KR20090022447A - 저주파 대역용 내장형 안테나 장치 - Google Patents

저주파 대역용 내장형 안테나 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 저주파 대역용 내장형 안테나 장치는 제 1방사체 패턴 및 상기 제 1방사체 패턴과는 이격되어 상기 제 1방사체 패턴으로 유입되는 전류의 흐름을 커플링하는 커플링 패턴이 형성된 다면체 블럭이 인쇄회로기판상에 실장되어 이루어지는 안테나 장치로서, 상기 다면체 블럭은 상기 인쇄회로기판의 어느 일면 NO-GND(노-그라운드)영역에 실장되되, 상기 제 1방사체 패턴의 일측 끝단은 상기 NO-GND(노-그라운드)영역과 반대되는 일면에 형성된 제 2방사체 패턴과 연결되고, 상기 커플링 패턴은 GND(그라운드)와 연결되는 것을 특징으로 한다. 이러한 구성의 본 발명에 의한 저주파 대역용 내장형 안테나는 저주파 대역을 구현하기 위해 이어폰 등과 같은 별도의 수단이 추가로 필요하지 않기 때문에 그 구성이 간단해질 뿐만 아니라 공간상의 부담이 없게 된다.
저주파, 자성체, 투자율, 방사체 패턴, 안테나, 장치

Description

저주파 대역용 내장형 안테나 장치{Internal antenna apparatus for low frequency band}
본 발명은 저주파 대역용 내장형 안테나 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 FM 라디오 수신이 가능한 저주파 대역용 내장형 안테나 장치에 관한 것이다.
이동 통신 단말기의 보급을 통해 언제 어디서나 전화를 걸고 받을 수 있게 되었으며, 이를 통해 실생활 전반에 혁신적인 변화가 있게 되었다. 그리고, 이동 통신 단말기를 항상 휴대하는 사용자가 많아지면서 다양한 기능들이 부가되어 실생활에 도움을 주고 있다. 이러한 이동 통신 단말기의 다양한 기능들 중에서 급격한 진보를 보이고 있는 부분이 멀티미디어에 관련된 부분들로, 현재 다양한 멀티미디어 파일들을 생성 및 재생할 수 있는 기능들이 추가된 이동 통신 단말기들이 쏟아져나오고 있다.
즉, 이제 이동 통신 단말기는 더 이상 음성 통화만을 위한 무선 전화기가 아닌 다양한 사용자 편의 기능과 엔터테인먼트 기능에 통신 수단이 복합된 통합 휴대 기기로 취급되고 있다. 이동 통신 단말기 하나만으로 영화를 보고, 음악을 듣고, 통신도 하다가 필요시 음성 통화도 하는 등, 사용자가 이동 통신 단말기를 휴대하 고 사용하는 시간은 점차 늘어만 가고 있다. 하지만, 다운로드 받은 영화, 음악 등과 같은 멀티미디어 파일들은 사용자가 새롭게 내용을 갱신해 주어야 하기 때문에 보다 신선한 내용을 추가적인 부담 없이 즐기기 위하여 FM 라디오 방송 수신 청취 기능의 추가가 요구되고 있다.
따라서, 멀티미디어 기능이 강조된 최근의 이동 통신 단말기들 중 음악관련 기능에 치중한 이동 통신 단말기에는 FM 라디오 방송 수신부가 내장되어 사용자가 FM 라디오 방송을 청취할 수 있다.
하지만, FM 라디오를 수신하며 전파 수신의 효율이 높은 안테나의 경우에는 필요로 하는 안테나 길이 때문에 단말기에 집적하기가 쉽지 않았다. FM을 수신하는 안테나의 경우 대략 87.5 ~ 108MHz의 저주파 대역에서 공진해야하기 때문에 안테나의 방사라인이 길어지게 되고, 그로 인해 안테나의 크기가 커질 수 밖에 없었다.(안테나의 물리적인 크기는 사용하려는 주파수가 낮을수록, 즉 파장이 길어질수록 커지게 된다.) 이를 극복하기 위해 고유전율의 유전체를 이용하여 안테나의 크기를 소형화하는 경우가 많지만, 이러한 경우, 저주파대역에서 주파수 대역폭이 좁아지는 문제가 발생하였다.
