KR20050062082A - 이동통신 단말기용 내장형 안테나 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동통신 단말기에 내장되는 내장형 안테나에 관한 것으로서, 안테나의 복사패치를 스트립라인 형상의 급전라인으로 형성하고, 아울러 상기 급전라인이 일정한 기울기를 갖는 사선형으로 형성한 내장형 안테나를 제공한다. 이러한 내장형 안테나는 co-polarization 특성과 cross-polarization 특성이 모두 우수하여 여러 방향에서의 전파 수신이 유리할 뿐만 아니라 페이딩 현상을 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에서는 복사패치 상측으로 소정의 간격을 두고 형성되는 제2복사패치를 형성한 내장형 안테나를 제공한다. 이러한 내장형 안테나는 광대역특성과 다중 대역특성을 개선할 수 있을 뿐만 아니라 복사패치와 제2복사패치와의 조합에 의해 캐퍼시탄스 성분을 조절을 통한 임피던스의 가변을 가능하게 한다.

Description

이동통신 단말기용 내장형 안테나{Internal antenna for mobile communication terminal}

본 발명은 이동통신 단말기에 내장되는 내장형 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이동통신 단말기에 내장되는 역 F형 안테나를 개선시켜 안테나 성능을 향상시킨 이동통신 단말기용 내장형 안테나에 관한 것이다.

현재 각종 이동통신 단말기에는 사용 주파수 파장의 1/4 길이 (λ/4, λ는 사용주파수의 파장)를 갖는 모노폴 안테나와 전기적으로 이에 상응하는 길이(λ/4)를 갖는 헬리컬안테나가 결합된 신축가능형(Retractable) 안테나가 주로 장착되어 사용되고 있다.

그러나, 신축가능형 안테나의 경우 안테나의 전기적 성능이 우수하다는 이점은 있으나, 안테나가 전화기의 외부로 돌출되어 있어 불편할 뿐만 아니라 부품수가 많이 들어가기 때문에 단가가 상승하는 단점도 있다. 또한 SAR(Specific Absorption Rate)을 튜닝하기 위해서 휩이 전화기의 내부로 삽입되어 있을 때와 휩이 외부로 인출되어 있을 때, 두 가지의 경우를 고려해야 한다는 단점이 있다.

GSM방식을 사용하는 국가에서는 휴대 전화기에 신축가능형 안테나를 사용하지 않고 신축가능형 안테나에서 휩(Whip)을 제외하고 전기적으로 λ/4 길이를 갖는 헬리컬 형태의 고정형 안테나를 사용하고 있다. 그러나, 상기 고정형 안테나의 경우 단가가 저렴하다는 이점은 있으나, 고정형 안테나 역시 단말기의 외부로 돌출되어 있어 휴대시 불편함을 초래하는 단점이 있다.

전술한 신축가능형 안테나와 고정형 안테나의 경우 근본적으로 안테나가 단말기 외부로 돌출되어 있어 많은 부품이 소요되어 단말기를 소형화하는 많은 어려움이 있을 뿐만 아니라 파손의 위험이 있으며, 특히 휴대가 불편하다는 문제점이 있다.

이로 인해 기존의 외장형을 안테나에서 탈피하여 이동통신 단말기 내부에 안테나를 내장하여 사용할 수 있도록 한 기술연구가 활발하게 진행되고 있으며, 이러한 연구결과로 여러 종류의 내장형 안테나가 개발되어 사용되고 있다.

현재의 내장형 안테나는 크게 인쇄회로 기술을 이용한 마이크로스트립 패치 안테나(Microstrip Patch Antenna), 고유전체의 세라믹을 이용하는 세라믹 안테나(Ceramics Antenna), 및 역 F형 안테나(Planar Inverted F Antenna)로 구분할 수 있다.

