KR20020075181A - 평판 안테나 및 그것을 구비한 전기기기 - Google Patents

평판 안테나 및 그것을 구비한 전기기기 Download PDF

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KR20020075181A
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히다찌 케이블 리미티드
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Abstract

휴대용 단말 또는 전기 제품 내측에 작은 공간에 설치되거나 벽 등에 수납될 수 있는 저 가격 및 고성능 안테나와, 이 안테나를 갖는 전기기기를 제공한다. 특정 폭과 특정 길이를 갖는 슬릿은, 특정 폭과 특정 길이를 갖는 도전성 평판에 형성된다. (특정 폭을 갖는) 모노폴 안테나와 같은 형상으로 된 방사 소자부와 접지부는, 그들 사이에 슬릿이 형성되어 있다. 이 도전성 평판의 폭(방사 소자부의 길이)은, 거의 안테나 동작 주파수의 1/4 파장을 홀수값만큼 배가한 것이다.

Description

평판 안테나 및 그것을 구비한 전기기기{FLAT-PLATE ANTENNA AND ELECTRIC APPARATUS WITH THE SAME}
본 발명은 도전성 평판으로 형성되고, 휴대용 단말 또는 전기 제품과 같은 전기기기에 또는 벽 등에 용이하게 수납되는 콤팩트하고 얇은 평판 안테나에 관한 것이다.
최근, 휴대 전화 또는 이동 컴퓨터(이후, 일반적으로 휴대용 단말이라 약칭함) 전용의 다양한 종류의 안테나는, 기지국 또는 위성방송에서 사용하는 대형 크기의 안테나 이외에서 더욱 콤팩트해지고 있다. 휴대용 단말 전용 안테나는, 특히 콤팩트 되는 것이 요구되고 있다. 휴대용 단말이 콤팩트한 디자인으로 가는 추세에 따라, 휴대용 단말 전용 안테나는, 안테나의 체적에 대한 제한에도 불구하고 설치 공간의 문제점을 해결하고, 고성능을 위한 요구를 만족시키는 것이 요구된다. 또한, 무선망이 최근 본격적으로 논의되면서 가정에 보급될 경우, 룸의 벽 또는 개인용 컴퓨터 또는 임의의 다른 전기 제품(이후, 일반적으로 전기 제품이라 약칭함)에 안테나가 수납될 필요가 있다. 이 경우에, 안테나는 그 크기 문제를 해결해야 한다.
상술한 문제점은, 휴대용 단말 또는 전기 제품의 하우징 또는 케이싱(일반적으로 하우징이라 칭함)에 전용 안테나를 넣을 때, 전용 공간이 하우징 내측에 남겨두어야 한다는 사실에 기인한다. 더욱이, 전기 제품이 콤팩트하고 경량이어야 할 경우, 안테나 그 자체도 크지 않고 경량이어야 한다. 또한, 안테나는 고성능 요구를 만족해야 한다. 즉, 고성능을 제공하는 안테나가 하우징 내에 설치될 때, 설치 공간은 그 하우징 내측에 남겨 두어야 한다. 따라서, 그전에 사용된 안테나의 사양을 변경해야 한다. 이로 인해 제조 비용과 개발 기간의 연장이 증가한다. 따라서, 대개의 경우 이 문제점을 해결하기 위해서, 외부 안테나는, 별도의 하우징 등을 사용하여 또 다른 케이블 등을 통해 그 하우징 외측에 탑재되는 것이 이용된다. 그러나, 이 방법에서는, 휴대용 단말 또는 전기 제품이 이동할 때, 외부 안테나가 종종 분해되어야 한다. 이후, 분해된 안테나는 재탑재되어 재조정되어야 한다. 이는, 큰 노동력을 요하고 시간이 소비된다. 최악의 경우, 안테나는, 케이블 등이 앞뒤로 움직이게 되고 예기치 못한 문제로 인해 고장날 수도 있다. 게다가, 휴대용 단말 또는 전기 제품의 설치 위치를 자유롭게 선택할 수 없다. 이는, 사용자에게 불편한 것이다.
따라서, 무선망을 통해 상호 연결된 휴대용 단말 또는 각 가정용 전기 제품에 수납된 전용 안테나는, 제조 비용과 개발 기간 연장의 증가에 대한 걱정 없이 쉽게 채택될 필요가 있다. 또한, 안테나는, 사용자의 노동력을 줄이는 것이 요구된다. 또한, 안테나 자체는 낮은 가격이어야 한다.
