KR20050062608A

KR20050062608A - 와이어리스 어플리케이션을 위한 좁은 폭의 이중/삼중ｉｓｍ 대역 ｐｉｆａ

Info

Publication number: KR20050062608A
Application number: KR1020057006166A
Authority: KR
Inventors: 고빈드 알 카담비; 블레인 알 베이트맨; 마이클 지 볼크머; 게리 에이 컴로; 브래들리 에스 하우슬러
Original assignee: 센츄리온 와이어리스 테크놀로지스 인코퍼레이티드
Priority date: 2002-10-10
Filing date: 2003-10-06
Publication date: 2005-06-23
Also published as: AU2003288920A8; US6714162B1; AU2003288920A1; EP1576694A2; WO2004034507A2; WO2004034507A3; CN1742406A; EP1576694A4; US20040070537A1

Abstract

본 발명은 와이어리스 시스템 어플리케이션을 위한 단일 급전 이중/삼중 ISM 대역 PIFA의 새롭고 대안적인 설계 기술을 제공한다. 본 발명의 목적과 이점을 달성하기 위해, 이중 및/또는 삼중 ISM 대역 PIFA 안테나가 제공된다. 구체적으로, 안테나는 적어도 접지면, 방사 소자, 쇼트부(short), 및 피드 탭(feed tab)을 포함한다. 쇼트부는 접지면과 방사 소자 사이에 접속을 제공한다. 방사 소자에 접속된 피드 탭은 RF 전력을 제공하고 초기 임피던스 매칭을 제공한다. 피드 탭이 초기 임피던스 매칭을 제공하는 동안, 하나 또는 그 이상의 무급전 소자(parasitic element), 슬롯, 튜닝 스터브(tuning stubs), 및 용량성 소자(capacitive element)의 포함에 의해 추가적인 임피던스 매칭 및 주파수 제어가 획득된다.

Description

와이어리스 어플리케이션을 위한 좁은 폭의 이중/삼중 ＩＳＭ 대역 ＰＩＦＡ{NARROW WIDTH DUAL/TRI ISM BAND PIFA FOR WIRELESS APPLICATIONS}

본 발명은 PIFA(Planar Inverted F-Antenna: 평면 역F자형 안테나)에 관한 것으로, 특히 작은 접지면(ground plane)을 갖는 좁은 폭의 단일 급전 이중 또는 삼중 ISM 대역(single feed dual or tri ISM band) PIFA에 관한 것이다.

와이어리스 통신이 급격하게 발전되고 있는 것이 목격되고 있다. 단거리 무선 링크(블루투스(Bluetooth) 프로토콜 등) 및 근거리 통신망(local area network) 시스템 어플리케이션 기술의 출현은 "ISM(industrial scientific medical)" 주파수 대역에 대한 새로운 포커스를 야기시키고 있다. 통상적으로, ISM 대역 RF 데이터 통신 장치는 외부 안테나를 이용한다. 그러나, 이들 장치는 외부 안테나의 돌출을 피하기 위해 내부 안테나를 이용할 수 있다. 내부 안테나는 외부 손상이 적고, 핸드셋(handset)의 전체 사이즈가 작고, 휴대성이 좋다는 몇가지 이점을 갖는다.

다양한 종류의 내부 안테나 중에서, "PIFA(planer inverted F-antenna)"가 가장 유망한 것으로 보인다. 다른 내부 안테나에 비해서, PIFA는 일반적으로 가벼우며, 장치 섀시(device chassis) 내로 적응(adapt)시키고 일체화시키기 용이하고, 적당한 범위의 대역폭(bandwidth)을 가지며, 수직 극성(vertical polarization)에 대한 직교 주평면(principal plane) 내에서 전방향 방사 패턴(omni directional radiation pattern)을 가지며, 최적화를 위한 융통성을 가지며, 사이즈 축소를 위해 다양한 접근이 가능하다.

또한, PIFA는 각종 스킴(schemes) 내에서 유용한 어플리케이션을 발견할 수 있다. 수직 및 수평 극성 모두에 대한 감도(sensitivity)는, 다중 경로 전파 조건(multi path propagation conditions)뿐만 아니라 안테나의 고정된 방위의 부재로 인하여, 모바일 셀룰러/RF 데이터 통신 어플리케이션에 중요하다. 이런 모든 특성은, 모바일 셀룰러/RF 데이터 통신 어플리케이션을 위한 내부 안테나로서 PIFA를 선택하는 것이 좋은 선택이 되도록 한다.

단일 ISM 대역 PIFA 기술과 관련하여, 연구의 핵심은 안테나와 접지면 모두의 사이즈를 소형화하면서 최적의 성능을 찾는 것이었다. 그러나, 최근에는, 연구의 중심이 기존의 단일 ISM 대역 동작으로부터, 2.4 내지 2.5, 5.15 내지 5.35, 및 5.47 내지 5.725GHz의 주파수 범위를 포함하는 이중 또는 삼중 ISM 대역 동작으로 점차 이동되고 있다. 이것은 와이어리스 통신 어플리케이션을 위한 이중 또는 삼중 ISM 대역 안테나의 개발을 요구한다. 랩톱(laptop) 컴퓨터 및 예를 들면, PDA, 전자 게임기, 셀풀러 전화기 등의 기타 핸드헬드(handheld) 전자 장치를 포함하는 RF 데이터 와이어리스 시스템의 새로운 어플리케이션에서, 콤팩트(compact)한 이중 및/또는 삼중 ISM 대역 PIFA에 대한 지속적인 관심과 요구가 존재한다.

셀룰러 어플리케이션을 위한 PIFA의 경우와 달리, 와이어리스 RF 데이터 통신에서는, 장치 내 PIFA의 바람직한 배치 선택뿐만 아니라 방사 소자(radiating element) 및 접지면의 사이즈 변동이 존재한다.

단일 급전 셀룰러 이중 대역 PIFA의 대부분의 경우, 방사 소자의 의사-물리적 분할(quasi-physical partitioning)은 이중 주파수 동작에 기여한다. 종래로부터, 슬롯(직선, 경사, 또는 L자형)은 PIFA 구조의 바람직한 물리적 분할에 기여하기 위해 방사 소자의 의사-물질적 분할을 형성한다. 시스템 요구사항이, 예를 들면, 대략 1mm 내지 3mm의 가능한한 낮은 폭으로, 방사 소자 또는 접지면의 허용가능한 폭에 엄격한 제한을 부여할 때, 지금까지 알려진 슬롯 기술을 포함하는 종래의 이중 대역 PIFA 설계는, 불가능하지 않다면, 곤란한 태스크인 것으로 판명될 수 있다.

단일 급전(single feed)를 갖는 종래의 이중 대역 PIFA(70)를 도13a 및 도13b에 도시한다. 이중 대역 PIFA(70)는 방사 소자(301)와 접지면(302)을 갖는다. 방사 소자(301) 상의 L자형 슬롯(303)은 방사 소자(301)의 의사-물리적 분할을 생성한다. 길이 L1과 폭 W1의 치수를 갖는 방사 소자(301) 상의 세그먼트는 다중 대역 동작의 저주파수 대역에서 공진한다. 통상적으로, 이중 대역(2.4 내지 2.5/5.15 내지 5.35 GHz) PIFA(70)는 L1에 대해 19.16 내지 18.38mm의 길이와, 폭 W1에 대해 12.07 내지 11.58mm의 길이의 동작 치수를 갖는다. 길이 L2와 폭 W2의 치수를 갖는 방사 소자(301) 상의 세그먼트는 다중 대역 동작 중 높은 주파수 대역에서 공진한다. 통상적으로, 분할은 L2에 대해 8.93 내지 8.59mm, W2에 대해 5.63 내지 5.41mm의 일반적인 동작 치수를 야기시킨다. 전력 공급 홀(power feed hole)(304)은 방사 소자(301) 상에 위치된다. 무선 주파수(RF) 전력을 방사 소자(301)로 공급하기 위해 이용되는 커넥터 피드 핀(connector feed pin)(305a)은 피드홀(304)을 통해 접지면(302)의 저면(bottom surface)으로부터 삽입된다. 커넥터 피드 핀(305a)은 접지면(302)으로부터 전기적으로 절연되고, 피드 핀은 접지면(302) 내의 홀을 통과한다. 커넥터 피드 핀(305a)은 306a에서 납땜(solder)으로 방사 소자(301)에 전기적으로 접속된다. 피드 커넥터의 몸체(305b)는 납땜으로 306b에서 접지면(302)에 접속된다. 커넥터 피드 핀(305a)은 피드 커넥터의 몸체(305b)로부터 전기적으로 절연된다. 관통 홀(through hole)은 방사 소자(301) 상에 위치된다. 도전성 포스트(conductive post)(308)는 납땜으로 309a에서 방사 소자(301)에 접속된다. 또한, 도전성 포스트(308)는 납땜으로 309b에서 접지면(302)에 접속된다. 방사 소자(301)의 이중 대역 임피던스 매칭(impedance match)은 커넥터 피드 핀(305a)의 직경, 도전성 쇼팅 포스트(conductive shorting post)(308)의 직경, 및 커넥터 피드 핀(305a)과 도전성 쇼팅 포스트(308) 사이의 이격 거리(separation distance)에 의해 결정된다. 다중 대역 PIFA의 이런 구성의 주요 단점은 하위 및 상위 공진 주파수 대역의 분리를 조절하는 간단한 수단이 결여되어 있다는 점이다. 분리된 공진 주파수 내에서의 변경은 슬롯(303)의 재배치(repositioning)를 필요로 한다. 전술한 구성은 PIFA(70)의 이중 공진 주파수에 중심을 둔 실현가능한 대역폭 상의 제약(constraint)과도 관련된다.

