KR20050068390A - Planer inverted f-type internal antenna with slot at radiation plate by electromagnetic coupling feeding method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자기적 커플링 급전방식에 의해 급전라인으로부터 에너지를 급전받는 방사판에 슬롯과 튜닝용 슬릿을 형성하도록 하여 안테나 크기를 보다 작게 형성시킴은 물론 다중 주파수 대역에서 동작이 가능하고 공진주파수를 정교하게 조절할 수 있도록 한 전자기적 커플링 급전방식이 적용되는 방사판에 슬롯이 형성된 역 에프형 내장형 안테나에 관한 것이다.The present invention forms a smaller antenna size by forming slots and tuning slits in a radiating plate receiving energy from a feeding line by an electromagnetic coupling feeding method, as well as enabling operation in multiple frequency bands. The present invention relates to an inverted-fed internal antenna in which a slot is formed in a radiating plate to which an electromagnetically coupled feeding method can be precisely adjusted.
이를 위해 본 발명은, PCB 기판과 그 PCB 기판의 급전점으로부터 수직 형성되는 급전라인과 단락점으로부터 수직 형성되는 방사판이 각각 소정 간격 이격설치되며 그 PCB기판과 급전라인 사이 및 급전라인과 방사판의 사이에 전자기적인 틈새를 제공하도록 유전체가 각각 채워져서 적층 형성되고 전자기적인 커플링 방식에 의해 상기 급전라인으로부터 방사체에 에너지를 급전하는 역 에프형 내장형 안테나에서, 상기 급전라인의 상측방향으로 소정 이격 설치되는 방사판에는 상기 안테나의 형상에 맞게 그 방사판의 표면전류 밀도를 향상시키도록 소정 길이와 폭을 갖는 슬롯을 형성시킴은 물론, 상기 슬롯의 형상에 따라 그 슬롯의 전체 길이에 맞는 공진주파수를 제공하는 슬롯안테나 모드 또는 그 슬롯에 의하여 역 에프형 안테나모드로 동작되도록 하며, 또한 상기 방사판에는 공진주파수를 조절하기 위한 튜닝용 슬릿이 슬롯과 별도로 형성된다.To this end, the present invention, the PCB board and the feed line vertically formed from the feed point of the PCB substrate and the radiating plate vertically formed from the short circuit point are installed at a predetermined interval, respectively, between the PCB substrate and the feed line and between the feed line and the spin plate In the inverse F-type built-in antenna for supplying energy from the feed line to the radiator by an electromagnetic coupling method, the dielectrics are filled to each other to provide an electromagnetic gap therebetween, and a predetermined distance is installed upwardly of the feed line. The radiating plate is formed to have a slot having a predetermined length and width so as to improve the surface current density of the radiating plate in accordance with the shape of the antenna, and a resonance frequency suitable for the entire length of the slot according to the shape of the slot. To operate in reverse antenna mode by the slot antenna mode or the slot provided. In addition, the radiating plate is provided with a tuning slit for adjusting the resonance frequency separately from the slot.
Description
본 발명은 전자기적 커플링 급전방식이 적용되는 방사판에 슬롯이 형성된 역 에프형 내장형 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전자기적 커플링 방식에 의해 급전라인으로부터 방사판에 에너지를 급전하는 역 에프형 내장형 안테나의 크기를 줄이고 공진주파수의 튜닝을 제공하도록 다양한 형태의 슬롯 및 슬릿이 방사판에 형성되는 역 에프형 내장형 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to an inverted-f type internal antenna in which a slot is formed in a radiating plate to which an electromagnetic coupling feeding method is applied, and more particularly to an inverting f feeding power to a radiating plate from a feeding line by an electromagnetic coupling method. The present invention relates to an inverted-type internal antenna in which various types of slots and slits are formed in the radiating plate to reduce the size of the internal antenna and provide tuning of the resonant frequency.
주지된 바와 같이, 역 에프형 안테나는 이동통신단말기의 크기를 소형화시킬수 있고 전방향성(omni-directional)에 가까운 방사패턴을 갖으며 높은 이득과 넓은 대역폭을 제공할 수 있어 상기 이동통신단말기와 같은 각종 이동통신용 단말기의 내장 안테나로 널리 사용되고 있다.As is well known, the inverted-f antenna is capable of miniaturizing the size of a mobile communication terminal, having an omni-directional radiation pattern, and providing a high gain and a wide bandwidth, such as various types of mobile communication terminals. It is widely used as an internal antenna of a mobile communication terminal.
그러나, 현재의 역 에프형 안테나는 안테나의 성능 대비 크기를 상호 보완적으로 설계할 수 없었다. 즉, 보다 작은 사이즈를 갖도록 하는 이동통신단말기의 소형화 요구, 안테나 효율의 증대 요구, 보다 넓은 대역폭과 다중 대역 안테나에 대한 요구, 전자파 흡수율 수치(SAR:Specific Absorbtion Rate)의 저하 요구 및, 인체 접촉에 대한 둔감한 안테나에 대한 요구를 전반적으로 충족할 수 없었다.However, the current inverted F antennas cannot complement the size of the antenna performance. That is, the demand for miniaturization of a mobile communication terminal having a smaller size, an increase in antenna efficiency, a demand for wider bandwidth and a multi-band antenna, a decrease in SAR (Specific Absorbtion Rate), and a human contact The overall need for insensitive antennas could not be met.
