KR20060119700A - 안테나 장치, 무선 장치 및 전자 기기 - Google Patents

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KR20060119700A
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다카유키 히라바야시
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소니 가부시끼 가이샤
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Abstract

본 발명은 안테나 장치, 무선 장치 및 전자 기기에 관한 것으로서, 안테나 장치(1)는, 분리기(23) 및 이 분리기(23)의 양측에 형성된 고체 전해질층(24a, 24b)으로 이루어지는 안테나 기판(21)과, 고체 전해질(24a) 상에 형성된 안테나 패턴(22a)과, 고체 전해질층(24b) 상에 형성된 안테나 패턴(22b)을 구비한다. 안테나 패턴(22a, 22b)은 도전성 플라스틱으로 이루어진다. 안테나 패턴(22a, 22b) 사이에 직류 전압을 인가하면, 안테나 패턴(22a, 22b) 중 한쪽에 이온을 도핑하고, 다른 쪽으로부터 이온을 탈(脫)도핑할 수 있다. 즉, 안테나 패턴(22a, 22b) 중 한쪽을 도전체로 하고, 다른 쪽을 절연체로 할 수 있다
안테나 장치, 분리기, 안테나 기판, 안테나 패턴

Description

안테나 장치, 무선 장치 및 전자 기기 {ANTENNA DEVICE, RADIO DEVICE, AND ELECTRONIC INSTRUMENT}
본 발명은, 복수개의 안테나를 구비한 안테나 장치, 무선 장치 및 전자 기기에 관한 것이다.
최근, 무선 통신 기능은, 퍼스널 컴퓨터 등의 정보 처리 기기나, 휴대 전화기 및 PDA(Personal Digital Assistance) 등의 통신 단말기 기기 뿐만이 아니라, 오디오 기기, 비디오 기기, 카메라 기기, 프린터 및 엔터테인먼트 로봇 등의, 각종의 민생용 전자 기기에도 탑재되어 있다. 또한, 무선 통신 기능은, 무선 LAN(Local Area Network)용 액세스 포인트, 소형 악세사리 카드 등에도 탑재되도록 되어 있다. 악세사리 카드는, 스토리지 기능과 무선 통신 기능을 구비한 무선 카드 모듈이며, 이 무선 카드 모듈로서는, 예를 들면, PCMCIA 사양(Personal Computer Memory Card International Association) 카드, 컴팩트 플래시 카드, 미니 PCI(Peripheral Component Interconnection) 카드 등이 알려져 있다.
이와 같이, 무선 통신 기능이 다양한 기기에 탑재되는데 따라, 전파를 송수신하는 안테나에 관해서도, 다양한 형태, 특성을 가지는 것이 요구되고 있다. 이 요구의 하나로서, 주파수의 광대역화·다주파화에 대응한다는 것을 들 수 있다.
예를 들면, 무선 LAN에서 사용되고 있는 5 GHz대(帶)에서는, 현행의 5.15~ 5.35 GHz라는 대역으로부터 4.9 GHz대, 5.8 GHz대에도 대응하는 것이 요구된다. 또, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11a/b/g에 대응하는데는, 2.4~ 2.5 GHz와 5.15~ 5.35 GHz와의 양 대역을 커버할 것이 요구된다. 또한, 최근 주목을 끌고 있는 울트라 와이드 밴드(UWB)에서는, 3.1 GHz~ 10.6 GHz의 광대역에 대응하는 것이 필요하다. 또한, 지상파 디지털 방송의 UHF대(400~ 800 MHz)나, 고속 광대역 밀리파 통신 시스템(25 GHz대, 60 GHz대 등)이 향후 복합해질 가능성도 있다.
종래, 복수개의 주파수에 대응하는 방법으로서는, (1)주된 공진(共振)에 더하여 부공진을 행하게 하도록 안테나를 설계하는 방법, (2) 1공진으로 주파수 대역을 브로드로 하는 방법이 제안되어 있다. 이들 방법 중 (1)의 방법은, 시판되고 있는 많은 안테나에 채용되고 있다.
그러나, 이들 방법은, 다음과 같은 문제를 가지고 있다. 즉, (1)의 방법에서는, 복수개의 대역 중 어느 하나에 있어서, "리턴 로스 특성이 악화된다", "주파수 대역이 좁아진다" 는 특성의 희생을 초래한다는 문제가 있다. 한편, (2)의 방법에서는, 적응 대역과 이득 사이에는 반비례의 관계가 있으므로, 하나의 안테나로 임의로 대역을 넓게하면, 이득의 희생을 초래한다는 문제가 있다.
그래서, 주파수의 광대역화에 대응하는 이상적인 방법으로서, 필요한 각각의 주파수 대역에 대응한 복수개의 안테나를 기기에 탑재하는 것이 검토되고 있다(예를 들면, 일본국 특개 2002-92576호 공보 참조).
도 17은, 복수개의 안테나 패턴을 구비한 안테나 기판의 일례를 나타낸다. 도 17 (A)는, 안테나 기판(101)의 한쪽 주면(主面) S3를 나타낸 평면도이다. 도 17 (B)는, 안테나 기판(101)의 다른 주면 S4를 나타낸 평면도이다. 도 17 (A) 및 도 17 (B)에 나타낸 바와 같이, 프린트 기판(101)의 한쪽 주면 S3에는, 제1 안테나 패턴(102a)이 형성되고, 프린트 기판(101)의 다른 주면 S4에는, 제2 안테나 패턴(102b)가 형성되어 있다. 제1 안테나 패턴(102a)은, 예를 들면 4.9 ~ 5.35 GHz의 대역에 대응하는 안테나 패턴, 2.4~ 2.5 GHz의 대역에 대응하는 안테나 패턴, 또는, 400~ 800 MHz의 대역에 대응하는 DTV(Digital Television)용 안테나 패턴이다. 제2 안테나 패턴(102b)은, 5.35 GHz~ 5.8 GHz의 대역에 대응하는 안테나 패턴, 또는 밀리파대에 대응하는 안테나 패턴이다.
그러나, 복수개의 안테나 패턴을 근접시켜 기기에 탑재하면, 각각의 안테나 패턴이 간섭하여 특성의 열화를 초래한다는 문제가 생긴다. 그래서, 이 문제를 회피하기 위하여, 충분한 클리어런스 영역을 형성하여 복수개의 안테나 패턴을 설치하면, 기기의 대형화를 초래한다는 문제가 생긴다.
예를 들면, 도 17에 나타낸 안테나 기판(101)에서는, 안테나 기판(101)을 박형화(예를 들면, 1mm 이하)하면, 양쪽 주면에 설치된 제1 및 제2 안테나 패턴(102a, 102b)의 간섭이 크므로, 특성이 열화되어 버린다. 그러므로, 도 18에 나타낸 바와 같이, 제1 및 제2 안테나 패턴(102a, 102b)을 충분한 클리어런스 영역을 형성하여 안테나 기판(101)에 설치하지 않으면 안되게 된다.
전술한 바와 같이 복수개의 안테나를 기기에 탑재하는 방법은, 기기의 대형화를 초래하므로, 무선 기능을 다양한 컨슈머 기기에 탑재하는 현실의 경향에는 적합하지 않고, 실제의 기기에는 대략 채용되고 있지 않은 것이 현 상태이다.
