주파수 부근에서 공진할 수 있게 한다.

그리고 나서 156단계에 도시된 바와 같이, 제2안테나 소자가 제1안테나 소자로부터 제1소정 거리 만큼 이격되어 반대로(reverse) 뻗어 나가는 방향으로 놓여진다. 그 후, 158단계에 도시되는 바와 같이, 제2안테나 소자는 무선 회로의 그라운드부와 연결되고, 그에 따라 제1안테나 소자가 단독 사용시 공진하는 제1공진 주파수를 오프셋 시켜 제1오프셋 주파수에서 공진될 수 있게 한다.

상술한 설명은 본 발명을 실행하기 위한 바람직한 예들이고, 본 발명의 범주가 반드시 이 설명에 국한될 필요는 없을 것이다. 본 발명의 범주는 이하의 청구항들에서 규정된다.

Claims (20)

1. 무선 신호를 전달하도록 동작하고 그라운드 부와 rf(무선 주파수)부를 구비한 무선 회로를 위한 안테나 어셈블리에 있어서,

   후면부(dorsal side portion)와 원측부(distal side portion)를 포함하고, 후면부의 그라운드부 접속 영역에서 무선 회로의 그라운드부에 접속되고 그라운드부 접속 영역과 떨어져 있는 rf부 접속 영역에서 무선 회로의 rf부에 접속되고, 단독으로 있을 때 제1공진 주파수 주변에서 공진 되는 제1안테나 소자; 및

   후면부와 원측부를 포함하고, 상기 제1안테나 소자로부터 제1소정 거리만큼 떨어져 있고, 원측부의 그라운드부 접속 영역에서 무선 회로의 그라운드부에 연결되고, 상기 제1안테나 소자가 단독으로 있을 때 공진하는 제1공진 주파수를 오프셋시켜 제1오프셋 주파수에서 공진될 수 있게 제1안테나 소자로부터 상기 소정 거리에 놓여지는 제2안테나 소자를 포함함을 특징으로 하는 안테나 어셈블리.
2. 제1항에 있어서, 상기 무선 회로는 기판에 배치되고 상기 제1안테나 소자와 상기 제2안테나 소자는 기판에 부속됨을 특징으로 하는 안테나 어셈블리.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1안테나 소자와 상기 제2안테나 소자는 상기 기판에 이동가능하게 부착되며, 제1이동 위치와 제2이동 위치 사이를 같이 이동함을 특징으로 하는 안테나 어셈블리.
4. 제1항에 있어서, 상기 제1안테나 소자는 제1길이 방향으로 뻗어 나온 몸체 부분을 구비하고, 상기 제2안테나 소자 역시 실질적으로 제1길이 방향으로 뻗어 나온 몸체 부분을 구비함을 특징으로 하는 안테나 어셈블리.
5. 제1항에 있어서, 제1안테나 소자의 후면부는 제1안테나 소자의 그라운드부 접속 영역이 놓여지는 뒤로 각진 단부(back-angled end portion)를 포함함을 특징으로 하는 안테나 어셈블리.
6. 제5항에 있어서, 상기 제2안테나 소자의 원측부는 상기 제2안테나 소자의 그라운드부 접속 영역이 놓여지는 뒤로 각진 단부(back-angled end portion)를 포함함을 특징으로 하는 안테나 어셈블리.
7. 제6항에 있어서, 후면부의 상기 뒤로 각진 단부 너머로 뻗어 나온 상기 제1안테나 소자의 일부는 제1길이 방향으로 뻗어 나옴을 특징으로 하는 안테나 어셈블리.
8. 제7항에 있어서, 원측부의 뒤로 각진 단부 너머로 뻗어 있는 상기 제2안테나의 일부는 실질적으로 제1길이 방향에 상응하는 제2길이 방향으로 뻗어 나옴을 특징으로 하는 안테나 어셈블리.
9. 제8항에 있어서, 후면부의 뒤로 각진 단부 너머로 뻗어 나온 상기 제1안테나 소자의 일부는 제1길이로 되어 있고, 상기 원측부의 뒤로 각진 단부 너머로 뻗어 나온 상기 제2안테나 소자의 일부는 제2길이로 되고, 상기 제1 및 제2길이는 각각 실질적으로 동일한 길이임을 특징으로 하는 안테나 어셈블리.
10. 제1항에 있어서, 후면부와 원측부를 포함하고, 후면부의 그라운드부 접속 영역에서 무선 회로의 그라운드부와 연결되고, 상기 제1안테나 소자와 제2소정 거리만큼 떨어져 있는 와류 소자를 형성하는 제3안테나 소자를 더 포함하고,