따라서, 비교적 간단한 안테나 구조를 이용하여 이중 또는 삼중 대역 PIFA 안테나를 개발하는 것이 요구된다. 본 발명과 별개인 관련 연구에서, 이중 셀룰러 및 비 셀룰러(non cellular)(GPS 또는 ISM) 어플리케이션을 위한 단일 급전 삼중 대역 PIFA의 설계가, Kadambi 등이 "A Single Feed Tri Band PIFA with Parasitic Element"의 명칭으로 2002년 3월 29일 출원한 미국 특허출원번호 제10/135,312호에 기재되어 있으며, 본 명세서에 참조로서 포함되어 있다.

도1은 본 발명의 PIFA의 실시예를 도시한 도면.

도2는 일례의 PIFA(10)의 VSWR 및 임피던스 특성을 도시한 도면.

도3은 본 발명의 PIFA의 다른 실시예를 도시한 도면.

도4는 일례의 PIFA(20)의 VSWR 및 임피던스 특성을 도시한 도면.

도5는 본 발명의 PIFA의 또 다른 실시예를 도시한 도면.

도6은 일례의 PIFA(30)의 VSWR 및 임피던스 특성을 도시한 도면.

도7은 본 발명의 PIFA의 또 다른 실시예를 도시한 도면.

도8은 일례의 PIFA(40)의 VSWR 및 임피던스 특성을 도시한 도면.

도9는 본 발명의 PIFA의 또 다른 실시예를 도시한 도면.

도10은 일례의 PIFA(50)의 VSWR 및 임피던스 특성을 도시한 도면.

도11은 본 발명의 PIFA의 또 다른 실시예를 도시한 도면.

도12는 일례의 PIFA(60)의 VSWR 및 임피던스 특성을 도시한 도면.

도13은 종래의 슬롯식 PIFA를 도시한 도면.

본 발명은 와이어리스 시스템 어플리케이션을 위한 단일 급전 이중/삼중 ISM 대역 PIFA의 새롭고 대안적인 설계 기술을 제공한다. 본 발명의 목적과 이점을 달성하기 위해, 이중 및/또는 삼중 ISM 대역 PIFA 안테나가 제공된다. 구체적으로, 안테나는 적어도 접지면, 방사 소자, 쇼트부(short), 및 피드 탭(feed tab)을 포함한다. 쇼트부는 접지면과 방사 소자 사이에 접속을 제공한다. 방사 소자에 접속된 피드 탭은 RF 전력을 제공하고 일부 주파수 제어를 제공한다. 피드 탭이 일부의 주파수 제어를 제공하는 동안, 하나 또는 그 이상의 무급전 소자(parasitic element), 슬롯, 튜닝 스터브(tuning stubs), 및 용량성 소자(capacitive element)의 추가에 의해 추가적인 주파수 제어가 획득된다.

본 발명의 전술한 특성 및 기타 다른 특성, 효용 및 이점은 첨부한 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명을 통해 보다 명백해질 것이다.

도1 내지 도12를 참조하여 본 발명에 대해서 설명하기로 한다. 튜닝 장치 및 쇼트된 무급전 소자(shorted parasitic element)의 조합을 이용하여, 방사 소자 내에 슬롯의 유무와 상관 없이, 본 발명은 비교적 콤팩트한 구조의 이중 및/또는 삼중 ISM 대역 PIFA의 설계를 제공한다. 본 발명에서의 튜닝 장치 및 무급전 소자는 이중 및/또는 삼중 ISM 동작 주파수의 공진 주파수와 대역폭을 제어할 수 있다. 위치, 사이즈(높이, 길이 및 폭, 치수(dimensions)라고도 칭해짐) 및 방사 소자에 대한 무급전 소자 및/또는 튜닝 장치의 상대 방위(relative orientation)는 튜닝 성능(tuning performance)을 제어한다. 본 발명의 실시예는 폭이 동일한 접지면(이하에 설명함)과 방사 소자를 갖는 것으로 한정되지 않는다. 상이한 폭이 가능하다면, 일관된 폭을 유지함으로써 보다 콤팩트한 구조가 된다는 것이 판명되었다. 또한, 본 출원에 제공된 예시적인 치수는 제조 공차에 의해 달라질 수 있으며, 이에 따라 제공되는 가능한 치수의 범위는 비한정적인 예로 간주되어야 한다.

허용가능한 높이 및 폭을 제한하지 않으면서, 방사 소자를 분할하기 위해 종래의 슬롯 기술을 사용하지 않고, 콤팩트한 PIFA를 설계하는 것은 곤란하다. 따라서, 콤팩트한 구조를 유지하기 위해, 본 발명은 방사 소자 내에 슬롯을 포함할 수 있다. 종래의 이중 대역 PIFA 설계에서, 슬롯의 윤곽(contour), 사이즈 및 위치는 중요한 역할을 한다. 슬롯의 윤곽 및 위치의 선택에서, 슬롯의 사이즈는 PIFA의 공진을 제어하기 위한 튜닝 파라미터가 될 수 있다. 슬롯의 사이즈, 윤곽 및 위치의 변동은 PIFA의 하위 및 상위 공진 주파수에 영향을 준다. 이중 및/또는 삼중 대역 PIFA의 하위 및 상위 공진 특성의 임피던스 제어에 다소 기여하는 다른 특정 파라미터의 식별은 많은 설계 어플리케이션에서 안테나 튜닝의 용이함을 향상시킬 수 있다. 이러한 관점에서, 본 발명은, 용이한 튜닝 특성을 달성하기 위해 하위 및 상위 공진을 독립적으로 제어하도록 하는 바람직한 프로비전(provision)을 갖는, 슬롯과 무급전 소자 모두를 포함하는 매우 좁은 폭의 이중 및/또는 삼중 ISM 대역 PIFA의 설계를 제안한다. 본 발명의 이중 또는 삼중 대역의 상위 및 하위 공진 특성의 상대적인 독립 튜닝은 적당한 소정(pre-desired) 사이즈의 튜닝 스터브(stub)의 선택적인 배치에 의해 실현된다. 또한, 본 발명은 매우 좁은 폭을 갖는 콤팩트한 이중 및/또는 삼중 ISM 대역 PIFA의 설계에 있어 슬롯 기술을 적용하는 가능성(feasibility)을 제공한다.

PIFA 기술에 대한 연구 공보와 특허의 대부분에서, 주요한 성과는, 결과적으로 이중 대역 PIFA를 생성하는 이중 공진 주파수를 갖는 단일 급전 PIFA의 설계였다. 종래의 PIFA 설계와 관련한 고유 대역폭 제한의 관점에서, 대부분의 종래의 단일 급전 이중 대역 PIFA는 단지 두개의 주파수 대역을 포함하기 위해 유용하고 바람직한 성능을 나타낸다. 미국특허번호 제5,926,130호와, 본 명세서에 참조로 포함되고, 1997년 10월, IEEE Trans. Antenna and Propatation, Vol. AP-45, No.10, pp. 1451-1548, Liu 등이 "Dual Frequency Planar Inverted-F Antenna"의 명칭으로 제출한 논문은 종래의 단일 급전 이중 대역 PIFA의 일례이다. 본 명세서에서, 도13은 종래의 단일 급전 이중 대역 PIFA의 종래 구성을 도시한다.

본 발명에서 제안된 설계는 T자형 슬롯뿐만 아니라 L자형 슬롯을 이용함으로써, PIFA의 삼중 대역 동작을 실현한다. L자형 슬롯의 용도는 많은 단일 급전 이중 대역 PIFA 설계에 공통적이지만, PIFA 내에 T자형 슬롯의 이용은 새로운 것이다. 또한, 본 발명은 PIFA의 단일 급전 이중 또는 삼중 ISM 성능을 달성하기 위해, 방사 소자 상의 짧은 무급전 소자와 슬롯의 조합을 제안한다.

