KR20030017047A - 블루투스 통신용 안테나 - Google Patents

Abstract

본 발명은 블루투스 통신용 안테나에 관한 것으로, 종래 블루투스 통신용 안테나는 하나의 SMD 안테나를 사용하여 일부영역에서는 송수신 전력이 저하되어 그 위치에서는 통신간에 장애가 발생하는 문제점이 있었다. 이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 상호 송수신 전력의 감소되는 영역이 보완되도록 실장된 복수의 표면실장 안테나와; 상기 복수의 표면실장 안테나 중 현재의 상태에서 송수신 특성이 가장 우수한 표면실장 안테나를 선택하는 선택부와; 상기 선택수단에 의해 선택되어진 표면실장 안테나를 통해 송수신되는 데이터를 송신에 적합한 데이터 또는 블루투스 모듈에서 사용가능한 형식의 데이터로 변환하는 매칭회로부로 구성함으로써, 두개의 SMD 안테나를 송수신 전력의 저하를 보완할 수 있는 보완적인 방향으로 배치하고, 두 SMD 안테나중 현재 상태에서 상대적으로 송수신 상태가 양호한 SMD 안테나를 선택하여 그 선택된 SMD 안테나를 사용하여 데이터의 송수신을 수행함으로써, 통신품질을 양호하게 유지하여 전 방향에 대한 통신품질의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.

Description

블루투스 통신용 안테나{ANTENA FOR BLUETOOTH COMMUNICATION}

본 발명은 블루투스 통신용 안테나에 관한 것으로, 특히 전방향성을 가지며 기판의 표면에 실장할 수 있는 블루투스 통신용 안테나에 관한 것이다.

일반적으로, 현재 사용하고 있는 블루투스 통신용 안테나는 실장공간을 줄이기 위해서 다이폴 안테나에서 PCB기판에 실장할 수 있는 SMD(SURFACE MAUNITING DEVICE) 안테나로 변환되고 있는 추세이다.

이와 같은 SMD안테나는 전방향성이라고는 하지만 위치에 따라 송수신 전력이 저하되며, 상호간의 통신장애가 발생하게 되며, 이와 같은 종래 블루투스 통신용 안테나를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 종래 블루투스 통신용 안테나의 일종인 다이폴 안테나의 실장 구조도로서, 이에 도시한 바와 같이 PCB 기판(1)과; 상기 PCB 기판(1)에 실장된 블루투스 모듈(2)과; 상기 PCB 기판(1)에 고정되는 부분이 상기 PCB 기판(1)과는 수직인 방향으로 긴 형태를 가지며, 그 상부측은 절곡되어 상기 블루투스 모듈(2)의 상부측에서 상기 PCB 기판(1)과 평행한 다이폴 안테나(3)로 구성된다.

이와 같은 다이폴 안테나는 간단한 형태를 가지며, 송수신 전파의 파장에 따른 길이의 산정으로 특정한 주파수의 전파를 송수신할 수 있도록 용이하게 제조할 수 있다.

그러나, 블루투스 통신장치의 크기가 소형, 박형, 경량화되는 추세이나, 다이폴 안테나의 크기를 줄일 수 없어 블루투스 통신용으로 사용하기에는 적당하지 않다.

이와 같은 문제점을 감안하여 제안된 것이 SMD 안테나이며, 이 SMD 안테나는 소형 경량이며, 평면형 구조를 나타내므로 PCB 기판에 용이하게 실장할 수 있다.

도2는 종래 블루투스 통신용 안테나의 다른 실시예인 SMD 안테나를 실장한 구조도로서, 이에 도시한 바와 같이 PCB 기판(1)과; 상기 PCB 기판(1) 상에 실장된 블루투스 모듈(2)과; 상기 PCB 기판(1)의 상부에 상대적으로 긴 면이 상기 블루투스 모듈(2)과 평행하도록 실장되는 하나의 SMD 안테나(4)로 구성된다.

상기와 같은 SMD 안테나(4)는 주파수 대역폭이 좁아 잡음, 다른 주파수와의 혼선 등을 방지할 수 있으며, 수신 또는 송신의 방향이 전 방향성을 가지고, PCB기판(1)에 쉽게 실장가능하다는 장점이 있어 많은 분야에서 사용되고 있다.

그러나, 상기 SMD 안테나(4)는 그 위치에 따라 특성이 다른 단점이 있다.

이는 도3의 SMD 안테나(4) 특성 측정결과 그래프도에서 알 수 있듯이 0도에서 180도 사이의 특성이 다른 영역에서 보다 그 특성이 열화됨을 볼 수 있다.

