KR200384113Y1 - Printed circuit board wide band antenna - Google Patents
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Abstract
본 고안은 인쇄회로기판 안테나에 관한 것으로서, 특히 소형의 이동통신단말기에 적용할 수 있도록 소형으로 제작되는 인쇄회로기판 안테나의 협소한 대역폭을 개선하기 위하여, 인쇄회로기판 안테나에 무급전 기생소자와 커플링효과를 유도하는 급전부를 형성함으로써 광대역폭을 갖는 인쇄회로기판 안테나를 제공한다.The present invention relates to a printed circuit board antenna, in particular, in order to improve the narrow bandwidth of the printed circuit board antenna that is made small to be applied to a small mobile communication terminal, couples with the non-powered parasitic element to the printed circuit board antenna Provided is a printed circuit board antenna having a wide bandwidth by forming a feed section inducing a ring effect.
Description
본 고안은 인쇄회로기판 안테나에 관한 것으로서, 특히 소형의 이동통신단말기에 적용할 수 있도록 소형으로 제작되는 인쇄회로기판 안테나의 협소한 대역폭을 개선하기 위하여, 인쇄회로기판 안테나에 무급전 기생소자와 커플링효과를 유도하는 급전부를 형성함으로써 광대역폭을 갖는 인쇄회로기판 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a printed circuit board antenna, in particular, in order to improve the narrow bandwidth of the printed circuit board antenna that is made small to be applied to a small mobile communication terminal, couples with the non-powered parasitic element to the printed circuit board antenna The present invention relates to a printed circuit board antenna having a wide bandwidth by forming a feed part inducing a ring effect.
모바일 장치 기술의 발전은 시장에 새롭고 다양한 모델들을 가져왔고 가져올 것이며, 이에 따라 안테나에 있어서도 새로운 요구가 발생한다. Advances in mobile device technology have brought and will bring new and varied models to the market, thus creating new demands on antennas.
안테나는 900MHz대역과 1.8GHz대역과 같은 두 개의 주파수대역에서 즉시 동작하여야만 하고, 그 대역폭은 상대적으로 커야만 하며, 방사 및 수신특성은 장치와 안테나의 서로 다른 위치에서도 상당히 좋아야 하고, 안테나는 상대적으로 더욱 작고 간결해져야 한다. The antenna must operate immediately in two frequency bands, 900 MHz and 1.8 GHz, its bandwidth must be relatively large, its radiation and reception characteristics must be quite good at different locations of the device and antenna, and the antenna is relatively It must be smaller and more concise.
종래의 이동통신단말기용 안테나는 헬리컬 안테나, 마이크로스트립 안테나, 칩 안테나 등으로 구분된다. Conventional mobile communication terminal antennas are classified into helical antennas, microstrip antennas, chip antennas, and the like.
헬리컬 안테나는 두 개의 헬리컬 형태를 갖는 방사소자가 각기 다른 공진주파수를 가지면서 하나의 내부에 다른 하나가 삽입되거나, 서로 엇갈리게 겹쳐지거나, 상하로 나열된 형태로 다양하게 구현된다. Helical antenna is implemented in a variety of forms in which two helical radiating elements have different resonant frequencies, with one inserted inside another, alternately overlapping each other, or arranged up and down.
또한, 상기 헬리컬 안테나는 하나의 헬리컬 형태의 방사소자와 그 내부에 삽입되거나 하단에 연결되는 모노폴 안테나로 구성된다.In addition, the helical antenna is composed of a helical radiating element and a monopole antenna inserted therein or connected to the bottom thereof.
이러한 헬리컬 안테나는 다른 안테나들에 비하여 제조공정이 까다로우므로 상대적으로 높은 제조비용이 소요되며, 안테나가 단말기의 내부에 삽입될 때 특성이 저하되는 단점이 있다. Such a helical antenna requires a relatively high manufacturing cost because the manufacturing process is more difficult than other antennas, and the characteristics of the helical antenna are degraded when the antenna is inserted into the terminal.