본 발명의 목적은, 평판 안테나와 이 평판 안테나를 갖는 전기기기를 제공하는데 있다. 저 가격 및 고성능 평판 안테나는, 휴대용 단말 또는 전기 제품 내측의 제한된 공간에 설치되거나 벽에 수납될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 평판 안테나에 사용된 도전성 평판의 구조도,
도 2는 본 발명에 따른 평판 안테나의 구조도,
도 3은 본 발명에 따른 평판 안테나의 전기적 구조도,
도 4는 본 발명에 따른 평판 안테나의 여기를 나타내고,
도 5는 본 발명에 따른 평판 안테나의 지향성을 나타내고,
도 6은 본 발명의 제 1 실시예의 평판 안테나 구조도,
도 7은 본 발명의 제 1 실시예의 평판 안테나의 지향성을 나타내고,
도 8은 본 발명의 제 1 실시예의 평판 안테나의 여기를 나타내고,
도 9는 본 발명의 제 2 실시예의 평판 안테나의 구조도,
도 10은 본 발명의 제 2 실시예의 평판 안테나의 지향성을 나타내고,
도 11은 본 발명의 제 3 실시예의 평판 안테나가 수납된 전형적인 노트북 컴퓨터의 외관을 나타낸 개념도,
도 12는 전형적인 노트북 컴퓨터에 수납된 본 발명의 제 3 실시예의 평판 안테나의 지향성을 나타내고,
도 13은 본 발명의 제 4 실시예의 평판 안테나가 수납된 전형적인 노트북 컴퓨터의 외관을 나타낸 개념도,
도 14는 전형적인 노트북 컴퓨터에 수납된 본 발명의 제 4 실시예의 평판 안테나의 지향성을 나타내고,
도 15는 본 발명의 제 5 실시예의 평판 안테나의 사시도,
도 16은 전형적인 노트북 컴퓨터에 수납된 본 발명의 제 5 실시예의 평판 안테나의 지향성을 나타내고,
도 17a 내지 도 17c는 본 발명의 제 6 실시예의 평판 안테나의 구조도,
도 18은 본 발명의 제 7 실시예의 평판 안테나의 구조도,
도 19는 본 발명의 제 9 실시예의 평판 안테나의 사시도,
도 20a 및 20b는 본 발명의 제 9 실시예의 평판 안테나의 사시도,
도 21a 및 20b는 본 발명의 제 10 실시예의 평판 안테나의 사시도,
도 22a 및 22b는 본 발명의 제 11 실시예의 평판 안테나의 사시도,
도 23a 내지 23d는 본 발명의 제 12 실시예의 평판 안테나의 사시도,
도 24a 내지 24c는 본 발명의 제 13 실시예의 평판 안테나의 구조도,
도 25a 내지 25c는 본 발명의 제 14 실시예의 평판 안테나의 구조도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
2 : 슬릿부3 : 방사 소자부
4 : 접지부5 : 동축선
6 : 평판 안테나51 : 내부 도체
52 : 외부 도체
상술한 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명의 일 국면에 따르면, 특정 폭과 특정 길이를 갖는 슬릿을 갖고, 도전성 평판으로 형성된 평판 안테나를 제공한다. 그들 사이에 슬릿을 갖는 서로 분리된 도전성 평판의 수평부가, 각각 방사 소자부와 접지부로서의 역할을 한다.
본 발명의 다른 국면에 따르면, 분리 방사부는, 방사 소자부의 길이 방향과 다른 방향으로 전기적으로 형성되는 것이 바람직하다. 이 방사부는, 적분부로서 방사 소자부와 접지부를 연결시키는 도전부를 포함한다. 전력은 방사 소자부와 방사부로부터 방사된다.
본 발명의 또 다른 국면에 따르면, 방사 소자부의 길이와 도전성 평판의 길이는, 평판 안테나가 소정의 여기 및 소정의 지향성을 나타내도록 결정된다.
본 발명의 또 다른 국면에 따르면, 방사 소자부의 길이는, 상기 평판이 소정의 여기 및 소정의 지향성을 나타내도록 접지부의 폭과 구별되는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 국면에 따르면, 방사 소자부의 길이는, 안테나 동작 주파수의 거의 1/4 파장을 홀수값만큼 배가한 것이 바람직하다.
동작 주파수로서 언급된 것은, 본 발명에 다른 평판 안테나가 특정 하우징에 수납되었을 때 동작하고 그 하우징 내측에 평판 안테나의 위치에 따른 동작 주파수이다. 본 발명에 따른 평판 안테나가 벽 등에 수납될 경우, 동작 주파수는 평판 안테나가 어떻게 수납되는지에 따라 좌우된다.
슬릿형 평판 안테나는, 후술할 전원 구조에 따라 변하여도 된다. 즉, 방사 소자부와 접지부는 서로 평행하지도 않고 균일한 거리만큼 서로 분리되어 있지도 않는다.
본 발명의 또 다른 국면에 따르면, 도전선은, 방사 소자부의 일부로부터 연장되어도 된다. 방사 소자부의 적분부로서 형성된 도전선은, 전력을 안테나에 공급하는 전력선의 일부로서 사용되어도 된다.
본 발명의 또 다른 국면에 따르면, 도전선은, 접지부의 일부로부터 연장되어도 된다. 접지부의 적분부로서 형성된 도전선은, 전력을 안테나에 공급하는 전력선의 일부로서 사용되어도 된다.
본 발명의 또 다른 국면에 따르면, 절연 베이스에 형성된 도전성 평면은 도전성 평판으로서 채택되어도 된다.
도전성 평면은, 그 베이스를 도금하는 방법 또는 임의의 다른 방법에 따라 가공된다.
본 발명의 또 다른 국면에 따르면, 도전성 평판은, 평판 안테나의 설치 위치의 형상 또는 상황에 따라 변화된 그 형상을 가질 수도 있다. 예를 들면, 도전성 평판은, 3차원 형상을 가질 수도 있거나, 그 일부 또는 전체를 유선형으로 만들 수도 있다.
본 발명의 또 다른 국면에 따르면, 안테나에 전력을 공급하는 전력선은, 방사 소자부 및 접지부와 접촉되게 하여, 전기적으로 방사 소자부와 접지부에 연결된다.
본 발명의 또 다른 국면에 따르면, 기판에서 인출된 배선 패턴은, 안테나에 전력을 공급하는 전력선으로서 채택될 수도 있다. 이 전력선은, 각각 전기적으로 방사 소자부와 접지부에 접속된다.
내부 도체와 외부 도체로 구성된 동축선은, 안테나에 전력을 공급하는 전력선으로서 채택될 수도 있다. 이때의 내부 도체는, 단선 또는 복수의 선을 포함한 소선으로 형성되어 있다. 외부 도체는, 내부 도체의 주변에 탑재된다. 동축선의 일단이 벗겨진 내부 도체와 외부 도체는, 각각 방사 소자부와 접지부에 접속된다.
