KR20060110786A

KR20060110786A - 안테나 장치

Info

Publication number: KR20060110786A
Application number: KR1020060034808A
Authority: KR
Inventors: 세이신 미카미; 가츠히로 오하라
Original assignee: 가부시키가이샤 덴소
Priority date: 2005-04-21
Filing date: 2006-04-18
Publication date: 2006-10-25
Also published as: KR100765500B1; JP4412223B2; CN1851979A; JP2006303973A

Abstract

본 발명에 따른 안테나(1)는 급전부(14)와 접지부(15)를 구비한 안테나소자(2), 제1표면(3a)에 급전랜드(16)와 접지랜드(17)가 구비되며 제2표면(3b)에 도체패턴이 구비되는 인쇄회로기판(3), 및 상기 인쇄회로기판(3)이 표면에 배치되는 금속판(4)을 포함한다. 이와 같은 안테나(1)에서, 상기 급전부(14)는 급전랜드(16)와 접속되고, 상기 접지부(15)는 접지랜드(17)와 접속된다. 상기 인쇄회로기판(3)은 안테나소자(2)의 접지판으로서 이용되기 위해 기능적으로 필요한 부분보다 작게 이루어지고, 상기 금속판(4)은 안테나소자(2)의 접지판으로서 이용되기 위해 기능적으로 필요한 부분보다 크게 이루어진다.

안테나, 안테나소자, 인쇄회로기판, 금속판, 급전부, 접지부, 도체패턴

Description

안테나 장치{ANTENNA APPARATUS}

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 안테나를 나타낸 사시도.

도2는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나소자, 인쇄회로기판, 및 금속판을 포함하는 안테나를 나타낸 분해사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1: 안테나 14: 급전부

15: 접지부 16: 급전랜드

17: 접지랜드 18: 동축케이블

18a: 내측 도체 18b: 외측 도체

19: 내측 도체랜드 2: 안테나소자

20: 외측 도체랜드 21: 접속랜드

22: 도체패턴 23, 25: 절연부

3: 인쇄회로기판 4: 금속판

본 발명은 차량용 안테나에 관한 것이다.

일반적으로, 안테나는 급전부와 접지부를 구비한 안테나소자, 제1표면에 급전랜드와 접지랜드가 구비되며 제2표면에 도체패턴이 구비되는 인쇄회로기판, 및 상기 인쇄회로기판이 표면에 배치되는 금속판을 포함한다. 이와 같은 안테나에서, 상기 급전부는 급전랜드와 접속되고, 상기 접지부는 접지랜드와 접속된다. 접지도체에 접속되는 안테나소자를 구비한 안테나는 일본 특개평8-78943호 공보에 제안되어 있다.

이와 같은 방식의 안테나에서, 상기 안테나의 성능을 적절하게 확보하기 위해서는 안테나소자의 크기에 대해 충분한 크기를 갖는 접지판이 필요하다. 그러나, 상기 안테나의 성능이 충분히 제공되기 위해 필요한 크기를 갖도록 상기 인쇄회로기판이 연장되는 경우, 상기 접지도체로서의 역할을 하는 인쇄회로기판은 고가이면서 충격/진동에 대해 파손되기 쉽다. 다시 말해서, 상기 안테나소자의 접지판으로서 이용되는 인쇄회로기판의 제조비용은 증가되며, 상기 안테나소자의 접지판으로서 이용되는 인쇄회로기판의 기계적 강도도 충분하지 못한 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 장치로서의 기계적 강도가 충분하면서도 적절한 성능을 확보하고 비용에 있어서 효율성을 가질 수 있는 안테나를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 급전부와 접지부를 구비한 안테나소자; 제1표면에 급전랜드와 접지랜드가 구비되며, 제2표면에 도체패턴이 구비되는 인쇄회로기판; 및 상기 인쇄회로기판이 표면에 배치되는 금속판을 포함하는 안테나를 제공한다. 이와 같은 안테나에서, 상기 급전부는 급전랜드와 접속되고, 상기 접지부는 접지랜드와 접속된다. 또한, 상기 인쇄회로기판은 안테나소자의 접지판으로서 이용되기 위해 필요한 부분보다 작게 이루어지고, 상기 금속판은 안테나소자의 접지판으로서 이용되기 위해 필요한 부분보다 크게 이루어진다.

이러한 방식에서, 저비용이면서도 향상된 기계적 강도가 제공되도록 상기 안테나소자의 접지판으로서 인쇄회로기판 대신에 금속판이 이용된다. 이는 상기 금속판이 일반적으로 단위 면적당 인쇄회로기판보다 저가이기 때문이고, 또한 상기 금속판이 일반적으로 충격 및 진동에 대해 인쇄회로기판보다 고강도이기 때문이다.

