KR20060111239A

KR20060111239A - 회로 기판 안테나

Info

Publication number: KR20060111239A
Application number: KR1020050071746A
Authority: KR
Inventors: 신-쳉 수; 충-핑 창
Original assignee: 기가 바이트 테크놀러지 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2005-04-20
Filing date: 2005-08-05
Publication date: 2006-10-26
Also published as: TWI256180B; TW200638606A; KR100650172B1

Abstract

회로 기판 안테나는 제1 접지부, 제1 접지부와 연결된 제2 접지부, 한 쌍의 제1 스트립 도체부 및 한 쌍의 제2 스트립 도체부를 포함하며, 제1 및 제2 스트립 도체부는 각각 대칭적으로 배치되나 제1 및 제2 접지부와 연결되지 않는다. 제1 스트립 도체부는 제2 접지부 위에 배치된 공급부 및 제1 방사체를 형성하기 위하여 제2 스트립 도체부의 일단과 결합된 방사부를 가진다. 제2 스트립 도체부의 타단은 제1 접지부와 마주본다. 따라서 방사부와 제2 접지부 사이의 각 및 방사부와 제2 스트립 도체부 사이의 각이 약 90°인 경우, 적용 가능한 더 넓은 밴드폭이 획득된다.

회로 기판 안테나, 패치 안테나, 스트립 도체부, 접지부, 관통홀, 방사체

Description

회로 기판 안테나{Circuit board antenna}

도 1a는 종래 기술에 따른 인쇄 안테나의 평면도이다.

도 1b는 종래 기술에 따른 인쇄 안테나의 측면도이다.

도 2a는 종래 기술에 따른 회로 기판 안테나 표면의 평면도이다.

도 2b는 종래 기술에 따른 회로 기판 안테나의 다른 표면의 평면도이다.

도 3a는 다른 종래 기술에 따른 회로 기판 안테나 표면의 평면도이다.

도 3b는 다른 종래 기술에 따른 회로 기판 안테나의 다른 표면의 평면도이다.

도 4a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 회로 기판 안테나의 제1 표면의 평면도이다.

도 4b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 회로 기판 안테나의 제2 표면의 평면도이다.

도 4c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 회로 기판 안테나의 제2 표면의 평면도이다.

도 4d는 본 발명의 제3 실시예에 따른 회로 기판 안테나의 제1 표면의 평면도이다.

도 4e는 본 발명의 제4 실시예에 따른 회로 기판 안테나의 제1 표면의 평면 도이다.

도 4f는 본 발명의 제5 실시예에 따른 회로 기판 안테나의 제1 표면의 평면도이다.

도 4G는 본 발명의 제5 실시예에 따른 회로 기판 안테나의 제2 표면의 평면도이다.

도 5는 도 4f 및 4g에서 도시된 회로 기판 안테나의 반사손실의 측정 데이터의 도면이다.

도 6은 도 4f 및 4g에서 도시된 회로 기판 안테나의 정재파의 측정 데이터의 도면이다.

도 7은 노트북 컴퓨터에서 도 4f 및 4g에서 도시된 회로 기판 안테나의 수평면과 수직면에서의 전자기 반사장의 측정 실험 데이터 도면이다.

본 발명은 내장 안테나에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 회로 기판 안테나에 관한 것이다.

최근 무선 통신 기술 및 반도체 제조 공정의 빠른 진행과 발달에 의하여 위성 위치결정 시스템(Satellite Positioning System; SPS), 직접 위성 방송(Direct Broadcasting Satellite; DBS) 시스템, 무선 근거리 통신망(Wireless Local Area Network; WLAN), 무선 가입자 교환 시스템(Wireless Subscriber Exchange System) 및 무선 지역 호출 시스템(Wireless Area Paging System) 등과 같은 다양한 무선 통신 시스템 및 위성 통신 시스템이 증가 추세로 개발 및 알려지고 있다. 무선 통신 시스템은 주로 송수신기 및 안테나로 이루지며, 상기 안테나는 공기 중에 전송된 신호의 전자기적인 에너지를 송수신하는데 사용되고, 통신 시스템에서 기본적이고 필수불가결한 요소이며, 현재 연구 및 개발의 주요한 과제이다.

