KR20090049513A - Antenna device for wireless communication - Google Patents

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KR20090049513A
KR20090049513A KR1020080027923A KR20080027923A KR20090049513A KR 20090049513 A KR20090049513 A KR 20090049513A KR 1020080027923 A KR1020080027923 A KR 1020080027923A KR 20080027923 A KR20080027923 A KR 20080027923A KR 20090049513 A KR20090049513 A KR 20090049513A
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쯔토무 미쯔이
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삼성전자주식회사
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Abstract

수평면에 지향성의 피크를 가지는 휴대 단말용의 소형의 무선 통신 안테나 장치를 제공한다. A small radio communication antenna device for a portable terminal having a directional peak in a horizontal plane is provided.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 안테나 장치(100)는, 적어도 1개의 "コ" 형상의 절결부(cutout part)(30)를 가지는 직사각형의 기판(10)과, 유전체 절편(切片)(sliced pieces)의 표면 상에 형성된 안테나부(20)를 구비한다. 절결부(30)는, 기판(10)의 상대적으로 긴 변의 중앙 부근에 설치된다. The wireless communication antenna device 100 according to the embodiment of the present invention includes a rectangular substrate 10 having at least one "co" shaped cutout part 30 and a dielectric cutout ( and an antenna portion 20 formed on the surface of the sliced pieces. The notch 30 is provided in the vicinity of the center of the relatively long side of the substrate 10.

또한, 안테나부(20)는, 절결부(30)의 개구부에 변을 따라 장착된다. 안테나 소자의 일단에는, 급전점이 형성되고, 안테나 소자의 타단과 유전체 기판과의 사이에는, 유전체 절편이 개재됨으로써 유전체 기판에 대하여 수직방향의 간격이 설치된다. 간격에 의해 용량이 부가되므로, 절결부의 축소화 및 안테나 소자의 단축화가 가능해진다.In addition, the antenna part 20 is attached to the opening part of the notch part 30 along the edge. A feed point is formed at one end of the antenna element, and a dielectric segment is interposed between the other end of the antenna element and the dielectric substrate, so that a vertical gap is provided with respect to the dielectric substrate. Since the capacitance is added by the interval, the cutout portion can be reduced and the antenna element can be shortened.

안테나, 유전체 기판, 절결부, 유전체 절편 Antennas, Dielectric Boards, Cutouts, Dielectric Slices

Description

무선 통신 안테나 장치 {ANTENNA DEVICE FOR WIRELESS COMMUNICATION}Wireless communication antenna device {ANTENNA DEVICE FOR WIRELESS COMMUNICATION}

본 발명은 무선 통신 안테나 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수평면에 지향성의 피크를 가지는 휴대 단말용의 소형 안테나 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless communication antenna device, and more particularly, to a small antenna device for a portable terminal having a directional peak in the horizontal plane.

휴대전화 등의 단말에 적용되는 안테나로서, 다양한 형상·기능을 가지는 것이 개발되고 있다. 이러한 안테나는, 예를 들면, 휴대 단말의 케이스의 단부 등에 배치되어 있다.As antennas applied to terminals such as cellular phones, those having various shapes and functions have been developed. Such an antenna is arranged, for example, at the end of a case of a portable terminal.

주지된 바와 같이, 현재 사용되고 있는 휴대 단말의 주파수는, 2GHz 정도이다. 이 주파수에서는, 파장에 대하여 단말이 크지 않기 때문에, 휴대 단말의 상단 또는 하단에 안테나를 설치했을 경우, 수직면의 지향성의 변형이 적고, 수평면에 피크를 가지는 것이 가능하다.As is well known, the frequency of the portable terminal currently used is about 2 GHz. At this frequency, since the terminal is not large with respect to the wavelength, when the antenna is provided at the upper end or the lower end of the portable terminal, there is little variation in the directivity of the vertical plane, and it is possible to have a peak in the horizontal plane.

이러한 점으로 미루어 보아, 현행의 휴대 단말의 안테나는, 그 대부분이 단말의 상단부 또는 하단부에 설치되어 있고, 안테나를 그 이외의 부분에 설치하는 것에 관해서는, 그다지 검토되지 않고 있다. 그러한 상단부 또는 하단부가 아닌 부분에 설치되어 있는 안테나로서는, 예를 들면, 특허문헌 1에 기재된 것이 있다.In view of these points, most of the antennas of the current portable terminal are provided at the upper end portion or the lower end portion of the terminal, and little consideration has been given to the installation of the antenna at other portions. As an antenna provided in the part which is not such an upper end part or a lower end part, there exist some described in patent document 1, for example.