동축선을 구성하는 내부 도체와 외부 도체를 사용하여 접지부의 일부에 방사 소자부의 일부를 접속하기 위해서, 도전성 납땜 재료를 사용하는 용해와 커넥터 등을 사용하는 접속을 사용 목적에 따라 채택할 수 있다.
바람직하게, 방사 소자부가 전력선에 접속되는 방사 소자부의 위치는, 임피던스 정합을 이루도록 결정된다. 또한, 접지부가 전력선에 접속되는 접지부의 위치는, 임피던스 정합을 이루도록 결정된다.
바람직하게, 상기 평판 안테나는, 전기기기 내측에 설치된다.
본 발명의 또 다른 국면에 따르면, 저 가격 평판 안테나는, 매우 콤팩트하고 얇아서 휴대용 단말 등의 하우징 내측에 갭처럼 한정된 공간에 설치될 수 있다. 평판 안테나는, 휴대용 단말 등의 수평 평면에 대해 지향성을 나타내지 않고 동작한다.
본 발명의 또 다른 국면에 따르면, 분리 안테나가 평판 안테나 근방에 위치될 경우, 그 안테나의 지향성은, 그 분리 안테나에 대향된 평판 안테나와 그 대향부 사이에서 구별하는 동안 제어될 수 있다. 따라서, 전자기 간섭은 일어나지 않을 것이다. 또한, 평판 안테나에서 그 분리 안테나까지의 거리는, 그 안테나의 특성 손상없이 감소될 수 있다.
이후, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하겠다.
본 발명에 따른 평판 안테나의 특징은, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 평판 안테나는, 도 1에 도시된 것처럼, 폭 a 및 길이 b를 갖는 도전성 평판(1)에 형성된, 폭 c 및 길이 d를 갖는 슬릿부(2)를 갖는다. 모노폴(monopole) 안테나처럼 형성된 방사 소자부(3)와 (폭 g의) 접지부(4)는, 그들 사이에 슬릿부(2)가 형성되어 있다. 도전성 평판(1)의 폭 a(방사 소자부(3)의 길이)는, 안테나 동작 주파수의 1/4 파장을 홀수값만큼 배가한 것이다. 이 동작 주파수는, 본 발명에 따른 평판 안테나가 전기 제품 내에 수납된 동안 동작하고, 평판 안테나의 하우징 내에 만들어진 유전 재료와, 다른 도전 구성요소의 위치에 의존한 평판 안테나의 설치 위치에 의해 결정되는 주파수이다. 더욱이, 슬릿부(2)의 폭 c, 방사 소자부(3)의 폭 e 및 방사 소자부(3)와 접지부(4)를 연결시키는 도전부의 폭 f는, 안테나의 필요한 특성에 따라 결정된다.
도 2에 도시된 것처럼, 동축선(5)에 포함된 내부 도체(51)는, 방사 소자부(3)의 일부에 연결된다. 동축선(5)에 포함된 외부 도체(52)는, 접지부(4)의 일부에 연결된다. 따라서, 전원 구조를 실현한다. 방사 소자부(3)와 접지부(4)의일부 위치는, 임피던스 정합에 도달하도록 결정된다. 이 접속은, 도전성 납땜 재료를 사용하거나, 도전성을 보유하도록 형성된 전용 커넥터 또는 스테이(stay)를 사용하여 수행되는 용해를 통해 달성되어도 된다. 실시예와 관련하여 후술하는 것처럼, 전원 구조는, 다른 방법, 즉, 접촉 방법 또는 기판 탑재 방법으로 구현된다.
또한, 도 3에 도시된 전원 구조로 인해, 분리 모노폴 안테나는, 그들 사이에 슬릿부(2)를 갖는 접지부(4)와 구조적으로 분리되어 있는 방사 소자부(3)의 길이 방향과 거의 수직인 방향으로 전기적으로 구성되어 있다. 이 모노폴 안테나는, 방사부를 포함하되, 그 길이는 대략 b이고, 폭 f를 갖는 도전부를 통과하고, 방사 소자부(3)와 접지부(4)를 연결시킨다. 길이 a를 갖는 방사 소자부와 길이 b를 갖는 접지부의 위치는 전원 구조에 포함된다. 임피던스 정합은, 그 위치에서 달성된다. 방사 소자부(3)의 길이 a에 관련된 도전성 평판(1)의 길이 b를 변화시킴으로써, 분리 모노폴 안테나는, 방사 소자부(3)의 길이 방향과 거의 수직인 방향으로 전기적으로 형성될 수 있어서 모노폴 안테나는 도전부를 통과하여 임피던스 정합된다.
예를 들면, 방사 소자부(3)의 길이 a는, 도전성 평판(1)의 길이 b와 같게 한다. 이는, 도 4 및 도 5에 도시된 것처럼, 우수한 여기 및 우수한 지향성을 나타내는(xy 평면에 대해 수평 편광 및 수직 편광을 일으킴) 평판 안테나(6)가 된다.
또한, 도전성 평판(1)의 길이 b 또는 그 폭 g가, 방사 소자부(4)의 길이 a에 대해 조정될 경우, 평판 안테나가 여기된 도 4에 도시된 실효 주파수 대역이 확장될 수도 있다. 게다가, 도 5에 도시된 평판 안테나의 지향성은, 사용목적에 따라 변경하여도 된다. 그 확장 또는 변경을 본 발명의 실시예를 참조하여 상세히 설명하겠다.
더욱이, 본 발명에 따른 평판 안테나에 사용된 동축선의 일단은, 평판 안테나가 수납된 전기 제품에 포함되어 있는 전원회로 또는 릴레이 회로에 연결되어도 된다. 따라서, 동축선은, 전력선의 용량을 갖는다. 이는, 자유롭게 위치를 선택할 수 있는 콤팩트하고 얇은 평판 안테나가 된다.
