KR20080082547A - 다중대역 내장형 안테나 - Google Patents

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KR20080082547A
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Abstract

본 발명은 주 기판과 주 기판을 보호하는 케이스로 이루어진 이동통신 단말기에 있어서, 상기 주 기판의 외곽 일면과 소정의 간격으로 이격되게 형성되어 신호를 전송하는 외부 도체와 유전체 및 중심 도체로 구성된 전송선로와, 상기 전송선로와 주 기판을 체결하여 상기 전송선로를 접지하는 접지 클립, 및 상기 전송선로의 외부 도체 없이 상기 전송선로의 유전체와 중심 도체가 절곡되어 다중대역에서 동작되는 방사체로 이루어진 것을 특징으로 하는 다중대역 내장형 안테나에 관한 것이다.
따라서, 본 발명은 접지 클립이 전송선로와 주 기판을 체결하도록 형성되어 신호를 접지하고 상기 전송선로를 지지하며 특성 튜닝이 용이하게 되고, 상기 전송선로의 외부 도체 없이 중심 도체와 유전체로 이루어진 방사체를 형성함으로써 안테나의 구조가 간소화될 뿐만 아니라, 안테나의 구성이 접지 클립과 전송선로를 이용한 방사체로 이루어지기 때문에 제조비용이 저감되는 효과가 있다.
다중대역내장형안테나, 전송선로, 외부도체, 유전체, 중심도체, 개방형스터브, 동축선로, 스트립선로, 적층플랙서블PCB스트립선로

Description

다중대역 내장형 안테나{MULTI BAND BUILT-IN ANTENNA}
본 발명은 다중대역 내장형 안테나에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외부 도체, 유전체 및 중심 도체로 구성된 전송선로의 일단을 방사체로 사용하여 다중대역에서 동작하고, 전송선로와 이동통신 단말기의 주 기판을 접지 클립으로 체결하여 안테나 특성을 용이하게 튜닝할 뿐만 아니라, 상기 접지 클립의 구조 및 모양을 변경하여 안테나 특성을 튜닝할 수 있는 다중대역 내장형 안테나에 관한 것이다.
종래의 내장형 안테나는 도 1에 도시된 바와 같이, 주 기판(110)과 케이스(120)로 이루어진 이동통신 단말기(100)에 있어서, 신호를 전송하는 동축선로(130)가 형성되고 상기 동축선로(130)의 첫단과 끝단에 각각 동축선로용 전위 커넥터(131) 및 동축선로용 후위 커넥터(132)가 형성되며 상기 동축선로용 후위 커넥터(132)에는 급전라인(140)이 형성될 뿐만 아니라 상기 급전라인(140)에서 신호를 공급받아서 동작하는 캐리어(151)를 포함한 메탈 방사체(150)로 이루어진 기술이었다.
종래의 내장형 안테나와 같이 동축선로를 사용하는 내장형 안테나의 경우; 동축선로가 RF 신호의 전송선로 목적으로 사용되기 때문에 필연적으로 양쪽 끝단에 동축선로용 전위, 후위 커넥터가 추가적으로 필요하게 되고 상기 동축선로용 전위, 후위 커넥터의 다음단에 별도의 내장형 안테나를 구현하게 된다.
