KR20080042447A - 저잡음 증폭기 내장형 안테나 모듈. - Google Patents

저잡음 증폭기 내장형 안테나 모듈. Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야
본 발명은 안테나 모듈에 관한 것이다.
2. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제
안테나 모듈내에 저잡음 증폭기를 내장하여 안테나 모듈의 크기를 최소화하며, 안테나 모듈 내에 동조부 및 기저대역 변환부를 내장하여 별도의 수신장치가 구비되어 있지 않은 단말기에 안테나 모듈만 연결하면 멀티미디어 방송 등을 즐기게 하기 위한 것이다.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은 미앤더라인이 PCB기판에 인쇄되어 형성된 안테나; 상기 PCB기판상에 형성되며 상기 안테나에 여기된 신호를 보상하기 위한 저잡음증폭기; 상기 PCB기판상에 형성되며 특정 대역의 주파수만을 통과시키기 위한 대역통과 여파기; 상기 PCB기판상에 형성되며 원하는 주파수만을 선택하기 위한 동조부; 상기 PCB기판상에 형성되며 상기 동조부에 의해 선택된 신호를 기저대역으로 변환하기 위한 기저대역 변환부; 및 상기 PCB기판상에 형성되며 안테나모듈을 수신단말에 연결하기 위한 연결수단을 포함한다.
Figure P1020060110909
안테나 모듈, 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier)

Description

저잡음 증폭기 내장형 안테나 모듈.{Antenna module with Low Noise Amplifier}
도 1은 본 발명에 의한 저잡음 증폭기 내장형 안테나 모듈의 일실시예 구성도
도 2는 본 발명에 의한 저잡음 증폭기 내장형 안테나 모듈의 다른 실시예 구성도
도 3은 본 발명에 의한 저잡음 증폭기 내장형 안테나 모듈의 또 다른 실시예 구성도
도 4는 도 1에 도시된 실시예에 따른 안테나 모듈을 2개의 방송규격을 지원하기 위해 변형한 실시예 구성도
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100: PCB기판 111: 안테나
112: 저잡음 증폭기 113: 대역통과 여파기
114: 동조부 115: 기저대역 변환부
116: 연결수단
본 발명은 안테나 모듈에 관한 것으로, 상세하게는 DMB(디지털 멀티미디어 방송: Digital Multimedia Broadcasting)/DAB(디지털 오디오 방송: Digital Audio Broadcasting)등의 멀티미디어 방송 등을 수신할 수 있는 안테나 모듈에 관한 것이다.
최근에는 멀티미디어 방송이 상용화됨에 따라, 멀티미디어 방송용 어플리케이션 프로그램의 지원이 가능한 다양한 종류의 수신단말기(DMB폰, PDA, 노트북, PMP단말 등)가 출시되고 있다. 따라서, 멀티미디어 방송 기능을 지원하는 다양한 단말기에 적합한 안테나 모듈이 요구된다.
종래의 안테나 모듈은 충분한 수신 이득을 얻기 위해서 안테나의 물리적 길이를 파장의 λ/4 만큼의 크기를 유지하였다. 이러한 이유 때문에 VHF(Very High Frequency)/UHF(Ultra High Frequency)대역을 사용하는 DMB/DAB 수신장치의 안테나는 외장 형태로 사용을 하고 있다. 따라서 안테나가 커짐으로 인해 장치의 외관이 안좋아지고 수신을 하지 않을 때의 수납이 용이하지 못하다는 단점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 안테 나 모듈의 성능을 유지하면서도 최소한의 크기를 갖는 안테나 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 멀티미디어 기능을 지원하는 다양한 장치(Devices)들에 안테나 모듈만을 연결하여 멀티미디어 방송 수신이 가능한 안테나 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 모듈은, 미앤더라인이 PCB기판에 인쇄되어 형성된 안테나; 상기 PCB기판상에 형성되며 상기 안테나에 여기된 신호를 보상하기 위한 저잡음증폭기; 상기 PCB기판상에 형성되며 특정 대역의 주파수만을 통과시키기 위한 대역통과 여파기; 상기 PCB기판상에 형성되며 원하는 주파수만을 선택하기 위한 동조부; 상기 PCB기판상에 형성되며 상기 동조부에 의해 선택된 신호를 기저대역으로 변환하기 위한 기저대역 변환부; 및 상기 PCB기판상에 형성되며 안테나모듈을 수신단말에 연결하기 위한 연결수단을 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나 모듈은, 미앤더라인이 제1PCB기판에 인쇄되어 형성된 안테나; 상기 제1PCB기판상에 형성되며 상기 안테나에 여기된 신호를 보상하기 위한 저잡음 증폭기; 제2PCB기판상에 형성되며 특정 대역의 주파수만을 통과시키기 위한 대역통과 여파기; 상기 제2PCB기판상에 형성되며 원하는 주파수만을 선택하기 위한 동조부; 상기 제2PCB기판상에 형성되며 상기 동조부에 의해 선택된 신호를 기저대역으로 변환하기 위한 기저대역 변환부; 및 상기 제2PCB기판상에 형성되며 안테나모듈을 수신단말에 연결하기 위한 연결수단을 포함한다.