따라서, 본 발명의 목적은, 복수개의 안테나 패턴을 근접하여 설치할 수 있고, 또한 안테나 패턴의 간섭에 의한 특성의 열화를 억제할 수 있는 안테나 장치, 무선 장치 및 전자 기기를 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 제1 발명은, 베이스재와 베이스재 상에 설치된 복수개의 안테나 패턴
을 구비하고,
안테나 패턴이 도전성 플라스틱재로 이루어지고,
베이스재가 고체 전해질로 이루어지는 안테나 장치이다.
제1 발명에서는, 베이스재가 분리기를 추가로 구비하고, 분리기의 양면에 고체 전해질로 이루어지는 고체 전해질층을 형성하는 것이 바람직하다. 복수개의 안테나 패턴이, 전형적으로는, 각각 상이한 주파수 대역에 대응한다. 복수개의 안테나 패턴이, 전형적으로는, 선형(線形) 패턴이다.
제1 발명에서는, 베이스재가, 전형적으로는, 평판형의 형상을 가지는 기판이다. 복수개의 안테나 패턴이, 전형적으로는, 기판의 한쪽 주면 또는 양쪽 주면에 형성되어 있다. 복수개의 안테나 패턴이 기판의 한쪽 주면에 형성되어 있는 경우에는, 금속으로 이루어지는 베이스판을 기판의 다른 쪽 주면에 추가로 구비하는 것이 바람직하다. 금속으로 이루어지는 베이스판을 기판의 다른 쪽 주면에 추가로 구비하는 경우에는, 복수개의 안테나 패턴은, 전형적으로는, 평면 패턴이다.
제1 발명에 의하면, 고체 전해질 상에 형성된 복수개의 안테나 패턴 사이에 직류 전압을 인가함으로써, 한쪽 전위 측에 있는 안테나 패턴에 베이스재로부터 이온을 도핑하고, 다른 쪽 전위 측에 있는 안테나 패턴으로부터 베이스재에 이온을 탈(脫)도핑할 수 있다. 즉, 안테나 패턴 사이의 전위차를 이용하여, 한쪽 전위 측에 있는 안테나 패턴을 도전체로 하고, 다른 쪽 전위 측에 있는 안테나 패턴을 절연체로 할 수 있다.
제2 발명은, 기기 본체에 접속함으로써, 기기 본체에 무선 기능을 부가하는 무선 장치에 있어서,
베이스재와,
베이스재 상에 설치된 복수개의 안테나 패턴과,
복수개의 안테나 패턴의 사이에 직류 전압을 인가할 때, 직류 전압의 한쪽 전위로 되는 안테나 패턴과, 다른 쪽 전위로 되는 안테나 패턴을 선택하는 스위치
를 구비하고,
안테나 패턴이 도전성 플라스틱으로 이루어지고,
베이스재가 고체 전해질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선 장치이다.
제2 발명에서는, 베이스재가 분리기를 추가로 구비하고, 분리기의 양면에 고체 전해질로 이루어지는 고체 전해질층을 형성하는 것이 바람직하다. 복수개의 안테나 패턴이, 전형적으로는, 각각 상이한 주파수 대역에 대응한다. 복수개의 안테나 패턴이, 전형적으로는, 선형 패턴이다.
제2 발명에서는, 베이스재가, 전형적으로는, 평판형의 형상을 가지는 기판이다. 복수개의 안테나 패턴이, 전형적으로는, 기판의 한쪽 주면 또는 양쪽 주면에 형성되어 있다. 복수개의 안테나 패턴이 기판의 한쪽 주면에 형성되어 있는 경우에는, 금속으로 이루어지는 베이스판을 기판의 다른 쪽 주면에 추가로 포함하는 것이 바람직하다. 금속으로 이루어지는 베이스판을 기판의 다른 쪽 주면에 추가로 포함하는 경우에는, 복수개의 안테나 패턴은, 전형적으로는, 평면 패턴이다.
제2 발명에 의하면, 고체 전해질 상에 형성된 복수개의 안테나 패턴의 사이에 직류 전압을 인가함으로써, 한쪽 전위 측에 있는 안테나 패턴에 베이스재로부터 이온을 도핑하고, 다른 쪽 전위 측에 있는 안테나 패턴으로부터 베이스재에 이온을 탈도핑할 수 있다. 즉, 안테나 패턴 사이의 전위차를 이용하여, 한쪽 전위 측에 있는 안테나 패턴을 도전체로 하고, 다른 쪽 전위 측에 있는 안테나 패턴을 절연체로 할 수 있다.
제3 발명은, 정보를 송수신하기 위한 무선 통신 기능을 가지는 전자 기기에 있어서,
베이스재와,
베이스재 상에 설치된 복수개의 안테나 패턴과,
복수개의 안테나 패턴의 사이에 직류 전압을 인가하기 위한 전압원과 복수개의 안테나 패턴의 사이에 직류 전압을 인가할 때, 직류 전압의 한쪽 전위로 되는 안테나 패턴과, 다른 쪽 전위로 되는 안테나 패턴을 선택하는 스위치
를 구비하고,
안테나 패턴이 도전성 플라스틱으로 이루어지고,
베이스재가 고체 전해질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자 기기이다.
제3 발명에서는, 베이스재가 분리기를 추가로 구비하고, 분리기의 양면에 고체 전해질로 이루어지는 고체 전해질층을 형성하는 것이 바람직하다. 복수개의 안테나 패턴이, 전형적으로는, 각각 상이한 주파수 대역에 대응한다. 복수개의 안테나 패턴이, 전형적으로는, 선형 패턴이다.
제3 발명에서는, 베이스재가, 전형적으로는, 평판형의 형상을 가지는 기판이다. 복수개의 안테나 패턴이, 전형적으로는, 기판의 한쪽 주면 또는 양쪽 주면에 형성되어 있다. 복수개의 안테나 패턴이 기판의 한쪽 주면에 형성되어 있는 경우에는, 금속으로 이루어지는 베이스판을 기판의 다른 쪽 주면에 추가로 구비하는 것이 바람직하다. 금속으로 이루어지는 베이스판을 기판의 다른 쪽 주면에 추가로 구비하는 경우에는, 복수개의 안테나 패턴은, 전형적으로는, 평면 패턴이다.
제3 발명에 의하면, 고체 전해질 상에 형성된 복수개의 안테나 패턴의 사이에 직류 전압을 인가함으로써, 한쪽 전위 측에 있는 안테나 패턴에 베이스재로부터 이온을 도핑하고, 다른 쪽 전위 측에 있는 안테나 패턴으로부터 베이스재에 이온을 탈도핑할 수 있다. 즉, 안테나 패턴 사이의 전위차를 이용하여, 한쪽 전위 측에 있는 안테나 패턴을 도전체로 하고, 다른 쪽 전위 측에 있는 안테나 패턴을 절연체로 할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 고체 전해질 상에 형성된 복수개의 안테나 패턴에 직류 전압을 인가함으로써, 한쪽 전위 측에 있는 안테나 패턴에 베이스재로부터 이온을 도핑하고, 다른 쪽 전위 측에 있는 안테나 패턴으로부터 베이스재에 이온을 탈도핑할 수 있다. 즉, 안테나 패턴 사이의 전위차를 이용하여, 한쪽 전위 측에 있는 안테나 패턴을 도전체로 하고, 다른 쪽 전위 측에 있는 안테나 패턴을 절연체로 할 수 있다. 이로써, 복수개의 안테나가 근접하여 설치되어 있는 경우에도, 안테나의 간섭에 의한 특성의 열화를 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 무선 장치를 장착하는 전자 기기의 일례를 나타낸 개략도이다.