특히, 상기 동축선로용 전위, 후위 커넥터를 사용하기 위해서는 별도의 추가 PCB가 필요하게 되고 해당 PCB에 SMT 구현이 불가피 함으로써 이에 따른 공정 비용과 부품 증가에 따른 제조비용이 상승하고 안테나의 구조가 복잡하게 되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 신호를 전송하는 외부 도체, 유전체 및 중심 도체로 구성된 전송선로의 외부 도체 없이 유전체 및 중심 도체를 굴곡하여 방사체를 구현하고 상기 전송선로와 이동통신 단말기의 주 기판을 접지 클립으로 연결함으로써 안테나 구조가 간소화되고 제조 비용이 저감되며 접지 클립의 구조 및 모양을 변경하여 안테나 특성을 용이하게 튜닝할 수 있는 다중대역 내장형 안테나를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 다중대역 내장형 안테나는 주 기판과 주 기판을 보호하는 케이스로 이루어진 이동통신 단말기에 있어서, 상기 주 기판의 외곽 일면과 소정의 간격으로 이격되게 형성되어 신호를 전송하는 외부 도체와 유전체 및 중심 도체로 구성된 전송선로, 및 상기 전송선로의 외부 도체 없이 상기 전송선로의 유전체와 중심 도체가 절곡되어 형성되어 다중대역에서 동작되는 방사체로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 전송선로와 주 기판을 체결하여 전송선로를 접지하는 접지 클립을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 방사체를 고정 지지하는 플라스틱 리브가 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 방사체는 이중대역에서 동작되는 것을 특 징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 방사체는 미앤더라인으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일실시예에 의한 다중대역 내장형 안테나는, 주 기판과 주 기판을 보호하는 케이스로 이루어진 이동통신 단말기에 있어서, 상기 주 기판의 외곽 일면과 소정의 간격으로 이격되게 형성되어 신호를 전송하는 외부 도체와 유전체 및 중심 도체로 구성된 전송선로와, 상기 전송선로와 주 기판을 체결하여 전송선로를 접지하는 접지 클립, 및 상기 전송선로의 외부 도체 없이 상기 전송선로의 유전체와 중심 도체가 절곡되어 형성되어 다중대역에서 동작되는 방사체로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면 상기 접지 클립에는 상기 전송선로와 평행하게 형성되는 제 1 개방형 스터브가 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면 상기 제 1 개방형 스터브와 상기 방사체의 구조는 다이폴 구조인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면 상기 제 1 개방형 스터브는 전송선로와 상호 커플링으로 동작되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면 상기 방사체를 고정 지지하는 플라스틱 리브가 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면 상기 방사체는 이중대역에서 동작되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면 상기 방사체는 미앤더라인으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 의한 다중대역 내장형 안테나는, 주 기판과 주 기판을 보호하는 케이스로 이루어진 이동통신 단말기에 있어서, 상기 주 기판의 외곽 일면과 소정의 간격으로 이격되게 형성되어 신호를 전송하는 외부 도체와 유전체 및 중심 도체로 구성된 전송선로와, 상기 전송선로와 주 기판을 연결하여 전송선로를 접지하는 접지 클립과, 상기 전송선로의 외부 도체 없이 상기 전송선로의 유전체와 중심 도체가 절곡되어 형성되어 다중대역에서 동작되는 방사체, 및 상기 접지 클립에 형성되는 제 2 개방형 스터브로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면 상기 제 2 개방형 스터브는 상기 방사체와 대칭되게 형성되어 끝단의 일부가 상기 방사체와 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면 상기 제 2 개방형 스터브와 상기 방사체의 구조는 폴디드 다이폴 구조인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면 상기 방사체를 고정 지지하는 플라스틱 리브가 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면 상기 방사체는 이중대역에서 동작되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면 상기 방사체는 미앤더라인으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면 상기 방사체의 소정부위를 감싸는 외부도체가 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면 상기 방사체는 상기 외부도체와 상호 커플링으로 동작되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의한 다중대역 내장형 안테나는, 주 기판과 그 주 기판을 보호하는 케이스로 이루어진 이동통신 단말기에 있어서, 상기 주 기판의 일측면을 따라서 형성되어 신호를 전송하는 외부 도체와 유전체 및 중심 도체로 구성된 전송선로와, 상기 전송선로와 상기 주 기판을 연결하여 상기 전송선로를 접지하는 접지 클립과, 상기 전송선로의 외부도체 없이 상기 전송선로의 유전체와 중심 도체가 절곡되어 고주파 대역에서 동작되는 방사체와, 상기 접지 클립에 연결되고 다중 절곡되어 형성되어 상기 고주파 대역보다 낮은 저주파 대역에서 동작되는 제 3 개방형 스터브로 구성되며, 상기 방사체는 상기 제 3 개방형 스터브와 소정 간격으로 평행하게 이격되어 상기 제 3 개방형 스터브에 커플링 급전하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 제 3 개방형 스터브와 상기 방사체 사이의 이격 간격과 상기 방사체의 길이에 의하여 상기 제 3 개방형 스터브가 동작하는 저주파 공진 대역의 광대역 공진 특성이 발생되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 전송선로는, 상기 외부 도체, 유전체 및 중심 도체의 단면이 원형으로 형성되고 상기 중심 도체를 통하여 상기 신호를 전송하는 동축 선로인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 상기 전송선로는, 상기 외부 도체, 유전체 및 중심 도체의 단면이 사각형으로 형성되며 상기 외부 도체가 접지면으로 형성되고 상기 전송선로 내부 중앙에 구비되는 상기 중심 도체를 통하여 신호를 전송하며 상기 유전체에 의하여 상기 외부 도체 및 중심 도체가 지지되는 스트립선로로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 전송선로는, 제 1 층 플랙서블 PCB, 제 2 층 플랙서블 PCB 및 제 3 층 플랙서블 PCB가 수직으로 적층 형성되며, 상기 외부 도체는 상기 제 1 층 및 제 3 층 플랙서블 PCB 의 최외각에 배치되는 도체면과 상기 제 1 내지 제 3 층 플랙서블 PCB에 배열 형성된 다수개의 관통홀이 상호 연결되어 이루어지며, 상기 중심 도체는 상기 제 2 층 플랙서블 PCB의 중심에 특성 임피던스에 해당하는 폭으로 매립 형성되고, 상기 유전체는 상기 각 플랙서블 PCB 유전체층들로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 다수개의 관통홀은, 상기 중심 도체와 소정간격 이격되고 제 1 층 내지 제 3 층 플랙서블 PCB의 양측단부에 나란히 배열 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 접지 클립이 전송선로와 주 기판을 체결되도록 형성되어 신호를 접지하고 전송선로를 지지하며 특성 튜닝이 용이하게 되는 효과가 있고, 외부 도체, 유전체 및 중심 도체로 구성된 전송선로의 외부 도체 없이 유전체와 중심 도체로 이루어진 방사체를 형성함으로써 안테나의 구조가 간소화되는 효과뿐만 아니라, 안테나의 구성이 접지 클립과 전송선로를 이용한 방사체로 이루어지기 때문에 제조 비용이 저감되는 효과가 있다.
