KR20050065278A - 안테나 - Google Patents

Abstract

본 발명은 양호한 광대역 특성을 실현함과 동시에, 보다 소형화를 도모할 수 있는 안테나를 실현한다. 거의 반원형인 안테나 요소 1을 구비하고, 안테나 요소 1의 직경 일단부에 급전을 행하는 모노폴 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.

Description

안테나{ANTENNA}

본 발명은 휴대 통신기기 등에 구비되는 안테나에관한 것이다.

광대역 특성을 실현하는 안테나로서 원형의 안테나 요소를 이용한 원판 모노폴(monopole) 안테나가 알려져 있다. 또한, 소형화를 위해 원형의 안테나 요소를 변형시킨 원판 모노폴 안테나가 일본 특허 공개공보2002-164731호에 개시되어 있다. 이 특허에서는 원형의 안테나 요소가 직경을 중심으로 직각으로 구부러져 있다.

그러나 상기한 종래의 소형화 방법은, 아직 안테나 요소가 점유하는 공간이 크고, 소형화가 불충분한 문제점을 가지고 있다. 예를 들면, 휴대 전화기 등의 소형 통신기기의 경우 안테나를 장착할 수 있는 공간이 아주 제한적이기 때문에 안테나의 소형화가 요구 된다.

또한, 종래와 같이 원형의 안테나 요소를 변형시킬 경우 원하는 주파수 대역 내에 반공진점이 발생하여 VSWR(Voltage Standing Wave Ratio) 특성이 약해지고, 일관된 광대역 특성을 유지하기가 어려운 문제도 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 양호한 광대역 특성을 얻음과 동시에 보다 나은 소형화를 도모할 수 있는 안테나를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 안테나는 반원형에 가까운 안테나 요소를 구비하고, 상기 안테나 요소의 직경 일단부에 급전을 행하는 모노폴 또는 다이폴 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 일 측면에 있어서, 상기 안테나의 안테나 요소는 유전체 상에 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부의 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안테나를 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 안테나의 개략적인 구성을 도시한 측면도이다. 본 발명의 제1 실시예에서는, 거의 반원형인 안테나 요소(1)가 모노폴 구조로 조립된다.

안테나 요소 (1)은 반원형의 도체판으로 이루어진 부재이다. 안테나 요소 1의 직경은 당해 안테나의 공진 파장 λ의 약 1/4이 되는 길이이다. 또한, 안테나 요소 (1)은, 도 2a에 도시된 바와 같이, 지판 (3)과 수직으로 설치될 수 있으며, 또는 도 2b에 도시된 바와 같이 지판 3과 평행하게 설치될 수 도 있다. 또한, 안테나 요소 (1)에 사용되는 도체판은 대략 반원 형상이면 된다. 예를 들어, 반타원형으로 구성하는 것도 된다. 또한, 이 안테나 요소의 외주부에는 스터브(stub)부재가 설치될 수도 있다.

급전부 (2)는 안테나 요소 (1)에 급전을 행하는 부재이다. 급전부 (2)는 안테나 요소 (1)의 직경의 일단과 지판 (3)에 접속되어 있다.

상기한 구성에 의하면, 안테나 요소(1)가 거의 반원형이므로 안테나 요소가 점유하는 공간을 축소할 수 있다. 또한, 거의 반원형의 도체판으로 안테나 요소가 구성되므로, 희망하는 주파수 대역 내에 반공진점이 발생하지 않으며 양호한 광대역 특성을 얻을 수 있다.

이하, 본 발명의 제2 실시예에 따른 안테나를 설명한다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 안테나의 개략적인 구성을 도시한 측면도이다. 본 발명의 제2 실시예에서는, 거의 반원형인 안테나 요소 (1)가 유전체 (10) 상에 형성된다. 유전체 (10)은, 예를 들면 세라믹소재를 사용한 것으로 안테나의 소형화를 가능하게 한다. 아울러, 도 4에 도시한 바와 같이 안테나 요소 (1)은 지판 (3)에 대하여 오프셋 거리 d로 배치되어도 된다.

도 5는 본 발명에 따른 안테나의 VSWR특성의 개선효과를 설명하기 위한 그래프이다.