    상기 제3안테나 소자가 상기 제1안테나 소자로부터 떨어지는 제2소정 거리는 부분적으로 안테나 어셈블리 주파수 응답을 결정함을 특징으로 하는 안테나 어셈블리.
11. 제10항에 있어서, 상기 제2소정 거리는 상기 제2안테나 소자의 폭과 상기 제1소정 거리의 합 보다 크고, 상기 제2안테나 소자는 상기 제1안테나 소자와 상기 제3안테나 소자 사이에 위치함을 특징으로 하는 안테나 어셈블리.
12. 제10항에 있어서, 상기 제1안테나 소자는 제1길이 방향으로 뻗어 나오는 몸체 부분을 포함하고, 상기 제3안테나 소자 또한 실질적으로 제1길이 방향으로 뻗어 나오는 몸체 부분을 포함함을 특징으로 하는 안테나 어셈블리.
13. 제1항에 있어서, 상기 제1안테나 소자의 후면부는 제1안테나 소자의 그라운드부 접속 영역이 놓여지는 뒤로 각진 단부를 포함함을 특징으로 하는 안테나 어셈블리.
14. 제13항에 있어서, 상기 제3안테나 소자는 평면 역 에프형 안테나(PIFA; Planar Inverted F Antenna)를 구비함을 특징으로 하는 안테나 어셈블리.
15. 제1항에 있어서, 상기 제1안테나 소자는 평면 역 에프형 안테나(PIFA)를 구비함을 특징으로 하는 안테나 어셈블리.
16. 무선 신호를 전달하도록 동작하고 기판 위에 탑재되어 그라운드부와 무선 주파수부(rf부)를 포함하는 무선 회로에서 무선 신호를 변환하기 위한 방법에 있어서,

    제1안테나 소자를 앞으로 뻗어 나가는 방향으로 놓는 단계;

    상기 제1안테나 소자를 무선 회로의 그라운드부와 rf부에 연결시켜서 제1안테나 소자가 단독으로 사용될 때 제1공진 주파수 주변에서 공진하게 하는 단계;

    제2안테나 소자를 반대로 뻗어 나가는 방향으로, 제1안테나 소자와 제1소정 거리만큼 간격을 두어 위치시키는 단계; 및

    제2안테나 소자를 무선 회로의 그라운드부와 연결시켜, 제1안테나 소자가 단독으로 사용시 공진되는 제1공진 주파수를 오프셋시켜 다음부터 제1오프셋 주파수에서 공진하게 만드는 단계를 포함함을 특징으로 하는 무선 신호 변환 방법.
17. 제16항에 있어서,

    제3안테나 소자를 앞쪽 방향으로 상기 제2안테나 소자로부터 제2소정 거리 떨어지게 위치시키는 단계; 및

    제3안테나 소자를 무선 회로의 그라운드부에 연결시키는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 무선 신호 변환 방법.
18. 제16항에 있어서, 상기 연결 동작 중에 연결된 제1안테나 소자는 무선 회로의 그라운드부와 rf부에 이동가능하게 연결되고, 상기 연결 동작중에 연결되는 제2안테나 소자는 무선 회로의 그라운드부와 이동가능하게 연결되며, 상기 제1안테나 소자와 제2안테나 소자는 함께 동시에 이동가능함을 특징으로 하는 무선 신호 변환 방법.
19. 제18항에 있어서,

    제1안테나 소자의 길이에 대해, 제1공진 주파수를 오프셋시킬 원하는 오프셋을 결정하는 단계; 및

    제1공진 주파수가 상기 원하는 오프셋만큼 오프셋 될 수 있게 제2안테나 소자를 놓도록 제1이격 거리를 선택함을 특징으로 하는 무선 신호 변환 방법.
20. 무선 신호를 전달하고 기판위에 탑재되어 그라운드부와 무선 주파수(rf)부를 포함하는 무선 회로를 구비한 무선 기기에서 무선 신호를 변환하기 위한 안테나 어셈블리에 있어서,

    제1길이로 되고, 제1길이 방향으로 뻗어 나가고, 후면부와 원측부를 구비하고, 후면부에서 무선 회로의 그라운드부와 연결되고, 그라운드부와 연결된 후면부로부터 소정 이격 거리에서 무선 회로의 rf부와 연결되고, 단독 사용시 제1공진 주파수 주변에서 공진하는 제1안테나 소자; 및

    제2소정 거리를 가지고, 상기 제1안테나 소자가 뻗어 나간 제1길이 방향에 실질적으로 상응하는 방향으로 뻗어 나간 부분을 가지도록 위치하고, 후면부와 원측부를 구비하고, 원측부에서 무선 회로의 그라운드부와 연결되고, 상기 제1아테나 소자와 소정 거리 만큼 떨어져 놓여짐으로써 상기 제1안테나 소자가 공진하는 제1공진 주파수를 줄이고 그에 따라 상기 제1안테나 소자가 결과적으로 감소된 주파수에서 공진하게 하는 제2안테나 소자를 포함함을 특징으로 하는 안테나 어셈블리.