도1을 참조하면, 본 발명의 일실시예를 예시하는 PIFA(10)가 도시된다. 도1a는, 방사 소자(11), 접지면(12), 구리 스트립(copper strip)과 같은 제1 도전성 물질로 형성된 피드 탭(13), 제1 도전성 물질과 동일하거나 상이한 물질일 수 있는 제2 도전성 물질로 형성된 쇼트부(short)(14), 및 제1 및 제2 도전성 물질과 동일하거나 상이한 물질일 수 있는 제3 도전성 물질로 형성된 쇼트된 무급전 소자(shorted parasitic element)(15)를 갖는 굽은 구성(bent configuration)의 PIFA(10)를 도시하고 있다. 도1b는 평평한 구성의 PIFA(10)를 도시하고 있다. 따라서, PIFA(10)는 금속 조각을 절단하여 적당한 구성으로 구부린 금속 조각을 이용해서 형성될 수 있다. 도1a 및 도1b에서 알 수 있는 바와 같이, PIFA(10)는 슬롯을 포함하지 않고 있지만, 당업자라면 슬롯이 이 설계 안에 포함될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

피드 탭(13)은 방사 소자(11)에 접속되는 제1 피드 탭 에지(13a)를 갖는다. 굽은 구성에서, 피드 탭(13)은 접지면(12) 상부에 존재하는 제2 피드 탭 에지(13b)를 갖는다. 제2 피드 탭 에지(13b)와 접지면(12) 사이에는 피드 탭 간극 fg가 존재한다. 종래의 동축 케이블 전력 공급부(미도시)는 방사 소자로 전력을 공급하기 위해 제2 피드 탭 에지(13b)에 동축 케이블의 중심 도전체를 부착한다. 동축 케이블의 외부 쉴드(outer shield)는 접지면(12)에 부착된다. 쇼트부(14)는 방사 소자(11)에 부착되는 제1 쇼트부 에지(14a)와 방사 소자(11)와 접지면(12) 사이에 쇼트를 제공하기 위해, 접지면(12)에 부착되는 제2 쇼트부 에지(14b)를 갖는다. 쇼트부(14)는 방사 소자(11)에 대해 1/4 파장 동작을 돕는다. 무급전 소자(15)는 접지면(12)에 접속되는 제1 무급전 에지(15a)를 갖는다. 굽은 구성에서, 무급전 소자(15)는 방사 소자(11)의 하부에 존재하는 제2 무급전 에지(15b)를 갖는다. 무급전 소자 간극 pg는 제2 무급전 에지(15b)와 방사 소자(11) 사이에 존재한다. 쇼트부 간극 sg는 무급전 소자(15)와 쇼트부(14) 사이에 존재한다. 무급전 소자(15)는 방사 소자(11)의 고공진 주파수를 제어하기 위해 튜닝 소자를 형성한다. 평평한 구성으로 도시된 바와 같이, 무급전 소자(15) 및 피드 탭(13)은 쇼트부(14)의 대향측에 있다.

PIFA(10)는 단일 급전 이중 ISM 대역 PIFA로서 기능한다. 저주파수 대역의 공진 주파수와 방사 소자(11)용의 대역폭은 방사 소자(11)의 치수, 접지면(12)의 사이즈, 방사 소자(11) 상의 피드 탭(13)의 위치 및 폭, 쇼트부(14)의 폭 및 방사 소자(11)와 접지면(12) 사이의 거리에 의해 결정된다.

저주파수 대역의 공진 주파수와 방사 소자(11)의 대역폭은 접지면(12) 상의 쇼트된 무급전 소자(15)의 위치와 폭, 간극 gp, 간극 sg, 및 PIFA(10)의 높이에 의해 결정된다. 무급전 소자(15)는 고주파수 대역을 조정하고, 저주파수 대역의 조정에는 거의 영향을 주지 않거나 전혀 영향을 주지 않는다. 제2 피드 탭 에지(13b)에 부착된 동축 케이블 전력 공급부(미도시)가 고주파수 대역의 조정에 영향을 준다.

따라서, 상이한 소자가 방사 소자의 저주파수 대역과 고주파수 대역을 조정한다. 이는 고주파수 및 저주파수가 개별적으로 변하게 한다.

2.4 내지 2.5 및 5.15 내지 5.35GHz의 저주파수 및 고주파수로 조정된 단일 급전 이중 ISM 대역 PIFA(10)가 설계되어 실험되었다. 도2는 이들 주파수를 갖는 이용가능한 PIFA의 VSWR과 임피던스 특성을 도시한 도면이다. VSWR 도면은, 종래의 슬롯 구성이 결여된 PIFA(10)의 이중 ISM 동작에 대한 양호한 대역폭을 나타낸다. 무급전 소자를 이용하여, 종래의 단일 대역 PIFA는 안테나의 전체 사이즈나 부피를 증가시키지 않고 이중 대역 PIFA로 만들어질 수 있다. 도1b에 도시된 평평한 구성으로부터 알 수 있는 바와 같이, 복수의 시트와 납땜이 이용될 수 있더라도, PIFA(10)는 단일 시트가 구부러져서 안테나를 형성하도록 설계된다. 도2에 도시한 결과물은 3(W)x30(L)x12(H)mm 치수를 갖는 방사 소자(11)와 3(W)x42(L) 치수를 갖는 접지면(12)에 근거한다. 이들 치수는 예시적인 것으로, 당업자는 이 치수가 넓은 범위에 걸쳐 변화되는 것을 이해할 것이다. 방사 소자의 폭은 2mm정도로 작아질 수 있고, 8 내지 9mm 정도로 넓어질 수 있다. 접지면의 최소 폭은 방사 소자의 폭 자체여야 한다. 접지면의 최대 폭은 방사 소자의 폭보다 약간 또는 많이 클 수 있다. 접지면의 최소 길이는 방사 소자의 길이 자체여야 한다. 접지면의 최대 길이는 방사 소자의 길이보다 약간 또는 많이 클 수 있다. PIFA(10)의 다중 대역 공진을 실현하기 위해서, 방사 소자의 폭의 임의의 감소는 방사 소자의 길이를 대응하는 만큼 증가시키거나, 비율만큼 적절하게 보상시킬 필요가 있다. 일반적으로, 접지면의 사이즈의 증가는 공진 주파수를 감소시키는 효과가 있다. 전술한 결과는 본 발명의 모든 다른 실시예에 대하여 균일하게 적용된다.

도3a 및 도3b는 삼중 ISM 대역 PIFA(20)를 도시한다. PIFA(20)는 2.4 내지 2.5GHz, 5.15 내지 5.35GHz, 및 5.47 내지 5.725GHz의 주파수 범위에서 동작한다. PIFA(20)는 방사 소자(11), 접지면(12), 피드 탭(13), 쇼트부(14), 무급전 소자(15), 및 튜닝 스터브(16)를 포함한다. PIFA(20)는 피드 탭(13)에 부착된 피드 탭 확장부(13c)를 가질 수 있다. 도3b는 평평한 구성의 PIFA(20)를 도시하고 있다.

피드 탭(13)은 방사 소자(11)에 접속되는 제1 피드 탭 에지(13a)를 갖는다. 이 굽은 구성에서, 피트 탭(13)은 접지면(12)의 상부에 존재하는 제2 피드 탭 에지(13b)를 갖는다. 이 실시예에서, 제2 피드 탭 에지(13b)는 접지면(12)을 향해 확장하고 있으며, 그에 부착된 돌출부(13c)를 갖는다. 직사각형으로 도시되어 있지만, 돌출부(13c)는 반원형, 정사각형, 타원형, 삼각형 등의 다른 기하학적 구성을 가질 수도 있다. 쇼트부(14)는, 방사 소자(11)와 접지면(12) 사이에 쇼트를 제공하기 위해, 방사 소자(11)에 접속된 제1 쇼트부 에지(14a)와, 접지면(12)에 접속된 제2 쇼트부 에지(14b)를 갖는다. 이 경우, 무급전 소자(15)는 쇼트부(14)의 대향측인 접지면(12)에 접속된 제1 무급전 에지(15a)를 갖는다. 즉, 제2 쇼트부 에지(14b)는 접지면(12)의 제1 단에 접속되고, 제1 무급전 에지(15a)는 접지면(12)의 제1 단의 대향측인 제2 단에 접속된다. 무급전 소자(15)는 방사 소자(11) 면에 존재하는 제2 무급전 에지(15b)를 갖는다. 무급전 소자(15)의 구부러짐은 제2 무급전 에지(15b)에 존재한다. 90도의 각도로 확장하는 것으로 도시되었지만, 무급전 소자(15)는 쇼트부(14)를 향해 또는 쇼트부로부터 멀어지는 각도를 이룰 수 있다. 일반적으로, 무급전 소자(15)의 수평부(15d)는 제2 무급전 에지(15b)로부터 제3 무급전 에지(15c)로 확장된다. 수평부(15d)는 접지면(12)에 대해 평행하게 도시되었지만, 수평부(15d)는 접지면(12)으로부터 멀어지거나 접지면을 향하는 각도를 이룰 수 있다. 무급전 소자에 대한 방사 소자 간극 rpg는 방사 소자(11)와 무급전 소자(15) 사이에 존재한다. 도시된 바와 같이, 무급전 소자는 L자형을 형성한다. 또한, PIFA(20)는 튜닝 스터브(16)를 포함한다. 튜닝 스터브(16)는 제1 쇼트부 에지(14a)와 제1 피드 탭 에지(13a) 사이에서 방사 소자(11)에 접속된 제1 튜닝 스터브 에지(16a)를 갖는다. 튜닝 스터브(16)는 접지면(12) 상부에 존재하는 제2 튜닝 스터브 에지를 포함한다. 튜닝 스터브 간극 ts는 접지면(12)과 제2 튜닝 스터브 에지(16b) 사이에 존재한다. 튜닝 스터브 간극 ts는 접지면(12)과 제2 튜닝 스터브 에지(16b) 사이에 존재한다. 간극 tsft는 스터브(16)와 탭(13) 사이에 존재한다. 도3a에서 알 수 있는 바와 같이, 쇼트부(14)와 무급전 소자(15)는 접지면(12)의 양단에 존재하고, 방사 소자(11)와 동일한 폭으로 서로 평행하게 뻗어있다.