도 2는 케이스체 내에 구비된 무선 장치(1)의 일례를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 안테나 장치의 평면도이다.
도 4는 안테나 패턴의 일례를 나타낸 약선도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 의한 안테나 장치의 한 구성예를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 의한 무선 장치에 구비된 안테나 장치 제어 회로의 한 구성예를 나타낸 블록도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 의한 무선 장치에 구비된 신호 처리 회로의 한 구성예를 나타낸 블록도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 의한 무선 장치의 동작의 일례를 설명하기 위한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 의한 안테나 장치의 한 구성예를 나타낸 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 의한 무선 장치에 구비된 안테나 장치 제어 회로의 한 구성예를 나타낸 블록도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 의한 무선 장치의 동작의 일례를 설명하기 위한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 의한 무선 장치의 한 구성예를 나타낸 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 의한 무선 장치에 구비된 안테나 장치 제어 회로의 한 구성예를 나타낸 블록도이다.
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 의한 안테나 장치의 한 구성예를 나타낸 단면도이다.
도 15는 본 발명의 제4 실시예에 의한 무선 장치에 구비된 안테나 장치 제어 회로의 한 구성예를 나타낸 블록도이다.
도 16은 본 발명의 제4 실시예에 의한 무선 장치에 구비된 신호 처리 회로의 한 구성예를 나타낸 블록도이다.
도 17은 종래의 안테나 장치를 나타낸 약선도이다.
도 18은 종래의 안테나 장치를 나타낸 약선도이다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 그리고, 이하의 실시예의 전체 도면에 있어서는, 동일 또는 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여한다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시예에 의한 무선 장치(1)를 장착하는 전자 기기의 일례를 나타낸다. 무선 장치(1)는, 무선 장치 본체(3)와, 이 무선 장치 본체(3)의 일단에 구비된 안테나 장치(2)로 이루어진다. 이 무선 장치(1)는, 예를 들면, 스토리지 기능과 무선 통신 기능을 구비한 무선 카드 모듈이다. 이 무선 카드 모듈로서 예를 들면, PCMCIA 사양(仕樣) 카드, 컴팩트 플래시 카드, 미니 PCI 카드 등을 들 수 있다.
이 무선 장치(1)는, 퍼스널 컴퓨터 등의 전자 기기(11)에 설치된 슬롯(12)에 착탈 가능한 구성을 가진다. 구체적으로는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 무선 장치(1)는, 안테나 장치(2)를 탑재한 무선 장치 본체(3)의 일단부를 외부에 돌출시키도록 하여 슬롯(12)에 장전된다. 이로써, 전자 기기(11)에 소정의 확장 기능이나 무선 통신 기능이 부가된다. 또, 무선 장치(1)는 스토리지 기능을 가지고 있고, 전자 기기(11) 사이에서 데이터 등의 수수(授受)도 행해진다.
도 2는, 케이스체 내에 구비된 무선 장치(1)의 일례를 나타낸 사시도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 무선 장치 본체(3)는, 주로, 면 방향으로부터 보면 직사각형을 가지는 본체 기판(31)과, 이 직사각형의 한쪽의 단변 측에 구비된 접속 단자(32)와, 중앙부에 구비된 회로부(33)로 이루어진다. 접속 단자(32)는, 예를 들면, PCMCIA 규격에 따른 커넥터부이다. 이 접속 단자(32)를 장착측으로 하여 무선 장치(1)를 전자 기기(11)의 슬롯(12)에 꽂음으로써, 접속 단자(32)와 슬롯(12)의 내부에 설치한 접속 단자가 접속되어, 전자 기기(11)에 무선 기능이 부가된다. 회로부(33)에는, 예를 들면, 안테나 제어 회로, 신호 처리 회로, 스토리지 기능용 메모리 소자 등이 구비되어 있다.
안테나 장치(2)는, 주로, 평판형의 안테나 기판(21)과, 이 안테나 기판(21)의 양쪽 주면에 설치된 복수개의 안테나 패턴(22)을 구비한다. 안테나 장치(2)는, 접속 단자(32)와는 반대측의 단변 측에 구비되어 있다. 이 안테나 장치(2)는, 면 방향으로부터 보면 직사각형의 형상을 가지고, 이 직사각형의 장변은 본체 기판(31)의 폭보다 약간 짧고, 단변은 전자 기기(11)의 슬롯(12)의 개구 형상보다 약간 큰 치수로 된다. 또, 안테나 장치(2)는, 장변 측에 본체 기판(31)과 접합하기 위한 접합부를 가진다.
도 3 (A)는, 본 발명의 제1 실시예에 의한 안테나 장치(2)의 한쪽 주면을 나타낸 평면도이다. 도 3 (B)는, 본 발명의 제1 실시예에 의한 안테나 장치(2)의 다른 주면을 나타낸 평면도이다. 도 3 (A)에 나타낸 바와 같이, 안테나 기판(21)의 한쪽 주면 S1에는 안테나 패턴(22a)이 형성되고, 안테나 기판(21)의 다른 주면 S2에는 안테나 패턴(22b)이 형성되어 있다. 안테나 기판(21)의 접합부 측의 안테나 패턴(22a) 상에는, 전극(25a, 25b)이 형성되고, 안테나 기판(21)의 접합부 측의 안테나 패턴(22b) 상에는, 전극(26a, 26b)이 형성되어 있다. 이 전극(25a, 25b, 26a, 26b)은, 예를 들면, 동(銅) 등의 금속으로 이루어진다. 전극(25a) 및 (26a)은, 회 로부(33)에 구비된 신호 처리 회로와 접속되고, 전극(25b) 및 (26b)는, 회로부(33)에 구비된 그라운드 패턴과 접속된다.
안테나 패턴(22a, 22b)은 각각, 상이한 주파수 대역에 대응하고 있다. 이 주파수 대역으로서는, 예를 들면, 5 GHz대, 2.4 GHz대, 밀리파대, 마이크로파대 및 UHF파대 등을 들 수 있다.
도 4에, 안테나 패턴(22)의 일례를 나타낸다. 안테나 패턴(22)으로서는, 예를 들면 선형 패턴 및 평면 패턴 등을 들 수 있다. 선형 패턴으로서는, 예를 들면, 젭형(도 4 (A)), 모노폴형(도 4 (B)), 다이폴형(도 4 (C)), 역(逆)F형, 미앤더형(meander type) 등을 들 수 있다. 평면 패턴으로서는, 예를 들면, 마이크로 스트립형 안테나, PIFA(Planer Inverted F Antenna: 평판 역F 안테나) 등을 들 수 있다. 그리고, 안테나 패턴(22a, 22b)을 모노폴형으로 하는 경우에는, 안테나 장치(2)에 베이스판을 설치하도록 한다. 또, 안테나 패턴(22a, 22b)을 다이폴형으로 하는 경우에는, 평형(平衡) 급전을 행하도록 한다.
도 5는, 안테나 기판(21)의 한 구성예를 나타낸 단면도이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 안테나 기판(21)은, 전해질층(24b) 상에, 분리기(23), 전해질층(24a)을 차례로 적층하여 구성된다. 고체 전해질(24a, 24b) 상에는 각각, 안테나 패턴(22a, 22b)이 형성되어 있다.
