KR20070021947A

KR20070021947A - 셀룰러 통신 단말기용 안테나 장치

Info

Publication number: KR20070021947A
Application number: KR1020060077695A
Authority: KR
Inventors: 오즈덴 시나시; 데니스 세제르스가르드-자콥센
Original assignee: 노키아 코포레이션
Priority date: 2005-08-18
Filing date: 2006-08-17
Publication date: 2007-02-23
Also published as: KR100830568B1

Abstract

제1 통신 대역 및 제2 통신 대역에서 송신/수신하도록 동작가능한 안테나 장치로서, 접지면; 송신/수신하기 위한 제1 도전성 요소; 상기 제1 도전성 요소와 상기 접지면으로부터 분리되어 있는 제2 도전성 요소로서, 상기 제1 도전성 요소에 인접하여 있지만 상기 제1 도전성 요소로부터 분리되어 있는 제1 부분 및 상기 접지면에 인접하여 있지만 상기 접지면으로부터 분리되어 있는 제2 부분을 구비하는 제2 도전성 요소; 및 상기 제2 도전성 요소를 상기 접지면에 연결/연결해제하기 위한 스위치 요소를 포함하며, 상기 스위치 요소가 상기 제2 도전성 요소를 상기 접지면으로부터 연결해제하는 경우 상기 제1 도전성 요소는 제1 통신 대역에서 송신/수신하도록 동작가능하고 제2 통신 대역에서 송신/수신하도록 동작가능하지 않으며, 상기 스위치 요소가 상기 제2 도전성 요소를 상기 접지면에 연결하는 경우 상기 제1 도전성 요소는 상기 제2 통신 대역에서 송신/수신하도록 동작가능하고 상기 제1 통신 대역에서 송신/수신하도록 동작가능하지 않은 안테나 장치가 제공된다.

안테나, 도전성, 접지, 스위치, 이동, 통신, 셀룰러

Description

셀룰러 통신 단말기용 안테나 장치{An antenna arrangement for a cellular communication terminal}

도 1은 능동 안테나 장치를 개략적으로 도시한 것이다.

도 2는 안테나 장치가 GSM 모드에 있는 경우 그리고 안테나 장치가 WCDMA2100 모드에 있는 경우 안테나 장치의 입력 임피던스를 그래프로 나타낸 것이다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 대한 스미스 차트를 도시한 것이다.

본 발명의 실시예들은 셀룰러 통신 단말기들에 적합한 안테나 장치들에 관한 것이다.

현재 안테나들이 소형 단말기들내에 용이하게 맞을 수 있도록 핸드 헬드 무선 주파수 셀룰러 통신 단말기용 안테나들을 더 작게 만들려고 하는 경향이 존재한다. 소형 단말기들의 예들은 플립 또는 슬라이드 이동 셀룰러 전화들을 포함한다. 하지만, 안테나가 더 작게 만들어지는 경우 그것의 공진들과 연관된 대역폭들은 감 소되는 경향이 있다.

현대의 이동 셀룰러 통신 단말기들은 전형적으로 다중-대역 단말기들이고 다중-모드일 수 있다. 다중-모드 단말기는 몇몇 상이한 프로토콜들 중 한 프로토콜을 사용하여 동작가능하다. 예를 들어, 다중-모드 단말기는 GSM 또는 WCDMA 프로토콜들을 사용하여 송신/수신할 수 있다. 다중-대역 단말기는 상이한 허가된 주파수 대역들을 사용하여 송신/수신할 수 있다. 상기 GSM 허가된 주파수 대역들은 US-GSM(824-894MHz), E-GSM(880-960MHz), PCN1800(1710-1880MHz), PCS1900(1850-1990MHz)이다. 상기 WCDMA 허가된 주파수 대역들은 US-WCDMA1900(1850-1990), WCDMA2100(Tx: 1920-1980, Rx: 2110-2180)이다.

