KR20050103972A - 안테나 장치 - Google Patents

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KR20050103972A
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프라운호퍼-게젤샤프트 츄어 푀르더룽 데어 안게반텐 포르슝에.파우.
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Abstract

안테나 장치는 개방단(12a) 및 접지(22)와 연결된 단락단(12b)을 포함하되 급전 포인트(16)에서 급전 라인(14)과 연결된 제1방사전극(12)를 포함한다. 나아가, 안테나 장치는 개방단(24a) 및 접지(22)와 연결된 단락단(24b)을 포함하는 제2방사전극(24)를 포함하며, 제2방사전극(24)의 일부는 전기회로 부분이다. 제1방사전극(12), 급전 라인(14) 및 전기회로는, 급전 라인(14)을 통해 제1방사전극(12)의 단락단(12b)로 흐르는 교류 전류가, 제2방사전극(24)으로 급전하기 위해, 자기 커플링을 통해 전기회로로 교류전류를 유도하도록 배치된다.

Description

안테나 장치{Antenna device}
본 발명은 안테나 장치에 관한 것으로, 특히 다중대역(multi-band) 동작에 적합한 안테나 장치에 관한 것이다. 본 발명은 무선 데이터 전송을 위한 안테나이며, 이는 또한 음성 전송을 포함할 수 있다.
이를테면 무선랜(WLAN)과 같은, 이동(mobile) 데이타 처리 장치의 무선 접속을 위해서는, 때때로 이중대역(dual-band)용이거나 또는 다중대역용일 필요가 있는, 컴팩트한 소형 안테나가 요구된다.
이를 위해, 실제로 각 주파수 범위를 위해 분리형 안테나가 사용될 수 있다. 이들 분리형 안테나는, 예를 들어, 방향성 필터(directional filter) 형태의 디플렉서(diplexer)에 연결되거나 멀티플렉서에 연결되고, 그에 의해 전송되는 신호는 사용된 주파수 범위에 대응하는 각각의 개별 안테나로 분배된다. 각 주파수 범위를 위해 분리형 안테나를 사용하는데에 따른 단점은 개별 안테나의 사이즈와, 필요한 안테나의 숫자가 늘어남에 따라 증가하게 되는 안테나를 위한 영역이다. 그에 더해, 디플렉서 또는 멀티플렉서 형태의 필요한 분배 회로는 상당한 공간을 소모한다.
또 다른 공지의 접근방법은 아주 넓은 대역을 갖거나, 또는 다중 대역용의 안테나를 사용하는 것이다. 미국 뉴저지 호보컨에 있는 존 윌리 앤 선스 사(John Wiley and Sons Inc.)의 킨루 옹(Kin-Lu Wong)에 의한 2003년 "무선통신을 위한 평면 안테나(Planar Antennas for Wireless Communications)"의 26쪽 내지 53쪽에 특별히 무선랜에 사용되는 여러 가지 이중/다중대역 안테나가 설명되었다. 그중에서도 특히, 통합 IFA(IFA = 역 F형 안테나; inverted F antenna) 및 PIFA(PIFA = 평면 역 F형 안테나)가 거기에 기술되었다.
상술한 문헌에 기술된 이중대역 PIFA는, 기판의 주(main) 표면에 다른 안테나 패치를 포함하는데, 안테나 패치는 그 표면에 형성된 전극에 슬롯에 의해 구현되며, 또한 안테나 패치는 통상의 급전 포인트를 통해 급전되고 통상의 단락 포인트를 통해 접지된다. 이런 종류의 안테나는 또한 1997년 10월의 '안테나 및 전파에서의 IEEE 트랜잭션(IEEE Transactions on Antennas and Propagation)' 제45권 10호 1451 내지 1458쪽에서의 지 동 리우(Zi Dong Liu) 등에 의한 "이중-주파수 평면 역 F 안테나(Dual-Frequency Planar Inverted F Antenna)" 에 기술되었다.
이러한 킨루 옹의 문헌(226쪽 이하)은 또한 적층형(stacked) IFA 안테나 형태의 통합 이중대역 안테나에 대해 기술한다. 2개의 IFA 안테나는 "적층"되고, 마이크로스트립 라인을 통해 갈바닉적(galvanically)으로 여기된다. 이 안테나 역시 무선랜에 적용될 수 있다.