따라서, 대부분의 사용자들이 FM 라디오 방송을 이어폰으로 청취한다는 것에 착안하여 이어폰을 이용해 FM 수신기용 안테나로 사용하는 경우가 늘어나고 있다.
하지만, 이 경우 이어폰(헤드셋, 이어 마이크)을 제거하는 경우 FM 수신 효율이 극히 낮아지게 되는 치명적인 문제점이 발생하는데, 이는 FM 방송을 단말기에 내장된 스피커로 출력하는 경우나 외부 스피커를 이어폰용 잭에 연결하는 경우(연 결부 길이가 FM 수신기용 안테나 기능을 하지만 길이가 맞지 않고 증폭부 등과 간섭이 발생할 수 있음)에는 FM 수신 성능이 현저히 낮아져 정상적인 FM 라디오 청취가 어렵게 된다.
또한, 최근 들어 많이 보급되는 블루투스 기능을 갖는 이동 통신 단말기의 경우에는, 무선 이어폰을 통해 단말기에서 출력되는 음성신호를 수신하기 때문에 이어폰용 잭을 통해 이어폰의 선을 안테나로 사용하는 방식을 적용할 수가 없는 문제가 발생하게 된다. 그리고, 블루투스 기능이 없는 이동 통신 단말기의 경우라 하더라도 FM 라디오를 수신하기 위해서는 일일이 이어폰을 사용해야 하는 단점이 있었다. 따라서, 이동 통신 단말기에 적용되어 FM 라디오를 효과적으로 수신할 수 있는 소형화된 내장형 안테나가 필요하게 되었다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 내장형 안테나가 실장되는 인쇄회로기판상의 NO-GND 영역을 활용하여 안테나의 방사라인을 길게 형성하여 줌으로써, 이어폰을 안테나로 활용하지 않아도 저주파 대역 수신이 가능한 소형화된 저주파 대역용 내장형 안테나 장치를 제공한다.
또한, 소형화를 위해 고유전율의 유전체 블럭을 이용하여 저주파 대역용 안테나를 구현할 경우 대역폭이 좁아지는 현상을 자성체의 저유전율과 투자율을 이용하여 극복해 줌으로써, 대역폭은 유지하면서 소형화가 가능한 저주파 대역용 내장형 안테나 장치를 제공한다.
본 발명의 저주파 대역용 내장형 안테나 장치는 제 1방사체 패턴 및 상기 제 1방사체 패턴과는 이격되어 상기 제 1방사체 패턴으로 유입되는 전류의 흐름을 커플링하는 커플링 패턴이 형성된 다면체 블럭이 인쇄회로기판상에 실장되어 이루어지는 안테나 장치로서, 상기 다면체 블럭은 상기 인쇄회로기판의 어느 일면 NO-GND(노-그라운드)영역에 실장되되, 상기 제 1방사체 패턴의 일측 끝단은 상기 NO-GND(노-그라운드)영역과 반대되는 일면에 형성된 제 2방사체 패턴과 연결되고, 상기 커플링 패턴은 GND(그라운드)와 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 저주파 대역용 내장형 안테나 장치는 제 1방사체 패턴이 형성된 다면체 블럭이 인쇄회로기판상에 실장되어 이루어지는 안테나 장치로서, 상기 다면체 블럭은 상기 인쇄회로기판의 어느 일면 NO-GND(노-그라운드)영역에 실장되되, 상기 제 1방사체 패턴의 일측 끝단은 상기 NO-GND(노-그라운드)영역과 반대되는 일면에 형성된 제 2방사체 패턴과 연결되는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 제 1방사체 패턴은 상기 자성체 블럭의 외측면을 따라 권선 형태로 형성된 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 2방사체 패턴은 미앤더 모양의 방사체 패턴을 포함하여 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1방사체 패턴의 타측 끝단은 급전단으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 다면체 블럭은 투자율이 유전율보다 큰 자성체인 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 저주파 대역용 내장형 안테나 장치는 제 1방사체 패턴이 형성된 다면체 블럭이 실장되는 안테나 장치로서, 인쇄회로기판 어느 일면 NO-GND(노-그라운드)영역에 상기 제 1방사체 패턴의 일측 끝단과 연결되는 도전성 패드가 형성되고, 상기 도전성 패드는 상기 NO-GND(노-그라운드)영역에 반대되는 일면에 형성된 제 2방사체 패턴과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 제 1방사체 패턴의 타측 끝단은 상기 인쇄회로기판의 급전단에 접속되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 