KR20070025256A - Internal antenna of mobile communication terminal - Google Patents

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Abstract

An embedded antenna of a mobile communication terminal is provided to improve low efficiency of the single antenna by using both an L-type antenna and a PCB(Printed Circuit Board) antenna. An embedded antenna of a mobile communication terminal includes an L-type antenna(10) and a PCB antenna(20). The L-type antenna is connected to a radiator, a carrier, and an RF input terminal. The carrier supports the radiator. The RF input terminal has a constant resistance. The L-type antenna feeds a current to the radiator. The L-type antenna includes a feed line and a short-circuit pin. Power is supplied to the radiator through the feed line. The short-circuit pin couples the radiator with the ground surface. The PCB antenna is implemented on an upper surface of the PCB, which serves as the ground surface. The PCB antenna is made of a radiating material which resonates at a different frequency band from the radiating material of the L-type antenna.

Description

이동 통신 단말기의 내장형 안테나{INTERNAL ANTENNA OF MOBILE COMMUNICATION TERMINAL}Built-in antenna of mobile communication terminal {INTERNAL ANTENNA OF MOBILE COMMUNICATION TERMINAL}

도 1은 PIFA의 기본 구조를 보인 도면.1 is a view showing the basic structure of PIFA.

도 2는 일반적인 PIFA 형태의 단말기 내장형 안테나를 보인 도면.Figure 2 is a diagram showing a terminal built-in antenna of the general PIFA type.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 단말기의 내장형 안테나의 구성을 보인 도면.3 and 4 are views showing the configuration of a built-in antenna of a mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***

10. L-타입 안테나, 11, 25. 방사체, 13. 캐리어,10. L-type antenna, 11, 25. radiator, 13. carrier,

15. 급전선, 17. 단락핀, 20. PCB 안테나,15. feeder, 17. short pin, 20. PCB antenna,

30. PCB30. PCB

본 발명은 이동 통신 단말기의 내장형 안테나에 관한 것으로서, 특히 안테나를 소형화, 고효율화 및 다중 대역화할 수 있도록 하는 이동 통신 단말기의 내장형 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a built-in antenna of a mobile communication terminal, and more particularly, to a built-in antenna of a mobile communication terminal to enable the antenna to be miniaturized, high efficiency and multi-band.

이동 통신 서비스에 이용되는 이동 통신 단말기가 소형화, 다기능화, 경량화 및 저전력화되어짐에 따라, 이동 통신 단말기의 시장 경쟁력을 확보하기 위하여 부품들의 고효율화, 소형화, 저전력화가 요구되어 지고 있다.As mobile communication terminals used for mobile communication services have been miniaturized, multifunctional, lightweight, and low power, high efficiency, miniaturization, and low power consumption of components have been required in order to secure market competitiveness of mobile communication terminals.

이동 통신 단말기 부품중에서도 안테나의 역할은 통화 품질, 소형화 및 저전력화를 결정하는 중요한 부분으로서, 장착되는 단말기의 형태 및 재질에 따라 성능이 변화하기 때문에 최적의 성능을 얻기 위해서는 단말기의 형태에 따라 새로운 안테나 개발이 필수적이다.Among the components of mobile communication terminals, the role of antennas is an important part in determining call quality, miniaturization, and low power.The performance varies depending on the type and material of the mounted terminal. Development is essential.

전술한 바와 같이, 이동 통신 단말기의 소형화에 따라 대부분의 이동 통신 단말기에 내장형 안테나를 장착하게 되는 데, 그 중 평면 역 F 안테나(Planar Inverted F Antenna)가 주종을 이루고 있다.As described above, with the miniaturization of mobile communication terminals, most mobile communication terminals are equipped with built-in antennas, of which Planar Inverted F Antennas are mainly used.

도 1은 PIFA의 기본 구조를 보인 도로, PIFA는 접지면(Ground Plane), 방사체(패치), 급전선, 단락판 또는 단락핀으로 구성된다.1 is a road showing the basic structure of PIFA, PIFA is composed of a ground plane (Ground Plane), radiator (patch), feeder, short-circuit board or short-circuit pin.