또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 모듈은, 외장형 안테나; PCB기판상에 형성되며 상기 안테나에 여기된 신호를 보상하기 위한 저잡음 증폭기; 상기 PCB기판상에 형성되며 특정 대역의 주파수만을 통과시키기 위한 대역통과 여파기; 상기 PCB기판상에 형성되며 원하는 주파수만을 선택하기 위한 동조부; 상기 PCB기판상에 형성되며 상기 동조부에 의해 선택된 신호를 기저대역으로 변환하기 위한 기저대역 변환부; 및 상기 PCB기판상에 형성되며 안테나모듈을 수신단말에 연결하기 위한 연결수단을 포함한다.
상술한 본 발명의 내용은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 저잡음 증폭기 내장형 안테나 모듈의 일실시예 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 모듈은, PCB기판(100)상에 미앤더라인(meander line)이 인쇄되어 형성된 안테나(111); 동일한 PCB기판(100) 상에 형성되며, 안테나(111)로부터 입력되는 방송신호 중 순수 방송신호는 증폭하고 잡음은 억제하는 역할을 수행하여, 안테나(111)에 의해 여기된 신호를 보상하는 저잡음 증폭기(112); 동일한 PCB기판(100)상에 형성되며, 특정 대역의 주파수만을 통과시키기 위한 대역통과 여파기(filter)(113);(예를 들어, 방송신호 대역이 2.6Ghz인 경우 대역통과 여파기는 2.6Ghz 대의 신호만을 통과시키고 나머지 신호는 제거한다.) 동일한 PCB기판(100)상에 형성되며 원하는 주파수만을 선택하기 위한 동조부(tuner)(114); 동일한 PCB기판(100)상에 형성되며 동조부(114)에 의해 선택된 신호를 기저대역(base band)으로 변환하기 위한 기저대역 변환부(115); 및 동일한 PCB기판(100) 상에 형성되며 안테나 모듈을 수신단말에 연결하기 위한 연결수단(116)(예를 들면, USB단자와 USB단자를 지원하기 위한 칩(chip)이 포함될 수 있다.)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 안테나(111)는 디지털 방송위성 혹은 중계기로부터 수신되는 방송등을 수신하기 위한 것이며, PCB기판상에 미앤더라인 패턴을 인쇄하여 구성할 수 있다. 상세하게, 상기 안테나(111)는 유전율 4.7, PCB두께 1mm, 동박두께 1/2oz의 FR-4 PCB 등을 사용하여 미앤더라인을 패터닝(patterning) 하여 형성될 수 있다.
종래의 DMB/DAB 방송용 안테나 등의 경우에는, 30cm가량의 외장형 안테나를 사용하였다. 하지만, 상기한 바와 같이 안테나 모듈을 구성할 경우에는, 저잡음 증폭기(112)를 사용하여 안테나(111)에 의해 여기된 신호를 보상하기 때문에 미앤더라인으로 형성되는 안테나(110)의 크기를 더욱 줄일 수 있으며, 안테나(111)를 안테나 모듈에 내장하는 내장형 안테나(111)로 구현하는 것이 가능하다. 또한, 하나 의 PCB기판(100)상에 안테나 모듈의 모든 구성요소가 구비되어 그 크기를 줄이기가 용이해 진다.
상기한 바와 같이 안테나 모듈을 구성할 경우에는 안테나 모듈 자체적으로 기저대역의 신호를 출력하기 때문에, 안테나 모듈을 단말장치에 연결할 경우, 단말장치는 별도의 추가적인 장치 없이 수신신호의 처리가 가능해 진다. 따라서, 안테나가 구비되어 있지 아니한 멀티미디어 방송 기능이 지원되는 단말장치도 본 발명에 따른 안테나 모듈을 연결할 수 있는 연결수단(121)만 구비되면, 멀티미디어 방송 신호를 수신할 수 있게 된다.
특히, 연결수단(121)이 USB단자와 USB단자 지원을 위한 칩(chip)으로 구성되는 경우에는, USB단자를 지원하는 각종 단말장치에 안테나 모듈을 연결하기만 하면 멀티미디어 방송신호 등을 수신할 수 있다. 예를 들어, PMP단말을 통해 영화 게임 등을 즐기던 사용자가 영화시청, 게임 중 또는 영화시청, 게임을 종료한 후 본 발명의 안테나 모듈을 연결하여 멀티미디어 방송을 수신할 수 있다.
