KR20060032867A

KR20060032867A - 광대역 내장형 안테나

Info

Publication number: KR20060032867A
Application number: KR1020040081860A
Authority: KR
Inventors: 오세원; 김철호; 김현학; 김태성; 김영득; 도기태
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2004-10-13
Filing date: 2004-10-13
Publication date: 2006-04-18
Also published as: KR100638621B1; GB2419237B; GB0507192D0; FI20050332L; US20060077115A1; CN100517863C; JP2006115448A; CN1761099A; US7180455B2; DE102005015561A1; GB2419237A; FI20050332A0

Abstract

본 발명은 이동통신 단말기 내부에 구성되며 광대역의 신호를 처리할 수 있는 광대역 내장형 안테나에 관한 것이다.

본 발명에 따른 광대역 내장형 안테나(40)는 제1 방사체(41)와 제2 방사체(42)를 포함한다. 상기 제1 방사체(41)는 서로 다른 피치 간격을 갖는 하나 이상의 코일이 직렬로 연결된 구조를 갖는다. 상기 제2 방사체(42)는 하나 이상의 도전성 스트립 라인을 갖고, 상기 제1 방사체(41)의 길이 방향과 평행하게 배열된다. 상기 제2 방사체(42)는 나선 형상으로 권선되어 있으므로, 상기 제2 방사체(42)에 흐르는 전류의 경로는, 직선 형상으로 형성되는 상기 제1 방사체(41)의 스트립 라인에 흐르는 전류와는 서로 다른 방향의 전류 경로를 갖게 된다. 상기 안테나(40)는 이와 같이 서로 다른 방향의 전류 경로를 갖는 제1, 2 방사체(41, 42)가 상호 전자기 커플링(EM coupling)에 의하여 희망하는 광대역을 설정할 수 있게 된다.

PIFA, 내장형 안테나, 광대역, 헬리컬, 세라믹 칩 안테나

Description

광대역 내장형 안테나{BROADBAND INTERNAL ANTENNA}

도 1은 일반적인 평면 역 안테나(PIFA)의 구조도.

도 2는 종래의 내장형 이중 대역 안테나를 도시한 도면.

도 3은 종래의 세라믹 칩 안테나를 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광대역 내장형 안테나의 기본 구조를 도시한 도면.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제1 방사체의 세부 구조를 나타내는 도면.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 제2 방사체의 세부 구조를 나타내는 도면.

도 7은 본 발명의 실시예에 따라 케이스가 형성된 광대역 내장형 안테나를 나타내는 도면.

도 8은 본 발명의 실시예에 의한 안테나에 대한 이동통신단말기의 장착 위치를 보인 도면.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제1 방사체의 전압정재파비(VSWR) 특성을 도시한 도표.

도 10는 본 발명의 실시예에 따른 광대역 내장형 안테나의 전압정재파비(VSWR) 특성을 도시한 도표.

도 11a 내지 도 11i는 본 발명의 실시예에 다른 광대역 내장형 안테나의 방사패턴을 도시한 도표.

본 발명은 이동통신 단말기에 구비되어 무선 신호를 송수신하는 안테나에 관한 것으로, 특히 이동통신 단말기 내부에 구성되며 광대역의 신호를 처리할 수 있는 광대역 내장형 안테나에 관한 것이다.

현재 이동통신 단말기는 소형화 및 경량화되면서도, 다양한 서비스 제공 기능이 요구되고 있다. 이러한 요구를 만족시키기 위해 이동통신 단말기에 채용되는 내장회로 및 부품들은 다기능화되고, 동시에 점차 소형화되는 추세이다. 이러한 추세는 이동통신 단말기의 주요 부품 중 하나인 안테나에서도 동일하게 요구되고 있다.

도 1은 일반적인 평면 역 안테나(PIFA)의 구조도이다.

평면 역 안테나(PIFA)는 이동단말기에 내장할 수 있는 안테나로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 기본적으로 평면형상의 방사부(2), 상기 방사부(2)에 연결된 단락핀(4), 동축선(5), 및 접지판(9)으로 구성된다. 상기 방사부(2)는 동축선(5)를 통해 급전되고, 상기 단락핀(4)에 의해 접지판(9)과 단락시켜 임피던스 정합을 이루게 된다. 상기 PIFA는 단락핀(4)의 폭(Wp)과 방사부(2)의 폭(W)에 따라 상기 방사부(2)의 길이(L)와 안테나의 높이(H)를 고려하여 설계해야 한다.