그러나, 마이크로스트립 패치 안테나는 다양한 슬롯(slot)과 적층기법을 이용하여 주파수 튜닝(tuning), 대역폭 확대 등을 용이하게 할 수 있다는 장점이 있으나 안테나 부피가 크게 증가한다는 단점이 있다. 또한, 세라믹 안테나는 고유전체 물질을 이용하므로 안테나 크기를 감소시킬 수는 있으나, 대역폭이 좁아서 광대역 특성이나 다중 밴드의 특성을 요구하는 시스템에서는 사용하기 어렵다는 단점이 있다.

반면에 역 F형 안테나는 급전점이 인접하여 단락핀을 구비시킴으로서 전체 안테나의 크기가 작아지는 장점이 있어 내장형 안테나로서 널리 사용되고 있다. 상기 역 F형 안테나는 복사패치와 PCB와의 간격 및 안테나의 크기에 의해 안테나 특성이 크게 좌우되게 되는데, 종래의 역 F형 안테나를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 이동통신 단말기에 내장되는 안테나를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도면에 도시된 바와 같이 내장형 역 F형 안테나는 접지를 도체층(110)과, 상기 도체층(110)에 고정되는 것으로 소정의 높이를 갖는 유전체(120)와, 상기 유전체(120) 상단에 도전체를 프린팅한 후 식각하여 형성된 'ㄱ'자 형상의 슬롯(131)을 갖는 복사패치(130)와, 상기 복사패치(130)에 전류를 공급하기 위한 급전핀(140)과, 상기 복사패치(130)의 전류를 단락시키기 위한 단락핀(150)을 포함한다.

상기 복사패치(130)는 일반적으로 PCB기판과 같은 유전체(120) 상에 도전체를 프린팅하여 형성되는 것으로, 이를 식각하면 'ㄱ'자 형상의 슬롯(131)을 형성할 수 있다. 상기 복사패치(130)는 급전핀(140)의 일측 단부와 연결되어 있으며, 급전핀(140)의 타측 단부는 급전패드(141)와 연결되어 있다. 따라서 급전핀(140)에 의해 복사패치(130)로 전류가 인가된다. 단락핀(150)은 복사패치(130) 및 접지를 위한 도체층(110)과 각각 연결되어 있어 슬롯(131)에 의해 분리되어 흐르는 두 경로의 전류를 단락시키게 된다.

보다 구체적으로 상기 내장형 안테나의 작동관계를 설명하면, 급전핀(140)을 통해 복사패치(130)로 전류가 인가되면, 전류는 'ㄱ'자 형태의 슬롯(131)의 내측과 외측 두 경로로 분리되어 흐르게 된다. 상기에서 슬롯(131) 내측의 전류 경로는 고주파 대역의 주파수를 공진시키고, 슬롯(131) 외측의 전류 경로는 저주파 대역의 주파수를 공진시키게 된다. 즉, 두 가지 경로 중 긴 쪽의 한 신호는 주파수가 낮은 저주파를 공진시키고, 경로가 짧은 쪽의 신호는 고주파를 공진시킨다. 이때, 슬롯(131)의 길이와 위치 및 모양에 따라서 이중대역이나 다중대역 등의 원하는 공진 특성을 얻을 수 있으며, 또한 접지를 위한 도체층(110)과 복사패치(130)의 간격 조절을 통해 캐퍼시탄스 성분을 조절하여 임피던스를 가변할 수 있게 된다.

그러나, 전술한 종래의 내장형 역 F형 안테나는 대역폭이 매우 협소하여 대역폭이 넓은 서비스의 경우 이용에 많은 제한이 있다는 단점이 있다. 특히 복사패턴상에서 co-polarization 특성은 다소 우수하나 상기 co-polarization과 90°로 직교하는 cross-polarization 특성이 현저하게 떨어짐에 따라 특정 단방향에서의 전파 수신을 제외한 여러 방향에서의 전파 수신이 불리하게 될 뿐만 아니라 순간적으로 휴대용 이동통신 단말기의 수신전력 레벨이 떨어지는 페이딩 현상이 발생되어 휴대용 이동통신 단말기의 사용에 많은 제약이 따르게 되는 문제점이 있다.