특허문헌 1에 기재된 슬롯 안테나는, 단말의 중간 정도에 슬롯을 설치하여 장착되어 있는 것이며, 통상의 λ/2 슬롯 안테나의 반 정도를 회로 기판 측면에 설치하고, 대칭 구조인 것을 이용해서 λ/4 슬롯 안테나로서 동작시키고 있다. 이러한 구조를 가짐으로써, 특허문헌 1에 기재된 슬롯 안테나는, 소형화와, 제조 공정의 용이화 및 비용 절감을 실현하고 있다.The slot antenna described in Patent Literature 1 is provided with a slot provided in the middle of the terminal, and about half of a conventional lambda / 2 slot antenna is provided on the side of the circuit board, and the lambda / 4 is formed using a symmetrical structure. It operates as a slot antenna. By having such a structure, the slot antenna of patent document 1 implements size reduction, ease of a manufacturing process, and cost reduction.

[특허문헌1] 국제공개 WO2006/040609호 공보[Patent Document 1] International Publication WO2006 / 040609

그러나, 소위, 제 4세대 이동통신 (「IMT-Advanced」등이라 칭한다.)에 서는, MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)방식의 도입에 의해, 3.8GHz 정도의 주파수를 사용하는 것이 구상되고 있다. 이 주파수에서는, 현행의 휴대 단말과 달리, 휴대 단말의 회로 기판의 영향에 의한 수직면의 지향성의 변형이 커진다. However, in so-called fourth generation mobile communication (called "IMT-Advanced", etc.), the use of a frequency of about 3.8 GHz has been envisioned by the introduction of the Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) method. . At this frequency, unlike the current portable terminal, the deformation of the directivity of the vertical plane due to the influence of the circuit board of the portable terminal increases.

그러므로, 단말의 상단부에 안테나를 설치하면 지향성의 피크는 아래쪽으로 향하며, 단말의 하단부에 안테나를 설치하면, 지향성의 피크는 위쪽으로 향하게 되어, 수신 신호 대 잡음비(signal to noise ration; SNR)이 저하하게 된다.Therefore, if the antenna is installed at the upper end of the terminal, the directional peak is directed downward, and if the antenna is installed at the lower end of the terminal, the directional peak is directed upward, resulting in a decrease in the received signal to noise ratio (SNR). Done.

이러한 상황을 피하기 위해서, 휴대 단말의 중간 정도의 위치에 안테나를 설치하는 것이 고려되고 있다. 하지만, 이 위치에 설치할 경우, 패치 안테나에서는 단지향성(unidirectional)이 되어 버린다. 또한, 특허문헌 1에 기재된 바와 같은 슬롯 안테나에서는, 수평면의 무지향성(omnidirectional)이 실현될 수 있지만, 대형화되기 때문에 휴대 단말에는 부적당하다.In order to avoid such a situation, it is considered to install an antenna in the intermediate position of a portable terminal. However, when installed in this position, it becomes unidirectional in the patch antenna. In addition, in the slot antenna as described in Patent Literature 1, omnidirectionality of the horizontal plane can be realized, but it is not suitable for a portable terminal because of its large size.

그러므로, 본 발명은, MIMO 안테나에 이용 가능한 휴대 단말용의 소형의 무선 통신 안테나 장치를 제공할 것을 목적으로 한다. Therefore, an object of the present invention is to provide a small wireless communication antenna device for a portable terminal that can be used for a MIMO antenna.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 무선 통신 안테나 장치는, 상대적으로 긴 변의 중앙 부근에 "コ" 형상의 개구로 이루어지는 절결부(cutout part)가 적어도 하나 이상 형성된 직사각형의 유전체 기판과, 절결부의 개구 근방에 변을 따르도록 장착되고, 상기 절결부의 개구보다도 짧은 길이의 안테나 소자와, 안테나 소자의 일단과 절결부의 개구 근방과의 접점에 설치되며, 상기 안테나 소자에 급전하기 위한 급전점을 구비하고, 안테나 소자의 타단과 유전체 기판과의 사이에 간격이 설치된다. In order to achieve the above object, the wireless communication antenna device according to the present invention is a rectangular dielectric substrate formed with at least one cutout part formed of an opening of the "co" shape near the center of the relatively long side, and It is attached to the vicinity of the opening of the cutout part along the side, and is provided in the antenna element of a length shorter than the opening of the cutout part, and is provided at the contact point of one end of the antenna element and the vicinity of the opening of the cutout part, for supplying power to the antenna element. A feed point is provided and a space | interval is provided between the other end of an antenna element and a dielectric substrate.