2방사체 패턴은 미앤더 모양의 방사체 패턴을 포함하여 형성 되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 도전성 패드는 상기 제 2방사체 패턴과 비아홀을 통해 전기적으로 연결되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 다면체 블럭은 투자율이 유전율보다 큰 자성체인 것이 바람직하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 저주파 대역용 내장형 안테나는 저주파 대역을 구현하기 위해 이어폰 등과 같은 별도의 수단이 추가로 필요하지 않기 때문에 그 구성이 간단해진다. 뿐만 아니라, 공간상의 부담이 줄어들게 되어 공간 활용도가 증가하고, 이동 통신 단말기의 슬림화 및 소형화가 가능해진다. 또한, 블루투스 이동 통신 단말기의 경우, 무선 이어폰을 사용한다 해도 별다른 FM 라디오 방송 수신율의 저하없이 일정한 수신품질을 유지할 수 있게 된다.
이와 같이 이루어진 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이므로, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
(제 1실시예)
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 저주파 대역용 내장형 안테나 장치를 설명하기 위한 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 칩 안테나를 설명하기 위한 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 칩 안테나의 방사체 패턴 및 커플링 패턴의 구조를 설명하기 위한 전개도이다.
제 1실시예의 저주파 대역용 내장형 안테나 장치는 칩 안테나(100) 및 인쇄회로기판(200)을 포함한다.
칩 안테나(100)는 다면체의 자성체 블럭(10); 자성체 블럭(10)의 외측면을 따라 권선되는 형태로 형성된 방사체 패턴(12); 자성체 블럭(10)의 일면에 형성되고, 해당 면에 형성되어 있는 방사체 패턴(12)과 소정거리 이격되어 형성된 커플링 패턴(25)으로 구성된다.
자성체 블럭(10)은 다면체의 자성체 재료로 구성된다. 자성체(Magneto-dielectric)란 자성을 띠는 것이 가능한 물질을 말하며, 산화철, 산화크롬, 코발트, 페라이트 등이 있다.
Figure 112007063380933-PAT00001
수학식 1은 안테나 사이즈가 변하지 않을 때, 투자율과 유전율 사이의 비가 증가함에 따라 안테나의 대역폭(BW)이 증가함을 나타내는 식이다. 여기서, λ0 는 파장이고, μr은 투자율이며, εr은 유전율이고, t는 안테나의 두께이다. 일반적으 로, 안테나에 적용되는 고유전율의 유전체의 경우 투자율이 유전율보다 작다. 하지만, 투자율이 유전율보다 큰 자성체(본 발명의 실시예에서 적용된 자성체의 투자율은 약 18이며, 유전율은 약 10이다.)를 이용할 경우 수학식 1에 근거하여 동일한 안테나 사이즈에서 고유전율의 유전체를 사용하였을 때보다 넓은 대역폭을 구현할 수가 있게 된다. 따라서, 안테나 소형화를 위해 고유전율의 유전체를 사용하였을 때 안테나의 대역 폭이 좁아지는 문제를 해결할 수 있다. 한편, 본 발명에 적용되는 자성체 블럭(10)은 각기 다른 투자율 및 유전율을 갖으므로 구현하고자 하는 공진 주파수에 따라 취사선택 할 수 있음은 물론이다. 또한, 자성체 블럭(10)의 크기 및 모양은 구현하고자 하는 주파수대역에 따라 달라질 수 있으며
도 2 및 도 3를 참조하면, 자성체 블럭(10)의 제 1측면(10a)에 형성된 I1에서 Ik까지의 방사체 패턴(20)은 자성체 블럭(10)의 제 2측면(10b)에 형성된 I1에서 Ik까지의 방사체 패턴(20)과 각각 연결된다. 도 3에서는, 제 1측면(10a)에 형성된 방사체 패턴(20) I1~Ik와 제 2측면(10b)에 형성된 방사체 패턴(20) I1~Ik가 별개인 것처럼 도시되어 있으나, 도 3을 도 2의 상태로 구현하면, 방사체 패턴(20)은 자성체 블럭(10)의 제 2측면(10b)의 일측에서 시작하여 자성체 블럭(10)의 외부면을 따라 권취 형성되어 하나의 방사라인을 형성한다. 방사체 패턴(20)의 길이 및 선폭, 방사체 패턴(20)간 간격은 구현하고자 하는 주파수대역에 따라 달라질 수 있다.