이는 SMD 안테나(4)를 사용하는 경우에 그 SMD 안테나(4)의 위치에 따라 송수신 전력이 저하되는 영역이 나타날 수 있고, 그 송수진 전력이 저하되는 영역에서는 잡음이 발생하고 통화 품질이 저하되는 문제점이 발생하게 된다.

상기 SMD 안테나(4)는 대표적으로 현재 제품에 적용중인 세라믹 안테나가 있으며, 이 세라믹 안테나는 세라믹유전체를 재료로 하여 직육면체로 형성되는 본체와, 그 본체의 내부에 독립적으로 형성되는 다수의 헬리컬 도체를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 다수의 헬리컬 도체는 나선 형상으로 형성된 하나 이상의 메인 헬리컬 도체와, 각 메인 헬리컬 도체 내부에 나선형으로 형성되는 다수의 서브 헬리컬 도체로 이루어지며, 각 헬리컬 도체의 나선 회전축은 본체의 밑면과 옆면에 각각 평행하게 배치된다.

이와 같이 구성되는 세라믹 안테나는 각 헬리컬 도체의 길이 등을 다르게 형성함으로서 각 헬리컬 도체의 사용 주파수 대역을 변경할 수 있으며, 이에 따라 다수의 주파수 대역을 사용할 수 있으며, 크기가 작아서 휴대 단말기에 내장할 수 있다는 장점이 있다.

상기한 바와 같이 종래 블루투스 통신용 안테나는 하나의 SMD 안테나를 사용하여 일부영역에서는 송수신 전력이 저하되어 그 위치에서는 통신간에 장애가 발생하는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 기판에 실장이 가능하며, 전방향에서 통신품질을 보장할 수 있는 블루투스 통신용 안테나를 제공함에 그 목적이 있다.

도1은 종래 블루투스 통신용 안테나의 일실시예인 다이폴 안테나의 실장 구조도.

도2는 종래 블루투스 통신용 안테나의 일실시예인 SMD 안테나의 실장 구조도.

도3은 도2에 있어서, SMD 안테나의 특성 그래프도.

도4는 본 발명 블루투스 통신용 안테나의 실장 구조도.

도5는 본 발명 블루투스 통신용 안테나의 구조도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

1:PCB 기판2:블루투스 모듈

4,5:SMD 안테나6:스위칭부

7:매칭회로부

상기와 같은 목적은 상호 송수신 전력의 감소되는 영역이 보완되도록 실장된 복수의 표면실장 안테나와; 상기 복수의 표면실장 안테나 중 현재의 상태에서 송수신 특성이 가장 우수한 표면실장 안테나를 선택하는 선택부와; 상기 선택수단에 의해 선택되어진 표면실장 안테나를 통해 송수신되는 데이터를 송신에 적합한 데이터또는 블루투스 모듈에서 사용가능한 형식의 데이터로 변환하는 매칭회로부로 구성함으로써 달성되는 것으로, 이와 같은 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도4는 본 발명에 의한 블루투스 통신용 안테나의 실장된 형상을 보인 구조도로서, 이에 도시한 바와 같이 PCB 기판(1)과; 상기 PCB 기판(1)에 실장된 블루투스 모듈(2)과; 상기 PCB 기판(1)에 실장된 SMD 안테나(4)와; 상기 PCB 기판(1)에 독립적으로 실장되며, 상기 SMD 안테나(4)와는 방향성이 90˚만큼 틀어져서 실장되는 SMD 안테나(5)로 구성된다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명을 좀 더 상세히 설명한다.

상기 종래 기술에서 설명한 바와 같이 SMD 안테나(4),(5)는 세라믹 안테나를 적용할 수 있으며, 도3에 도시한 바와 같이 각 SMD 안테나(4)는 0˚~180˚사이에서 통신품질이 저하되는 단점을 나타낸다. 이와 같은 단점을 극복하기 위해서 두개의 SMD 안테나(4),(5)를 실장한다.

이때 SMD 안테나(4),(5)는 직육면체의 형상을 가진다. 이는 SMD 안테나(4),(5)의 대표적인 예로 설명한 세라믹 안테나의 형상이 직육면체로 형성되는 본체와, 그 본체의 내부에 독립적으로 형성되는 다수의 헬리컬 도체를 포함하여 구성되는 것으로, 그 형상에 따라 상기 0˚~180˚의 범위가 결정되어진다.

상기의 특성을 고려하여 본 발명에서는 상기 SMD 안테나(4),(5)의 형상인 직육면체의 상부측에서 볼때 각 면과 수직하며, 중앙을 지나는 가상의 선을 생각할때 상대적으로 긴 장축과 상대적으로 짧은 단축을 생각할 수 있으며, 그 SMD안테나(4)는 장축이 상기 블루투스 모듈(2)과 평행하도록 실장하고, SMD 안테나(5)는 단축이 상기 블루투스 모듈(2)과 평행하도록 실장한다.