튜닝 스터브(16)는 방사 소자(11)의 고주파수 대역의 공진 및 대역폭 특성을 제어한다. 다른 점에서, PIFA(20)는 PIFA(10)의 동작과 동일하다. PIFA(20)는 단일 급전 삼중 ISM 대역 PIFA로서 기능한다. 방사 소자(11)의 저주파수 대역의 공진 주파수와 대역폭은, 접지(12)와 방사 소자(11) 사이의 거리 뿐만 아니라, 방사 소자(11)의 치수, 접지면(12)의 사이즈, 피드 탭(13)의 위치와 폭, 쇼트부(14)와 튜닝 스터브(16) 사이의 이격 거리, 쇼트부(14)의 폭에 의해 결정된다. 또한, 간극 rpg는 저공진 주파수에 영향을 준다.

방사 소자(11)의 고주파수의 공진 주파수와 대역폭은, 접지(12)와 방사 소자(11) 사이의 거리뿐만 아니라, 피드 탭(13)의 위치와 폭, 간극 fg, 간극 tsft에 의해 결정된다. 무급전 소자(15)는 고공진 주파수에 대해 거의 영향을 주지 않는다. 종래의 전력 케이블을 피드 탭(13)에 연결하면, 고공진 주파수에 영향을 줄 수 있다.

도4는 3(W)x35(L)x10(H)mm의 방사 소자 치수와, 3(W)x35(L)mm의 접지면 치수를 갖고, 2.4 내지 2.5GHz, 5.15 내지 5.35GHz, 및 5.47 내지 5.725GHz의 동작 주파수를 갖는 예시적인 PIFA(20)의 VSWR과 임피던스 특성을 도시한다. 방사 소자의 폭은 2mm의 매우 작은 값으로부터 8 내지 9mm와 같은 넓은 값까지 변화될 수 있다. 접지면의 폭은 방사 소자의 폭으로 되거나, 방사 소자의 폭 보다 크게 된다. 이들 치수는 예시적인 것으로, 당업자이면 이 치수가 넓은 범위에 걸쳐 변할 수 있다는 것을 이해할 것이다. PIFA(10)과 유사하게, PIFA(20)는 방사 소자 내에 슬롯이 없고, 종래의 단일 대역 PIFA 구조의 전체의 물리적 사이즈 또는 부피의 증가가 없는 단일 대역 PIFA이다.

도5a 및 도5b는 단일 급전 삼중 ISM 대역 PIFA(30)를 도시한다. PIFA(30)는 방사 소자(11), 접지면(12), 피드 탭(13), 쇼트부(14), 슬롯(17), 제1 도전성 스트립(19), 제2 도전성 스트립(21), 및 제3 도전성 스트립(22)을 갖는다. PIFA(10) 및 PIFA(20)와 달리, PIFA(30)는 방사 소자(11)가 PIFA(10)와 PIFA(20)와 관련된 폭 보다 이 실시예에서 잠재적으로 넓도록 방사 소자(11) 상에 슬롯(17)을 갖는다. PIFA(30)는 무급전 소자를 필요로 하지 않지만, 당업자이면 무급전 소자가 포함될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 이 경우, 방사 소자(11)는 T자형 슬롯(17)을 갖는다. 슬롯(17)은 도9 및 도11에 도시한 L자형 슬롯 등의 다양한 구성을 가질 수 있다. T자형 슬롯(17)은 PIFA(30)의 다중 주파수 동작을 실현하기 위해, 방사 소자(11)의 의사-물리적 분할에 기여한다.

PIFA(30)는 일반적으로 서로 평행하게 확장되는 방사 소자(11)와 접지면(12)을 갖는다. 방사 소자(11)는 제1 에지(11a) 및 제2 에지(11b)를 갖는다. 피드 탭(13)은 방사 소자(11)의 제1 에지(11a)에 부착된 제1 피드 탭 에지(13a)를 갖는다. 피드 탭(13)은 제1 에지(11a)에 평행하고, 접지면(12)의 상부에 존재하는 제2 피드 탭 에지(13b)에서 종단(terminate)된다. PIFA(10) 및 PIFA(20)와 대조적으로, 피드 탭(13)은 제1 에지(11a)에 평행하다. 쇼트부(14)는, 쇼트를 제공하기 위해, 방사 소자(11)의 평행 에지(11e)를 따라 방사 소자(11)에 접속된 제1 쇼트부 에지(14a)와, 접지면(12)의 평행 에지(12e)를 따라 접지면(12)에 접속된 제2 쇼트부 에지(14b)를 갖는다. 이는 PIFA(10) 및 PIFA(20)와 대조적이다. 쇼트부(14) 및 피드 탭(13)은 슬롯(17)의 제1 측면 상에 존재한다. 제1 도전성 스트립(19)은 쇼트부(14)와 동일한 평행 에지(11e)를 따라 방사 소자(11)에 부착되지만, 슬롯(17)의 제2 측면 상에 부착되도록 슬롯 간극(18)을 가로지르는 제1 도전성 스트립 제1 에지(19a)를 갖는다. 제1 도전성 스트립(19)은 접지면(12) 상부에 존재하는 제1 도전성 스트립 제2 에지(19b)를 갖는다. 제2 도전성 스트립(21)은 방사 소자(11)의 제2 평행 에지(11f)에 부착된 제2 도전성 스트립 제1 에지(21a)를 갖고, 제3 도전성 스트립(22)은 방사 소자(11)의 제2 평형 에지(11f)에 부착된 제3 도전성 스트립 제1 에지(22a)를 갖는다. 도전성 스트립(21)은 도전성 스트립(19)과 대향하고 있고, 도전성 스트립(22)은 쇼트부(14)와 대향하고 있다. 제2 및 제3 도전성 스트립(21,22)은 도전성 스트립 간극 cg만큼 이격되어 있다. 제2 도전성 스트립(21)은 접지면(12) 위로 소정 거리에 존재하는 제2 도전성 스트립 제2 에지(21b)를 갖는다. 제3 도전성 스트립(22)은 접지면(12) 위로 소정 거리에 존재하는 제3 도전성 스트립 제2 에지(22b)를 갖는다. 제1 도전성 스트립 제2 에지(19b), 제2 도전성 스트립 제2 에지(21b), 및 제3 도전성 스트립 제2 에지(22b)는 접지면 위로 상이한 거리에 존재할 수 있지만, 이들은 동일한 거리에 존재할 수도 있다. 제1, 제2 및 제3 도전성 스트립(19,21,22)은 PIFA(20)의 튜닝 스터브(16)와 유사한 튜닝 스터브로서 작용한다. 각각의 제1, 제2 및 제3 도전성 스트립의 위치는 특정 공진 대역 주파수의 튜닝을 가능하게 한다. 예를 들면, 도전성 스트립(19,21)은 저주파수 대역의 공진을 튜닝하는데 큰 영향을 주지만, 도전성 스트립(22)은 고주파수 대역에 큰 영향을 준다.

PIFA(30)는 단일 급전 삼중 ISM 대역 PIFA로서 기능한다. 방사 소자(11)의 저주파수 대역의 공진 주파수 및 대역폭은, 방사 소자(11)의 치수, 방사 소자(11)와 접지면(12) 사이의 거리, 접지면(12)의 사이즈, 피드 스터브(13)의 위치와 폭, 쇼트부(14)의 폭, 간극(18)을 포함한 사이즈뿐만 아니라 방사 소자(11) 내의 슬롯(17)의 위치, 제1 도전성 스트립(19)의 위치와 폭, 접지면(12)과 제1 도전성 스트립 제2 에지(19b) 사이의 소정 거리, 제2 도전성 스트립(21)의 위치와 폭, 및 접지면(12)과 제2 도전성 스트립 제2 에지(21b) 사이의 소정 거리에 의해 결정된다.

방사 소자(11)의 고주파수 대역의 공진 주파수와 대역폭은 제3 도전성 스트립(22)의 위치와 폭, 접지면(12)과 제3 도전성 스트립 제2 에지(22b) 사이의 소정 거리, T자형 슬롯(17)의 위치 및 T자형 슬롯(17)의 치수에 의해 결정된다.

도6은 2.4 내지 2.5GHz, 5.15 내지 5.35GHz, 및 5.47 내지 5.725GHz의 주파수 범위에서 동작하는 예시적인 PIFA(30)의 양호한 VSWR 및 임피던스 특성을 도시한다. 예시적인 PIFA(30)는 6(W)x26(L)x6(H)의 방사 소자(11) 치수와 6(W)x30(L)의 접지면(12) 치수를 갖는다. 방사 소자의 폭은 2mm 등의 작은 값으로부터 8 내지 9mm 등의 넓은 값까지 변화될 수 있다. 접지면의 폭은 단지 방사 소자의 폭으로 제한될 수 있거나, 또는 방사 소자의 폭보다 크게 될 수 있다. PIFA(30)의 6mm 폭 방사 소자(11)에서, T자형 슬롯(17)의 폭은 대략 2mm이다. 반복하지만, 이들 치수는 예시적인 것이다.

도7a 및 도7b는 방사 소자(11) 상의 슬롯(17)을 접지면(12) 상의 무급전 소자(15)에 결합한 PIFA(40)를 도시한다. PIFA(40)는 방사 소자(11), 접지면(12), 슬롯(17), 피드 탭(13), 쇼트부(14), 무급전 소자(15), 제1 도전성 스트립(23), 제2 도전성 스트립(24), 및 제3 도전성 스트립(26)을 포함한다.