전형적으로 GSM 다중-대역 단말기에서 사용되는 안테나는 두개의 공진들을 갖는다. 최저 공진의 대역폭은 상기 US-GSM 및/또는 E-GSM 통신 대역들을 커버하기에 적합하고 두번째로 낮은 공진은 상기 PCN 및/또는 PCS 통신 대역들을 커버하기에 적합하다. 상기 두번째로 낮은 공진 모드의 대역폭은 상기 WCDMA2100 통신 대역을 커버할만큼 충분히 넓지 않다. 그러므로 4개의 GSM 대역들 및 또한 상기 WCDMA2100 대역을 커버하기 위한 멀티-모드/대역 단말기에서 단일 소형 안테나는 사용될 수 없다.

그러므로 안테나의 공진들 중 한 공진이 다른 통신 대역들에 대해 안테나의 허용가능한 성능을 유지하면서 원하는 통신 대역을 커버하기에 적합하도록 안테나를 변경할 수 있는 것이 바람직할 것이다.

특히, 또한 상기 GSM 통신 대역들에서 안테나의 허용가능한 성능을 유지하면 서 상기 WCDMA2100 통신 대역을 커버하기 위하여 안테나의 두번째로 낮은 공진의 대역폭이 증가되도록 안테나를 변경할 수 있는 것이 바람직할 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 안테나의 공진들 중 한 공진이 다른 통신 대역들에 대해 안테나의 허용가능한 성능을 유지하면서 원하는 통신 대역을 커버하기에 적합한 안테나 장치 및 상기 안테나 장치를 제어하는 방법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 의하면, 제1 통신 대역 및 제2 통신 대역에서 송신/수신하도록 동작가능한 안테나 장치에 있어서, 접지면; 송신/수신하기 위한 제1 도전성 요소; 상기 제1 도전성 요소와 상기 접지면으로부터 분리되어 있는 제2 도전성 요소로서, 상기 제1 도전성 요소에 인접하여 있지만 상기 제1 도전성 요소로부터 분리되어 있는 제1 부분 및 상기 접지면에 인접하여 있지만 상기 접지면으로부터 분리되어 있는 제2 부분을 구비하는 제2 도전성 요소; 및 상기 제2 도전성 요소를 상기 접지면에 연결/연결해제하기 위한 스위치 요소를 포함하며, 상기 스위치 요소가 상기 제2 도전성 요소를 상기 접지면으로부터 연결해제하는 경우 상기 제1 도전성 요소는 제1 통신 대역에서 송신/수신하도록 동작가능하고 제2 통신 대역에서 송신/수신하도록 동작가능하지 않으며, 상기 스위치 요소가 상기 제2 도전성 요소를 상기 접지면에 연결하는 경우 상기 제1 도전성 요소는 상기 제2 통신 대역에서 송신/수신하도록 동작가능하고 상기 제1 통신 대역에서 송신/수신하도록 동작가능하지 않은 안테나 장치가 제공된다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면 안테나 장치를 적어도 제1 통신 대역에서 동작하거나 적어도 제2 통신 대역에서 동작하도록 선택적으로 제어하는 방법에 있어서, 접지면으로부터 제2 도전성 요소를 연결해제함으로써 상기 제1 통신 대역에서의 동작을 가능하게 하지만 상기 제2 통신 대역에서의 동작을 무력화하도록 제1 도전성 요소의 공진을 제어하는 단계로서, 상기 제2 도전성 요소는 상기 제1 도전성 요소와 상기 접지면으로부터 분리되어 있고 상기 제1 도전성 요소에 인접하여 있지만 상기 제1 도전성 요소로부터 분리되어 있는 제1 부분 및 상기 접지면에 인접하여 있지만 상기 접지면으로부터 분리되어 있는 제2 부분을 구비하는 단계; 및 상기 제2 도전성 요소를 상기 접지면에 연결함으로써 상기 제2 통신 대역에서의 동작을 가능하게 하고 상기 제1 통신 대역에서의 동작을 무력화하도록 상기 제1 도전성 요소의 공진을 제어하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.