이에, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, co-polarization 특성뿐만 아니라 cross-polarization 특성이 우수한 이동통신 단말기용 내장형 안테나를 제공하는데 그 목적이 있다.

또, 본 발명은 광대역특성과 다중대역 특성을 개선시킨 이동통신 단말기용 내장형 안테나를 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동통신 단말기용 내장형 안테나는, 접지를 위한 도체층과; 상기 도체층에 고정되는 것으로 소정의 높이를 갖는 유전체와; 상기 유전체 상단에 도전체를 스트립라인 형상으로 프린팅하여 형성되며, 인가된 전류를 여기하여 전자기파를 복사하는 복사패치와; 안테나 급전패드과 복사패치에 각각 연결되어 상기 급전패드로부터 급전되는 전류를 복사패치에 인가하는 급전핀과; 상기 도체층과 복사패치에 각각 연결되어 복사패치의 전류를 단락시키는 단락핀;을 포함함을 특징으로 한다.

나아가, 본 발명에 따른 이동통신 단말기용 내장형 안테나는 상기 스트립라인 형상의 복사패치가 일정한 각도로 기울어진 사선형상을 갖는 것을 특징으로 한다.

추가적으로, 발명에 따른 이동통신 단말기용 내장형 안테나는, 접지를 위한 도체층과; 상기 도체층에 고정되는 것으로 소정의 높이를 갖는 유전체와; 상기 유전체 상단에 도전체를 스트립라인 형상으로 프린팅하여 형성한 복사패치와; 상기 복사패치 상단에 고정되는 것으로 소정의 높이를 갖는 제2유전체와; 상기 제2유전체 상단에 도전체를 프린팅하여 형성되며, 내부에 식각을 통해 형성된 적어도 하나의 슬롯을 포함하는 제2복사패치와; 안테나 급전패드와 복사패치 및 제2복사패치에 각각 연결되어 상기 급전패드로부터 급전되는 전류를 복사패치 및 제2복사패치에 각각 인가하는 급전핀과; 상기 도체층과 복사패치 및 제2복사패치에 각각 연결되어 복사패치 및 제2복사패치의 전류를 단락시키는 단락핀;을 포함함을 특징으로 한다.

나아가, 본 발명에 따른 이동통신 단말기용 내장형 안테나는 상기 제2복사패치가 식각을 통해 형성된 적어도 하나의 슬롯을 포함함을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예들을 통해 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내장형 안테나의 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 안테나의 단면도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 내장형 안테나는, 접지를 위한 도체층(10)과, 상기 도체층(10)에 고정되는 것으로 소정의 높이를 갖는 유전체(20)와, 상기 유전체(20) 상단에 도전체를 스트립라인 형상으로 프린팅하여 형성되며, 인가된 전류를 여기하여 전자기파를 복사하는 복사패치(30)와, 안테나 급전패드(41)과 복사패치(30)에 각각 연결되어 상기 급전패드(41)로부터 급전되는 전류를 복사패치(30)에 인가하는 급전핀(40)과, 상기 도체층(10)과 복사패치(30)에 각각 연결되어 복사패치(30)의 전류를 단락시키는 단락핀(50)을 포함한다.

상기에서 접지를 위한 도체층(10)과, 도체층(10) 상단에 고정되는 유전체(20), 복사패치(30)에 전류를 급전하는 급전핀(40)과, 복사패치(30)의 전류를 단락시키는 단락핀(50)은 공지의 기술을 적용하면 용이하게 형성할 수 있는 것이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 내장형 안테나는 도면에 도시된 바와 같이 유전체(20) 상단에 도전체를 프린팅하여 복사패치(30)를 형성함에 있어 도전체를 스트립라인 형상으로 프린팅한 것에 그 특징이 있다. 유전체(20)상단에 도전체를 프린팅하는 것은 공지의 기술을 적용하면 용이하게 실시할 수 있다.

