KR20080049820A

KR20080049820A - 이동통신장치 및 그 장치를 위한 안테나 조립체

Info

Publication number: KR20080049820A
Application number: KR1020087008672A
Authority: KR
Inventors: 올리버 폴 레이스턴
Original assignee: 사란텔 리미티드
Priority date: 2005-09-22
Filing date: 2006-09-08
Publication date: 2008-06-04
Also published as: JP4469011B2; US7408515B2; TW200721590A; EP1929580A1; CN101300717A; TWI397208B; WO2007034137A1; KR101333675B1; GB0519371D0; US20070063902A1; GB2430556B; JP2009509445A; GB2430556A

Abstract

이동통신장치는 역F형 안테나와 유전체 부하 쿼드리파일러 나선형 안테나의 조합을 포함하는 안테나 조립체를 가지며, 상기 후자는 상기 역F형 안테나의 연장형 방사기 부재의 원위 단부에 장착된다. 상기 유전체 부하 안테나는, 세라믹 안테나 코어 상에 완전한 발룬을 가지며, 상기 발룬은, 상기 안테나의 방사부재들을 위한 밸런스된 피드를 제공한다. 상기 역F형 안테나의 연장형 방사기 구조는, 상기 유전체 부하 안테나를 위한 피드 경로로서 기능하며, 상기 피드 경로는, 상기 연장형 방사기 구조를 따라 상기 발룬으로부터 상기 역F형 안테나의 접지연결부재로, 그 후로는, 상기 역F형 안테나의 접지연결과 관련된 신호 포트로 연장된다. 상기 유전체 부하 쿼드리파일러 안테나를 상기 후자와 나란히가 아닌 상기 역F형 안테나의 방사기 구조의 단부에 위치시키는 것은, 상기 역F형 안테나에 결합된 송신기로부터 상기 유전체 부하 안테나에 결합된 수신 회로까지의 브레이크스루를 실질적으로 감소시킨다.

이동통신장치, 안테나, PIFA, 방사기, RF 회로

Description

이동통신장치 및 그 장치를 위한 안테나 조립체{A MOBILE COMMUNICATION DEVICE AND AN ANTENNA ASSEMBLY FOR THE DEVICE}

본 발명은, 무선 주파수 (radio frequency: RF) 회로 및 상기 회로에 결합된 안테나 조립체를 포함하는 이동통신장치에 관한 것이다.

본 출원인은, 200MHz를 초과하여 주파수들에서 동작하기 위한 유전체 부하 안테나들(dielectrically-loaded antennas)을 개시한 다수 특허들 및 특허출원들의 등록된 소유자이다. 그러한 특허들의 예들은, GB2292638B, GB2310543B 및 GB2367429B이다. 각 경우에, 안테나는, 5보다 큰 비유전율(relative dielectric constant)을 가지는 고체 물질의 전기적으로 절연성인 안테나 코어와, 상기 코어의 외부표면 상 또는 근접해서 형성되며 내부 볼륨을 정의하는 3차원 안테나 부재구조와, 및 상기 부재구조에 연결되어 있고 상기 코어를 관통하는 피더구조(feeder structure), 를 포함한다. 전형적으로, 상기 안테나 부재구조는, 세라믹 원통형 코어 상의 전도성 나선형 부재들을 포함하며, 상기 부재들은 쌍들로 배열되며, 각 쌍은, 상기 코어의 원통형 표면상에 도금된 정반대로 대향하는 나선형 트랙들을 포함한다. 각 나선형 부재는, 상기 코어의 원위 단부 표면(distal end surface) 상에 상기 피더구조로의 방사상 연결에서부터, 상기 코어의 근위 단부 표면에서 상기 피 더구조의 차폐 도체(shield conductor)로 연결되어 있는 전도성 슬리브를 향해, 연장됨으로써, 상기 슬리브는 발룬(balun)을 형성하고, 그럼으로써, 상기 안테나의 동작 주파수에서, 상기 나선형 부재들은 상기 원위 단부 표면에서 실질적으로 밸런스된 피드 포인트를 제공받는다.

그러한 안테나는, 4개의 나선형 동연의 원주를 따라 이격된 부재들(helical co-extensive circumferentially spaced elements) 또는 부재들의 그룹들이 제공되는 경우에, 그것을, 지구의 궤도를 선회하는 위성들에 의해 송신되는 신호들을 수신하기에 특히 적합하도록 만드는 공진의 모드를 가지며, 여기서, 상기 신호들은 원형편파들(circularly polarised waves)로서 송신된다. 따라서, 그러한 안테나들을 특히 사용하는 것은, GPS(Global Positioning System) 위성좌(satellite constellation)에 의해 송신되는 신호들을 수신하기 위함이다.

위에서 언급된 특허들의 전체 내용들은 참조로서 본 명세서에 개시된다.

지상 신호들을 이용하는 이동 전화기들 또는 셀폰들과 같은 소형 이동통신장치들 또한, GPS좌와 같은 위성 시스템들로부터 신호들을 수신하는 것에 대한 요구가 있다. 일반적으로, 그러한 이동통신장치들은, 지상 신호들을 송신하고 수신하기 위한 평면 역F형 안테나(planar inverted-F antenna: PIFA)를 가진다. PIFA는, 그것이, 전도체로 하여금, 정상파(standing wave)를 생성하도록 안테나의 방사기 구조(radiator structure)에 존재하는 파 에너지를 반사하기 위한 접지면(ground plane)으로서 기능할 것을 요구하는 점에서, 단일 종단 안테나(single-ended antenna)이다. PIFA 안테나들은, 적어도 하나의 공진 핑거(resonating finger)를 가질 수 있는데, 상기 공진 핑거는, 자신의 베이스에서, 상기 핑거가 나타내는 방사기 구조를 관련 RF 송신 및 수신 회로의 신호 포트에 연결시키는 피드 연결부재에 전형적으로 연결되며, 션트부재(shunt member)에 의해 상기 신호 포트로부터 이격된 접지연결에 연결된다. 상기 안테나의 대역폭은, 특히, 방사 핑거의 폭과 접지면으로부터의 그것의 이격에 의해 결정된다. 전체로서의 구조, 즉, 안테나 및 관련 전도체는, 상이한 주파수들에서 다수의 상이한 모드들로 공진한다.

위에서 언급된 특허들에서 설명된 것들과 같은 유전체 부하 안테나가, 지상신호들을 송신하고 수신하기 위한 PIFA를 가지는 이동 전화기에서의 GPS 수신기와 함께 통합되는 경우, 이동 전화기 송신기가 켜져 있을 때, PIFA와 GPS 수신기 사이에 심한 브레이크스루(breakthrough)가 발생한다는 것이 발견되었다. 브레이크스루의 정도는, 송신된 신호의 주파수 및 대역폭, PIFA의 공진 특징들, 그리고 유전체 부하 안테나 및 관련 수신기에 의해 수신될 신호들의 주파수들, 을 포함하는 여러 요인들에 의존한다. 일반적으로, 브레이크스루로 인해 이동 전화기 송신기가 켜져 있을 때 유전체-부하 안테나를 통한 유용한 신호 수신이 없는 것이다.