또한, 동축선은 전력선으로서 사용되므로, 이 전력선은 평판 안테나가 설치되는 전기 제품 내측에 자유롭게 통하게 할 수 있으므로, 전력선은 전기 제품의 다른 소자에 간섭을 하지 않을 것이다. 게다가, 전력선의 길이는 제한을 두지 않는다.
상술한 것처럼, 본 발명에 의하면, 가정에서 무선망을 통해 상호 연결된 휴대용 단말 또는 각 가정용 전기 제품에 대한 사양의 어떠한 상당한 변화도 필요하지 않은 안테나를 제공한다. 이때의 사양은, 가정용 전기 제품의 설치 위치 또는 가정용 전기 제품의 소자의 설치 위치를 포함한다. 또한, 저 가격 고성능 안테나는, 하우징 내에 생성된 갭과 같이 작은 공간에 설치될 수 있다.
또한, 평판 안테나가 가정에 무선망을 통해 상호 연결된 휴대용 단말 또는 각 가정용 전기 제품에 수납될 경우, 비록 휴대용 단말 또는 가정용 전기 제품이 이동되야 할지라도, 외부 안테나를 분해, 재탑재 또는 재조정할 필요가 없다. 게다가, 케이블 등의 리딩(leading)에 의해 또는 예기치 못한 문제로 인해 일어난 안테나의 고장은, 일어나지 않을 것이다. 따라서, 사용자는 사용자를 괴롭히는 노동력에서 벗어나게 된다. 또한, 전기 제품의 설치 위치는, 본 발명에 의해 제공된 우수한 특성으로 인한 폭 넓은 범위의 위치 중에서 자유롭게 선택될 수 있다.
이후, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명하겠다.
(제 1 실시예)
본 발명의 제 1 실시예를 도 6 내지 도 8을 참조하여 설명하겠다. 도 6은 본 발명에 따른 평판 안테나(61)의 구조를 나타낸다. 여기서, 평판 안테나(61)의 방사 소자부(3)의 길이 a는, 도전성 평판의 길이 b와 같다. 평판 안테나(61)의 접지부(4)의 폭 g는, 방사 소자부(3)의 길이 a보다 크다. 이때, 방사 소자부(3)의 길이 a는, 안테나 동작 주파수의 파장의 거의 1/4과 같다. 도 6에 도시된 것처럼, 차이부(7)가 있고, 방사 소자부(3)의 길이 a와 접지부(4)의 폭 g 사이의 차이 Δ이다(즉, 폭이 그 차이 Δ 아래와 같은 갭임). 따라서, 슬릿부(2)에 포함된 전자계는, 임피던스 정합을 이루기 위해 갭(7)의 폭에 비례한 크기에 의해 그 방향을 변화시킨다. 그러므로, 도 7에 도시된 이 실시예의 안테나의 지향성은, 도 5에 도시된 갭(7)을 갖지 않는 안테나의 지향성과는 다르다. 달리 말하면, 이 실시예의 안테나는, 그 갭(7)의 방향으로 지향성을 나타낸다. 또한, 이 실시예의 안테나는, 도 8에 도시된 주파수 대역에서 여기된다. 도 8에 도시된 실효 주파수 대역은, 도 4에 도시된 것에 비해 매우 넓다. 도 8은 이 실시예의 안테나가 아주 효율적으로 여기되는 것을 나타낸다. 또한, 갭(7)의 폭 Δ이 변경될 경우, 안테나는 도 7에 도시된 방향과 다른 방향으로 지향성을 나타낸다.
(제 2 실시예)
본 발명의 제 2 실시예를 도 9 및 도 10을 참조하여 설명한다. 도 9는 제 1 실시예의 갭(7)의 폭을 특정 값으로 고정하고 그 도전성 평판(1)의 길이 b를 변경하여 실현된 실시예를 나타낸 것이다. 이 경우에, 하나의 분리 모노폴 안테나의 정재파 비는, 도전성 평판(1)의 길이 b의 변화에 의해 변한다. 이 분리 모노폴 안테나는, 방사 소자부(3)의 길이 방향과 거의 수직인 방향으로 전기적으로 형성되고, 방사 소자부(3)와 접지부(4)를 연결시키는 도전부를 통과한다. 또한, 슬릿부(2)에서 유기되어 그 갭(7)의 포함에 의해 변경된 방향을 갖는 전자계는, 정재파 비의 변동에 의해 그 방향이 변한다. 따라서, 도 10에 도시된 것처럼, 안테나는, 제 1 실시예와 같은 구성으로 갭(7)의 방향으로 지향성을 나타낸다. 또한, 갭(7)의 방향 이외의 방향으로 지향성이 나타나는 것을 억제할 수 있다. 달리 말하면, 안테나의 지향성은, 도전성 평판(1)의 길이 b를 변경하여 제어될 수 있다. 또한, 안테나는, 제 1 실시예와 같은 넓은 주파수 대역에서 여기된다. 여기의 그래픽 표현은 생략한다.
