KR20090083482A - 평탄한 스트립 요소들을 가진 내부 다중 대역 안테나 - Google Patents

평탄한 스트립 요소들을 가진 내부 다중 대역 안테나 Download PDF

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KR20090083482A
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마르코 아우티
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Abstract

소형 통신 장치에서 이용되기 위한 안테나 모듈이 개시된다. 안테나 모듈은 접지 평면을 가진 회로 기판상에 배치된 유전체 블록, 유전체 블록의 상이한 표면들상에 맞도록 접혀진 신장 평탄 스트립 요소 및 안테나 요소에 근접하게 배치된 하나 이상의 플라스틱 요소를 구비한다. 특히, 안테나 요소는 GSM850 및 E-GSM900 대역(하부 대역)에서의 리조넌스 주파수들 및 GSM1800/GSM1900/WCDMA2100 대역(상부 대역)을 위한 하나의 리조넌스를 발생시키도록 설계된다. 유전체 블록은 연성 또는 경성 플라스틱으로 제작될 수 있다.

Description

평탄한 스트립 요소들을 가진 내부 다중 대역 안테나{Internal multi-band antenna with planar strip elements}
본 발명은 전체적으로 라디오 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 이동 전화기와 같은 휴대용 원거리 통신 장치에서 사용되기 위한 내부 다중 대역 안 테나(internal multi-band antenna)에 관한 것이다.
이동 전화기를 위한 소형 안테나의 개발은, 핸드셋(handset) 크기의 축소, 핸드셋 크기에 무관하게 사용자에게 흡수되는 라디오 주파수(RF)의 양을 특정 레벨 이하로 유지하여야 하는 요건 및, 다중 모드 전화기들의 도입에 기인하여, 최근에 많은 주목을 받아왔다. 핸드셋 본체 안에 내부 다중 대역 안테나를 제공하는 것은 유리하고, 소망스럽고 심지어는 필요한 것이며, 이러한 안테나들은 GSM850(824MHz - 894MHz), E-GMS8900(880MHz-960MHz), GSM1800(1710MHz-1880MHz) 및 PCS 1900 (1850MHz-1990MHz)와 같은 다중의 대역 시스템들에서 작동될 수 있어야 한다. 단축 패치 안테나(Shorted patch antennas), 또는 평탄 역-F 안테나(planar inverted-F antenna;PIFA)들이 2 개 이상의 리조넌스 주파수(resonace frequency)들을 제공하도록 이용되었다. 예를 들면, 류(Liu) 등은 2 중 대역 PIFA를 개시하였다(2 중 주파수 평탄 역-F 안테나, IEEE Transaction on Antenns and Propagation, 45 권, No. 10, 1997 년 10 월, pp.1451- 1458); 파키나도(미국 특허 제 6,140,966)는 몇가지 주파수 범위들에 대한 2 중 리조넌스 안테나를 개시하는데, 이것은 이동 전화기를 위한 내부 안테나로서 이용될 수 있다; 이조하탈라(Isohatala) 등은 상대적으로 낮은 특정의 흡수율(SAR) 값을 가진 평탄 안테나를 개시한다 (EP 0997 970 A1); 올리카이넨(Ollikainen) 등이 2000 년 4 월 9 일 -14 일에 스위스 다보스에서 열린 "이동 전화를 위한 내부 2 중 대역 패치 안테나, 안테나 및 전파에 대한 AP2000 밀레니엄 콘퍼런스의 회보"는 E-GSM900, GSM1800 및 PCS 1900 대역들에서 리조넌스 주파수를 가지는 PIFA를 개시하는데, 여기에서는 단축 패치들중 하나가 접혀져서 E-GSM 900 단축 패치에 대한 용량성 부하를 제공한다; 그리고 송(Song) 등은 3 중 대역 FIFA를 개시한다 (3 중 대역 평탄 도립-F 안테나, IEEE 안테나 및 전파 국제 심포지엄 다이제스트, 제 2 권, 올란도, 플로리다, 1999 년 7 월 11 일-16 일, pp.908-911).