본 발명의 제 1 측면에 따르면, 이동통신장치는 RF 회로와 인테나 조립체를 포함하는데, 여기서, 상기 RF 회로는 제 1 및 제 2 RF 신호 포트들을 가지며, 상기 안테나 조립체는, 상기 제 1 포트에 연결되는 연장형 방사기 구조를 가지는 제 1 안테나와, 적어도 하나의 방사부재와 상기 방사부재를 위한 밸런스된 피드를 제공하는 발룬을 가지는 제 2 안테나를, 포함하며, 여기서 상기 제 2 안테나는, 상기 제 1 안테나의 상기 연장형 방사기 구조 상에, 상기 제 1 신호 포트에 대한 상기 방사기 구조의 연결로부터 이격된 위치에 형성되며, 여기서 상기 제 1 안테나의 연장형 방사기 구조는 상기 제 2 안테나의 피드 경로로서 기능하며, 상기 피드 경로는 상기 발룬과 상기 제 2 신호 포트 사이에서 상기 방사기 구조를 따라 연장된다. 쿼드리파일러 또는 바이파일러 나선형 안테나일 수 있는 상기 제 2 안테나는, 전형적으로, 상기 제 1 안테나의 연장형 방사기 구조의 원위 단부를 형성하며, 수신될 신호들이 송신기 및 시스템 노이즈에 취약한 저레벨 신호들 또는 확산 스펙트럼(spread-spectrum) 신호들인 서비스들을 위해 구성된다. 예들은 위성들로부터 송신된 신호들, 예를 들어, GPS 신호들, 그리고 지상 셀폰 기지국들로부터의 확산-스펙트럼 신호들을 포함한다. 이 안테나는, 상기 제 1 안테나의 방사기 구조의 일부로서 포함되는 전치 증폭기를 제공받을 수 있으며, 상기 전치 증폭기는, 상기 제 2 안테나를 위한 피드 경로의 일부를 형성하며, 상기 제 2 안테나 상 또는 인접해서 위치한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서는, 상기 제 1 안테나는, 지정된 셀룰러 전화 서비스의 수신 및 송신 주파수 대역들에서의 동작을 위한 전화기 안테나이다. 본 실시예에서, 상기 전화기 안테나의 방사기 구조는, GPS 안테나로부터 RF 회로로 신호들을 피드하기 위한 송신라인을 포함하며, 상기 송신라인은, 상기 제 2 신호 포트에 결합된 제 1 도체와, 상기 제 1 도체와 평행을 이루며 인접하고, 적어도 상기 전화기 안테나의 동작 주파수에서 접지연결을 형성하는 RF 회로의 노드에 결합되는 제 2 도체를 포함한다. 상기 GPS 안테나의 연장형 방사기 구조는, 서로로부터 절연된 복수 개의 평행한 연장형 도체들을 가지는 층류 조립체(laminar assembly)일 수 있다. 따라서, 중간의 절연층들에 의해 서로로부터 절연된 3개의 전도층들을 가지는, 3중-플레이트 구조가 이용될 수 있는데, 2개의 외부 전도층들은, 상기 RF 회로의 제 1 신호 포트에 연결되는 한 쌍의 상호 연결된 연장형 도체들과, 상기 제 2 안테나의 발룬으로부터, 또는 상기 전치 증폭기의 출력으로부터, 그 후에는, 상기 외부 전도층들 사이에서 상기 RF 회로의 제 2 신호 포트로, 연장되는 내부 연장형 전도성 트랙, 을 포함한다.

대안적으로, 상기 전화기 안테나의 연장형 방사기 구조는, 상기 제 2 신호 포트에 연결된 내부 도체와, 상기 제 1 신호포트에 연결된 외부 도체를 가지는, 동축 케이블 또는 송신라인일 수 있다.

상기 제 2 안테나의 발룬은, 전형적으로, 원위적으로 향한 개방 단부(distally directed open end)를 가지는 공동(cavity)을 형성하는 전도성 슬리브를 포함하며, 상기 공동은, 5보다 큰 비유전율을 가지는 유전체 재료로 충전된다. 상기 공동의 베이스는, 상기 전화기 안테나 방사기 구조의 원위 단부에 전기적으로 연결된 근위 표면 도체에 의해 형성된다.

본 발명은, 특히, 그러나 배타적이지 않게, 상기 제 1 안테나가 역F형 안테나인 이동통신장치에 적용가능하다는 것이 이해될 것이다. 이 안테나는, 피드 연결부재에 의해 상기 제 1 신호 포트에 결합되고, 션트부재에 의해 상기 제 1 신호 포트로부터 이격된 접지 연결에 결합되는, 베이스를 가지는 적어도 하나의 방사 핑거를 가지며, 상기 제 2 안테나는 상기 방사 핑거의 단부에 위치한다. 상기 제 2 안테나는, 제 1 방사 핑거의 베이스와 공통의 노드를 형성하는 베이스를 가지는 제 2 방사 핑거를 가질 수 있으며, 상기 2개의 방사 핑거들은 상이한 공진 주파수들을 가진다. 상기 제 2 방사 핑거의 단부에는, 전형적으로, 위에서 언급된 제 2 안테나의 공진의 프라이머리 모드와는 다른 주파수에 있는 공진의 프라이머리 모드를 가지는, 발룬을 가지는 다른 유전체 부하 안테나가 있다. 이러한 제 2 유전체 부하 안테나는, 상기 제 2 방사 핑거와 관련 있으며 상기 제 2 안테나를 상기 RF 회로의 제 3 신호 포트에 결합시키는 자신의 피드 경로 도체를 가진다. 바람직하게는, 양 피드경로 도체들은 상기 역F형 안테나의 션트부재를 따라 통과한다.