이러한 PIFA는 상기 방사부(2)에 유기된 전류에 의해 발생되는 전체 빔 중 접지면측으로 향하는 빔이 재유기되어 인체에 향하는 빔을 감쇠시켜 SAR 특성을 개선하는 동시에 방사부 방향으로 유기되는 빔을 강화시키는 지향성을 가지며, 직사각형인 평판형 방사부의 길이가 절반으로 감소된 직사각형의 마이크로 스트립 안테나로서 작동하게 되어 낮은 프로파일 구조를 실현할 수 있다. 또한, PIFA는 내장형 안테나로서 단말기의 내부에 구성되므로, 단말기의 외관을 수려하게 디자인할 수 있고 외부의 충격에도 우수한 특성을 갖는다. 이러한 PIFA는 다기능화 추세에 따라 많은 개량이 이루어지고 있는데, 그중 다중 대역 안테나의 경우 도 2와 같이 응용된다.

도 2는 종래의 내장형 이중 대역 안테나를 도시한 도면이다.

도2를 참조하면, 종래의 내장형 이중 대역 안테나는 방사부(20), 급전핀(25), 및 접지핀(26)으로 구성된다. 이와 같은 종래의 내장형 안테나의 방사부(20)는 안쪽에 고대역(high band)의 신호를 처리하는 고대역 방사부(21)와 그 외주면을 따라 소정의 거리로 이격되어 저대역(low band)의 신호를 처리하는 저대역 방사부(22, 23, 24)로 구성된다. 즉, 고대역 방사부(21)와 저대역 방사부(22, 23, 24)가 병렬구조로 연결되어 있다. 그리고 상기 방사부(20)의 일단에는 상기 급전핀(25) 및 접지핀(26)이 연결된다.

그러나, 이러한 종래의 내장형 이중 대역 안테나는 방사부가 일 평면상에 모두 형성되는 것으로, 사이즈가 크고 단가가 높기 때문에, 소형화가 요구되는 최근의 이동통신 단말기의 경우 경쟁력이 떨어진다는 문제점이 있다.

도 3은 종래의 세라믹 칩 안테나를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 종래의 세라믹 칩 안테나는 칩 적층 공정을 이용하여 세라믹 칩 안테나(30)의 내부에 방사를 담당하는 도전체(34, 36)가 형성된다. 도 3에서는 상기 도전체(34, 36)가 나선형의 코일 형상인 경우가 도시되어 있으나, 여러 가지 변형이 가능하다. 상기 도전체(34, 36)는 밑면(32)에 평행하게 인쇄된 수평 스트립선(34)과, 밑면(32)에 수직으로 형상된 비아홀(via hole)에 전도성 패이스트(paste)가 채워져 형성된 수직 스트립선(36)으로 구성된다.

이와 같은 종래의 세라믹 칩 안테나(30)는 소형으로 제작할 수 있으며 효율이 좋다. 그러나 종래의 세라믹 칩 안테나(30)는 대역폭이 좁아서 외부 요인에 민감하고, 제작 단가가 높아서 실제 이동단말기에 적용하기 어려운 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 이동통신 단말기에 내장할 수 있으면서도, 소형이면서도 용이하게 구현할 수 있는 안테나를 제공함에 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 이동통신 단말기의 내장형 안테나에 있어서 우수한 광대역 특성을 갖는 안테나를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광대역 내장형 안테나는, 서로 다른 피치 간격을 갖는 하나 이상의 코일이 직렬로 연결된 방사부를 갖는 제1 방사체;및 상기 제1 방사체의 길이 방향과 평행하게 배열되는 적어도 하나의 도전성 스트립 라인을 갖는 제2 방사체를 포함하며, 상기 제1 방사체에 흐르는 전류경로와 상기 스트립 라인에 흐르는 전류는 서로 다른 방향의 전류 경로로 형성함으로써 상호 전자기 커플링에 의하여 소정의 광대역을 설정하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 상기 제1 방사체는 실질적으로 직육면체 형상으로 권선되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 방사체는, 소정 피치를 갖으며 직육면체 형상으로 권선된 제1 코일과, 상기 제2 코일에 연속되며 상기 제1 코일의 피치보다 큰 피치간격을 갖는 제2 코일을 포함하는 것이 바람직하며, 상기 제1,2 코일의 전체 길이에 의하여 제1 통과대역이 설정되고, 상기 제2코일에 의하여 제2 통과대역이 설정될 수 있다.