안테나 패턴(22a, 22b)은, 도전성 플라스틱으로 구성된다. 도전성 플라스틱은, 이온의 도핑에 의해 금속과 같은 도전성을 가지는 수지로 이루어지고, 이온의 탈도핑에 의해 절연성을 가지는 수지로 이루어지는 플라스틱이다. 이 도전성 플라 스틱으로서는, 종래 공지의 것을 사용할 수 있고, 예를 들면, 폴리아세틸렌, 폴리 티오펜, 폴리피롤, 폴리아닐린, 폴리아즈렌 등을 들 수 있다.
이 안테나 패턴(22a, 22b)의 형성 방법으로서는, 예를 들면 다음의 방법을 들 수 있다. 용해된 도전성 플라스틱을 고체 전해질층(24a, 24b) 상에 원하는 안테나 패턴으로 되도록 도포하여 경화하는 방법, 용해된 도전성 플라스틱을 원하는 안테나 패턴으로 성형하여 경화시킨 후, 고체 전해질층(24a, 24b) 상에 형성하는 방법, 전해 중합에 의해 얇은 막 상태의 도전성 플라스틱을 형성하고, 원하는 형상으로 잘라내거나, 또는 뚫어서 고체 전해질층(24a, 24b) 상에 형성하는 방법 등을 들 수 있다.
또, 안테나 패턴(22a, 22b)을 고체 전해질층(24a, 24b) 상에 안정적으로 고정시키는 것이 바람직하다. 안정적으로 고정하는 방법으로서는, 안테나 패턴(22a, 22b)을 접착제에 의해 고체 전해질층(24a,24b) 상에 접합시키는 방법, 안테나 패턴(22a, 22b)을 시트로 덮는 방법, 고체 전해질(24a, 24b) 상에 미리 안테나 패턴(22a, 22b)의 형상에 따른 요부(凹部)를 형성하고, 이 요부에 안테나 패턴(22a, 22b)을 끼워 맞추는 방법, 안테나 패턴(22a, 22b)의 몇 점을 부재 등에 의해 고체 전해질(24a, 24b)에 고정하는 방법, 또는 이들을 조합한 방법 등을 들 수 있다. 그리고, 안테나 패턴(22a, 22b)을 접착제에 의해 고체 전해질층(24a, 24b) 상에 접합시키는 경우에는, 이온의 투과가 용이해지도록 접착제의 두께를 얇게 하여 접합시키거나, 또는 접착제에 의해 고체 전해질(24a, 24b)과 안테나 패턴(22a, 22b) 사이에 있어서의 이온의 이동을 방해할 수 없도록, 안테나 패턴(22a, 22b)과 고체 전 해질(24a, 24b)을 몇 점에서 접착하는 것이 바람직하다. 또, 부재 등에 의해 안테나 패턴(22a, 22b)을 고정하는 경우에는, 안테나 패턴(22a, 22b)에 있어서 박리하기 쉬운 부분을 고정하는 것이 바람직하다. 또, 안테나 패턴(22a, 22b)을 덮는 시트의 재료로서는, 안테나(22a, 22b)의 전파 특성의 열화를 초래하지 않고, 또한 유연성을 가지는 재료를 사용하는 것이 바람직하고, 예를 들면 폴리카보네이트(polycarbonate)(PC), 아크릴니트릴부타디엔스티렌(ABS), 폴리이미드 등을 들 수 있다.
고체 전해질층(24a, 24b)은, 면 방향으로부터 보면 직사각형의 형상을 가진다. 고체 전해질층(24a, 24b)은, 도전성 플라스틱에 도핑하는 이온(불순물)을 함유하고 있다. 이 이온은, 양이온 또는 음이온이다. 고체 전해질층(24a, 24b)을 구성하는 고체 전해질로서는, 예를 들면, 리튬이온 전지(리튬폴리머 전지) 및 연료 전지 등의 전지에 있어서 이용되고 있는 고체 전해질을 사용할 수 있다.
고체 전해질층(24a, 24b)을 구성하는 고체 전해질로서는, 예를 들면, 무기 전해질, 고분자 전해질 또는 고분자 화합물에 전해질을 혼합하여 용해시킨 겔상 전해질을 사용할 수 있다. 겔상 전해질은, 예를 들면, 리튬염을 포함하는 가소제와 2중량% 이상~ 30중량% 이하의 매트릭스 고분자로 이루어진다. 이 때, 에스테르류, 에테르류, 탄산 에스테르류 등을 단독 또는 가소제의 한 성분으로서 사용할 수 있다.
고체 전해질(24a, 24b)에 사용하는 고분자 재료로서는, 예를 들면, 실리콘 겔, 아크릴 겔, 다당류 고분자 폴리머, 아크릴로니트릴 겔, 폴리포스파젠 변성 폴 리머, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리프로필렌 옥사이드, 및 이들 복합 폴리머나 가교 폴리머, 변성 폴리머 등 또는 불소계 폴리머로서 예를 들어 폴리(비닐리덴플루오라이드)나 폴리(비닐리덴플루오라이드-co-헥사플루오로프로필렌), 폴리(비닐리덴 플루오라이드-co-테트라플루오로에틸렌), 폴리(비닐리덴플루오로라이드-co-트리플루오로에틸렌) 등 및 이들 혼합물을 각종 사용할 수 있다.
전해염으로서는, 예를 들면, 리튬염 및 나트륨염 등을 들 수 있다. 리튬염으로서는, 예를 들면, 통상의 전지 전해액에 사용되는 리튬염을 사용할 수 있고, 예를 들면 다음의 것을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 염화 리튬, 브롬화 리튬, 요오드화 리튬, 염소산 리튬, 과염소산 리튬, 브롬산 리튬, 요오드산 리튬, 질산 리튬, 테트라플루오로붕산리튬, 헥사 플루오로 인산 리튬, 아세트산 리튬, 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드리튬, LiAsF6, LiCF3SO3, LiC(SO2CF3)3, LiAlC14, LiSiF6 등을 들 수가 있다. 또, 이들 리튬 화합물은 단독으로 사용해도 2 이상 혼합하여 사용해도 된다.
분리기(23)는 시트형의 형상을 가지고, 면 방향으로부터 보면 직사각형을 가진다. 이 분리기(23)는, 고체 전해질층(24a, 24b)을 분리하기 위한 것이며, 예를 들면, 전지에 있어서 공지의 것을 사용할 수 있다. 이 분리기(23)로서는, 예를 들면 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀계의 재료로 이루어지는 다공질막, 세라믹제의 재료의 부직물 등의 무기 재료로 이루어지는 다공질막, 또는 이들 2종 이상의 다공질막을 적층한 막을 들 수 있다. 그리고, 안테나 기판(21)의 강도 를 고려하면, 분리기(23)를 설치하는 것이 바람직하지만, 생략하는 것도 가능하다.
도 6은, 본 발명의 제1 실시예에 의한 안테나 장치(2)를 제어하는 안테나 장치 제어 회로의 한 구성예를 나타낸 블록도이다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 이 안테나 장치 제어 회로는, 주로, 바이어스 회로(45, 46) 및 스위치(42, 43, 44)를 구비한다. 그리고, 스위치(42)가, 고주파 신호 회로 블록(41)에 접속된다.