바람직한 실시예에서, 상기 제 1 안테나는 평면 역F형 안테나(PIFA)이며, 상기 또는 각 방사 핑거는, 접지면 도체 상에 위치하고 그것으로부터 이격된 전도성 스트립을 포함한다. 이 경우에, 상기 PIFA의 각 방사 핑거는, 상기 피드 연결 부재 및 상기 션트부재와 함께, 상부 전도층, 하부 전도층, 및 피드 경로 트랙 또는 트랙들을 포함하는 중간층, 을 가지는 다층구조로서 일체적으로 형성되며, 상기 중간층은, 절연층들에 의해 상기 상부 및 하부 전도층들로부터 절연된다. 상기 상부 및 하부층들은, 예를 들어 도금된 비어들에 의해, 상기 피드 경로 트랙 또는 트랙들의 대변(opposite side)들 상에서 그들의 길이들을 따라 적어도 간격을 두고, 상호 전기적으로 연결되어 있다. 이들 상부 및 하부층들의 도체들은, 적어도 그들이 제 1 안테나(PIFA)의 부재들을 형성하는 곳에서, 동일한 모양을 가지며, 서로에 대하여 정렬(registry)되어 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 듀얼 서비스 무선통신장치를 위한 안테나 조립체는, 제 1 출력 노드에 연결된 연장형 방사기 구조를 가지는 제 1 단일 종단 안테나와, 적어도 하나의 방사부재와 상기 방사부재를 위한 밸런스된 피드연결을 제공하는 발룬을 가지는 제 2 안테나, 를 포함하며, 상기 제 2 안테나는, 상기 제 1 안테나의 연장형 방사기 구조 상에, 상기 제 1 출력 노드로부터 이격된 위치에 위치하며, 여기서 상기 제 1 안테나의 연장형 방사기 구조는, 제 2 안테나를 위한 피드 경로로서 기능하며, 상기 피드 경로는 상기 발룬과 제 2 출력 노드 사이에서 상기 방사기 구조를 따라 연장된다.

본 발명의 다른 측면들은 이후의 청구항들에서 기술된다.

자신의 발룬을 포함하는 유전체 부하 안테나를, 상기 제 1 안테나의 연장형 방사기 구조의 단부에 위치시킴으로써, 이후에 더 상세하게 설명되듯이, 상기 제 2 안테나의 프라이머리 동작 주파수에서 에너지를 방사할 수 있는 상기 제 1 안테나의 능력이 축소됨으로써, 상기 제 1 안테나에 결합된 송신기로부터 상기 제 2 안테나에 결합된 수신 회로까지의 브레이크스루를 감소시킬 수 있다.

본 명세서에서, 방사부재들 및 방사기들에 대한 참조들은, 에너지를 주변환경에 전송하는 것들뿐 아니라, 전자기 에너지를 그들의 주변환경들로부터 순수하게 수신하기 위해 이용되는 부재들 또는 구조들을 포함하는 것으로 해석될 것이다.

도 1a 및 1b는, 각각, 상이한 무선 서비스들을 가지고 이용하기 위한 유전체 부하 쿼드리파일러 안테나 및 역F형 안테나를 가지는 소형 통신장치의 개략적인 도와, 도 1a의 배열의 특징들이 주파수와 함께 어떻게 변화하는지를 보여주는 그래 프,

도 2a 및 도 2b는, 각각, 역F형 안테나와 상기 역F형 안테나와 통합된 유전체 부하 쿼드리파일러 안테나를 가지는 본 발명에 따른 소형 통신장치의 개략적인 도와, 도 2a의 배열의 특징들이 주파수와 함께 어떻게 변화하는지를 보여주는 그래프,

도 3은, 본 발명에 따른 안테나 조립체의 개략적인 평면도,

도 4는, 통신장치 본체기판과 병치하는 도 3의 안테나 조립체를 도시한 사시도, 및

도 5는, 본 발명에 따른 제 2 안테나 조립체의 개략적인 평면도이다.

본 발명은 도면들을 참조하여 예로서 지금 설명될 것이다.

위에서 언급한 대로, 예를 들어 GPS 신호들을 수신하기 위해 제공된 유전체부하 나선형 안테나가, 전화 신호들을 송신하고 수신하기 위한 역F형 안테나를 가지는 이동 전화기에 통합되는 경우, 상기 역F형 안테나에 결합된 전화기 송신기와 상기 유전체 부하 안테나에 결합된 GPS 수신기 사이에 브레이크스루가 발생한다는 것이 발견되었다. 그러한 안테나들의 조합이, 메인 인쇄회로기판(12)을 가지는 이동통신장치(10)의 일부로서, 도 1a에 개략적으로 도시되어 있다. 본 설명을 위해, 상기 역F형 안테나(14)는, 와이어 부재들, 특히, 피드연결부재(14B)에 의해 상기 인쇄회로기판(12) 상의 제 1 무선주파수(RF) 포트(16)에 연결되는 베이스를 가지는 공진 방사 브랜치 부재(14A), 로 구성된다. 임피던스 정합을 제공하기 위해, 상기 방사 브랜치 부재(14A)의 베이스는 또한, 션트부재(shunt member: 14C)에 의해 상기 기판(12) 상의 접지연결(18)에 연결된다. 상기 인쇄회로기판(12)은, 안테나에서 유도된 파들을 반사하고, 따라서, 안테나로 하여금 자신의 길이에 따른 주파수에서 공진하도록 하는 전도체 또는 접지면을 제공한다.

역F형 안테나들은 다수의 상이한 형태들을 가진다. 특히, 그들은, 안테나의 요구되는 공진 주파수 또는 주파수들과 물리적 공간 제약들에 따라서, 상이한 모양들로 구부러지거나 접힐 수 있는 하나 또는 그 이상의 브랜치 부재들(14A)을 가질 수 있다. 안테나의 상기 부재들은, 도 1a에 도시된 바와 같이, 와이어 부재들일 수 있거나, 또는, 그들은 전도성 쉬트 또는 플레이트로 형성된다는 의미에서 층류로 이루어질 수 있다(laminar). 후자의 경우에, 안테나들은 일반적으로 평면 역F형 안테나들 또는 PIFA들이라 한다. 그들은 모두, RF 송신기 및/또는 수신기 회로와 관련된 이격된 신호 및 접지 연결들에 연결된 피드연결부재와 임피던스 정합 션트부재에 연결된 하나 또는 그 이상의 핑거들 또는 브랜치 부재들의 공통적인 특징들을 가진다.

전형적으로, 역F형 안테나는, 기본적인 공진을 가지는, 도 1b에 도시된 바와 같이, 제 1 삽입손실 노치(20)와, 도 1b의 특징에서 노치(22)와 같은 하나 또는 그 이상의 고순위 삽입손실 노치들에 의해 표시되는 삽입손실특징을 갖는다. 안테나가 1 이상의 공진 브랜치 부재를 가지는 경우, 삽입손실특징은 더 많은 수의 노치들을 가진다는 것이 이해될 것이다.