가장 일반적으로 사용되는 안테나는 유선 안테나(예를 들면, 쌍극자 안테나), 헬릭스(helix) 안테나, 혼(horn) 안테나, 반사 안테나, 야기(yagi) 안테나, 장-주기 쌍극자 안테나, 패치 안테나 및 배열(array) 안테나를 포함한다. 상기 안테나 중 패치 안테나 및 배열 안테나를 제외하고, 안테나의 나머지 여섯 카테고리의 기술은 거의 성숙단계에 도달한 상태이다. 그래서 현재 안테나의 연구 및 개발 노력은 대부분 패치 안테나 및 배열 안테나에 집중되고 있다. 특히, 패치 안테나는 현재 가장 뜨거운 주제이며 이 분야에서 연구 개발의 주요 관심사다. 일반적으로, 패치 안테나는 생산 단가가 낮고, 인쇄 회로 기판(PCB) 위에 만들어질 수 있으며(그래서 회로 기판 안테나 또는 프린트 안테나라고 부르기도 한다), 따라서 요구되는 기술이 지나치게 복잡하지 않고 쉽게 대량 생산이 가능하다.

게다가, 패치 안테나의 뚜렷하지 않은 특성 때문에, 그것은 부드러운 물질로 만들어질 수 있으며, 빨리 움직이는 운반기의 표면과 같은 특정 구조 위에 고정될 수 있다. 더욱이, 패치 안테나의 제1 방사체의 형태는 변형될 수 있으며, 그것은 쉽게 직선편파나 타원편파 같은 요구되는 편파 형태로 만들어질 수 있다. 더구나, 그것은 다음 단계 능동 회로 소자와 함께 동일 기판 위에 능동 집적 안테나로 만들 어질 수 있으며, 전체적으로 장치를 감소시키고 간략화시킨다. 최근, 패치 안테나는 상업적 제품에 널리 응용되고 있으며, 그것의 설계와 제조 기술은 아직 미성숙 단계이다.

종래 기술에 따른 회로 기판 안테나가 도 1a 및 도 1b에 도시되어 있다. 도 1a 및 1b에 도시된 바와 같이, 다양한 소자가 유전체 기판(100)의 양 단면에 배치되며, 첫 번째 소자(110)의 공급부(114)는 접지부(140)과 연결되고, 두 번째 소자(120, 130)는 첫 번째 소자에 대칭적으로 연결되며, 미국특허번호 USP 5754145에 개시된 바와 같이 첫 번째 소자(110)의 방사부(112)는 1/4 파장길이이다.

다음으로, 무선 근거리 통신(WLAN)에서 유용한 종래 기술에 따른 다른 회로 기판 안테나가 도 2a 및 도 2b에 도시되어 있다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 스트립 도체부(220a, 230a)와 대응되는 스트립 도체부(220b, 230b)가 양 표면(200a, 200b)에 각각 배치되고 기판을 관통하는 비아(250)에 의하여 서로 연결되어 있으며, 도체부와 접지부(240)는 유전체부(210)에 의해 서로 분리되어 있다. 게다가, 접지부(미도시)는 상기 접지부(240)에 대응하여 표면(200b)에 배치될 수 있고, 비아(via; 250)를 통하여 연결된다.

다음으로, 종래 기술에 따른 또 다른 회로 기판 안테나가 도 3a 및 도 3b에 도시되어 있다. 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 유전체 기판의 양 표면(300a, 300b)에는 스트립 도체부(320a, 330a) 및 접지부(340a)와 거기에 대응되는 스트립 도체부(320b, 330b) 및 접지부(340b)가 제공된다. 이들 각각의 소자는 대응되는 소자와 대응되는 관통홀(350)을 통하여 연결된다. 게다가, 미국 특허공보 2004/0027289A1에 개시된 바와 같이, U-형 도체부(360, 362)가 일 표면(300a)에 배치되고 매칭 효과를 위해 스트립 도체부(320a, 330a)와 각각 연결된다.