평판형의 형상을 가지는 안테나 기판(21)의 한쪽 주면 S1에는 안테나 패턴(22a)이 형성되고, 다른 쪽 주면 S2에는 안테나 패턴(22b)이 형성되어 있다. 한쪽 주면 S1에 형성된 안테나 패턴(22a)이, 바이어스 회로(45)를 통하여 스위치 소자(43)의 단자(43a)에 접속된다. 이 스위치 소자(43)의 단자(43b)는, 전압원(도시하지 않음)에 접속되고, 단자(43c)는 접지된다.
안테나 장치(2)의 다른 주면 S2에 설치된 안테나 패턴(22b)이, 바이어스 회로(46)를 통하여 스위치 소자(44)의 단자(44a)에 접속된다. 이 스위치 소자(44)의 단자(44b)가, 전압원(도시하지 않음)에 접속되고, 단자(44c)가 접지된다.
안테나 장치(2)의 한쪽 주면 S1에 설치된 안테나 패턴(22a)이, 스위치 소자(42)의 단자(42b)에 접속되고, 안테나 장치(2)의 다른 주면 S2에 설치된 안테나 패턴(22b)이, 스위치 소자(42)의 단자(42c)에 접속된다. 스위치 소자(42)의 단자(42a)가, 고주파 회로 블록(41)에 접속된다.
예를 들면, 단자(43b)와 단자(44C) 사이에 직류 전압 VDC가 인가되고, 단자 (44b)와 단자(43C) 사이에 직류 전압 VDC가 인가된다. 구체적으로는, 단자(43b)와 단자(44c) 사이에는, 단자(43b) 측(안테나(22a) 측)이 고전위로 되도록 직류 전압 VDC가 인가되고, 단자(44b)와 단자(43c) 사이에는, 단자(44b) 측(안테나(22b) 측)이 고전위로 되도록 직류 전압 VDC가 인가된다.
바이어스 회로(45, 46)는, 안테나 장치(2)에 안정적으로 전압을 인가하기 위한 것이다. 스위치 소자(42)는, 고주파 회로 블록(41)을 안테나 패턴(22a) 및 (22b) 중 어느 한쪽에 접속하기 위한 것이다. 스위치 소자(43, 44)는, 안테나 패턴(22a) 및 (22b) 중 어느 한쪽을 고전위측으로 하여 직류 전압 VDC를 인가할 것인지를 선택하기 위한 것이다. 구체적으로는, 단자(43a)와 (43b)를 접속하고, 단자(44a)와 (44c)를 접속함으로써, 안테나 패턴(22a)을 고전위측으로 하여 직류 전압 VDC가 안테나 패턴(22a, 22b) 사이에 인가된다. 또, 단자(44a)와 (44b)를 접속하고, 단자(43a)와 (43c)를 접속함으로써, 안테나 패턴(22b)을 고전위측으로 하여 직류 전압 VDC가 안테나 패턴(22a, 22b) 사이에 인가된다. 이들 스위치 소자(43, 44)는, 예를 들면 전자 기기(11)로부터 공급되는 제어 신호에 따라 제어된다. 그리고, 스위치 소자(42, 43, 44)를 포함한 장치 전체를 소형화하는 것을 고려하면, 스위치 소자(42, 43, 44)로서는, 반도체 스위치(스위치 IC(Integrated Circuit), RF-MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 스위치를 사용하는 것이 바람직하다.
도 7은, 본 발명의 제1 실시예에 의한 무선 장치(1)에 구비된 신호 처리 회 로의 한 구성예를 나타낸 블록도이다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 이 신호 처리 회로는, 호스트 인터페이스(이하, 호스트 I/F)(51)와, 베이스 밴드 회로(이하, BB 회로)(521, 522)와, 고주파 신호 처리 회로(이하, RF 회로)(531, 532)와, 스위치 소자(54), 스위치 소자(55)로 이루어진다.
호스트 I/F(51)는, 전자 기기(11)와의 통신을 가능하게 하는 것이다. BB 회로(521, 522)는, 신호의 변조, 복조 등의 처리를 행하는 제어 회로이다. RF 회로(531, 532)는, 고주파 신호를 송수신하는 회로이다. 여기서는, RF 회로(531) 및 BB 회로(521)가 안테나 패턴(22a)에 대응한 회로이며, RF 회로(532) 및 BB 회로(522)가 안테나 패턴(22b)에 대응한 회로이다. 예를 들면, 이 무선 장치(1)가 IEEE 802.11a/b/g에 대응한 장치인 경우에는, 안테나 패턴(22a), RF 회로(531) 및 BB 회로(521)가, 5 GHz대(IEEE 802.11a)에 대응한 안테나 및 회로이며, 안테나 패턴(22a), RF 회로(532) 및 BB 회로(522)가, 2.4 GHz대(IEEE 802.11b/g)에 대응한 안테나 및 회로이다.
스위치 소자(54)는, RF 회로(531) 및 (532) 중 어느 한쪽의 회로를 스위치 소자(55)와 접속할 것인지를 선택하기 위한 것이다. 스위치 소자(55)는, 안테나(22a) 및 (22b) 중 어느 한쪽의 안테나 패턴을 스위치 소자(54)와 접속할 것인지를 선택하기 위한 것이다.
다음에, 본 발명의 제1 실시예에 의한 무선 장치(1)의 동작에 대하여 설명한 다.
도 8은, 이 제1 실시예에 의한 무선 장치(1)의 동작의 일례를 설명하기 위한 단면도이다. 이하, 도 6 및 도 8을 참조하면서, 이 제1 실시예에 의한 무선 장치(1)의 동작의 일례에 대하여 설명한다. 그리고, 여기서는, 안테나 패턴(22a, 22b)에 도핑하는 이온이 음이온인 경우를 일례로서 나타낸다.
먼저, 도 6에 나타낸 스위치 소자(43)의 단자(43a)와 단자(43b)를 접속하고, 스위치 소자(44)의 단자(44a)와 단자(44c)를 접속한다. 이로써, 한쪽 주면 S1에 형성된 안테나 패턴(22a)이 고전위, 다른 쪽 주면 S2에 형성된 안테나 패턴(22b)이 저전위로 되도록, 안테나 장치(2)에 직류 전압 VDC가 인가된다. 즉, 도 8에 나타낸 바와 같이, 직류 전류 iDC가 흐른다.
이 전압 인가에 의해, 도 8에 나타낸 바와 같이, 안테나 패턴(22b)의 이온이 고체 전해질층(24b)로 이동하고, 고체 전해질층(24a)의 이온이 안테나 패턴(22a)으로 이동한다. 이로써, 안테나 패턴(22b)이 절연체가 되는데 대하여, 안테나 패턴(22a)이 도전체로 된다. 즉, 이온이 도핑된 안테나 패턴(22a)만이 안테나로서 기능하게 된다. 그 후, 스위치 소자(42)의 단자(42a)와 단자(42b)를 접속한다. 이로써, 한쪽 주면 S1에 형성된 안테나 패턴(22a)에 대하여, 고주파 회로 블록(41)으로부터 고주파 신호가 공급된다.
본 발명의 제1 실시예에 따르면 이하의 효과를 얻을 수 있다.