자성체 블럭(10)의 제 2측면(10b)에는 커플링 패턴(25)이 방사체 패턴(20)과 소정거리 이격하여 독립적으로 형성된다. 추후, 자성체 블럭(10)의 제 2측면(10b)을 저면으로 하여 인쇄회로기판(200)에 실장되게 되면, 제 2측면(10b)에 형성된 형성된 커플링 패턴(25)은 방사체 패턴(20)으로 유입되는 전류의 흐름을 커플링하여 안테나의 대역폭을 넓혀준다. 도 3에는 커플링 패턴(25)이 하나만 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 커플링을 일으키는 커플링 패턴(25)의 개수는 구현하고자 하는 주파수 대역 및 대역폭에 따라 달라질 수 있으며, 커플링 패턴(25)의 개수를 증감시켜 구현하고자하는 공진 주파수 및 대역폭을 조절할 수가 있다. 본 발명의 실시예에서는 FM 라디오 주파수 대역(87.5 ~ 108MHz)에서 공진 하기 위하여 자성체 블럭(10)의 제 2측면(10b)에 하나의 커플링 패턴(25)만을 독립적으로 형성한다.
도 4a 및 도 4b는 도 2의 칩 안테나가 실장되는 인쇄회로기판의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 4a는 인쇄회로기판의 어느 일면을 나타낸 도면이고, 도 4b는 인쇄회로기판의 타면을 나타낸 도면이다.
도 4a를 참조하면, 본 발명에 따른 저주파 대역용 내장형 안테나 장치에서 칩 안테나(100)는 인쇄 회로 기판(200)의 어느 일면(예컨대, 인쇄회로기판의 상면)에 구비된 NO-GND 영역(40)에 실장된다. NO-GND 영역(40)은 인쇄 회로 기판상(200)에 실장되는 다른 칩들과 이격거리를 두기 위한 공간을 지칭하며, 일반적으로, 인쇄 회로 기판(200)의 일측에 형성된다. NO-GND영역(32) 상에는 제 1 내지 제 3도전성 패드(32, 34, 35)가 형성되어 있다. 제 1도전성 패드(32)는 급전단으로 사용되 며, 자성체 블럭(10)의 제 2측면(10b) 일측 끝단에 형성된 방사체 패턴(20;I1)과 솔더링(Soldering)되어 연결된다. 제 3도전성 패드(35)는 자성체 블럭(10)의 제 2측면(10b) 타측 끝단에 형성된 방사체 패턴(20;Ik+1)과 솔더링되어 연결된다. 제 2도전성 패드(34)는 접지단으로 형성되어 GND영역(30)과 연결되며, 자성체 블럭(10)의 제 2측면(10b)에 형성된 커플링 패턴(25)과 솔더링되어 연결된다. 여기서, GND영역(30)은 인쇄 회로 기판상에 다른 칩들을 실장하기 위한 공간을 지칭한다.