(제 3 실시예)
본 발명의 제 3 실시예를 도 11 및 도 12를 참조하여 설명하겠다. 도 11은 액정 디스플레이(LCD) 보다 위에 위치된 2개의 평판 안테나(61)를 갖는 전형적인 노트북 크기의 개인용 컴퓨터(8)(이후, 노트북 컴퓨터로 칭함)의 외관을 나타낸 것이다. 이 평판 안테나(61)는, 도전성 평판(1)의 길이 b가 보다 큰 것을 제외하고는 제 1 및 제 2 실시예의 평판 안테나(61)와 동일하다. 도 11을 참조하면, 평판 안테나(61)는, 노트북 컴퓨터(8)의 LCD(9)의 후면과 아래에 설명된 것과 같은 방법으로 노트북 컴퓨터(8)의 하우징 벽 사이에 생성된 공간에 설치된다. 즉, 각 평판 안테나(61)의 방사 소자부(3)는, LCD(9) 보다 위에 노출된다. 대부분의 접지부(4)는, LCD(9) 보다 뒤에 숨겨진다. 이때에, 평판 안테나(61)는, 셀로판 접착 테이프 또는 양면 접착 테이프와 같은 접착 테이프를 사용하거나, 전용 고정물을 사용하여 노트북 컴퓨터(8)의 하우징에 고정된다. 또한, 전력선으로서 사용된 동축선은, 동축선이 작은 공간을 통하게 될 수 있도록 작은 지름이어야 한다. 본 발명에 따른 평판 안테나(61)처럼, 동축선이 LCD(9)의 뒤와 노트북 컴퓨터(8)의 하우징 사이의 작은 공간을 통하게 된다. 본 발명에 따른 평판 안테나(61)의 크기는, 노트북 컴퓨터(8)의 하우징 내에 만들어진 다양한 재료의 유전 상수와 LCD(9)의 도전 구성요소의 영향을 고려하여 결정된다. 이때에, 안테나가 실제로 노트북 컴퓨터에 수납될 경우 도달된 안테나의 동작 주파수도 고려한다. 또한, 안테나는, 효율적으로 여기될 수 있어야 한다.
다음으로, 도 12는 본 발명에 따른 평판 안테나(61)의 지향성들의 측정을 나타낸다. 도 12는 평판 안테나(61)가 수평 편광과 수직 편광에 대해 일어난 것을 나타낸다. 또한, 도 12는, 본 발명에 따른 평판 안테나(61)가 우수한 지향성을 나타내고, 그 지향성이 노트북 컴퓨터의 수평 평면(xy 평면)에 대해 마치 평판 안테나(61) 배치의 반사처럼 서로 대칭적이다. 이 지향성들은, 노트북 컴퓨터(8)의 하우징 내에 만들어진 유전 재료의 영향과 LCD(9) 등의 도전성 구성요소로 인해 도 5 등에 도시된 지향성과 다르다. 그러나, 지향성들은, 무선 LAN 등을 수용할 수 있다. 부가적으로, 동축선(5)이 연결된 평판 안테나(61)의 측면이 노트북 컴퓨터(8)의 LCD(9) 뒤의 하우징의 벽에 대향할 수도 있다. 또한, 본 발명에 따른 평판 안테나(61)와 LCD(9) 등 사이에서 직접적인 전기적 도전을 차단하기 위해서, 평판 안테나(61)는 라미네이트 재료 등으로 이루어진 절연막으로 전체적으로 덮을 수 있다.
(제 4 실시예)
본 발명의 제 4 실시예를 도 13 및 도 14를 참조하여 설명한다. 도 13은, 수납된 본 발명의 제 3 실시예의 평판 안테나(61)를 갖는 노트북 컴퓨터의 외관을 나타낸 것이다. 본 발명에 따른 평판 안테나(61)는, 제 1 및 제 2 실시예의 평판 안테나와 같은 특정 방향으로 지향성들을 나타낸다. 따라서, 특정 방향 이외의 방향으로 지향성들이 나타나는 것을 억제한다. 본 발명에 따른 복수의 평판 안테나(61)가 서로 인접하게 설치되는 경우에도, 인접 안테나 사이에서 일어나는 전자기 간섭을 억제한다. 그러므로, 이 평판 안테나(61)는, 그들 사이에서 통상의 안테나 아르(are)보다 작은 거리에 의해 서로 인접하게 설치될 수 있다. 따라서, 평판 안테나(61)는, 도 13에 도시된 것과 같은 제한된 공간에 설치될 수 있다.
도 14는 도 13에 도시된 것처럼 노트북 컴퓨터(8)에서 서로 인접하게 수납된 본 발명에 따른 평판 안테나(61)에 의해 실제로 나타내어진 지향성들의 측정값을 나타낸 것이다. 도 14로부터 명백한 것처럼, 이 실시예의 평판 안테나(61)도 우수한 지향성을 나타낸다. 그러나, 제 3 실시예의 평판 안테나(61)의 지향성들과 같지 않으면, 그 지향성은 마치 평판 안테나(61)의 위치의 반사와 같이 서로 대칭적이지않다. 이는, LCD(9)가 닫힐 때 LCD(9)를 잠그는 즉, 도 13에 도시된 것처럼, 노트북 컴퓨터(8)의 LCD(9)의 상부에 위치된 잠금부(10)의 존재에 기인한다.
(제 5 실시예)
본 발명의 제 5 실시예를 도 15 및 도 16을 참조하여 설명하겠다. 도 15는, 평판 안테나(62)의 외관과 평판 안테나(62)가 실제로 수납된 상태를 나타낸 것이다. 이 평판 안테나(62)는, 본 발명의 제 1 또는 제 2 실시예의 평판 안테나(61)의 접지부를 변형하여 실현된다. 특히, 이 평판 안테나(61)의 접지부는, 평판 안테나(61)가 노트북 컴퓨터(8)의 LCD(9)의 도체로 형성된 도전성 프레임(91)내에 직접 수납될 수 있도록 변형된다. 이 구조는, 도체로 형성된 LCD의 도전성 프레임(91)이 접지로서 작용하게끔 되어 있다. 이 실시예에서도, 제 3 및 제 4 실시예와 유사하게, 평판 안테나(62)의 크기는 노트북 컴퓨터(8)의 하우징 내에 만들어진 다양한 재료의 유전 상수와, LCD(9)의 도전성 구성요소의 영향을 고려하여 결정된다. 또한, 평판 안테나는 실제로 수납될 때 동작하는 동작 주파수를 고려한다. 더욱이, 평판 안테나는 효율적으로 여기된다.