이에 따라, 본 출원인은 급전라인과 방사판를 직접 연결시키지 않고 일정 거리를 이격시키도록 하여 급전라인에서 방사판에게로 에너지가 간접방식에 의해 급전되도록 대한민국 특허출원번호 '2003-97613'호의 전자기적 커플링 급전방식을 이용한 역 에프형 내장형 안테나를 출원한 바 있다.Accordingly, the applicant of the present invention, the electromagnetic couple of the Republic of Korea Patent Application No. '2003-97613' so that the energy is fed by the indirect method from the feed line to the radiating plate without direct connection between the feed line and the radiating plate An inverted f-type internal antenna using a ring feeding method has been applied.
하지만, 상기 전자기적 커플링 급전방식을 이용한 역 에프형 내장형 안테나는 PCB 기판과 급전라인 및 방사판을 이격 설계한 것으로서, 현재 방사판에 슬롯이 형성되어 있는 안테나 구조는 PCB 기판과 방사판이 급전핀 및 단락핀과 물리적으로 연결되어 있는 것에 한정되어 있다. 그러한 물리적 연결에 의해 구성되는 방사판의 슬롯은 표면전류밀도만을 증가시키는 역할에 한정된다.However, the inverted-f type built-in antenna using the electromagnetic coupling feeding method is designed to separate the PCB board, the feeding line, and the radiating plate, and the antenna structure in which the slots are formed in the radiating plate is the PCB board and the radiating plate feeding pin. And physically connected with the shorting pin. The slot of the radiating plate constituted by such physical connection is limited to the role of increasing only the surface current density.
이를 종래기술에 따라 일반적인 슬롯을 가지는 역 에프형 안테나를 보인 개략 사시도인 도 1를 참조하여 설명하기로 한다.This will be described with reference to FIG. 1, which is a schematic perspective view showing an inverted-f antenna having a general slot according to the prior art.
도시된 바와 같이, PCB 기판(10)의 상부 방향에 방사판 역할을 하는 방사판(20)이 지지수단으로서의 접지핀(또는 접지판)(30)과 에너지를 공급하는 급전핀(또는 급전판)(40)에 의해 물리적으로 고정 설치된다.As shown, the radiating plate 20 serving as the radiating plate in the upper direction of the PCB substrate 10 has a ground pin (or ground plate) 30 as a support means and a feed pin (or feed plate) for supplying energy. It is physically fixed by 40.
그리고, 상기 방사판(20)의 중앙부분에는 일정 길이의 슬롯(50)이 형성된다.In addition, a slot 50 having a predetermined length is formed at a central portion of the radiating plate 20.
상기 슬롯(50)은 통상 상기 방사판(20)에 흐르는 표면전류밀도를 증가시켜 안테나의 전체적인 크기를 줄이는 역할을 하고 있다. 즉 일반적으로 방사판(20)에 형성된 슬롯(50)은 안테나 크기를 조절하는데에만 한정되어 있는 것이다.The slot 50 generally serves to reduce the overall size of the antenna by increasing the surface current density flowing through the radiating plate 20. In other words, the slot 50 formed in the radiating plate 20 is generally limited only to adjusting the antenna size.
이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, PCB 기판의 상부방향에 이격 설치되며 전자기적 커플링 급전방식에 의해 급전되는 방사판에 다양한 형상을 갖는 슬롯을 형성하여 보다 효율적으로 안테나 크기를 줄이도록 하는 전자기적 커플링 급전방식이 적용되는 방사판에 슬롯이 형성된 역 에프형 내장형 안테나를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above problems, it is installed spaced apart in the upper direction of the PCB substrate and formed a slot having a variety of shapes in the radiating plate fed by the electromagnetic coupling feeding method more efficiently antenna size It is an object of the present invention to provide an inverted-fed internal antenna having a slot formed in a radiating plate to which an electromagnetic coupling feeding method is applied.
또한, 본 발명은 상기 방사판에 형성된 슬롯과 교차하지 않는 소정 부위에 공진주파수의 튜닝이 가능하도록 일정 길이와 폭을 갖는 슬릿을 형성하여 고주파수대역에서의 공진주파수를 정교하게 조절할수 있도록 하는데 다른 목적이 있다.In addition, the present invention is to form a slit having a predetermined length and width so as to enable tuning of the resonant frequency in a predetermined portion that does not intersect the slot formed in the radiating plate to precisely adjust the resonant frequency in the high frequency band. There is this.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자기적 커플링 급전방식이 적용되는 방사판에 슬롯이 형성된 역 에프형 내장형 안테나는, PCB 기판과 그 PCB 기판의 급전점으로부터 수직 형성되는 급전라인과 단락점으로부터 수직 형성되는 방사판이 각각 소정 간격 이격설치되며, 그 PCB기판과 급전라인 사이 및 급전라인과 방사판의 사이에 전자기적인 틈새를 제공하도록 유전체가 각각 채워져서 적층 형성되고, 전자기적인 커플링 방식에 의해 상기 급전라인으로부터 방사체에 에너지를 급전하는 역 에프형 내장형 안테나에 있어서, 상기 급전라인의 상측방향으로 소정 이격 설치되는 방사판에는 상기 안테나의 형상에 맞게 그 방사판의 표면전류 밀도를 향상시키도록 소정 길이와 폭을 갖는 슬롯이 구비되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an inverted-fed internal antenna in which a slot is formed in a radiating plate to which the electromagnetic coupling feeding method of the present invention is applied is provided from a feed line and a shorting point formed vertically from a feed point of a PCB substrate and the PCB substrate. The vertically formed radiating plates are respectively spaced apart by a predetermined interval, and the dielectrics are respectively filled to form an electromagnetic gap between the PCB substrate and the feeding line and between the feeding line and the radiating plate, and are laminated by an electromagnetic coupling method. In an inverted f-type built-in antenna for feeding energy from a power supply line to a radiator, a radiation plate provided at a predetermined distance in an upward direction of the power supply line is predetermined to improve the surface current density of the radiation plate according to the shape of the antenna. A slot having a length and a width is provided.