그러나, 상술한 회로 기판 안테나에는 좁은 대역폭, 낮은 방사효율 및 낮은 출력전력 문제가 여전히 존재한다. 따라서, 패치 안테나의 특성을 개선하기 위하여, 매우 많은 연구 노력이 대역폭을 넓히고, 이득을 증가시키며, 방사장(radiation field)의 형태를 제어하고, 금속 스트립 영역을 줄이고, 다중 주파수 동작이 가능하게 하는 등을 위하여 이루어졌다. 게다가, 몇몇 전자 장치에 사용될 때, 안테나의 방사장의 형태는 전자 장치의 전자기장에 의하여 영향받기 쉽다. 그래서 현재 매우 많은 연구 개발의 노력이 실제 적용시 부착된 전자 장치에 의해 영향을 받지 않고, 간단한 구조와 설계로 좀더 나은 기능과 성능의 안테나를 개발하는데 초점을 두고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 회로 기판 안테나를 제공하고자 하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 목적에 따른 회로 기판 안테나는 기판, 제1 접지부, 제2 접지부, 한 쌍의 제1 스트립 도체부 및 한 쌍의 제2 스트립 도체부를 포함한다.

이 경우, 상기 기판은 몇 개의 표면층을 가진다. 즉, 단층 구조의 기판이거나 다층 구조의 기판일 수 있고, 다양한 소자가 기판 표면층의 어딘가에 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 접지부가 동일 표면층에 있는 경우, 제1 접지부가 제2 접지부와 직접 연결된다. 반대로 제1 접지부와 제2 접지부가 다른 표면층에 있는 경우, 제1 접지부와 제2 접지부는 기판을 통하여 관통하는 몇 개의 비아에 의하여 서로 전기적으로 연결된다. 더하여, 제1 및 제2 접지부는 몇 개의 제1 접지블록 및 제2 접지블록에 의하여 형성된다. 제1 및 제2 스트립 도체부는 표면층에 대칭적으로 배치되고, 그들 각각은 공급부 및 방사부를 가진다. 따라서 제1 스트립 도체부와 제2 접지부가 동일 표면층에 배치되면, 상기 공급부는 제2 접지부 내에 배치되고 제2 접지부와 간격을 두고 서로 분리된다. 즉, 오픈 채널이, 제2 접지블록과 결합되지 않고 공급부를 배치하기 위해서, 두 개의 인접한 제2 접지블록 사이에 형성되고, 방사부는 제2 접지부 외측에 배치된다. 반대로 제1 스트립 도체부와 제2 접지부가 다른 표면층에 배치된 경우, 공급부는 제2 접지부와 마주보고, 방사부는 제2 접지부와 마주보지 않는다. 즉, 제2 접지부에 반대되는 위치의 일측에 배치된다. 게다가, 전자기파를 송수신하기 위하여, 각 제2 스트립 도체부의 일단은 결합된 방사부와 제1 방사체를 형성하도록 제2 접지부로부터 멀어지는 방향의 방사부의 일단과 연결된다. 그리고 제2 스트립 도체부의 다른 일단은 제1 접지부와 대항한다.

다음으로, 제1 접지부와 공급부가 다른 표면층에 배치되면, 즉 제1 접지부와 하나 또는 그 이상의 제1 스트립 도체부가 다른 표면층에 배치되면, 공급부는 제1 접지부에 대응하는 부분을 통과하도록 확장된다. 반대로 제1 접지부와 공급부가 같은 표면층에 있으면, 공급부는 제1 접지부를 통과하도록 확장되고 중간에 간격을 가지고 분리된다. 결과적으로 공급부는 제1 접지부와 연결되지 않는다. 즉, 오픈 채널이 공급부를 배치하기 위하여 두 개의 인접한 제1 접지블록 사이에 형성된다.