본 발명은 주 기판과 전송선로를 접지시키는 접지 클립에 개방형 스터브를 형성하고 전송선로의 외부 도체없이 전송선로의 유전체와 중심 도체로 이루어진 방사체와 함께 상기 개방형 스터브를 동작시킴으로써 저주파 대역의 공진 특성을 더욱 향상시켜서 광대역 특성을 얻을 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예들을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다중대역 내장형 안테나의 구성도이고, 도 3은 본 발명의 도 2에 따른 다중대역 내장형 안테나의 입체도로서, 주 기판(210)과 상기 주 기판(210)을 보호하는 케이스(220)로 이루어진 이동통신 단말기(200)에 있어서, 상기 주 기판(210)의 외곽 일면과 소정의 간격으로 이격되게 형성되어 신호를 전송하는 외부 도체와 유전체 및 중심 도체로 구성된 전송선로(230), 및 상기 전송선로(230)의 외부 도체 없이 상기 전송선로(230)의 유전체와 중심 도체가 절곡되어 다중대역에서 동작되는 방사체(250)로 이루어진다.
또한, 상기 전송선로(230)와 주 기판(210)을 체결하여 전송선로(230)를 접지하는 접지 클립(260)과, 상기 방사체(250)를 고정 지지하는 플라스틱 리브(270)가 각각으로 형성된다.
보다 상세하게는, 상기 전송선로(230)는 최외곽에 외부 도체가 원형으로 형성되고, 상기 외부 도체의 내부에는 유전체가 형성되며 상기 유전체의 내부에는 중 심 도체가 형성된다.
상기 전송선로(230)가 시작되는 첫단에는 전송선로용 전위 커넥터(231)가 형성되어 외부로부터 공급되는 신호를 전송선로(230)로 전송하게 된다.
상기 방사체(250)는 상기 전송선로(230)의 외부 도체를 제거하고 유전체와 중심 도체만을 다중 절곡하여 형성된 것으로서, 다중 절곡에 의해서 이중 주파수 대역에서 동작되게 된다.
또한, 상기 방사체(250)를 단순 절곡이 아닌 미앤더라인의 형상으로 구현하여 다중대역에서 동작되도록 설계를 변경하여 사용할 수 있다.
게다가, 상기 방사체(250)의 전기적인 길이는, 저주파수 대역의 경우; 전송선로(230)의 외부 도체없이 유전체 및 중심도체만으로 구성되는 방사체(250)를 형성하는 전체길이에 의해서 안테나 공진 주파수가 λ/4 길이 지점에 의해서 공진이 결정되고, 고주파수 대역의 경우; 전송선로(230)의 외부도체없이 유전체 및 중심도체만으로 구성되는 방사체(250)의 첫단부터 절곡되는 지점까지의 길이에서 공진주파수가 결정된다.
상기 전송선로(230)에 형성된 유전체는 외부 도체와 중심 도체의 단락을 방지하고 유전율에 의한 공진 주파수를 감소시킨다.
상기 플라스틱 리브(270)는 전도성이 없는 플라스틱의 재질로 형성되어 상기 방사체(250)가 고정 지지되도록 다수개로 형성된다.