또한, 상기 방사판에는 슬롯 이외에 공진주파수를 조절하기 위한 튜닝용 슬릿이 더 구비되는 것이 바람직하다.In addition, the radiating plate is preferably provided with a tuning slit for adjusting the resonant frequency in addition to the slot.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따라 간접 급전방식에 의해 에너지가 급전되는 방사판에 슬롯이 형성된 역 에프형 안테나의 정면도, 도 3은 도 2의 측면도이다.FIG. 2 is a front view of an inverted-f antenna having a slot formed in a radiation plate to which energy is supplied by an indirect power feeding method according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a side view of FIG.
본 발명의 실시예를 설명함에 있어 역 에프형 안테나는 전자기적 커플링 방식에 의해 급전라인에서 방사판에 간접적으로 에너지를 급전하는 전자기적 커플링 급전방식을 이용한 역 에프형 내장형 안테나 구조가 채택되며, 그 구조는 전술한 바와 같이 대한민국 특허출원번호 '2003-97613'호의 전자기적 커플링 급전방식을 이용한 역 에프형 내장형 안테나와 동일한 구조이다.In describing the embodiment of the present invention, the inverted-f antenna is adopted an inverted-f type internal antenna structure using an electromagnetic coupling feeding method that indirectly supplies energy to the radiating plate in a feeding line by an electromagnetic coupling method. As described above, the structure is the same as that of the inverted-f type internal antenna using the electromagnetic coupling feeding method of Korean Patent Application No. '2003-97613'.
따라서, 여기서는 본 발명을 설명할 수 있도록 그 구조만을 간략하게 언급하기로 하며, 상기 역 에프형 내장형 안테나 구조는 후술하는 다른 실시예에도 동일하게 적용된다.Therefore, only the structure will be briefly described herein so that the present invention can be described, and the inverse F-type internal antenna structure is equally applicable to other embodiments described later.
그리고, 본 발명의 실시예 들은 유사한 구조로서 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하여 설명한다.In addition, embodiments of the present invention will be described with the same reference numerals for the same parts as a similar structure.
상기 전자기적 커플링 급전방식을 이용한 역 에프형 내장형 안테나는, 이동통신단말기의 PCB 기판(102)의 상부방향에 높이(h1)을 갖는 급전핀(104)에 의해 지지되는 급전라인(110)이 일방향으로 형성되며, 상기 급전라인(110)의 상부방향으로 높이(h2)만큼 이격되는 방사판(길이(L)*폭(W))(120)이 상기 PCB 기판(102)으로부터 높이(h1+h2)을 갖는 단락핀(106)에 의해 지지되어 상기 급전라인(110)의 형성방향과 동일방향으로 설치된다.The reverse F type built-in antenna using the electromagnetic coupling feeding method includes a feeding line 110 supported by a feeding pin 104 having a height h1 in the upper direction of the PCB substrate 102 of the mobile communication terminal. The radiation plate (length L * width W) 120 formed in one direction and spaced apart by a height h2 in the upper direction of the power supply line 110 has a height h1 + from the PCB substrate 102. It is supported by a short-circuit pin 106 having a h2) is installed in the same direction as the direction of formation of the feed line (110).
상기 급전라인(110)은 급전점(104a)으로부터 소정 부분을 중심으로 나뉘게 되고 그 각각의 폭(W1, W2)이 상이하게 구성된다. 이는 급전라인(110)으로부터의 급전량과 공진주파수, 안테나 정합상태를 개선하기 위함이다. 상기 급전라인(110)은 급전점(104a)으로부터 연장형성되어 일방향만 개방된 상태로 굴절된 형상 예컨대 ∪자 형태를 갖는다. 그 전체적인 길이는 'L1*L2*L3'로 이루어진다.The feed line 110 is divided from a feed point 104a about a predetermined portion and has a width W 1 and W 2 different from each other. This is to improve the feeding amount, the resonance frequency, and the antenna matching state from the feed line 110. The feed line 110 extends from the feed point 104a and has a shape, for example, a U-shape, which is refracted in an open state in only one direction. The overall length consists of 'L 1 * L 2 * L 3 '.