이대, 상기 스트립라인 형상의 복사패치(30)는 급전핀(40) 및 단락핀(50)과 각각 연결되어 있으며, 급전핀(40)을 통해 공급된 전류는 상기 스트립라인 형상의 복사패치(30)에 여기되면서 전파 복사가 이루어진다.

상기 복사패치(30)는 두 개 이상의 주파수 대역에서 공진 가능하도록 급전핀(40)으로부터 인가된 전류를 분리하여 서로 다른 경로로 보내는 급전라인이 형성되며, 상기 급전라인은 적어도 2개 이상 형성하는 것이 좋다. 급전라인의 형상은 다양한 형상을 적용할 수 있으나, 본 발명에서는 급전핀(40)으로부터 인가된 전류가 분리되어 흐르는 지그재그 형상의 제1급전라인(31)과 'ㄴ'자 형상의 제2급전라인(32)으로 구성하였다. 그러나, 급전라인의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다.

이와 같이 급전라인을 갖는 복사패치(30)에 급전핀(40)을 통해 전류가 공급되면, 전류는 제1급전라인(31)과 제2급전라인(32) 두 경로로 나뉘어 흐르게 된다. 이때 제1급전라인(31)에서는 주파수가 낮은 1575MHz 대역의 공진이 일어나고, 제2급전라인(32)은 주파수가 높은 1800MHz 대역의 공진이 일어나 듀얼밴드(Dualband)의 공진이 일어나게 된다. 상기 제1급전라인(31)과 제2급전라인(32)의 모양과 길이, 폭 및 상호 급전라인 사이의 간격조절을 통해 원하는 공진 특성을 얻을 수 있게 된다.

도 4는 도 2에 도시된 안테나의 복사패턴을 도시한 도면으로서, 도면에 도시된 바와 같이 전술한 구성의 본 발명에 따른 내장형 안테나는 GPS(1.575GHz) 대역에서 co-polarization의 안테나 평균 이득이 -1.24dBi이고, cross-polarization의 안테나 평균 이득은 -6.94dBi로서, cross-polarization의 안테나의 평균 이득이 co-polarization의 안테나 평균 이득보다 다소 떨어지기는 하나 co-polarization 복사패턴 뿐만 아니라 cross-polarization 복사패턴이 모두 우수함을 확인할 수 있다.

따라서 안테나 하나로 두 개의 안테나를 동시에 사용하는 것과 동일한 효과를 얻을 수 있게 되어 여러 방향에서의 전파 수신이 유리하게 되며, 편파 다이버시티의 효과를 얻을 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 내장형 안테나의 사시도이다.

도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 내장형 안테나는 유전체(20) 상에 도전체를 스트립라인 형상으로 프린팅하여 복사패치(30)를 형성함에 있어 복사패치(30)가 일정한 각도로 기울어진 사선형상을 갖도록 한 것에 그 특징이 있다.

이때, 상기 복사패치(30)는 전술한 바와 같이 적어도 2개의 급전라인을 갖도록 형성할 수 있으며, 도면에 도시된 바와 같이 지그재그 형상의 제1급전라인(31)과 'ㄴ'자 형상의 제2급전라인(32)을 형성할 수도 있다. 동작원리는 전술한 도 2의 안테나와 동일한 작용에 의해 공진이 이루어지며, 전술한 바와 마찬가지로 급전라인의 모양과 길이, 폭 및 상호 급전라인 사이의 간격조절을 통해 원하는 공진 특성을 얻을 수 있음은 자명하다.

상기한 바와 같이 복사패치(30)를 형성함에 있어 사선형상을 갖도록 할 경우 복사패치(30)를 사선형으로 하지 않은 경우에 비하여 co-polarization 복사패턴 뿐만 아니라 신호원과 90°로 직교하는 편파특성인 cross-polarization 복사패턴이 향상되어 보다 우수한 안테나 이득을 얻을 수 있다.