상기 '동작가능하지 않은' 또는 '동작을 무력화'라는 용어들은 상대적인 것이고 반드시 절대적인 것은 아니다. 상기 '동작가능하지 않은' 이라는 용어는 상기 스위치 요소가 상기 제2 도전성 요소를 상기 접지면으로부터 연결해제하는 경우 상기 제2 통신 대역에서 송신/수신시 상기 제1 도전성 요소의 효율이, 상기 스위치 요소가 상기 제2 도전성 요소를 상기 접지면에 연결할 때보다 낮다는 것을 암시한다. 상기 '동작가능하지 않은'이라는 용어는 상기 스위치 요소가 상기 제2 도전성 요소를 상기 접지면으로부터 연결해제하는 경우 상기 제1 도전성 요소가 다소 한정된 정도로 상기 제2 통신 대역에서 실제로 송신/수신할 수 있는 가능성을 배제하는 것을 의도하지는 않는다. 마찬가지로, 상기 '동작가능하지 않은'이라는 용어는 상기 스위치 요소가 상기 제2 도전성 요소를 상기 접지면에 연결하는 경우 상기 제1 통신대역에서 송신/수신시 상기 제1 도전성 요소의 효율이, 상기 스위치 요소가 상기 제2 도전성 요소를 상기 접지면으로부터 연결해제하는 경우보다 낮다는 것을 암시한다. 상기 '동작가능하지 않은'이라는 용어는 상기 스위치 요소가 상기 제2 도전성 요소를 상기 접지면에 연결하는 경우 다소 한정된 정도로 상기 제1 도전성 요소가 상기 제1 통신 대역에서 실제로 송신/수신할 수 있는 가능성을 배제하는 것을 의도하지는 않는다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면 접지면; 제1 공진 및 제2 공진을 지닌 제1 도전성 요소; 상기 제1 도전성 요소와 상기 접지면으로부터 분리되어 있고 상기 제1 도전성 요소보다 상기 접지면에 더 근접하여 배열된 제2 도전성 요소; 및 상기 제2 도전성 요소를 상기 접지면에 연결/연결해제하기 위한 스위치 요소를 포함하는 안테나 장치가 제공된다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면 안테나 장치를 적어도 제1 통신 대역에서 동작하거나 적어도 제2 통신 대역에서 동작하도록 선택적으로 제어하는 방법에 있어서, 제2 도전성 요소를 접지면으로부터 연결해제함으로써 상기 제1 통신 대역에서의 동작을 가능하게 하지만 상기 제2 통신 대역에서의 동작을 무력화하도록 제1 도전성 요소의 공진을 제어하는 단계로서, 상기 제2 도전성 요소는 상기 제1 도전성 요소와 상기 접지면으로부터 분리되어 있고 상기 제1 도전성 요소보다 상기 접지면에 더 근접하여 배치되는 단계; 및 상기 제2 도전성 요소를 상기 접지면에 연 결함으로써 상기 제2 통신 대역에서의 동작을 가능하게 하고 상기 제1 통신 대역에서의 동작을 무력화하도록 상기 제1 도전성 요소의 공진을 제어하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면 접지면; 제1 공진 및 제2 공진을 지닌 제1 도전성 요소; 상기 제1 도전성 요소와 상기 접지면으로부터 분리되어 있는 제2 도전성 요소로서, 상기 제2 도전성 요소는 λ/4에 대응하는 전기 길이를 가지며, λ는 제2 통신 대역내에 있는 주파수의 파장이고 상기 제2 도전성 요소는 상기 제2 도전성 요소의 제1 종단 프리-엔드(free-end) 부분이 상기 접지면에 인접하여 있도록 그리고 상기 제2 도전성 요소의 제2 부분이 상기 제1 도전성 요소에 인접하여 있도록 배열되는 제2 도전성 요소; 및 상기 제2 도전성 요소를 상기 접지면에 연결/연결해제하기 위한 스위치 요소를 포함하는 안테나 장치가 제공된다.

상기 스위치 요소의 사용은 그것이 상기 접지면에 대한 상기 제2 도전성 요소의 선택적인 연결을 제공하고 따라서 상기 제1 도전성 요소의 선택적인 동조를 제공하기 때문에 중요하다. 접지에 대한 상기 제2 도전성 요소의 연결은 전형적으로 상기 제1 도전성 요소의 제1 및 제2 공진들을 조정한다. 상기 조정이 상기 제1 도전성 요소로 하여금 그렇지 않으면 커버하지 않는 원하는 대역을 커버하도록 허용할지라도, 그것은 또한 원하는 대역 이외의 대역 또는 대역들에서 상기 제1 도전성 요소의 성능을 저하시킨다. 그러므로 상기 스위치 요소는 상기 안테나 장치가 원하는 대역을 커버해야 하는 경우 상기 제2 도전성 요소를 접지에 연결하고 상기 안테나 장치가 다른 대역(들)을 커버해야 하는 경우 상기 제2 도전성 요소를 접지 로부터 연결해제한다.