도 16은 도 15에 도시된 본 발명에 따른 평판 안테나(62)에 의해 실제로 나타내어진 지향성들의 측정값을 나타낸 것이다. 여기서, 평판 안테나(62)는, 제 3 실시예의 평판 안테나와 같은 방법으로 노트북 컴퓨터(8)에 수납된다. 도 16으로부터 명백한 것처럼, 이 실시예의 평판 안테나(62)는, 제 3 및 제 4 실시예들과 같은 우수한 지향성들을 나타낸다.
(제 6 실시예)
본 발명의 제 6 실시예를 도 17a 내지 도 17c를 참조하여 설명한다. 도 17a 내지 도 17c는, 전원 구조가 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예의 평판 안테나(61)에 포함된 전원 구조와 다른 것을 나타낸다. 도전선(11)은, 임피던스 정합이 된 방사 소자부(3)의 위치로부터 접지부(4)를 향해 연장되어 있다. 동축선(5)에 포함된 내부 도체(51)는, 도전선(11)에 접속된다. 홈은, 방사 소자부(3)로부터 연장된 도전선(11)이 접지부(4)와 접촉하지 않도록 접지부(4)에 형성된다. 동축선(5)에 포함된 외부 도체(52)는, 접지부(4)의 일부에 접속된다. 이 구조로 인해, 동축선(5)은, 도 17a에 도시된 것처럼, 평판 안테나(63)의 길이 방향으로 리딩된다. 이와는 달리, 동축선(5)이 도 17b 또는 도 17c에 도시된 것처럼, 평판 안테나(63)의 폭 방향으로 리딩되어도 된다. 동축선(5)이 구부러지는 일 없이 리딩되는 방향은, 폭 넓은 범위의 방향으로부터 자유롭게 선택될 수 있다. 이 실시예가 제 3 또는 제 4 실시예처럼 노트북 컴퓨터에 수납되는 경우에도, 이 실시예는 우수한 지향성을 나타낼 것이다. 그러나, 지향성 측정값은 생략한다.
(제 7 실시예)
본 발명의 제 7 실시예를 도 18을 참조하여 설명한다. 도 18은 전원 구조가 제 1 및 제 2 실시예의 평판 안테나(61)의 전원 구조와 다른 평판 안테나(64)를 나타낸 것이다. 특히, 도전선 11은, 임피던스가 정합된 방사 소자부(3)의 위치에서접지부(4)를 향해 연장되어 있다. 도전선 12는, 임피던스가 정합된 접지부(4)의 위치에서 방사 소자부(3)를 향해 연장되어 있다. 동축선(5)에 포함된 내부 도체(51)는, 방사 소자부(3)로부터 연장된 도전선 11에 접속된다. 동축선(5)에 포함된 외부 도체(52)는, 접지부(4)로부터 연장된 도전선 12에 접속된다. 이 구조로 인해, 동축선(5)은 구부러짐 없이 평판 안테나(64)의 폭 방향으로 리딩될 수 있다. 제 3 및 제 4 실시예와 유사하게, 이 실시예는, 노트북 컴퓨터에 수납되어도 된다. 이 경우에도, 이 실시예는 우수한 지향성을 나타낸다. 이 지향성의 측정값은 생략된다.
(제 8 실시예)
본 발명의 제 8 실시예를 도 19를 참조하여 설명한다. 도 19는 전원 구조가 제 1 및 제 2 실시예의 평판 안테나(61)의 전원 구조와 다른 본 발명에 따른 평판 안테나(65)를 나타낸다. 아울러, 평판 안테나(65)는 평면 베이스(13) 위에 형성된다. 이 평판 안테나(65)는, 베이스(13)를 도금하는 방법 또는 임의의 다른 가공 방법에 따라 형성된다. 이 베이스(13)는, 평판 안테나(65)의 슬릿부(2)로서 역할을 하는 홀을 구비한다. 도전선 11은, 임피던스가 정합된 방사 소자부(3)의 위치에서 베이스(13) 바로 아래로 연장되어 있다. 이 도전선 12는, 임피던스가 정합된 접지부의 위치에서 베이스(13) 바로 아래로 연장되어 있다. 이 전원 구조로 전원을 베이스 바로 아래로부터 전원 공급을 할 수 있다. 이 구조는, 그 평판 안테나를 휴대 전화 또는 임의의 특정 장소에 고정 가능하게 한다. 이 베이스(13)는, 절연재료로 이루어진다. 이때의 절연재료(유전 상수)는, 평판 안테나(65)의 소형화로 가는 추세에 따라 바람직하게 결정되어야 한다. 또한, 기판 위에 인출된 배선 패턴은, 평판 안테나(65)에 전력을 공급하는 전력선으로서 선택될 수 있다. 이 경우에, 베이스(13)는, 기판 위에 탑재되고, 배선 패턴은 도전선 11 및 12에 접속된다.
(제 9 실시예)
본 발명의 제 9 실시예를 도 20a 및 도 20b를 참조하여 설명한다. 도 20a 및 도 20b는, 도전성 평판이 평판 안테나(66, 67)가 설치되어 있는 설치 위치의 형상 또는 상황과 정합된 3차원 형상을 갖는 평판 안테나(66, 67)를 나타낸 것이다. 방사 소자부(3)와 각 평판 안테나(66, 67)의 접지부(4)가 가공되어, 그 도전성 평판은 전체적으로 만곡되어 있다.