상기한 단말장치는 안테나 모듈과 연결하기 위한 연결수단(121), 멀티미디어 어플리케이션 프로그램의 지원이 가능한 프로세서(122) 및 디스플레이부(123)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서는 멀티미디어 방송을 예로 설명하였지만, 안테나 모듈에 구비되는 대역통과 여파기 및 동조부 등의 조작에 따라 다양한 주파수 대역을 선택할 수 있음은 당연하다.
도 2는 본 발명에 의한 저잡음 증폭기 내장형 안테나 모듈의 다른 실시예 구 성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나 모듈은, 미앤더라인이 제1PCB기판(210)에 인쇄되어 형성된 안테나(211); 제1PCB기판(210)상에 형성되며 안테나(211)에 여기된 신호를 보상하기 위한 저잡음 증폭기(212); 제2PCB기판(220)상에 형성되며 특정 대역의 주파수만을 통과시키기 위한 대역통과 여파기(221); 제2PCB기판(220)상에 형성되며 원하는 주파수만을 선택하기 위한 동조부(222); 제2PCB기판(220)상에 형성되며 동조부(222)에 의해 선택된 신호를 기저대역으로 변환하기 위한 기저대역 변환부(223); 및 제2PCB기판(220)상에 형성되며 안테나모듈을 수신단말에 연결하기 위한 연결수단(224)을 포함하여 구성될 수 있다.
도 2에 도시된 안테나 모듈은 도 1에 도시된 안테나 모듈과 그 구성요소는 동일하나 도 1의 안테나 모듈과는 다르게 2개의 PCB기판(210, 220)상에 안테나 모듈이 구현되었다. 이 경우에는 제1PCB기판(210)에 안테나(211)와 저잡음 증폭기(212)가 형성되며, 안테나 모듈의 나머지 구성요소들은 제2PCB기판(220)상에 형성된다. 이러한 실시예에서는 제1PCB기판(210)이 안테나모듈의 바깥쪽으로 돌출된 외장형 안테나의 형태일 수 있다.
도 2의 실시예의 경우에도 제1PCB기판(210) 상에 미앤더라인이 인쇄되어 형성된 작은 크기의 안테나(211)의 이득을 동일한 기판상의 저잡음증폭기(212)로 보상한다. 안테나(211)와 저잡음증폭기(212)를 제1PCB기판(210)에 형성하고, 안테나모듈의 나머지 구성요소들을 제2PCB기판(220) 상에 형성하여, 도 1의 실시예에 비해 안테나 모듈의 크기는 상대적으로 증가하지만 안테나(211)가 주위 환경으로부터 받는 영향은 작아질 수 있다는 장점이 있다.
또한, 기본적으로 안테나 모듈에 들어가는 구성요소는 도 1의 실시예와 동일하기 때문에 그 기능 또한 도 1에 도시된 안테나 모듈과 동일하다.
도 3은 본 발명에 의한 저잡음 증폭기 내장형 안테나 모듈의 또 다른 실시예 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 모듈은, 외장형 안테나(301); PCB기판(310)상에 형성되며 상기 안테나(301)에 여기된 신호를 보상하기 위한 저잡음 증폭기(311); 동일 PCB기판(310)상에 형성되며 특정 대역의 주파수만을 통과시키기 위한 대역통과 여파기(312); 동일 PCB기판(310)상에 형성되며 원하는 주파수만을 선택하기 위한 동조부(313); 동일 PCB기판(310)상에 형성되며 동조부(313)에 의해 선택된 신호를 기저대역으로 변환하기 위한 기저대역 변환부(314); 및 동일 PCB기판(310)상에 형성되며 안테나모듈을 수신단말에 연결하기 위한 연결수단(315)을 포함하여 구성될 수 있다.
도 3에 도시된 안테나 모듈은 안테나를 일반적인 외장형 안테나(301)로 구성하였으며, 나머지 구성요소들을 하나의 PCB기판(310) 상에 형성한다. 비록 외장형 안테나(301)를 사용하였지만 PCB기판상에 있는 저잡음 증폭기(311)가 안테나의 이득을 보상해 주는 것이 가능하기 때문에 외장형 안테나를 기존의 외장형 안테나보다 작게 설계하는 것이 가능하다. 또한 안테나 모듈의 나머지 구성요소들을 하나의 PCB기판상에 내장하여 안테나 모듈의 전체적인 크기를 줄이는 것도 가능하다.
도 3에 도시된 안테나 모듈도 도 1 및 도 2에 도시된 안테나 모듈과 동일한 구성요소들을 포함하고 있기 때문에 그 기능에 있어서 도 1 및 도 2의 안테나 모듈과 동일하다.