도 4b를 참조하면, 이동 통신 단말기의 인쇄 회로 기판(200)의 타면(예컨대, 인쇄회로기판의 바닥면)에 구비된 NO-GND 영역(40)에는 미앤더(Meander)형상 등의 방사체 패턴(39)이 형성된다. 방사체 패턴(39)은 비아홀(33)을 통해 인쇄회로기판(200)의 상면에 형성된 제 3도전성 패드(35)와 연결된다. 따라서, 인쇄회로기판(200)의 상면에 실장되는 칩 안테나(100)에 형성된 방사체 패턴(20)과 인쇄회로기판(200)의 바닥면에 형성된 방사체 패턴(39)은 서로 전기적으로 연결되어 하나의 방사라인을 형성한다. 따라서, 안테나의 방사라인을 길게 구현해 줄 수가 있게 되어 공진주파수를 낮춰 줄 수가 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제 1실시예에 따른 저주파 대역용 내장형 안테나 장치의 전압 정재파비(VSWR) 및 임피던스 특성을 나타내는 도표이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1실시예에 따른 저주파 대역용 안테나 장치(예컨대, 자성체 블럭의 사이즈가 25*5mm이고, 그 두께는 2m이며, 그 투자 율은 18인 안테나)는 98MHz 주파수대역에서 공진하는 특성을 나타내서, FM 라디오를 수신할 수 있는 저주파 대역(87.5MHz~108MHz)을 만족한다. 도 6은 임피던스 특성을 나타내는 스미스 차트로서, 임피던스 매칭(Impedence matching)됨을 보여준다.
(제 2실시예)
도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 저주파 대역용 내장형 안테나 장치를 설명하기 위한 평면도이고, 도 8은 도 7에 도시된 칩 안테나를 설명하기 위한 투시도이다.
제 2실시예에서의 저주파 대역용 내장형 안테나 장치는 칩 안테나(100) 및 인쇄회로기판(200)을 포함한다.
칩 안테나(300)는 다면체의 자성체 블럭(80) 및 자성체 블럭(80)의 외측면을 따라 권선되는 형태로 형성된 방사체 패턴(72)으로 구성된다.
자성체 블럭(80)은 다면체의 자성체 재료로 구성된다. 방사체 패턴(70)은 자성체 블럭(80)의 제 2측면(10b)의 일측에서 시작하여 자성체 블럭(10)의 외부면을 따라 권취 형성되어 하나의 방사라인을 형성한다. 이때, 전술한 바와 같이, 자성체 블럭(80)의 크기, 모양, 투자율(본 발명의 실시예에서는, '18')은 구현하고자 하는 주파수대역에 따라 달라질 수 있으며, 방사체 패턴(20)의 길이 및 선폭, 방사체 패턴(20)간 간격 또한 구현하고자 하는 주파수대역에 따라 달라질 수 있다.
도 9 내지 도 10c는 도 8의 칩 안테나가 실장되는 인쇄회로기판의 구조를 설명하기 위한 도면으로서, 도 9는 칩 안테나가 실장되는 인쇄회로기판의 일면을 나타낸 도면이고, 도 10a 내지 도 10c는 칩 안테나가 실장되는 인쇄회로기판 타면의 다양한 실시예를 나타낸 도면이다.
제 2실시예의 칩 안테나(300)는 인쇄 회로 기판(400)의 일면(예컨대, 인쇄회로기판의 상면)에 구비된 NO-GND 영역(56)에 실장된다. NO-GND 영역(56)은 인쇄회로기판상(400)에 실장되는 다른 칩들과 이격거리를 두기 위한 공간을 지칭하며, 일반적으로, 인쇄 회로 기판(400)의 일측에 형성된다. NO-GND영역(56) 상에는 제 1 및 제 2도전성 패드(52, 54)가 형성되어 있다. 제 1도전성 패드(52)는 급전단으로 사용되며, 자성체 블럭(300)의 일측 끝단에 형성된 방사체 패턴(70a)과 솔더링되어 연결된다. 제 2도전성 패드(54)는 자성체 블럭(300)의 타측 끝단에 형성된 방사체 패턴(70b)과 솔더링되어 연결된다. 여기서, GND영역(50)은 인쇄 회로 기판상에 다른 칩들을 실장하기 위한 공간을 지칭한다.