상기 무선 통신 안테나 장치에 있어서, 간격은, 안테나 소자의 타단과 유전체기판과의 사이에 유전체 절편(sliced pieces)이 개재됨으로써 유전체 기판에 대하여 수직방향으로 설치된다. 상기 무선 통신 안테나 장치에 있어서, 안테나 소자는, 유전체 절편의 표면 상에 구부려서 형성될 수도 있다. In the above wireless communication antenna device, the gap is provided in a direction perpendicular to the dielectric substrate by interposing dielectric pieces between the other end of the antenna element and the dielectric substrate. In the wireless communication antenna device, the antenna element may be formed by bending on the surface of the dielectric piece.

또한, 이들의 무선 통신 안테나 장치에 있어서, 유전체 기판 상에는 금속판이 장착되고, 절결부는, 금속판 만을 절결하여 형성될 수도 있다. 절결부의 각 변의 길이와 안테나 소자의 길이와의 합은 λ/2이여도 된다.Further, in these wireless communication antenna devices, a metal plate is mounted on the dielectric substrate, and the cutout portion may be formed by cutting only the metal plate. [Lambda] / 2 may be sufficient as the sum of the length of each side of a notch and the length of an antenna element.

본 발명에 의하면, 수평면 상에 지향성의 피크를 가지고, 또한, 휴대 단말로의 적용에 바람직한 소형의 안테나 장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a small antenna device having a directional peak on a horizontal plane and suitable for application to a portable terminal.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1에 도시하는 것은, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안테나 장치이다. 도시하는 바와 같이, 안테나 장치(100)는, 기판(10)을 구비하고, 기판(10)의 상대적으로 긴 한 변의 중앙에는 "コ" 형상의 절결부(30)가 설치된다. 절결부(30)에는, 기판(10)의 변을 따라 안테나부(20)가 장착되어 있다.1 shows an antenna device according to the first embodiment of the present invention. As shown in the drawing, the antenna device 100 includes a substrate 10, and a notched portion 30 having a “co” shape is provided at the center of one relatively long side of the substrate 10. An antenna portion 20 is attached to the cutout portion 30 along the side of the substrate 10.

안테나 장치(100)의 구성을 도 2에 개략적으로 나타낸다. 상기 안테나 장치(100)에서는, 도 2(a)에 도시하는 바와 같이, 기판(10)에 절결부(30)를 형성한 후에, 도 2(b)에 도시하는 바와 같이, 안테나 소자(21)를 절결부(30)의 개구부에 장착한다. 여기에서, 안테나 소자(21)의 일단에는 급전점(22)이 설치된다. 또한, 안테나 소자(21)의 길이는, 절결부(30)의 개구부보다도 짧은 것으로 하고, 이에 의해, 도 2(c)에 도시하는 바와 같이, 안테나 소자(21)와 기판(10)과의 사이에는 간격(23)이 설치된다. The configuration of the antenna device 100 is schematically shown in FIG. In the antenna device 100, as shown in FIG. 2 (a), after the notch 30 is formed on the substrate 10, as shown in FIG. 2 (b), the antenna element 21 To the opening of the cutout 30. Here, a feed point 22 is provided at one end of the antenna element 21. In addition, the length of the antenna element 21 is shorter than the opening of the notch 30, and as a result, as shown in FIG. 2 (c), between the antenna element 21 and the substrate 10. The gap 23 is provided.

간격(23)에 의해 용량이 부가되므로, 안테나 장치(100)에서는, 안테나 소 자(21)의 단축화 및 입력 임피던스의 조정이 가능해진다. 또한, 도 2(c)에 도시하는 화살표는 급전된 전류를 나타내고 있다.Since the capacitance is added by the interval 23, the antenna device 100 can shorten the antenna element 21 and adjust the input impedance. In addition, the arrow shown in FIG.2 (c) has shown the electric current supplied.