전술한 바와 같은 구성의 PIFA는 방사 소자의 한쪽 방사면을 단락판을 이용해 전계가 0이 되는 지점을 접지면에 단락시켜 마이크로스트립 패치 안테나의 크기를 1/4 파장 이하에서 공진하게 함으로써, 안테나의 크기를 반 이상 줄일 수 있다.The PIFA of the above-described configuration uses a shorting plate on one side of the radiating element to short-circuit the point where the electric field becomes zero to the ground plane so that the size of the microstrip patch antenna is resonated at 1/4 wavelength or less. The size can be reduced by more than half.

그러나, PIFA 형태의 안테나는 안테나의 높이가 낮아질수록 대역폭이 좁아지는 특성이 있기 때문에 낮은 구조(low-profile)의 특성상 협소한 대역폭을 갖는다.However, the PIFA type antenna has a narrow bandwidth due to the low-profile characteristic because the bandwidth is narrowed as the height of the antenna is lowered.

도 2는 일반적인 PIFA 형태의 단말기 내장형 안테나를 보인 도로, 접지면은 단말기 PCB에 형성되고, PCB 위에 안테나가 위치하게 된다.Figure 2 is a road showing a typical built-in antenna of the PIFA terminal, the ground plane is formed on the terminal PCB, the antenna is located on the PCB.

도 2의 안테나에서 급전은 나사로 급전하고 있지만, 일반적인 내장형 안테나에서는 포그핀 혹은 방사체에서 바로 급전을 형성시켜 준다.In the antenna of FIG. 2, power is supplied by screws, but in a general built-in antenna, a power supply is formed directly from a fog pin or a radiator.

도 2에서 캐리어(Carrier)는 방사체를 지지해 주는 역할을 하는 것으로, 플라스틱으로 되어 있다.Carrier in Figure 2 serves to support the radiator, it is made of plastic.

전술한 바와 같은, PIFA 형태의 내장형 안테나는 외장형 안테나와 동일한 특성(Dual Band 기준)을 내기 위해서 대략 35×25×7[㎜] 정도의 크기를 요한다. 그리고, 캐리어 크기인 35×25[㎜] 내에는 메인 PCB 상에 그라운드 처리를 해주어야 하기 때문에 전혀 다른 부품들을 실장할 수 없게 된다. 뿐만 아니라 800~900㎒ 주파수대에 대해서는 대역폭이 좁은 단점이 있다. 따라서, 최근 이동 통신 단말기에서 요구되어지는 소형화, 고효율화 및 다기능화를 충족시키는 데, 어느 정도 한계가 있으며, 다중 대역을 구현함에 있어서도 큰 어려움이 있는 문제점이 있다.As described above, the built-in antenna of the PIFA type requires a size of about 35 × 25 × 7 [mm] to produce the same characteristics as the external antenna (based on dual band). In the carrier size of 35 x 25 [mm], the grounding process must be performed on the main PCB so that no other components can be mounted. In addition, the bandwidth is narrow for the 800 ~ 900MHz frequency band. Therefore, in order to meet the miniaturization, high efficiency, and multifunctionalization required in recent mobile communication terminals, there are some limitations, and there is a problem that there is a great difficulty in implementing a multi-band.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, L-타입(mono pole) 안테나와 PCB 상에 직접 구현된 PCB 안테나를 함께 사용하여, 다중 대역을 구현함과 동시에 저효율성을 개선하고 높이를 줄여 안테나의 소형화를 이룰 수 있도록 하는 이동 통신 단말기의 내장형 안테나를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, by using a L-type (mono pole) antenna and a PCB antenna implemented directly on the PCB, while implementing a multi-band while improving the low efficiency and height It is an object of the present invention to provide a built-in antenna of a mobile communication terminal to reduce the size of the antenna.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 단말기의 내장형 안테나는, 임피던스 매칭을 위한 최소한의 사이즈로 구성되는 방사체, 상기 방사체를 지지해주는 캐리어, 일정한 저항값을 가지는 RF 입력단에 연결되어 상기 방사체로 전류를 급전하되, 상기 방사체에서 적정한 임피던스 매칭점을 찾아 급전 연결하는 급전선, 상기 방사체와 접지면을 연결시키는 단락핀으로 이루어지는 L-타입 안테나와; 상기 L-타입 안테나가 접지면으로 사용하는 PCB의 윗면에 실장되되, 상기 L-타입 안테나의 방사체와 다른 주파수 대역에서 공진하는 방사체로 이루어지는 PCB 안테나를 구비하여 이루어지는 것이 바람직하다.The built-in antenna of a mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the radiator is configured to a minimum size for impedance matching, the carrier for supporting the radiator, RF input terminal having a constant resistance value An L-type antenna connected to supply current to the radiator, wherein a feed line connects and feeds an appropriate impedance matching point in the radiator, and a shorting pin connecting the radiator and the ground plane; The L-type antenna is mounted on the upper surface of the PCB used as a ground plane, it is preferable to comprise a PCB antenna made of a radiator which resonates in a different frequency band than the radiator of the L-type antenna.