도 4는 본 발명의 도 3에 따른 반사손실을 해석한 결과로써, -6dB 반사 손실 기준으로 각각 약 180MHz, 120MHz의 해석 결과를 얻을 수 있음을 확인할 수 있 다. 상기의 결과에 따라 본 안테나 성능은 현재 요구되는 다중대역 단말기용 내장형 안테나로서 사용이 가능함을 확인할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 다중대역 내장형 안테나의 입체도로서, 주 기판(310)과 주 기판(310)을 보호하는 케이스(320)로 이루어진 이동통신 단말기(300)에 있어서, 상기 주 기판(310)의 외곽 일면과 소정의 간격으로 이격되게 형성되어 신호를 전송하는 외부 도체와 유전체 및 중심 도체로 구성된 전송선로(330)와, 상기 전송선로(330)와 주 기판(310)을 체결하여 전송선로(330)를 접지하는 접지 클립(360), 및 상기 전송선로(330)의 외부 도체 업이 상기 전송선로(330)의 유전체와 중심 도체가 절곡되어 다중대역에서 동작되는 방사체(350)로 이루어진다.
보다 상세하게는, 상기 접지 클립(360)에는 상기 전송선로(330)와 평행하게 형성되는 제 1 개방형 스터브(361)가 구비되고, 상기 제 1 개방형 스터브(361)와 상기 방사체(350)의 구조는 최종적으로 다이폴 구조를 형성하게 된다.
상기 제 1 개방형 스터브(361)는 전송선로(330)와 인접되게 형성되어 상호 커플링으로 동작되고, 이로 인해 제 1 개방형 스터브(361)의 유효 길이가 감소하게 된다.
또한, 상기 제 1 개방형 스터브(361)의 길이는 0.15λ이고, 제 1 개방형 스터브(361)의 폭은 0.026λ의 전기적 길이가 가장 바람직하다.
상기 방사체(350)는 다중 절곡되어 다중 대역에서 동작되며, 상기 제 1 개방형 스터브(361)는 상기 전송선로(330)와 상호 커플링이 발생되어 상기 방사체(350) 의 동작 주파수 대역에서의 낮은 주파수 공진 대역을 광대역화시킨다.
도 6은 본 발명의 도 5에 따른 반사손실을 해석한 결과이다. 특히 본 결과에서, 1GHz 대역의 저주파 공진 특성이 도 4의 경우보다 더욱 매칭이 잘 되고 있음을 확인할 수 있다. 이러한 결과는 제1 개방형 스터브(361)의 삽입에 따른 효과로서 상기 제1 개방형 스터브가 동작하는 1GHz 대역에서의 광대역 특성을 상기 해석 결과와 같이 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 다중대역 내장형 안테나의 입체도로서, 주 기판(410)과 주 기판(410)을 보호하는 케이스(420)로 이루어진 이동통신 단말기(400)에 있어서, 상기 주 기판(410)의 외곽 일면과 소정의 간격으로 이격되게 형성되어 신호를 전송하는 외부 도체와 유전체 및 중심 도체로 구성된 전송선로(430)와, 상기 전송선로(430)와 주 기판(410)을 연결하여 전송선로(430)를 접지하는 접지 클립(460)과, 상기 전송선로(430)의 외부 도체 없이 상기 전송선로(430)의 유전체와 중심 도체가 절곡되어 다중대역에서 동작되는 방사체(450), 및 상기 접지 클립(460)에 제 2 개방형 스터브(462)가 형성된다.
보다 상세하게는, 상기 제 2 개방형 스터브(462)는 상기 방사체(450)와 대칭되게 형성되어 끝단의 일부가 상기 방사체(430)와 연결된다.
또한, 상기 제 2 개방형 스터브(462)와 상기 방사체(430)의 결합에 의해서 최종적으로는 폴디드 다이폴 구조를 형성한다.
게다가, 상기 제 2 개방형 스터브(462)는 0.006λ의 폭과, 0.25λ의 길이로 형성되는 것이 가장 바람직하다.
도 8은 본 발명의 도 7에 따른 반사손실을 해석한 결과로써, 제2 개방형 스터브를 삽입에 따른 삼중 공진 특성이 나타남을 확인할 수 있다. 따라서 CDMA/GPS/USPCS 대역 등 각각 독립적인 삼중 대역 등이 필요한 제품에서처럼 도 8과 같이 구조적 변경에 따라 좀더 다양한 다중 대역 단말기용 내장형 안테나로 그 활용성을 증대할 수 있다.