안테나 장치(2)는, 분리기(23) 및 이 분리기(23)의 양측에 형성된 고체 전해질층(24a, 24b)으로 이루어지는 안테나 기판(21)과, 고체 전해질층(24a) 상에 형성된 안테나 패턴(22a)과, 고체 전해질층(24b) 상에 형성된 안테나 패턴(22b)을 구비한다. 안테나 패턴(22a, 22b) 사이에 직류 전압 VDC를 인가하면, 안테나 패턴(22a, 22b) 중 한쪽에 이온을 도핑하고, 다른 쪽으로부터 이온을 탈도핑할 수 있다. 즉, 안테나 패턴(22a, 22b) 사이의 전위차를 이용하여, 안테나 패턴(22a, 22b) 중 한쪽을 도전체로 하고, 다른 쪽을 절연체로 할 수 있다. 이로써, 2개의 안테나 패턴(22a, 22b)이 근접하여 설치되어 있는 안테나 장치(2)에 있어서, 즉, 전파 실드 특성이 없고 극히 얇은 안테나 기판(21)의 양측에 안테나 패턴(22a, 22b)이 형성된 안테나 장치(2)에 있어서, 안테나 패턴(22a, 22b)의 간섭에 의한 특성의 열화를 억제할 수 있다. 따라서, 안테나 패턴(22a, 22b)을 형성하는 부분의 면적을 대폭 축소할 수 있고, 또한 설계의 자유도를 대폭 높일 수 있다.
또, 고체 전해질층(24a, 24b) 상에 도전성 플라스틱으로 이루어지는 안테나 패턴(22a, 22b)을 형성하고, 이 안테나 패턴(22a, 22b)을 직류 전류로 능동적으로 전환하기 위해, 복수개의 안테나 패턴을 금속으로 형성한 경우와 달리, 복수개의 안테나 패턴(22a, 22b)을 근접하여 형성한 경우에도, 안테나 패턴(22a, 22b) 사이의 간섭에 의한 특성 열화를 회피할 수 있다.
또, 주파수 대역의 상이한 복수개의 안테나 패턴(22a, 22b), 예를 들면 밀리파대, IEEE 802.11a/b/g, DTV(Digital Television) 튜너 등에 대응한 복수개의 안 테나 패턴(22a, 22b)을, 특성 열화를 초래하지 않고, 또한 근접하여 설치할 수 있다. 따라서, 다주파수대 대응으로 소형의 안테나 장치(2), 무선 장치(1) 및 전자 기기를 제공할 수 있다.
또, 젭, 모노폴, 다이폴, 해치 등, 다양한 타입의 안테나 패턴을, 안테나 기판(21)의 한쪽 면 또는 양면에 자유롭게 설계할 수 있고, 설계의 자유도를 향상시킬 수 있다.
또, 안테나 패턴(22a, 22b)은, 폴리머로 형성되어 있으므로, 하드한 금속으로 이루어지는 안테나 패턴과는 상이하고, 유연성을 가진다. 따라서, 안테나 패턴(22a, 22b)을 웨어러불 장치에 설치할 수 있어, 설계의 자유도를 향상시킬 수 있다.
또, 스위치 소자(43, 44)의 전환에 의해, 안테나 패턴(22a) 및 (22b) 중 어느 쪽을 기능하게 할 것인지를 선택할 수 있다. 또, 원하는 주파수 특성에 따라, 안테나 기판(21) 상에 형성된 복수개의 안테나 패턴(22)을 자유롭게 컨트롤할 수 있다.
다음에, 본 발명의 제2 실시예에 대하여 설명한다.
전술한 제1 실시예에서는, 안테나 기판(21)의 각 주면에 각각 1개의 안테나 패턴(22a, 22b)이 형성되어 있는 경우를 예로서 나타냈으나, 이 제2 실시예에는, 안테나 기판(21)의 한쪽 주면에 2개의 안테나 패턴(22a, 22b)이 형성되어 있는 경우에 대하여 나타낸다. 그리고, 제2 실시예에서는, 전술한 제1 실시예와 공통 또는 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다.
도 9는, 본 발명의 제2 실시예에 의한 안테나 장치의 한 구성예를 나타낸 단면도이다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 이 안테나 장치(2)는, 안테나 기판인 고체 전해질층(24)과, 이 고체 전해질층(24)의 한쪽 주면 S1에 형성된 안테나 패턴(22a, 22b)을 구비한다.
도 10은, 본 발명의 제2 실시예에 의한 안테나 장치(2)를 제어하는 안테나 장치 제어 회로의 한 구성예를 나타낸 블록도이다. 한쪽 주면 S1에 형성된 안테나 패턴(22a)이, 바이어스 회로(45)를 통하여 스위치 소자(43)의 단자(43a)에 접속되는 동시에, 스위치 소자(42)의 단자(42b)에 대하여 접속된다. 또, 한쪽 주면 S1에 형성된 안테나 패턴(22b)이, 바이어스 회로(46)를 통하여 스위치(44)의 단자(44a)에 접속되는 동시에, 스위치 소자(42)의 단자(42c)에 대하여 접속된다.
다음에, 본 발명의 제2 실시예에 의한 무선 장치(1)의 동작에 대하여 설명한다.
도 11은, 본 발명의 제2 실시예에 의한 무선 장치(1)의 동작의 일례를 설명하기 위한 단면도이다. 이하, 도 10 및 도 11을 참조하면서, 이 제2 실시예에 의한 무선 장치(1)의 동작의 일례에 대하여 설명한다.
먼저, 도 10에 나타낸 스위치 소자(43)의 단자(43a)와 단자(43b)를 접속하고, 스위치 소자(44)의 단자(44a)와 단자(44c)를 접속한다. 이로써, 안테나 패턴(22a)이 고전위, 안테나 패턴(22b)이 저전위로 되도록, 안테나 장치(2)에 직류 전압 VDC가 인가된다. 즉, 도 11에 나타낸 바와 같이, 직류 전류 iDC가 흐른다.
이 전압 인가에 의해, 도 11에 나타낸 바와 같이, 안테나 패턴(22b)의 이온이 고체 전해질층(24)으로 이동하고, 고체 전해질층(24)의 이온이 안테나 패턴(22a)으로 이동한다. 이로써, 안테나 패턴(22b)이 절연체가 되는데 대하여, 안테나 패턴(22a)이 도전체로 된다. 즉, 이온이 도핑된 안테나 패턴(22a)만이 안테나로서 기능하게 된다. 그 후, 스위치 소자(42)의 단자(42a)와 단자(42b)를 접속한다. 이로써, 안테나 패턴(22a)에 대하여, 고주파 회로 블록(41)으로부터 고주파 신호가 공급된다. 이외는, 전술한 제1 실시예와 대략 마찬가지이므로 설명을 생략한다.
본 발명의 제2 실시예에 따르면 제1 실시예와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
다음에, 본 발명의 제3 실시예에 대하여 설명한다.
전술한 제2 실시예에서는, 안테나 기판(21)이 고체 전해질층(24)만으로 이루어지는 경우를 예로서 설명하였으나, 이 제3 실시예에서는, 안테나 기판(21)이 고체 전해질층(24)과 이 고체 전해질의 한쪽 주면에 형성된 베이스판으로 이루어지는 경우에 대하여 설명한다. 그리고, 제3 실시예에서는, 전술한 제1 실시예와 공통 또는 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다.