도 3에 도시하는 것은, 도 1에 도시하는 안테나 장치(100)의 일부를 확대한 사시도로서, (a) 및 (b)는 각각, 동일한 부분을 다른 각도로부터 본 형상을 나타내고 있다. 도시하는 바와 같이, 기판(10)은, 금속판(11)을 유전체 기판(12)의 표면 상에 장착하여 형성되어 있으며, 상기 금속판(11)의 일부를 절결하여 절결부(30)가 설치된다. 또한, 안테나부(20)는, 유전체 기판(12)과 동일한 유전체로 이루어지는 절편(24)과, 상기 유전체 절편(24)의 표면 상에 금속으로 형성된 안테나 소자(21)로 구성되어 있으며, 절결부(30) 상에 장착되어 있다.3 is an enlarged perspective view of a part of the antenna device 100 shown in FIG. 1, wherein (a) and (b) each show a shape of the same part viewed from different angles. As shown, the board | substrate 10 is formed by attaching the metal plate 11 on the surface of the dielectric substrate 12, and cuts a part of the said metal plate 11, and the notch part 30 is provided. In addition, the antenna unit 20 is composed of a segment 24 made of the same dielectric as the dielectric substrate 12 and an antenna element 21 formed of metal on the surface of the dielectric segment 24. 30 is mounted on.

안테나 소자(21)는, 유전체 절편(24)의 표면 상을 늘리고, 상기 소자(21)의 일단에는, 도시하지 않은 급전점이 설치된다. 또한, 안테나 소자(21)의 타단은, 유전체 절편(24)의 상면에 있으며, 유전체 기판(12)과 안테나 소자(21)와의 사이에 유전체 절편(24)이 개재됨으로써, 간격(23)이 설치되어 있다. The antenna element 21 extends on the surface of the dielectric piece 24, and a feed point (not shown) is provided at one end of the element 21. In addition, the other end of the antenna element 21 is located on the upper surface of the dielectric piece 24, and the gap 23 is provided by interposing the dielectric piece 24 between the dielectric substrate 12 and the antenna element 21. It is.

더욱이, 도 3의 (a) 및 (b)에서는, 안테나 소자(21)가 유전체 절편(24) 상을 유전체 기판(12)의 표면까지 늘린다. 따라서, 단락을 회피하기 위해서, 금속판(11)의 일부에 소절결부(small cutout part)(31)가 더 설치되어 있다. 이런 부분에 관해서는, 안테나 소자(21)를 유전체 기판(12)의 표면에 미치지 않는 길이로 단축함으로써, 소절결부(31)를 설치하지 않도록 해도 된다.Moreover, in FIGS. 3A and 3B, the antenna element 21 extends the dielectric fragments 24 on the surface of the dielectric substrate 12. Therefore, in order to avoid a short circuit, the small cutout part 31 is further provided in a part of metal plate 11. With respect to such a portion, the antenna element 21 may be shortened to a length that does not extend to the surface of the dielectric substrate 12 so that the slit portion 31 may not be provided.

상술한 바와 같이, 유전체 기판(12)과 안테나 소자(21)와의 사이에 간격(23)을 설치함으로써 용량이 부가되므로, 안테나 소자(21)의 단축화 및 입력 임피던스 의 조정이 가능해진다. 또한, 본 실시예와 같은 구성으로 함으로써, 유전체 절편(24) 상에서 안테나 소자를 접어 포갤 수 있게 되며, 절결부의 축소화 및 안테나의 소형화를 실현할 수 있다.As described above, since the capacitance is added by providing the gap 23 between the dielectric substrate 12 and the antenna element 21, the antenna element 21 can be shortened and the input impedance can be adjusted. In addition, by the same configuration as in the present embodiment, the antenna element can be folded and folded on the dielectric piece 24, and the reduction of the cutout portion and the miniaturization of the antenna can be realized.

본 실시예에 있어서, 각 부의 크기는, 기판(10)(금속판(11) 및 유전체 기판(12))을 100mm×60mm, 절결부(30)를 7mm×7mm, 유전체 절편(24)을 7mm×3mm로 하였다. 또한, 유전체 절편(24)의 두께는 1mm, 안테나 소자(21)의 금속띠의 폭은 1mm, 유전체 절편의 유전율은 3.3, 시뮬레이션 주파수는 3.775GHz로 하였다. In the present embodiment, the size of each part is 100 mm × 60 mm for the substrate 10 (metal plate 11 and dielectric substrate 12), 7 mm × 7 mm for the cutout portion 30, and 7 mm × for the dielectric fragment 24. It was set to 3 mm. The thickness of the dielectric slices 24 was 1 mm, the width of the metal strip of the antenna element 21 was 1 mm, the dielectric constant of the dielectric slices was 3.3, and the simulation frequency was 3.775 GHz.