그리고, 상기 급전라인(110)과 PCB 기판(102)사이에 전자기적인 틈새(Gap)를 제공하기 위하여 공기 및 플라스틱 등과 같은 고유의 유전율을 제공하기 위하여 제 1유전체(130)와, 상기 급전라인(110)과 방사판(120) 상호간의 전자기적인 틈새를 제공하기 위한 제 2유전체(140)가 채워진다.In addition, in order to provide an intrinsic dielectric constant such as air and plastics to provide an electromagnetic gap between the power supply line 110 and the PCB substrate 102, the power supply line and The second dielectric 140 is filled to provide an electromagnetic gap between the 110 and the radiating plate 120.
그러한 급전라인(110)은 상기 급전점(104a)으로부터 출력되는 에너지를 상기 방사판(120)에 전달하기 위하여 상기 PCB 기판(102)과 급전라인(110)과의 높이(h1) 및 상기 제 급전라인(110)과 방사판(120)과의 높이(h2)는 가장 효율적으로 설정되어 이격설치되어야 한다. 뿐만 아니라 대략 ∪자 형태의 급전라인(110) 형상도 안테나의 면적과 높이, 상기 급전점(104a)과 단락점(106a)의 위치 및 PCB 기판(102)상에 배열되는 부품 배치에 따라 가변적으로 구성된다.The power supply line 110 has a height h1 between the PCB substrate 102 and the power supply line 110 and the power supply to transfer energy output from the power supply point 104a to the radiating plate 120. The height h2 between the line 110 and the radiating plate 120 should be most efficiently set and spaced apart. In addition, the shape of a substantially U-shaped feed line 110 may vary depending on the area and height of the antenna, the position of the feed point 104a and the shorting point 106a, and the arrangement of components arranged on the PCB substrate 102. It is composed.
한편, 상기 방사판(120)의 중앙부에는 일정 길이(Ls)와 폭(Ws)을 갖는 슬롯(150a)이 수평방향으로 형성된다.On the other hand, a slot 150a having a predetermined length L s and a width W s is formed at the center of the radiating plate 120 in the horizontal direction.
상기 슬롯(150a)의 크기에 따라 방사판(120)의 전면적이 상이하게 구성되는 바, 급전라인(110)으로부터 에너지가 방사판(120)에 급전될 때 슬롯(150a)의 크기가 클수록 방사판(120)에 흐르는 표면전류밀도는 증가되고 안테나의 공진주파수는 낮아지게 된다. 따라서 슬롯(150a) 크기는 방사판(120)의 표면전류밀도를 결정하는 하나의 요소로 적용될 수 있어 안테나 크기를 줄일수 있다. The front surface of the radiating plate 120 is configured differently according to the size of the slot 150a. When the energy is supplied from the feeding line 110 to the radiating plate 120, the larger the size of the slot 150a is, the radiating plate. The surface current density flowing to 120 is increased and the resonance frequency of the antenna is lowered. Therefore, the size of the slot 150a can be applied as one element that determines the surface current density of the radiating plate 120, thereby reducing the antenna size.
여기서, 상기 슬롯(150a)의 크기 및 형태 등은 PCB 기판(102)에 형성된 급전점(104a)과 단락점(106a)의 위치 및, 이동통신단말기에서 차지하는 안테나의 크기와 형태 등에 따라 후술하는 다른 실시예와 같이 다양하게 가변적으로 구성할 수 있다.Here, the size and shape of the slot (150a) is different depending on the position of the feed point (104a) and the short-circuit (106a) formed on the PCB substrate 102, the size and shape of the antenna occupied in the mobile communication terminal, etc. It can be configured in various ways as in the embodiment.
도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따라 간접 급전방식에 의해 에너지가 급전되는 방사판에 U-형 슬롯이 형성된 역 에프형 안테나의 정면도이다.4 is a front view of an inverted-f antenna having a U-shaped slot formed in a radiating plate to which energy is supplied by an indirect feeding method according to a second embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 상기 급전점(104a)으로부터 연장형성되는 급전라인(110)의 개방부를 마주보는 형태의 U-형 슬롯(150b)이 방사판(120)에 형성된다. 그러나, 본 발명에서 언급되는 실시예에서는 급전라인(110)과 방사판(120)는 수직방향으로 이격되어 있다.As shown in the drawing, a U-shaped slot 150b having a shape facing the opening of the feed line 110 extending from the feed point 104a is formed in the radiating plate 120. However, in the embodiment mentioned in the present invention, the feed line 110 and the radiating plate 120 are spaced apart in the vertical direction.
이때에도, 상기 U-형 슬롯(105b)은 전술한 제 1실시예의 슬롯(150a)에 비하여 공진주파수가 더 낮아지게 되고 안테나의 크기를 줄일수가 있게 된다. 물론, 상기 U-형 슬롯(105b)은 안테나의 형상에 부적합하면 이를 형성할 수 없다.In this case, the U-shaped slot 105b has a lower resonant frequency than the slot 150a of the first embodiment and can reduce the size of the antenna. Of course, the U-shaped slot 105b cannot form it if it is inappropriate for the shape of the antenna.