한편, 마이크로스트립 안테나는 서로 다른 공진주파수를 가지는 두 개의 방사스트립이 하나는 유전체의 표면에 구비되고 다른 하나는 유전체의 내부에 구비되는 더블스트립 안테나와, 하나의 방사스트립 및 하나의 전송선으로 구성되는 형태가 있다. On the other hand, the microstrip antenna is composed of a double strip antenna having two different radiation strips having different resonance frequencies, one on the surface of the dielectric and the other on the inside of the dielectric, and one radiation strip and one transmission line. There is a form.
마이크로스트립 안테나는 다른 형태의 안테나들에 비하여 상대적으로 좁은 대역폭을 갖는다는 단점이 있으며, 이러한 단점을 해소하기 위하여 기생소자를 추가하면 안테나의 크기가 다른 안테나들에 비하여 상대적으로 커지게 된다. Microstrip antennas have a disadvantage of having a relatively narrow bandwidth compared to other types of antennas, and in order to solve these disadvantages, adding a parasitic element makes the size of the antenna relatively larger than other antennas.
또한, 단일한 유전체에 서로 다른 두개의 공진주파수를 방사하는 두 개의 미앤더라인을 구비하는 칩 안테나도 대역폭이 좁다는 단점이 있으며, 반파장 다이폴 형태로 안테나를 구성하는 경우에는 그 크기가 다른 안테나들에 비하여 매우 크다는 문제점이 있다. In addition, a chip antenna having two meander lines that emit two different resonant frequencies in a single dielectric has a disadvantage in that the bandwidth is narrow. In the case of configuring an antenna in a half-wave dipole form, antennas of different sizes are used. There is a problem that is very large compared to these.
따라서, 상기한 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 제1목적은 소형의 이동통신단말기에 적용할 수 있는 광대역폭을 갖는 소형 안테나를 제공하는데 있다. Accordingly, a first object of the present invention for solving the above problems is to provide a small antenna having a wide bandwidth that can be applied to a small mobile communication terminal.
상기한 제1목적에 따른 본 고안의 제2목적은 소형의 이동통신단말기에 적용되는 인쇄회로기판 안테나의 대역폭을 확장시킬 수 있는 광대역 인쇄회로기판 안테나를 제공하는데 있다. A second object of the present invention according to the first object is to provide a broadband printed circuit board antenna that can extend the bandwidth of the printed circuit board antenna applied to a small mobile communication terminal.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 인쇄회로기판 안테나에 있어서, In order to achieve the above object, the present invention provides a printed circuit board antenna.
상기 인쇄회로기판 안테나의 몸체를 형성하는 유전체의 전면에 구비되어, 전도성 물질로서 미앤더라인을 형성하며 상기 안테나의 급전선에 연결되는 방사소자와; A radiating element provided on a front surface of the dielectric forming the body of the printed circuit board antenna, forming a meander line as a conductive material, and connected to a feed line of the antenna;
상기 방사소자의 하단에 연장 형성되어, 상기 안테나의 급전선과 상기 방사소자를 연결하는 제1급전소자와;A first feed element formed at a lower end of the radiating element and connecting the feed line of the antenna to the radiating element;
상기 유전체의 후면에 구비되어, 전도성 물질로서 평판을 형성하는 기생소자와; A parasitic element provided on a rear surface of the dielectric to form a flat plate as a conductive material;
상기 유전체의 후면에 구비되어 상기 제1급전소자와 스루홀을 통하여 전기적 연결을 이루며, 상기 기생소자와 소정 간격 이격되어 상기 기생소자와 커플링효과를 유도하는 제2급전소자;로 구성됨을 특징으로 하는 광대역 인쇄회로기판 안테나를 제공한다.A second feed element provided on a rear surface of the dielectric to form an electrical connection with the first feed element through a through hole, and spaced apart from the parasitic element by a predetermined interval to induce a coupling effect with the parasitic element; It provides a broadband printed circuit board antenna.