이 경우, 피드 탭(13)은 방사 소자(11)의 평행 에지(11e)를 따라 부착된 제1 피드 탭 에지(13a)를 갖고, 이는 PIFA(10) 및 PIFA(20)와 유사하지만, PIFA(30)와는 대조적이다. 제2 피드 탭 에지(13b)는 접지면(12) 상부에 존재한다. 쇼트부(14)는 쇼트를 제공하기 위해 제1 에지(11a)에 부착된 제1 쇼트부 에지(14a)와, 제1 접지면 에지(12a)에 부착된 제2 쇼트부 에지(14b)를 갖는다. 평행 에지(11e)를 따라 존재하는 대향 간극(opposite gap)(18)은 제1 및 제2 도전성 스트립에 각각 존재한다. 제1 도전성 스트립(23)은 평행 에지(11e)에 부착된 제1 도전성 스트립 제1 에지(23a)를 갖는다. 또한, 제2 도전성 스트립(24)은 평행 에지(11e)에 부착된 제2 도전성 스트립 제1 에지(24a)를 갖는다. 제1 및 제2 도전성 스트립(23,24)은 간극 cg만큼 이격되어 있다. 제1 도전성 스트립(23)은 접지면(12) 위로 소정 거리에 존재하는 제1 도전성 스트립 제2 에지(23b)를 갖는다. 제2 도전성 스트립(24)은 접지면(12) 위로 소정 거리에 존재하는 제2 도전성 스트립 제2 에지(24b)를 갖는다. 접지면(12)으로부터 에지(23b,24b)까지의 소정 거리는 동일하거나 상이할 수 있다. 제3 도전성 스트립(26)은 제1 및 제2 도전성 스트립(23,24)과 대향하는 평행 에지(11f)에 부착된 제3 도전성 스트립 제1 에지(26a)를 갖는다. 제3 도전성 스트립(26)은 접지면(12) 위로 소정 거리에 존재하는 제3 도전성 스트립 제2 에지(26b)를 갖는다. 도전성 스트립(23,24,26)은 저고명의 튜닝이 가능하도록 위치된다.

무급전 소자(15)는 접지면(12)의 평행 에지(12f)(일반적으로, 피드 탭(13)의 대향측)에 부착된 제1 무급전 소자 에지(15a)를 갖는다. 제2 무급전 소자 에지(15b)는 방사 소자(11) 아래로 소정 거리에 존재한다. 무급전 소자(15)는 고공진 주파수의 튜닝에 영향을 준다.

PIFA(40)는 단일 급전 삼중 ISM 대역 PIFA로서 기능한다. 방사 소자(11)의 저주파수 대역의 공진 주파수와 대역폭 중심은 방사 소자(11)의 치수, 방사 소자(11)와 접지면(12) 사이의 거리, 접지면(12)의 사이즈, 피드 스터브(13)의 위치와 폭, 쇼트부(14)의 폭, 간극(18)을 포함한 치수뿐만 아니라 슬롯(17)의 위치, 제1 도전성 스트립(24)의 위치와 폭, 제1 도전성 스트립 제2 에지(23b)와 접지면(12) 사이의 소정 거리, 제2 도전성 스트립(24)의 위치와 폭, 접지면(12)과 제2 도전성 스트립 제2 에지(24b) 사이의 소정 거리, 접지면(12)과 제2 도전성 스트립 제2 에지(26b) 사이의 소정 거리에 의해 결정된다.

방사 소자(11)에 대한 고주파수 대역의 공진 주파수 및 대역폭은 방사 소자(11)의 치수, 방사 소자(11)와 접지면(12) 사이의 거리, 피드 탭(13)의 위치와 폭, 치수뿐만 아니라 방사 소자(12) 내의 슬롯(17)의 위치, 방사 소자(11)에 대한 무급전 소자(15)의 위치에 의해 결정된다.

도8은 2.4 내지 2.5, 5.15 내지 5.35, 및 5.47 내지 5.725GHz 범위에서 동작하는 예시적인 PIFA(40)의 양호한 VSWR 및 임피던스 특성을 도시한다. 예시적인 PIFA(40)는 6(W)x30(L)x6(H)mm의 방사 소자(11) 치수와 6(W)x30(L)mm의 접지면(12) 치수를 갖는다. 방사 소자의 폭은 2mm 내지 9mm에서 변화될 수 있다. 접지면과 방사 소자는 동일한 폭을 갖거나, 접지면의 폭이 방사 소자의 폭보다 클 수 있다. PIFA(40)의 방사 소자(11)의 폭이 6mm인 경우, T자형 슬롯(17)은 대략 2mm의 폭을 갖는다.

도9a 및 도9b는 PIFA(50)를 도시한다. PIFA(50)는 방사 소자(11), 접지면(12), 슬롯(27)(이 경우, L자형 슬롯임), 피드 탭(13), 쇼트부(14), 무급전 소자(15), 용량성 부하 소자(capacitive loading element)(31), 및 제1 도전성 스트립(32)을 포함한다. 이 경우, 방사 소자(11)는 이중 주파수 동작을 수행하도록 방사 소자(11)의 의사-물리적 분할에 기여하기 위해 L자형 슬롯(27)을 갖는다.

피드 탭(13)은 방사 소자(11)의 평행 에지(11f)에 부착된 제1 피드 탭 에지(13a)를 갖는다. 피드 탭(13)은 접지면(12) 위로 소정 거리에 존재하는 제2 피드 탭 에지(13b)를 갖는다. 쇼트부(14)는 방사 소자(11)의 제1 에지(11a)에 부착된 제1 쇼트부 에지(14a) 및 접지면 에지(12a)에 부착된 제2 쇼트부 에지(14b)를 구비하여, 방사 소자(11)와 접지면(12) 사이에 쇼트를 제공한다. 피드 탭(13)은 평행 에지(12e)에 부착된 제1 무급전 에지(15a)를 갖는 무급전 소자(15)와 대체로 대향하여 존재한다. 무급전 소자(15)는 방사 소자(11) 아래로 소정 거리에 존재하는 제2 무급전 에지(15b)를 갖는다. 용량성 부하 소자(31)는 방사 소자(11)의 제2 에지(29)에 부착된 제1 부하 소자 제1 에지(31a)를 갖는다. 일반적으로, 소자(31)와 방사 소자(11)는 실질적으로 90도 각도를 이루고, 부하 소자(31)는 접지면(12)을 향해 확장한다. 부하 소자(31)는 쇼트부(14)에 대해 대체로 평행이고, 접지면(12) 위로 소정 거리에 존재하는 제1 부하 소자 에지(31b)를 갖는다. 제1 도전성 스트립(32)은 평행 에지(11f)에 부착된 제1 도전성 스트립 제1 에지(32a)를 갖고, 슬롯(27)의 대향 간극(28)은 간극(28)의 한쪽 측부에 피드 탭(13)이 존재하고, 다른쪽 측부에 제1 도전성 스트립(32)이 존재한다. 제1 도전성 스트립(32)은 접지면(12) 위로 소정 거리에 존재하는 제1 도전성 스트립 제2 에지(32b)를 갖는다.

수직 용량성 부하 소자(31)는 PIFA(50)의 하위 공진 대역에 반응성 부하(reactive loading)를 제공한다. 제1 도전성 스트립(32)은 하위 주파수 대역을 튜닝한다. 무급전 소자는 일반적으로 상위 주파수 대역의 튜닝을 제어한다. 다른 점에서, PIFA(50)의 동작은 PIFA(40)와 유사하다.

PIFA(50)는 단일 급전 삼중 ISM 대역 PIFA로서 기능한다. 하위 주파수 대역의 공진 주파수와 방사 소자(11)의 대역폭은 방사 소자(11)의 치수(dimension), 방사 소자(11)와 접지면(12) 사이의 거리, 접지면(12)의 사이즈, 피드 스터브(13)의 위치 및 폭, 쇼트부(14)의 폭, 방사 소자(11)에서의 슬롯(27)의 위치 뿐만 아니라, (간극(28)을 포함한) 치수, 제1 도전성 스트립(32)의 위치 및 폭, 접지면(12)과 제1 도전성 스트립 제2 에지(32b) 사이의 소정 거리, 용량성 소자(31)의 폭 및 접지면(12) 위로 제2 부하 소자(31b)의 거리에 의해 결정된다.

상위 주파수 대역의 공진 주파수와 방사 소자(11)의 대역폭은 방사 소자(11)의 치수, 방사 소자(11)와 접지면(12) 사이의 거리, 접지면(12)의 사이즈, 피드 탭(13)의 위치 및 폭, 슬롯(27)의 위치, (간극(28)을 포함한) 치수 및 방사 소자(11)에 대한 무급전 소자(15)의 위치에 의해 결정된다.

도10은 2.4 내지 2.5, 5.15 내지 5.35 및 5.47 내지 5.725 GHz 범위에서 샘플 PIFA(50) 동작의 만족스런 VSWR 및 임피던스 특성을 도시한다. 샘플 PIFA(50)는 3(W)x19(L)x6.5(H)mm의 방사 소자(11) 치수 및 3(W)x19(L)mm의 접지면(12) 치수를 갖는다. 방사 소자(11)의 폭은 2 내지 9mm 범위에서 변하도록 허용될 수 있다. 다중 ISM 대역 PIFA(50)는 방사 소자와 접지면 양쪽 모두에 대해 동일한 폭을 구체화할 수 있다. 대안적으로, 접지면은 방사 소자의 폭보다 훨씬 더 넓게 형성될 수 있다. PIFA(50)의 3mm 폭의 방사 소자(11)를 선택하면, L자형 슬롯(27)은 약 0.8mm의 폭을 갖는다.

