KR20060126436A - 평면 역 ｆ형 안테나 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

방사 패치 및 캐리어를 갖는 평면 역 F형 안테나가 설명된다. 방사 패치는 블랭크, 제 1 커넥터 및 제 2 커넥터를 포함한다. 제 1 커넥터는 블랭크 재료로 형성되어 방사 패치의 외주면 내에 절결 구획부를 제공한다.

Description

평면 역 Ｆ형 안테나 및 그 제조방법{PLANAR INVERTED F ANTENNA AND METHOD OF MAKING THE SAME}
본 발명은 안테나에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 평면 역 F형 안테나에 관한 것이다.
RF 안테나는 셀룰라 전화기, 무선의 개인용 휴대정보 단말기(PDA), 휴대용 컴퓨터 및 전자 게임 등과 같은 통신장치에서 무선 성능을 제공하도록 널리 사용된다.
하나의 공용 안테나는 평면 역 F형 안테나(PIFA)이다. 평면 역 F형 안테나는 대부분의 전자장치에 편리하게 설치할 수 있는 소형의 안테나이다. 평면 역 F형 안테나는 방사 패치, 캐리어 및 접지면을 포함한다. 방사 패치는 접지 커넥터 및 급전 커넥터를 포함한다. 공지된 평면 역 F형 안테나에서, 접지 커넥터 및 급전 커넥터는 접속용 방사 패치의 외주면으로부터 무선통신장치의 접지면 및 전원급전으로 각각 연장한다. 선택적으로, 방사 패치에 대한 내부 접속부는 무선통신장치의 캐리어 몰딩부 또는 인쇄회로기판에 부착된 별개의 스프링 핑거에 의해 제공된다.
평면 역 F형 안테나의 방사 패치는 방사 패치 재료로 형성된 적어도 하나의 커넥터를 가지며, 방사 패치의 외주면 내에 절결 구획부를 제공한다. 또한, 이러한 방사 패치를 포함하는 평면 역 F형 안테나도 제공된다. 접촉부는 방사 패치의 외주면에 한정되지 않고 방사 패치 상의 임의의 장소에 커넥터가 제공될 수 있도록 패치로부터 재료를 절단함으로써 형성된다.
본 발명은 방사 패치들과 평면 역 F형 안테나들을 제조하는 방법도 제공한다. 상기 방법은 외주면을 갖는 도전성 블랭크를 준비하는 단계와, 상기 외주면 내에서 블랭크의 일부로부터 제 1 커넥터를 절단하는 단계를 포함한다. 상기 제 1 커넥터는 상기 블랭크 내에 절결 구획부를 형성하도록 상기 블랭크로부터 이격되도록 구부려진다. 상기 도전성 블랭크 상에는 제 2 커넥터도 형성된다.
본 발명의 상술한 특징 및 기타 특징, 유용성 및 장점은 첨부도면에 예시된 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예의 이하의 상세한 설명으로부터 맹백해질 것이다.
본 발명의 상술한 목적과 기타 목적 및 장점은 동일한 참조부호가 전체에 걸쳐 동일한 부품을 지시하는 첨부 도면과 관련하여 기술된 이하의 상세한 설명을 고려하면 명백해질 것이다.
도 1은 인쇄회로기판 상에 조립된 본 발명의 예시적인 안테나의 사시도를 도시한 도면;
도 2는 도 1의 안테나의 분해 조립도를 도시한 도면;
도 3은 도 1의 안테나의 방사 패치를 형성하는 블랭크를 도시한 도면; 및
도 4는 도 1의 안테나의 방사 패치의 저면도를 도시한 도면이다.
도 1은 본 발명의 예시가 되는 조립된 평면 역 F형 안테나(PIFA, 4)를 나타내는데, 이 평면 역 F형 안테나는 셀룰라 전화기, 무선의 개인용 휴대정보 단말기(PDA) 및 랩탑 컴퓨터 등과 같은 무선통신장치에 사용될 수 있다. 평면 역 F형 안테나(4)는 인쇄회로기판(PCB, 1)에 접속되는데, 이는 무선통신장치의 구성요소가 될 수 있다.