또한, 제1 접지부는 제2 스트립 도체부가 제1 접지부로부터 미리 결정된 간격을 유지하도록 두개의 오목부를 가진다.

회로 기판 안테나는 제1 방사체에 분리하여 대항하는 한 쌍의 제2 방사체를 더 포함한다. 즉, 그들 제2 방사체 각각과 그에 대응되는 제1 방사체는 서로 다른 층에 배치된다. 게다가, 제2 방사체 및 그에 대응되는 제1 방사체는 기판을 관통하는 몇 개의 비아들에 의하여 서로 연결된다. 결과적으로 하나 또는 그 이상의 제1 방사체와 제2 접지부가 동일 표면층에 배치되고, 그들이 서로 떨어지도록 간격이 동일 표면층의 제2 방사체 및 제2 접지부 사이에 배치된다. 더하여 제2 방사체의 형태는 그에 대응되는 제1 방사체의 형태와 거의 동일하다.

따라서, 그 제1각이 방사부와 제2 접지부 사이에 형성되고, 즉 두 개의 장축이 확장되어 제1각을 형성하고, 제 2각이 방사부와 제2 스트립 도체부 사이에 형성된다. 즉 두 부분의 장축이 확장되어 제2각을 형성한다. 바람직하게는 제1각 및 제2각 모두 약 90°이다. 또한, 제1 방사체의 외측 총 길이는 사용 주파수에 기초하고, 제1 및 제2 스트립 도체의 폭은 사용 대역폭과 임피던스 매칭에 기초한다.

예컨대, 제1 방사체의 외측 총 길이는 약 2.5-3㎝이고, 바람직하게는 약 2.8㎝이다.

게다가, 제1 스트립 도체부의 폭은 약 0.2-0.4㎝이고, 바락직하게는 약 0.3㎝이며, 제2 스트립 도체부의 폭은 약 0.15-0.25㎝이고, 바람직하게는 약 0.2㎝이다.

더욱이 본 발명의 적용 범위는 후술할 상세한 설명에 한정되지 않는다. 그것은 상세한 설명과 특정 실시예를 이해하기 위한 것이며, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위하여 주어진 것일 뿐, 본 발명의 상세한 설명으로부터 다양한 변형과 수정이 본 발명의 사상과 범위 내에서 이루어질 수 있음은 당업자에게 자명한 사항이다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 회로 기판 안테나는 기판 위에 배치된 한 쌍의 제1 스트립 도체부, 한 쌍의 제2 스트립 도체부, 제1 접지부 및 제2 접지부를 포함한다. 상기 기판은 단층 구조 또는 다층 구조의 유전물질로 형성되고, 공통 표면층은 두 개의 인접한 층들 사이에 형성된다. 예를 들어, 만약 기판이 네 개의 층으로 이루어진 경우, 기판은 맨 위층의 상위 표면층과 바닥층의 하위 표면층 및 맨 위층부터 바닥층까지 두 개의 인접한 층 사이의 세 개의 공통 표면층, 즉 5개의 표면층이 존재한다. 따라서, 다양한 소자가 실제 요구사항에 따라 동일층 또는 다른 층에 배치될 수 있다.

다음 설명에서, 단층 구조는 본 발명의 일 실시예를 설명하기 위하여 사용된다. 그래서, 단층 구조의 기판은 제1 표면층 및 제2 표면층, 즉 두 개의 표면층으로 이루어진다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 회로 기판 안테나의 구조도에 대하여 도 4a 및 4b를 참조하여 설명한다. 도 4a 및 4b에 도시된 바와 같이, 기판(400)은 제1 표면 및 제2 표면으로 이루어지고, 한 쌍의 제1 스트립 도체부(420, 422), 한 쌍의 제2 스트립 도체부(424, 426) 및 제1 접지부(440)가 기판(400)에 배치된다. 반면 제2 접지부(442)는 기판(400)의 제2 표면에 배치된다. 이와 같이 제1 및 제2 스트립 도체부(420, 422, 424, 426)는 긴 스트립 형상으로 되어 있다.