도 5는 본 발명의 제 3실시예에 따라 간접 급전방식에 의해 에너지가 급전되는 방사판에 테이퍼형 슬롯이 형성된 역 에프형 안테나의 정면도이다.5 is a front view of an inverted-f antenna having a tapered slot formed in a radiating plate to which energy is supplied by an indirect power feeding method according to a third embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 방사판(120)의 중앙부분에 사다리꼴의 상호 대칭적인 슬롯이 테이퍼형상으로 형성된다. 상기 슬롯(150c)은 길이(Ls)*폭(W)의 크기를 갖으며, 상기 폭(W)은 양 단면의 폭(Wt)과 중심부의 폭(Ws)이 상이하다.As shown, trapezoidal mutually symmetrical slots are formed in the center of the radiating plate 120 in a tapered shape. The slot 150c has a length L s * width W, and the width W is different from the width W t of both cross sections and the width W s of the central portion.
제 3실시예의 슬롯(150c)형태는 일정한 길이와 폭을 갖는 슬롯에 비하여 슬롯이 제공하는 효과를 향상시킬 수 있고 이에 따라 공진주파수가 점점 낮아져 안테나 크기를 줄일 수 있다. 즉, 상기 양 단면의 폭(Wt)을 늘리면 방사판(120)에 흐르는 표면전류밀도를 높이게 되는 것이다.The slot 150c of the third embodiment can improve the effect provided by the slot as compared to the slot having a constant length and width, thereby reducing the antenna size by gradually reducing the resonance frequency. That is, increasing the width W t of both end surfaces increases the surface current density flowing through the radiating plate 120.
도 6은 본 발명의 제 4실시예에 따라 간접 급전방식에 의해 에너지가 급전되는 방사판에 ∪-형 테이퍼 슬롯이 형성된 역 에프형 안테나의 정면도이다.FIG. 6 is a front view of an inverted-f antenna having a 형 -shaped taper slot formed on a radiating plate to which energy is supplied by an indirect power feeding method according to a fourth embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 급전점(104a)으로부터 연장 형성되는 ∪형 형태의 급전라인(110)내에 삽입되는 것처럼 역∪-형 테이퍼 슬롯(150d)이 형성된다. 즉 방사판(120)의 상측방향은 폐쇄된 형태이며 좌/우방향은 그 폭이 점점 넓어지는 테이퍼 형상의 슬롯이 일체 형성되어 하측방향만 개방된 상태의 슬롯이다.As shown, an inverted-type taper slot 150d is formed as if inserted into a feed line 110 of a wedge shape extending from the feed point 104a. That is, the upper direction of the radiating plate 120 is in a closed form, and the left / right direction is a slot in which only a tapered slot is formed integrally with the width thereof and is opened only in the lower direction.
이 경우에는 전술한 제 2 및 제 3실시예에서 언급한 각각의 슬롯(150b, 150c)이 통합 설계된 것으로서, U-형 형상으로서의 슬롯의 크기 증가와 함께 테이퍼형 슬롯의 양방향의 폭이 슬롯 중앙부에 비하여 크도록 형성되어 있어 공진주파수를 낮출 수 있음은 물론 표면전류밀도를 높힐 수 있게 되어 슬롯 효과를 극대화 시킬수 있다.In this case, each of the slots 150b and 150c mentioned in the above-described second and third embodiments is designed to be integrated, and the width of the bidirectional width of the tapered slots is increased in the slot center with the increase in the size of the slots as the U-shaped shape. It is formed to be larger than that, so that the resonance frequency can be lowered and the surface current density can be increased to maximize the slot effect.
도 7은 본 발명의 제 5실시예에 따라 간접 급전방식에 의해 에너지가 급전되는 방사판에 ∪-형 슬롯과 튜닝 슬릿이 함께 형성된 역 에프형 안테나의 정면도이다.FIG. 7 is a front view of an inverted-f antenna having a ∪-shaped slot and a tuning slit formed in a radiating plate to which energy is supplied by an indirect power feeding method according to a fifth embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 방사판(120)의 상측 방향으로부터 하측 방향을 향하여 ∪-형 슬롯(150e)이 형성되며, 상기 방사판(120)의 하단면으로부터 상기 ∪-형 슬롯(150e)의 중앙부를 향하여 소정 길이(Lt)와 폭(Wt)을 갖는 슬릿(160)이 형성된다.As shown, the U-shaped slot 150e is formed from the upper direction of the radiating plate 120 to the lower direction, and the center portion of the U-shaped slot 150e is formed from the bottom surface of the radiating plate 120. Towards the slits 160 having a predetermined length L t and a width W t are formed.
상기 슬릿(160)은 공진주파수를 조절하기 위하여 제공되는 튜닝용 슬릿으로서, 상기 슬릿의 길이(Lt)와 폭(Wt)이 증가될 수록 고주파수 대역의 공진주파수가 낮아지도록 한다. 상기 공진주파수가 낮아지는 이유는 상기 슬릿(160)으로 인하여 불연속점이 발생되기 때문에 급전라인(110)에서의 전자기파가 진행하는데 있어 그 진행시간이 지연되기 때문이다.The slit 160 is a tuning slit provided to adjust the resonant frequency. As the length L t and the width W t of the slit increase, the resonant frequency of the high frequency band is lowered. The reason why the resonant frequency is lowered is because the discontinuous point is generated due to the slit 160, and the propagation time is delayed while the electromagnetic wave in the feed line 110 progresses.