이제 본 발명의 더 나은 이해를 위하여 첨부된 도면들이 단지 예로서 참조될 것이다.

도 1은 방사 요소로서 동작하고 급전점(22)에 연결되어 있는 제1 도전성 요소(20); 상기 방사 요소(20)와는 별개인 동조 요소(30)로서 동작하는 제2 도전성 요소(30); 인쇄 배선 기판(PWB)일 수 있는 접지면(12) 및 스위치 요소(40)를 포함하는 능동 안테나 장치(10)를 개략적으로 도시한 것이다. 상기 안테나 장치(10)는 특히 슬라이드 및 플립/클램쉘 이동 셀룰러 전화기들에서 사용하기에 적합하다.

상기 스위치 요소(40)는 상기 접지면(12)과 상기 동조 요소(30) 사이에 배치되어 있다. 그것은 열리거나 닫히도록 전기적으로 제어가능하다. 예를 들어 그것은 전계 효과 트랜지스터일 수 있다. 상기 스위치가 닫히는 경우 상기 동조 요소(30)는 상기 동조 요소(30)와 상기 접지면(12) 간에 dc 전류 경로가 존재하도록 상기 접지면(12)에 연결된다. 상기 스위치 요소(40)가 열리는 경우 상기 동조 요소(30)는 상기 접지면(12)에 연결되지 않고 상기 동조 요소(30)와 상기 접지면(12) 간에 아무런 dc 전류 경로도 존재하지 않는다.

상기 동조 요소(30)가 상기 접지면(12)으로부터 연결해제되는 경우 상기 방사 요소(20)는 상기 방사 요소(20)가 하나 이상의 통신 대역들에서 효율적으로 송신/수신할 수 있게 하는 하나 이상의 공진들을 가지지만 그것은 타깃 통신 대역에서 효율적으로 송신/수신할 수 있도록 하기 위하여 타깃 통신 대역에서 충분히 낮은 입력 임피던스를 가지지 않는다. 상기 동조 요소(30)가 상기 접지면(12)에 연결 되는 경우, 그것은 상기 방사 요소(20)와 결합한다. 상기 결합은 상기 방사 요소(20)의 하나 이상의 공진들을 적응시키고 상기 방사 요소(20)가 상기 타깃 대역에서 효율적으로 송신/수신할 수 있게 한다.

더 상세하게는, 도 1에 도시된 예에서, 상기 방사 요소(20)는 단일 급전(22)을 구비하고 상기 접지면(12)을 사용하지 않는 모노폴 안테나이다. 상기 접지면(12)은 상기 방사 요소(20) 아래에 있지 않다. 이러한 안테나의 대역폭은 안테나 크기에 의존한다. 안테나 크기를 줄이면 안테나의 대역폭들이 감소될 것이다.

상기 동조 요소(30)는 금속박과 같은 도전성 물질로 만들어진다. 상기 동조 요소(30)는 본 예에서 상기 스위치 요소(40)에 연결된 부분(31), 상기 방사 요소(20)의 급전점(22)을 향해 신장하는 연장부(33), 상기 급전점(22) 근처에 상기 방사 요소(20)의 일부분에 평행하게 뻗어 있는 벤드(bend) 부분(35) 및 실질적으로 연장부(33)에 평행하게 상기 급전점(22)으로부터 떨어져 신장하며 프리-엔드(free-end)에서 종결되는 리턴 부분(37)을 포함한다. 상기 리턴 부분(37)은 상기 연장부(33)와 상기 접지면(12)의 가장 자리(14) 사이에 배치된다. 상기 동조 요소(30)는 상기 접지면(12)에 매우 근접하여 있다. 도시된 예에서, 상기 리턴 부분(37)과 상기 접지면(12)은 약 1mm인 갭(16)만큼 분리되어 있다.