제1 접지부(440)는 제2 접지부(442)와 결합된다. 이 경우 제1 및 제2 접지부(440, 442)는 기판(400)을 관통하는 다수개의 비아(450)에 의해 연결된다.

제1 스트립 도체부(420, 422)의 일단은 방사부(4202, 4222)이고 제1 스트립 도체부(420, 422)의 다른 일단은 공급부(4204, 4224)이다. 공급부(4204, 4224)는 제2 접지부(442) 위에 배치되나 제2 접지부(442)와 결합되지 않는다. 즉, 공급부(4204, 4224)는 제2 접지부(442) 형성면의 반대 표면인 제1 표면의 위치에 배치된다. 한편, 공급부(4204, 4224)는 제2 접지부(442)와 중첩되나 기판(400)에 의하여 분리되기 때문에(즉, 기판(400)의 다른 표면층에 배치되기 때문에) 서로 결합되지 않는다. 또한, 방사부(4202, 4222)는 제2 스트립 도체부(424, 426)의 일단과 각각 연결되고, 교차하여 제2각(θ₂)을 형성한다. 즉, 방사부(4202, 4222)의 긴 축은 제2 스트립 도체부(424, 425)의 긴축과 제2각(θ₂)을 형성하기 위하여 사용된다. 따라서, 방사부(4202, 4222)는 제2 접지부(442)의 양측에 대칭적으로 배치되나 제2 접지부(442)와 중첩되지 않는 한 쌍의 제1 방사체를 형성하기 위하여 제2 스트립 도체부(424. 426)와 결합된다. 한편, 상기 한 쌍의 제1 방사체는 제2 표면에 대항하여 제1 표면상에 제2 접지블록의 양측에 배치되고, 거기서, 제1각(θ₁)은 제1 스트립 도체부(420, 422)와 제2 접지부(442)에 의해 형성된다. 즉, 방사부(4202, 4222)의 긴 축은 제2 접지부의 긴 축과 제1각(θ₁)을 형성하기 위하여 사용된다.

제1 방사체에 대항한 제1 접지부(440)의 타측은 주회로와 연결되고, 안테나의 응용을 위해 전자 장치(예를 들면, 송수신기, 통신 카드 등)에 적용시키기 위하여 사용된다. 게다가, 공급부(4202, 4224)는 제2 접지부(442)까지 확장되고, 안테나와 전자 장치 사이의 신호의 송수신 통화 채널을 제공하기 위하여, 제1 접지부(440)와 결합 없이 제2 접지부(442)를 통하여 이 안테나(미도시)가 적용된 전자 장치의 주회로에 연결된다. 그래서, 안테나의 구현을 위한 전자 장치는 한 쌍의 제1 방사체의 사용함에 의해 송수신된 신호의 전자기파를 송수신하기 위하여 사용된다. 이 실시예에서, 제1 접지부(440)는 두 개의 개회로(開回路)를 형성하도록 복수 개의 제1 접지블록(440a, 440b, 400c)으로 분할될 수 있고, 이것은 공급부(4204, 4224)가 제1 접지부(440)을 통하여 확장하는데 사용된다. 다시 말해, 도 4a에 도시된 바와 같이, 간격(460)이 제1 접지블록(440a, 440b, 400c)과 공급부(4204, 4224)사이에 제2 접지블록과 공급부를 분리하기 위하여 형성된다.

또한, 제2 스트립 도체부(424, 426)의 타단은 제1 접지부(440)와 마주보고, 이 제2 스트립 도체부(424, 426)는 제2 접지부로부터 일정한 간격을 유지한다. 이 실시예에서, 두 개의 오목부(4402, 4404)는 제1 접지부(440)과 제2 스트립 도체부(424, 426) 사이에 미리 결정된 거리를 유지하기 위하여 제2 스트립 도체부에 인접한 제1 접지부(440)에 배치된다. 비록 도면에서 도시된 오목부는 계단식 오목부이지만 회로의 실제 요구에 의하여 임의의 형태를 가지도록 설계될 수 있으며, 제1 접지부와 제2 스트립 도체부 사이의 미리 결정된 간격을 유지하게 할 수 있다.