도11a 및 도11b는 PIFA(60)를 도시한다. PIFA(60)는 접지면(12) 위로 슬롯(27)을 갖는 방사 소자(11)를 포함한다. 하기에 더 설명되는 바와 같이, 도9a 및 도9b를 참조하여 설명된 PIFA(50)와 유사하게, PIFA(60)는 PIFA(60)가 PIFA(50)보다 비교적 폭이 좁아지게 하는 수직 용량성 부하판(31)과 수평 용량성 부하판(33)을 갖는다.

PIFA(60)는 PIFA(50)와 유사하게 동작하며, 본원에서는 상이한 부분에 대해서만 더 설명하기로 한다. PIFA(50)와 달리, PIFA(60)를 위한 방사 소자(11)는 수평 용량성 부하판(33)을 용이하게 하기 위해 (길이 치수에 있어) 어느 정도 더 길다. 도시된 바와 같이, 수직 용량성 부하판(31)은 접지면(12) 위로 소정 거리에 존재하는 제2 부하 소자 에지(31b)를 갖는다. 수평 용량성 부하판(33)은 수평 용량성 부하판(33)이 접지면(12)에 대해 대체로 수평이고 평행이 되도록 제2 부하 소자 에지(31b)에 부착된 제1 수평 용량성 소자 에지(34a)를 갖는다. 용량성 부하를 증가시키기 위해 수평 용량성 부하판(33)과 접지면(12) 사이에 소정의 유전 상수 및 사이즈를 갖는 유전체 스페이서(34)가 배치될 수 있다.

도12는 2.4 내지 2.5, 5.15 내지 5.35 및 5.47 내지 5.725 GHz 범위에서 샘플 PIFA(60) 동작의 만족스런 VSWR 및 임피던스 특성을 도시한다. 샘플 PIFA(60)는 2(W)x23(L)x6.5(H)mm의 방사 소자(11) 치수 및 2(W)x23(L)mm의 접지면(12) 치수를 갖는다. 방사 소자(11)의 폭은 8 내지 9mm 까지 증가될 수 있더라도, PIFA(60)의 방사 소자(11)의 이미 매우 좁은 폭(2mm)에 있어 임의의 증가가 추가로 수행되면, 제조를 복잡하게 할 수 있다. 발명자들이 알고 있는 바로는, 본 발명의 2mm 폭 다중 ISM 대역 PIFA(60)의 실현된 설계는 공개 문헌에서 발표된 연구 중에서 최소 폭을 갖는 것을 취지로 한다. 제안된 설계는 방사 소자와 접지면 양쪽 모두에 대해 동일한 폭을 구체화할 수 있다. 반대로, 접지면은 방사 소자의 폭보다 훨씬 더 넓게 형성될 수 있다. PIFA(60)의 2mm 폭 방사 소자(11)를 선택하면, L자형 슬롯(27)의 폭은 약 0.8mm이다.

본 발명은 전술한 실시예 및 첨부 도면을 참조하여 설명되었지만, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변경이 행해질 수 있다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

Claims

접지면;

방사 소자;

쇼트부(short);

피드 탭(feed tab); 및

무급전 소자(parasitic element)

를 포함하고,

여기서, 상기 접지면은 제1 접지면 에지(edge) 및 제2 접지면 에지를 포함하고, 상기 제1 접지면 에지 및 상기 제2 접지면 에지는 상기 접지면의 대향측(opposite sides)에 접지면 폭을 가로질러 존재하고,

상기 접지면은 제3 접지면 에지 및 제4 접지면 에지를 포함하고, 상기 제3 접지면 에지 및 상기 제4 접지면 에지는 상기 제1 접지면 에지와 상기 제2 접지면 에지 사이에서 확장하여 상기 접지면의 대향측에 접지면 길이를 따라 존재하고,

상기 방사 소자는 제1 방사 소자 에지 및 제2 방사 소자 에지를 포함하고, 상기 제1 방사 소자 에지 및 상기 제2 방사 소자 에지는 상기 방사 소자의 대향측에 방사 소자 폭을 가로질러 존재하고,

상기 방사 소자는 제3 방사 소자 에지 및 제4 방사 소자 에지를 포함하고, 상기 제3 방사 소자 에지 및 상기 제4 방사 소자 에지는 상기 제1 방사 소자 에지와 상기 제2 방사 소자 에지 사이에서 확장하여 상기 방사 소자의 대향측에 방사 소자 길이를 따라 존재하고,

상기 쇼트부는 제1 쇼트부 에지 및 제2 쇼트부 에지를 포함하고, 상기 제1 쇼트부 에지는 상기 제1 접지면 에지와 상기 제1 방사 소자 에지에 연결되어, 상기 방사 소자에 대해 상기 접지면을 쇼트시키고,

상기 피드 탭은 제1 피드 탭 에지 및 제2 피드 탭 에지를 포함하고, 상기 제1 피드 탭 에지는 상기 제4 방사 소자에 연결되고, 상기 제2 피드 탭 에지는 상기 접지면 위로 제1 소정 거리에 존재하고,

상기 무급전 소자는 제1 무급전 소자 에지 및 제2 무급전 소자 에지를 포함하고, 상기 제2 무급전 소자 에지는 상기 제3 접지면 에지에 연결되고, 상기 제1 무급전 소자 에지는 상기 방사 소자 아래로 제2 소정 거리에 존재하는

안테나.
제1항에 있어서,

상기 방사 소자와 상기 접지면은 실질적으로 평행인

안테나.
제1항에 있어서,

복수개의 벤드(bend)를 갖는 단일 도전체가 상기 접지면, 상기 무급전 소자, 상기 쇼트부, 상기 방사 소자 및 상기 피드 탭을 형성하는

안테나.
제3항에 있어서,

상기 복수개의 벤드 중 적어도 하나는 90도 각도를 형성하는

안테나.
제1항에 있어서,

상기 방사 소자 길이는 상기 접지면 길이보다 짧은

안테나.
제1항에 있어서,

상기 무급전 소자는 상기 피드 탭보다 상기 쇼트부에 더 근접한

안테나.
제1항에 있어서,

상기 무급전 소자와 상기 피드 탭은 실질적으로 평행인

안테나.
제1항에 있어서,

상기 접지면 폭과 상기 방사 소자 폭은 동일한

안테나.
접지면;

방사 소자;

쇼트부;

피드 탭;

튜닝 스터브(tuning stub); 및

무급전 소자

를 포함하고,

여기서, 상기 접지면은 제1 접지면 에지 및 제2 접지면 에지를 포함하고, 상기 제1 접지면 에지 및 상기 제2 접지면 에지는 상기 접지면의 대향측에 접지면 폭을 가로질러 존재하고,

상기 접지면은 제3 접지면 에지 및 제4 접지면 에지를 포함하고, 상기 제3 접지면 에지 및 상기 제4 접지면 에지는 상기 제1 접지면 에지와 상기 제2 접지면 에지 사이에서 확장하여 상기 접지면의 대향측에 접지면 길이를 따라 존재하고,

상기 방사 소자는 제1 방사 소자 에지 및 제2 방사 소자 에지를 포함하고, 상기 제1 방사 소자 에지 및 상기 제2 방사 소자 에지는 상기 방사 소자의 대향측에 방사 소자 폭을 가로질러 존재하고,

상기 방사 소자는 제3 방사 소자 에지 및 제4 방사 소자 에지를 포함하고, 상기 제3 방사 소자 에지 및 상기 제4 방사 소자 에지는 상기 제1 방사 소자 에지와 상기 제2 방사 소자 에지 사이에서 확장하여 상기 방사 소자의 대향측에 방사 소자 길이를 따라 존재하고,

상기 쇼트부는 제1 쇼트부 에지 및 제2 쇼트부 에지를 포함하고, 상기 제1 쇼트부 에지는 상기 제1 접지면 에지와 상기 제1 방사 소자 에지에 연결되어, 상기 방사 소자에 대해 상기 접지면을 쇼트시키고,

상기 피드 탭은 제1 피드 탭 에지 및 제2 피드 탭 에지를 포함하고, 상기 제1 피드 탭 에지는 상기 제4 방사 소자에 연결되고, 상기 제2 피드 탭 에지는 상기 접지면 위로 제1 소정 거리에 존재하고,

상기 튜닝 스터브는 제1 튜닝 스터브 에지 및 제2 튜닝 스터브 에지를 포함하고, 상기 제1 튜닝 스터브 에지는 상기 제4 방사 소자 에지에 연결되고, 상기 제2 튜닝 스터브 에지는 상기 접지면 위로 제2 소정 거리에 존재하고,

상기 무급전 소자는 제1 수직판 에지, 수직판, 제2 수직판 에지, 수평판, 제1 수평판 에지 및 제2 수평판 에지를 포함하고, 상기 제1 수직판 에지는 상기 수직판이 상기 접지면 위로 확장하도록 상기 제2 접지면 에지에 연결되고, 상기 제2 수직판 에지는 상기 수평판이 상기 제2 방사 소자 에지를 향해 확장하도록 상기 제2 수평판 에지에 연결되는