상기 역F형 안테나의 주파수 대역과 다른 주파수 대역에서의 동작을 위한 제 2 안테나를 도입하는 효과가 지금 설명된다. 본 설명을 위해, 제 2 안테나는, 예를 들어, 위성 서비스들에 의해 이용되는 원형편전자기파들과의 동작을 위한, 도 1a에 도시된 바와 같은, 유전체 부하 쿼드리파일러 나선형 안테나(30)이다. 상기 안테나(30)는, 35 내지 100의 범위에서 전형적으로 비율전율을 가지는 고체 유전체 물질로 형성된 원통형 코어를 가지며, 상기 코어의 재료는, 자신의 외부 표면들에 의해 정의된 볼륨의 주요 파트를 충전한다. 상기 코어의 외측에는, 상기 코어의 원위표면 상의 피드 연결로부터, 상기 코어의 근위부를 둘러싸는 도금된 전도성 슬리브의 림(rim)으로, 연장되는 4개의 원주를 따라 이격된 동연의 나선형 방사 부재들이 적층된다. 동축 피더(coaxial feeder)가 축방향 경로에서 상기 코어를 통해 연장되며, 상기 동축 피더의 차폐 도체는, 상기 슬리브가 안테나의 의도된 동작 주파수에서 동작하는 발룬(balun)을 형성할 수 있도록, 상기 코어의 근위 단부 표면에 도금됨으로써 상기 전도성 슬리브에 연결된다. 도 1a에는 상기 안테나가 연결 없이 도시되었지만, 실제로, 상기 피더는 상기 기판(12) 상의 관련 RF 수신기 회로(미도시)에 연결될 수 있다.

상기 쿼드리파일러 나선형 안테나(30)는, 특히, 광입체각 방사패턴(wide solid angle radiation pattern)으로 저레벨의 원형편파 신호들을 수신하는데 적합하다.

본 설명에서, 상기 유전체 부하 안테나(30)는, 상기 역F형 안테나(14)의 고순위 공진들 중 하나의 범위의 주파수에서 원형편전자기파 방사를 위한 메인 공진을 가지도록 선택된다. 전형적으로, 안테나(30)와 같은 안테나는, 메인 공진의 범 위에서 세컨더리 공진들을 또한 가진다. 상기 역F형 안테나(14)의 삽입손실특징에 대한 상기 안테나(30)의 영향은 도 1b에서 알 수 있다. 이 경우에 1.8 내지 2.1 GHz의 범위에서 발생하는 고순위 역F 공진에서, 상기 역F형 안테나(14)에서 상기 유전체 부하 안테나(30)로의 에너지의 전이가 있다. 도 1b에서 제 2 트레이스(40)는 삽입손실특징의 역이며, 상이한 주파수들에서 역F형 안테나의 이득을 효과적으로 도시한다. 약 1.9 내지 2.0GHz의 범위에서 이득에 있어서의 작은 감소가 있다는 것을 알 수 있을 것이다.

에너지를 상기 유전체 부하 안테나로 이전한 결과는, 상기 인쇄회로기판(12)상의 송신기가 상기 역F형 안테나의 메인 공진 주파수(여기서 약 900MHz)에서 동작할 때, 상기 역F형 안테나(14)의 고순위 공진의 범위에서 대역외로 송신된 에너지가, 상기 유전체 부하 안테나(30)에 의해 픽업되고, 자신의 메인 공진의 주파수에서 원하는 신호들의 상기 유전체 부하 안테나(30)에 의한 수신을 방해한다. 실제로, 송신기로부터의 대역외 에너지는 너무 커서, 상기 역F형 안테나(14)의 특징들과 결합하여, 상기 안테나(30)와 관련된 수신기 회로에 대한 에너지 브레이크스루는, 원하는 신호들의 수신을 방해한다. 상기 제 2 안테나(30)에 연결된 수신기의 동작은, 따라서, 이동 전화기 수신기가 비활성상태일 때의 기간들로 유효하게 한정된다. 상기 제 1 안테나(14)가 특히 CDMA 전화 서비스들을 위해 제공될 때, 이것은 위성신호 수신이 어렵다는 것을 의미한다.

대신, 도 2a에 도시된 바와 같이, 제 2 안테나(30)가 역F형 안테나(14)의 전도성 브랜치 부재(14A)의 단부에 위치하는 경우, 성능에 있어서의 중요한 개선을 가져온다. 본 예에서, 상기 브랜치 부재(14A) 및 정합부재(matching element: 14C)는, 반강체 동축 케이블(semi-rigid coaxial cable)의 길이로부터 형성된다. 이 케이블의 내부 및 외부 도체들은, 상기 제 2 안테나(30)의 동축 피더의 내부 및 외부 도체들에 연결된다. 이것은, 상기 역F형 안테나(14)의 브랜치 및 정합부재들(14A, 14C)을 형성하는 동축 케이블의 외부 도체가, 상기 제 2 안테나(30)의 발룬 슬리브(30A)에 연결되어 있다는 것을 의미한다는 것이 이해될 것이다. 상기 동축 케이블의 내부 도체는, 인쇄회로기판(12)상의 RF 회로의 입력포트(미도시)에서 종결됨으로써, 상기 제 2 안테나(30)에 의해 픽업되어 안테나 코어의 원위 단부 표면에서 자신의 피더의 상부에서 밸런스된 피드 포인트로 피드되는 전자기 에너지가, 상기 인쇄회로기판(12) 상의 적절한 수신기로 피드될 수 있다.

도 2b는, 도 2a를 참조하여 위에서 설명된 구조의 RF 행위를 시뮬레이팅하는 것에 의해 생성된 삽입손실 및 이득 특징들을 도시한 그래프이다. 이전과 같이, 상기 역F형 안테나(14)는, 프라이머리 공진(20)을 가지며, 일반적인 범위, 이 경우에는 2.1 내지 2.5GHz의 범위에서 세컨더리 공진(22)을 가진다. 그러나, 유전체 부하 안테나(30)의 메인 쿼드리파일러 공진의 주파수에는, 상기 역F형 안테나는 뚜렷한 삽입손실 피크(42)를 보여준다. 역 이득 특징(40)은 대응하는 노치(44)를 가진다. 그 결과, 상기 유전체 부하 안테나(30)의 동작적 공진 주파수에서의 상기 역F형 안테나(14)의 이득은 실질적으로 감소한다. 이것은, 인쇄회로기판(12)상의 전화기 송신기가 활성상태일 때, 관련 주파수에서 송신된 에너지를 현저하게 감소시키는 효과를 가진다.

이러한 통합된 안테나 조립체의 특징들로부터 명백한 효과는, 상기 역F형 안테나 부재들의 외측 상에 존재하는 전류들을 고려함으로써 설명될 수 있다. 제 2 안테나(30)가 브랜치 부재(14A)의 단부에 연결되어 있으므로, 그것은 역F형 안테나의 방사기 구조의 일부를 형성하며, 일반적으로, 피드 연결부재(14B)를 경유하여 이러한 구조에 피드된 전류들은, 상기 브랜치 부재(14A)를 따라 그리고 상기 제 2 안테나(30)에 걸쳐서 통과한다. 따라서, 상기 역F형 안테나(14)의 공진 길이는, 상기 역F형 안테나의 일부로 유효하게 되는 제 2 안테나를 포함한다. 상기 역F형 안테나(14)는 단일 종단 구조로서, 공진은 상기 인쇄회로기판(12)이 나타내는 접지면에 의해 무선 주파수 에너지가 상기 안테나 부재들에 반사되는 것에 의해 달성된다는 것이 상기될 것이다. 이것은, 상기 역F형 안테나(14)의 공진의 주파수들이, 상기 안테나(30)에 의해 브랜치 부재(14A)의 그것에 부가된 전기적 길이들에 부분적으로 의존한다는 것으로 이어진다.

