KR20060064052A

KR20060064052A - 안테나 모듈, 인쇄 회로 기판 및 이동 원격 통신 장치

Info

Publication number: KR20060064052A
Application number: KR1020067003421A
Authority: KR
Inventors: 아힘 힐게르스
Original assignee: 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 2003-08-21
Filing date: 2004-08-17
Publication date: 2006-06-12
Also published as: WO2005020368A8; EP1676337A1; JP2007503149A; CN1839514A; US20060232481A1; WO2005020368A1

Abstract

여러 주파수 대역의 광대역 안테나로서 작동될 수 있고, 보다 구체적으로는 고주파수 및 마이크로파 범위용의 안테나 모듈이 개시되어 있다. 이를 위하여, 안테나 모듈은 안테나(10)와, 이러한 안테나(10)를 연관된 송신 및/또는 수신 스테이지에 접속하는 HF 라인(20)을 구비하고, HF 라인(20)의 적어도 부분 또는 섹션(21, 22)은 안테나(10)의 임피던스로부터 벗어나는 임피던스 형태의 부정합(mismatch)을 가진다는 점에서 특히 적합하다. 또한, 본 발명은 이러한 안테나 모듈을 구비하는 원격 통신 장치에 관한 것이다.

Description

안테나 모듈, 인쇄 회로 기판 및 이동 원격 통신 장치{WIDEBAND ANTENNA MODULE FOR THE HIGH-FREQUENCY AND MICROWAVE RANGE}

본 발명은 안테나 모듈에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 고주파수 및 마이크로파 범위용 안테나 모듈에 관한 것이고, 이것은 각각 광대역 또는 여러 주파수에서 작동할 수 있다. 또한, 본 발명은 이러한 안테나 모듈을 포함하는 원격 통신 장치에 관한 것이다.

특히 이동 원격 통신 장치에 의해 정보를 송신하기 위해서는, 일반적으로 고주파수 또는 마이크로파 범위 내의 전자기파(electromagnetic waves)를 이용한다. 이러한 파장을 송신 및 수신하기 위해서, 제각기 충분히 큰 대역폭을 각각 갖는 여러 주파수 내에서 작동할 수 있는 안테나가 점차 널리 이용되고 있다.

이러한 주파수 대역은 예를 들면 880 내지 960MHz 사이(GSM 900), 1710 내지 1880MHz 사이(GSM 또는 DCS 1800)뿐만 아니라, 특히 미국에서의 824 내지 894MHz 사이(AMPS), 또한 1850 내지 1990MHz 사이(D-AMPS, PCS 또는 GSM 1900) 내에 존재한다. 또한, 이 대역은 UMTS 대역(1880 내지 2200MHz), 보다 구체적으로는 광대역 CDMA(1920 내지 1980MHz 및 2110 내지 2170MHz)과, 1880 내지 1900MHz의 주파수 대역 내의 무선 전화기(cordless telephones)용 DECT 표준 및 예를 들면, 이동 전화기, 컴퓨터, 오락 가전 제품을 이용한 장치 등과 같은 여러 전자 장치들 사이의 데이터 교환에 이용되는 2400 내지 2483.5MHz 사이의 주파수 대역 내의 블루투쓰 표준(Bluetooth standard : BT)을 포함한다.

또한, 적어도 시간 의존성 전이 지역 내에는 적어도 하나의 GSM 주파수 범위 및 UMTS 주파수 범위 내에서 모두 작동되는 이동 전화기가 필요하다. 많은 경우에, 2개의 유럽형(GSM) 대역 및 2개의 미국형 대역(AMPS 및 PCS) 내에 모두 작동 가능한 이동 전화기가 제공되어, 때때로 미국에 있기도 하고 유럽에 있기도 하는 사용자가 2개의 이동 전화기를 소지할 필요가 없게 하는 것도 필요하다.

정보의 전송에 추가하여, 이동 원격 통신 장치는 또한 예를 들면, 공지된 GPS 또는 다른 주파수 범위 내에서 인공 위성의 네비게이션 등과 같은 추가적인 기능 및 응용 분야에 부분적으로 제공되고, 또한 이 범위 내에서 그 내부의 안테나가 작동 가능해야 한다.