도 12에, 본 발명의 제3 실시예에 의한 안테나 장치(2)의 한 구성예를 나타낸다. 도 13은, 본 발명의 제3 실시예에 의한 안테나 장치(2)를 제어하는 안테나 장치 제어 회로의 한 구성예를 나타낸 블록도이다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 제3 실시예에 의한 안테나 장치(2)는, 주로, 고체 전해질층(24)과 이 고체 전해질 (24)의 한쪽 주면 S1에 형성된 안테나 패턴(22a, 22b)과, 다른 쪽 주면에 설치된 베이스판(26)으로 구성된다. 안테나 패턴(22a, 22b)으로서는, 예를 들면, 선형 패턴 및 평면 패턴을 들 수 있다. 선형 패턴으로서는, 예를 들면, 모노폴형을 들 수 있다. 이 평면 패턴으로서는, 예를 들면, 마이크로 스트립형 안테나, PIFA(Planer Inverted F Antenna: 평판 역F 안테나) 등을 들 수 있다. 안테나 장치 제어 회로의 구성은, 도 13에 나타낸 바와 같이, 전술한 제2 실시예와 같다. 이외는 전술한 제2 실시예와 대략 마찬가지이므로 설명을 생략한다.
본 발명의 제3 실시예에 따르면 제1 실시예와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
다음에, 본 발명의 제4 실시예에 대하여 설명한다. 전술한 제1, 2 및 3의 실시예에서는, 2개의 안테나 패턴(22a, 22b)이 안테나 기판(21) 상에 형성되어 있는 예에 대하여 나타냈으나, 본 발명의 제4 실시예에서는, 3이상의 복수개의 안테나가 안테나 기판(21) 상에 형성되어 있는 예에 대하여 설명한다. 그리고, 이하에서는, 편의상, 안테나 기판(21)의 한쪽 주면 S1, 다른 쪽 주면 S2에 각각 2개의 안테나 패턴이 형성되어 있는 경우를 예로서 나타낸다. 그리고, 제4 실시예에서는, 전술한 제1 실시예와 공통 또는 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다.
도 14는, 본 발명의 제4 실시예에 의한 안테나 장치(2)의 한 구성예를 나타낸다. 안테나 패턴(22a1, 22a2)은, 안테나 기판(21)의 한쪽 주면 S1에 배치되어 있 다. 안테나 패턴(22b1, 22b2)은, 안테나 기판(21)의 다른 주면 S2에 배치되어 있다.
도 15는, 본 발명의 제4 실시예에 의한 안테나 장치(1)를 제어하는 안테나 장치 제어 회로의 한 구성예를 나타낸 블록도이다. 그리고, 도 15에서는, 편의상, 안테나 기판(21)의 도시를 생략하고 있다.
안테나 패턴(22a1, 22a2)은, 안테나 기판(21)의 한쪽 주면 S1에 형성되어 있다. 안테나 패턴(22b1, 22b2)은, 안테나 기판(21)의 다른 주면 S2에 형성되어 있다. 한쪽 주면 S1에 형성된 안테나 패턴(22a1), (22a2)은 각각, 단자(61a1), (61a2)에 대하여 접속된다. 단자(61b1, (61b2)가 접지된다. 단자(61c1), (61c2)가, 고주파 회로 블록(41)에 대하여 접속된다.
다른 쪽 주면 S2에 형성된 안테나 패턴(22b1,22b2)은 각각, 단자(62a1, 62a2)에 대하여 접속된다. 단자(62b1,62b2)가 접지된다. 단자(62c1, 62c2)가, 고주파 회로 블록(41)에 대하여 접속된다. 단자(61c1, 62c2, 62c1, 62c2)가 바이어스 회로(45)를 통하여 전압원(도시하지 않음)에 접속된다.
도 16은, 본 발명의 제4 실시예에 의한 무선 장치(1)에 구비된 신호 처리 회로의 한 구성예를 나타낸다. 스위치 소자(55)는, 안테나 패턴(22a1, 22a2, 22b1, 22b2) 중 어느 하나를 스위치 소자(54)와 접속할 것인지를 선택하기 위한 것이다. 스위치 소자(54)는, RF 회로(531, 532, 533, 534) 중 어느 블록을 스위치 소자(55)와 접속할 것인지를 선택하기 위한 것이다.
RF 회로(531, 532, 533, 534)는, 고주파 신호를 송수신하는 회로이다. BB 회로(521, 522, 523, 524)는, 신호의 변조, 복조 등의 처리를 행하는 제어 회로이다. 여기서는, RF 회로(531) 및 BB 회로(521)가 안테나(22a1)에 대응한 회로, RF 회로(532) 및 BB 회로(522)가 안테나(22b1)에 대응한 회로, RF 회로(533) 및 BB 회로(523)이 안테나(22a2)에 대응한 회로, RF 회로(534) 및 BB 회로(524)가 안테나(22b2)에 대응한 회로이다. 예를 들면, 안테나(22a1), RF 회로(531) 및 BB 회로(521)가, 5 GHz대(IEEE 802.11a)에 대응한 안테나 및 회로이며, 안테나(22b1), RF 회로(532) 및 BB 회로(522)가, 24 GHz대(IEEE (802.11b/g에 대응한 안테나 및 회로이며, 안테나(22a2), RF 회로(533) 및 BB 회로(523)이, UHF대(DTV)에 대응한 안테나 및 회로이며, 안테나(22b2), RF 회로(534) 및 BB 회로(524)가, MMW(Millimeter wave)대에 대응한 안테나 및 회로이다.
다음에, 본 발명의 제4 실시예에 의한 무선 장치(1)의 동작에 대하여 설명한다. 여기서는, 안테나 패턴(22a1, 22a2, 22b1,22b2) 중, 안테나 패턴(22a1)을 안테나로서 기능하게 하는 경우를 예로서 설명한다.
먼저, 스위치 소자(611)의 단자(61a1)와 (61c1)를 접속하고, 스위치 소자(612)의 단자(61a2)와 (61b2)를 접속하고, 스위치 소자(621)의 단자(62a1)와 (62b1)를 접속하고, 스위치 소자(622)의 단자(62a2)와 (62b2)를 접속한다. 이로써, 안테나 패턴(22a1)이 고전위, 안테나 패턴(22a2, 22b1, 22b2)가 저전위로 되도록, 단자(61c1)와, 단자(61b2 , 62b1) 및 (62b2) 사이에 직류 전압 VDC가 인가된다.
이 전압 인가에 의해, 안테나 패턴(22a2, 22b1, 22b2)의 이온이 고체 전해질층(24a, 24b)으로 이동하고, 고체 전해질층(24a)의 이온이 안테나 패턴(22a1)으로 이동한다. 이로써, 안테나 패턴(22a2, 22b1, 22b2)이 절연체가 되는데 대하여, 안테나 패턴(22a1)이 도전체로 된다. 즉, 이온이 도핑된 안테나 패턴(22a1)만이 안테나로서 기능하게 된다. 그리고, 도전체로 된 안테나 패턴(22a1)에 대하여, 고주파 회로 블록(41)으로부터 고주파가 공급된다. 이외는 전술한 제1 실시예와 마찬가지이므로 설명을 생략한다.
본 발명의 제4 실시예에 따르면 제1 실시예와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
이상, 본 발명의 제1, 2, 3 및 4의 실시예에 대하여 구체적으로 설명하였으나, 본 발명은 전술한 제1, 2, 3 및 4의 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상에 따른 각종의 변형이 가능하다.
예를 들면, 전술한 제1, 2, 3 및 4의 실시예에 있어서 나타낸 수치 및 구성 등은 어디까지나 예에 지나지 않고, 필요에 따라 이것과 다른 수치 및 구성 등을 사용해도 된다.