현재, 4 중 대역(GSM 850/900/1800/1900) 엔진들은 이미 이동 전화용으로 이용 가능하지만, 안테나는 이동 전화기에서 가장 큰 부품들이므로 여전히 문제이다. 이용 가능한 공간내에 허용 가능한 성능을 가진 많은 안테나 요소들을 맞게 하기 위하여, 안테나 요소들의 물리적인 크기를 축소시키려는 노력이 계속되어왔다. 물리적인 크기에서의 제한으로, 현존하는 내부 다중-대역 안테나들은 GSM850, GSM900, GSM1800 및 GSM1900 대역들 모두에 대하여 적용되지는 않는다.
본 발명의 주요 목적은 이동 전화기와 같은 소형 통신 장치에서 사용될 수 있도록 소형의 4 대역 안테나를 제공하는 것이다. 이러한 목적은 도전성 재료의 신장된 평탄 스트립(strip)으로부터 제작된 방사 요소(radiative element)를 접고, 리조넌스(resonance) 주파수에서 제 3 고조파를 발생시키는 특정의 방식으로 구획부를 배치함으로써 달성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 제 1 특징은 제 1 주파수 범위 및 제 2 주파수 범위에서 작동될 수 있는 통신 장치에서 이용되기 위한 다중 대역 안테나를 제공하는 것으로서, 제 2 주파수 범위는 제 1 주파수 범위의 주파수보다 2 배 내지 3 배 높은 주파수를 가지고, 통신 장치는 접지 평면을 가진다. 안테나는:
도전성 재료의 신장된 스트립으로 실질적으로 제작된 방사 요소로서, 상기 스트립은 제 1 단부 및 제 2 단부를 가지고, 신장된 스트립은 제 1 단부에 근접한 제 1 부분 및, 하나 이상의 중간 부분들을 통해서 제 1 부분에 전기적으로 연결된 제 2 단부에 근접한 제 2 부분을 가지는, 방사 요소;
방사 요소의 제 1 단부에 전기적으로 연결된 공급 지점;
방사 요소의 제 1 단부를 접지 평면에 전기적으로 연결시키기 위한, 공급 지점에 근접한 접지 지점; 및
도전성 재료로 만들어진 신장된 구획부 및, 신장된 구획부를 접지 평면에 전기적으로 연결하는 접지 구획부를 가지는, 다른 방사 요소;를 구비하며, 신장된 구획부는 방사 요소로부터 간격을 두고 배치되고, 신장된 스트립의 제 1 부분 및 제 2 부분들중 하나에 근접하여 배치되며, 신장된 스트립은 제 1 주파수 범위에서 리조넌스 주파수를 제공하는 길이를 가지며, 제 2 부분이 제 1 부분에 실질적으로 평행하도록 신장된 스트립이 형상화됨으로써, 신장된 스트립에 대한 다른 방사 요소의 신장된 구획부의 배치와 함께, 제 1 부분에 대한 제 2 부분의 배치는 제 2 주파수 범위에서 리조넌스 주파수를 제공한다.
본 발명에 따르면, 제 1 주파수 범위는 실질적으로 750 MHz 내지 1000 MHz 사이이며, 제 2 주파수 범위는 실질적으로 1700MHz 내지 2200 MHz 사이이다. 그러 나, 방사 요소의 치수들에 따라서, 제 1 주파수 범위 및 제 2 주파수 범위는 상기 언급된 범위들과 상이할 수 있다.
본 발명에 따르면, 제 1 부분은 제 1 평면과 제 2 부분상에 위치되며, 제 2 부분은 제 1 평면과 상이한 제 2 평면상에 위치된다.
본 발명에 따르면, 제 1 평면은 제 2 평면에 실질적으로 직각이다. 그러나, 제 1 부분과 제 2 부분이 만곡된 표면의 상이한 부분들상에 위치되는 것이 가능하다.