기본적으로, 이러한 타입의 최신 원격 통신 장치가 이러한 주파수 범위에서 최대 회수만큼 작동 가능하게 할 필요가 있으므로, 이 주파수 범위를 포함하는 대응하는 다중 대역 또는 광대역 안테나가 필요하다.

이동 전화기 내에서 이러한 기능 및 다른 기능의 통합의 증가와, 가능한 한 소형화하려는 동시적인 시도에 기인하여, 주택 내에서는 점점 더 작은 공간만을 이용할 수 있기 때문에 가능한 최소의 부피 및 가능한 최소의 표면을 갖는 안테나가 추가적으로 필요하다.

방출된 방사선의 주어진 파장을 갖는 안테나의 크기를 최소화하기 위해서, 유전 상수(ε_r>1)를 갖는 유전체를 이용할 수 있다. 이것은 1/⊆ε_r배만큼 유전체 내에서 방사선의 파장이 짧아지게 한다. 그러므로, 이러한 유전체를 기반으로 설계된 안테나는 또한 그 계수만큼 짧아진다. 그러나 이것의 단점은 유전 상수가 증가함에 따라서 안테나의 대역폭 또한 그에 따라 짧아진다는 것이다.

이러한 종류의 안테나는 그 표면 위에 원하는 주파수 대역(들)에 의해 지정된 하나 이상의 공진 금속화물 구조물이 탑재된 유전 재료로 이루어진 기판을 포함한다. 공진 주파수의 값은 인쇄형 금속화물 구조물의 치수 및 기판의 유전 상수 값에 의존한다. 그러면, 금속화물 구조물의 길이가 짧아지고, 유전 상수 값이 높아질수록 개별 공진 주파수 값은 낮아진다. 이러한 종류의 안테나는 또한 인쇄 배선 안테나(printed wire antenna : PWA) 또는 유전 블록 안테나(dielectric block antenna : DBA)로도 지칭된다.

필요한 다른 구성 요소와 함께 이러한 안테나의 특별한 이점은, 표면 마운팅(surface-mounting : SMD) 기법, 즉 전자기력을 공급하기 위한 임의의 추가적인 마운팅(핀)을 필요로 하지 않으면서 기판에 평판(flat)을 솔더링하고, 그와 동일한 방식으로 컨택트를 형성함으로써, 인쇄 회로 기판(PCB) 상에 직접 마운팅될 수 있다는 것이다.

그러나, 이러한 안테나가 특히 복수의 주파수 대역에서 작동할 때에는 금속 화물 구조물의 크기 조절에 있어서 문제 및 어려움이 존재할 수 있다. 금속화물 구조물이 서로 영향을 주기 때문에, 필요한 주파수 범위 중의 하나에 대해 안테나를 최적 적응시키면, 다른 주파수 범위 내의 안테나 전력이 영향을 받게 된다.

이동 원격 통신 장치에 또한 이용 가능한 다른 타입의 안테나로는 금속화물 구조물이 접지 금속화물 위에 증착된 PIFA(Planar Inverted F Antennas)로 지칭되는 안테나가 있는데, 이 안테나는 입체 공진기(volume resonators)로서 작용한다. 그러나, 이러한 안테나의 단점은, 비교적 많은 공간을 필요로 하기 때문에 유전 재료의 사용을 오로지 한정된 범위로 감소시키거나, 금속화물 구조물의 서로 다른 부분 사이의 강한 상호 작용 때문에 크기가 감소되는 경우에 이 안테나는 매우 좁은 대역폭만을 가진다는 점이다.

그러므로, 본 발명의 목적은 특히 고주파수 및 마이크로파 범위용의 안테나를 제공하는 것으로서, 이 안테나는 상술된 주파수 범위에 있어서 공지된 안테나에 비해 상당히 넓은 공진 커브를 갖는다.

보다 구체적으로는 상술된 주파수 범위 중 적어도 2개 내에서 작동 가능한 안테나 모듈을 제공한다.

또한, 본 발명에 따르면 도입 단락에서 정의된 타입을 갖고, 비교적 큰 공진 대역폭 및 비교적 작은 면적을 가지고, 그에 따라 공간을 절약하는 비교적 소형의 이동 원격 통신 장치 내에 수용될 수 있는 안테나 모듈이 제공되어야 한다.