즉, 상기 SMD 안테나(4)와 SMD 안테나(5)는 상대적으로 90˚의 각도로 틀어진 상태로 실장된다.

이에 따라 상기 각 SMD 안테나(4),(5)에서 송수신 전력이 저하되는 영역은 상호 보완되어질 수 있다.

상기와 같이 두 SMD 안테나(4,5)를 실장한 후, 현재의 상태에서 두 SMD 안테나(4,5) 중 통신상태가 양호한 SMD 안테나(4,5)를 선택하여 사용함으로써, 전 방향에 걸쳐 양호한 통신품질을 확보할 수 있게 된다.

도5는 본 발명 블루투스 통신용 안테나의 구성도로서, 이에 도시한 바와 같이 상호 90˚만큼 틀어지게 배치되어 송신데이터를 외부로 송신하거나, 외부의 수신데이터를 각각 수신하는 두 SMD 안테나(4,5)와; 상기 두 SMD 안테나(4,5)의 송수신 상태를 점검하여 현재의 위치에서 송수신 전력이 보다 양호한 SMD 안테나(4,5)를 선택하는 스위칭부(6)와; 상기 스위칭부(6)를 통해 선택되어진 하나의 SMD 안테나(4 또는 5)를 통해 수신되는 수신데이터를 블루투스 모듈(2)이 인식가능한 데이터로 변환하거나, 블루투스 모듈(2)의 송신데이터를 전송에 적합한 형식으로 변환하는 매칭회로부(7)로 이루어 진다.

이하, 상기와 같은 블루투스 통신용 안테나를 좀 더 상세히 설명한다.

먼저 블루투스 모듈에서 송신 데이터가 송신될 때, 그 블루투스 모듈(2)의 송신데이터를 인가받은 매칭회로부(7)는 그 블루투스 모듈(2)의 송신 데이터를 무선전송에 적합한 형태로 변환한다.

이때, 상기 스위칭부(6)는 현재의 위치에서 SMD 안테나(4,5) 중 송수신 감도가 상대적으로 우수한 SMD 안테나(4 또는 5)를 선택하고, 송신경로를 그 송신감도가 우수한 SMD 안테나로 연결한다.

그 다음, 상기 스위칭부(6)에 의해 선택되어진 SMD 안테나(4, 5)를 통해 상기 매칭회로부(7)에서 변환되어진 송신데이터가 외부로 송신된다.

또한, 외부의 데이터를 수신 받는 경우에는 상기 스위칭부(6)에서 두 SMD 안테나(4, 5) 중 수신 감도가 상대적으로 우수한 SMD 안테나를 선택하여 그 선택되어진 SMD안테나를 통해 수신되는 수신데이터를 매칭회로부(7)에 인가되어지도록 한다.

그 다음, 수신데이터를 인가받은 매칭회로부(7)는 그 수신데이터를 블루투스 모듈(2)에서 사용가능한 데이터의 형식으로 변환하여 그 블루투스 모듈(2)에 인가한다.

이와 같이 본 발명은 두 SMD 안테나(4,5)를 상호 보완적인 방향으로 배치하고, 그 배치된 형상에 따라 송수신 신호의 검출특성이 양호한 SMD 안테나를 선택적으로 사용하여, 전 방향에 대하여 양호한 통신품질을 보장할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 본 발명은 두개의 SMD 안테나를 송수신 전력의 저하를 보완할 수 있는 보완적인 방향으로 배치하고, 두 SMD 안테나중 현재 상태에서 상대적으로 송수신 상태가 양호한 SMD 안테나를 선택하여 그 선택된 SMD 안테나를 사용하여 데이터의 송수신을 수행함으로써, 통신품질을 양호하게 유지하여 전 방향에 대한 통신품질의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 상호 송수신 전력의 감소되는 영역이 보완되도록 실장된 복수의 표면실장 안테나와; 상기 복수의 표면실장 안테나 중 현재의 상태에서 송수신 특성이 가장 우수한 표면실장 안테나를 선택하는 선택부와; 상기 선택수단에 의해 선택되어진 표면실장 안테나를 통해 송수신되는 데이터를 송신에 적합한 데이터 또는 블루투스 모듈에서 사용가능한 형식의 데이터로 변환하는 매칭회로부로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 블루투스 통신용 안테나.
2. 제 1항에 있어서, 상기 표면실장 안테나는 직육면체이며, 상기 직육면체의 표면실장 안테나는 각각 90˚틀어진 방향으로 실장된 것을 특징으로하는 블루투스 통신용 안테나.