도 6은 도 5에 도시된 안테나의 복사패턴을 도시한 도면으로서, 도면에 도시된 바와 같이 1.800GHz 대역에서 co-polarization의 안테나 평균 이득이 -0.22dBi이고, cross-polarization의 안테나 평균 이득은 -4.68dBi로서, cross-polarization의 안테나의 평균 이득이 co-polarization의 안테나 평균 이득보다 다소 떨어지기는 하나 신호원과 동일한 편파특성인 co-polarization 복사패턴 뿐만 아니라 신호원과 90°로 직교하는 편파특성인 cross-polarization 복사패턴이 모두 우수함을 확인할 수 있다.

특히, 복사패치가 사선형상을 갖지 않는 경우의 복사패턴을 도시한 도 4와 복사패치가 사선형상을 갖는 경우의 복사패턴을 도시한 도 6과 비교하여 보면 주파수 대역이 다르다고 하더라고 평균 안테나 이득이 훨씬 개선된 것을 확인할 수 있다. 특히, cross-polarization 복사패턴이 매우 우수함을 확인할 수 있다.

따라서 복사패치를 사선형상을 갖도록 형성할 경우 co-polarization 특성뿐만 아니라 cross-polarization 특성이 모두 우수하여 안테나 하나로 두 개의 안테나를 동시에 사용하는 것과 동일한 효과를 얻을 수 있어 여러 방향에서의 전파 수신이 유리하게 된다.

실제로 사용자가 필드(field)에서 휴대용 단말기를 사용할 때 전파를 단방향에서만 수신하는 하는 것이 아니라 전파의 굴절, 회절, 산란, 반사 특성 때문에 어느 방향에서 최대 신호를 수신할 지는 모르는 상태이므로 여러 방향에서의 전파 수신이 유리한 한 본 발명에 따른 안테나를 사용하게 되면 휴대용 이동통신 단말기의 사용에 따른 많은 제약을 해소할 수 있게 된다. 또한 어느 순간 갑자기 휴대전화기의 수신 전력 레벨이 갑자기 떨어지는 페이딩(Fading) 현상을 막을 수 있게 된다.

도 7는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 내장형 안테나의 분해사시도이고, 도 8은 도 7에 도시된 안테나의 결합단면도이다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 내장형 안테나는, 접지를 위한 도체층(10)과, 상기 도체층(10)에 고정되는 것으로 소정의 높이를 갖는 유전체(20)와, 상기 유전체(20) 상단에 도전체를 스트립라인 형상으로 프린팅하여 형성한 복사패치(30)와, 상기 복사패치(30) 상단에 고정되는 것으로 소정의 높이를 갖는 제2유전체(60)와, 상기 제2유전체(60) 상단에 도전체를 프린팅하여 형성되며, 내부에 식각을 통해 형성된 적어도 하나의 슬롯(71)을 포함하는 제2복사패치(70)와, 안테나 급전패드(41)와 복사패치(30) 및 제2복사패치(70)에 각각 연결되어 상기 급전패드(41)로부터 급전되는 전류를 복사패치(30) 및 제2복사패치(70)에 각각 인가하는 급전핀(40)과, 상기 도체층(10)과 복사패치(30) 및 제2복사패치(70)에 각각 연결되어 복사패치(30) 및 제2복사패치(70)의 전류를 단락시키는 단락핀(50)을 포함한다.

즉, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 내장형 안테나는 유전체(20) 상단에 도전체를 스트립라인 형상으로 프린팅하여 복사패치(30) 형성한 다음, 상기 복사패치(30) 상측으로 제2유전체(60)에 의해 소정의 간격을 두고 형성되는 제2복사패치(70)를 형성한 것에 그 특징이 있다.

이와 같이 이중패치 구조를 갖도록 안테나를 형성하는 경우 광대역특성과 다중 대역특성을 추가적으로 개선시킬 수 있다. 뿐만 아니라 복사패치(30)와 제2복사패치(70)와의 조합에 의해 캐퍼시탄스 성분을 조절을 통한 임피던스의 가변을 가능하게 한다.