또한, 상기 제2 방사체는, 상기 제1 방사체의 일단부가 부착되고, 상기 안테나에 전류를 공급하는 급전부 및 상기 안테나를 접지시키기 위한 접지부가 형성된 연결부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 방사체의 일단에는 전류를 공급하기 위한 급전라인이 연결되고, 상기 급전라인은 상기 급전부에 부착되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 방사체의 타단에는 전류가 인출되는 인출라인이 연결되고, 상기 인출라인은 상기 제2 방사체에 형성된 고정패드에 연결되어 상기 제2 방사체 상에 고정되는 것이 바람직하다.

나아가, 본 발명에 따른 광대역 안테나는, 상기 스트립 라인의 길이를 변형함으로써 상기 안테나의 공진 주파수 및 대역폭을 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 광대역 안테나는, 상기 제1 방사체를 둘러싸고 유전체로 형성된 케이스를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 케이스는 유전율이 2 ~ 3 사이의 값을 갖는 유전체로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2 방사체는 인쇄회로기판(PCB)으로 형성될 수 있으며, 저온 동시 소성 세라믹(LTCC) 공정에 의하여 형성될 수도 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 참조번호 및 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광대역 내장형 안테나의 기본 구조를 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 광대역 내장형 안테나(40)는 제1 방사체(41)와 제2 방사체(42)를 포함한다.

상기 제1 방사체(41)는 서로 다른 피치 간격을 갖는 하나 이상의 코일이 직렬로 연결된 구조를 갖는다. 상기 제1 방사체(41)는 서로 다른 피치 간격을 갖는 코일에 의하여 다중 대역을 형성할 수 있다.

상기 제2 방사체(42)는 하나 이상의 도전성 스트립 라인을 갖고, 상기 제1 방사체(41)의 길이 방향과 평행하게 배열된다. 상기 제2 방사체(42)는 나선 형상으 로 권선되어 있으므로, 상기 제2 방사체(42)에 흐르는 전류의 경로는, 직선 형상으로 형성되는 상기 제1 방사체(41)의 스트립 라인에 흐르는 전류와는 서로 다른 방향의 전류 경로를 갖게 된다. 본 발명에 따른 안테나(40)는 이와 같이 서로 다른 방향의 전류 경로를 갖는 제1, 2 방사체(41, 42)가 상호 전자기 커플링(EM coupling)에 의하여 희망하는 광대역을 설정할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제1 방사체의 세부 구조이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 제1 방사체(41)는 둘 이상의 설정된 주파수대역의 신호를 방사 또는 수신하도록 직사각형 형태로 하나 이상의 피치간격으로 권선된 코일로 이루어진 방사부(50)와, 상기 방사부(50)에 연결되어 전기신호가 인가되는 급전라인(53) 및 전기신호가 인출되는 인출라인(54)으로 구성된다.

상기에서 방사부(50)는 서로 다른 피치(pitch) 간격으로 권선되며 서로 직렬연결된 제1 코일부(51)와 제2 코일부(52)로 이루어진다. 즉, 제1 코일부(51)는 제1 피치간격으로 권선되며 인출라인(54)에 연결된다. 그리고 제2 코일부(52)는 상기 제1 코일부(51)와 피드라인(53)의 사이에 상기 제1 피치간격보다 넓은 간격을 갖는 제2 피치간격으로 권선된다. 더하여, 상기 제1 코일부(51)와 제2 코일부(52)는 그 중심축이 동일 선상에 직렬로 배열되어 이루어지며, 권선된 형태는 원형이 아닌 실질적으로 직육면체 형태로 가공된다.

상기의 방사부(50)는 제1,2 코일부(51, 52)의 각 피치, 권선수, 전체 길이를 적절히 조절함으로써, 희망하는 2개 이상의 공진 주파수 대역을 얻을 수 있다. 상기 도 5에서 방사부(50)의 상단에 위치한 제1 코일부(51)의 피치는 작게하고, 하단에 위치한 제2 코일부(52)의 피치는 크게 한 형태로서, 상부의 제1 코일부(51)의 피치를 적절히 작게 조정함으로써, 소정의 고주파수대역, 예를 들어, 제1주파수대역(1.575GHz=GPS밴드)에서 매우 큰 임피던스를 갖게 한다. 따라서, 고주파대역에서는 제1 코일부(51)에 전류가 흐르지 않게 되고, 피치가 큰 하부의 제2 코일부(52) 부분이 안테나로 동작한다.