도 5에 있어서, 파형 A는 도 6a에 나타낸 본 발명에 따른 안테나의 시뮬레이션 결과이다. 도 6a의 안테나에서, 반원형의 안테나 요소 (1)는 유전체 (10) 상에 형성되어 있다. 파형 B는 도 6b에 나타낸 종래의 원판 모노폴 안테나의 시뮬레이션 결과이다. 도 6b의 안테나에서는 원형의 안테나 요소 (100)가 유전체 (10) 상에 형성되어 있다. 파형 C는 도 6c에 나타낸 원판을 구부린 반원형 모노폴 안테나의 시뮬레이션 결과이다. 도 6c의 안테나에서는 원형의 안테나 요소 (100)가 “コ”자형으로 구부러진 형태를 가지며 유전체 (10) 상에 형성되어 있다.

원판을 구부린 반원형 모노폴 안테나의 파형 C는 5.1GHz 부근에서 반공진점이 발생하며, 양호한 VSWR특성 기대하기 어렵다. 또한 도 6c에 도시한 바와 같이 안테나 요소 (100)의 표면과 배면이 동일한 형상이 되도록 구부려져 있기 때문에, 표면과 배면의 안테나 요소 (100)에 흐르는 전류의 위상이 반대가 되는 상태가 발생한다. 이에 따라서, 유전체 (10)의 재질 등의 요인에 의해 손실이 증가하는 주파수 대역이 발생하고 방사 효율이 악화된다.

한편, 본 발명에 관련된 안테나의 파형 A는 도 6b의 종래의 원판 모노폴 안테나의 파형 B에 비하면 VSWR특성은 평균적으로 떨어지지만, 반공진점이 없으며, 안테나의 점유면적과 성능과의 상반하는 것을 감안하면 만족스러운 VSWR 특성을 보인다고 판단할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상술하였는데, 구체적인 구성은 이 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서의 설계 변경이 가능하다.

예를 들어, 본 발명은 다이폴(dipole) 안테나에도 적용될 수 있다. 아울러, 다이폴 안테나에는 크로스 다이폴이라 불리는 것도 포함된다. 도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 다이폴 구조의 안테나의 개략적인 구성을 도시한 측면도이다.

이 실시예에서는, 2개의 반원형의 안테나 요소 (1)가 다이폴 구조로 조립되어 있다. 도 7a의 실시예에서는 안테나 요소 (1)가 같은 방향으로 배치되어 있는 반면, 도 7b의 실시예에서는 안테나 요소 (1)가 반대방향으로 배치되어 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 거의 반원형인 안테나 요소를 이용함으로써, 안테나 요소가 점유하는 공간을 축소할 수 있다. 또한, 원하는 주파수 대역내에 반공진점이 발생하지 않기 때문에, 양호한 광대역 특성을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 안테나의 개략적인 구성을 도시한 측면도;

도 2a및 도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 안테나 요소의 배치를 설명하기 위한 예시도들;

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 안테나의 개략적인 구성을 도시한 측면도;

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 안테나 요소의 배치를 설명하기 위한 예시도;

도 5는 본 발명에 따른 안테나의 VSWR특성의 개선효과를 설명하기 위한 그래프;

도 6a 내지 도 6c는 은 도 5에 나타낸 파형 A~C에 대응하는 안테나의 구성을 나타낸 도면들; 그리고

도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 다이폴 구조의 안테나의 개략적인 구성을 도시한 측면도이다.

Claims (10)

1. 거의 반원형인 안테나 요소를 구비하고,

   상기 안테나 요소의 직경 일단부에 급전을 행하며, 모노폴 또는 다이폴 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 안테나.
2. 제 1항에 있어서, 상기 안테나 요소가 유전체 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 안테나.
3. 제 1항에 있어서, 상기 안테나 요소는 공진 파장 λ의 약 1/4 길이의 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 안테나.
4. 제 1항에 있어서, 상기 안테나 요소는 안테나 임피던스 대역을 조정하기 위한 슬릿(slit)을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 안테나.
5. 절연판과 상기 절연판의 일면에 고정 설치되는 반원형 도체 요소로 구성되는 안테나.
6. 제 5항에 있어서, 상기 절연판은 세라믹으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 안테나.
7. 제 5항에 있어서, 상기 반원형 도체 요소는 공진 파장 λ의 약 1/4 길이의 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 안테나.
8. 제 5항에 있어서, 상기 절연판은 한 변이 상기 반원형 도체 요소의 직선인 변과 동일한 길이의 직사각형 형태인 것을 특징으로 하는 안테나.
9. 제 5항에 있어서, 상기 절연판과 고정 연결되는 지판을 더욱 포함하는 안테나.
10. 제 5항에 있어서, 상기 반원형 도체 요소는 임피던스 대역을 조절하기 위한 슬릿(slit)을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 안테나.