또한, 본 고안에 따른 광대역 인쇄회로기판에 있어서 상기 방사소자의 미앤더라인은 반복되는 미앤더 패턴의 폭이 서로 다른 것을 특징으로 한다. In addition, the meander line of the radiating element in the broadband printed circuit board according to the present invention is characterized in that the width of the repeating meander pattern is different.
또한, 본 고안에 따른 광대역 인쇄회로기판에 있어서 상기 기생소자는 상단에서 하단에 이르는 길이가 상기 방사소자의 길이보다 짧은 크기로 형성됨을 특징으로 한다. In addition, in the broadband printed circuit board according to the present invention, the parasitic element is characterized in that the length from the top to the bottom is formed in a size shorter than the length of the radiating element.
또한, 본 고안에 따른 광대역 인쇄회로기판에 있어서 상기 기생소자는 그 폭이 일정하지 않음을 특징으로 한다. In addition, in the broadband printed circuit board according to the present invention is characterized in that the width of the parasitic element is not constant.
이하 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components have the same reference numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. And a detailed description of known functions and configurations that are determined to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.
도 1은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 광대역 인쇄회로기판 안테나의 전면 및 후면을 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 광대역 인쇄회로기판 안테나의 특성을 회로로 구현한 도면이다. 1 is a view showing the front and rear of the broadband printed circuit board antenna according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing the circuit characteristics of the broadband printed circuit board antenna of FIG.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 광대역 인쇄회로기판 안테나는 유전체(111), 안테나의 급전선이 연결되는 제1급전부(115), 방사소자(113), 기생소자(121) 및 상기 기생소자(121)와 소정간격 이격되는 제2급전부(123)을 포함한다. As shown in FIG. 1, the broadband printed circuit board antenna according to the present invention includes a dielectric 111, a first feed part 115 to which a feed line of an antenna is connected, a radiating element 113, a parasitic element 121, and the The parasitic element 121 may include a second feed part 123 spaced apart from the predetermined interval.
상기 유전체(111)는 인쇄회로기판 안테나의 몸체를 구성하는 절연체이다. 상기 유전체(111)는 전면(110)에 에칭 또는 이와 유사한 방식으로 미앤더라인 형태를 갖는 방사소자(113)를 형성한다. The dielectric 111 is an insulator constituting the body of the printed circuit board antenna. The dielectric 111 forms a radiating element 113 having a meander line shape on the front surface 110 in an etching or similar manner.
상기 방사소자(113)는 사각 패턴을 갖는 전도체로서 동일 또는 상이한 굴절형 패턴이 연속된 형태로 구비되어 하나의 공진주파수를 중심으로 고주파 대역폭을 형성한다. 도 1에서는 상기 미앤더라인을 사각 패턴이 동일하게 반복되는 형태로 도시하였으나, 그 가로 폭에 변화를 주어 형성시키거나 그 굴절 각도를 달리하여 형성시킬 수도 있다.The radiating element 113 is a conductor having a square pattern, the same or different refracting patterns are formed in a continuous form to form a high frequency bandwidth around one resonant frequency. In FIG. 1, the meander line is illustrated in the same repeating square pattern, but the meander line may be formed by changing the width of the meander line or by changing the refractive angle.
본 고안에 따른 상기 방사소자(113)는 제1급전부(115)를 통하여 안테나의 급전선과 연결된다. 상기 제1급전부(115)는 상기 방사소자(113)의 하단에 연장 형성되며, 상기 방사소자(113)와 일체형 또는 분리되어 형성시킬 수 있다. The radiating element 113 according to the present invention is connected to the feed line of the antenna through the first feed section 115. The first feed part 115 is formed to extend on the lower end of the radiating element 113, it may be formed integrally or separated from the radiating element 113.
상기 제1급전부(115)는 상기 유전체(111)의 후면에 형성되는 제2급전부(123)과 스루홀을 통하여 전기적으로 연결되는 것이 바람직하다. The first feed part 115 may be electrically connected to the second feed part 123 formed on the rear surface of the dielectric 111 through a through hole.
