KR20050066476A - 멀티 밴드 스터비 안테나 - Google Patents

Abstract

본 발명은 멀티 밴드 스터비 안테나에 관한 것으로, 길이방향으로 연결된 동일 직경의 안테나 코일을 길이 조절을 통해 송수신 주파수 대역을 변경시킬 수 있도록 하여 안테나 지향성을 향상시킴으로써, 안테나의 크기 및 면적을 줄일 수 있고, 안테나 코일의 상호 간섭을 방지할 수 있으며, 보다 용이하게 안테나 매칭을 이룰 수 있도록 한 멀티 밴드 스터비 안테나를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 유전체로 이루어진 안테나 기판; 상기 안테나 기판에 권선된 안테나 코일; 상기 안테나 코일에 길이방향을 따라 소정 간격으로 설치되어 그 양측의 안테나 코일을 연결 또는 단절시키는 적어도 하나의 온/오프 스위치; 및 상기 온/오프 스위치의 작동을 제어하는 제어수단을 포함하는 멀티 밴드 스터비 안테나를 제공한다.

Description

멀티 밴드 스터비 안테나 {Multi band stubby antenna}

본 발명은 안테나 지향성을 높이기 위한 멀티 밴드 스터비 안테나에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동일 직경의 안테나 코일로 세 가지 대역의 송수신이 가능하여 안테나 크기를 소형화 할 수 있고, 안테나 코일 간의 간섭 가능성을 저감시킬 수 있으며, 안테나 방사 패턴을 코일의 길이로 조절하여 안테나 매칭이 보다 용이하도록 한 멀티 밴드 스터비 안테나에 관한 것이다.

일반적으로, 이동통신에 사용되는 주파수는 800 MHz, 1.5 GHz, 1.8 GHz 등의 여러 가지 주파수가 사용되고 있으며, 이러한 서로 다른 주파수 중에서 저, 중, 고 대역의 세 가지 주파수에 범용으로 사용할 수 있도록 한 트리플 밴드 스터비 안테나가 개발된 바 있다.

이러한 종래의 트리플 밴드 스터비 안테나의 일예가 도1에 도시되어 있는데, 도시된 종래의 안테나는 캡(1) 내부에 내장되고 관통된 내부공간을 갖는 제1유전체(3)의 외측 표면에 권선한 제1코일(5)과, 상기 제1유전체(3)의 내부공간에 내장된 제2유전체(7)의 외측 표면에 권선되고 서로 다른 피치를 갖고 급전선에 직렬로 연결되는 장피치 코일 및 단피치 코일을 포함하는 제2코일(9)을 구비하며, 상기 제1코일(5)과 제2코일(9)로 이루어진 두 층간 안테나의 전자기적 결합을 통해 세 개의 주파수 대역을 커버하도록 구성된다.

그러나, 상기한 종래의 안테나는 서로 다른 반경을 갖는 코일을 이중으로 감아서 이루어진 구조이므로, 안테나의 크기 및 면적이 증가될 수밖에 없고, 하나의 피딩점에서 무선신호의 수신 또는 송신이 이루어지게 되므로, 서로 간의 간섭일 발생할 우려가 있으며, 안테나 매칭이 용이하지 못한 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 길이방향으로 연결된 동일 직경의 안테나 코일을 길이 조절을 통해 송수신 주파수 대역을 변경시킬 수 있도록 하여 안테나 지향성을 향상시킴으로써, 안테나의 크기 및 면적을 줄일 수 있고, 안테나 코일의 상호 간섭을 방지할 수 있으며, 보다 용이하게 안테나 매칭을 이룰 수 있도록 한 멀티 밴드 스터비 안테나를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 유전체로 이루어진 안테나 기판; 상기 안테나 기판에 권선된 안테나 코일; 상기 안테나 코일에 길이방향을 따라 소정 간격으로 설치되어 그 양측의 안테나 코일을 연결 또는 단절시키는 적어도 하나의 온/오프 스위치; 및 상기 온/오프 스위치의 작동을 제어하는 제어수단을 포함하는 멀티 밴드 스터비 안테나를 제공한다.

본 발명에서, 상기 온/오프 스위치는 안테나 기판 내부에 삽입된 스위칭 소자로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 안테나 기판에는 중심부를 따라 비아 홀이 형성되고, 상기 온/오프 스위치의 각 접합부분과 안테나 코일 부분의 접합패드는 상기 비아 홀을 통해 접촉이 이루어질 수 있다.

상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명의 멀티 밴드 스터비 안테나는 안테나 코일의 연결 길이를 가변되게 하여 서로 다른 송수신 주파수 대역에 대한 안테나 특성을 향상시키고자 하는 것으로, 도2는 본 발명에 따른 멀티 밴드 스터비 안테나의 일실시예 구성을 도시한 사시도이고, 도3은 본 발명에 따른 멀티 밴드 스터비 안테나의 회로 구성도이며, 도4는 도2에 도시된 멀티 밴드 스터비 안테나의 요부인 안테나 코일을 도시한 외관도이다. .

도2 내지 도4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 멀티 밴드 스터비 안테나는 중심부를 따라 비아 홀(111)이 형성된 안테나 기판(110)과, 상기 안테나 기판(110)의 외주면에 권선된 안테나 코일(120)로 이루어진다.