추가해서, 상술한 문헌에 이중대역 PIFA가 기술되었는데, 여기에서는 제1안테나 패치는 급전 포인트에 의해 갈바닉적으로 급전되고, 반면에 제2안테나 패치는 갈바닉적으로 급전된 그 안테나 패치와의 캐패시터적인 커플링에 의해 급전된다. 캐패시터적인 커플링을 갖는 이러한 종류의 안테나는 또한 2002년 8월의 '안테나 및 전파에서의 IEEE 트랜잭션' 제50권 8호 1082 내지 1087쪽에서 용친 구오(Yong-xin Guo) 등에 의한 "광대역 및 이중 주파수 동작을 위한 2개의 비등 암을 갖는 쿼터-웨이브 U형 패치 안테나(A Quarter-Wave U-Shaped Patch Antenna With Two Unequal Arms for Wideband and Dual Frequency Operation)"에 기술되었다.
이중대역 안테나를 구현하는 또 다른 방식으로서, LC 공진기 또는 그들 사이에 연결된 칩 인덕터를 통해 주파수 선택적 방식으로 안테나 패치가 길어지거나 짧아지는 안테나가, 킨-루 옹에 의한 상술한 문헌으로부터 공지되었고, 또한 2001년 7월의 '안테나 및 전파에서의 IEEE 트랜잭션' 제49권 7호 1016 내지 1019쪽에서 가브리엘 케이. 에이취. 루이(Gabriel K. H. Lui) 등에 의한 "LC 공진기를 이용하는 컴팩트한 이중-주파수 PIFA 디자인(Compact Dual-Frequency PIFA Design Using Lc Resonators)"에도 기술되었다.
방사 커플링 기술을 이용하는, 비평면(non-planar) 광대역 안테나가 2002년 9월의 루이스 에프. 페이(Louis F. Fei) 등에 의한 "5GHz 무선랜 NIC, 마이크로파 및 고주파에 대한 IFA의 대역폭 확대 방법(Method Boosts Bandwidths of IFAs for 5-GHz WLAN NICs, Microwaves and RF)" 66 내지 70쪽에 기술되었다. 이 안테나의 대역폭은, 다른 IFA 안테나의 방사-커플 공진(radiation-coupled resonating)을 이용하여, 비평면 통합 IFA 안테나에서 확대된다.
일반적으로, IFA 안테나가 대개 PIFA 안테나에 비해 보다 큰 대역폭을 갖고, 대부분의 인터그러블(integrable) 이중대역 개념은 더 작은 대역폭 또는 증가된 영역 수요로 인해 불리하다고 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 안테나 장치의 하나의 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2a 및 2b는 도 1에 도시된 실시예를 설명하기 위해 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 안테나 장치의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따라 구현된 2개의 안테나 장치를 나타낸다.
도 5a 및 5b는 도 4의 안테나 장치의 측정된 특성치를 나타낸다.
본 발명의 목적은 단순한 셋업과 이중대역 또는 다중대역 능력 또는 큰 대역폭을 갖는 안테나 장치를 제공하는 것이다.
이러한 목적은 청구항1항에 따른 안테나 장치에 의해 달성된다.
본 발명의 안테나 장치는:
개방단 및 접지와 연결된 단락단을 포함하되, 급전 포인트에서 급전 라인과 연결된 제1방사전극; 및
개방단 및 접지와 연결된 단락단을 포함하되, 일부가 전기회로 부분인 제2방사전극을 포함하고,
제2방사전극으로 급전하기 위해, 급전 라인을 통하여 제1방사전극의 단락단으로 흐르는 교류전류가, 자기 커플링을 통해 전기회로로 교류전류를 유도하도록, 제1방사전극, 급전 라인 및 전기회로가 배치된다.