상기 전도성 슬리브(30A)는, 출원인의 상기 특허들에서 설명된 바와 같이, 유전체 부하 안테나(30)의 요구되는 동작 주파수에서 4분할파 트랩(quarter-wave trap)으로서 기능한다. 이 구성에서, 상기 역F형 안테나(14)의 브랜치 부재(14A)에 연결된 상기 슬리브(30A)는, 상기 안테나(30)의 나선형 부재들을 위한 밸런스된 피드를 제공할 뿐 아니라, 상기 브랜치 부재(14A)를 형성하는 동축 케이블의 차폐 도체로부터 상기 슬리브의 외측에 걸쳐서 흐르는 전류들에게 상기 슬리브의 원위 림(rim)에서 실질적으로 무한한 임피던스를 제공한다. 그 결과, 도 1a를 참조하여 위에서 설명된 구조를 가진 역F형 안테나는, 안테나의 고순위 공진에서 송신기 회 로에 양호한 임피던스 정합을 제시하는 반면, 이 경우 안테나는, 도 2b의 이득 특징에서 뚜렷한 노치(44)에 의해 도시된 바와 같이, 실질적으로 부정합을 이룬다(unmatched). 이것은, 상기 안테나(30) 상의 전도성 슬리브(30A)의 트랩 행위의 결과로서, 상기 브랜치 부재(14A)의 유효한 길이가 감소되었기 때문이다. 사실상, 상기 PIFA(14)는 공진하는 것이 방지된다. 그 결과로서, 비교적 소량의 에너지가 요구된 동작 주파수에서 송신되며, 근접필드 전자기 방사가 감소되며, 그 주파수에서의 유전체 부하 안테나(30) 및 그것의 관련된 수신기에 의한 신호들의 수신은 가능해진다.

상기 역F형 안테나(14)의 공진의 주파수들은 또한, 사용자의 손 또는 머리와 같은 전도성 몸체들에 대한 무선통신유닛의 근접성에 의존한다. 이것은, 상기 안테나(14)가, 제한된 영역의 접지면과 관련해서 동작하는 단일 종극 안테나이기 때문이다. 따라서, 삽입손실 노치들의 위치들은 주파수에서 광범위하게 변화할 수 있으며, 따라서, 어떠한 주어진 안테나 및 송신기 구성에 대한 상이한 조건들 아래에서 송신될 에너지의 양을 예측하기가 어렵다. 반대로, 자신의 유전체 부하의 결과로서, 유전체 부하 안테나(30)의 공진들은 그러한 부하에 의해 비교적 영향을 받지 않아, 삽입손실 피크(42)가 요구되는 주파수에서 또는 그것에 매우 근접한 채로 남겨지고, 그에 따라, 송신된 노이즈의 간섭에 있어서의 감소가 유지되는, 결과를 가져온다.

본 발명에 따른 안테나 조립체가, 위에서 설명된 바와 같이, 역F형 안테나의 부재들을 위한 동축 케이블을 이용하여 구성될 수 있지만, 실제로, 평면 역F형 안 테나(PIFA) 구성이, 지상 신호들 그리고 제조의 용이성을 위해 요구된 대역폭을 달성하는데 더 선호된다. PIFA 실시예가, 도 3을 참조하면서, 지금부터 설명될 것이다.

도 3을 참조하면, PIFA 및 유전체 부하 쿼드리파일러 나선형 안테나 조합은, 3중 플레이트 다중층 인쇄회로 서브 조립체(50)를 가지는데, 상기 서브 조립체(50)는, 일측에 제 1 외부 전도층(52), 타측에 제 2 외부 전도층(도 3에는 보이지 않음), 및 상기 2개의 외부 전도층들 사이에 샌드위치되고 절연층들에 의해 그들의 각각으로부터 절연된 트랙(54)으로 보이는 내부 전도층, 을 가진다. 종래의 인쇄회로 기술들에 의해 생성될 수 있는 제 1 외부 전도층(52)의 패턴은, PIFA의 그것이다. 다른 외부 전도층의 패턴은, 그것이 상기 전도층(52)의 그것들과 같은 치수들의 트랙들을 형성하며 그들과 정열을 이루므로, 위에서 보았을 때, 상기 제 1 외부 전도층(52)의 그것과 동일하다. 주변 비어들(peripheral vias: 56)이, 상기 2개의 외부 전도층들에 의해 형성된 트랙들의 에지들을, 상기 트랙들의 전체 길이들을 따라, 상호 연결시킨다. 상기 비어들의 단지 몇 몇만이 도 3에 도시되었다는 것을 주지하라. 상기 2개의 외부 전도층들에 의해 형성된 상호 연결된 트랙들의 조합은, 전도성 브랜치 부재(14A)를 포함하는 연장형 방사기 구조를 가진 평면 역F형 안테나를 구성할 정도로 이루어진다. 자신의 베이스(14AB)에서, 상기 브랜치 부재(14A)는, 양자가 다중층 기판(50)의 에지로 연장되는 피드 연결부재(14B) 및 임피던스 정합 션트 부재(14C)와 일체적으로 결합된다.

상기 내부 전도층(54)은, 상기 상호연결 비어들(56) 사이의 대략 중간에서, 상기 브랜치 부재(14A) 및 상기 션트부재(14C)를 따라 가는 트랙을 형성하도록 패터닝된다.

이러한 식으로, 상기 전도성 트랙(54)과 상기 2개의 외부 전도층들을 패터닝함으로써 형성된 더 넓은 트랙들의 조합은, 상기 브랜치 부재(14A) 및 션트부재(14C)의 길이를 따라 연장되는 송신라인을 구성한다. 상기 트랙(54)은, 상기 기판(50)의 하측 상의 외부 전도층의 개구(미도시)를 통해 연결이 이루어질 수 있는 패드(pad: 54E)에서 종결된다.