나아가, 상기 L-타입 안테나는 800~900㎒의 주파수 대역에서 동작하고, 상기 PCB 안테나는 1800~1900㎒의 주파수 대역에서 동작하는 것이 바람직하다.Further, the L-type antenna is preferably operated in the frequency band of 800 ~ 900MHz, the PCB antenna is preferably operated in the frequency band of 1800 ~ 1900MHz.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동 통신 단말기의 내장형 안테나에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, a built-in antenna of a mobile communication terminal according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 단말기의 내장형 안테나의 구성을 보인 도로, 방사체(11), 캐리어(13), 급전선(15), 단락핀(17)으로 구성된 L-타입(mono pole) 안테나(10)와, PCB 안테나(20)를 구비하여 이루어진다.3 and 4 are roads, a radiator 11, a carrier 13, a feeder line 15, and a short circuit pin 17, each of which shows a configuration of a built-in antenna of a mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention. A monopole antenna 10 and a PCB antenna 20 are provided.

이와 같은 구성에 있어서, 방사체(11)는 임피던스 매칭을 위한 최소한의 패치 사이즈로 구성되어, 급전선(15)을 통해 공급되는 전류를 유기하고, 단락핀(17)에 의해 접지면과 연결되어 임피던스 정합을 이루게 된다.In such a configuration, the radiator 11 is configured with a minimum patch size for impedance matching, induces a current supplied through the feed line 15, and is connected to the ground plane by a shorting pin 17 to match impedance. Will be achieved.

캐리어(13)는 방사체(11)를 지지해 주고, 급전선(15)은 도체 스트립을 이용 한 전류 급전 구조로 일정한 저항값을 가지는 RF 입력단에 연결되어 방사체(11)로 전류를 급전하되, 방사체(11)에서 적정한 임피던스 매칭점을 찾아 급전 연결을 한다.The carrier 13 supports the radiator 11, and the feed line 15 is a current feeding structure using a conductor strip, and is connected to an RF input terminal having a constant resistance value to feed current to the radiator 11, Find the proper impedance matching point in 11) and connect the feed.

단락핀(17)은 PCB 안테나(20)와 방사체(11) 사이를 접지시킨다.The shorting pin 17 grounds between the PCB antenna 20 and the radiator 11.

PCB 안테나(20)는 PIFA 타입 안테나의 변형 형태인 L-타입 안테나(10)가 접지면으로 사용하는 PCB(30)의 윗면에 실장되되, L-타입 안테나(10)의 방사체(11)와 다른 주파수 대역에서 공진하는 방사체(25)로 이루어진다.The PCB antenna 20 is mounted on the upper surface of the PCB 30 used as the ground plane by the L-type antenna 10, which is a variation of the PIFA type antenna, and is different from the radiator 11 of the L-type antenna 10. It consists of a radiator 25 that resonates in the frequency band.

전술한, PCB 안테나(20)는 단말기의 PCB가 유전율을 갖는 유전체이므로, 유전체 안테나라고도 한다.As described above, the PCB antenna 20 is also called a dielectric antenna because the PCB of the terminal is a dielectric having a dielectric constant.