상기 접지면이 상기 동조 요소(30)의 프리-엔드에 매우 근접하여 있을 때, 강한 결합이 그들 간에 발생할 수 있다. 상기 접지면(12)은 예를 들어 용량성 결합을 통해 상기 동조 요소(30)로부터 방사를 흡수한다. 상기 동조 요소(30)는 대부분 자체적으로 방사하지 않고 방사가 아니라 결합을 위해서만 사용된다.

상기 동조 요소는 상기 방사 요소(20)에 대해 그것의 가장 근접한 지점에서(벤드 부분(35)) 상기 안테나 급전점(22)으로부터 약 2-6mm의 갭(17)만큼 분리되어 있다.

상기 방사 요소(20)의 급전점(22)은 높은 H-필드 레벨들로 인하여 매우 민감하기 때문에, 상기 동조 요소(30)의 벤드 부분(35)은 상기 방사 요소(20)에 쉽게 결합될 수 있어서 상기 방사 요소(20)의 공진 주파수들과 대역폭들을 이동시킬 수 있다. 상기 방사 요소(20)의 H-필드는 상기 급전점(22)에서 가장 세다. H-필드가 가장 센 상기 동조 요소(30)의 벤드 부분(35)의 근접은 상기 방사 요소(20)와 상기 동조 요소(30) 간의 양호한 유도성 결합을 제공한다.

상기 스위치 요소(40)가 열리는 경우(GSM 모드), 상기 방사 요소(20)는 4개의 GSM 대역들-US-GSM, E-GSM, PCN, PCS를 커버한다. GSM 모드에서 상기 안테나 장치의 입력 임피던스(S11)가 도 2에 O로 표시된다.

상기 스위치 요소가 닫히는 경우(WCDMA 모드), 상기 방사 요소(20)는 WCDMA2100 대역을 커버한다. 상기 WCDMA 모드에서 상기 안테나 장치의 입력 임피던스(S11)는 도 2에서 C로 표시된다.

상기 스위치 요소(40)를 닫는 경우, 최저 공진의 대역폭은 B1o에서 B1c로 감소하고 그것의 공진 주파수는 F1o에서 F1c로 감소한다는 것을 알 수 있고 두번째로 낮은 공진의 대역폭은 B2o에서 B2c로 증가하고 그것의 공진 주파수는 F2o에서 F2c로 증가한다는 것을 알 수 있다.

상기 스위치 요소(40)가 닫히는 경우, 상기 대역폭 B1c는 E-GSM을 커버하기 않지만 US-GSM을 커버하고 상기 대역폭 B2c는 효과적으로 PCN 또는 PCS를 커버하지 않지만 WCDMA2100을 커버한다.

상기 스위치 요소(40)가 열리는 경우, 상기 대역폭 B1o는 E-GSM과 US-GSM을 커버하고 상기 대역폭 B2c는 PCN 또는 PCS를 커버하지만, 효과적으로 WCDMA2100은 커버하지 않는다.

상기 스위치 요소(40)가 닫히는 경우, 상기 안테나 장치(10)의 한 예에 대한 스미스 차트가 도 3a에 도시되어 있고 상기 스위치 요소(40)가 열리는 경우 동일한 안테나 장치에 대한 스미스 차트가 도 3b에 도시되어 있다. 주파수 880 MHz는 마커 1로 표시되고, 주파수 2.17 GHz는 마커 2로 표시되며 주파수 1.95 GHz는 마커 3으로 표시된다.

트레이스(40)상의 마커 1 부근의 낮은 주파수들 F1c와 F1o는 상기 스위치 요소(40)가 열리는 경우 상기 스미스 차트의 낮은 임피던스 영역에 있고 상기 스위치 요소(40)가 닫히는 경우 상기 스미스 차트의 높은 임피던스 부분에 있다는 것은 이해될 것이다.

또한 트레이스상의 마커 2와 3 부근의 높은 주파수들 F2o와 F2c는 상기 스위치 요소(40)가 닫히는 경우 상기 스미스 차트의 낮은 임피던스 영역에 있고 상기 스위치 요소(40)가 열리는 경우 상기 스미스 차트의 높은 임피던스 부분에 있다는 것은 이해될 것이다.