도 10a를 참조하면, 이동 통신 단말기의 인쇄 회로 기판(400)의 타면(예컨대, 인쇄회로기판의 바닥면)에 구비된 NO-GND 영역(62)에는 미앤더(Meander)형상 등의 방사체 패턴(65)이 형성된다. 방사체 패턴(65)은 비아홀(63)을 통해 인쇄회로기판(400)의 상면에 형성된 제 2도전성 패드(54)와 연결된다. 따라서, 인쇄회로기판(400)의 상면에 실장되는 칩 안테나(300)에 형성된 방사체 패턴(70)과 인쇄회로기판(400)의 바닥면에 형성된 방사체 패턴(65)은 서로 전기적으로 연결되어 하나의 방사라인을 형성한다. 이때, 인쇄회로기판(400)의 바닥면에 형성된 방사체 패턴(65)은 칩 안테나(300)에 형성된 방사체 패턴(70)과 커플링(Coupling)을 일으키게 되는데, 이로 인해 안테나의 이득(Gain)을 향상시키고, 공진 주파수는 낮출 수 있게 된다. 도 11 및 도 12는 도 10a에 도시된 인쇄회로기판(200)이 적용된 본 발명의 제 2실시예에 따른 저주파 대역용 내장형 안테나 장치의 전압 정재파비(VSWR) 및 임피던스 특성을 나타내는 도표이다. 도 11을 참조하면, 도 10a에 도시된 인쇄회로기판(200)이 적용된 본 발명의 제 2실시예에 따른 안테나 장치(예컨대, 자성체 블럭의 사이즈가 25*5mm이고, 그 두께는 2m이며, 그 투자율은 18인 안테나)는 98MHz 주파수대역에서 공진하는 특성을 나타내서, FM 라디오를 수신할 수 있는 저주파 대역(87.5MHz~108MHz)을 만족한다. 또한, 임피던스 특성을 나타내는 스미스 차트인 도 12를 참조하면, 임피던스 매칭(Impedence matching)됨을 보여준다.
도 10b를 참조하면, 이동 통신 단말기의 인쇄 회로 기판(400)의 타면(예컨대, 인쇄회로기판의 바닥면)에 구비된 NO-GND 영역(62)에는, 하나의 방사체 패턴으로 형성되되, 일측부는 미앤더(Meander)모양으로, 타측부는 직사각형 모양으로, 방사체 패턴(66)이 형성된다. 타측부에 직사각형 모양으로 형성되는 방사체 패턴(66)에는 비아홀(63)이 형성되어 있어서, 방사체 패턴(66)은 비아홀(63)을 통해 인쇄회로기판(400)의 상면에 형성된 제 2도전성 패드(54)와 연결된다. 따라서, 칩 안테나(300)에 형성된 방사체 패턴(70)과 인쇄회로기판(400)의 바닥면에 형성되는 방사체 패턴(66)은 서로 연결되어 하나의 방사라인을 형성한다. 이때, 직사각형 모양을 포함하는 방사체 패턴(66)은 칩 안테나(300)에 형성된 방사체 패턴(70)과 더 많은 커플링을 일으켜서, 도 10a에 도시된 미앤더 형상의 방사체 패턴(65)에 비해 안테나의 공진주파수는 유지하되 대역폭은 더 확장시키는 효과를 얻게 한다.