(제 10 실시예)
본 발명의 제 10 실시예를 도 21a 및 도 21b를 참조하여 설명한다. 도 21a 및 도 21b는, 도전성 평판이 평판 안테나의 설치 위치의 형상 또는 상황에 정합된 3차원 형상을 갖는 평판 안테나(68, 69)를 나타낸 것이다. 방사 소자부(3)와 각 평판 안테나(68, 69)의 접지부(4)는 가공되고, 그 도전성 평판은 원통형으로 형성되어 있다. 도 21a에 도시된 평판 안테나 68은, 방사 소자부(3)의 길이 방향(즉, 접지부(4)의 폭 방향)으로 만곡되어 있다. 도 21b에 도시된 평판 안테나 69는, 그 도전성 평판의 길이 방향으로 만곡되어 있다.
(제 11 실시예)
본 발명의 제 11 실시예를 도 22a 및 도 22b를 참조하여 설명한다. 도 22a 및 도 22b는, 도전성 평판이 평판 안테나의 설치 위치의 형상 또는 상황에 정합된 3차원 형상을 갖는 평판 안테나(70, 71)를 나타낸 것이다. 도 22a에 도시된 평판 안테나(70)는, 접지부(4)의 폭 방향으로 하나의 만곡부(bend)를 갖도록 구부러져 있다. 도 22b에 도시된 평판 안테나(71)는, 그 도전성 평판의 길이 방향으로 하나의 만곡부를 갖도록 구부려진 방사 소자부(3)와 접지부(4)를 갖는다.
(제 12 실시예)
본 발명의 제 12 실시예를 도 23a 내지 도 23d를 참조하여 설명한다. 도 23a 내지 도 23d는, 도전성 평판이 평판 안테나의 설치 위치의 형상 또는 상황에 정합된 3차원 형상을 갖는 평판 안테나(72∼75)를 나타낸 것이다. 도 23a에 도시된 평판 안테나(72)는, 접지부(4)의 폭 방향으로 2개의 만곡부를 갖도록 구부러져 있다. 도 23b에 도시된 평판 안테나(73)는, 도전성 평판의 길이 방향으로 2개의 만곡부를 갖도록 2개의 선을 따라 구부러진 방사 소자부(3)와 그 접지부(4)를 갖는다. 도 23c에 도시된 평판 안테나(74)는, 접지부(4)의 폭 방향으로 3개의 만곡부를 갖도록 구부러져 있다. 도 23d에 도시된 평판 안테나(75)는, 그 도전성 평판의 길이 방향으로 3개의 만곡부를 갖도록 3개의 선을 따라 구부러진 방사 소자부(3)와 접지부(4)를 갖는다.
(제 13 실시예)
본 발명의 제 13 실시예를 도 24a 내지 도 24c를 참조하여 설명한다. 도 24a 내지 도 24c는, 동그란 도전성 평판이 평판 안테나의 설치 위치의 형상 또는 상황에 정합된 다른 형상을 갖는 동그란 평판 안테나(76∼78)를 나타낸 것이다. 도 24a 및 도 24b에 도시된 평판 안테나(76, 77)는, 각각 직선을 따라 형성된 슬릿부(2)를 갖는다. 도 24c에 도시된 평판 안테나(78)는, 거의 반원처럼 형성된 슬릿부(2)를 갖는다.
(제 14 실시예)
본 발명의 제 14 실시예를 도 25a 내지 도 25c를 참조하여 설명한다. 도 25a내지 도 25c는, 도전성 평판이 평판 안테나의 설치 위치의 형상 또는 상황에 정합된 유선 형상을 갖는 유선형 평판 안테나(79∼81)를 나타낸 것이다. 도 25a에 도시된 평판 안테나(79)는, 문자 S처럼 유선형으로 된 방사 소자부(3)를 갖는다. 이 방사 소자부(3)에 대향된 평판 안테나(79)의 접지부(4)의 측면이 방사 소자부(3)의 형상을 따라 한 줄로 만곡되어 있다. 도 25b에 도시된 평판 안테나(80)는, 방사 소자부(3)의 길이 방향(즉, 접지부(4)의 폭 방향)으로 문자 S처럼 유선형으로 된 방사 소자부(3)와 그 접지부(4)를 갖는다. 도 25c에 도시된 평판 안테나(81)는, 거의 안경처럼 유선형으로 된 도전성 평판을 갖는다. 또한, 그 평판 안테나(81)는, 유선형으로 된 슬릿부(2)를 갖는다.
이 평판 안테나의 형상은, 상술한 실시예들의 형상으로 한정하는 것은 아니다. 평판 안테나가 설치되는 설치 위치의 형상 또는 상황에 따라 다양한 형상을 선택할 수 있다. 방사 소자부와 접지부가 위치 결정되는 경우, 도전성 평판은 임의의 형상이어도 된다. 또한, 방사 소자부의 길이는, 안테나 동작 주파수의 1/4 파장을 홀수값만큼 배가한 것이지만, 접지부의 폭과 같지는 않다.
따라서, 이 평판 안테나는, 평판 안테나를 설치하려고 하는 임의의 공간 또는 임의의 구조에 유연하게 적용할 수 있고, 콤팩트하게 설계할 수 있다. 또한, 평판 안테나를 자유롭게 구성할 수도 있으므로, 원하는 지향성을 나타내도록 평판 안테나를 설계할 수 있다.
또한, 평판 안테나가 유일한 형상일 경우에도, 평판 안테나의 크기는, 평판 안테나가 수납되는 하우징 등 내부에 만들어진 다양한 재료의 유전 상수와, 하우징의 도전성 구성요소의 영향을 고려하여 결정된다. 아울러, 평판 안테나가 실제로 수납되었을 때 동작하는 동작 주파수를 고려한다. 또한, 평판 안테나는 효율적으로 여기된다.