상기 유전체(111)의 후면에는 전도성 물질로서 평판을 형성하는 기생소자(121)이 구비된다. 상기 기생소자(121)는 상기 유전체(111)의 후면에 구비되어 상기 제2급전소자(123)와 소정간격 이격되어 형성된다. On the rear surface of the dielectric 111 is provided a parasitic element 121 to form a flat plate as a conductive material. The parasitic element 121 is provided on the rear surface of the dielectric 111 to be spaced apart from the second feed element 123 by a predetermined interval.
상기 기생소자(121)는 상기 방사소자(113)와의 사이에 유도되는 용량성 커플링효과에 의하여 상기 방사소자(113)에 의한 공진주파수와 함께 또 하나의 공진주파수에 의한 저주파 대역폭을 형성한다.The parasitic element 121 forms a low frequency bandwidth by another resonant frequency together with the resonant frequency by the radiating element 113 by the capacitive coupling effect induced between the radiating element 113 and the radiating element 113.
상기 기생소자(121)는 그 길이나 폭을 달리함으로써 상기 방사소자(113)와의 커플링효과를 조정하고, 이에 따라 공진주파수를 조정할 수 있다. 즉, 상기 기생소자(121)는 폭을 크게 함으로써 주파수 대역폭을 확장시킬 수 있다.The parasitic element 121 may adjust the coupling effect with the radiating element 113 by varying the length or width thereof, thereby adjusting the resonance frequency. That is, the parasitic element 121 may expand the frequency bandwidth by increasing the width.
특히, 상기 기생소자(121)는 소정간격 이격된 상기 제2급전소자(123)와 또 하나의 용량성 커플링효과를 유도하여 상기 고주파 대역폭을 확장시키는 효과를 일으킨다. In particular, the parasitic element 121 induces another capacitive coupling effect with the second feed element 123 spaced a predetermined interval to cause the effect of extending the high frequency bandwidth.
도 2에 도시된 바와 같이 상기 기생소자(121)와 상기 제2급전소자(123)사이에는 커플링효과가 유도되며 이에 따라 커패시터(220)를 결합한 것과 동일한 효과가 있다. As shown in FIG. 2, a coupling effect is induced between the parasitic element 121 and the second feed element 123, thereby having the same effect as combining the capacitor 220.
도면번호(230)는 상기 방사소자(113)와 상기 기생소자(121) 사이의 커플링효과에 따른 커패시터이고, 도면번호(240)는 안테나가 갖는 고유인덕턴스이며, 도면번호(250)는 안테나의 손실저항이다. Reference numeral 230 is a capacitor according to the coupling effect between the radiating element 113 and the parasitic element 121, 240 is a unique inductance of the antenna, 250 is the antenna Loss resistance.
또한, 도면번호(260)는 안테나의 복사저항이고, 도면번호(270)는 안테나 후면의 유도성효과에 따른 인덕터를 나타낸 것이다.In addition, reference numeral 260 denotes the radiation resistance of the antenna, and reference numeral 270 denotes the inductor according to the inductive effect on the rear surface of the antenna.
상술한 바와 같이, 본 고안은 인쇄회로기판과 같은 작은 유전체의 전면에 반복되는 미앤더 패턴과 안테나 급전선과 연결되는 제1급전부를 형성하고, 상기 유전체의 후면에는 무급전 기생소자를 형성하며, 상기 기생소자와 소정간격 이격되고 상기 유전체 전면의 제1급전부와 스루홀을 통하여 연결되는 제2급전부를 형성함으로써 상기 제2급전부와 상기 기생소자간에 유도되는 커플링효과를 이용하여 안테나의 대역폭을 확장시킴으로써 광대역폭을 갖는 인쇄회로기판 안테나를 제공한다. As described above, the present invention forms a repeating meander pattern on a front surface of a small dielectric such as a printed circuit board and a first feed portion connected to an antenna feed line, and a non-powered parasitic element is formed on a rear surface of the dielectric. By using the coupling effect induced between the parasitic element and the parasitic element by forming a second feed portion spaced apart from the parasitic element by a predetermined interval and connected through the first hole and the through hole in the front surface of the dielectric By extending the bandwidth, a printed circuit board antenna having a wide bandwidth is provided.