유전체 부하 쿼드리파일러 나선형 안테나(30)가, 상기 피드 연결 및 션트 부재들(14B, 14C)의 근위 단부들(14BE, 14CE)과 관련 있는 에지(50B)와 대면하는 기판의 에지(50A)에, 직접적으로 장착되어 있으며, 상기 안테나(30)의 중심축은, 상기 기판(50)의 평면과 평행을 이룬다. 이 안테나(30)는, 상기 기판(50)의 에지(50A)로부터 바깥으로 그리고 상기 PIFA(14)로부터 바깥으로 이격되어 연장된다. 위에서도 언급하였고, 상기한 선행 특허들에서도 언급한 것처럼, 쿼드리파일러 나선형 안테나는 동축 구조를 가지는 축방향 피드 구조를 가진다. 본 실시예에서, 피더는, 상기 브랜치 부재(14A)의 단부에 연결되어 있는 외부 전도성 스크린을 가지는 전치 증폭기(preamplifier: 58)에 연결되어 있다. 상기 증폭기(58)의 케이싱은 또한, 상기 안테나(30)의 근위 단부 표면(30P) 상의 전도성 도금에 전기적으로 연결되며, 그 다음, 상기 표면(30P)은, 코어의 외부 원통형 표면상의 전도성 슬리브(30A)와 함께 전기적으로 연속적이다. 따라서, 상기 전치 증폭기 케이싱과 상기 안테나(30)의 코어의 외측 상의 전도성 부재들은, 상기 기판(50)의 패터닝된 상하 층들에 의해 구성된 PIFA의 브랜치 부재(14A)와 함께, 연속적인 전도성 통합체를 형성한다. 따라서, 사실상, 상기 안테나(30)와 그것의 전치 증폭기(58)는, PIFA의 자신의 브랜치 부재(14A)를 포함하는 PIFA 방사기 구조의 단부가 된다.

안테나(30)의 피더의 내부 도체는, 상기 기판(50)의 내부층에 의해 형성된 트랙(54)에 연결되어 있는 출력(미도시)을 가지는 상기 전치 증폭기(58)의 입력(미도시)에 연결된다. 따라서, 상기 안테나(30)에 의해 픽업된 신호들은, 상기 트랙(54)과 상하 외부층들의 패터닝에 의해 형성된 트랙들의 조합에 의해 형성된 정합된 송신라인을 따라 송신되는데, 그러한 신호들은, 아래에 설명되듯이, 상기 션트부재(14C)의 단부(14CE)에 인접한 기판으로부터 이격되어 전도된다.

도 4를 참조하면, 3중 플레이트 기판(50)과 유전체 부하 안테나(30)의 조합에 의해 형성된 안테나 서브 조립체는, 그것이 이동통신장치의 일부를 형성할 때, 본체기판(60)에 평행하고 이격되게 장착된다. 이 본체기판(60)은, 3중 플레이트 기판(50)의 패터닝된 도체들에 의해 형성된 PIFA(14)에 대한 접지면을 제공하기 위해, 실질적으로 자신의 영역의 전체에 걸쳐서, 상기 3중 플레이트 기판(50)에 정렬하여, 도금된 전도성 영역을 가진다.

상기 안테나 서브 조립체는, 그것이, 피드 연결부재(14B)의 단부(14BE)에 의해 형성된 제 1 단말과, 상기 안테나(30)로부터의 신호들을 위한 피드 경로를 형성하는 내부 트랙(54)의 단부(54E)에 의해 형성된 제 2 단말과, 상기 PIFA의 션트부재(14C)의 단부(14CE)에 의해 형성된 제 3 단말, 을 가진다는 점에서, 3-단말 네트워크이다. 상기 본체기판(60)은, 전화 신호들을 위한 송수신기(62)와 GPS 수신 기(64)를 지닌다. 각각은, 상기 안테나 서브 조립체로 연결되기 위한 각각의 포트들(62A 및 64A)을 가진다. 상기 피드 연결 부재(14B)의 단부(14BE)에 의해 구성된, 상기 서브 조립체의 제 1 단말은, 연결 탭(66)에 의해, 상기 송수신기(62)의 포트(62A)에 연결된다. 상기 안테나 서브 조립체의 내부 트랙(54)의 단부(54E)에 의해 구성된 제 3 단말은, 상기 3중 플레이트 기판(5)과 상기 본체기판(60)과의 사이에 위치한 둘러싸는 차폐부재(68) 내부에서, 상기 GPS 수신기(64)의 입력포트(64A)에 연결된다. 이 차폐부재(68)는, 상기 션트부재(14C)의 단부(14CE)에 의해 형성된 제 2 단말을, 상기 본체기판(60)의 접지면 도체로 연결시키는 접지연결을 제공한다. 따라서, 상기 제 2 단말은 상기 2개의 포트들(62A, 64A)과 관련된 공통 접지를 형성한다.

도 5를 참조하면, 대안적인 실시예에서, PIFA는, 상이한 길이들을 가지는 각각의 브랜치 부재들(114A 및 115A)을 포함하는 2개의 방사기 구조들을 가진다. 각방사기 구조는, 도시된 바와 같이, 상기 브랜치 부재들(114A, 115A)의 단부들에 연결된 각 전치 증폭기(158, 159)을 가지는 각 유전체 부하 나선형 안테나(130, 131)을 가진다. 상기 브랜치 부재들(114A, 115A)의 각각의 베이스는, 공통의 피드 연결부재(114B)와 공통의 션트부재(114C)에 연결된다. 도 3을 참조하여 위에서 설명된 실시예서처럼, 이 2-브랜치 PIFA(114)의 부재들은, 3중-플레이트 기판(50)의 상하 외부 전도층들의 대응하는 패터닝에 의해 형성되는데, 상기 PIFA 부재들을 위한 패터닝은, 양 외부층들에 있어서와 동일하다. 상기 패터닝은, (예를 들면 일련의 비어들을 이용하여) 개재하는 층들의 두께들을 브릿지하는 도체들에 의해 그들의 전 체 에지들을 따라 상호연결되고 서로 정렬을 이루는 트랙들을 형성한다. 상기 유전체 부하 안테나들(130, 131) 및 관련 전치 증폭기들(158, 159)의 각각은, 상기 기판(50)의 내부 전도층으로서 형성된 각 피드 도체(154, 155)를 가진다. 각 피드 도체(154, 155)는, 2개의 외부 전도층들 사이에서, 상기 각 브랜치 부재(114A, 115A)를 따라 연장되어, 그 후, 상기 션트부재(114C)의 단부(114CE)에서 각 단말들(154E, 155E)로, 상기 션트부재(114C)를 따라 나란히 연장된다.

본 예에서, 안테나(130)는 GPS 위성 신호들을 수신하기 위한 쿼드리파일러 나선형 안테나이다. 유전체 부하 안테나(131)는, 예를 들어, 3G 셀폰의 지상 신호들을 수신하기 위한 쌍을 이루는 나선들을 가지는 바이파일러 나선형 안테나(bifilar helix antenna)이다.

위에서 설명한 방법으로, 각 유전체 부하 안테나(130, 131)는, 자신의 각각의 동작 주파수에서 PIFA(114)로부터 격리되며, 각 PIFA 브랜치의 어떠한 공진도 그 주파수에서는 억제된다.