본 발명의 바람직한 실시예의 안테나 장치는, 제1방사전극 및 급전 라인은 기판의 제1주(main)표면에 배치되고, 반면에 제2방사전극은 제1표면과 반대인 기판의 제2표면에 배치된다. 제2방사전극은 바람직하게는, 교류전류가 흐를 수 있는 전도체 루프이며, 급전 라인을 통해 제1방사전극의 단락단으로 흐르는 교류전류에 의해 생성된 자기장에 의해 침투될 수 있어서, 제2방사전극을 위한 급전전류가 전도체 루프로 유도된다. 본 발명의 다른 바람직한 실시예에서는, 제1방사전극과 급전 라인이 여기 루프를 정의하며, 제2방사전극이 기여하고 있는 전도체 루프는 두 개의 공간적으로 인접하는 전도체 루프의 상호유도에 의해 급전된다.
본 발명의 안테나 장치의 두 개의 방사전극은 바람직하게는 다른 길이를 갖고 그에 따라 다른 공진 주파수를 가져서, 본 발명의 안테나 장치는 또한 이중대역 안테나로서 이용될 수 있다. 그러나, 방사전극들은 그러한 공진주파수들을 포함할 수 있어서, 단지 하나의 방사전극을 갖는 안테나에 비해 큰 대역폭을 갖는 안테나가 얻어질 수 있다. 본 발명의 안테나 장치는 두 개 이상의 방사전극을 포함하여서 다중대역 안테나로 이용될 수 있다.
본 발명의 안테나 또는 안테나 장치는 평면형 방식으로 통합될 수 있으며, 이는 특히 센티미터 및 밀리미터의 파장 범위의 전송 주파수를 가지면서 그 작은 사이즈로 인해 유리하다. 본 발명의 안테나 장치의 바람직한 적용 분야는 2 이상의 주파수 대역을 이용하거나 또는 고대역폭을 요구하는 이동 송신기 또는 수신기이다. 따라서, 본 발명은 특히 2400 내지 2483.5 MHz 및 5150 내지 5350 MHz의 주파수 범위가 거기에 이용될 수 있기 때문에, 예컨대, 이동 데이타 처리 장치의 무선랜 접속에 적합하다(유럽). 나아가, 5470 내지 5725 MHz의 주파수 범위가 또한 이용될 수 있다(미국). 추가해서, 본 발명의 안테나는 또한 이중대역 또는 다중대역 이동 전화(900 MHz/1800 MHz, 등등)에 적합하다. 작은 사이즈 및 평면 회로에 통합되는 능력으로 인해, 본 발명의 안테나는, 무엇보다도, 랩톱(laptop) 컴퓨터용 PCMCIA-WLAN 아답타에 통합되기에 적합하다.
바람직한 실시예에서, 무선 데이타 전송을 위한 본 발명의 안테나는, 예컨대 2.45 GHz 내지 5.2 GHz의 WLAN 범위에 이용되도록 제공되는, 통합 이중대역 안테나이다. 그러나 본 발명의 원리는 또한 2 이상의 대역 및 다른 주파수들로 확대될 수 있다.
바람직하게는 본 발명의 안테나 장치는, 종래의 통합 IFAs와는 달리, 단지 하나의 소자 즉, 제1방사전극만이 갈바닉적으로 급전되는, 통합 안테나로서 구현된다. 다른 소자 또는 다른 소자들(제2 및 그 이상의 방사전극들)은 유도적으로 결합된다. 특히 안테나가 다중층 개념을 이용하도록 구현될 때, 제작비용 및 필요 면적의 감소의 결과가 얻어진다. 전체 안테나의 필요 면적은 단지 가장 낮은 주파수를 위한 안테나 소자의 사이즈에 의해서 결정된다. IFA 안테나에서는 전형적인 것과 같이, 본 발명의 안테나는 또한 평면형 안테나의 평균을 상회하는 높은 대역폭을 갖는 특징이 있다.
안테나 소자, 즉 방사소자의 유도 커플링 및 특징적인 파장 임피던스는 기판의 두께, 기판 재료(그 유전률), 급전 라인의 형상 및 급전 포인트의 위치이동에 의해 최상으로 조정될 수 있다.