또, 전술한 제1, 2, 3 및 4의 실시예에서는, 고체 전해질이 평판형의 형상을 가지는 경우를 예로서 나타냈으나, 고체 전해질의 형상은 이 형상에 한정되는 것은 아니다. 고체 전해질의 형상은, 예를 들면, 구형상, 타원체형, 입방체형 및 직육면체형 등의 다면체형이라도 된다.
또, 전술한 제1, 2, 3 및 4의 실시예에서는, 복수개의 안테나 패턴 중 1개에 이온을 도핑하여, 1개의 안테나 패턴만을 안테나로서 기능하게 하는 예에 대하여 나타냈으나, 복수개의 안테나 패턴 중 2 이상의 안테나 패턴에 이온을 도핑하여, 2 이상의 안테나 패턴을 안테나로서 기능하게 하도록 해도 된다. 이 경우, 예를 들면, 복수개의 안테나 패턴으로 페어를 구성하고, 각각의 페어의 사이에서는 안테나 사이의 간섭이 없도록 거리를 두고 설치하도록 한다.
또, 전술한 제1, 2, 3 및 4의 실시예에서는, 퍼스널 컴퓨터 등의 전자 기기(11)에 착탈 가능하게 구성된 무선 장치(1)에 대하여 본 발명을 적용한 예에 대하여 나타냈으나, 이미 무선 통신 기능을 가지는 전자 기기에 대하여도 본 발명은 적용할 수 있는 것은 물론이다.
예를 들면, 본 발명을 무선 기능을 가지는 휴대형 정보 기기에 대하여 적용할 수 있다. 이 경우, 안테나 장치(2)는 장소를 선택하지 않고 설치할 수 있으므로, 휴대 정보 기기 등의 전자 기기를 보다 소형화할 수 있다.
또, 전술한 제1, 2, 3 및 4의 실시예에서의 안테나 장치(2)를, 휴대 정보 단말 등의 전자 기기의 표면에 접착하도록 해도 된다. 이 경우, 종래, 안테나 장치(2)의 설치에 필요로 하고 있던 스페이스를 생략할 수 있어, 휴대 정보 단말기 등의 전자 기기를 보다 소형화할 수 있다.
또, 전술한 제1, 2, 3 및 4의 실시예에서는, 무선 장치(1)에 대하여 본 발명을 적용한 예에 대하여 나타냈으나, 웨어러블 장치에 대하여 본 발명을 적용해도 된다.
또, 전술한 제1, 2, 3 및 4의 실시예에 있어서, 안테나 장치(2) 상에 안테나 패턴(22)을 덮는 보호층을 추가로 형성하도록 해도 된다. 이 보호층을 구성하는 재료로서는, 안테나 패턴(22)의 전파 특성의 열화를 초래하지 않는 재료가 선택된다. 이 구성으로 함으로써, 안테나 장치(2)의 내구성을 향상시킬 수 있다.
또, 전술한 제1, 2, 3 및 4의 실시예에서는, 주파수 대역이 상이한 복수개의 안테나 패턴(22)을 근접하여 설치하는 경우를 예로서 나타냈으나, 같은 주파수 대역으로, 중심 주파수를 어긋나게 하여 복수개의 안테나 패턴(22)을 근접하여 설치하여, 안테나 장치(2)를 광대역화시켜도 된다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 복수개의 안테나 패턴을 근접하여 설치할 수 있고, 또한 안테나 패턴의 간섭에 의한 특성의 열화를 억제할 수 있는 안테나 장치, 무선 장치 및 전자 기기를 제공할 수 있다.

Claims (27)

  1. 베이스재와,
    상기 베이스재 상에 형성된 복수개의 안테나 패턴
    을 구비하고,
    상기 안테나 패턴은 도전성 플라스틱으로 이루어지고,
    상기 베이스재는 고체 전해질로 이루어지는 안테나 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 베이스재는 분리기를 추가로 구비하고,
    상기 분리기의 양면에는, 상기 고체 전해질로 이루어지는 고체 전해질층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 안테나 패턴은 각각 상이한 주파수 대역에 대응하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 안테나 패턴은 선형(線形) 패턴인 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 베이스재는 평판형의 형상을 가지는 기판인 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수개의 안테나 패턴은 상기 기판의 양쪽 주면(主面)에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 복수개의 안테나 패턴은 상기 기판의 한쪽 주면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기판의 다른 쪽 주면에 금속으로 이루어지는 베이스판이 추가로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수개의 안테나 패턴은 평면 패턴인 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  10. 기기 본체에 접속됨으로써, 기기 본체에 무선 기능을 부가하는
    무선 장치에 있어서,
    베이스재와,
    상기 베이스재 상에 형성된 복수개의 안테나 패턴과,
    상기 복수개의 안테나 패턴 사이에 직류 전압을 인가할 때, 직류 전압의 한쪽 전위로 되는 안테나 패턴과, 다른 쪽 전위로 되는 안테나 패턴을 선택하는 스위치
    를 구비하고,
    상기 안테나 패턴은 도전성 플라스틱으로 이루어지고,
    상기 베이스재는 고체 전해질로 이루어지는 무선 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 베이스재는 분리기를 추가로 구비하고,
    상기 분리기의 양면에는, 상기 고체 전해질로 이루어지는 고체 전해질층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 복수개의 안테나 패턴은 각각 상이한 주파수 대역에 대응하는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 복수개의 안테나 패턴은 선형 패턴인 것을 특징으로 하는 무선 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 베이스재는 평판형의 형상을 가지는 기판인 것을 특징으로 하는 무선 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 복수개의 안테나 패턴은 상기 기판의 양쪽 주면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 복수개의 안테나 패턴은 상기 기판의 한쪽 주면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 기판의 다른 쪽 주면에 금속으로 이루어지는 베이스판이 추가로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 복수개의 안테나 패턴은 평면 패턴인 것을 특징으로 하는 무선 장치.
  19. 정보를 송수신하기 위한 무선 통신 기능을 가지는 전자 기기에 있어서,
    베이스재와,
    상기 베이스재 상에 형성된 복수개의 안테나 패턴과,
    상기 복수개의 안테나 패턴 사이에 직류 전압을 인가하기 위한 전압원과,
    상기 복수개의 안테나 패턴 사이에 직류 전압을 인가할 때, 직류 전압의 한쪽 전위로 되는 안테나 패턴과, 다른 쪽 전위로 되는 안테나 패턴을 선택하는 스위치
    를 구비하고,
    상기 안테나 패턴은 도전성 플라스틱으로 이루어지고,
    상기 베이스재는 고체 전해질로 이루어지는 전자 기기.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 베이스재는 분리기를 추가로 구비하고,
    상기 분리기의 양면에는, 상기 고체 전해질로 이루어지는 고체 전해질층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 복수개의 안테나 패턴은 각각 상이한 주파수 대역에 대응하는 것을 특 징으로 하는 전자 기기.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 복수개의 안테나 패턴은 선형 패턴인 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  23. 제19항에 있어서,
    상기 베이스재는 평판형의 형상을 가지는 기판인 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 복수개의 안테나 패턴은 상기 기판의 양쪽 주면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 복수개의 안테나 패턴은 상기 기판의 한쪽 주면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 기판의 다른 쪽 주면에 금속으로 이루어지는 베이스판이 추가로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 복수개의 안테나 패턴은 평면 패턴인 것을 특징으로 하는 기재된 전자 기기.
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