반대로 소정의 저주파수 대역, 예를 들어, 제2주파수대역(800MHz ~900MHz = CDMA 밴드)에서는 제1 코일부(51)의 임피던스가 그리 크지 않기 때문에, 제1,2코일부(51, 52)가 모두 안테나로서 동작한다.

따라서, 방사부(50)에 있어서, 제1,2코일부(51, 52)의 피치, 권선부 및 길이를 적절히 설계함으로써, GPS, CDMA, DCS, GSM등 희망하는 2개의 공진주파수대역을 얻을 수 있다.

더불어, 상기 방사부(50)는 제1,2코일부(51, 52)가 직육면체 형상으로 권선됨으로써, 이동통신단말기의 케이스 내부 혹은 회로기판상에 칩부품처럼 실장할 수 있어, 내장형에 유리하다.

상기 방사부(50)는 직육면체 형상의 비도전성 베이스에 제1,2코일부(51, 52)를 각각 권선하여 형성할 수도 있으며, 또한, 코일을 각각의 피치 간격으로 권선한 후, 상하 좌우로 소정의 압력을 가하여 원하는 길이*넓이*높이를 갖는 직육면체 형태로 가공함에 의하여 형성할 수 도 있다.

상기와 같은 방사부(50)의 경우, 코일의 전체 길이에 의한 공진주파수가 결정되고, 각 코일의 피치에 의하여 캐패시턴스값이 변화되므로, 소형화에 따른 대역폭 특성 저하는 상기 제1 코일부(51)와 제2 코일부(52)의 피치를 적절히 조절함으로써 해결할 수 있다.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 제2 방사체의 세부 구조이다.

도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 제2 방사체(42)의 상면도이다. 도 6a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 제2 방사체(42)는 베이스(60)에 형성된 연결부(61)와, 적어도 하나의 스트립 라인(64) 및 고정패드(65)를 포함한다.

상기 연결부(61)는 베이스(60)의 상면에 형성되며, 제1 방사체(41)가 연결된다. 상기 제1 방사체(41)의 일단부가 상기 연결부(61)에 부착된다. 또한 상기 연결부(61)에는 안테나(40)에 전류를 공급하기 위한 급전부(62)와, 상기 안테나(40)를 접지시키기 위한 접지부(63)가 형성된다. 상기 급전부(62) 및 접지부(63)는 비아(via)를 통하여 베이스(60)를 관통하여 저면으로 연장된다. 상기 급전부(62)에는 상기 제1 방사체(41)의 급전라인(53)이 연결됨으로써, 상기 급전부(62)에 공급되는 전류가 상기 제1 방사체(41) 및 제2 방사체(42)에 흐를 수 있게 된다.

상기 스트립 라인(64)은 얇고 긴 도전체로 형성되며, 일단이 상기 연결부(61)에 연결된다. 상기 스트립 라인(64)은 상기 베이스(60) 상에 형성되며, 상기 제1 방사체(41)와 길이 방향으로 평행하게 배열된다. 도 6에서는 상기 스트립 라인 (64)이 3 개인 경우를 도시하고 있으나, 그 개수는 희망하는 안테나의 대역 특성에 따라 변할 수 있다. 또한 상기 스트립 라인(64)의 길이를 조절함으로써 본 발명의 안테나(40)의 공진 주파수 및 대역폭을 조절할 수 있다.

상기 고정패드(65)는 상기 베이스(60) 상면에 형성되며, 상기 제1 방사체(41)의 인출라인(54)이 연결된다. 따라서 상기 제1 방사체(41)가 상기 제2 방사체(42)와 평행하게 배열되면서도, 서로 고정되어 일정한 방사패턴을 유지할 수 있게 된다.

도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 제2 방사체(42)의 저면도이다. 도 6b를 참조하면, 상기 제2 방사체(42)의 상면에 형성된 급전부(62) 및 접지부(63)가 상기 베이스(60)를 관통하여 저면으로 연장되어 형성됨을 알 수 있다. 상기 저면까지 연장된 급전부(62)는 상기 안테나(40)가 실장되는 이동 단말기의 급전 회로와 연결된어 전류를 공급한다. 그리고 상기 접지부(63)는 이동 단말기에 형성된 그라운드에 연결되어 상기 안테나(40)를 접지시킨다. 또한 상기 베이스(60)의 저면에는 상기 안테나(40)를 이동 단말기에 안정적으로 실장할 수 있도록 지지부(66)가 형성된다.