Claims

무선 주파수(radio frequency: RF) 회로 및 안테나 조립체를 포함하는 이동통신장치로서, 상기 RF 회로는 제 1 및 제 2 RF 신호 포트들을 가지며, 상기 안테나 조립체는, 상기 제 1 포트에 연결된 연장형 방사기 구조를 가지는 제 1 단일 종단 안테나, 및 적어도 하나의 방사부재 및 상기 방사부재를 위한 밸런스된 피드를 제공하는 발룬(balun)을 가지는 제 2 안테나, 를 포함하며, 상기 제 2 안테나는, 상기 제 1 신호 포트에 대한 상기 방사기 구조의 연결로부터 이격된 위치에서 상기 제 1 안테나의 연장형 방사기 구조 상에 위치하며, 여기서 상기 제 1 안테나의 연장형 방사기 구조는, 제 2 안테나를 위한 피드 경로로서 기능하며, 상기 피드 경로는 상기 발룬 및 상기 제 2 신호 포트 사이에서 상기 방사기 구조를 따라 연장되는, 이동통신장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제 2 안테나는, 상기 제 1 안테나의 연장형 방사기 구조의 원위 단부를 형성하는, 이동통신장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 제 2 안테나는, 5보다 큰 비유전율을 가지는 고체 물질의 전기적으로 절연성인 코어를 가지며, 상기 적어도 하나의 방사부재는, 상기 코어의 외부 표면 상 또는 인접해서 형성되고, 상기 발룬은 상기 코어 상에 위치하는, 이동통신장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 1 안테나의 상기 방사기 구조는, 상기 제 2 안테나를 위한 전치 증폭기(pre-amplifier)를 포함하며, 상기 전치 증폭기는, 상기 제 2 안테나를 위한 상기 피드 경로의 일부를 형성하고 상기 제 2 안테나 상 또는 인접해서 위치하는, 이동통신장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 1 안테나의 방사기 구조는, 상기 제 2 안테나로부터 상기 RF 회로로 신호들을 피드하기 위한 송신라인을 포함하며, 상기 송신라인은, 상기 제 2 신호 포트에 결합된 제 1 도체(conductor), 및 상기 제 1 도체와 평행하고 상기 제 1 도체에 인접하며, 상기 제 2 안테나의 동작 주파수에서 접지 연결을 형성하는 상기 RF 회로의 노드에 결합된 제 2 도체, 를 포함하는, 이동통신장치.
제 5 항에 있어서,

상기 제 1 안테나의 상기 연장형 방사기 구조는, 서로로부터 절연된 복수 개의 평행 연장형 도체들을 가지는 층류 조립체(laminar assembly)를 포함하는, 이동통신장치.
제 6 항에 있어서,

상기 제 1 안테나의 상기 방사기 구조는, 중간 절연층들에 의해 서로로부터 절연된 3개의 전도층들을 가지는 3중-층 구조이며, 외부 전도층들은, 상기 RF 회로의 상기 제 1 신호 포트에 연결된 한 쌍의 상호 연결된 연장형 도체들과, 외부 도체들 사이에 위치하며 상기 RF 회로의 상기 제 2 신호 포트에 연결된 내부 연장형 도체, 를 포함하는, 이동통신장치.
제 5 항에 있어서,

상기 제 1 안테나의 상기 연장형 방사기 구조는, 상기 제 2 신호 포트에 연결된 내부 도체와, 상기 제 1 신호 포트에 연결된 외부 도체, 를 포함하는 동축 송신 라인인, 이동통신장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 연장형 방사기 구조는, 상기 제 2 신호 포트에 연결된 내부 도체와, 상기 제 1 신호 포트에 연결된 차폐 도체, 를 가지는 동축 케이블인, 이동통신장치.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 1 안테나는, 피드 연결 부재에 의해 상기 제 1 신호 포트에 결합되고, 션트 부재에 의해 상기 제 1 신호 포트로부터 이격된 접지 연결에 연결되는, 베이스를 가지는 적어도 하나의 방사 핑거를 가지는 역F형 안테나이며, 상기 제 2 안테나는 상기 적어도 하나의 방사 핑거의 단부에 위치하는, 이동통신장치.
제 11 항에 있어서,

상기 피드 연결 부재와 상기 션트 부재에 결합되는 베이스를 가지는 제 2 방사 핑거를 적어도 포함하는 이동통신 장치로서, 상기 장치는, 적어도 하나의 방사부재와 상기 방사부재를 위한 밸런스된 피드 연결을 제공하는 발룬을 가지는 제 3 안테나를 더 포함하는데, 상기 제 3 안테나는, 상기 제 3 안테나의 발룬과 상기 RF 회로의 제 3 신호 포트 사이에서 상기 제 2 방사 핑거를 따라 연장하는 제 3 안테나를 위한 피드 경로로서 기능하는 상기 제 2 방사 핑거의 단부에 위치하는, 이동통신장치.
제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,

상기 제 2 안테나를 위한 상기 피드 경로는, 상기 션트 부재를 통해, 상기 제 2 포트로 연장되는, 이동통신장치.
제 11 항에 있어서,

상기 제 2 피드 경로는, 상기 션트 부재를 통해, 상기 제 3 포트로 연장되는, 이동통신장치.
제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 1 안테나는 평면 역F형 안테나이며, 상기 적어도 하나의 방사 핑거는, 상기 RF 회로와 관련 있는 접지면 도체 위에 위치하고 그로부터 이격된 전도성 스트립(conductive strip)을 포함하는, 이동통신장치.
제 14 항에 있어서,

상기 피드 연결 부재 및 상기 션트부재는, 평면 도체 부재들이며, 상기 제 2 안테나를 위한 피드 경로는, 상기 적어도 하나의 방사 핑거 및 상기 션트 부재를 따라, 상기 방사 핑거와 상기 션트 부재를 형성하는 전도성 부재들과 평행하게 연장되는 전도성 트랙을 포함하는, 이동통신장치.
제 15 항에 있어서,

상기 적어도 하나의 방사핑거, 상기 피드 연결 부재, 및 상기 션트부재는, 상부 전도층, 하부 전도층, 및 피드 경로 트랙을 포함하는 중간층, 을 가지는 다중 층구조로서 서로 일체적으로 형성되며, 상기 트랙은, 절연층들에 의해 상기 상부 및 하부 전도층들로부터 절연되며, 상기 상부 및 하부층들은, 상기 피드 경로 트랙의 대변들(opposite sides) 상에서 그들의 길이를 따라 적어도 간격을 두고 상호 연결되어 있는, 이동통신장치.
제 16 항에 있어서,