종래기술에 따르면, 외부 안테나는, 가정에 설치된 무선망 장치에 포함된 휴대용 단말 또는 전기 제품의 하우징으로부터 분리된 하우징 내에 넣어지고, 케이블 등을 거쳐 휴대용 단말 또는 전기 제품에 접속되어 있다. 이때의 휴대용 단말 또는 전기 제품이 이동되어야 할 때, 외부 안테나는, 휴대용 단말 또는 전기 제품으로부터 분해, 그 위에 재탑재, 재조정되어야 한다. 게다가, 외부 안테나는 파손될 수도 있다.
본 발명의 제 1 내지 제 14 실시예에 따른 평판 안테나는, 안테나를 분해,재탑재, 및 재조정할 필요성을 제거하고 안테나의 파손을 방지한다. 또한, 휴대용 단말 또는 전기 제품의 설치 위치를, 폭 넓은 범위의 위치에서 자유롭게 선택할 수 있다. 휴대용 단말 또는 전기 제품의 하우징 및 다른 다양한 구성요소와 설치 위치에 대한 사양을 변경하는 것이 불필요하다. 또한, 이 변경으로 제조 비용과 개발 기간의 연장이 증가하게 된다. 따라서, 본 발명은 하우징 내측에 갭만큼 작은 공간에 설치될 수 있는 저 가격 고성능 안테나를 제공할 수 있다.
본 발명은, 아래에 설명된 우수한 이점을 제공한다.
즉, 본 발명은, 평판 안테나와 그 평판 안테나를 갖는 전기기기를 제공한다. 저 가격 고성능 평판 안테나를 휴대용 단말 또는 전기 제품 내측의 작은 공간에 설치할 수 있거나 벽 등에 수납할 수 있다.
본 발명을 완전하고 명백한 개시를 위해 특정 실시예에 대해 설명하였지만, 첨부된 청구범위는 이에 한정되는 것이 아니라, 여기서 기본 기술 범위 내에 속한 당업자에게 일어날 수도 있는 모든 변형 및 또 다른 구성을 설명한 것이다.

Claims (15)

  1. 도전성 평판의 일부로서 형성된 특정 폭과 특정 길이를 갖는 슬릿을 갖되, 그들 사이에 상기 슬릿에 의해 서로 분리된 평판 안테나의 수평 도전부가 각각 방사 소자부와 접지부로서의 역할을 하는 평판 안테나.
  2. 제 1 항에 있어서,
    분리 방사부는, 상기 방사 소자부의 길이 방향과 다른 방향으로 전기적으로 형성되되, 이 분리 방사부는, 적분부로서 상기 방사 소자부와 상기 접지부를 연결시키는 도전부를 포함하고, 전력은 상기 방사 소자부와 상기 방사부로부터 각각 방사되는 것을 특징으로 하는 평판 안테나.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 방사 소자부의 길이와 상기 도전성 평판의 길이는, 평판 안테나가 소정의 여기 및 소정의 지향성을 나타내도록 결정된 것을 특징으로 하는 평판 안테나.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방사 소자부의 길이는, 상기 평판이 소정의 여기 및 소정의 지향성을 나타내도록 상기 접지부의 폭과 구별된 것을 특징으로 하는 평판 안테나.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방사 소자부의 길이는, 안테나 동작 주파수의 거의 1/4 파장을 홀수값만큼 배가한 것을 특징으로 하는 평판 안테나.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    도전선은, 상기 방사 소자부의 일부로부터 연장되고, 상기 방사 소자부의 적분부로서 형성된 그 도전선은, 전력을 상기 평판 안테나에 공급하는 전력선의 적분부로서 사용되는 것을 특징으로 하는 평판 안테나.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    도전선은 상기 방사 소자부의 일부로부터 연장되고, 상기 방사 소자부의 적분부로서 형성된 그 도전선은, 상기 평판 안테나에 전력을 공급하는 전력선의 적분부로서 사용되는 것을 특징으로 하는 평판 안테나.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도전성 평판은, 절연 베이스에 형성된 도전성 평면인 것을 특징으로 하는 평면 안테나.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도전성 평판은, 상기 평판 안테나가 설치된 설치 위치의 형상 또는 상황에 따라 변화된 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 평판 안테나.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 도전성 평판은, 3차원 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 평판 안테나.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 도전성 평판은, 일부 또는 전체적으로 유선형인 것을 특징으로 하는 평판 안테나.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 평판 안테나에 전력을 공급하는 전력선은, 상기 방사 소자부 및 상기 접지부와 접촉되게 하여, 전기적으로 상기 방사 소자부와 상기 접지부에 연결된 것을 특징으로 하는 평판 안테나.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    기판에서 인출된 배선 패턴은, 상기 평판 안테나에 전력을 공급하는 전력선으로서 사용되고, 그 전력선은, 각각 상기 방사 소자부와 상기 접지부에 전기적으로 접속된 것을 특징으로 하는 평판 안테나.
  14. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    단선 또는 복수의 선을 포함한 소선으로 형성된 내부 도체와 그 내부 도체의 주변에 탑재된 외부 도체로 구성된 동축선이, 상기 평판 안테나에 전력을 공급하는 전력선으로서 사용되고, 동축선의 일단이 벗겨진 내부 도체와 외부 도체는, 상기 방사 소자부와 상기 접지부에 각각 접속된 것을 특징으로 하는 평판 안테나.
  15. 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 기재된 평판 안테나를 갖는 전기기기.
KR1020010047863A 2001-03-23 2001-08-09 평판 안테나 및 그것을 구비한 전기기기 KR100615992B1 (ko)

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