그러한 튜닝용 슬롯(160)으로 인하여 제 5실시예에서 제공되는 안테나는 서로 상이한 주파수 대역을 이용할 수 있으며, 고 주파수 대역의 공진주파수를 보다 정교하게 조절할 수 있다. Due to such a tuning slot 160, the antennas provided in the fifth embodiment may use different frequency bands, and more precisely adjust the resonance frequency of the high frequency band.
도 8은 본 발명의 제 6실시예에 따라 간접 급전방식에 의해 에너지가 급전되는 방사판의 슬롯이 수평방향의 급전라인에 대하여 직각으로 형성된 역 에프형 안테나의 정면도이다.8 is a front view of an inverted-f antenna having a slot of a radiating plate to which energy is supplied by an indirect feeding method at right angles to a feeding line in a horizontal direction according to a sixth embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 제 6실시예에서는 급전라인(110)이 급전점(104a)으로부터 대략 'ㄴ'형태로 형성되고, 그 급전라인(110)의 폭도 일정한 폭으로 형성되지 않고 일정부분을 중심으로 서로 상이하게 형성된다.As shown, in the sixth embodiment, the feed line 110 is formed in a substantially 'b' shape from the feed point 104a, and the width of the feed line 110 is not formed to have a constant width, but is centered on a predetermined portion. It is formed differently from each other.
그리고, 상기 급전라인(110)의 수평 부분과 직각으로 교차하도록 슬롯(150f)이 형성되며 그 슬롯(150f)은 상단 및 하단부에서 서로 상이한 방향(예컨대 좌/우 방향)으로 연장형성된다.A slot 150f is formed to intersect the horizontal portion of the feed line 110 at right angles, and the slot 150f extends in different directions (for example, left / right directions) at upper and lower ends.
그와 같이 수직라인의 단부에서 일정부분이 상이한 방향으로 연장 형성되는 슬롯(150f)의 경우에는 그 슬롯(150f) 자체로서 역 에프형 안테나모드와 상기 슬롯(150f)의 길이(Ls1+Ls2 +Ls3)맞는 공진 주파수를 제공하는 슬롯 안테나모드의 두가지 안테나 모드로서 동작된다.Thus, in the case of the slot 150f having a predetermined portion extending in a different direction at the end of the vertical line, the slot 150f itself is the reverse F antenna mode and the length of the slot 150f (L s 1 + L s 2). + L s3 ) is operated as two antenna modes, slot antenna mode providing a suitable resonant frequency.
다시말해, 역 에프형 안테나 모드로써 셀룰라(824㎒~894㎒) 대역에서 동작되는 경우 상기 슬롯이 갖는 전체 길이(Ls1(수평방향)+Ls2(수직방향)+Ls3(수평방향))가 셀룰라 주파수의 약 λg/2의 길이를 갖게 된다면 그 셀룰라 대역에서는 역 에프형 안테나 모드와 슬롯 안테나 모드에서 모두 공진을 하게 되어 안테나의 대역폭과 효율을 개선시킬 수 있고 안테나가 모두 방사하게 되어 인체 접촉에 대한 면역력과 전자파 흡수율 수치(SAR:Specific Absorbtion Rate)를 저하시키게 된다.In other words, the total length of the slot (L s1 (horizontal direction) + L s2 (vertical direction) + L s3 (horizontal direction)) when operated in the cellular (824 MHz to 894 MHz) band in the inverse F antenna mode. If the cell has a length of about λ g / 2 of the cellular frequency, the cellular band resonates in both the inverse F antenna mode and the slot antenna mode, thereby improving the bandwidth and efficiency of the antenna. This will reduce the immunity to contact and the specific absorption rate (SAR).
또한, 상기 슬롯이 갖는 전체 길이(Ls1(수평방향)+Ls2(수직방향)+Ls3(수평방향))를 조절하면 다른 주파수에서의 공진이 가능하기 때문에 다른 주파수 대역에서 동작이 가능한 다중 대역 안테나로서 이용이 가능하다.In addition, if the overall length (L s1 (horizontal direction) + L s2 (vertical direction) + L s3 (horizontal direction)) of the slot is adjusted, it is possible to operate at different frequency bands because resonance is possible at different frequencies. It can be used as a band antenna.
도 9a는 본 발명의 제 7실시예에 따라 급전점에 분배기가 제공되어 서로 다른 길이를 갖으며 상호 직각인 급전라인에 역 'ㄴ'형태의 슬롯이 형성된 역 에프형 안테나의 정면도이다.FIG. 9A is a front view of an inverted-f antenna having slots having an inverted 'b' shape in feeders having different lengths and having right lengths and having different lengths according to a seventh embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 급전점(104a)을 중심으로 분배기(108)에 의해 분배되는 서로 다른 길이를 갖는 급전라인(110a,110b)이 직각으로 형성되며, 어느 하나의 급전라인(110a)는 'L1*W1'의 크기를 갖으며, 다른 급전라인(110b)는 'L2*W 2'의 크기를 갖는다.As shown, feed lines 110a and 110b having different lengths distributed by the distributor 108 around the feed point 104a are formed at right angles, and either of the feed lines 110a is at an angle of 'L'. It has a size of 1 * W 1 ', the other power supply line 110b has a size of' L 2 * W 2 '.