상기에서 복사패치(30)는 전술한 바와 같이 일정한 기울기를 갖는 사선형상으로 형성하는 것이 좋다. 또, 상기 복사패치(30)는 적어도 2개의 급전라인을 갖도록 형성할 수 있으며, 도면에 도시된 바와 같이 지그재그 형상의 제1급전라인(31)과 'ㄴ'자 형상의 제2급전라인(32)을 형성할 수도 있다. 또한 급전라인의 모양과 길이, 폭 및 급전라인 상호간의 간격조절을 통해 원하는 공진 특성을 얻을 수 있음은 자명하다.

제2복사패치(70)에는 광대역 및 다중대역 특성을 보다 개선시키기 위하여 식각을 통해 형성된 적어도 하나의 슬롯(71)을 포함한다. 슬롯(71)의 형상은 다양한 형상으로 변화시킬 수 있으며, 본 발명에서는 도면에 도시된 바와 같이 'ㄱ'자 형상의 슬롯(71)을 형성하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 이때, 슬롯(71)의 모양과 길이, 폭, 위치 등에 따라서 다양한 공진 특성을 얻을 수 있음은 자명한 사실이다.

급전핀(40)은 안테나 급전패드(41)와 복사패치(30) 및 제2복사패치(70)에 각각 연결되어 있어 상기 급전패드(41)로부터 급전되는 전류를 복사패치(30) 및 제2복사패치(70)에 각각 인가하게 된다. 또한 단락핀(50)은 도체층(10)과 복사패치(30) 및 제2복사패치(70)에 각각 연결되어 있어 상기 복사패치(30) 및 제2복사패치(70)의 전류를 단락시키는 작용을 한다.

이와 같이 이중패치 구조를 갖는 내장형 안테나에서 급전패드(41)로부터 급전되는 전류는 복사패치(30) 및 제2복사패치(70)에 각각 인가된다. 이때 복사패치(30)에 인가된 전류는 제1급전라인(31)과 제2급전라인(32) 두경로로 나뉘어 흐르게 되고, 이와 동시에 제2복사패치(70)에 인가된 전류는 슬롯(71)에 의해 내측을 따라 흐르는 전류의 경로와 외측을 따라 흐르는 전류 경로로 나뉘어 흐르게 된다.

상기에서 제2복사패치(70)의 외측을 따라 흐르는 긴 경로의 전류는 복사패치(30)의 긴 경로를 따라 흐르는 제1급전라인(31)의 전류와 합성되어 가장 낮은 주파수(800MHz 또는 900MHz를 포함)에 해당하는 공진을 발생시키고, 1.575GHz 주파수 대역에서 형성되는 주파수는 더 낮아져서 1.5GHz 대역으로 이동된다. 이때, 공진 주파수는 급전라인의 길이와, 폭, 모양 및 상호 급전라인 사이의 간격 조절을 통해 원하는 주파수 대역으로 이동시킬 수 있다.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 이동통신 단말기용 내장형 안테나는 여러 가지 주파수 튜닝 수단을 제공함과 아울러 이중 대역 및 다중 대역 특성의 구현이 가능하다는 이점이 있다. 따라서 전술한 본 발명의 바람직한 실시예들에 의해 제안된 구조의 안테나는 다양한 형태의 이동통신 단말기에 공지의 방법으로 실장되어 사용될 수 있으며, 이 경우 이동통신 단말기의 소형화의 구현을 가능하게 한다. 또한, 이동통신 단말기의 소형화에 따라 대역폭이 협소해지는 단점을 개선할 수 있게 된다.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 내장형 안테나는 유전체 상단에 도전체를 프린팅하여 복사패치를 형성함에 있어, 복사패치를 스트립라인 형상으로 프린팅함과 아울러 일정한 각도로 기울어진 사선형상을 갖도록 함으로서 co-polarization 특성과 cross-polarization 특성이 모두 우수하여 안테나 하나로 두 개의 안테나를 동시에 사용하는 것과 동일한 효과를 얻을 수 있다. 따라서 여러 방향에서의 전파 수신이 유리하게 되며, 뿐만 아니라 순간적으로 휴대용 이동통신 단말기의 수신전력 레벨이 떨어지는 페이딩 현상을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 내장형 안테나는 스트립라인 형상의 복사패치 상측으로 제2유전체에 의해 소정의 간격을 두고 형성되는 제2복사패치를 형성함으로서 광대역특성과 다중 대역특성을 개선할 수 있을 뿐만 아니라 복사패치와 제2복사패치와의 조합에 의해 캐퍼시탄스 성분을 조절을 통한 임피던스의 가변을 가능하게 하는 효과를 얻을 수 있다.