상기 상부 및 하부 전도층들은, 도금된 비어들(plated vias)에 의해 상호 연 결되어 있는, 이동통신장치.
듀얼-서비스 무선통신장치를 위한 안테나 조립체로서, 상기 안테나 조립체는, 제 1 출력 노드에 연결된 연장형 방사기 구조를 가지는 제 1 단일 종단 안테나와, 적어도 하나의 방사부재와 상기 방사부재를 위한 밸런스된 피드 연결을 제공하는 발룬을 가지는 제 2 안테나, 를 포함하며, 상기 제 2 안테나는, 상기 제 1 안테나의 연장형 방사기 구조 상에 상기 제 1 출력 노드로부터 이격된 위치에 형성하며, 여기서 상기 제 1 안테나의 연장형 방사기 구조는, 상기 제 2 안테나를 위한 피드 경로로서 기능하며, 상기 피드 경로는 상기 발룬과 제 2 출력 노드 사이에서 상기 방사기 구조를 따라 연장되는, 안테나 조립체.
제 18 항에 있어서,

상기 제 1 안테나는, 적어도 하나의 방사핑거를 가지는 역F형 안테나이며, 상기 제 2 안테나는, 상기 방사핑거의 단부에 위치하는, 안테나 조립체.
제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,

상기 제 2 안테나는, 5보다 큰 비유전율을 가지는 고체의 절연성 코어를 가지는 유전체 부하 안테나이며, 상기 적어도 하나의 방사부재는, 상기 코어의 외부 표면 상 또는 인접해서 위치하며, 여기서 상기 발룬은, 상기 코어 상에 있는, 안테나 조립체.
제 19 항에 있어서,

상기 제 1 안테나는, 평면 역F형 안테나인, 안테나 조립체.
소형 통신유닛을 위한 안테나 조립체로서, 상기 안테나 조립체는, 방사 브랜치 부재, 상기 브랜치 부재를 제 1 신호 단말로 연결하는 피드 연결부재, 및 상기 브랜치 부재를 접지 단말로 연결하는 접지부재, 를 가지는 역F형 안테나와, 3차원 안테나 부재구조와, 상기 안테나 부재구조를 위한 밸런스된 피드 포인트를 제공하도록 구성된 완전한 발룬(integral balun)을 가지는, 유전체 부하 안테나, 를 포함하며, 여기서 상기 유전체 부하 안테나는, 상기 브랜치 부재의 단부 상에, 상기 브랜치 부재에 전기적으로 연결된 상기 발룬과 함께 위치하며, 여기서 상기 조립체는, 상기 역F형 안테나의 브랜치 부재와 상기 접지부재를 따라 상기 접지 단말에 인접한 제 2 신호 단말을 향해 연장된 상기 유전체 부하 안테나를 위한 피드 경로를 더 포함하는, 안테나 조립체.
다중 서비스 이동 무선통신장치로서, 상기 통신장치는, 동시에 복수 개의 주파수 대역들에서 동작할 수 있는 무선 주파수(RF) 회로와; 그리고 상기 RF 회로에 연결된 다중 단말 네트워크의 형태인 안테나 조립체; 를 포함하며, 상기 회로는, 적어도 제 1 대역의 신호들을 위한 제 1 신호 포트와, 적어도 제 2 대역의 신호들을 위한 제 2 신호 포트와, 상기 제 1 및 제 2 대역의 신호들을 위한 공통 접지, 를 포함하며, 여기서 상기 안테나 조립체는, (a)안테나의 전도성 피드 연결 부재에 의해 상기 네트워크의 제 1 단말에 연결되고, 안테나의 전도성 접지부재에 의해 상기 네트워크의 제 2 단말에 연결되는, 베이스를 가지는 연장형 전도성 브랜치 부재를 가지는 역F형 안테나와; 그리고, (b)피더와, 5보다 큰 비유전율을 가지는 고체 재료로 구성된 코어와, 상기 코어의 외부 표면 상 또는 인접하여 형성된 적어도 하나의 방사부재, 및 상기 코어 외부 표면 상에 있으며 상기 방사부재를 상기 피더에 연결시키는 발룬, 을 가지는 유전체 부하 안테나, 를 포함하며, 여기서 상기 유전체 부하 안테나는, 상기 역F형 안테나의 브랜치 부재의 원위 단부에 위치하며, 상기 안테나 조립체는, 상기 유전체 부하 안테나의 피더로부터 상기 역F형 안테나의 브랜치 부재와 접지부재를 따라 상기 네트워크의 제 3 단말을 향해 연장된 피드 경로를 더 포함하며, 상기 제 1 및 제 3 네트워크 단말들은, 상기 제 1 및 제 2 포트들에 각각 연결되며, 상기 제 2 네트워크 단말은, 상기 RF 회로의 공통 접지에 연결되는, 다중 서비스 이동 무선통신장치.
다중 서비스 무선통신장치를 위한 안테나 조립체로서, 상기 조립체는, 다중 단말 네트워크의 형태이며, (a) 안테나의 전도성 피드 연결부재에 의해 상기 네트워크의 제 1 단말에 연결되며, 안테나의 전도성 접지부재에 의해 상기 네트워크의 제 2 단말에 연결되는, 베이스를 가지는 연장형 전도성 브랜치 부재를 가지는 역F형 안테나와; 그리고, (b)피더와, 5보다 큰 비유전율을 가지는 고체 재료로 구성된 코어와, 상기 코어의 외부 표면 상 또는 인접하여 형성된 적어도 하나의 방사부재 와, 그리고 상기 코어 외부 표면 상에 있으며 상기 방사부재를 상기 피더에 연결시키는 발룬, 을 가지는 유전체 부하 안테나;를 포함하며, 여기서 상기 유전체 부하 안테나는, 상기 역F형 안테나의 브랜치 부재의 원위 단부에 위치하며, 상기 안테나 조립체는, 상기 유전체 부하 안테나의 피더로부터, 상기 역F형 안테나의 브랜치 부재 및 접지부재를 따라, 상기 네트워크의 제 3 단말을 향해 연장되는 피드 경로를 더 포함하는, 안테나 조립체.
제 24 항에 있어서,

상기 유전체 부하 안테나는, 상기 피더의 제 1 도체로부터 전도성 발룬 슬리브의 림으로 연장되는 복수 개의 동연의 나선형 안테나 부재들을 가지는 백파이어 나선형 안테나(backfire helical antenna)를 포함하며, 상기 슬리브는, 상기 피더의 제 2 도체에 연결되며, 여기서 상기 피더의 제 1 및 제 2 도체들은, 상기 피드 경로와 상기 역F형 안테나의 전도성 브랜치 부재에 각각 결합되는, 안테나 조립체.
여기서 설명되고 도면들에서 도시된 바와 같이 실질적으로 구성되고 배치되는 이동통신장치.
여기서 설명되고 도면들에서 도시된 바와 같이 실질적으로 구성되고 배치되는 안테나 조립체.