도 9는 본 발명의 도 7에 따른 방사체에 외부도체를 형성한 입체도로서, 주 기판(510)과 주 기판(510)을 보호하는 케이스(520)로 이루어진 이동통신 단말기(500)에 있어서, 상기 주 기판(510)의 외곽 일면과 소정의 간격으로 이격되게 형성되어 신호를 전송하는 외부 도체와 유전체 및 중심 도체로 구성된 전송선로(530)와, 상기 전송선로(530)와 주 기판(510)을 연결하여 전송선로(530)를 접지하는 접지 클립(560)과, 상기 전송선로(530)의 외부 도체 없이 상기 전송선로(530)의 유전체와 중심 도체가 절곡되어 다중대역에서 동작되는 방사체(550)와, 상기 접지 클립(560)에 제 2 개방형 스터브(562), 및 상기 방사체의 소정부위를 감싸는 외부도체(570)가 형성된다.
보다 상세하게는, 상기 외피(570)는 전송선로(530)의 외부 도체가 제거되어 형성된 방사체(550)의 종단에 0.1λ의 길이를 형성하여 상기 방사체(550)를 감싸게 형성된다.
또한, 상기 외부도체(570)는 상기 방사체(550)와 상호 커플링으로 동작되어 안테나의 대역폭을 개선하게 된다.
도 10은 본 발명의 도 9에 따른 반사손실을 해석한 결과로써, 외부도체(570) 가 삽입됨에 따라 고주파수(2.1GHz)에서의 광대역 특성과 또 약 3GHz 부분에서의 추가 공진 특성을 관찰 할 수 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 다중 대역 내장형 안테나의 구성을 나타내는 도면이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 다중 대역 내장형 안테나는, 주 기판(610)과 그 주 기판(610)을 보호하는 케이스로 이루어진 이동통신 단말기(600)에 있어서, 상기 주 기판(610)의 일측면을 따라서 형성되어 신호를 전송하는 외부 도체와 유전체 및 중심 도체로 구성된 전송선로(630)와, 상기 전송선로(630)와 주 기판(610)을 연결하여 전송선로(630)를 접지하는 접지 클립(660)과, 상기 전송선로(630)의 외부도체 도체 없이 상기 전송선로(630)의 유전체와 중심 도체가 절곡되어 고주파 대역에서 동작되는 방사체(650)와, 상기 접지 클립(660)에 연결되고 다중 절곡되어 형성되어 상기 고주파 대역보다 낮은 저주파 대역에서 동작되는 제 3 개방형 스터브(663)로 구성되며, 상기 방사체(650)는 상기 제 3 개방형 스터브(663)와 소정 간격으로 평행하게 이격되어 상기 제 3 개방형 스터브(663)에 커플링 급전한다.
상기 제 3 개방형 스터브와 상기 방사체 사이의 이격 간격과 상기 방사체의 길이에 의하여 상기 제 3 개방형 스터브가 동작하는 저주파 대역에서 광대역 공진 특성이 발생된다.
상기 제 3 개방형 스터브(663)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 주 기판(610)의 접지 제거(clearance)면(670) 상에 형성될 수도 있고, 접지 제거(clearance)면(670)과 일정의 높이를 갖고 접지클립을 연장, 다중 절곡하여 형성할 수도 있다. 따라서, 상기 방사체(650)는 상기 제 3 개방형 스터브(663)의 측면에 평행하게 형성되거나 상기 제 3 개방형 스터브(663)의 상부에 평행하게 형성될 수 있다.
상기 제 3 개방형 스터브(663)는 미앤더라인 구조로 형성된다.
상기 제 3 개방형 스터브(663)와 상기 방사체(650) 사이에 캐패시터 커플링이 발생되어 상기 제 3 개방형 스터브(663)의 공진 대역인 저주파 공진 대역에서의 광대역 공진 특성이 나타내게 된다.
상기 접지클립(660) 대신에 상기 주 기판(610) 상에서 상기 전송선로(630)의 외부 도체와 상기 주 기판(610)이 연결되도록 직접 metallization을 수행할 수도 있다.
도 12는 본 발명의 도 11에 따른 반사손실을 나타낸 도면이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 도 11의 다중대역 내장형 안테나에서 방사체(650)는 2GHz 대역에서 동작되고 제 3 개방형 스터브(663)는 방사체(650)의 공진 대역보다 낮은 주파수 대역인 1GHz에서 동작되며, 방사체(650)와 제 3 개방형 스터브(663) 사이의 캐패시터 커플링으로 인하여 1GHz 공진 대역의 저주파 공진 특성이 향상되어 1GHz 공진 대역에서의 광대역 특성을 얻을 수 있다.
아울러, 도 2, 도 3, 도 5, 도 7, 도 8 및 도 11에 각각 도시된 본 발명에 의한 전송 선로는 도13, 도14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 다양한 형태로 구현 가능하다.