이상에서 본 발명은 바람직한 실시예들을 참조하여 설명되었으나 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 당업자라면 자명하게 도출 가능하도록 의도된 많은 변형예들을 포괄하는 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어져야 할 것이다.

도 1은 종래 이동통신 단말기에 내장되는 안테나를 개략적으로 나타낸 도면.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내장형 안테나의 사시도.

도 3은 도 2에 도시된 안테나의 단면도.

도 4는 도 2에 도시된 안테나의 복사패턴을 도시한 도면.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 내장형 안테나의 사시도.

도 6은 도 5에 도시된 안테나의 복사패턴을 도시한 도면.

도 7는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 내장형 안테나의 분해사시도.

도 8은 도 7에 도시된 안테나의 결합단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 도체층 20 : 유전체 30 : 복사패치

31 : 제1급전라인 32 : 제2급전라인 40 : 급전핀

41 : 급전패드 50 : 단락핀 60 : 제2유전체

70 : 제2복사패치 71 : 슬롯

Claims (16)

1. 이동통신 단말기에 내장되는 내장형 안테나에 있어서,

   접지를 위한 도체층;

   상기 도체층에 고정되는 것으로 소정의 높이를 갖는 유전체;

   상기 유전체 상단에 도전체를 스트립라인 형상으로 프린팅하여 형성되며, 인가된 전류를 여기하여 전자기파를 복사하는 복사패치;

   안테나 급전패드과 복사패치에 각각 연결되어 상기 급전패드로부터 급전되는 전류를 복사패치에 인가하는 급전핀 및;

   상기 도체층과 복사패치에 각각 연결되어 복사패치의 전류를 단락시키는 단락핀을 포함함을 특징으로 이동통신 단말기용 내장형 안테나.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 복사패치가 일정한 각도로 기울어진 사선형상을 갖는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기용 내장형 안테나.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 복사패치가 2 개 이상의 주파수 대역에서 공진 가능하도록 급전핀으로부터 인가된 전류를 분리하여 서로 다른 경로로 보내는 2개 이상의 급전라인을 포함함을 특징으로 하는 이동통신 단말기용 내장형 안테나.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 급전라인이 급전핀으로부터 인가된 전류가 분리되어 흐르는 지그재그 형상의 제 1 급전라인과 'ㄴ'자 형상의 제 2 급전라인으로 이루어지며,

   상기 제 1 급전라인과 제 2 급전라인의 모양과, 길이, 폭 및 급전라인 간의 간격조절을 통하여 주파수를 튜닝할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기용 내장형 안테나.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 급전라인의 모양과, 길이, 폭 및 급전라인 간의 간격조절을 통하여 주파수를 튜닝할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기용 내장형 안테나.
6. 이동통신 단말기에 내장되는 내장형 안테나에 있어서,

   접지를 위한 도체층과;

   상기 도체층에 고정되는 것으로 소정의 높이를 갖는 유전체와;

   상기 유전체 상단에 도전체를 스트립라인 형상으로 프린팅하여 형성한 복사패치와;