본 발명의 다른 관점에 따른 안테나에서, 상기 인쇄회로기판은 급전랜드에 대응하는 제2표면의 위치에서 도체패턴을 제거함에 의해 형성되는 절연부를 구비하되, 상기 절연부는 적어도 급전랜드 크기 이상으로 이루어진다. 또한, 상기 금속판은 인쇄회로기판의 급전랜드에 대응하는 위치에 공동(빈 공간)으로서 형성되는 절연부를 구비하되, 상기 절연부는 적어도 급전랜드 크기 이상으로 이루어진다. 이러 한 방식에서, 상기 인쇄회로기판의 제1표면의 급전랜드와 상기 인쇄회로기판의 제2표면의 도체패턴 사이의 용량결합은 방지되고, 상기 인쇄회로기판의 제1표면의 급전랜드와 상기 금속판 사이의 용량결합도 방지된다. 그 결과, 상기 인쇄회로기판의 각 측의 급전랜드와 도체패턴 사이의 전기용량은 감소되고, 상기 급전랜드와 금속판 사이의 전기용량도 감소된다.

본 발명의 또 다른 관점에 따른 안테나는 급전부와 접지부를 구비한 안테나소자; 제1표면에 급전랜드와 접지랜드가 구비되며, 제2표면에 도체패턴이 구비되는 인쇄회로기판; 및 상기 인쇄회로기판이 표면에 배치되는 금속판을 포함한다. 이와 같은 안테나에서, 상기 인쇄회로기판은 급전랜드에 대응하는 제2표면의 위치에서 도체패턴을 제거함에 의해 형성되는 절연부를 구비하되, 상기 절연부는 적어도 급전랜드 크기 이상으로 이루어진다. 또한, 상기 금속판은 인쇄회로기판의 급전랜드에 대응하는 위치에 공동으로서 형성되는 절연부를 구비하되, 상기 절연부는 적어도 급전랜드 크기 이상으로 이루어진다.

이러한 방식에서, 상기 급전랜드와 도체패턴의 용량결합 및 상기 급전랜드와 금속판의 용량결합은 방지된다. 이에 의하여, 본 발명에 따른 안테나에서, 상기 인쇄회로기판의 급전랜드와 도체패턴의 접속 및 상기 급전랜드와 금속판의 접속시의 전기용량은 감소된다. 이에 따라, 제조비용의 증가없이도 상기 안테나의 성능이 악화되는 것을 방지할 수 있다.

상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명은 자동차 등과 같은 차량에 이용된다.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 안테나(1)를 나타낸 사시도이고, 도2는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나(1)를 나타낸 분해사시도이다. 차량에 이용되는 안테나(1)는 안테나소자(2), 인쇄회로기판(3), 및 금속판(4)을 포함한다. 상기 안테나소자(2)는 모노폴 형상의 변형된 꺽인 반환 형태의 단일 소자로 이루어지고, 상기 소자의 반환부(7)는 양측에 대략 평행한 두개의 세그먼트(5, 6)가 부착되는 소자의 중간부를 형성한다. 상기 두개의 세그먼트(5, 6)는 모두 절곡부(8, 9)를 갖고, 상기 절곡부(8, 9)는 세그먼트(5, 6)를 인쇄회로기판(3)과 대략 평행한 수평부(10, 11)와 상기 인쇄회로기판(3)으로부터 대략 직각으로 이루어지는 수직부(12, 13)로 분할시킨다. 상기 안테나소자(2)의 일단측(2a)은 급전부(14)로 이루어지고, 상기 안테나소자(2)의 타단측(2b)은 접지부(15)로 이루어진다.

상기 안테나소자(2)를 이동전화에서 안테나소자로 이용하는 경우, 상기 안테나소자(2)의 일단측(2a)에서 반환부(7)까지의 길이는, 예를 들면 800MHz 대역에서 전파의 파장의 1/4과 같다. 상기 안테나소자(2)의 타단측(2b)에서 반환부(7)까지의 길이는 상기 안테나소자(2)의 일단측(2a)에서 반환부(7)까지의 길이와 같다. 다시 말해서, 상기 안테나소자(2)의 전체 길이는 800MHz 대역에서 전파의 파장의 1/2과 같다.