상기 스위치 요소(40)가 열리는 경우, 낮은 주파수들 F1c와 F1o에 대한 낮은 임피던스는 상기 방사 요소(20)가 상기 동조 요소(30)를 통해 상기 접지면(12)에 용량성으로 결합되는 것을 초래한다고 생각된다. 이것은 공진 모드들이 상기 동조 요소(30)를 통해 상기 접지면(12)으로부터 상기 방사 요소(20)로 결합될 수 있게 하고 낮은 주파수들 F1c와 F1o에서 큰 대역폭을 초래한다. 하지만, 상기 스위치 요소(40)가 닫히는 경우, 상기 낮은 주파수들 F1c와 F1o에 대한 높은 임피던스는 상기 동조 요소(30)가 더 이상 상기 방사 요소(20)를 상기 접지면(12)에 효과적으로 연결하지 않는 것을 초래한다. 그러므로 상기 낮은 주파수들에서의 대역폭은 좁고 상기 공진 주파수는 상이한데, 본 예에서 더 높다.

상기 스위치 요소(40)가 닫히는 경우 상기 높은 주파수들 F2c와 F2o에 대한 낮은 임피던스는 상기 방사 요소(20)가 상기 접지된 동조 요소(30)에 유도성으로 결합하는 것을 초래한다고 생각된다. 이것은 공진 모드들이 상기 동조 요소(30)로부터 상기 방사 요소(20)로 결합될 수 있게 한다. 상기 동조 요소(30)는 (F2c에 대해) λ/4의 영역에서 전기 길이를 가지도록 설계되는데 따라서 약 F2c에서 공진 모드를 가지고도록 설계된다. 상기 공진 모드는 갭(17)을 가로질러 상기 방사 요소(20)에 결합되고 상기 높은 주파수들에서 큰 대역폭을 초래한다. 하지만, 상기 스위치 요소(40)가 열리는 경우, 상기 높은 주파수들 F2o와 F2c에 대한 높은 임피던스는 상기 동조 요소(20)가 상기 주파수들에서 더 이상 상기 방사 요소(20)를 상기 동조 요소(30)에 효과적으로 결합할 수 없는 것을 초래한다. 더욱이, 상기 동조 요소(30)를 상기 접지면(12)으로부터 연결해제하는 것은 그것의 동조를 중단시킨다.

상기 접지면(12)에 대한 상기 동조 요소(30)의 근접은 상기 스위치 요소(40) 가 닫히는 경우 상기 동조 요소(30)가 방사하지 못하게 한다. 그것은 또한 상기 스위치 요소(40)가 열리는 경우 낮은 주파수들에서 상기 동조 요소(30)를 통한 상기 접지면(12)에 대한 상기 방사 요소(20)의 결합을 도와준다.

상기 방사 요소(20)에 대한 상기 동조 요소(30)의 근접은 상기 스위치 요소(40)가 닫히는 경우 높은 주파수들에서 상기 접지된 동조 요소(30)와 상기 방사 요소(20) 간의 결합을 도와주고 상기 스위치 요소(40)가 열리는 경우 상기 낮은 주파수들에서 상기 동조 요소(30)와 상기 방사 요소(20) 간의 결합을 도와주는 것으로 생각된다.

상기 동조 요소(30)의 전기 길이는 그것의 물리적인 길이를 변경하거나 상기 스위치 요소(40)와 상기 동조 요소(30) 사이에 집중 요소들을 포함하는 동조 회로를 배치함으로써 그리고 상기 동조 회로를 변경함으로써 변경될 수 있다.

본 발명의 실시예들이 다양한 예들을 참조하여 이전의 문단들에서 설명되었을지라도, 주어진 예들에 대한 변경이 청구되는 바와 같이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 행해질 수 있다는 것은 이해되어야 한다. 예를 들어, 이전의 실시예가 모노폴 안테나를 설명할지라도, 다른 실시예들에서 IFA 안테나가 사용될 수 있다.

상기한 명세에서 특히 중요하다고 여겨지는 본 발명의 특징들에 주의를 끌기 위해 노력할지라도 특별히 강조가 되든 아니든 도면들에 참조된 그리고/또는 도면들에 도시된 어떤 특허성이 있는 특징 또는 특징들의 조합에 관해 본 출원인이 보호를 청구한다는 것은 이해되어야 한다.