그리고, 상기 각 급전라인(110a,110b)의 단부측에 역 'ㄴ'형태의 슬롯(150g) 단부가 교차하도록 위치된다. 즉, 짧게 형성된 급전라인(110b)에는 길이가 긴 슬롯부분이 교차하며, 길게 형성된 급전라인(110a)에는 길이가 짧은 슬롯부분이 교차하여, 전체적으로 대략 직사각형 형상을 갖는다.In addition, the end portions of the slots 150g having an inverted 'b' shape intersect with the end sides of the feed lines 110a and 110b. That is, a short slot portion intersects the shortly formed feed line 110b, and a short slot portion intersects the long feed line 110a, which has a generally rectangular shape.
상기 급전라인(110a,110b)의 폭(W1,W2)은 조절가능하며, 상기 폭(W1,W2)을 조절하면 상기 급전점(104a)에서 나오는 에너지를 1:1.5 또는 1:2 등으로 나눌수 있어 안테나의 이득을 평탄하게 할 수 있다.The widths W1 and W2 of the feed lines 110a and 110b are adjustable. When the widths W1 and W2 are adjusted, the energy from the feed point 104a may be divided into 1: 1.5 or 1: 2. This allows flattening the gain of the antenna.
그리고, 상기 급전라인(110a,110b)의 길이가 상이하게 구성되기 때문에 어느 하나의 급전라인이 급전을 하게 되면 다른 하나의 급전라인은 스터브(Stub)로 사용된다. In addition, since the lengths of the feed lines 110a and 110b are different, when one feed line is fed, the other feed line is used as a stub.
그와 같이 서로 직각 방향으로 서로 다른 길이를 가지는 급전라인(110a,110b)에 의해 급전을 하는 경우 슬롯, 슬릿, 노치와 같은 방사판(120)의 변형없이도 안테나를 다중 대역안테나로 사용할 수 있다. 이때, 상기 방사판(120)에 슬롯(150)이 형성되어 있지 않는 경우보다 도시된 바와 같이 서로 다른 길이를 갖으며 상호 직각인 급전라인(110a,110b)의 단부측에 역 'ㄴ'형태의 슬롯이 상호 교차하도록 함으로써, 슬롯 효과를 극대화 시킬 수 있으며 안테나 크기를 보다 더 작게 설계할 수 있다.As such, when the power is fed by the feed lines 110a and 110b having different lengths at right angles to each other, the antenna may be used as a multi-band antenna without deformation of the radiating plate 120 such as slots, slits, and notches. At this time, the slot 150 is not formed in the radiating plate 120, as shown in the reverse 'b' shape on the end side of the feed line (110a, 110b) having a different length and mutually different as shown By allowing the slots to cross each other, the slot effect can be maximized and the antenna size can be designed smaller.
도 9b는 본 발명의 제 8실시예에 따라 급전점에 분배기가 제공되어 서로 다른 길이를 갖으며 상호 직각인 급전라인에 역 'ㄴ'형태의 슬롯이 형성되고 상기 급전라인의 어느 하나에 튜닝용 슬릿이 교차되도록 형성된 역 에프형 안테나의 정면도이다.Figure 9b is provided with a divider at the feed point in accordance with the eighth embodiment of the present invention slots of the inverse 'b' shape is formed in the feed line having a different length and perpendicular to each other for tuning to any one of the feed line It is a front view of an inverted f-type antenna formed so that slits may cross | intersect.
도 9b는 도 9a에 도시된 바와 같이, 급전점(104a)을 중심으로 서로 다른 길이를 갖는 급전라인(110a,110b)이 직각으로 형성되며, 상기 각 급전라인(110a,110b)의 단부측에 역 'ㄴ'형태의 슬롯(150g) 단부가 교차하도록 위치된다. FIG. 9B shows a feed line 110a and 110b having different lengths at right angles with respect to the feed point 104a, as shown in FIG. 9A, at the end sides of the feed lines 110a and 110b. Inverted 'b' shaped slots 150g are positioned to intersect.
그리고, 길이가 길게 형성된 수평방향의 급전라인(110a)을 수직으로 통과하도록 일단부가 굴절되는 슬릿(170)이 방사판(120)의 상단면으로부터 형성된다.Then, a slit 170 whose one end is refracted so as to vertically pass through the horizontal feeding line 110a having a long length is formed from the top surface of the radiating plate 120.
상기 슬릿(170)은 공진주파수를 조절하기 위하여 제공되는 튜닝용 슬릿으로서, 상기 슬릿(170)의 길이와 폭이 증가될 수록 고주파수 대역에서 공진주파수를 정교하게 조절할 수 있다. 따라서 이중 대역 이상의 다중 주파수 대역을 제공할 수 있으며, 특히 고주파수 대역에서 공진주파수의 정교한 튜닝이 가능하다.The slit 170 is a tuning slit provided to adjust the resonant frequency. As the length and width of the slit 170 increase, the slit 170 may finely adjust the resonant frequency in the high frequency band. Therefore, it is possible to provide multiple frequency bands over the dual band, and in particular, fine tuning of the resonance frequency is possible in the high frequency band.