도 2는 도 1에 나타낸 평면 역 F형 안테나(4)의 분해 조립도를 나타낸다. 역 F형 안테나(4)는 캐리어(2) 및 패치(3)를 포함한다. 패치(3)는 RF 에너지를 특정 주파수로 방사하도록 형상화된다. 패치(3)는 예컨대, 내부에 형상화된 하나 이상의 절결부(32)를 포함할 수 있다. 절결부(32)는 다중대역 동작용 패치(3)를 외견상 구획한다.
패치(3)는 무선통신장치의 평면 역 F형 안테나와 인쇄회로기판(1)을 전기적으로 접속하는 접지 커넥터(33)와 급전 커넥터(34)를 더 포함한다. 접지 커넥터(33) 및/또는 급전 커넥터(34)는 니켈 또는 금과 같은 적절한 도전성 물질로 도금될 수 있거나, 소정 부위가 도금되지 않고 그대로 남아 있을 수 있다. 커텍터가 구리/니켈/아연물질과 같은 내식재료로 형성된 부분, 또는 다른 소정 부분에서 형성되지만, 접지 커넥터(33) 및/또는 급전 커넥터(34)는 도금되지 않고 그대로 남아있을 수 있다.
하나 또는 양자의 커넥터는 패치(3)를 관통하여 절단함으로써 형성될 수 있 다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 예컨대, 급전 커넥터(33)는 패치(3)를 관통하여 절단하고 내부 절결부(31)를 남겨둠으로써 형성된다. 본 발명의 목적을 위해서, 용어 "절단" 또는 "절결"은 각인(stamp), 절단, 에칭, 조각, 새김(score) 등에 의해 패치(3)의 외주면 내로부터 커넥터를 형성하는 어떤 수단을 포함한다. 선택적으로, 커넥터는 절결부(31)가 패치(3)의 외주면에서 연장되도록 패치(3)를 관통하여 절단함으로써 형성될 수 있다. 절결부(31)는 내장되든지 또는 패치(3)의 외주면에 연장하든지 절결부(32)와 동일한 방식으로 평면 역 F형 안테나(4)의 방사에 영향을 준다. 절결부(31)가 직선으로 나타내어져 있지만, 절결부는 어떤 다른 바람직한 형상을 선택적으로 형성하여 평면 역 F형 안테나(4)의 RF 성능을 향상시킬 수 있다. 예컨대, 절결부(31)는 원형, 아크형, 지그재그 선형, 사행 선형이거나 어떤 다른 기하학적인 형상 또는 평면 역 F형 안테나(4)의 RF 성능을 변화시키기 위해 바람직한 불규칙 형상을 선택적으로 포함할 수 있다. 또한, 도 2 및 도 4에 나타낸 급전 커넥터(34)는 실질적으로 절결부(31)와 동일한 넓이를 갖는 것으로 도시되어 있지만, 급전 커넥터(34)(또는 접지 커넥터(33))는 더 넓은 절결 영역의 일부일 수도 있다.
상기 커넥터들 중의 하나는 또한 패치(3)의 외주면으로부터 연장하는 일부를 구부림으로써 형성될 수도 있다. 도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 예컨대, 접지 커넥터(33)는 패치(3)의 외주면을 초과하여 연장하는 패치(3)의 일부를 구부림으로써 형성된다. 이 방식으로, 커넥터들은 평면 역 F형 안테나(4)의 패치(3) 상의 바람직한 어떤 위치에 형성될 수도 있다.
캐리어(2)는 유전체 또는 절연체 물질(예컨대, 플라스틱 몰딩재)과 같은 어 떤 적절한 비도전성 물질로 형성될 수 있다. 캐리어(2)는 패치(3)를 지탱하고 무선통신장치의 PCB와 관련이 있는 위치에 패치(3)를 유지시킨다. 캐리어(2)는 클리핑, 나사고정 등과 같이 공지된 어떤 수단에 의해 PCB에 부착될 수 있다.