본 발명에 의하면 안테나의 공진들 중 한 공진이 다른 통신 대역들에 대해 안테나의 허용가능한 성능을 유지하면서 원하는 통신 대역을 커버하기에 적합하도록 안테나를 변경할 수 있다.

또한 GSM 통신 대역들에서 안테나의 허용가능한 성능을 유지하면서 WCDMA2100 통신 대역을 커버하기 위하여 안테나의 두번째로 낮은 공진의 대역폭이 증가되도록 안테나를 변경할 수 있다.

Claims

제1 통신 대역 및 제2 통신 대역에서 송신/수신하도록 동작가능한 안테나 장치에 있어서,

접지면;

송신/수신하기 위한 제1 도전성 요소;

상기 제1 도전성 요소와 상기 접지면으로부터 분리되어 있는 제2 도전성 요소로서, 상기 제1 도전성 요소에 인접하여 있지만 상기 제1 도전성 요소로부터 분리되어 있는 제1 부분 및 상기 접지면에 인접하여 있지만 상기 접지면으로부터 분리되어 있는 제2 부분을 구비하는 제2 도전성 요소; 및

상기 제2 도전성 요소를 상기 접지면에 연결/연결해제하기 위한 스위치 요소를 포함하며,

상기 스위치 요소가 상기 제2 도전성 요소를 상기 접지면으로부터 연결해제하는 경우 상기 제1 도전성 요소는 제1 통신 대역에서 송신/수신하도록 동작가능하고 제2 통신 대역에서 송신/수신하도록 동작가능하지 않으며, 상기 스위치 요소가 상기 제2 도전성 요소를 상기 접지면에 연결하는 경우 상기 제1 도전성 요소는 상기 제2 통신 대역에서 송신/수신하도록 동작가능하고 상기 제1 통신 대역에서 송신/수신하도록 동작가능하지 않은 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 도전성 요소는 상기 접지면으로부터 물리적으로 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 도전성 요소는 모노폴 안테나인 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접지면에 대한 상기 제2 도전성 요소의 제2 부분의 근접은 상기 제2 도전성 요소에 의한 송신/수신을 억제하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 도전성 요소의 제2 부분은 상기 제2 도전성 요소의 종단 프리-엔드(free-end)를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 도전성 요소의 제1 부분은 상기 제2 도전성 요소의 종단 프리-엔드(free-end)를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 도전성 요소의 제1 부분은 상기 제1 도전성 요소의 높은 H-필드의 영역에 인접하여 있지만, 상기 영역으로부터 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 도전성 요소의 제1 부분은 상기 제1 도전성 요소에 대한 급전점에 인접하여 있지만, 상기 급전점으로부터 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 도전성 요소는 상기 제2 도전성 요소의 제2 부분과 상기 접지면 간의 분리가 상기 제2 도전성 요소의 제1 부분과 상기 제1 도전성 요소 간의 분리보다 작도록 배치되고 배열되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 도전성 요소, 상기 제2 도전성 요소 및 상기 접지면은, 상기 스위치 요소가 상기 제2 도전성 요소를 상기 접지면으로부터 연결해제하는 경우, 상기 제2 도전성 요소가 상기 접지면을 상기 제1 도전성 요소에 전자기적으로 결합하도록 그리고 상기 스위치 요소가 상기 제2 도전성 요소를 상기 접지면에 연결하는 경우, 상기 접지된 제2 도전성 요소가 상기 제1 도전성 요소에 전자기적으로 결합하도록 상대적으로 배치되고 배열되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 접지된 제2 도전성 요소의 제1 부분과 상기 제1 도전성 요소 간의 전자기 결합은 주로 유도성 결합인 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 도전성 요소의 제2 부분과 상기 접지면 간의 전자기 결합은 주로 용량성 결합인 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 도전성 요소는 λ/4에 대응하는 전기 길이를 가지며, λ는 상기 제2 통신 대역내에 있는 주파수의 파장인 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 통신 대역은 WCDMA2100을 커버하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
안테나 장치를 적어도 제1 통신 대역에서 동작하거나 적어도 제2 통신 대역에서 동작하도록 선택적으로 제어하는 방법에 있어서,