게다가, 제2 접지부(442)는 거의 사각형 형태로 설계될 수 있다. 더욱이, 제 2 접지부는 우묵한 형태(미도시)로 설계될 수 있다. 즉, 제1 방사체로부터 분리 효과를 달성하기 위하여 제2 접지부의 중심부의 반대 방향쪽의 블록부가 우묵하도록 기판 위에 오목부를 판다.

더하여, 도 4c에 도시된 바와 같이, 형성된 확장부(4422)의 형태가 거의 제1 접지부(440)의 형태와 같도록, 제2 표면 위에, 제2 접지부(442)가 제1 접지부의 위치에 대응되는 위치까지 확장될 수 있다. 이 실시예에서, 제1 표면의 다양한 소자의 배열은 거의 도 4a와 같다. 또한, 제2 접지부(442)가 비아(450)를 통하여 제1 접지부(440)와 연결되도록 확장부(4422)는 몇 개의 비아(450)를 가진다.

게다가, 도 4d에 도시된 바와 같이 제2 접지부(442)는 또한 제1 평면에 형성될 수도 있고, 제1 접지부(440)과 직접 결합할 수 있다. 여기서, 제2 접지부(442)는 공급부(4204, 4224)가 제2 접지부(442)까지 확장될 수 있도록 두 개의 오픈 채널을 형성하기 위하여 복수 개의 제2 접지블록(4421, 442b, 442c)으로 분할된다. 다시 말해, 각각의 제2 접지 블록(4421, 442b, 442c)은 간격(460)을 가지고 공급부(4204, 4224)로부터 분리된다. 반대로, 도 4e에 도시된 바와 같이, 제1 표면상에 배치된 다양한 소자와 함께 제1 도체부(440)와 제2 도체부(442)는 모두 제2 표면에 배치되고 서로 직접 결합된다.

또한, 도 4f 및 4g에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 제2 방사체(430, 432)가 각각 제1 방사체(4202, 4222)에 대항하여 제2 평면 위에 배치되고, 제2 방사체(430, 432)는 간격(462)을 가지고 제2 접지부(442)로부터 분리된다. 여기서, 제2 방사체(430, 432)는 몇 개의 비아(450)를 통하여 그에 대응되는 제1 방사체(4202, 4222) 와 각각 연결된다. 그래서, 제2 방사체(430, 432)의 형태는 제1 방사체(4202, 4222)의 형태와 거의 동일하다.

상술한 구조에서, 제1 방사체의 외측 총 길이는 사용 주파수 범위에 의하여 결정된다. 그래서, 그것의 외측 총 길이는 약 2.5-3.1㎝이다. 즉, 그 동작 주파수가 2.4㎓일 때, 그것의 외측 총 길이는 바람직하게는 2.8㎝이다. 게다가, 제1 스트립 도체부(420, 422)의 폭과 제2 스트립 도체부(424, 426)의 폭은 사용 대역폭 및 매칭 임피던스에 의하여 결정된다. 그래서, 제1 스트립 도체부(420, 424)의 폭은 0.2-0.4㎝일 수 있고, 반면 제2 스트립 도체부(424, 426)의 폭은 0.15-0.25㎝일 수 있으며, 여기서 제1 스트립 도체부(420, 424)의 폭은 바람직하게는 0.3㎝인 반면 제2 스트립 도체부(424, 426)의 폭은 바람직하게는 0.2㎝이다. 또한 요구되는 안테나의 전자기적 신호의 방사장의 형태는 각 θ₁과 θ₂에 의하여 결정된다. 그래서 각 θ₁과 θ₂가 모두 90°일 때, 안테나의 전자기적 신호의 방사장은 거의 구형이다.