본 발명에 따르면, 길이는 실질적으로 60 mm 내지 80 mm 사이이다.
본 발명의 제 2 특징은, 제 1 주파수 범위 및 제 2 주파수 범위에서 작동할 수 있는 통신 장치에서 이용되기 위한 안테나 모듈을 제공하는데, 제 2 주파수 범위는 제 1 주파수 범위의 주파수의 2 배 내지 3 배로 높은 주파수를 가지고, 통신 장치는 회로 기판과 접지 평면을 가지며, 상기 안테나 모듈은:
회로 기판상에 배치된 지지용 동체로서, 지지용 동체는 적어도 제 1 표면과 제 2 표면을 가지며, 제 1 표면은 제 1 평면상에 위치되고, 제 2 표면은 제 1 평면과 상이한 제 2 평면상에 위치되는, 지지용 동체; 및
지지용 동체상에 배치된 안테나;를 구비하고, 안테나는:
도전성 재료의 신장된 스트립으로 실질적으로 제작된 방사 요소로서, 상기 스트립은 제 1 단부 및 제 2 단부를 가지고, 신장된 스트립은 제 1 단부에 근접한 제 1 부분 및, 하나 이상의 중간 부분들을 통해서 제 1 부분에 전기적으로 연결된 제 2 단부에 근접한 제 2 부분을 가지는, 방사 요소;
방사 요소의 제 1 단부에 전기적으로 연결된 공급 지점;
방사 요소의 제 1 단부를 접지 평면에 전기적으로 연결시키기 위한, 공급 지점에 근접한 접지 지점; 및
도전성 재료로 제작된 신장된 구획부 및, 신장된 구획부를 접지 평면에 전기적으로 연결하는 접지 구획부를 가지는 다른 방사 요소;를 구비하며, 신장된 구획부는 방사 요소로부터 간격을 두고 배치되고 신장된 스트립의 제 1 부분 및 제 2 부분들중 하나에 근접하여 배치되며, 신장된 스트립은 제 1 주파수 범위에서 리조넌스 주파수를 제공하는 길이를 가지며, 신장된 스트립은 제 2 부분이 제 1 부분에 실질적으로 평행하도록 형상화됨으로써, 신장된 스트립에 대한 다른 방사 요소의 신장된 구획부의 배치와 함께, 제 1 부분에 대한 제 2 부분의 배치는 제 2 주파수 범위에서 리조넌스 주파수를 제공한다.
본 발명에 따르면, 제 1 주파수 범위는 실질적으로 750 MHz 내지 1000 MHz 사이이고, 제 2 주파수 범위는 실질적으로 1700 MHz 내지 2200 MHz 사이이다. 그러나, 제 1 주파수 범위와 제 2 주파수 범위는 지지용 동체의 재료 및 방사 요소의 치수들에 따라서 상기 언급된 범위들과 상이할 수 있다.
본 발명에 따르면, 제 1 부분은 제 1 평면상에 위치되고, 제 2 부분은 제 1 평면과 상이한 제 2 평면상에 위치되며, 제 1 평면은 제 2 평면에 실질적으로 수직이다.
본 발명에 따르면, 길이가 실질적으로 60 mm 내지 80 mm 의 범위이고, 지지용 블록은 실질적으로 플라스틱으로 제작되며, 제 1 부분은 지지용 동체의 제 1 표 면상에 위치되고, 제 2 부분은 지지용 동체의 제 2 표면상에 위치된다.
본 발명에 따르면, 신장된 스트립은 제 1 부분과 제 2 부분 사이에 배치된 중간 부분을 가지고, 중간 부분은 지지용 동체의 제 1 표면상에 위치된다.
본 발명에 따르면, 신장된 스트립은 제 1 부분과 제 2 부분 사이에 배치된 중간 부분을 더 가지고, 중간 부분은 지지용 동체의 제 2 표면상에 배치된다.