제2 도전성 요소를 접지면으로부터 연결해제함으로써 상기 제1 통신 대역에서의 동작을 가능하게 하지만 상기 제2 통신 대역에서의 동작을 무력화하도록 제1 도전성 요소의 공진을 제어하는 단계로서, 상기 제2 도전성 요소는 상기 제1 도전성 요소와 상기 접지면으로부터 분리되어 있고, 상기 제1 도전성 요소에 인접하여 있지만 상기 제1 도전성 요소로부터 분리되어 있는 제1 부분 및 상기 접지면에 인 접하여 있지만 상기 접지면으로부터 분리되어 있는 제2 부분을 구비하는 단계; 및

상기 제2 도전성 요소를 상기 접지면에 연결함으로써 상기 제2 통신 대역에서의 동작을 가능하게 하고 상기 제1 통신 대역에서의 동작을 무력화하도록 상기 제1 도전성 요소의 공진을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
접지면;

제1 공진 및 제2 공진을 지닌 제1 도전성 요소;

상기 제1 도전성 요소와 상기 접지면으로부터 분리되어 있고 상기 제1 도전성 요소보다 상기 접지면에 더 근접하여 배열된 제2 도전성 요소; 및

상기 제2 도전성 요소를 상기 접지면에 연결/연결해제하기 위한 스위치 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제16항에 있어서, 상기 제1 도전성 요소와 동조 요소 간의 최소 간격은 1mm 내지 10mm 사이이고 상기 동조 요소와 상기 접지면 간의 최소 간격은 5mm 미만인 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제16항에 있어서, 상기 제1 도전성 요소와 동조 요소 간의 최소 간격은 1mm이고 상기 동조 요소와 상기 접지면 간의 최소 간격은 2 내지 6mm인 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 도전성 요소, 상기 제2 도전성 요소 및 상기 접지면은, 상기 스위치 요소가 상기 제2 도전성 요소를 상기 접지면으로부터 연결해제하는 경우, 상기 제2 도전성 요소가 상기 접지면을 상기 제2 도전성 요소에 전자기적으로 결합하도록 그리고 상기 스위치 요소가 상기 제2 도전성 요소를 상기 접지면에 연결하는 경우, 상기 접지된 제2 도전성 요소가 상기 제1 도전성 요소에 전자기적으로 결합하도록 상대적으로 배치되고 배열되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
안테나 장치를 적어도 제1 통신 대역에서 동작하거나 적어도 제2 통신 대역에서 동작하도록 선택적으로 제어하는 방법에 있어서,

제2 도전성 요소를 접지면으로부터 연결해제함으로써 상기 제1 통신 대역에서의 동작을 가능하게 하지만 상기 제2 통신 대역에서의 동작을 무력화하도록 제1 도전성 요소의 공진을 제어하는 단계로서, 상기 제2 도전성 요소는 상기 제1 도전성 요소와 상기 접지면으로부터 분리되어 있고 상기 제1 도전성 요소보다 상기 접지면에 더 근접하여 배치되는 단계; 및

상기 제2 도전성 요소를 상기 접지면에 연결함으로써 상기 제2 통신 대역에서의 동작을 가능하게 하고 상기 제1 통신 대역에서의 동작을 무력화하도록 상기 제1 도전성 요소의 공진을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
통신 대역에서의 선택적인 동작을 위한 안테나 장치에 있어서,

접지면;

다수의 공진들을 지닌 제1 도전성 요소;

상기 제1 도전성 요소와 상기 접지면으로부터 분리되어 있는 제2 도전성 요소로서, 상기 제2 도전성 요소는 λ/4에 대응하는 전기 길이를 가지며, λ는 상기 통신 대역내에 있는 주파수의 파장이고 상기 제2 도전성 요소는 상기 제2 도전성 요소의 제1 종단 프리-엔드(free-end) 부분이 상기 접지면에 인접하여 있도록 그리고 상기 제2 도전성 요소의 제2 부분이 상기 제1 도전성 요소에 인접하여 있도록 배열되는 제2 도전성 요소; 및

상기 제2 도전성 요소를 상기 접지면에 연결/연결해제하기 위한 스위치 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제1항에 의한 안테나 장치를 포함하는 이동 셀룰러 전화.