도 1~3에 도시된 안테나 모듈 실시예의 경우에는 저역통과 여파기, 동조부 및 기저대역 변환부를 각각 하나씩 구비하고 있다. 하지만 T-DMB와 S-DMB등 각각의 방송규격마다 사용하는 주파수대는 다르기 마련이다. 따라서 안테나 모듈이 다수개의 방송규격을 지원하기 위해서는 저역통과 여파기, 동조부 및 기저대역 변환부를 지원하는 방송규격의 수만큼 구비하면 된다.
예를 들어, 안테나 모듈이 T-DMB와 S-DMB 두 가지의 규격을 지원하기 위해서는, T-DMB와 S-DMB각각의 주파수대에 맞는 2개의 저역통과 여파기, 2개의 동조부 및 2개의 기저대역 변환부를 구비하고 2개 중 하나를 선택하기 위한 선택수단을 추가로 구비하면 된다. 도 1에 도시된 실시예에 따른 안테나 모듈을 2개의 방송규격을 지원하기 위해 변형한 실시예가 도 4에 도시되어 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상술한 본 발명은, 미앤더라인으로 형성된 내장형 안테나 혹은 외장형 안테나를 포함하는 안테나 모듈 내에 저잡음 증폭기를 내장하여 안테나의 크기를 최소 로 하는 것이 가능하며, 안테나 모듈을 구성요소를 하나의 PCB기판에 형성하거나 두 개의 PCB 기판에 형성하여 안테나 모듈 전체의 크기를 최소화 하는 것이 가능하다.
또한, 안테나 모듈 내에 동조기 및 기저대역 변환부를 내장하였기 때문에 다양한 종류의 수신단말기에 안테나 모듈만 연결하면, 별도의 추가적인 장치 없이 멀티미디어 방송 등의 수신이 가능해진다는 장점이 있다.

Claims (6)

  1. 미앤더라인이 PCB기판에 인쇄되어 형성된 안테나;
    상기 PCB기판상에 형성되며 상기 안테나에 여기된 신호를 보상하기 위한 저잡음증폭기;
    상기 PCB기판상에 형성되며 특정 대역의 주파수만을 통과시키기 위한 대역통과 여파기;
    상기 PCB기판상에 형성되며 원하는 주파수만을 선택하기 위한 동조부;
    상기 PCB기판상에 형성되며 상기 동조부에 의해 선택된 신호를 기저대역으로 변환하기 위한 기저대역 변환부; 및
    상기 PCB기판상에 형성되며 안테나모듈을 수신단말에 연결하기 위한 연결수단
    을 포함하는 안테나 모듈.
  2. 미앤더라인이 제1PCB기판에 인쇄되어 형성된 안테나;
    상기 제1PCB기판상에 형성되며 상기 안테나에 여기된 신호를 보상하기 위한 저잡음 증폭기;
    제2PCB기판상에 형성되며 특정 대역의 주파수만을 통과시키기 위한 대역통과 여파기;
    상기 제2PCB기판상에 형성되며 원하는 주파수만을 선택하기 위한 동조부;
    상기 제2PCB기판상에 형성되며 상기 동조부에 의해 선택된 신호를 기저대역으로 변환하기 위한 기저대역 변환부; 및
    상기 제2PCB기판상에 형성되며 안테나모듈을 수신단말에 연결하기 위한 연결수단
    을 포함하는 안테나 모듈.
  3. 외장형 안테나;
    PCB기판상에 형성되며 상기 안테나에 여기된 신호를 보상하기 위한 저잡음 증폭기;
    상기 PCB기판상에 형성되며 특정 대역의 주파수만을 통과시키기 위한 대역통과 여파기;
    상기 PCB기판상에 형성되며 원하는 주파수만을 선택하기 위한 동조부;
    상기 PCB기판상에 형성되며 상기 동조부에 의해 선택된 신호를 기저대역으로 변환하기 위한 기저대역 변환부; 및
    상기 PCB기판상에 형성되며 안테나모듈을 수신단말에 연결하기 위한 연결수단
    을 포함하는 안테나 모듈.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안테나 모듈은,
    멀티미디어 기능을 지원하는 수신단말과 접속되어 멀티미디어 방송 신호를 수신단말로 제공하는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결수단은,
    USB단자; 및
    USB단자 지원을 위한 칩
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈.
  6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안테나모듈은,
    복수 개의 방송 규격을 지원하기 위해서,
    상기 대역통과 여파기, 상기 동조부 및 상기 기저대역 변환부를 복수로 구비하며,
    수신하고자 하는 방송규격에 따라 이 중 하나를 선택하는 선택수단을 더 포 함하는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101125049B1 (ko) * 2011-09-26 2012-03-21 (주)유니엠텍 아이에스디비-티 수신용 단말기의 외장형 안테나

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