전술한, PCB 안테나(20)는 1800~1900㎒의 주파수 대역에서 동작하도록 구현하고, L-타입 안테나(10)는 800~900㎒의 주파수 대역, 즉, 안테나의 높이가 중요한 인수로 작용하는 대역에서 동작하도록 구현한다.As described above, the PCB antenna 20 is implemented to operate in the frequency band of 1800 ~ 1900MHz, L-type antenna 10 is a frequency band of 800 ~ 900MHz, that is, the band where the height of the antenna acts as an important factor Implement to work on.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 단말기의 내장형 안테나는 L-타입 안테나(10)의 방사체(11)와 PCB 안테나(20)의 방사체(25) 간의 커플링(Coupling)을 이용하여 대역폭을 극대화함으로써, 안테나의 효율을 높일 수 있게 된다. 그리고, L-타입 안테나(10)에서 1개의 대역폭만 구현하면 되므로, 1개의 안테나로 이중 대역을 구현하기 위해서 높이가 7㎜ 이상 소요되는 종래에 비해 높이가 낮아지게 된다.The built-in antenna of the mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention as described above provides a coupling between the radiator 11 of the L-type antenna 10 and the radiator 25 of the PCB antenna 20. By maximizing the bandwidth, it is possible to increase the efficiency of the antenna. In addition, since only one bandwidth needs to be implemented in the L-type antenna 10, the height is lower than that of the conventional 7 mm or more in height in order to implement a dual band with one antenna.

본 발명의 이동 통신 단말기의 내장형 안테나는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.The built-in antenna of the mobile communication terminal of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be variously modified and implemented within the range allowed by the technical idea of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 이동 통신 단말기의 내장형 안테나에 따르면, L-타입(mono pole) 안테나와 PCB 상에 직접 구현된 PCB 안테나를 함께 사용하여, 다중 대역을 구현함과 동시에 L-타입 안테나를 800~900㎒의 주파수 대역에서만 동작하도록 구현하여, 단일 안테나의 저효율성을 개선하고 높이를 줄여 안테나의 소형화를 이룰 수 있게 된다.According to the built-in antenna of the mobile communication terminal of the present invention as described above, by using the L-type (mono pole) antenna and the PCB antenna directly implemented on the PCB, to realize a multi-band and at the same time L-type antenna By implementing to operate only in the frequency band of 800 ~ 900MHz, it is possible to achieve a miniaturization of the antenna by improving the low efficiency and reducing the height of a single antenna.

Claims (2)

임피던스 매칭을 위한 최소한의 사이즈로 구성되는 방사체, 상기 방사체를 지지해주는 캐리어, 일정한 저항값을 가지는 RF 입력단에 연결되어 상기 방사체로 전류를 급전하되, 상기 방사체에서 적정한 임피던스 매칭점을 찾아 급전 연결하는 급전선, 상기 방사체와 접지면을 연결시키는 단락핀으로 이루어지는 L-타입 안테나와;A feeder for supplying current to the radiator connected to a radiator having a minimum size for impedance matching, a carrier for supporting the radiator, and an RF input terminal having a constant resistance value, and feeding the current to the radiator. An L-type antenna comprising a shorting pin connecting the radiator to the ground plane; 상기 L-타입 안테나가 접지면으로 사용하는 PCB의 윗면에 실장되되, 상기 L-타입 안테나의 방사체와 다른 주파수 대역에서 공진하는 방사체로 이루어지는 PCB 안테나를 구비하여 이루어지는 이동 통신 단말기의 내장형 안테나.And a PCB antenna mounted on an upper surface of the PCB using the L-type antenna as a ground plane, and having a PCB antenna formed of a radiator which resonates at a different frequency band from the radiator of the L-type antenna. 제 1항에 있어서, 상기 L-타입 안테나는 800~900㎒의 주파수 대역에서 동작하고, 상기 PCB 안테나는 1800~1900㎒의 주파수 대역에서 동작하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 내장형 안테나.The built-in antenna of claim 1, wherein the L-type antenna operates in a frequency band of 800 to 900 MHz, and the PCB antenna operates in a frequency band of 1800 to 1900 MHz.
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