더욱이, 예를 들면, 안테나 소자(21)의 금속띠의 폭을 굵게 함으로써, 안테나 장치(100)를 광대역화하는 것도 가능하다. 안테나 장치(100)는, 절결부의 각 변의 길이와 안테나 소자의 길이와의 합이 대략 λ/2로 공진하고, 안테나로서 동작한다.Further, for example, by widening the width of the metal band of the antenna element 21, it is also possible to widen the antenna device 100. The antenna device 100 resonates at approximately? / 2 between the length of each side of the cutout portion and the length of the antenna element, and operates as an antenna.

이러한 안테나 장치(100)에 관하여, 도 4 및 도 5에 모노폴 안테나(monopole antenna)와의 비교를 나타낸다. 도 4는 전류 분포도를 도시하는 것으로서, (a)는 본 발명에 따른 안테나 장치(100)의 전류 분포도를 나타내고 있고, (b)는 일반적인 모노폴 안테나의 전류 분포도를 나타내고 있다. Regarding such an antenna device 100, a comparison with a monopole antenna is shown in FIGS. 4 and 5. 4 shows a current distribution diagram, (a) shows a current distribution diagram of the antenna device 100 according to the present invention, and (b) shows a current distribution diagram of a general monopole antenna.

또한, 도 5a 및 도 5b는, θ성분의 지향성을 나타내는 도면으로서, 도 5a는 본 발명에 따른 안테나 장치(100)의 θ성분의 지향성을 나타내고 있고, 도 5b는 일반적인 모노폴 안테나의 θ성분의 지향성을 나타내고 있다.5A and 5B show the directivity of the θ component. FIG. 5A shows the directivity of the θ component of the antenna device 100 according to the present invention, and FIG. 5B shows the directivity of the θ component of a general monopole antenna. Indicates.

도 4의 (a) 및 (b)에 있어서, 짙은색 부분은 전류가 흐르고 있음을 나타내고 있다. 도 4의 (a)에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 안테나 장치(100)에서는, 안테 나부(20) 및 절결부(30)의 주위에만 전류가 보여지는 것에 대해서, 도 4의 (b)에 도시하는 바와 같이, 모노폴 안테나에서는 기판의 넓은 범위에 전류가 흐르고 있고, 지향성의 변화가 생기고 있음을 알 수 있다. In Figs. 4A and 4B, the dark portions indicate that current is flowing. As shown in FIG. 4A, in the antenna device 100 of the present invention, the current is only seen around the antenna portion 20 and the cutout portion 30. As shown in the figure, it is understood that a current flows in a wide range of the substrate and a change in directivity occurs in the monopole antenna.

한편, 도 5a 및 도 5b에서는, 짙은색 부분은 지향성이 강한 것을 나타내고 있다. 도 5a에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 안테나 장치(100)에서는, 짙은색 부분이 중앙부에 수평방향으로 연장되어 있고, 지향성의 피크가 거의 수평면 상에 존재하고 있음을 알 수 있다. 이에 대하여, 도 5b에 도시하는 바와 같이, 모노폴 안테나에서는, 짙은색 부분이 중앙보다 하방에서 수평방향으로 넓어지고 있다. 이것은, 모노폴 안테나의 지향성의 피크가 아래쪽으로 향함을 나타내고 있다. In addition, in FIG. 5A and 5B, the dark part has shown that the directivity is strong. As shown in Fig. 5A, in the antenna device 100 of the present invention, it can be seen that the dark portion extends in the horizontal direction at the center portion, and the peak of directivity exists almost on the horizontal plane. In contrast, as shown in Fig. 5B, in the monopole antenna, the dark portion is widened in the horizontal direction from below the center. This indicates that the directional peak of the monopole antenna is directed downward.

이와 같이, 본 발명에 의하면, 수평면에 지향성 피크를 가지는 안테나 장치를 제공하는 것이 가능하다.Thus, according to this invention, it is possible to provide the antenna apparatus which has a directional peak in a horizontal plane.