상기 안테나 코일(120)은 안테나 기판(110)의 길이방향을 따라 소정 간격으로 두 개의 스위칭 지점(121, 122)을 구비하여 세 개의 부분으로 분할된 구조로 이루어지며, 각 스위칭 지점(121, 122)에는 그 양측의 안테나 코일(120)을 연결 또는 차단시키는 제1스위치(131) 및 제2스위치(132)가 설치된다.

상기 제1스위치(131) 및 제2스위치(132)는 안테나 기판(110) 내측에 삽입된 스위칭 회로 형태로 이루어지며, 각각 그 일측에 스위칭 동작의 제어를 위한 콘트롤 라인(135, 136)이 안테나 기판(110)의 내측을 통해 연결되고, 그 타측에는 스위칭 패턴(137, 138)이 각각 연결된다.

상기 제1 및 제2스위치(131, 132)의 각 접합부분과 안테나 코일(120) 부분의 접합패드는 상기 비아 홀(111)을 통해 접촉이 이루어지며, 각 스위치(131, 132)의 작동은 GPIO 포트를 이용한 저전압 또는 고전압의 인가에 의해 이루어지도록 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 멀티 밴드 스터비 안테나는 콘트롤 라인을 통한 전압의 인가에 따라 제1스위치(131) 및 제2스위치(132)가 ON/OFF 동작되어 안테나의 길이를 가변시킴으로써 서로 다른 주파수 대역의 송수신이 가능하게 된다.

즉, 선택 주파수 모드가 800 MHz, 1.5 GHz 및 1.8GHz 인 경우라 하면, 가장 낮은 주파수인 800 MHz 모드에서는 제1스위치(131) 및 제2스위치(132)를 모두 ON 시켜 안테나 코일(120) 전체를 연결시키고, 중간 주파수인 1.5 GHz 모드에서는 제1스위치(131)는 ON 시키고 제2스위치(132)는 OFF 시켜 세 부분으로 나뉘어진 안테나 코일(120) 중 아래의 두 부분을 연결시키며, 가장 높은 주파수인 1.8 GHz 모드에서는 제1 및 제2스위치(131, 132)를 모두 OFF 시켜 가장 하측의 안테나 코일(120) 만 사용하게 된다.

따라서, 상기 제1스위치(131) 및 제2스위치(132)를 이용하여, 각 주파수 모드에 따라 안테나 코일(120)의 사용되지 않는 부분은 피딩점에서 완전히 이격시키므로 코일 간의 간섭을 현저히 줄일 수 있으며, 주파수 모드에 따른 안테나 송수신 대역 변화가 안테나 코일(120)의 길이 변화를 통해 이루어지므로 종래의 트리플 밴드 스터비 안테나 보다 용이하게 안테나 매칭이 이루어질 수 있는 장점이 있다.

한편, 전술한 실시예에서는 안테나 코일에 두 개의 스위치(131, 132)가 연결되어 세 개의 주파수 대역에 적용 가능하도록 된 것을 예시하였으나, 본 발명은 이것을 한정되는 것이 아니며, 상기 스위치(131, 132)의 수를 증가시키거나 감소시켜 복수의 주파수 대역에 범용으로 사용 가능하게 구성될 수도 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상에서 설명한 본 발명에 따르면, 안테나 기판에 감겨지는 안테나 코일에 복수의 스위치를 설치하여 상기 스위치의 온/오프에 따라 사용되는 안테나 코일의 길이가 주파수 대역에 따라 가변되도록 함으로써, 안테나 코일을 복수층으로 이루어지지 않게 되어 안테나 크기 및 면적을 줄일 수 있고, 안테나 코일의 사용되지 않는 부분은 스위치에 의해 완전히 이격되므로 간섭을 경감시킬 수 있으며, 안테나의 방사 패턴을 안테나 코일의 길이로 조절하므로 안테나 매칭이 용이해지는 효과가 있다.

도1은 종래의 트리플 밴드 스터비 안테나를 도시한 내부 구성도.

도2는 본 발명에 따른 멀티 밴드 스터비 안테나의 일실시예 구성을 도시한 사시도.

도3은 본 발명에 따른 멀티 밴드 스터비 안테나의 회로 구성도.

도4는 도2에 도시된 멀티 밴드 스터비 안테나의 요부인 안테나 코일을 도시한 외관도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

110 : 안테나 기판 111 : 비아 홀

120 : 안테나 코일 121, 122 : 스위칭 지점

131, 132 : 스위치 135, 136 : 콘트롤 라인

137, 138 : 스위칭 패턴

Claims (3)

1. 유전체로 이루어진 안테나 기판;

   상기 안테나 기판에 권선된 안테나 코일;

   상기 안테나 코일에 길이방향을 따라 소정 간격으로 설치되어 그 양측의 안테나 코일을 연결 또는 단절시키는 적어도 하나의 온/오프 스위치; 및

   상기 온/오프 스위치의 작동을 제어하는 제어수단

   을 포함하는 멀티 밴드 스터비 안테나.
2. 제1항에 있어서,

   상기 온/오프 스위치는 안테나 기판 내부에 삽입된 스위칭 소자로 이루어진 멀티 밴드 스터비 안테나.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 안테나 기판에는 중심부를 따라 비아 홀이 형성되고, 상기 온/오프 스위치의 각 접합부분과 안테나 코일 부분의 접합패드는 상기 비아 홀을 통해 접촉이 이루어지는 멀티 밴드 스터비 안테나.