본 발명의 안테나는, 최상의 조정성, 최소한의 필요면적, 높은 대역폭 및 적은 제작 비용에 의해 지금까지 알려진 다중 대역 개념으로부터 차별된다. 안테나는 완전한 평면 방식으로 기판에 통합되거나(이중대역), 다중층 기판에 통합될 수 있다(다중대역). 본 발명의 바람직한 실시예에서 요구되는 단 한가지 사항은 방사전극들의 단락측에서의 접지 관통 결선이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
양면 기판(10)에 구현된 본 발명의 안테나 장치의 실시예가 도 1에 도시된다. 명확한 이해를 위해 도 1에서 기판을 투명한 방식으로 도시하였음을 여기에서 밝혀둔다. 도 1에 도시된 본 발명의 안테나는 원칙적으로 두 개의 통합 IFAs(inverted F antennas ; 역 F 안테나)를 포함하는데, 그 중 하나는 기판(10)의 상면(10a)에 형성되고, 다른 하나는 바닥면(10b)에 형성된다.
개방단(12a) 및 단락단(12b)를 포함하는 제1방사전극(12)은 상면에 해당하는 기판(10)의 주(main)표면(10a)에 형성된다. 추가해서, 제1방사전극(12)에 갈바닉적으로 급전하는 공급 라인(14)이 주표면(10a)에 형성된다. 공급 라인(14)은 급전 포인트(16)에서 제1방사전극(12)과 연결된다. 주표면(10a)에 설치된 금속구조물, 즉 전극들 및 라인들에 관해서는, 기판(10)의 관련부위인 상면(10a)의 평면도를 나타내는 도 2a를 참조한다.
제1방사전극(12)의 단락단(12b)은, 관통결선(20)을 통해 접지전극(22)(도 1에서 해치선으로 표시)에 연결되는데, 이 접지전극(22)은 기판의 주표면(10a)과 반대인 주표면(10b)에 형성된다. 이 반대 주표면(10b)(도 1에서 뒷면)은, 위에서 봤을 때 투과도(Shine-through image)로서 도 2b에 도시되었는데, 명확한 이해를 돕기 위해 전면(10a)에 형성된 금속구조물들은 생략되었고, 기판은 투명하게 도시되었다. 도 2b에서 잘 알 수 있는 바와 같이, 개방단(24a) 및 단락단(24b)을 포함하는 제2방사전극(24)은 표면(10b)에 형성된다. 단락단(24b)은 접지전극(22)과 연결된다. 또한, 커플링 전도체(26)가 표면(10b)에 형성되는데, 이 커플링 전도체(26)는, 접지전극(22)과 연결된 제1단과, 커플링 포인트(28)에서 제2방사전극(24)과 연결된 제2단을 포함한다. 접지전극은 기판의 바닥면에 뒷면 금속구조물로서 형성되며 또한 마이크로스트립 라인(14) 및 안테나를 위한 그라운드 레벨 역할을 한다. 갈바닉적으로 급전되는 긴 제1방사전극(12)은 낮은 주파수 대역을 위한 것이고, 유도적으로 급전되는 짧은 안테나(24)는 높은 주파수 대역을 위한 것이다.
도 1에 도시된 안테나는, 원칙적으로, 두 개의 통합 IFA로 구성되는데, 두개의 안테나 중에 제1주파수 대역을 위한 제1안테나는 마이크로스트립 라인 형태의 공급 라인(14)에 의해 급전된다. 제2방사전극을 포함하는 제2주파수 대역을 위한 제2안테나는 전류 루프를 통해 유도적으로 여기된다. 특히 도시된 실시예에서는, 공급 라인(14)과, 개방단(12b)과 급전 포인트(16) 사이의 제1방사전극 부분이, 자속(magnetic flux)을 생성하는 여기 전류 루프를 형성한다. 나아가, 커플링 라인(26)과, 단락단(24b)과 커플링 포인트(28) 사이의 제2방사전극 영역과, 접지전극(22)은 전기회로를 형성한다. 본 발명의 안테나 장치에서 이 전기회로는 여기 전류 루프에 의해 생성된 자속이 스며들어서 전류가 이 전류 루프로 유도되도록 배치된다. 제2방사전극(24)은 이 유도 전류에 의해 급전된다.
가능한 최상의 자기 커플링을 얻기 위해, 도시된 실시예에서는 뒷 표면(10b)에 형성된 여기되는 전류 루프의 치수는 전면(10a)에 형성된 여기 루프에 대략적으로 일치된다. 기판(10)의 두께는, 기판의 상면과 바닥면 각각에 형성된 루프의 간격이 [방사전극(24)의 공진주파수 파장에 비해] 작아서 양호한 자기 커플링이 이루어지도록, 예를 들어, 0.5mm일 수 있다.