도 13은 본 발명의 전송 선로의 일 실시예를 나타낸 단면도로서, 동축 선로의 구조를 나타낸 도면이다. 본 발명에 의한 전송 선로는, 일 예로, 도 13에 도시 된 바와 같이, 외부 도체(710), 유전체(720) 및 중심 도체(730)의 단면이 원형으로 형성되고 상기 중심 도체(730)를 통하여 신호를 전송하는 동축 선로로 구현 가능하다.
도 14는 본 발명의 전송 선로의 다른 실시예를 나타낸 단면도로서, 스트립라인의 구조를 나타낸 도면이다. 본 발명에 의한 전송 선로는, 일 예로, 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 외부 도체(810), 유전체(820) 및 중심 도체(830)의 단면이 사각형으로 형성되며 상기 외부 도체(810)가 접지면으로 형성되고 상기 전송선로 내부 중앙에 구비되는 상기 중심 도체(830)를 통하여 신호를 전송하며 상기 유전체(820)에 의하여 상기 외부 도체(810) 및 중심 도체(830)가 지지되는 스트립선로로 형성된다.
도 15는 본 발명의 전송 선로의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도이고, 도 16은 도 15의 적층 플랙서블 PCB 스트립 선로의 단면도이다. 본 발명에 의한 전송 선로는, 도 16에 도시된 바와 같이, 제 1 층 플랙서블 PCB(911), 제 2 층 플랙서블 PCB(912) 및 제 3 층 플랙서블 PCB(913)가 수직으로 적층 형성되며, 상기 외부 도체는 상기 제 1 층 플랙서블 PCB(911)의 최외각에 배치된 도체면(911a) 및 상기 제 3 층 플랙서블 PCB(913)의 최외각에 배치된 도체면(913a)과, 상기 제 1 층 내지 제 3 층 플랙서블 PCB(911,912,913)에 배열 형성된 다수개의 관통홀(940)이 상호 연결되어 이루어지며, 상기 중심 도체는 상기 제 2 층 플랙서블 PCB(912)의 유전체층(912b) 중심에 선로 특성 임피던스의 폭으로 매립 형성되는 신호선로(912a)이고, 상기 유전체는 상기 각 층 플랙서블 PCB(911,912,913) 사이에 절연을 위하여 삽입 되는 폴리이미드(polyimide) 등의 유전체 층(911b,912b,913b)으로 형성되는 적층 플랙서블 PCB 스트립선로로 구현 가능하다.
상기 제 1 층 플랙서블 PCB(911)의 도체면(911a)과 제 3 층 플랙서블 PCB(913)의 도체면(913a)을 다수개의 관통홀(940)을 통하여 상호 연결하여, 누설파를 차단하고 또 각 층간의 전위를 동일하게 유지시켜 안정적인 common 접지면 특성을 구현할 수 있게 한다.
도 15에 도시된 바와 같이, 적층 플랙서블 PCB 스트립선로에서, 다수개의 관통홀(940)은 상기 중심 도체와 소정 간격 이격되고 적층 플랙서블 PCB 스트립 선로의 양측단부에 배열된다.
지금까지 본 발명에 대해서 상세히 설명하였으나, 그 과정에서 언급한 실시예는 예시적인 것일 뿐이며, 한정적인 것이 아님을 분명히 하고, 본 발명은 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상이나 분야를 벗어나지 않는 범위내에서, 균등하게 대처될 수 있는 정도의 구성요소 변경은 본 발명의 범위에 속한다 할 것이다.
도 1은 종래의 내장형 안테나를 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다중대역 내장형 안테나의 구성도.
도 3은 본 발명의 도 2에 따른 다중대역 내장형 안테나의 입체도.
도 4는 도 3의 본 발명에 의한 다중대역 내장형 안테나에 따른 반사손실을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 다중대역 내장형 안테나의 입체도.
도 6는 본 발명의 도 5에 따른 반사손실을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 다중대역 내장형 안테나의 입체도.
도 8은 본 발명의 도 7에 따른 반사손실을 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 도 8에 따른 방사체에 외부도체를 형성한 입체도.
도 10은 본 발명의 도 9에 따른 반사손실을 나타낸 도면.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 다중대역 내장형 안테나의 구성도.
도 12는 본 발명의 도 11에 따른 반사손실을 나타낸 도면.
도 13은 본 발명의 전송 선로의 일 실시예를 나타낸 단면도.
도 14는 본 발명의 전송 선로의 다른 실시예를 나타낸 단면도.
도 15는 본 발명의 전송 선로의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도.