상기 베이스(60)는 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, 'PCB') 또는 저온 동시 소성 세라믹(Low Temperature Co-fired Ceramics, 'LTCC') 공정에 따른 세라믹으로 형성될 수 있다. 따라서 상기 연결부(61)와, 상기 스트립 라인(64) 또는 상 기 고정패드(65)는 PCB 공정 뿐만 아니라 LTCC 공정에 의하여 형성될 수도 있다. 또한 상기 안테나(40)는 표면실장기술(Surface Mounting Technology, 'SMT')에 의한 체결방식을 이용함으로써 이동통신 단말기에 간편하게 실장할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따라 케이스가 형성된 광대역 내장형 안테나를 나타내는 도면이다.

도 7을 참조하면, 본 발명에서는 상기 안테나(40)를 둘러싸는 케이스(70)를 더 포함할 수 있다. 상기 케이스(70)는 유전율이 2 ~ 3 사이의 값을 갖는 유전체를 사용하여 제작하는 것이 바람직하다. 상기 케이스(70)의 유무에 따라 안테나(40)에서 약 100MHz의 주파수 이동이 발생하게 된다. 따라서 상기 케이스(70)는 사용 주파수의 파장을 감소시킴으로써 안테나(40)의 크기를 줄일 수 있도록 한다.

도 8은 본 발명의 실시예에 의한 안테나에 대한 이동통신단말기의 장착 위치를 보인 도면이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 안테나(40)는 이동통신단말기(80)의 인쇄회로기판(81)상에 장착될 수 있는데, 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(81)의 상단부에 결합될 수 있다. 즉 본 발명에 따른 안테나(40)는 길이*넓이*높이가 16*7*5(단위 mm)의 직육면체 형태로 형성할 수 있다. 이와 같이 본 발명에 따른 안테나(40)는 30*20*6(단위 mm)의 크기를 갖는 종래의 평판 안테나(MPA)에 비하여 크기가 대폭 감소된 것이다. 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 안테나(40) 는 이동단말기(40) 내부에서 차지하는 공간이 적으므로, 이동단말기(40)를 소형화할 수 있고 설계 자유도를 높일 수 있게 된다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제1 방사체의 전압정재파비(VSWR) 특성을 도시한 도표이다.

도 9의 도표에서, 세로축은 전압정재파비(Voltage Standing Wave Ratio, 'VSWR')를 나타내며, 그 값은 맨 아래 값이 1이고, 윗방향으로 갈수록 1눈금당 1씩 증가한다. 그리고 가로축은 주파수를 나타낸다. "Δ"로 표시된 지점에서 측정된 주파수와 VSWR은 우측과 상단에 나타난다.

도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 제1 방사체(41)는 제1,2 코일부(51, 52)에 의하여 800MHz 대역의 저주파 대역에서 약 17%(150MHz)의 대역폭을 확보하였으며, 제2 코일부(52)에 의하여, 1800MHz의 고주파 대역에서 약 16%(320MHz)의 대역폭을 확보할 수 있음을 알 수 있다.

도 10는 본 발명의 실시예에 따른 광대역 내장형 안테나의 전압정재파비(VSWR) 특성을 도시한 도표이다.

도 10의 도표는 본 발명의 실시예에 따라 제1 방사체(41)와 제2 방사체(42)가 연결된 구조의 광대역 내장형 안테나(40)의 전압정재파비(VSWR)를 나타낸다. 도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 광대역 내장형 안테나(40)는 상기 제1 방사체(41)의 제1,2 코일부(51, 52)와 상기 제2 방사체(42)의 스트립 라인(64) 사이 의 EM 커플링에 의하여 약 35%(500MHz) 이상의 넓은 대역폭을 확보할 수 있음을 알 수 있다.

도 11a 내지 도 11i는 본 발명의 실시예에 다른 광대역 내장형 안테나의 방사패턴을 도시한 도표이다.