핀(20)들 및/또는 위치결정 블록(22)들은 패치(3)를 캐리어(2) 상에 정렬시키는데 사용될 수 있다. 위치결정 핀(20)들은 패치(3) 내의 홀(30)들(또는 함몰부들)과 정렬된다. 위치결정 블록(22)들은 절결부(32) 및/또는 절결부(31)와 정렬된다. 핀(20)들 및/또는 블록(22)들은 히트 스테이킹(heat staking) 등에 의해 변형되어, 캐리어(2) 상의 적정위치 내에 패치(3)를 수용되게 할 수 있다. 선택적으로, 패치(3)는 접착, 양면 접착 테이프, 클리핑, 땜납 등과 같이, 공지된 어떤 다른 수단에 의해 캐리어에 부착될 수 있다.
캐리어(2)는 개구부(21)를 더 포함하여, 급전 커넥터(34)가, 급전패드 또는 다른 접촉기와 같은 급전 접촉부(11)와 접촉되게 할 수 있다. 또 다른 개구부(23)(즉, 노치)는, 접지패드 또는 다른 접지 커넥터와 같은 접지 접촉부(10)와 더 접촉되게 할 수 있다.
도 3은 도 2에 나타낸 패치(3)를 형성하는데 사용될 수 있는 블랭크(5)를 나타낸다. 블랭크(5)는 전기 도전성 금속으로 코팅된 플레이트와 같은 박판금속 또는 전기 도전성 플레이트로 형성될 수도 있다. 블랭크는 예컨대, 몰딩되거나 전기 도전성 재료로 코팅된 주형 플라스틱 시트에 의해 형성되거나, 가공하지 않은 플라스틱 원료에 전기 도전성 물질을 혼합하는 것에 의해 선택적으로 형성될 수 있다.
도 4는 접지 커넥터(33)와 급전 커넥터(34)를 형성한 패치(3)의 바닥면을 나 타낸다. 커넥터(33 및/또는 34)들의 형상은 바람직하게 충분한 압력이 무선통신장치의 커넥터(33 및/또는 34)와 각각의 접지 접촉부(10) 및 급전 접촉부(11) 사이에서 유지되는 것을 보장하도록 형성된다. 커넥터(33 및/또는 34)들은 오목부(35 및 36)들을 포함하여, 평면 역 F형 안테나의 커넥터(33 및 34)들과 무선통신장치의 접촉부(10 및 11)들 사이에서 접속의 신뢰도를 향상시킬 수도 있다. 커넥터(33 및 34)들의 형상은 상술한 위치에서 캐리어(2)에 패치(3)의 고정을 보조하도록 형성될 수도 있다. 반드시 필요하지는 않지만, 커넥터(33 및 34)들은 어떤 탄성을 갖는 물질로 형성되어 커넥터들을 용이하게 하여야 한다.
본 발명은 본 명에서에서 하나 이상의 실시예들을 참조하여 상세히 도시되고 설명되어 있지만, 형상 및 상세에 있어서 다양한 다른 변형이 본 발명의 취지 및 범주에서 벗어남 없이 만들어질 수 있다는 것은 당업자에는 물론이다.

Claims (25)

  1. 평면 역 F형 안테나에서 사용하는 방사 패치로서,
    외주면을 포함하는 전기 도전성 블랭크;
    상기 도전성 블랭크로부터 절단되고 상기 도전성 블랭크로부터 이격되어 제 1 방향으로 연장하며 상기 도전성 블랭크 내에 절결 구획부를 형성하는 제 1 커넥터; 및
    상기 도전성 블랭크로부터 이격되어 상기 제 1 방향으로 연장하는 제 2 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 패치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 커넥터는 급전 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 패치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 커넥터는 접지 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 패치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 절결 구획부는 상기 도전성 블랭크에 완전히 내장되어 있는 것을 특징으로 하는 방사 패치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 절결 구획부는 상기 도전성 블랭크의 외주면에 연장하는 것을 특징으로 하는 방사 패치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 도전성 블랭크는 내식재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 패치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 절결부는 방사 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 패치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 절결부는 직선형, 원형, 다각형, 아크형, 지그재그 선형 및 사행 선형 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 패치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 커넥터는 상기 도전성 블랭크로부터 절단되어 또 다른 절결 구획부를 형성하는 것을 특징으로 하는 방사 패치.