실제로, 사용되는 기판의 구조는 다층 구조일 수 있고(즉, 기판은 다수개의 표면층들로 형성되고), 다양한 소자가 실제 요구에 의해 임의의 표면층에 배치될 수 있다. 그러나, 동측의 제1 및 제2 스트립 도체는 동일 표면층에 배치되어야 한다. 다시 말해, 다양한 소자들이 실제 요구에 의해 상술한 대응되는 위치에 따라, 동일 표면층 또는 다른 표면층에 배치될 수 있고, 일부 소자들이 동일 표면층에 배치될 수 있으며, 여기서 제2 스트립 도체부는 제1 접지부 및 제2 접지부로부터 미리 결정된 거리가 유지된다. 제 1 스트립 도체부와 접지부(즉, 제1 및/또는 제2 접 지부)는 동일 표면층에 있고, 간격이 제1 스트립 도체부와 접지부를 분리하기 위해 사용된다. 게다가, 제2 방사체가 제공될 때, 그것은 제1 및 제2 스트립 도체부에 의해 형성된 대응되는 제1 반사체와 다른 표면층에 배치되어야 하고, 따라서, 제1 방사체의 배치는 제1 방사체의 배치에 대향된다. 따라서 제2 방사체와 제2 접지부가 동일 표면층에 배치될 때, 그들은 간격을 가지고 서로 분리된다.

마지막으로, 본 발명의 실시예에 따른 회로 기판 안테나의 반사 손실, 정재파(standing wave)의 비율, 전자기적 방사장의 형태에 대하여 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명한다. X도 5는 본 발명의 실시예에 따른 2㎓-3㎓ 주파수 범위에서 회로 기판 안테나의 반사 손실을 도시한 도면이다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 2㎓-3㎓ 주파수 범위에서 회로 기판 안테나의 정재파의 비율을 도시한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 수평축은 본 발명의 회로 기판 안테나의 전자기 신호 방사의 주파수 범위를 가리키고, 수직축은 반사 손실(dB)을 가리키며, 수직축 1칸은 10dB로, 화살표는 0dB 반사 손실의 참조 신호의 기본 참조 기준을 가리킨다. 따라서, △1 표시는 2.4㎓에서 0dB 참조신호의 리턴 손실에 대하여 신호의 리턴 손실이 24.3dB이라는 것을 가리키고; △2 표시는 2.45㎓에서 0dB 참조신호의 리턴 손실에 대하여 신호의 리턴 손실이 29.6dB이라는 것을 가리키고; △3 표시는 2.5㎓에서 0dB 참조신호의 리턴 손실에 대하여 신호의 리턴 손실이 31.1dB이라는 것을 가리킨다. 그래서, 상술한 바에 의하여, 2.0의 기준 전압 정재파의 비율에 의하여 정의된 안테나의 대역폭은 800㎒로 알려진다. 도 6에 도시된 바와 같이, 화살표는 기준선을 가리키기 위하여 사용되고, △1 표시는 2.4㎓에서 상대 전압 정재파의 비율이 약 1.13 이라는 것을 가리키고; △2 표시는 2.45㎓에서 상대 전압 정재파의 비율이 약 1.08이라는 것을 가리키고; △3 표시는 2.5㎓에서 상대 전압 정재파의 비율이 약 1.05라는 것을 가리킨다. 상술한 바에 의하여 2.4㎓-2.5㎓의 주파수 범위에서 상대 전압 정재파의 비율은 거의 0에 가깝다는 것이 명백하다. 도 7은 수직면 및 수평면에서 측정된 전자기 방사장의 실험 데이터를 도시하고, 노트북 컴퓨터에 배치된 본 발명의 회로 기판 안테나의 다양한 각의 방사에서 안테나의 이득을 가리킨다.

상술한 발명에서 알 수 있는 바와 같이 다양한 방법으로 응용할 수 있음이 명백하다. 본 발명의 범위와 사상으로부터 벗어나지 않는 다양한 변형과 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의하여 자명한 변경이 후술할 청구항의 범위에 포함될 수 있다.