도 11a 내지 도 11c는 본 발명에 따른 광대역 내장형 안테나에 대한 자유 공간에서 GSM 대역에서의 수직 방사 패턴 및 수평 방사 패턴을 측정한 결과를 나타낸다. 도 11d 내지 도 11f는 본 발명에 따른 광대역 내장형 안테나에 대한 자유 공간에서 DCS 대역에서의 수직 방사 패턴 및 수평 방사 패턴을 측정한 결과를 나타낸다. 도 11g 내지 도 11i는 본 발명에 따른 광대역 내장형 안테나에 대한 자유 공간에서 PCS 대역에서의 수직 방사 패턴 및 수평 방사 패턴을 측정한 결과를 나타낸다. 상기 도 11a 내지 도 11i의 도표를 살펴보면, 본 발명에 의한 광대역 내장형 안테나의 경우, GSM, DCS, PCS 대역에서는 안테나를 기준으로 360도 전 방향에서 균일한 방사특성을 나타내며, 또한 전후방으로 방사특성이 우수함을 알 수 있다. 상기의 결과로부터 본 발명에 따른 광대역 내장형 안테나의 경우, 종래의 PIFA 안테나 및 세라믹 칩 안테나와 대비하여 충분히 만족스러운 안테나 특성을 나타냄을 알 수 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이 다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면 이동단말기의 내부에 실장되는 내장형 안테나를 우수한 광대역 특성을 갖으면서도 소형으로 제작할 수 있다. 따라서 본 발명 따른 광대역 내장형 안테나를 채용할 경우 이동단말기의 소형화 및 설계자유도를 높일 수 있는 이점이 있다.

Claims

서로 다른 피치 간격을 갖는 하나 이상의 코일이 직렬로 연결된 방사부를 갖는 제1 방사체;및

상기 제1 방사체의 길이 방향과 평행하게 배열되는 적어도 하나의 도전성 스트립 라인을 갖는 제2 방사체를 포함하며, 상기 제1 방사체에 흐르는 전류경로와 상기 스트립 라인에 흐르는 전류는 서로 다른 방향의 전류 경로로 형성함으로써 상호 전자기 커플링에 의하여 소정의 광대역을 설정하는 것을 특징으로 하는 광대역 내장형 안테나.
제1항에 있어서, 상기 제1 방사체는 실질적으로 직육면체 형상으로 권선되는 것을 특징으로 하는 광대역 내장형 안테나.
제1항에 있어서, 상기 제1 방사체는,

소정 피치를 갖으며 직육면체 형상으로 권선된 제1 코일과, 상기 제2 코일에 연속되며 상기 제1 코일의 피치보다 큰 피치간격을 갖는 제2 코일을 포함하며,

상기 제1,2 코일의 전체 길이에 의하여 제1 통과대역이 설정되고, 상기 제2코일에 의하여 제2 통과대역이 설정되는 것을 특징으로 하는 광대역 내장형 안테나.
제1항에 있어서, 상기 제2 방사체는,

상기 제1 방사체의 일단부가 부착되고, 상기 안테나에 전류를 공급하는 급전부 및 상기 안테나를 접지시키기 위한 접지부가 형성된 연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 내장형 안테나.
제4항에 있어서, 상기 제1 방사체의 일단에는 전류를 공급하기 위한 급전라인이 연결되고, 상기 급전라인은 상기 급전부에 부착되는 것을 특징으로 하는 광대역 내장형 안테나.
제4항에 있어서, 상기 제1 방사체의 타단에는 전류가 인출되는 인출라인이 연결되고, 상기 인출라인은 상기 제2 방사체에 형성된 고정패드에 연결되어 상기 제2 방사체 상에 고정되는 것을 특징으로 하는 광대역 내장형 안테나.
제1항에 있어서, 상기 스트립 라인의 길이를 변형함으로써 상기 안테나의 공진 주파수 및 대역폭을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 광대역 내장형 안테나.
제1항에 있어서, 상기 제1 방사체를 둘러싸고 유전체로 형성된 케이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 내장형 안테나.
제8항에 있어서, 상기 케이스는 유전율이 2 ~ 3 사이의 값을 갖는 유전체로 형성되는 것을 특징으로 하는 광대역 내장형 안테나.
제1항에 있어서, 상기 제2 방사체는 인쇄회로기판(PCB)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광대역 내장형 안테나.
제1항에 있어서, 상기 제2 방사체는 저온 동시 소성 세라믹(LTCC) 공정에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 광대역 내장형 안테나.