도 10c를 참조하면, 이동 통신 단말기의 인쇄 회로 기판(400)의 타면(예컨대, 인쇄회로기판의 바닥면)에 구비된 NO-GND 영역(62)에는 직사각형 모양을 포함하는 미앤더(Meander) 형상의 방사체 패턴(67)이 형성된다. 방사체 패턴(67)의 일측 끝단에는 비아홀(63)이 형성되어 있고, 방사체 패턴(67)은 비아홀(63)을 통해 인쇄회로기판(400)의 상면에 형성된 제 2도전성 패드(54)와 연결된다. 따라서, 인쇄회로기판(400)의 상면에 실장되는 칩 안테나(300)에 형성된 방사체 패턴(70)과 인쇄회로기판(400)의 바닥면에 형성된 방사체 패턴(67)은 하나의 방사라인을 형성한다. 따라서, 도 10b에서 전술한 바와 같이, 직사각형 모양의 방사체 패턴(66)은 칩 안테나(300)에 형성된 방사체 패턴(70)과 더 많은 커플링을 일으켜서, 도 10a에 도시된 미앤더 형상의 방사체 패턴(65)에 비해 안테나의 공진주파수는 유지하되 대역폭은 더 확장시키는 효과를 얻게 한다. 도 13 및 도 14는 도 10b 또는 도 10c에 도시된 인쇄회로기판(200)이 적용된 본 발명의 제 2실시예에 따른 저주파 대역용 내장형 안테나 장치의 전압 정재파비(VSWR) 및 임피던스 특성을 나타내는 도표이다. 도 13을 참조하면, 도 13에 도시된 인쇄회로기판(200)이 적용된 본 발명의 제 2실시예에 따른 안테나 장치는(예컨대, 자성체 블럭의 사이즈가 25*5mm이고, 그 두께는 2m이며, 그 투자율은 18인 안테나), 100MHz 주파수대역에서 공진하는 특성을 나타내서 FM 라디오를 수신할 수 있는 저주파 대역(87.5MHz~108MHz)을 만족하고, 도 10a에 도시된 미앤더 형상의 방사체 패턴(65)에 비해 더 넓은 대역폭을 갖는 것 을 확인할 수가 있다. 또한, 임피던스 특성을 나타내는 스미스 차트인 도 14를 참조하면, 임피던스 매칭(Impedence matching)됨을 보여준다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 저주파 대역용 내장형 안테나 장치는 FM 라디오를 수신할 수 있는 저주파 대역(87.5MHz~108MHz)을 만족하면서 임피던스 매칭되는 내장형 안테나 장치를 구현한다. 따라서, 안테나 효율 및 방사특성은 유지하며 소형화가 가능하여 이동 통신 단말기 등에 적용할 수 있으며, 주파수를 다양화하여 여러 저주파 대역용 내장형 안테나를 구현할 수가 있게 된다.
한편, 본 발명에 따른 저주파 대역용 내장형 안테나는 이동 통신 단말기에만 국한되어 적용될 수 있는 것은 아니며, 그 밖의 소형 음향기기 등에도 적용되어 사용될 수 있음은 물론이다.
이상, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져는 안될 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 저주파 대역용 내장형 안테나 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 칩 안테나를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 도 2의 칩 안테나의 방사체 패턴 및 커플링 패턴의 구조를 설명하기 위한 전개도이다.
도 4a는 도 1에 도시된 인쇄회로기판의 어느 일면을 나타낸 도면이다.
도 4b는 도 1에 도시된 인쇄회로기판의 타면을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 저주파 대역용 내장형 안테나 장치의 전압 정재파비(VSWR)를 나타내는 도표이다.
도 6은 본 발명의 제 1실시예에 따른 저주파 대역용 내장형 안테나 장치의 임피던스 특성을 나타내는 도표이다.
도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 저주파 대역용 내장형 안테나 장치를 설명하기 위한 평면도다.
도 8은 도 7에 도시된 칩 안테나를 설명하기 위한 투시도이다.
도 9는 도 7에 도시된 인쇄회로기판의 일면을 나타낸 도면이다.
도 10a 내지 도 10c는 도 7에 도시된 인쇄회로기판 타면의 다양한 실시예를 나타낸 도면이다.
도 11은 도 10a에 도시된 인쇄회로기판이 적용된 본 발명의 제 2실시예에 따른 저주파 대역용 내장형 안테나 장치의 전압 정재파비(VSWR)를 나타내는 도표이 다.
도 12는 도 10a에 도시된 인쇄회로기판이 적용된 본 발명의 제 2실시예에 따른 저주파 대역용 내장형 안테나 장치의 임피던스 특성을 나타내는 도표이다.
도 13은 도 10b 또는 도 10c에 도시된 인쇄회로기판이 적용된 본 발명의 제 2실시예에 따른 저주파 대역용 내장형 안테나 장치의 전압 정재파비(VSWR)를 나타내는 도표이다.