안테나.
제9항에 있어서,

상기 방사 소자와 상기 접지면은 실질적으로 평행인

안테나.
제9항에 있어서,

상기 수직판과 상기 쇼트부는 실질적으로 평행인

안테나.
제9항에 있어서,

상기 수평판과 상기 방사 소자는 실질적으로 평행인

안테나.
제12항에 있어서,

상기 수평판과 상기 방사 소자는 실질적으로 동일한 면에 존재하는

안테나.
제9항에 있어서,

상기 튜닝 스터브는 상기 피드 탭과 상기 쇼트부 사이에서 상기 제4 방사 소자 에지에 연결되는

안테나.
제9항에 있어서,

상기 제1 소정 거리와 상기 제2 소정 거리는 상이한

안테나.
제9항에 있어서,

상기 피드 탭은 피드 탭 확장부를 갖고, 상기 피드 탭 확장부는 상기 접지면 위로 제3 소정 거리에 존재하는

안테나.
제9항에 있어서,

상기 제1 수평판 에지는 상기 제2 방사 소자 에지로부터 제4 소정 거리에 존재하는

안테나.
제9항에 있어서,

상기 방사 소자 길이는 접지면 길이보다 짧은

안테나.
제9항에 있어서,

상기 접지면 폭과 상기 방사 소자 폭은 동일한

안테나.
제9항에 있어서,

복수개의 벤드를 갖는 단일 도전체가 상기 접지면, 상기 무급전 소자, 상기 쇼트부, 상기 방사 소자, 상기 피드 탭 및 상기 튜닝 스터브를 형성하는

안테나.
제9항에 있어서,

상기 피드 탭과 상기 튜닝 스터브는 실질적으로 평행인

안테나.
접지면;

방사 소자;

상기 방사 소자에 형성된 슬롯;

피드 탭;

쇼트부;

제1 튜닝 스터브;

제2 튜닝 스터브; 및

제3 튜닝 스터브

를 포함하고,

여기서, 상기 접지면은 제1 접지면 에지 및 제2 접지면 에지를 포함하고, 상기 제1 접지면 에지 및 상기 제2 접지면 에지는 상기 접지면의 대향측에 접지면 폭을 가로질러 존재하고,

상기 접지면은 제3 접지면 에지 및 제4 접지면 에지를 포함하고, 상기 제3 접지면 에지 및 상기 제4 접지면 에지는 상기 제1 접지면 에지와 상기 제2 접지면 에지 사이에서 확장하여 상기 접지면의 대향측에 접지면 길이를 따라 존재하고,

상기 방사 소자는 제1 방사 소자 에지 및 제2 방사 소자 에지를 포함하고, 상기 제1 방사 소자 에지 및 상기 제2 방사 소자 에지는 상기 방사 소자의 대향측에 방사 소자 폭을 가로질러 존재하고,

상기 방사 소자는 제3 방사 소자 에지 및 제4 방사 소자 에지를 포함하고, 상기 제3 방사 소자 에지 및 상기 제4 방사 소자 에지는 상기 제1 방사 소자 에지와 상기 제2 방사 소자 에지 사이에서 확장하여 상기 방사 소자의 대향측에 방사 소자 길이를 따라 존재하고,

상기 쇼트부는 제1 쇼트부 에지 및 제2 쇼트부 에지를 포함하고, 상기 제1 쇼트부 에지는 상기 제3 방사 소자 에지에 연결되고, 상기 제2 쇼트부 에지는 상기 접지면에 대해 상기 방사 소자를 쇼트시키기 위해 상기 제3 접지면 에지에 연결되고,

상기 피드 탭은 제1 피드 탭 에지 및 제2 피드 탭 에지를 포함하고, 상기 제1 피드 탭 에지는 상기 제1 방사 소자에 연결되고, 상기 제2 피드 탭 에지는 상기 접지면 위로 제1 소정 거리에 존재하고,

상기 슬롯은 상기 제3 방사 소자 에지에 간극(gap)을 포함하고, 상기 간극은 제1 간극 측부 및 제2 간극 측부를 포함하고,

상기 제1 쇼트부 에지는 상기 제1 간극 측부와 상기 제1 방사 소자 에지 사이에서 상기 제3 방사 소자 에지 상에 연결되고,

상기 제1 튜닝 스터브는 제1 튜닝 스터브 제1 에지 및 제1 튜닝 스터브 제2 에지를 포함하고, 상기 제1 튜닝 스터브 제1 에지는 상기 제3 방사 소자 에지에 연결되고, 상기 제1 튜닝 스터브 제2 에지는 상기 접지면 위로 제2 소정 거리에 존재하고, 상기 제1 튜닝 스터브 제1 에지는 상기 제2 간극 측부와 상기 제2 방사 소자 에지 사이에서 상기 제3 방사 소자 에지 상에 연결되고,

상기 제2 튜닝 스터브는 제2 튜닝 스터브 제1 에지 및 제2 튜닝 스터브 제2 에지를 포함하고, 상기 제2 튜닝 스터브 제1 에지는 상기 제4 방사 소자 에지에 연결되고, 상기 제2 튜닝 스터브 제2 에지는 상기 접지면 위로 제3 소정 거리에 존재하고,

상기 제3 튜닝 스터브는 제3 튜닝 스터브 제1 에지 및 제3 튜닝 스터브 제2 에지를 포함하고, 상기 제3 튜닝 스터브 제1 에지는 상기 제4 방사 소자 에지에 연결되고, 상기 제3 튜닝 스터브 제2 에지는 상기 접지면 위로 제4 소정 거리에 존재하고,

상기 제3 튜닝 스터브는 상기 제2 튜닝 스터브와 상기 제1 방사 소자 에지 사이에서 상기 제4 방사 소자 에지에 연결되는

안테나.
제22항에 있어서,

상기 방사 소자와 상기 접지면은 실질적으로 평행인

안테나.
제22항에 있어서,

상기 제1 튜닝 스터브, 상기 제2 튜닝 스터브 및 상기 제3 튜닝 스터브는 실질적으로 평행인

안테나.
제22항에 있어서,

상기 슬롯은 T자형을 형성하는

안테나.
제22항에 있어서,

상기 피드 탭은 피드 탭 확장부를 포함하는

안테나.
제26항에 있어서,

상기 피드 탭 확장부는 상기 피드 탭에 대해 실질적으로 수직인

안테나.
제22항에 있어서,

상기 제1 튜닝 스터브 제1 에지는 상기 제3 방사 소자 에지를 따라 상기 제2 방사 소자 에지까지 확장하고, 상기 제2 튜닝 스터브 제1에지는 상기 제4 방사 소자 에지를 따라 상기 제2 방사 소자 에지까지 확장하는

안테나.
제22항에 있어서,

상기 방사 소자 길이는 상기 접지면 길이보다 짧은

안테나.
제22항에 있어서,

상기 방사 소자 폭과 상기 접지면 폭은 동일한

안테나.
제22항에 있어서,

상기 제1 소정 거리, 상기 제2 소정 거리, 상기 제3 소정 거리 및 상기 제4 소정 거리 중 적어도 하나는 상이한

안테나.
접지면;

방사 소자;

상기 방사 소자에 형성된 슬롯;

피드 탭;

쇼트부;

제1 튜닝 스터브;

제2 튜닝 스터브;

제3 튜닝 스터브; 및

무급전 소자

를 포함하고,

여기서, 상기 접지면은 제1 접지면 에지 및 제2 접지면 에지를 포함하고, 상기 제1 접지면 에지 및 상기 제2 접지면 에지는 상기 접지면의 대향측에 접지면 폭을 가로질러 존재하고,

상기 접지면은 제3 접지면 에지 및 제4 접지면 에지를 포함하고, 상기 제3 접지면 에지 및 상기 제4 접지면 에지는 상기 제1 접지면 에지와 상기 제2 접지면 에지 사이에서 확장하여 상기 접지면의 대향측에 접지면 길이를 따라 존재하고,

상기 방사 소자는 제1 방사 소자 에지 및 제2 방사 소자 에지를 포함하고, 상기 제1 방사 소자 에지 및 상기 제2 방사 소자 에지는 상기 방사 소자의 대향측에 방사 소자 폭을 가로질러 존재하고,

상기 방사 소자는 제3 방사 소자 에지 및 제4 방사 소자 에지를 포함하고, 상기 제3 방사 소자 에지 및 상기 제4 방사 소자 에지는 상기 제1 방사 소자 에지와 상기 제2 방사 소자 에지 사이에서 확장하여 상기 방사 소자의 대향측에 방사 소자 길이를 따라 존재하고,

상기 쇼트부는 제1 쇼트부 에지 및 제2 쇼트부 에지를 포함하고, 상기 제1 쇼트부 에지는 상기 제1 방사 소자 에지에 연결되고, 상기 제2 쇼트부 에지는 상기 접지면에 대해 상기 방사 소자를 쇼트시키기 위해 상기 제1 접지면 에지에 연결되고,

상기 피드 탭은 제1 피드 탭 에지 및 제2 피드 탭 에지를 포함하고, 상기 제1 피드 탭 에지는 상기 제3 방사 소자 에지에 연결되고, 상기 제2 피드 탭 에지는 상기 접지면 위로 제1 소정 거리에 존재하고,