  10. 인쇄회로기판을 갖는 무선통신장치에서 사용하는 평면 역 F형 안테나로서,
    외주면을 포함하는 방사 패치;
    상기 무선통신장치의 상기 인쇄회로기판에 제 1 전기 접속부를 제공하고, 상기 방사 패치로부터 절단되어서 상기 방사 패치로부터 이격되어 제 1 방향으로 연장하며, 상기 방사 패치 내에 절결 구획부를 형성하는 제 1 커넥터;
    상기 무선통신장치의 인쇄회로기판에 제 2 전기 접속부를 제공하는 제 2 커넥터; 및
    상기 방사 패치를 수납하는 비도전성 캐리어를 포함하는 것을 특징으로 하는 평면 역 F형 안테나.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 캐리어는 상기 제 1 커넥터를 수납하는 개구부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평면 역 F형 안테나.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 캐리어는 상기 방사 패치를 상기 캐리어 상에 정렬시키는 적어도 하나의 위치결정 핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평면 역 F형 안테나.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 위치결정 핀은 상기 방사 패치를 상기 캐리어에 고정하도록 변형되는 것을 특징으로 하는 평면 역 F형 안테나.
  14. 제 10항에 있어서,
    상기 캐리어는 상기 방사 패치를 상기 캐리어 상에 정렬시키는 적어도 하나의 위치결정 블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평면 역 F형 안테나.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 위치결정 블록은 상기 방사 패치를 상기 캐리어에 고정하도록 변형되는 것을 특징으로 하는 평면 역 F형 안테나.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 캐리어는 상기 방사 패치를 상기 캐리어에 정렬시키는 적어도 하나의 위치결정 블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평면 역 F형 안테나.
  17. 제 10항에 있어서,
    상기 절결 구획부는 상기 방사 패치에 완전히 내장되어 있는 것을 특징으로 하는 평면 역 F형 안테나.
  18. 제 10항에 있어서,
    상기 절결 구획부는 상기 방사 패치의 외주면에 연장하는 것을 특징으로 하는 평면 역 F형 안테나.
  19. 제 10항에 있어서,
    상기 절결부는 방사 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 평면 역 F형 안테나.
  20. 제 10항에 있어서,
    상기 절결부는 직선형, 원형, 다각형, 아크형, 사선형 및 사행 선형 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 평면 역 F형 안테나.
  21. 제 10항에 있어서,
    상기 제 1 커넥터는 상기 방사 패치와 상기 캐리어를 정렬시키는 것을 특징으로 하는 평면 역 F형 안테나.
  22. 제 10항에 있어서,
    상기 제 1 커넥터는 상기 방사 패치를 상기 캐리어에 고정시키는 것을 특징으로 하는 평면 역 F형 안테나.
  23. 제 10항에 있어서,
    상기 제 2 커넥터는 또 다른 절결부로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 평면 역 F형 안테나.
  24. 인쇄회로기판을 갖는 무선통신장치에서 사용하는 평면 역 F형 안테나로서,
    외주면을 포함하는 방사 패치;
    상기 방사 패치를 상기 무선통신장치의 상기 인쇄회로기판에 접속하고, 상기 방사 패치 내에 절결 구획부를 형성하는 접속 수단;
    상기 무선통신장치의 상기 인쇄회로기판에 제 2 전기 접속부를 제공하는 제 2 커넥터; 및
    상기 방사 패치를 수납하는 비도전성 캐리어를 포함하는 것을 특징으로 하는 평면 역 F형 안테나.
  25. 평면 역 F형 안테나에서 사용하는 방사 패치를 제조하는 방법으로서,
    외주면을 갖는 도전성 블랭크를 준비하는 단계;
    상기 도전성 블랭크의 외주면의 내부에서 상기 도전성 블랭크의 일부로부터 제 1 커넥터를 절단하는 단계;
    상기 도전성 블랭크로부터 이격되도록 상기 제 1 커넥터를 구부려 상기 블랭크 내에 절결 구획부를 형성하는 단계; 및
    제 2 커넥터를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 패치를 제조하는 방법.
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