다음으로, 본 발명의 제2 실시예에 관하여 설명한다. 도 6에 도시하는 것은, 본 발명의 제2 실시예에 따른 안테나 장치(101)이다. 안테나 장치(101)에서는, 기판(10)의 상대적으로 긴 서로 마주보는 두 변의 중앙 부근에 각각 2개의 "コ" 형상의 절결부(30a, 30b, 30c, 30d)가 설치되고, 여기에 기판(10)의 변을 따라 각각 안테나부(20a, 20b, 20c, 20d)가 장착되어 있다. 안테나부(20a∼20d)는, 제1 실시예에서의 안테나부(20)와 마찬가지로, 유전체 절편과 안테나 소자로 구성된다.Next, a second embodiment of the present invention will be described. 6 shows an antenna device 101 according to the second embodiment of the present invention. In the antenna device 101, two " co " shaped cutouts 30a, 30b, 30c, and 30d are respectively provided near the centers of two relatively long sides of the substrate 10 facing each other. The antenna units 20a, 20b, 20c, and 20d are mounted along the sides of 10), respectively. The antenna units 20a to 20d are composed of dielectric fragments and antenna elements similarly to the antenna unit 20 in the first embodiment.

상기 안테나 장치(101)는, 고속 전송을 행하는 MIMO방식을 상정한 실시예이며, 복수의 안테나부(20a∼20d)를 구비함으로써 주파수 이용 효율을 올리고 있다. 각 부의 크기는, 예를 들면, 제1 실시예의 안테나(100)와 동일해도 된다. The antenna device 101 is an embodiment in which a MIMO system for performing high speed transmission is provided, and frequency utilization efficiency is increased by providing a plurality of antenna units 20a to 20d. The size of each part may be the same as the antenna 100 of the first embodiment, for example.

휴대 단말에 탑재된 안테나에서는, 일반적으로, 휴대 단말이 랜덤한 방향으로 기울어져서 사용되기 때문에, 안테나의 지향성이 변동되고, 이에 따라, 실효 이득도 변화된다. 이에 대하여, 본 발명의 안테나 장치(101)에서는, 복수의 절결부(30a∼30d) 및 복수의 안테나부(20a∼20d)를 가짐으로써, 휴대 단말의 경사에 관계 없이, 종래의 안테나 장치에 비하여 양호한 평균 실효 이득(MEG:Mean Effective Gain)을 얻을 수 있다.In the antenna mounted on the portable terminal, since the portable terminal is generally used inclined in a random direction, the directivity of the antenna is changed, and thus the effective gain is also changed. In contrast, in the antenna device 101 of the present invention, the plurality of cutouts 30a to 30d and the plurality of antenna parts 20a to 20d are provided, so that the antenna device 101 has a plurality of cutouts 30a to 30d, compared with the conventional antenna device regardless of the inclination of the portable terminal. Good mean effective gain (MEG) can be obtained.

이런 점에 관해서는, 본 발명의 안테나 장치(101)의 효과를 도 8 내지 도 10을 참조하여 설명한다. 여기에서, 평균 실효 이득이란, 안테나의 경사각과, 전파로의 평균 교차 편파 전력비(XPR : Cross-Polarization Ratio)와, 도래파(incoming wave)의 분포 특성을 고려하여 산출되는 것이며, "Analysis for Mean Effective Gain of Mobile Antennas in Land Mobile Radio Environments" Taga(IEEE Transactions on Vehicular Technology, Vol. 39, No. 2, May 1990, pp. 117-131)에 상술되어 있다.In this regard, the effect of the antenna device 101 of the present invention will be described with reference to Figs. Here, the average effective gain is calculated in consideration of the inclination angle of the antenna, the average cross-polarization ratio (XPR) of the propagation path, and the distribution characteristics of the incoming wave. Effective Gain of Mobile Antennas in Land Mobile Radio Environments "Taga (IEEE Transactions on Vehicular Technology, Vol. 39, No. 2, May 1990, pp. 117-131).

도 7에 도시하는 것은, 4개의 역F안테나(32a, 32b, 32c, 32d)를 탑재한 안테나 장치(102)이다. 상기 안테나 장치(102)와, 앞서 구성을 설명한 본 발명에 따른 안테나 장치(101)와의 평균 실효 이득을 비교하면, 도 8 내지 도 10에 도시하는 바와 같은 결과가 얻어졌다.7 shows an antenna device 102 equipped with four inverted F antennas 32a, 32b, 32c, and 32d. Comparing the average effective gain between the antenna device 102 and the antenna device 101 according to the present invention described above, the results as shown in Figs. 8 to 10 were obtained.