상기 인쇄회로기판(3)은 제1표면인 표면측(3a)과 제2표면인 이면측(3b)에 각각 다른 도체패턴을 갖는다. 상기 안테나소자(2)의 급전부(14)보다 조금 큰 크기의 급전랜드(16)와 상기 안테나소자(2)의 접지부(15)보다 조금 큰 크기의 접지랜 드(17)는 표면측(3a)에 형성된다. 또한, 상기 표면측(3a)에는 동축케이블(18)의 내측 도체(18a)와 접속되는 내측 도체랜드(19) 및 상기 동축케이블(18)의 외측 도체(18b)와 접속되는 외측 도체랜드(20)가 형성된다(도1 참조). 이 경우, 상기 급전랜드(16)와 내측 도체랜드(19)는 접속랜드(21)를 통해 접속되고, 상기 접지랜드(17)와 외측 도체랜드(20)는 직접 접속된다. 상기 급전랜드(16), 접지랜드(17), 내측 도체랜드(19), 외측 도체랜드(20), 및 접속랜드(21)가 배치되는 부분을 제외한 인쇄회로기판(3)의 표면측(3a) 부분은 절연부분으로 형성된다.

상기 급전랜드(16), 내측 도체랜드(19), 및 접속랜드(21)의 결합인 결합랜드에 대응하는 부분에서 도체패턴(22)을 제거함으로써 형성되는 절연부(23)는 상기 인쇄회로기판(3)의 이면측(3b)에 구비된다. 상기 절연부(23)는 결합랜드 부분보다 조금 크게 이루어진다. 상기 인쇄회로기판(3)의 표면측(3a)의 접지랜드(17)와 상기 인쇄회로기판(3)의 이면측(3b)의 도체패턴(22)은 스크류홀(30)의 관통홀에 의해 접속된다. 이러한 방식으로 형성되는 인쇄회로기판(3)은 안테나소자(2)의 접지판으로서 제공되기 위해 필요한 면적보다 작게 이루어진다.

상기 금속판(4)에는 급전랜드(16), 내측 도체랜드(19), 및 접속랜드(21)의 결합인 결합랜드에 대응하는 부분에 홀(공동, 빈 공간)(24)이 형성된다. 상기 홀(24)은 결합랜드 부분보다 조금 큰 절연부(25)를 형성한다. 이러한 방법으로 형성되는 금속판(4)은 안테나소자(2)의 접지판으로서 제공되기 위해 필요한 면적보다 크게 이루어진다. 여기에서, 상기 금속판(4)은 일반적으로 충격 또는 진동에 대한 기계적 강도가 높으며, 상기 금속판(4)은 일반적으로 단위 면적당 저가이다.

도1에 나타낸 바와 같이, 상기 안테나소자(2)의 급전부(14)의 제1스크류홀(26)의 위치와 상기 인쇄회로기판(3)의 급전랜드(16)의 제1스크류홀(27)의 위치는 스크류(28)에 의해 일치되고, 이에 의하여 상기 안테나소자(2)는 급전부(14)와 급전랜드(16)를 통하여 인쇄회로기판(3) 및 금속판(4)과 접속된다. 또한, 상기 안테나소자(2)의 접지부(15)의 제2스크류홀(29)의 위치, 상기 인쇄회로기판(3)의 접지랜드(17)의 제2스크류홀(30)의 위치, 및 상기 금속판(4)의 스크류홀(31)의 위치는 스크류(32)에 의해 일치되고, 이에 의하여 상기 안테나소자(2)는 접지부(15)와 접지랜드(17)를 통하여 인쇄회로기판(3) 및 금속판(4)과 접속된다. 이 경우, 상기 안테나소자(2)의 반환부(7)가 인쇄회로기판(3)으로부터 돌출되도록 상기 안테나소자(2)는 인쇄회로기판(3)에 배치된다.

상기 동축케이블(18)의 내측 도체(18a)는 내측 도체랜드(19)와 솔더링되고, 상기 동축케이블(18)의 외측 도체(18b)는 외측 도체랜드(20)와 솔더링된다. 상기 인쇄회로기판(3)과 금속판(4) 사이에는 절연층(33)이 개재된다. 이 경우, 상기 안테나소자(2)의 접지부(15)와 금속판(4)은 인쇄회로기판(3)의 이면측(3b)의 도체패턴(22)을 통해 용량결합으로 접속되어 고주파를 유도한다.