도 14는 도 10b 또는 도 10c에 도시된 인쇄회로기판(200)이 적용된 본 발명의 제 2실시예에 따른 저주파 대역용 내장형 안테나 장치의 임피던스 특성을 나타내는 도표이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10, 80 : 자성체블럭 10a : 제 1측면
10b : 제 2측면 20, 39, 65, 66, 67, 70 : 방사체패턴
25 : 커플링패턴 30, 45, 50, 60 : GND영역
33, 63 : 비아홀 32, 34, 35, 52, 54 : 도전성패드
40, 42, 56, 62 : NO-GND영역 100, 300 : 칩안테나
200, 400 : 인쇄회로기판

Claims (11)

  1. 제 1방사체 패턴 및 상기 제 1방사체 패턴과는 이격되어 상기 제 1방사체 패턴으로 유입되는 전류의 흐름을 커플링하는 커플링 패턴이 형성된 다면체 블럭이 인쇄회로기판상에 실장되어 이루어지는 안테나 장치로서,
    상기 다면체 블럭은 상기 인쇄회로기판의 어느 일면 NO-GND(노-그라운드)영역에 실장되되, 상기 제 1방사체 패턴의 일측 끝단은 상기 NO-GND(노-그라운드)영역과 반대되는 일면에 형성된 제 2방사체 패턴과 연결되고, 상기 커플링 패턴은 GND(그라운드)와 연결되는 것을 특징으로 하는 저주파 대역용 내장형 안테나 장치.
  2. 제 1방사체 패턴이 형성된 다면체 블럭이 인쇄회로기판상에 실장되어 이루어지는 안테나 장치로서,
    상기 다면체 블럭은 상기 인쇄회로기판의 어느 일면 NO-GND(노-그라운드)영역에 실장되되, 상기 제 1방사체 패턴의 일측 끝단은 상기 NO-GND(노-그라운드)영역과 반대되는 일면에 형성된 제 2방사체 패턴과 연결되는 것을 특징으로 하는 저주파 대역용 내장형 안테나 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제 1방사체 패턴은 상기 다면체 블럭의 외측면을 따라 권선 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 저주파 대역용 내장형 안테나 장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제 2방사체 패턴은 미앤더 모양의 방사체 패턴을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 저주파 대역용 내장형 안테나 장치.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제 1방사체 패턴의 타측 끝단은 상기 인쇄회로기판의 급전단에 접속되는 것을 특징으로 하는 저주파 대역용 내장형 안테나 장치.
  6. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다면체 블럭은 투자율이 유전율보다 큰 자성체인 것을 특징으로 하는 저주파 대역용 내장형 안테나 장치.
  7. 제 1방사체 패턴이 형성된 다면체 블럭이 실장되는 안테나 장치로서,
    인쇄회로기판 어느 일면 NO-GND(노-그라운드)영역에 상기 제 1방사체 패턴의 일측 끝단과 연결되는 도전성 패드가 형성되고, 상기 도전성 패드는 상기 NO-GND(노-그라운드)영역에 반대되는 일면에 형성된 제 2방사체 패턴과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 저주파 대역용 내장형 안테나 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제 1방사체 패턴의 타측 끝단은 상기 인쇄회로기판의 급전단에 접속되는 것을 특징으로 하는 저주파 대역용 내장형 안테나 장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 제 2방사체 패턴은 미앤더 모양의 방사체 패턴을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 저주파 대역용 내장형 안테나 장치.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 도전성 패드는 상기 제 2방사체 패턴과 비아홀을 통해 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 저주파 대역용 내장형 안테나 장치.
  11. 청구항 7항에 있어서,
    상기 다면체 블럭은 투자율이 유전율보다 큰 자성체인 것을 특징으로 하는 저주파 대역용 내장형 안테나 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7148851B2 (en) * 2003-08-08 2006-12-12 Hitachi Metals, Ltd. Antenna device and communications apparatus comprising same
KR100735356B1 (ko) * 2005-12-12 2007-07-04 삼성전기주식회사 커플링 패턴을 구비한 광대역 안테나

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011078561A2 (ko) * 2009-12-21 2011-06-30 주식회사 이엠따블유 안테나, 안테나용 기판 및 이를 구비한 안테나 장치
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