도 8 내지 도 10에는, 본 발명에 따른 안테나 장치(101)와, 안테나 장치(102)에 대해서, 도래파 앙각 0°, 20°, 40°, 도래파 앙각 표준편차 20°, 평균 교차 편파 전력에 6dB의 파라미터에 의거하여 평균 실효 이득을 계산하고, 각각 4개의 안테나 소자의 평균 실효 이득을 평균한 것을 나타낸다. 각 도면에 있어서, 세로축은 평균 실효 이득을 나타내고 있고, 가로축은 안테나의 경사각을 나타내고 있다.8 to 10, with respect to the antenna device 101 and the antenna device 102 according to the present invention, the wave wave elevation angle 0 °, 20 °, 40 °, the wave wave elevation standard deviation 20 °, and the average cross polarization power. The average effective gain is calculated based on the 6 dB parameter, and the average effective gain of each of the four antenna elements is averaged. In each figure, the vertical axis represents the average effective gain, and the horizontal axis represents the inclination angle of the antenna.

또한, 도 8은 도래파 앙각 0°의 경우를 나타내고, 도 9는 도래파 앙각 20°의 경우를 나타내고, 도 10은 도래파 앙각 40°의 경우를 나타내며, 실선이 본 발명에 따른 안테나 장치(101)에 대해서 얻어진 값이고, 파선이 안테나 장치(102)에 대해서 얻어진 값이다. 8 shows the case of the wave elevation angle 0 °, FIG. 9 shows the case of the wave elevation angle 20 °, and FIG. 10 shows the case of the wave elevation angle 40 °, with a solid line according to the present invention. 101 is a value obtained with respect to 101), and a broken line is a value obtained with respect to the antenna device 102. FIG.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 안테나 장치(101)에 의하면, 역F안테나를 이용한 안테나 장치(102)에 비하여, 안테나 경사각 0∼60°의 범위에서, 어떤 도래파 앙각에서도 높은 평균 실효 이득이 얻어짐을 알 수 있다. 또한, 60°을 넘어도 안테나 장치(102)와 큰 차이는 없음을 알 수 있다. 8 to 10, according to the antenna device 101 of the present invention, compared to the antenna device 102 using the inverted-F antenna, the average of any incoming wave elevation angle is in the range of the antenna inclination angle of 0 to 60 degrees. It can be seen that the effective gain is obtained. Also, it can be seen that there is no significant difference from the antenna device 102 even if it exceeds 60 °.

이와 같이, 복수의 안테나를 기판의 중앙 부근에 탑재함으로써, 단말 상방부에 안테나를 탑재했을 시보다 평균 실효 이득이 더욱더 향상될 수 있다.In this way, by mounting the plurality of antennas near the center of the substrate, the average effective gain can be further improved than when the antennas are mounted above the terminal.

따라서, MIMO방식 등에 바람직한 안테나로서 사용할 수 있다.Therefore, it can be used as a suitable antenna for MIMO system.

이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다. In the foregoing detailed description of the present invention, specific embodiments have been described. However, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 안테나 장치를 도시한 도면,1 is a view showing an antenna device according to a first embodiment of the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 안테나 장치의 구조를 설명하는 도면,2 is a view for explaining the structure of an antenna device according to the present invention;

도 3의 (a), (b)는 본 발명에 따른 안테나 장치의 구조를 설명하는 사시도,3 (a) and 3 (b) are perspective views illustrating the structure of an antenna device according to the present invention;

도 4의 (a)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 안테나 장치의 전류 분포를 도시한 도면, (b)는 모노폴 안테나 장치의 전류 분포를 도시한 도면,Figure 4 (a) is a diagram showing the current distribution of the antenna device according to the first embodiment of the present invention, (b) is a diagram showing the current distribution of the monopole antenna device,

도 5a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 안테나 장치의 θ성분의 지향성을 도시한 도면,5A is a diagram showing the directivity of the θ components of the antenna device according to the first embodiment of the present invention;

도 5b는 모노폴 안테나 장치의 θ성분의 지향성을 도시한 도면,5B is a diagram showing the directivity of the θ components of the monopole antenna device;

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 안테나 장치를 도시한 도면,6 is a diagram illustrating an antenna device according to a second embodiment of the present invention;

도 7은 4개의 역F안테나가 상부에 구성되는 안테나 장치를 도시한 도면,FIG. 7 is a diagram illustrating an antenna device in which four inverted F antennas are configured at an upper portion thereof;