본 발명에 따른 회로 기판 안테나의 적용과 응용을 통하여, 개시된 안테나를 가진 전자 장치(예를 들면 노트북 컴퓨터)의 방사장의 형태에 대한 영향을 상당히 감소시킬 수 있다.

게다가, 개시된 회로 기판 안테나는 좀 더 넓은 대역폭을 제공하기 위하여 사용될 수 있다.

Claims

복수의 표면층들로 이루어진 기판;

상기 표면층들 중 하나에 배치된 제1 접지부;

상기 표면층들 중 하나에 배치되고, 상기 제1 접지부와 결합된 제2 접지부;

상기 표면층들 중 하나에 대칭적으로 배치된 한 쌍의 제1 스트립 도체부; 및

전자기적 신호를 송수신하기 위하여, 제1 방사체를 형성하도록 방사부의 일부와 각각 연결된 한 쌍의 제2 스트립 도체부를 포함하되,

상기 제1 스트립 도체부 각각은 공급부 및 제2 접지부의 일측에 대칭적으로 배치되고 그것의 장축이 접지부의 장축과 제1각을 형성하는 방사부를 포함하고,

상기 제2 스트립 도체부의 일단은 제2각을 형성하기 위하여 제2 접지부로부터 떨어져 방사부의 일단과 결합하고, 제2 스트립 도체부의 타단은 제1 접지부와 마주보는 것을 특징으로 하는 회로 기판 안테나.
제1항에 있어서, 상기 제1각 및 제2각은 모두 90°인 것을 특징으로 하는 회로 기판 안테나.
제1항에 있어서, 상기 제1 스트립 도체부 중 적어도 하나와 상기 제2 접지부가 서로 다른 표면층에 배치되는 경우, 상기 제2 접지부와 다른 표면층의 상기 제1 스트립 도체의 공급부는 제2 접지부 위에 배치되는 것을 특징으로 하는 회로 기판 안테나.
제1항에 있어서, 상기 제2 접지부는 복수 개의 제2 접지블록으로 이루어지고, 상기 제1 스트립 도체부 중 적어도 하나와 상기 제2 접지부가 같은 표면층에 배치되는 경우, 같은 표면층의 공급부는 제1 스트립 도체부가 제2 접지부로부터 분리되도록 인접한 제2 접지블록으로부터 간격을 가지고 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 회로 기판 안테나.
제1항에 있어서, 상기 제1 접지부는 복수 개의 제1 접지블록으로 이루어지고, 상기 제1 접지부와 공급부가 같은 표면층에 배치된 경우, 같은 표면층의 공급부는 제1 스트립 도체부가 제1 접지부로부터 분리되도록 인접한 제1 접지블록으로부터 간격을 가지고 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 회로 기판 안테나.
제1항에 있어서, 상기 제1 접지부와 상기 공급부는 다른 표면층에 배치되고, 상기 공급부는 제1 접지부 위로 확장되는 것을 특징으로 하는 회로 기판 안테나.
제1항에 있어서,

상기 제1 방사체에 대응되고 상기 표면층들 중 하나에 배치된 한 쌍의 제2 방사체; 및

상기 제2 방사체와 그에 대응되는 제1 방사체를 전기적으로 연결시키기 위하 여 기판을 관통하여 형성된 복수 개의 비아를 더 포함하되,

상기 제2 방사체와 그에 대응되는 제1 방사체는 다른 표면층에 배치되는 것을 특징으로 하는 회로 기판 안테나.
제7항에 있어서, 상기 제2 방사체 중 적어도 하나와 제2 접지부는 같은 표면층에 배치되고, 상기 제2 방사체는 제2 접지부로부터 간격을 가지고 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 회로 기판 안테나.
제7항에 있어서, 상기 제2 방사체의 형태는 그에 대응되는 제1 방사체의 형태와 같은 것을 특징으로 하는 회로 기판 안테나.
제1항에 있어서, 상기 제1 접지부와 상기 제2 접지부를 전기적으로 연결시키기 위한 기판을 관통하는 복수 개의 비아를 더 포함하는 회로 기판 안테나.