도 16은 도 15의 적층 플랙서블 PCB 스트립선로를 나타낸 단면도.
** 주요 도면부호에 대한 설명 **
100, 200, 300, 400, 500, 600 : 이동통신 단말기
110, 210, 310, 410, 510,610 : 주 기판 120, 220 : 케이스
130, 230, 330, 430, 530,630 : 동축선로
131, 231 : 동축선로용 전위 커넥터
132 : 동축선로용 후위 커넥터 140 : 급전라인
150 : 메탈 방사체 151 : 캐리어
250, 350, 450, 550, 650 : 방사체
260, 360, 460, 560, 660 : 접지클립
270 : 플라스틱 리브 361 : 제 1 개방형 스터브
462, 562 : 제 2 개방형 스터브 570 : 외부도체
663: 제 3 개방형 스터브

Claims (27)

  1. 주 기판과 주 기판을 보호하는 케이스로 이루어진 이동통신 단말기에 있어서,
    상기 주 기판의 외곽 일면과 소정의 간격으로 이격되게 형성되어 신호를 전송하는 외부 도체와 유전체 및 중심 도체로 구성된 전송선로; 및
    상기 전송선로의 외부 도체 없이 상기 전송선로의 유전체와 중심 도체가 절곡되어 다중대역에서 동작되는 방사체로 이루어진 것을 특징으로 하는 다중대역 내장형 안테나.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전송선로와 상기 주 기판을 체결하여 상기 전송선로를 접지하는 접지 클립을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다중대역 내장형 안테나.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 방사체를 고정 지지하는 플라스틱 리브가 형성되는 것을 특징으로 하는 다중대역 내장형 안테나.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 방사체는 이중대역에서 동작되는 것을 특징으로 하는 다중대역 내장형 안테나.
  5. 청구항 1, 청구항 3 및 청구항 4에 있어서,
    상기 방사체는 미앤더라인으로 형성되는 것을 특징으로 하는 다중대역 내장형 안테나.
  6. 주 기판과 그 주 기판을 보호하는 케이스로 이루어진 이동통신 단말기에 있어서,
    상기 주 기판의 외곽 일면과 소정의 간격으로 이격되게 형성되어 신호를 전송하는 외부 도체와 유전체 및 중심 도체로 구성된 전송선로와;
    상기 전송선로와 상기 주 기판을 체결하여 상기 전송선로를 접지하는 접지 클립; 및
    상기 전송선로의 외부 도체 없이 상기 전송선로의 유전체와 중심 도체가 절곡되어 다중대역에서 동작되는 방사체로 이루어진 것을 특징으로 하는 다중대역 내장형 안테나.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 접지 클립에는 상기 전송선로와 평행하게 형성되는 제 1 개방형 스터브가 구비되는 것을 특징으로 하는 다중대역 내장형 안테나.
  8. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 제 1 개방형 스터브와 상기 방사체의 구조는 다이폴 구조인 것을 특징으로 하는 다중대역 내장형 안테나.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제 1 개방형 스터브는 상기 전송선로와 상호 커플링으로 동작되는 것을 특징으로 하는 다중대역 내장형 안테나.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 방사체를 고정 지지하는 플라스틱 리브가 형성되는 것을 특징으로 하는 다중대역 내장형 안테나.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 방사체는 이중대역에서 동작되는 것을 특징으로 하는 다중대역 내장형 안테나.
  12. 청구항 6, 청구항 10 및 청구항 11에 있어서,
    상기 방사체는 미앤더라인으로 형성되는 것을 특징으로 하는 다중대역 내장형 안테나.
  13. 주 기판과 그 주 기판을 보호하는 케이스로 이루어진 이동통신 단말기에 있어서,
    상기 주 기판의 외곽 일면과 소정의 간격으로 이격되게 형성되어 신호를 전송하는 외부 도체와 유전체 및 중심 도체로 구성된 전송선로와;
    상기 전송선로와 상기 주 기판을 연결하여 상기 전송선로를 접지하는 접지 클립과;
    상기 전송선로의 외부 도체 없이 상기 전송선로의 유전체와 중심 도체가 절곡되어 다중대역에서 동작되는 방사체; 및
    상기 접지 클립에 제 2 개방형 스터브가 형성되는 것을 특징으로 하는 다중대역 내장형 안테나.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제 2 개방형 스터브는 상기 방사체와 대칭되게 형성되어 끝단의 일부가 상기 방사체와 연결되는 것을 특징으로 하는 다중대역 내장형 안테나.