본 발명의 일실시예에 따라 전술한 안테나(1)는 안테나소자(2)의 접지판으로서 요구되는 성능보다 작은 크기의 인쇄회로기판(3)을 이용하며, 또한 상기 안테나(1)는 안테나소자(2)의 접지판으로서 요구되는 성능보다 큰 크기를 갖는 금속판(4)을 이용한다. 이에 따라, 상기 인쇄회로기판(3) 대신에 금속판(4)을 안테나소자(2)의 접지판으로서 제공한다. 이에 의하여 부품 비용의 증가없이 상기 안테 나(1)의 기계적 강도를 향상시킬 수 있다. 다시 말해서, 본 발명의 안테나(1)는 장치로서 그 안테나(1) 비용을 증가시키지 않고도 일반적인 안테나에 비해 충분한 기계적 강도와 성능을 확보할 수 있다.

상기 인쇄회로기판(3)의 이면측(3b)은 급전랜드(16)에 대응하는 부분에서 도체패턴(22)을 제거함에 의해 형성되는 절연부(23)를 구비하고, 상기 금속판(4)은 인쇄회로기판(3)의 급전랜드(16)에 대응하는 부분에서 홀(24)로 형성되는 절연부(25)를 구비한다. 이러한 방식에서, 상기 급전랜드(16)와 도체패턴(22) 사이의 용량결합은 방지되고, 상기 급전랜드(16)와 금속판(4) 사이의 용량결합도 방지된다. 그 결과, 상기 급전랜드(16)와 도체패턴(22)에서 유지되는 전기용량은 감소되고, 상기 급전랜드(16)와 금속판(4)에서 유지되는 전기용량도 감소된다. 다시 말해서, 상기 안테나(1)의 성능이 악화되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 다음과 같이 변경 및 변형이 가능할 수 있다.

예를 들면, 상기 안테나소자(2)는 뒤집힌 F 형상이나 뒤집힌 L 형상으로 이루어질 수 있고, 또는 다른 형태의 판 형상으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 안테나소자는 판 형상 대신에 선 형상으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 안테나소자는, 예를 들어 1.5GHz 대역이나 2.0GHz 대역의 이동전화용의 소자로 이용될 수 있을 뿐만 아니라, 무선랜이나 근거리통신용의 소자로 이용될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치 환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 인쇄회로기판 대신에 금속판을 안테나소자의 접지판으로서 제공하고, 이에 의하여 부품 비용의 증가없이 안테나의 기계적 강도를 향상시킬 수 있으며, 안테나의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면 급전랜드와 도체패턴 사이의 전기용량 및 급전랜드와 금속판 사이의 전기용량은 감소되어서, 안테나의 성능이 악화되는 것을 방지할 수 있는 효과도 있다.

Claims

급전부와 접지부를 구비한 안테나소자;

제1표면에 급전랜드와 접지랜드가 구비되며, 제2표면에 도체패턴이 구비되는 인쇄회로기판; 및

상기 인쇄회로기판이 표면에 배치되는 금속판

을 포함하며,

상기 급전부는 급전랜드와 접속되고;

상기 접지부는 접지랜드와 접속되고;

상기 인쇄회로기판은 안테나소자의 접지판으로서 이용되기 위해 기능적으로 필요한 부분보다 작게 이루어지고;

상기 금속판은 안테나소자의 접지판으로서 이용되기 위해 기능적으로 필요한 부분보다 크게 이루어지는

안테나.
제1항에 있어서,

상기 인쇄회로기판은 상기 급전랜드에 대응하는 제2표면의 위치에서 도체패턴을 제거함에 의해 형성되는 절연부를 구비하되, 상기 절연부는 적어도 급전랜드 크기 이상으로 이루어지고;

상기 금속판은 상기 인쇄회로기판의 급전랜드에 대응하는 위치에 공동으로서 형성되는 다른 절연부를 구비하되, 상기 절연부는 적어도 급전랜드 크기 이상으로 이루어지는

안테나.
급전부와 접지부를 구비한 안테나소자;

제1표면에 급전랜드와 접지랜드가 구비되며, 제2표면에 도체패턴이 구비되는 인쇄회로기판; 및

상기 인쇄회로기판이 표면에 배치되는 금속판

을 포함하며,

상기 인쇄회로기판은 상기 급전랜드에 대응하는 제2표면의 위치에서 도체패턴을 제거함에 의해 형성되는 절연부를 구비하되, 상기 절연부는 적어도 급전랜드 크기 이상으로 이루어지고;

상기 금속판은 상기 인쇄회로기판의 급전랜드에 대응하는 위치에 공동으로서 형성되는 다른 절연부를 구비하되, 상기 절연부는 적어도 급전랜드 크기 이상으로 이루어지는

안테나.