따라서 도시된 실시예에서는 방사전극(24)이 자기 커플링에 의해 유도적으로 여기되며, 커플링 강도는 여기 전도체와 여기되는 전도체 사이의 상호 유도력(inductivity)에 따른다. 여기 전류 루프와 여기되는 전류 루프의 사이즈와 형상은 원하는 커플링을 얻기 위해 조절될 수 있다. 나아가, 커플링은 루프들의 상호 거리에 의존한다.
여기에서, 여기 전류 루프와 여기되는 전류 루프는 기판에 형성된 닫힌(closed) 전류 루프일 필요는 없고, 기판에 형성되지 않는 전도체와 더불어, 교류 전류 회로 또는 전류 루프를 형성하는 전도체 영역으로 형성될 수 있다는 것을 밝혀둔다. 다만 여기 전류 루프는, 자기장 또는 자속 내에 배치되는 안테나 소자의 전기회로 부분 내로 충분한 전류가 유도될 수 있도록 충분한 자장 또는 충분한 자속을 생성할 필요가 있다. 나아가, 각 전류 루프 또는 전기 회로는, 이들 전류 루프 또는 전기 회로 내에서 캐패시터적인 커플링이 제공될 수 있도록 교류 전류의 흐름에 적합한 방식으로 형성된다는 것을 밝혀둔다.
급전 포인트(16)는 마이크로스트립 라인(14)과 방사전극(12) 사이에 임피던스매칭을 얻도록 선택된다. 급전 포인트(16)에 대한 각 위치는 안테나를 설계할 때 결정되어야 하는데, 도 2a에서 화살표로 나타낸 바와 같이, 급전 포인트(16)를 왼쪽으로 이동시키면 안테나 임피던스가 감소하고, 급전 포인트(16)를 오른쪽으로 이동시키면 임피던스가 증가한다. 따라서 안테나 임피던스는 급전 포인트(16)를 알맞게 선택함으로써 갈바닉적인 공급에 해당하는 임피던스로 조정될 수 있다.
같은 방식으로, 도 2b의 화살표로 도시한 바와 같이 커플링 포인트(28)를 적절하게 선택함으로써, 제2방사전극(24)의 안테나 임피던스와 커플링 라인(26)의 매칭이 얻어질 수 있다. 이러한 매칭에 의해서 유입된 전류가 제2방사전극으로 급전되는데 최적으로 이용될 수 있는 것이 가능해진다.
비록 도 2a 및 도 2b에 도시된 실시예에서는, 공급 라인(14)과 커플링 라인(26)이 접지전극(22)의 모서리에 평행한 각 방사전극 부분에 연결되었지만, 얻어야할 임피던스 매칭이 얼마냐에 따라, 이들 라인 각각은 또한 접지전극(22)의 모서리에 직교하는 각 방사전극 부분에 연결될 수도 있다.
본 발명의 안테나 장치의 전체 구조는, 예를 들어, 방사전극들 또는 적어도 그들 중에 긴 것을 구불어진 형상으로 형성함으로써, 예를 들어, 필요 면적의 최소화가 실현되도록 축소될 수 있다.
급전 라인(14a)과 커플링 라인(26)의 형상, 그리고 급전 포인트와 커플링 포인트의 선택은, 2개의 개별 안테나 소자의 최적 매칭을 가져오는, 두 개의 방사전극에 대한 임피던스 매칭을 얻기 위해 달라질 수 있다. 공급 라인(14)의 절곡부(14a) 및 커플링 라인(26)의 절곡부(26a)가, 임피던스 매칭을 얻기 위해, 예를 들어, 도 1 및 2에 도시된 실시예와 같이 형성될 수 있다.
본 발명의 다중 대역 안테나에 대한 실시예가 도 3에 개략적으로 도시된다.
다중 대역 안테나는 이해를 돕기 위해 투명한 방식으로 순차적으로 도시된 다중층 기판(50)에 구현되는데, 다중층 기판(50)은 제1층(52)과 제2층(54)을 포함한다. 근본적으로 원래 제1방사전극(12)을 포함하는 기판(10)의 상면(10a)에 형성된 안테나 소자에 해당하는, 제1안테나 소자는 제1층(52)의 상면에 형성되는데, 도 1에 도시된 실시예와는 다르게 단지 공급라인(12)만이 접지영역(22)의 모서리에 직교하는 방사전극(12) 부분에 연결되며, 그에 따라 해당부위(14b)를 갖는다.