이러한 목적은 청구항 제 1 항에 따르면 안테나와, 안테나를 연관된 송신 및/또는 수신 스테이지에 접속하는 HF 라인을 포함하는 안테나 모듈에 의해 달성되는데, 여기에서 HF 라인의 적어도 부분 또는 섹션은 안테나의 임피던스로부터 벗어나는 임피던스 형태의 부정합(mismatch)을 가진다.

이러한 해결책의 특정한 이점은 예를 들면, 패시브 임피던스 인터페이스 네트워크 또는 액티브 제어 등과 같이 인쇄 회로 기판 상에서 공간을 차지하고, 추가 비용을 생성할 수 있는 추가적인 부품 또는 설비를 필요로 하지 않는다는 것이다.

이 해결책의 다른 이점은 사용되는 안테나의 타입 및 제공되는 작동 주파수 범위에 무관하게 널리 적용될 수 있다는 것이다. 이러한 방식으로, 보다 구체적으로는 도입 단락에서 언급된 것과는 상이한 타입의 고주파수 및 마이크로파 안테나가 더 큰 공진 대역폭을 공급받을 수 있다.

그 종속항은 본 발명의 유리한 다른 실시예를 나타낸다.

청구항 제 2 항 및 제 3 항에 정의된 실시예는 공진 대역폭을 증가시키는 데 있어서 특히 효과적이다.

청구항 제 4 항 및 제 5 항에 정의된 실시예는 본 발명에 따른 안테나 모듈에서 특히 유용하게 이용될 수 있는 안테나를 포함한다.

청구항 제 5 항에 따른 실시예는 대략 2 GHz 이상의 작동 주파수에 특히 적합한 안테나 모듈을 또한 제공하고, 기판을 불필요하게 한다는 추가적인 이점을 갖는다.

마지막으로 청구항 제 6 항 및 제 7 항은 본 발명에 따른 안테나 모듈을 각각 구비하는 인쇄 회로 기판 또는 이동 원격 통신 장치에 관한 것이다.

본 발명의 다른 세부 사항, 특징 및 이점은 도면을 참조하며 본 발명의 예시적인 실시예에 대한 이하의 설명으로부터 명확해질 것이다.

도 1a는 본 발명에 따른 안테나 모듈을 갖는 인쇄 회로 기판을 도시하는 개략적인 평면도.

도 1b는 안테나 모듈의 안테나를 도시하는 확대도.

도 2는 감소된 임피던스의 입력 구조물을 갖는 안테나 모듈의 분산 계수(scattering parameters)에 대한 커브를 도시하는 도면.

도 3은 증가된 임피던스의 입력 구조물을 갖는 안테나 모듈의 분산 계수에 대한 커브를 도시하는 도면.

도 4는 감소된 임피던스를 갖는 입력 구조물을 구비한 안테나 모듈의 효율에 대한 커브를 도시하는 도면.

도 5는 증가된 임피던스를 갖는 입력 구조물을 구비한 안테나 모듈의 효율에 대한 커브를 도시하는 도면.

도 1a는 금속화물(31)이 그 후면측에 제공되는 것이 바람직한 인쇄 회로 기판(PCB)(30)의 전면을 도시하는 개략적인 평면도이다. 금속화물(31)이 존재하지 않는 인쇄 회로 기판(30)의 코너에는, 안테나(10) 및 HF 라인(20)을 구비하는 안테나 모듈이 존재한다.

명료성을 위해서, 도 1b에서 안테나(10)는 확대하여 도시되어 있다. 이것은 유전 블록 안테나(DBA) 또는 인쇄 배선 안테나(PWA)이다. 그러나, 본 발명에 따른 안테나 모듈은 또한 다른 타입의 안테나, 보다 구체적으로는 상술된 안테나를 가지고 형성될 수 있다. 또한, 이 모듈은 후술되는 주파수 범위뿐만 아니라, 상술된 다른 주파수 범위에 맞는 크기를 가질 수 있다.

안테나(10)는 본질적으로 그 길이 또는 폭이 그 높이보다 대략 3 내지 40배만큼 큰 입방형 블록(cuboidal block)의 형태를 갖는 기판(11)을 포함한다. 그러므로, 이하의 설명에서, 도 1의 도면 내의 기판(11)의 상부(큰) 면은 상부 주요면으로 지칭되고, 그 대향하는 면은 하부 주요면으로 지칭되며, 그 면들에 수직한 표면은 기판(11)의 측면으로 지칭된다.

입방형 대신에, 기판(11)은 응용 분야 및 이용 가능 공간에 따라서 예를 들면, 원형 또는 삼각형 또는 사각형 실린더 형태 등과 같은 다른 기하학적 형태를 선택할 수도 있다. 또한, 기판(11)은 예를 들면 재료를 절약하고, 그에 따라 중량을 감소시키는 빈 공간 또는 오목부를 포함할 수도 있다.

기판(11)은 예를 들면, 고주파수에서 이용될 수 있는 세라믹 재료 및/또는 하나 이상의 플라스틱으로 이루어지거나, 폴리머 기재(matrix) 내에 세라믹 파우더를 매립하는 것으로 이루어진다. 또한, 순수한 폴리머 기판을 이용하는 것도 가능하다. 이러한 재료는 가능한 최소의 손실을 가져야 하고, 고주파수 특성에 대한 작은 온도 의존성을 가져야 한다(NPO 또는 소위 SL 재료).

안테나(10)의 크기를 감소시키기 위해서, 기판(11)은 ε_r>1의 유전 상수 및/또는 μ_r>1의 상대 투자율(relative permeability)을 갖는 것이 바람직하다. 그러나, 이와 관련하여 크거나 증가하는 유전 상수 및/또는 상대 투자율을 갖는 기판으로 달성 가능한 대역폭이 감소한다는 것을 고려하여야 한다.

도 1b에 도시된 안테나(10)에서, 기판(11)(바람직하게는, NPO 세라믹)은 대략 21.5의 유전 상수(ε_r)와, 대략 10mm의 길이와, 대략 2mm의 폭과, 대략 1mm의 높이를 갖는다. 안테나는 2.4GHz ISM 대역 내의 무선 통신(예를 들면 블루투쓰, WLAN, 가정용 RF(home RF) 등)에 적합하다.

기판(11)은 예를 들면, 은, 구리, 금, 알루미늄 또는 초전도체 등과 같은 높은 전기 도전성 재료로 이루어진 공진 인쇄 배선 구조물(1)을 그 하부 주요면 상에 장착한다. 인쇄 배선 구조물(1)은 또한 기판(11) 내에 매립될 수 있다.

기판(11)의 하부 주요면 상에는 제 1 접속 포인트(2)(솔더 포인트)를 거쳐 접지 전위, 즉 접지 금속화물(31)에 접속되는 제 1 공진 금속화물 구조물(1)(점선)이 배치된다. 금속화물 구조물(1)은 경우에 따라서 서로 다른 폭의 인쇄 배선의 형태를 갖는 하나 이상의 개별적인 금속화물로 형성될 수 있다. 도시된 실시예에서, 구조물은 기본적으로 기판(11)의 전체 길이에 걸쳐 미앤더링 형태(meandering form)를 갖고, 전기적 유효 길이(L'), 즉 L/⊆ε_r을 갖는데, 여기에서 L은 자유 공간에서 신호의 파장이다. 금속화물 구조물(1)은 안테나가 방출하는 전자기력의 파 장의 대략 절반에 대응하도록 그 길이가 측정된다. 예를 들면, 상술된 바와 같이 2400 내지 2483.5MHz 사이의 주파수 범위 내의 안테나 모듈의 응용에 있어서, 자유 공간 내에서 대략 12.5cm의 파장(L)이 존재한다. 기판의 유전 상수(ε_r)가 21.5이면, 절반 파장인 0.5L'이 짧아지고, 그에 따라 금속화물 구조물(1)의 필요한 기하학적 길이는 대략 13.48mm로 짧아진다.

공진 금속화물 구조물(1)은 또한 기판(11) 내부에 매립되거나, 기판(11)의 상부 주요면 상에 동등한 컨택트를 가지고 배치될 수 있다.

공진 금속화물 구조물(1)에 추가하여, 기판(11)의 하부 주요면 상에는 적어도 2개의 다른 금속화물 구조물이 존재하는데, 이것은 방출될 HF 전력의 용량성 커플링을 위한 공급 포인트(feeding points)(3, 4)로서 기능한다.

도 1b에 따르면, 이들은 제 1 공급 포인트(3)뿐만 아니라 제 2 공급 포인트(4)이고, 이들은 제 1 접속 포인트(2)의 영역 내에서 기판(11)의 길이 방향에 대해 대칭되게 하여 기판(11)의 하부 주요면의 대향하는 에지에 배치된다. 다음에 공급 포인트(3, 4)는 제조 공정과 관련된 이유 때문에 기판(11)의 에지로부터 대략 200㎛의 거리를 갖는 것이 바람직하다. 공급 포인트(3, 4)는 제 1 접속 포인트(2)와 마찬가지로 인쇄 회로 기판(30)의 대응하는 컨택트 포인트에 솔더링된다.

HF 전력의 커플링을 위한 공급 포인트(3, 4)의 선택은 관련된 인쇄 회로 기판(30) 상에 안테나의 배치에 따라서 이루어진다.

인쇄 회로 기판(30)이 예를 들면 구부려지는 경우에 기계적 하중 지지력 (load-bearing capacity)을 개선하고, 신뢰성 있는 컨택트를 보장하기 위해서, 솔더링 포인트(5)는 또한 기판(11)의 대향하는 길이축 단부의 영역 내에서 하부 주요면 상에 정렬된다.

상술된 기판 안테나와는 다르게, 특히 대략 2GHz 이상의 주파수를 갖는 기판을 필요로 하지 않고, 안테나 즉, 공진 인쇄 배선 구조물을 예를 들면 인쇄 회로 기판(30) 상에 직접 배치하며, 인쇄 회로 기판(30) 상에서 용량성 커플링 메커니즘 예를 들면, SMD 캐패시터를 이용하여 HF 접속부를 형성할 수 있다. 인쇄 회로 기판(30)의 재료는 일반적으로 4의 유전 상수를 갖지만, 대략 10의 유전 상수를 갖는 인쇄 회로 기판용 재료도 알려져 있으므로, 공진 인쇄 배선 구조물은 약간 변형될 필요가 있고, 특히 약간 연장될 필요가 있다.

이러한 타입 및 유사 타입의 안테나는 일반적으로 50 Ohm의 입력 임피던스를 갖도록 정렬된다. 통상적으로, 안테나를 송신 및 수신 스테이지로 접속하는 HF 라인은 또한 50 Ohm의 자기-임피던스(self-impedance) 또는 라인 임피던스를 가지고 안테나, HF 라인 및 그에 접속된 전자 유닛(최종 스테이지, 수신 스테이지 등) 사이에서 가능한 한 무반사(reflection-free) 및 그에 따른 무손실(loss-free) 적응을 달성한다. 그러나, 다른 안테나 및 라인 임피던스도 고려할 수 있다.

본 발명에 따른 안테나 모듈의 경우에, HF 라인(20)은 인쇄 회로 기판(30) 상에서 예를 들면, 동일 평면 라인(co-planar line) 또는 인쇄 배선으로 정렬된다. 그러나, 예를 들면, 마이크로스트립(microstrips), 스트립 라인(strip lines) 등과 같은 다른 실시예도 이루어질 수 있다.

이러한 HF 라인(20)의 자기-임피던스는 예를 들면, 그의 물리적 크기, 보다 구체적으로는 그의 폭, 인쇄 회로 기판(30)의 접지 금속화물(31)로부터의 거리 및 인쇄 회로 기판(30)용으로 이용된 재료(유전 상수)의 타입 및 두께 등과 같은 소정 변수를 적절히 선택함으로써 적응될 수 있다.

본 발명에 따르면, 이러한 변수의 선택은 HF 라인(20)의 적어도 부분 또는 섹션(21, 22)이 부정합을 갖도록 이루어지고, 이것은 임피던스가 안테나(10)의 자기-임피던스로부터 벗어난다는 것을 의미한다. 놀랍게도 전체 안테나 모듈의 대역폭이 이것에 의해 상당히 커질 수 있다는 것이 확인되었다.

안테나 모듈의 대역폭은 특히 HF 라인(20)의 임피던스가 안테나(10)의 임피던스보다 더 크거나 더 작은 경우에 임피던스 편차의 범위를 선택함으로써 조정될 수 있다.

HF 라인(20)의 경로 내에서, 임피던스 이탈(transgression) 또는 임피던스 점프, 즉 비교적 급격한 임피던스의 변동이 삽입될 때, 안테나 모듈의 공진 대역폭이 특히 크게 증가한다.

도 1a에 따르면, 이러한 임피던스 점프는 예를 들면 안테나(10)의 입력 임피던스에 대해 조정된 제 1 HF 라인 섹션(21)이 제 2 섹션(22)을 통해 안테나(10)에 접속되는 것에 의해 이루어지는데, 제 2 섹션(22)의 라인 임피던스를 안테나(10)의 입력 임피던스에 대해 비교하면 대략 10 내지 25% 더 높거나 낮아서, 전체적으로 HF 라인(20)이 안테나와 부정합을 가진다.

도 2 및 도 3은 도 1a에 도시된 안테나 모듈의 공진 대역폭에 대한 부정합형 HF 라인(20)의 영향을 나타내는데, 여기에서 안테나(10)는 50 Ohm의 자기-임피던스를 갖는다. 도 2 및 도 3에서, 분산 계수(scattering parameters)(S₁₁)는 주파수에 대해서 도시된다.

도 2에서, 공진 커브(A)는 조정된 50 Ohm HF 라인의 경우를 비교를 위해 도시한다. 공진 커브(B)는 40 Ohm의 자기-임피던스를 갖는 HF 라인(20)의 경우를 나타내는 반면, 공진 커브(C)는 (예를 들면 도 1a에 도시된 2개의 라인 섹션(21, 22)을 이용하여) HF 라인(20) 내에서 50 Ohm에서 40 Ohm로의 임피던스 점프에 대해 측정한다.

도 3에서 공진 커브(A)는 비교를 위해 정합(matched)된 50 Ohm HF 라인의 경우를 나타낸다. 공진 커브(B)는 60 Ohm의 임피던스를 갖는 HF 라인(20)의 경우를 나타내는 반면, 공진 커브(C)는 (예를 들면 도 1a에 도시된 2개의 라인 섹션(21, 22)을 이용하여 구현될 수 있음) HF 라인(20) 내에서 50 Ohm에서 60 Ohm로의 임피던스 점프에 대해 측정한다.

도 2 및 도 3의 2개의 도면의 비교, 보다 구체적으로는 공진 커브(B)의 비교는 공진 대역폭이 60 Ohm까지의 임피던스 증가에 의해 상당히 증가할 수 있는 반면, 40 Ohm까지의 임피던스 감소가 있는 경우에는 도 1b에 도시된 안테나의 공진 대역폭이 감소한다는 것을 나타낸다. 그러나, 이와는 다른 안테나 설계 예를 들면, 50 Ohm와는 다른 임피던스를 갖는 설계를 가지고, 그에 비해 감소된 임피던스를 갖는 HF 라인(20)을 이용하는 경우에도 공진 대역폭의 증가를 달성할 수 있다.

임피던스 전이 또는 임피던스 점프가 포함되면 도 1b에 도시된 안테나(10)의 최대 공진 대역폭이 도 3의 3개의 공진 커브에 도시된 것과 같이 되게 한다.

도 4 및 도 5는 주파수에 대해 도시된 여러 HF 라인에 대한 안테나 모듈의 효과에 대해 나타낸다.

도 4는 안테나(10)에 대해 적응된 50 Ohm HF 라인의 경우에 효율의 변동을 커브(A)로 나타낸다. 커브(B)로 도시된 효율은 40 Ohm의 자기-임피던스를 갖는 부정합 HF 라인(20)의 결과인 반면, 커브(C)는 50에서 40 Ohm으로의 임피던스 점프를 갖는 HF 라인(20)의 경우에 효율의 변동을 도시한다. 도 1b에 도시된 안테나(10)에 있어서, 안테나의 임피던스에 비해 감소된 임피던스를 갖는 HF 라인(20)의 경우에 더 낮은 효율이 존재한다.

도 5는 임피던스 증가량만큼의 부정합이 있는 경우, 다시 말해서 조정된 50 Ohm HF 라인에 대해 이용된 커브(A)에 대해 비교해서 임피던스 증가량만큼의 부정합이 있는 경우의 효율 커브를 도시한다.

커브(B)는 60 Ohm까지의 임피던스 증가가 있는 경우를 도시하는 반면, 커브(C)는 50으로부터 60 Ohm까지의 임피던스 점프를 갖는 HF 라인(20)에 대한 효율 변동을 나타낸다.

도 5는 안테나(10)의 임피던스에 비해서 HF 라인(20)의 임피던스가 증가된 결과로서, 효율이 오히려 증가하여 예를 들면, 반사 등에 의한 추가적인 손실에 의해 공진 대역폭의 증가가 유발되지 않는 것을 나타낸다.

도 5에서 커브(B) 및 커브(C)는 또한 60 Ohm을 갖는 HF 라인(20)을 이용할 때, 특히 50으로부터 60 Ohm까지의 임피던스 전이를 갖는 HF 라인을 이용할 때, 방사 대역폭이 상당히 커진다는 것을 나타낸다. 그에 따라 대역폭은 대략 30 MHz만큼 증가되고, 이것은 대략 30%의 비례적 확장에 대응한다.

위의 임피던스 값은 단지 예로서 이해되어야 한다. 선택 및 설계는 기본적으로 안테나의 타입, 제공된 주파수 범위 및 요구되는 대역폭에 의존하기는 하지만, 상술된 것에 비해 대략 10 내지 대략 25%의 오차 허용 범위만큼 상이한 임피던스 값에 의한 부정합도 달성될 수 있을 것이다.

Claims

안테나 모듈에 있어서,

특히, 고주파수 및 마이크로파 범위를 위한 것이며,

안테나(10)와,

상기 안테나(10)를 연관된 송신 및/또는 수신 스테이지에 접속하는 HF 라인(20)을 포함하고,

상기 HF 라인(20)의 적어도 부분 또는 섹션(21, 22)은 상기 안테나(10)의 임피던스로부터 벗어나는 임피던스 형태의 부정합(mismatch)을 갖는

안테나 모듈.
제 1 항에 있어서,

상기 안테나(10)의 임피던스보다 대략 10% 내지 대략 25% 정도 더 낮거나 더 높은 임피던스를 갖는 HF 라인(20)을 포함하는

안테나 모듈.
제 1 항에 있어서,

서로 다른 임피던스를 갖고, 상기 안테나(10)의 자기-임피던스(self- impedance)보다 대략 10 내지 대략 25% 정도 더 낮거나 더 높은 임피던스 전이 또는 임피던스 점프(impedance jump)를 형성하는 제 1 및 제 2 섹션(21, 22)을 구비하는 HF 라인(20)을 포함하는

안테나 모듈.
제 1 항에 있어서,

상기 안테나(10)는 인쇄 회로 기판(30) 상에 마운팅된 유전 블록 안테나(dielectric block antenna : DBA) 또는 인쇄 배선 안테나(printed wire antenna : PWA)이고,

상기 HF 라인(20)은 상기 인쇄 회로 기판(30) 상에 증착된 적어도 하나의 인쇄 배선 구조물의 형태로 형성되는

안테나 모듈.
제 1 항에 있어서,

상기 안테나는 적어도 하나의 공진 인쇄 배선 구조물(resonant printed wiring structure)의 형태로 형성되고, 상기 HF 라인(20)과 함께 인쇄 회로 기판(30) 상에 증착되는

안테나 모듈.
인쇄 회로 기판에 있어서,

특히, 표면 마운팅형 전자 소자를 위한 것이며,

제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 안테나 모듈을 포함하는

인쇄 회로 기판.
이동 원격 통신 장치에 있어서,

특히, 2.4GHz 범위를 위한 것이며,

제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 안테나 모듈을 포함하는

이동 원격 통신 장치.