   상기 복사패치 상단에 고정되는 것으로 소정의 높이를 갖는 제2유전체와;

   상기 제2유전체 상단에 도전체를 프린팅하여 형성되며, 내부에 식각을 통해 형성된 적어도 하나의 슬롯을 포함하는 제2복사패치와;

   안테나 급전패드와 복사패치 및 제2복사패치에 각각 연결되어 상기 급전패드로부터 급전되는 전류를 복사패치 및 제2복사패치에 각각 인가하는 급전핀과;

   상기 도체층과 복사패치 및 제2복사패치에 각각 연결되어 복사패치 및 제2복사패치의 전류를 단락시키는 단락핀;

   을 포함함을 특징으로 이동통신 단말기용 내장형 안테나.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 복사패치가 일정한 각도로 기울어진 사선형상을 갖는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기용 내장형 안테나.
8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,

   상기 복사패치가 2 개 이상의 주파수 대역에서 공진 가능하도록 급전핀으로부터 인가된 전류를 분리하여 서로 다른 경로로 보내는 적어도 2개의 급전라인을 포함함을 특징으로 하는 이동통신 단말기용 내장형 안테나.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 급전라인이 급전핀으로부터 인가된 전류가 분리되어 흐르는 지그재그 형상의 제 1 급전라인과 'ㄴ'자 형상의 제 2 급전라인으로 이루어지며,

   상기 제 1 급전라인과 제 2 급전라인의 모양과, 길이, 폭 및 급전라인 간의 간격조절을 통하여 주파수를 튜닝할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기용 내장형 안테나.
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 급전라인의 모양과, 길이, 폭 및 급전라인 간의 간격조절을 통하여 주파수를 튜닝할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기용 내장형 안테나.
11. 이동통신 단말기에 내장되는 내장형 안테나에 있어서,

    접지를 위한 도체층과;

    상기 도체층에 고정되는 것으로 소정의 높이를 갖는 유전체와;

    상기 유전체층상단에 도전체를 스트립라인 형상으로 프린팅하여 형성한 복사패치와;

    상기 복사패치 상단에 고정되는 것으로 소정의 높이를 갖는 제2유전체와;

    상기 제2유전체 상단에 도전체를 프린팅하여 형성되며, 내부에 식각을 통해 형성된 적어도 하나의 슬롯을 포함하는 제2복사패치와;

    안테나 급전패드와 복사패치 및 제2복사패치와 각각 연결되어 상기 급전패드로부터 급전되는 전류를 복사패치 및 제2복사패치에 각각 인가하는 급전핀과;

    상기 도체층과 복사패치 및 제2복사패치와 각각 연결되어 복사패치 및 제2복사패치의 전류를 단락시키는 단락핀;

    을 포함함을 특징으로 이동통신 단말기용 내장형 안테나.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 슬롯이 'ㄱ'자 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기용 내장형 안테나.
13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,

    상기 복사패치가 일정한 각도로 기울어진 사선형상을 갖는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기용 내장형 안테나.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 복사패치가 2 개 이상의 주파수 대역에서 공진 가능하도록 급전핀으로부터 인가된 전류를 분리하여 서로 다른 경로로 보내는 적어도 2개의 급전라인을 포함함을 특징으로 하는 이동통신 단말기용 내장형 안테나.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 급전라인이 급전핀으로부터 인가된 전류가 분리되어 흐르는 지그재그 형상의 제 1 급전라인과 'ㄴ'자 형상의 제 2 급전라인으로 이루어지며,

    상기 제 1 급전라인과 제 2 급전라인의 모양과, 길이, 폭 및 급전라인 간의 간격조절을 통하여 주파수를 튜닝할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기용 내장형 안테나.
16. 제 14 항에 있어서,

    상기 급전라인의 모양과, 길이, 폭 및 급전라인 간의 간격조절을 통하여 주파수를 튜닝할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기용 내장형 안테나.