한편, 본 고안의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예를 들어 설명하였으나, 본 고안의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 고안의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 실용신안등록청구의 범위뿐 아니라 이 실용신안등록청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.On the other hand, in the detailed description of the present invention has been described with reference to specific embodiments, of course, various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the embodiments described, but should be defined by the scope of the utility model registration claims to be described later and the equivalents of the utility model registration claims.
상술한 바와 같이 본 고안은 소형의 인쇄회로기판 안테나의 대역폭을 확장시킬 수 있는 효과가 있다. As described above, the present invention has the effect of extending the bandwidth of a small printed circuit board antenna.
또한, 본 고안은 광대역폭을 갖는 소형의 인쇄회로기판 안테나를 제공함으로써 이동통신단말기를 더욱 소형화시킬 수 있는 효과가 있다. In addition, the present invention has the effect of further miniaturizing the mobile communication terminal by providing a small printed circuit board antenna having a wide bandwidth.
뿐만 아니라, 본 고안은 광대역폭을 갖는 소형의 인쇄회로기판 안테나를 제공함으로써 소형 이동통신단말기의 통화효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of improving the communication efficiency of a small mobile communication terminal by providing a small printed circuit board antenna having a wide bandwidth.
또한, 본 고안은 광대역폭을 갖는 소형의 인쇄회로기판 안테나를 소형 이동통신단말기의 내부 후면에 장착함으로써 사용자의 두부에 미치는 전파의 영향을 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of minimizing the effect of radio waves on the head of the user by mounting a small printed circuit board antenna having a wide bandwidth on the inner rear of the small mobile communication terminal.
또한, 본 고안은 안테나의 구조가 간단하여 다른 안테나들에 비하여 상대적으로 적은 비용으로 제조할 수 있는 효과가 있다. In addition, the present invention has a simple structure of the antenna has the effect that can be manufactured at a relatively low cost compared to other antennas.
도 1은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 광대역 인쇄회로기판 안테나의 전면 및 후면을 나타낸 도면, 1 is a view showing the front and rear of the broadband printed circuit board antenna according to a preferred embodiment of the present invention,
도 2는 도 1의 광대역 인쇄회로기판 안테나의 특성을 회로로 구현한 도면. FIG. 2 is a circuit diagram illustrating characteristics of the wideband printed circuit board antenna of FIG. 1.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100: 광대역 인쇄회로기판 안테나100: broadband printed circuit board antenna
110: 안테나 전면 111: 유전체110: antenna front 111: dielectric
113: 방사소자 115: 제1급전부113: radiating element 115: first feed part
117: 스루홀 120: 안테나 후면117: through hole 120: rear of antenna
121: 기생소자 123: 제2급전부121: parasitic element 123: second feeder
125: 커플링부 210: 신호원125: coupling unit 210: signal source
220: 제2급전부와 기생소자의 커플링효과에 따른 커패시터220: capacitor according to the coupling effect of the second feeder and the parasitic element
230: 방사소자와 기생소자의 커플링효과에 따른 커패시터230: capacitor according to the coupling effect of the radiating element and parasitic elements
240: 안테나 고유인덕턴스240: antenna inductance
250: 안테나 손실저항250: antenna loss resistance
260: 안테나 복사저항260: antenna radiation resistance
270: 안테나 후면의 유도성효과에 따른 인덕터270: Inductor due to the inductive effect on the back of the antenna
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Country Status (1)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2005
- 2005-02-17 KR KR20050004296U patent/KR200384113Y1/en not_active IP Right Cessation
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| T201 | Request for technology evaluation of utility model | ||
| T701 | Written decision to grant on technology evaluation | ||
| G701 | Publication of correction | ||
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Payment date: 20130503 Year of fee payment: 9 |
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| FPAY | Annual fee payment |
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| EXPY | Expiration of term |