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 안테나 장치 및 4개의 역F안테나를 가지는 안테나 장치의 도래파 앙각 0°에서의 평균 실효 이득을 비교하는 도면,8 is a view comparing average effective gains at a wave angle of elevation 0 ° of an antenna device and an antenna device having four inverted F antennas according to a second embodiment of the present invention;

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 안테나 장치 및 4개의 역F안테나를 가지는 안테나 장치의 도래파 앙각 20°에서의 평균 실효 이득을 비교하는 도면,9 is a view comparing average effective gains at an elevation angle of 20 degrees of elevation of an antenna device and an antenna device having four inverted F antennas according to a second embodiment of the present invention;

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 안테나 장치 및 4개의 역F안테나를 가지는 안테나 장치의 도래파 앙각 40°에서의 평균 실효 이득을 비교하는 도면.Fig. 10 is a diagram comparing the average effective gain at the elevation wave elevation of 40 ° between the antenna device according to the second embodiment of the present invention and the antenna device having four inverted F antennas.

<도면의 주요 부분의 부호에 대한 설명><Description of Signs of Major Parts of Drawings>

100 : 안테나 장치 10 : 기판100 antenna device 10 substrate

20 : 안테나부 30 : 절결부20: antenna portion 30: cutout

Claims (7)

상대적으로 긴 변의 중앙부근에 "コ" 형상의 개구로 이루어진 절결부가 형성된 직사각형의 유전체 기판과,A rectangular dielectric substrate having a cutout portion formed of an opening of a “co” shape near a center of a relatively long side, 상기 절결부의 개구 근방에 상기 변을 따르도록 장착되며, 상기 절결부의 개구보다도 짧은 길이의 안테나 소자와,An antenna element mounted near the opening of the cutout portion along the side, the antenna element having a length shorter than the opening of the cutout portion, 상기 안테나 소자의 일단과 상기 절결부의 개구 근방과의 접점에 설치되고, 상기 안테나 소자에 급전하기 위한 급전점을 구비하여, 상기 안테나 소자의 타단과 상기 유전체 기판과의 사이에 간격이 설치됨을 특징으로 하는 무선 통신 안테나 장치.It is provided at a contact point of one end of the antenna element and the vicinity of the opening of the cutout, and provided with a feed point for feeding the antenna element, a gap is provided between the other end of the antenna element and the dielectric substrate. Wireless communication antenna device. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 무선 통신 안테나 장치에서, 상기 간격은, 상기 안테나 소자의 타단과 상기 유전체 기판과의 사이에 유전체 절편이 개재됨으로써 상기 유전체 기판에 대하여 수직방향으로 설치됨을 특징으로 하는 무선 통신 안테나 장치.In the wireless communication antenna device, the spacing is provided in the direction perpendicular to the dielectric substrate by interposing a dielectric fragment between the other end of the antenna element and the dielectric substrate. 제 2항에 있어서, The method of claim 2, 무선 통신 안테나 장치에서, 상기 안테나 소자는, 상기 유전체 절편의 표면 상에 접혀서 형성됨을 특징으로 하는 무선 통신 안테나 장치.In a wireless communication antenna device, the antenna element is formed by folding on the surface of the dielectric piece. 제 1항 내지 제 3항 중의 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 3, 무선 통신 안테나 장치에서, 상기 유전체 기판 상에는 금속판이 장착되고, 상기 절결부는, 상기 금속판 만을 절결하여 형성됨을 특징으로 하는 무선 통신 안테나 장치.In a wireless communication antenna device, a metal plate is mounted on the dielectric substrate, and the cutout is formed by cutting only the metal plate. 제 1항 내지 제 4항 중의 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 4, 무선 통신 안테나 장치에서, 상기 절결부의 각 변의 길이와 상기 안테나 소자의 길이와의 합이 λ/2임을 특징으로 하는 무선 통신 안테나 장치.In a wireless communication antenna device, the sum of the length of each side of the cutout and the length of the antenna element is lambda / 2, characterized in that. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 절결부는 상대적으로 긴 서로 마주보는 두 변에 각각 형성됨을 특징으로 하는 무선 통신 안테나 장치.The cutout is a wireless communication antenna device, characterized in that formed on each of the two relatively long sides facing each other. 제 6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 절결부는 상대적으로 긴 서로 마주보는 두 변에 각각 한 쌍씩 형성됨을 특징으로 하는 무선 통신 안테나 장치.The cutout is a wireless communication antenna device, characterized in that formed in each pair of two relatively long sides facing each other.
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