물론, 상기 급전라인(110a,110b)은 전술한 바와 같이 어느 하나의 급전라인이 급전을 하게 되면 다른 하나의 급전라인은 스터브(Stub)로 사용된다.Of course, the power supply line (110a, 110b) as described above when one of the power supply line is fed to the other feed line is used as a stub (Stub).
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 전자기적 커플링 급전방식이 적용되는 방사판에 슬롯이 형성된 역 에프형 내장형 안테나에 따르면, 전자기적 커플링 방식에 의하여 급전라인으로부터 에너지를 공급받는 방사체에 다양한 형상의 슬롯을 제공하여 표면전류밀도를 효과적으로 증가시켜 안테나 크기를 줄일수 있으며, 또한 상기 슬롯과 함께 일정 길이와 폭을 갖는 슬릿을 제공하여 고주파수 대역에서의 공진주파수를 정교하게 조절할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the inverse F-type built-in antenna having a slot formed in the radiating plate to which the electromagnetic coupling feeding method of the present invention is applied, various shapes are provided in the radiator receiving energy from the feeding line by the electromagnetic coupling method. It is possible to reduce the size of the antenna by effectively increasing the surface current density by providing a slot of the slot, and by providing a slit having a predetermined length and width with the slot, it is possible to finely adjust the resonant frequency in the high frequency band.
한편, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various changes can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the invention claimed in the claims. will be.
도 1은 종래기술에 따라 일반적인 슬롯을 가지는 역 에프형 안테나를 보인 개략 사시도,1 is a schematic perspective view showing an inverted-f antenna having a general slot according to the prior art;
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따라 간접 급전방식에 의해 에너지가 급전되는 방사판에 슬롯이 형성된 역 에프형 안테나의 정면도, 2 is a front view of an inverted-f antenna having a slot formed in a radiating plate to which energy is supplied by an indirect feeding method according to the first embodiment of the present invention;
도 3은 도 2의 측면도,3 is a side view of FIG.
도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따라 간접 급전방식에 의해 에너지가 급전되는 방사판에 U-형 슬롯이 형성된 역 에프형 안테나의 정면도,4 is a front view of an inverted-f antenna having a U-shaped slot formed in a radiating plate to which energy is supplied by an indirect power feeding method according to a second embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 제 3실시예에 따라 간접 급전방식에 의해 에너지가 급전되는 방사판에 테이퍼형 슬롯이 형성된 역 에프형 안테나의 정면도,5 is a front view of an inverted-f antenna having a tapered slot formed in a radiating plate to which energy is supplied by an indirect feeding method according to a third embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 제 4실시예에 따라 간접 급전방식에 의해 에너지가 급전되는 방사판에 ∪-형 테이퍼 슬롯이 형성된 역 에프형 안테나의 정면도,FIG. 6 is a front view of an inverted-f antenna having a ∪-shaped taper slot formed on a radiating plate to which energy is supplied by an indirect power feeding method according to a fourth embodiment of the present invention;
도 7은 본 발명의 제 5실시예에 따라 간접 급전방식에 의해 에너지가 급전되는 방사판에 ∪-형 슬롯과 튜닝 슬릿이 함께 형성된 역 에프형 안테나의 정면도,7 is a front view of an inverted-f antenna having a ∪-shaped slot and a tuning slit formed together in a radiating plate to which energy is supplied by an indirect feeding method according to a fifth embodiment of the present invention;
도 8은 본 발명의 제 6실시예에 따라 간접 급전방식에 의해 에너지가 급전되는 방사판의 슬롯이 수평방향의 급전라인에 대하여 직각으로 형성된 역 에프형 안테나의 정면도,8 is a front view of an inverted-f antenna having a slot of a radiating plate to which energy is supplied by indirect feeding according to a sixth embodiment of the present invention at right angles to a feeding line in a horizontal direction;
도 9a는 본 발명의 제 7실시예에 따라 급전점에 분배기가 제공되어 서로 다른 길이를 갖으며 상호 직각인 급전라인에 역 ㄴ형태의 슬롯이 형성된 역 에프형 안테나의 정면도,9A is a front view of an inverted-f antenna having a divider provided at feed points and having inverted-shaped slots at feed lines perpendicular to each other according to a seventh embodiment of the present invention;
도 9b는 본 발명의 제 8실시예에 따라 급전점에 분배기가 제공되어 서로 다른 길이를 갖으며 상호 직각인 급전라인에 역 ㄴ형태의 슬롯이 형성되고 상기 급전라인의 어느 하나에 튜닝용 슬릿이 교차되도록 형성된 역 에프형 안테나의 정면도이다.9b is provided with a divider at feed points according to an eighth embodiment of the present invention, slots of inverted shape are formed in feed lines having different lengths and perpendicular to each other, and a tuning slit in any one of the feed lines. It is a front view of an inverted f-type antenna formed so that it may cross | intersect.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
102 : PCB 기판, 110 : 급전라인,102: PCB substrate, 110: power supply line,
120 : 방사판, 150 : 슬롯, 120: spin plate, 150: slot,
160, 170 : 튜닝용 슬릿.160, 170: Tuning slit.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20110425 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |