KR20060102062A - Antenna composition method for dual band communication and antenna therefor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이중 대역 통신을 위한 안테나 구성 방법 및 이를 위한 안테나에 관한 것으로, 종래 상이한 주파수 대역을 사용하는 여러 통신 서비스를 동시에 지원하기 위해서는 개별 특성에 맞는 별도의 안테나들을 이용했으며, 높은 주파수 대역들을 이용하는 다중 대역 안테나의 경우에는 λ의 길이가 짧은 점을 이용하여 작은 부피의 안테나 2개를 설계 및 조합하여 단일 급전점을 가지도록 형성할 수 있었지만, 비교적 낮은 주파수 대역을 사용하는 방송 수신용 안테나와 높은 주파수 대역을 사용하는 이동통신용 안테나를 동일한 형태의 안테나 구조물 조합으로 구현하는 것은 대단히 어렵기 때문에, 각각의 통신 수단에 적합한 형태의 안테나들을 개별적으로 사용할 수 밖에 없어 단말기의 크기가 커지고 설계 및 사용이 불편해지며 심미성이 떨어지게 되는 문제점이 있었다. 이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 낮은 주파수 대역을 사용하는 방송 서비스를 수신하기 위한 휩형 안테나와 높은 주파수 대역을 사용하는 이동통신 서비스를 지원하기 위한 헬리컬 안테나를 전기적으로 분리된 상태로 결합시켜 단일 구조물로 구성한 후 각각의 급전점을 전용 통신 모듈과 연결하도록 함으로써, 사용자는 하나의 단일 안테나로 느끼지만 실제로는 상이한 두 종류의 안테나가 각각 구성된 것 처럼 동작하도록 하여 심미적 관점과 실제 장착 공간 및 설계의 관점에서 많은 개선을 가져올 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a method for configuring an antenna for dual band communication and an antenna for the same. In order to simultaneously support several communication services using different frequency bands, separate antennas having individual characteristics are used and high frequency bands are used. In the case of a multi-band antenna, two antennas of small volume can be designed and combined using a short point of λ to have a single feed point, but the antenna for broadcasting reception using a relatively low frequency band Since it is very difficult to implement a mobile communication antenna using a frequency band as a combination of antenna structures of the same type, it is necessary to use antennas of a type suitable for each communication means individually, thereby increasing the size of the terminal and inconvenient design and use. To make it less esthetic There was a problem. In consideration of such a problem, the present invention combines a whip-type antenna for receiving a broadcast service using a low frequency band and a helical antenna for electrically supporting a mobile communication service using a high frequency band in a single structure. After the configuration, each feed point is connected to a dedicated communication module, so that the user feels as a single antenna, but in reality, two different antennas operate as if they were configured separately, so that the aesthetic and the actual mounting space and design can be used in many ways. It has the effect of bringing improvement.
Description
도1 내지 도 2는 종래 일반적인 단말기 안테나 구성을 보인 사시도.1 to 2 is a perspective view showing a conventional general terminal antenna configuration.
도 3은 종래 이중 대역 단말기 안테나의 구성을 보인 사시도.Figure 3 is a perspective view showing the configuration of a conventional dual band terminal antenna.
도 4는 별도의 방송 수신 모듈이 적용된 단말기의 안테나 구조를 보인 사시도.4 is a perspective view illustrating an antenna structure of a terminal to which a separate broadcast receiving module is applied.
도 5는 본 발명 일 실시예의 안테나 구성을 보인 개념도.5 is a conceptual diagram showing an antenna configuration of an embodiment of the present invention.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***
1, 20: 단말기 구조물 2, 5: 헬리컬 안테나1, 20:
3, 6: 휩형 안테나 8, 9: 이중대역 헬리컬 안테나3, 6:
4, 7, 10: 안테나 급전점 21: 이동통신용 안테나4, 7, 10: antenna feeding point 21: antenna for mobile communication
25: 방송 수신용 안테나 22, 26: 안테나 급전점25: antenna for receiving
100: 헬리컬 안테나 110: 휩형 안테나100: helical antenna 110: whip antenna
f1, f2: 안테나 급전점f1, f2: antenna feed point
본 발명은 이중 대역 통신을 위한 안테나 구성 방법 및 이를 위한 안테나에 관한 것으로, 특히 대역 차이가 큰 이중 대역의 안테나를 구조적으로 통합시켜 제한된 무선기기에서의 안테나 점유 공간을 최소화 하면서 두종류의 통신 방식에 대응하도록 한 이중 대역 통신을 위한 안테나 구성 방법 및 이를 위한 안테나에 관한 것이다. The present invention relates to a method for configuring an antenna for dual band communication and an antenna therefor. In particular, the present invention relates to a dual band antenna having a large band difference, thereby minimizing the antenna occupied space in a limited wireless device. The present invention relates to an antenna configuration method for dual band communication and an antenna therefor.
현재 세계적으로 아날로그·디지털 통신기술의 급속한 발전으로 셀룰러, 피씨에스(PCS), 지에스엠(GSM) 및 인공위성을 이용한 이리듐(Iridium) 서비스 등 다양한 종류의 이동통신서비스가 시행되고 있으며, 국내에서도 셀룰러, PCS 등이 상용 서비스 중에 있고, 최근에는 개인용 멀티미디어 개념을 도입한 디지털 멀티미디어 방송(Degital Multimedia Broadcasting: DMB)도 시험적으로 서비스 되고 있다. With the rapid development of analog and digital communication technology in the world, various kinds of mobile communication services such as cellular, PCS, GSM and Iridium services using satellites are being implemented. PCS and the like are in commercial service, and recently Digital Multimedia Broadcasting (DMB), which introduces the concept of personal multimedia, is also being tested.
이러한, 이동통신서비스에 이용되는 개인휴대 단말기는 소형화, 다기능화, 경량화 및 저전력화를 목표로 발전되어 왔으며, 기지국 및 단말기에 필수적인 안테나는 신호 입출력의 처음과 끝을 담당하며 통화품질을 결정하는 핵심 부품으로 그 중요성이 날로 증가하고 있다.The personal mobile terminal used for the mobile communication service has been developed with the aim of miniaturization, multifunction, light weight, and low power, and the antennas essential for the base station and the terminal are the core of the signal input / output and determine the call quality. Its importance is increasing day by day.
특히 소형 안테나는 장착되는 단말기의 형태 및 재질에 따라 성능이 변화하기 때문에 다른 핵심부품들과는 달리 최적의 성능을 얻기 위해서는 단말기 모델에 따라 설계가 달라야 하는 어려움이 있다. 따라서, 최근들어 단말기 내부에 안테나를 집적하고자 하는 연구가 진행되고 있지만, 아직 모든 지향각에 대해 만족스러운 성능을 제공하는 안테나는 극히 드물다. In particular, since the performance of the small antenna varies depending on the type and material of the terminal to be mounted, unlike other core components, there is a difficulty in that the design varies according to the terminal model in order to obtain optimal performance. Therefore, while researches have recently been made to integrate antennas inside a terminal, very few antennas provide satisfactory performance for all directivity angles.
또한, 최근에는 단일 주파수 대역을 이용하는 이동통신서비스와는 달리 전세 계 어디서나 통신이 가능한 서비스가 요구되고 있으며, 이를 위해 하나의 단말기를 이용하여 다수의 서로 다른 서비스를 공급받을 수 있는 방법이 개발되고 있다. 이러한 다중 서비스용 단말기에 장착되는 안테나 및 각종 부품들은 기존의 크기 및 전기적 규격을 만족하면서 두 가지 이상의 주파수 대역에서 정상적으로 동작하여야 하기 때문에 개발 및 제작에 어려움이 크다.In addition, unlike the mobile communication service using a single frequency band, a service that can communicate anywhere in the world is required, and a method for receiving a plurality of different services using a single terminal has been developed for this purpose. . Antennas and various components mounted on the multi-service terminal are required to operate normally in two or more frequency bands while satisfying existing size and electrical standards, and thus are difficult to develop and manufacture.
특히 안테나의 경우 셀룰러(824∼894MHz)와 PCS(1750∼1870MHz)는 그 중심주파수가 1GHz 정도 떨어져 있으며, 새롭게 도입되는 디지털 멀티미디어 방송 수신 모듈이 적용된 단말기에 요구되는 안테나는 지상파 DMB의 경우 174~216MHz 대역을 사용하므로 GHz 대역의 이동통신 서비스와의 중심 주파수 차이가 엄청나게 커져 이중대역 단일 안테나를 구성하기 어렵다. Especially for antennas, cellular (824 ~ 894MHz) and PCS (1750 ~ 1870MHz) have a center frequency of about 1GHz, and the antenna required for a terminal with a newly introduced digital multimedia broadcasting receiver module is 174 ~ 216MHz for terrestrial DMB. Because of the use of the band, the center frequency difference with the mobile communication service in the GHz band is enormous, making it difficult to construct a dual band single antenna.
그러면, 실제 무선 기기들 중에서 이동통신 단말기들의 안테나 구조들을 살펴보도록 한다.Then, the antenna structures of the mobile communication terminals among the actual wireless devices will be described.
도 1 내지 도 2은 일반적인 이동통신 단말기의 안테나 구조를 보인 것으로, 전 세계적으로 가장 많이 채택되고 있는 형태로서, 기본형의 구조는 길이가 각각 λ/4의 변형인 헬리컬(Helical) 안테나(2, 5)와 모노폴(Monopole) 형태의 휩(Whip) 안테나(3, 6)로 구성된다. 주로 신호대기 상태 및 전파환경이 양호할 때는 헬리컬 안테나(2, 5)가 단독으로 동작하며, 전파환경이 열악한 곳에서는 휩형 안테나부(3, 6)가 인출된 상태에서 두 안테나가 동시에 동작한다. 도시한 바와 같이, 헬리컬 안테나(2, 5)의 위치에 따라 크게 두 종류로 구분되며 신호 급전 및 두 안테나의 결합 방식에 따라 많은 변형이 있다. 하지만, 근본적으로 이들은 단일한 급전점(4, 7)을 이용하며, 최근에는 고효율 안테나 및 통신부의 개선에 의해 휩형 안테나부(3, 6) 없이 헬리컬 안테나(2, 5)만 단독으로 사용되는 경우도 많다.1 and 2 illustrate an antenna structure of a general mobile communication terminal, which is the most widely adopted form in the world, and the basic structure has a helical antenna having a length of λ / 4, respectively. ) And a monopole whip antenna (3, 6). When the signal standby state and the propagation environment are mainly good, the
그 외에 PIFA(Planar Inverted F Antenna) 등의 평면 안테나를 단말기 내부에 내장하고자 하는 연구도 진행되고 있으나 헬리컬 안테나와는 달리 단말기에 장착되었을 때 어느 정도의 지향성을 가지므로 전방향 통신이 기본조건인 이동통신서비스에 적용하기 위해서는 아직 더 많은 연구가 필요할 것으로 보인다.In addition, research has been conducted to incorporate a planar antenna such as PIFA (Planar Inverted F Antenna) inside the terminal. Further research is still needed to apply to telecommunication services.
또한, 발전된 다층기판 및 유전체 제조공법을 응용하여 고유전율 세라믹 기판에 모노폴 및 헬리컬 안테나를 소형으로 형성하는 형태의 칩형 안테나와, 개선된 패턴 기술을 통해 해당 칩형 안테나 성능을 개선한 제품도 개발되고 있으나 단말기 본체에 장착되었을 때 지향성을 가지는 특성 때문에 현재 사용되는 통신망에 직접 적용하기에는 어려움이 따른다. In addition, chip-type antennas that form monopoles and helical antennas on high-k dielectric ceramic substrates by applying advanced multilayer substrates and dielectric manufacturing techniques are also being developed, and products that improve chip antenna performance through improved pattern technology have been developed. Due to the directivity characteristic when mounted on the main body of the terminal, it is difficult to apply it directly to the currently used communication network.
따라서, 현재까지는 외부에 헬리컬 안테나를 돌출시킨 방식이 가장 많이 사용되는 안테나 구조라 할 수 있다. Therefore, until now, the method of protruding the helical antenna to the outside may be referred to as the antenna structure which is most used.
최근에는 단말기의 용도를 확장하기 위해 다양한 통신 방식을 동시에 지원하는 단말기도 개발되고 있는데, 서로 다른 주파수 대역을 이용하는 서비스간의 호환성 한계를 극복하기 위한 다중 대역용 단말기가 그것이다. 이는 신호상태 및 지역에 따라 서로 다른 이동통신서비스 중 최적의 것을 제공할 수 있기 때문에 다양한 통신 방식이 혼재하는 지역(유럽, 미국, 중국 등)에서 호응을 얻고 있으며, 향후 급속한 수요 증가가 예상되고 있다. 그에 따라 이러한 용도에 맞는 소형 안테나들의 연구도 활발히 진행되고 있으며, 그 중 하나의 방법으로 기존의 소형 안테나와 크기가 같고 2중 구조를 갖는 이중 대역 헬리컬 안테나가 등장하게 되었다. Recently, terminals to support various communication schemes have been developed to expand the usage of the terminals, such as multi-band terminals for overcoming compatibility limitations between services using different frequency bands. Since it can provide the best among different mobile communication services according to the signal condition and region, it is receiving favorable response in the area where various communication methods are mixed (Europe, USA, China, etc.), and rapid demand increase is expected in the future. . Accordingly, researches on small antennas suitable for this purpose are being actively conducted. As one of the methods, a dual band helical antenna having the same size as a conventional small antenna and having a dual structure has emerged.
도 3은 종래의 이중 대역 헬리컬 안테나(8, 9)로서 도시한 바와 같이 각각 다른 공진 주파수를 갖는 두 개의 헬리컬 안테나(8, 9)가 단말기(1) 상단에 같은 축을 가지면서 동일한 방향으로 감겨있는 형태이다. 급전점(10)은 안테나 하단의 같은 점에서 동축선로에 의해 이루어지고 있으며, 헬리컬 안테나의 루프들은 절연제 코팅을 이용해 전기적으로 분리되어 있다. 3 shows two conventional
이렇게 외부적으로는 하나의 안테나처럼 보이는 일체화된 이중 대역 안테나를 통해 통신방식이 상이한 이동통신 서비스 중 원하는 서비스를 이용할 수 있게 된다. 그러나, 이러한 경우는 CDMA, TDMA, PCS, GPS 등과 같이 어느정도 공진 주파수가 높으면서 유사한 대역에 있는 경우로 제한된다. 즉, 이러한 높은 공진 주파수 대역을 사용하는 통신용 안테나와 상대적으로 아주 낮은 주파수 대역을 이용하는 통신용 안테나를 하나로 집적하기는 상당히 어렵다. 즉, 높은 대역의 주파수를 획득하기 위한 안테나는 λ/4 길이의 변형을 이용하므로 필요한 안테나의 길이가 상대적으로 짧기 때문에 헬리컬 안테나 형태를 이용하여 그 크기를 줄일 수 있으나, 그보다 주파수 대역이 낮은 경우에는 안테나의 길이가 긴 휩형 안테나를 사용할 수 밖에 없다. The integrated dual band antenna, which looks like one antenna externally, makes it possible to use a desired service among different mobile communication services. However, this case is limited to the case where the resonant frequency is somewhat high and similar bands such as CDMA, TDMA, PCS, GPS, and the like. That is, it is very difficult to integrate a communication antenna using such a high resonance frequency band and a communication antenna using a relatively very low frequency band into one. That is, since the antenna for obtaining a high band frequency uses a length of λ / 4, the size of the antenna can be reduced by using a helical antenna type because the length of the required antenna is relatively short, but when the frequency band is lower than that, There is no choice but to use a long whip antenna.
도 4는 최근들어 각광 받고 있는 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 수신 모듈을 적용한 단말기(20)의 안테나 구조를 보인 것으로, 도시한 바와 같이 이동통신용 안테나(21)와 DMB용 안테나(25, 26)를 별도로 설치하여 사용하고 있다. 당연히 각 안테나의 급전점 역시 별도로 구성되어 있어, 단말기의 표시부, 입출력부 등의 사용 자 인터페이스 자원은 공유하지만, 통신에 있어서는 완전한 독립성을 가지고 있다.4 illustrates an antenna structure of a
상기 DMB는 위성 DMB 및 지상파 DMB로 구분되어 이동중에 멀티미디어 정보나 데이터를 단말기를 통해 수신할 수 있도록 제안된 시스템으로서, 복수의 채널을 통해 비디오, 오디오, 데이터를 방송하며, 소정의 지역 송신기를 통해 상기 데이터를 수신하는 단말기는 제공되는 방송 채널 중 일부를 선택하여 수신하게 된다. 즉, 수신 단말기는 원하는 채널의 방송 정보를 수신하여 그 내용을 사용자에게 시청각적인 정보로 제공해 줄 수 있고, 디지털 방송 정보 중 일부를 저장할 수도 있어 개인화된 멀티미디어 장치로 각광받고 있다. The DMB is classified into a satellite DMB and a terrestrial DMB, and is a system for receiving multimedia information or data through a terminal while moving. The DMB broadcasts video, audio, and data through a plurality of channels, and through a predetermined local transmitter. The terminal receiving the data selects and receives some of the provided broadcast channels. That is, the receiving terminal may receive broadcast information of a desired channel and provide the content as audiovisual information to the user, and may store some of the digital broadcast information, and thus, has been in the spotlight as a personalized multimedia device.
하지만, DMB 중에서 최근 시범적으로 사용되고 있는 지상파 DMB 서비스의 경우 174~216MHz 대역을 사용하므로 이동통신 서비스 중 대표적인 셀룰러(824∼894MHz)와 PCS(1750∼1870MHz)와는 사용 대역의 차이가 심하게 발생한다. 그로인해 도 3에 도시한 바와 같이 DMB 수신을 위한 안테나를 이동통신용 안테나와 같은 구조로 형성한 후 이들을 조합하여 이중 대역을 지원하는 단일 안테나로 구성하기는 대단히 어렵다. 따라서 도 4에 도시한 바와 같이 각각의 안테나를 단말기에 장착하여 사용하고 있다. 이는 일반적인 공중파 TV를 시청하기 위한 모듈이 통합된 이동통신 단말기의 경우도 동일한데, 비교적 낮은 주파수 대역을 사용하는 방송 수신용 안테나와 높은 주파수 대역을 사용하는 이동통신용 안테나를 통합하는 것은 대단히 어렵다.However, the terrestrial DMB service, which is currently being used in the pilot service, uses 174 to 216 MHz bands, and thus, a difference in use bands occurs between the cellular (824 to 894 MHz) and the PCS (1750 to 1870 MHz). Therefore, as shown in FIG. 3, it is very difficult to form an antenna for DMB reception in the same structure as the antenna for mobile communication, and then combine them to form a single antenna supporting dual bands. Therefore, as shown in Fig. 4, each antenna is mounted and used in the terminal. The same applies to a mobile communication terminal in which a module for watching a general over-the-air TV is integrated. It is very difficult to integrate a broadcasting reception antenna using a relatively low frequency band and a mobile communication antenna using a high frequency band.
상기한 바와 같이 종래 상이한 주파수 대역을 사용하는 여러 통신 서비스를 동시에 지원하기 위해서는 개별 특성에 맞는 별도의 안테나들을 이용했으며, 높은 주파수 대역들을 이용하는 다중 대역 안테나의 경우에는 λ의 길이가 짧은 점을 이용하여 작은 부피의 안테나 2개를 설계 및 조합하여 단일 급전점을 가지도록 형성할 수 있었지만, 비교적 낮은 주파수 대역을 사용하는 방송 수신용 안테나와 높은 주파수 대역을 사용하는 이동통신용 안테나를 동일한 형태의 안테나 구조물 조합으로 구현하는 것은 대단히 어렵기 때문에, 각각의 통신 수단에 적합한 형태의 안테나들을 개별적으로 사용할 수 밖에 없어 단말기의 크기가 커지고 설계 및 사용이 불편해지며 심미성이 떨어지게 되는 문제점이 있었다.As described above, in order to simultaneously support several communication services using different frequency bands, separate antennas for individual characteristics are used, and in the case of a multi-band antenna using high frequency bands, the short length of λ is used. Although two small-volume antennas could be designed and combined to form a single feed point, a combination of antenna structures of the same type may be used for broadcasting reception antennas using a relatively low frequency band and mobile communication antennas using a high frequency band. Since it is very difficult to implement, there is a problem that the size of the terminal, the design and use becomes inconvenient, and the aesthetics are deteriorated because the antennas of the type suitable for each communication means cannot be used individually.
상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 낮은 주파수 대역을 사용하는 방송 서비스를 수신하기 위한 휩형 안테나와 높은 주파수 대역을 사용하는 이동통신 서비스를 지원하기 위한 헬리컬 안테나를 전기적으로 분리된 상태로 결합시켜 단일 구조물로 구성한 후, 각각의 급전점을 전용 통신 모듈과 연결하도록 하여 사용자는 하나의 단일 안테나로 느끼지만, 실제로는 상이한 두 종류의 안테나가 각각 구성된 것 처럼 동작하도록 한 이중 대역 통신을 위한 안테나 구성 방법 및 이를 위한 안테나를 제공하는 것을 목적으로 한다.In view of the above problems, the present invention provides a single structure by electrically combining a whip antenna for receiving a broadcast service using a low frequency band and a helical antenna for supporting a mobile communication service using a high frequency band. After the configuration, the user can feel each one as a single antenna by connecting each feed point with a dedicated communication module, but in practice, the antenna configuration method for dual-band communication to operate as if two different antennas are each configured and It is an object to provide an antenna for.
상기와 같은 목적을 달성하기위한 본 발명은, 소정의 주파수 대역에 대응하기 위한 제 1안테나와 상기 제 1안테나보다 낮은 주파수 대역에 대응하기 위한 제 2안테나가 구조적으로 상호 결합되어 단일 안테나 형상이 될 수 있도록 각 안테나의 외형을 구성하는 단계와; 상기 제 1안테나와 제 2안테나가 전기적으로 격리되도 록 결합하는 단계와; 상기 안테나들을 소정의 통신 수단들에 각각 연결하기 위하여 상기 제 1안테나 급전점과 제 2안테나 급전점을 개별 지정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to the present invention for achieving the above object, a first antenna for corresponding to a predetermined frequency band and a second antenna for corresponding to a lower frequency band than the first antenna are structurally coupled to each other to form a single antenna shape. Configuring the appearance of each antenna to be able to; Coupling the first and second antennas to be electrically isolated; And individually designating the first antenna feed point and the second antenna feed point to connect the antennas to predetermined communication means, respectively.
상기 제 1안테나와 제 2안테나 중 하나는 내부가 비어 있는 헬리컬 안테나이며, 나머지 하나는 상기 헬리컬 안테나 내부를 통과하는 휩형 안테나인 것을 특징으로 한다. One of the first antenna and the second antenna may be a helical antenna having an empty interior, and the other may be a whip antenna passing through the helical antenna.
또한, 본 발명은 소정의 주파수 대역에 대응하기 위한 제 1안테나와; 상기 제 1안테나와 구조적으로 결합되어 장착 위치를 공유하며, 상기 제 1안테나보다 더 낮은 주파수 대역에 대응하는 제 2안테나와; 상기 제1안테나와 제 2안테나 각각에 형성된 급전점들로 이루어진 것을 특징으로 한다. In addition, the present invention includes a first antenna for corresponding to a predetermined frequency band; A second antenna structurally coupled with the first antenna to share a mounting position and corresponding to a lower frequency band than the first antenna; Characterized in that the feed points formed in each of the first antenna and the second antenna.
상기 제 1안테나는 내부가 빈 원통형 구조를 가지는 헬리컬 안테나 형태이고, 상기 제 2안테나는 상기 제 1안테나의 비어있는 원통 내부를 통과하여 연장되는 휩형 안테나 형태이며, 각각의 급전점은 전기적으로 분리된 것을 특징으로 한다. The first antenna is in the form of a helical antenna having a hollow cylindrical structure, the second antenna is in the form of a whip antenna extending through an empty cylinder of the first antenna, and each feed point is electrically separated. It is characterized by.
상기와 같은 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.When described in detail with reference to the accompanying drawings an embodiment of the present invention as follows.
도 5는 본 발명 일 실시예의 구성을 보이는 개념도로서, 도시한 바와 같이 좌측의 2개의 안테나를 우측에 도시한 바와 같이 결합하여 하나의 구조물처럼 단말기 상에 구현함으로서, 최소한의 공간만으로 안테나를 실장할 수 있을 뿐만 아니라 디자인 상에서도 좀더 나은 심미성을 추구할 수 있게 된다. 5 is a conceptual view showing the configuration of an embodiment of the present invention, by combining the two antennas on the left as shown on the right as shown on the right to implement on a terminal as a structure, to mount the antenna with a minimum space only Not only can it be done, but it can also pursue better aesthetics in design.
도시된 좌측의 개별 안테나들을 보면 왼쪽은 하단부에 급전점(f1)을 가진 헬리컬 안테나(100)이고, 우측은 하단부에 급전점(f2)을 가진 휩형 안테나(110)로서, 본 발명에서는 도시된 바와 같이 구조가 상이한 안테나들(100, 110)을 하나의 구조물로 통합하고자 하는 것이다. 특히, 이렇게 상이한 형태의 안테나를 사용할 수 밖에 업는 무선통신 기기에 이러한 통합 구조의 안테나들(100, 110)이 사용되면 가시적인 안테나 수와 안테나 장착 공간을 최소화할 수 있으므로 높은 효과를 기대할 수 있게 된다. 상이한 구조의 복수 안테나를 사용하는 무선 기기의 예로 방송 청취를 위한 방송 수신 모듈이 적용된 이동통신 단말기를 꼽을 수 있는데, 일반 공중파 방송 청취를 위한 모듈이나 디지털 멀티미디어 방송(DMB)을 수신하기 위한 모듈을 적용한 경우 우측과 같이 비교적 길이가 긴 휩형 안테나(110)가 요구된다. 그리고, 일반적인 이동통신 서비스를 이용하기 위하여 좌측과 같은 헬리컬 안테나(100)가 요구된다. Looking at the individual antennas on the left side, the left side is a
이후, 이동통신 단말기에 DMB 수신 모듈을 추가한 경우에 적용되는 안테나를 예로 들어 설명한다. 이동통신 단말기의 경우 GHz 단위의 주파수 대역(셀룰러:824∼894MHz, PCS:1750∼1870MHz)을 사용하기 때문에 공진주파수가 높아 짧은 길이의 헬리컬 안테나 구현이 가능하지만, DMB의 일종인 지상파 DMB의 경우에는 174~216MHz의 비교적 낮은 대역을 이용하기 때문에 안테나의 길이가 길어질 수 밖에 없다. 따라서, 길이가 긴 휩형 안테나(110)를 신축 가능한(retractable) 구조로 2단 혹은 3단으로 구현하여 사용하는 것이 효과적이다. Hereinafter, an antenna applied when the DMB receiving module is added to the mobile communication terminal will be described as an example. In the case of a mobile communication terminal, a frequency band in GHz (cellular: 824 to 894 MHz and PCS: 1750 to 1870 MHz) is used, so that a short length helical antenna can be realized due to a high resonance frequency, but in the case of the terrestrial DMB, a kind of DMB, Because of the relatively low band of 174 ~ 216MHz, the length of the antenna is inevitably long. Therefore, it is effective to implement the long
이러한 구조들을 가지는 각 안테나들을 하나의 구조로 결합할 수 있는 것은 헬리컬 안테나의 구조적 특징 때문인데, 일반적인 헬리컬 안테나는 장착면에 수직인 방향을 중심으로 코일이 감겨있는 형태로 구현되므로 안테나의 중심 부분을 제거한 원통 구조의 헬리컬 안테나(100)를 제조할 수 있고, 소재의 발전에 힘입어 휩형 안테나(110)의 두께를 줄일 수 있으므로 원통형 헬리컬 안테나(100)의 중심 부분에 휩형 안테나(110)를 끼워 넣는 방식의 조합이 적용될 수 있다. 이때 적어도 헬리컬 안테나(100)의 코일 부분을 보호케이스가 보호하고 있으므로 상기 헬리컬 안테나(100)의 내부에 휩형 안테나(110)가 지나간다 할지라도 전기적으로는 격리시킬 수 있다. 또한, 이렇게 헬리컬 안테나(100)의 내부에 위치한 신축 가능한 안테나를 인출/인입시키는 방법은 종래의 단일 모드 단말기에서도 사용되었던 구성이므로 그 동작 방식에 거부감이 없게 된다. Each antenna having such structures can be combined in one structure because of the structural characteristics of the helical antenna. Since a general helical antenna is implemented in a form in which a coil is wound around a direction perpendicular to the mounting surface, Since the
따라서, 우측과 같이 내부가 비어있는 헬리컬 안테나(100) 내부에 휩형 안테나(110)가 지나가도록 구성하고, 상기 휩형 안테나(110)는 필요에 따라서 단말기 내부적으로 인입/인출 될 수 있도록 한다. 그리고, 각각의 안테나(100, 110) 별 급전점들(f1, f2)을 개별적으로 지정하여 내부적인 개별 통신부와 연결하면 이른바 이중 몸체 이중 급전(dualbody dual feeding) 방식의 단일 구조물 안테나를 얻을 수 있게 된다. 즉, 통신을 위한 전기 신호적인 측면에서는 서로 격리된 안테나들 처럼 동작하지만, 구조적으로는 하나의 구조물 처럼 구성될 수 있는 안테나를 얻을 수 있으므로 비교적 공진 주파수 대역 차이가 큰 두 종류의 통신 수단을 하나의 단말기에 집적한 경우에 적용할 수 있다.Therefore, the whip-
특히, 도 4에서 보인 바와 같이 별도의 안테나를 각각 휴대용 통신 기기들에 탑제할 경우 심미적인 관점은 물론이고, 전체 단말기의 부피 증가, 설계의 제한과 같은 심각한 문제들이 발생할 수 있으나 본 발명과 같이 사용자가 거부감 없이 받아들일 수 있는 구조를 이용하면 단말기의 부피와 설계 난이도 증가를 최소한으로 억제하면서도 두가지 대역에 대해 높은 수신 성능을 유지할 수 있게 된다. In particular, as shown in FIG. 4, when a separate antenna is mounted on each of portable communication devices, serious problems such as volume increase of the entire terminal and limitation of design may occur, as well as an aesthetic point of view. The unacceptable architecture allows the receiver to maintain high reception performance for both bands while minimizing the increase in handset volume and design difficulty.
상기한 바와 같이 본 발명 이중 대역 통신을 위한 안테나 구성 방법 및 이를 위한 안테나는 낮은 주파수 대역을 사용하는 방송 서비스를 수신하기 위한 휩형 안테나와 높은 주파수 대역을 사용하는 이동통신 서비스를 지원하기 위한 헬리컬 안테나를 전기적으로 분리된 상태로 결합시켜 단일 구조물로 구성한 후 각각의 급전점을 전용 통신 모듈과 연결하도록 함으로써, 사용자는 하나의 단일 안테나로 느끼지만 실제로는 상이한 두 종류의 안테나가 각각 구성된 것 처럼 동작하도록 하여 심미적 관점과 실제 장착 공간 및 설계의 관점에서 많은 개선을 가져올 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention provides a method for configuring an antenna for dual band communication, and an antenna for the same. A whip antenna for receiving a broadcast service using a low frequency band and a helical antenna for supporting a mobile communication service using a high frequency band are provided. By combining them in a separate structure to form a single structure, and then connecting each feed point with a dedicated communication module, the user feels as a single antenna, but in reality it acts as if two different types of antennas are each configured There is an effect that can bring a lot of improvements in terms of perspective and actual mounting space and design.
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KR100766785B1 (en) * | 2006-03-30 | 2007-10-12 | 주식회사 이엠따블유안테나 | Retractable antenna for receiving signals of vhf band |
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