상술한 실시예와 유사하게, 제2방사전극(24)이 제1층(52)의 바닥면(제2층(54)의 상면)에 형성된다. 개방단(56a) 및 단락단(56b)을 갖는 제3방사전극(56)은 제2층(54)의 바닥면에 형성된다. 단락단은 제2층(54)에 형성된 관통결선(58)을 통해 접지전극(22)과 연결된다. 추가해서, 또 다른 관통결선(60)은 제2층(54)에 형성되는데, 그를 통해 커플링 라인(62)의 제1단이 접지전극(22)과 연결된다. 커플링 라인(62)의 제2단은 커플링 포인트(64)에서 제3방사전극(56)과 연결된다.
따라서 방사전극(56)을 포함하는 제3안테나 소자는 방사전극(24)을 포함하는 제2안테나 소자와 유사한 구성을 갖는다.
도 3에 도시된 실시예에서, 제3방사전극(56)은 먼저 제2안테나 소자의 전기회로에 전류를 유도하고 제2안테나 소자의 전기회로에 유도된 전류에 의해 제3안테나 소자의 전기회로에 전류를 유도함으로써 급전된다. 이 제3안테나 소자의 전기회로는, 관통결선(60), 커플링 라인(62), 커플링 포인트(64)와 단락단(56b) 사이에 배치된 제3방사전극 부위, 관통결선(58) 및 접지전극(22)을 포함하는, 전도체 루프에 의해 형성된다.
도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 다른 안테나 소자를 위한 각각의 급전 포인트와 커플링 포인트는, 각각 다른 소자를 위한 매칭을 얻기 위해, 다른 위치에 배치될 수 있다.
도 3에 도시된 실시예와 다르게는, 제3안테나 소자로 급전하는데 2중의 자기 커플링이 필요하지 않게 하기 위해, 유도적으로 급전된 안테나 소자 사이에 갈바닉적으로 급전된 안테나 소자가 배치될 수 있다.
도 3에 도시된 실시예에서는, 관통결선(60)을 형성하는 대신에, 커플링 라인(64)의 제1단이, 제2층(54)의 바닥면에 형성된 전도체 트랙(conductive track : 도시안함)을 통해, 제3방사전극(56)의 단락단과 연결되어서 제3안테나 소자의 전기회로를 실행시킬 수 있다. 이러한 경우에는, 다중층 회로 보드의 제1층(52) 및 제2층(54) 둘 다에 단지 각각 하나의 관통결선만이 필요하게 된다.
본 발명에 따르면, 여러 개의 안테나 소자가 이중 대역 또는 멀티 대역 안테나를 제작하기 위해 이용될 수 있다. 다르게는, 예를 들어 서로 인접하는 두 개 안테나의 공진 주파수를 선택함으로써, 각각의 추가적인 안테나 소자가 개별 주파수 대역을 확장하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 안테나 장치의 견본품이 HFSS에 의해 시뮬레이션되었고, 유효 유전율 εr ≒ 3.3B를 가지고 있는 Ro4003 기판에 형성되었다. Ro4003 기판은 로저사(Rogers corporation)의 고주파수 기판이며 유리-강화 처리된(glass-reinforced) 탄화수소/세라믹 적층물로 이루어졌다. HFSS는 S 파라미터 및 장(field)의 배열을 계산하는 안소프트사(Ansoft Corporation)의 전자기장 시뮬레이션 소프트웨어이며, 이는 유한 소자 방법(the finite elements method)에 근거를 둔다.
도 4는 순전히 이러한 타입의 두 개의 견본품을 개략적으로 나타내는 사진이며, 여기에서는 각 마이크로스트립 라인이 동축 라인으로 급전된다. 사이즈 비율을 보여주기 위한 20 센트 동전 또한 도 4에 보인다. 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 왼쪽 안테나는 다소 좁은 방사전극을 갖는 반면에, 오른쪽 안테나는 넓은 방사전극을 갖는다.