상기 슬롯은 상기 제3 방사 소자 에지에 간극(gap)을 포함하고, 상기 간극은 제1 간극 측부 및 제2 간극 측부를 포함하고,

상기 제1 피드 탭 에지는 상기 제1 간극 측부와 상기 제1 방사 소자 에지 사이에서 상기 제3 방사 소자 에지 상에 연결되고,

상기 제1 튜닝 스터브는 제1 튜닝 스터브 제1 에지 및 제1 튜닝 스터브 제2 에지를 포함하고, 상기 제1 튜닝 스터브 제1 에지는 상기 제3 방사 소자 에지에 연결되고, 상기 제1 튜닝 스터브 제2 에지는 상기 접지면 위로 제2 소정 거리에 존재하고, 상기 제1 튜닝 스터브 제1 에지는 상기 제2 간극 측부와 상기 제2 방사 소자 에지 사이에서 상기 제3 방사 소자 에지 상에 연결되고,

상기 제2 튜닝 스터브는 제2 튜닝 스터브 제1 에지 및 제2 튜닝 스터브 제2 에지를 포함하고, 상기 제2 튜닝 스터브 제1 에지는 상기 제3 방사 소자 에지에 연결되고, 상기 제2 튜닝 스터브 제2 에지는 상기 접지면 위로 제3 소정 거리에 존재하고,

상기 제1 튜닝 스터브는 상기 제2 튜닝 스터브보다 상기 제2 간극 측부에 더 근접하게 위치하고,

상기 제3 튜닝 스터브는 제3 튜닝 스터브 제1 에지 및 제3 튜닝 스터브 제2 에지를 포함하고, 상기 제3 튜닝 스터브 제1 에지는 상기 제4 방사 소자 에지에 연결되고, 상기 제3 튜닝 스터브 제2 에지는 상기 접지면 위로 제4 소정 거리에 존재하고,

상기 무급전 소자는 무급전 소자 제1 에지 및 무급전 소자 제2 에지를 포함하고, 상기 무급전 소자 제2 에지는 상기 제4 접지면 에지에 연결되고, 상기 무급전 소자 제1 에지는 상기 방사 소자 아래로 제5 소정 거리에 존재하고,

상기 무급전 소자는 상기 제3 튜닝 스터브보다 근접한 상기 제4 접지면 에지에 연결되는

안테나.
제32항에 있어서,

상기 방사 소자와 상기 접지면은 실질적으로 평행인

안테나.
제32항에 있어서,

상기 제1 튜닝 스터브, 상기 제2 튜닝 스터브 및 제3 튜닝 스터브는 실질적으로 평행인

안테나.
제32항에 있어서,

상기 슬롯은 T자형을 형성하는

안테나.
제34항에 있어서,

상기 피드 탭과 상기 무급전 소자는 상기 제1 튜닝 스터브와 실질적으로 평행인

안테나.
제32항에 있어서,

상기 제1 튜닝 스터브 제1 에지는 상기 제3 방사 소자 에지를 따라 상기 제2 방사 소자 에지까지 확장하고, 상기 제2 튜닝 스터브 제1 에지는 상기 제4 방사 소자 에지를 따라 상기 제2 방사 소자 에지까지 확장하는

안테나.
제32항에 있어서,

상기 방사 소자 길이는 상기 접지면 길이보다 짧은

안테나.
제32항에 있어서,

상기 방사 소자 폭과 상기 접지면 폭은 동일한

안테나.
제32항에 있어서,

상기 제1 소정 거리, 상기 제2 소정 거리, 상기 제3 소정 거리, 상기 제4 소정 거리 및 상기 제5 소정 거리 중 적어도 하나는 상이한

안테나.
접지면;

방사 소자;

상기 방사 소자에 형성된 슬롯;

피드 탭;

쇼트부;

튜닝 스터브;

무급전 소자; 및

수직판

을 포함하고,

여기서, 상기 접지면은 제1 접지면 에지 및 제2 접지면 에지를 포함하고, 상기 제1 접지면 에지 및 상기 제2 접지면 에지는 상기 접지면의 대향측에 접지면 폭을 가로질러 존재하고,

상기 접지면은 제3 접지면 에지 및 제4 접지면 에지를 포함하고, 상기 제3 접지면 에지 및 상기 제4 접지면 에지는 상기 제1 접지면 에지와 상기 제2 접지면 에지 사이에서 확장하여 상기 접지면의 대향측에 접지면 길이를 따라 존재하고,

상기 방사 소자는 제1 방사 소자 에지 및 제2 방사 소자 에지를 포함하고, 상기 제1 방사 소자 에지 및 상기 제2 방사 소자 에지는 상기 방사 소자의 대향측에 방사 소자 폭을 가로질러 존재하고,

상기 방사 소자는 제3 방사 소자 에지 및 제4 방사 소자 에지를 포함하고, 상기 제3 방사 소자 에지 및 상기 제4 방사 소자 에지는 상기 제1 방사 소자 에지와 상기 제2 방사 소자 에지 사이에서 확장하여 상기 방사 소자의 대향측에 방사 소자 길이를 따라 존재하고,

상기 쇼트부는 제1 쇼트부 에지 및 제2 쇼트부 에지를 포함하고, 상기 제1 쇼트부 에지는 상기 제1 방사 소자 에지에 연결되고, 상기 제2 쇼트부 에지는 상기 접지면에 대해 상기 방사 소자를 쇼트시키기 위해 상기 제1 접지면 에지에 연결되고,

상기 피드 탭은 제1 피드 탭 에지 및 제2 피드 탭 에지를 포함하고, 상기 제1 피드 탭 에지는 상기 제4 방사 소자 에지에 연결되고, 상기 제2 피드 탭 에지는 상기 접지면 위로 제1 소정 거리에 존재하고,

상기 슬롯은 상기 제4 방사 소자 에지에 간극을 포함하고, 상기 간극은 제1 간극 측부 및 제2 간극 측부를 포함하고,

상기 제1 피드 탭 에지는 상기 제1 간극 측부와 상기 제1 방사 소자 에지 사이에서 상기 제4 방사 소자 에지 상에 연결되고,

상기 튜닝 스터브는 제1 튜닝 스터브 에지 및 제2 튜닝 스터브 에지를 포함하고, 상기 제1 튜닝 스터브 에지는 상기 제4 방사 소자 에지에 연결되고, 상기 제2 튜닝 스터브 에지는 상기 접지면 위로 제2 소정 거리에 존재하고, 상기 튜닝 스터브는 상기 제2 간극 측부와 상기 제2 방사 소자 에지 사이에서 상기 제4 방사 소자 에지에 연결되고,

상기 무급전 소자는 제1 무급전 에지 및 제2 무급전 에지를 포함하고, 상기 제2 무급전 에지는 상기 제3 접지면 에지에 연결되고, 상기 제1 무급전 에지는 상기 방사 소자 아래로 제3 소정 거리에 존재하고,

상기 수직판은 제1 수직판 에지 및 제2 수직판 에지를 포함하고, 상기 제1 수직판 에지는 상기 제2 방사 소자 에지에 연결되고, 상기 제2 수직판 에지는 상기 접지면 위로 제4 소정 거리에 존재하는

안테나.
제41항에 있어서,

상기 슬롯은 L자형인

안테나.
제41항에 있어서,

상기 무급전 소자는 상기 제2 접지면 에지보다 상기 제1 접지면 에지에 더 근접한

안테나.
제41항에 있어서,

상기 방사 소자와 상기 접지면은 실질적으로 평행인

안테나.
제41항에 있어서,

상기 피드 탭, 상기 튜닝 스터브 및 상기 무급전 소자는 실질적으로 평행인

안테나.
제41항에 있어서,

상기 수직판과 상기 쇼트부는 실질적으로 평행인

안테나.
제42항에 있어서,

상기 L자형 슬롯의 수평 세그먼트는 상기 피드 탭에 대해 실질적으로 평행으로 이어지는

안테나.
제41항에 있어서,

제1 수평판 에지 및 제2 수평판 에지를 포함하는 수평판

을 더 포함하고,

상기 제1 수평판 에지는 상기 제2 수직판 에지에 연결되는

안테나.
제48항에 있어서,

상기 수평판과 상기 접지면 사이에 존재하는 유전체 물질

을 더 포함하는 안테나.
제48항에 있어서,

상기 수평판은 상기 접지면에 실질적으로 평행인

안테나.
안테나에 있어서,

접지면;

방사 소자;

상기 접지면과 상기 방사 소자를 쇼트시키기 위한 수단;

상기 안테나에 전력을 공급하기 위한 수단; 및

상기 안테나를 튜닝하기 위한 수단

을 포함하는 안테나.
제51항에 있어서,

상기 튜닝 수단은 무급전 소자를 포함하는

안테나.
제51항에 있어서,

상기 튜닝 수단은 슬롯을 포함하는

안테나.
제51항에 있어서,

상기 튜닝 수단은,

하위 공진 주파수를 튜닝하기 위한 제1 튜닝 수단; 및

상위 공진 주파수를 튜닝하기 위한 제2 튜닝 수단을 포함하는

안테나.
제52항에 있어서,

상기 튜닝 수단은 적어도 하나의 튜닝 스터브를 더 포함하는

안테나.
제55항에 있어서,

상기 튜닝 수단은 슬롯을 더 포함하는

안테나.
제53항에 있어서,

상기 튜닝 수단은 적어도 하나의 튜닝 스터브를 더 포함하는

안테나.