  15. 청구항 15에 있어서,
    상기 제 2 개방형 스터브와 상기 방사체의 구조는 폴디드 다이폴 구조인 것을 특징으로 하는 다중대역 내장형 안테나.
  16. 청구항 13에 있어서,
    상기 방사체를 고정 지지하는 플라스틱 리브가 형성되는 것을 특징으로 하는 다중대역 내장형 안테나.
  17. 청구항 14에 있어서,
    상기 방사체는 이중대역에서 동작되는 것을 특징으로 하는 다중대역 내장형 안테나.
  18. 청구항 13, 청구항 16 및 청구항 17에 있어서,
    상기 방사체는 미앤더라인으로 형성되는 것을 특징으로 하는 다중대역 내장형 안테나.
  19. 청구항 13에 있어서,
    상기 방사체의 소정부위를 감싸는 외부도체가 형성되는 것을 특징으로 하는 다중대역 내장형 안테나.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 방사체는 상기 외부도체와 상호 커플링으로 동작되는 것을 특징으로 하는 다중대역 내장형 안테나.
  21. 주 기판과 그 주 기판을 보호하는 케이스로 이루어진 이동통신 단말기에 있 어서,
    상기 주 기판의 일측면을 따라서 형성되어 신호를 전송하는 외부 도체와 유전체 및 중심 도체로 구성된 전송선로와;
    상기 전송선로와 상기 주 기판을 연결하여 상기 전송선로를 접지하는 접지 클립과;
    상기 전송선로의 외부 도체 없이 상기 전송선로의 유전체와 중심 도체가 절곡되어 고주파 대역에서 동작되는 방사체와;
    상기 접지 클립에 연결되고 다중 절곡되어 형성되어 상기 고주파 대역보다 낮은 저주파 대역에서 동작되는 제 3 개방형 스터브로 구성되며,
    상기 방사체는 상기 제 3 개방형 스터브와 소정 간격으로 평행하게 이격되어 상기 제 3 개방형 스터브에 커플링 급전하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 내장형 안테나.
  22. 청구항 21에 있어서,
    상기 제 3 개방형 스터브와 상기 방사체 사이의 이격 간격과 상기 방사체의 길이에 의하여 상기 제 3 개방형 스터브가 동작하는 저주파 대역에서 광대역 공진 특성이 발생되는 것을 특징으로 하는 다중대역 내장형 안테나.
  23. 청구항 21에 있어서,
    상기 방사체는 상기 제 3 개방형 스터브의 측면에 평행하게 형성되거나 상기 제 3 개방형 스터브의 상부에 평행하게 형성되는 것을 특징으로 하는 다중 대역 내장형 안테나.
  24. 청구항 1, 청구항 6, 청구항 13 및 청구항 21 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전송선로는, 상기 외부 도체, 유전체 및 중심 도체의 단면이 원형으로 형성되고 상기 중심 도체를 통하여 상기 신호를 전송하는 동축 선로인 것을 특징으로 하는 다중대역 내장형 안테나.
  25. 청구항 1, 청구항 6, 청구항 13 및 청구항 21 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전송선로는, 상기 외부 도체, 유전체 및 중심 도체의 단면이 사각형으로 형성되며 상기 외부 도체가 접지면으로 형성되고 상기 전송선로 내부 중앙에 구비되는 상기 중심 도체를 통하여 신호를 전송하며 상기 유전체에 의하여 상기 외부 도체 및 중심 도체가 지지되는 스트립선로로 형성되는 것을 특징으로 하는 다중대역 내장형 안테나.
  26. 청구항 1, 청구항 6, 청구항 13 및 청구항 21 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전송선로는,
    제 1 층 플랙서블 PCB, 제 2 층 플랙서블 PCB 및 제 3 층 플랙서블 PCB가 수직으로 적층 형성되며,
    상기 외부 도체는 상기 제 1 층 및 제 3 층 플랙서블 PCB 의 최외각에 배치 되는 도체면과 상기 제 1 층 내지 제 3 층 플랙서블 PCB에 배열 형성된 다수개의 관통홀이 상호 연결되어 이루어지며,
    상기 중심 도체는 상기 제 2 층 플랙서블 PCB의 중심에 특성 임피던스에 해당하는 폭으로 매립 형성되고,
    상기 유전체는 상기 각 플랙서블 PCB 유전체층들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다중대역 내장형 안테나.
  27. 청구항 26에 있어서, 상기 다수개의 관통홀은,
    상기 중심 도체와 소정간격 이격되고 제 1 층 내지 제 3 층 플랙서블 PCB의 양측단부에 나란히 배열 형성되는 것을 특징으로 하는 다중대역 내장형 안테나.
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