도 5a는 도 4의 왼쪽 안테나에 대한 입력 반사 측정에서 얻어진 특성치를 보여주고, 도 5b는 도 4의 오른쪽 안테나에서 얻어진 특성치를 보여준다. 도 5a 및 5b의 그래프에서 추론할 수 있는 바와 같이, 구조를 바꿈으로써 대역폭의 변화가 얻어질 수 있다.
비록 위에서 단지 2 개 또는 3 개의 방사전극을 갖는 구성이 기술되었지만, 본 발명의 사상은 또한 상응하는 다중대역 성능 또는 광대역 성능을 얻기 위해, 3 개 이상의 방사전극까기 확장될 수 있다는 것은 명백하다. 이를 위해, 2층 이상을 갖는 다중층 기판이 적합한 방식으로 이용될 수 있다. 나아가, 본 발명은 상술한 실시예들에 한정되지 않으며, 또한 단면 인쇄 안테나(여기에서 2 이상의 방사전극은 기판의 한 면에 형성된다) 또는 와이어 안테나 어셈블리를 포함한다.

Claims (10)

  1. 안테나 장치로서:
    개방단 및 접지(22)와 연결된 단락단(12b)을 포함하되, 급전 포인트(16)에서 급전 라인(14)과 연결된 제1방사전극(12); 및
    개방단(24a) 및 접지(22)와 연결된 단락단(24b)를 포함하되, 일부가 전기회로 부분인 제2방사전극(24)을 포함하고,
    상기 제2방사전극(24)으로 급전하기 위해, 상기 급전 라인(14)을 통하여 상기 제1방사전극(12)의 단락단(12b)으로 흐르는 교류전류가, 자기 커플링을 통해 상기 전기회로로 교류전류를 유도하도록, 상기 제1방사전극(12), 상기 급전 라인(14) 및 상기 전기회로가 배치되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1방사전극(12) 및 상기 급전 라인(14)은 기판(10; 52)의 제1표면(10a)에 배치되고, 상기 제2방사전극(24)은 상기 제1표면(10a)과 반대인 상기 기판의 제2표면에 배치되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 전기회로는 교류전류가 흐를 수 있는 전도체 루프를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제1방사전극(12) 및 상기 급전 라인(14)은 여기 루프를 정의하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    교류전류가 흐를 수 있는, 상기 여기 루프 및 상기 전도체 루프는 서로 기판(10; 52)의 반대편에 배치되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  6. 제 3항 내지 제 5항 중 어느 한 한에 있어서,
    상기 제2방사전극(24)과, 상기 제2방사전극(24)의 단락단(24b)이 연결되는 접지영역(22)이 기판(10; 52)의 표면(10b)에 배치되고, 상기 제2방사전극의 커플링포인트(28)가 커플링 전도체(26)를 통해 상기 접지영역(22)에 연결되어,
    상기 단락단(24b)과 상기 커플링 포인트 사이의 제2방사전극 부분, 상기 커플링 전도체(26) 및 상기 접지영역(22)이, 교류전류가 흐를 수 있는, 상기 전도체 루프를 정의하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 커플링 포인트(28)는, 상기 제2방사전극(24)의 임피던스와 상기 커플링 라인(26)의 임피던스가 매칭되도록 선택되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  8. 제 1항 또는 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    개방단(56a) 및 접지에 연결된 단락단(56b)을 포함하는 제3방사전극을 더 포함하고,
    상기 제3방사전극(56)의 일부는 전기회로 부분이며,
    상기 전기회로는, 상기 제3방사전극(56)으로 급전하기 위해, 상기 급전 라인(14)을 통하여 상기 제1방사전극의 상기 단락단(12b)으로 흐르는 교류전류에 의한 자기 커플링에 의해 유도되거나, 또는 상기 제2방사전극(24)에 관련된 상기 전기회로를 통하여 흐르는 교류전류에 의한 자기 커플링에 의해 유도되는, 교류전류가 유도되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제1, 제2 및 제3 방사전극(12, 24, 56)은 다중층 기판(50)의 다른 층(52, 54)에 배치되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1, 제 2 및/또는 제3방사전극(12, 24, 56)은 다른 공진 주파수를 갖는 안테나 소자를 정의하도록 다른 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
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