본 발명에 따르면, 신장된 스트립은 제 1 부분과 제 2 부분 사이에 배치된 중간 부분을 더 가지고, 중간 부분은 제 1 부분에 근접한 제 1 구획부 및 제 2 부분에 근접한 제 2 구획부를 가지고, 제 1 구획부는 제 1 표면상에 위치되고 제 2 구획부는 제 2 표면상에 위치된다.
본 발명에 따르면, 제 1 표면은 접지 평면에 실질적으로 평행하고, 제 2 표면은 접지 평면에 실질적으로 수직이다.
본 발명에 따르면, 안테나 모듈은 도전성 재료로 만들어진 신장된 구획부 및 신장된 구획부를 접지 평면에 전기적으로 연결하는 접지 구획부를 가지는 또 다른 방사 요소(radiative element)를 더 구비하고, 상기 또 다른 방사 요소의 신장된 구획부는, 제 2 주파수 범위에서 다른 리조넌스 주파수를 제공하도록 방사 요소와 다른 방사 요소 사이에 배치된다.
대안으로서, 지지용 동체는 만곡된 표면을 가지고, 방사 요소의 제 1 및 제 2 부분들은 만곡된 표면의 상이한 표면들 상에 위치된다.
본 발명에 따르면, 지지용 동체는 플라스틱, 세라믹 등과 같은 유전체 재료로 제작된다.
본 발명의 제 3 특징은 제 1 주파수 범위 및 제 2 주파수 범위에서 작동할 수 있는 통신 장치를 제공하는데, 상기 제 2 주파수 범위는 제 1 주파수 범위의 주파수의 2 배 내지 3 배의 높은 주파수를 가지고, 상기 통신 장치는:
하우징;
하우징 안에 위치된 접지 평면을 가지는 회로 기판; 및
안테나 모듈;을 가지고, 상기 안테나 모듈은:
회로 기판상에 배치된 지지용 동체로서, 적어도 제 1 표면 및 제 2 표면을 가지고, 제 1 표면은 제 1 평면상에 위치되고 제 2 표면은 제 1 평면과 상이한 제 2 평면상에 위치되는, 지지용 동체;
지지용 동체상에 배치된 도전성 재료의 신장된 스트립으로 실질적으로 제작된 방사 요소로서, 상기 스트립은 제 1 단부 및 제 2 단부를 가지고, 신장된 스트립은 제 1 단부에 근접한 제 1 부분 및, 하나 이상의 중간 부분들을 통해서 제 1 부분에 전기적으로 연결된, 제 2 단부에 근접한 제 2 부분을 가지는, 방사 요소;
방사 요소의 제 1 단부에 전기적으로 연결된 공급 지점;
방사 요소의 제 1 단부를 접지 평면에 전기적으로 연결시키기 위한, 공급 지점에 근접한 접지 지점; 및
도전성 재료로 제작된 신장된 구획부 및, 신장된 구획부를 접지 평면에 전기적으로 연결하는 접지 구획부를 가지는 다른 방사 요소;를 구비하며, 신장된 구획부는 방사 요소로부터 간격을 두고 배치되고 신장된 스트립의 제 1 부분 및 제 2 부분들중 하나에 근접하여 배치되며, 신장된 스트립은 제 1 주파수 범위에서 리조 넌스 주파수를 제공하는 길이를 가지며, 신장된 스트립은 제 2 부분이 제 1 부분에 실질적으로 평행하도록 형상화됨으로써, 신장된 스트립에 대한 다른 방사 요소의 신장된 구획부의 배치와 함께, 제 1 부분에 대한 제 2 부분의 배치가 제 2 주파수 범위에서 리조넌스 주파수를 제공한다.
지지용 동체는 만곡된 표면을 가지고, 제 1 표면과 제 2 표면은 만곡된 표면의 다른 부분들일 수 있다.
본 발명에 따르면, 통신 장치는 4 중 대역 안테나를 필요로 하는 이동 터미널, PDA, 발신기, 또는 그 어떤 소형의 전자 장치일 수 있다.
본 발명은 도 1a 내지 도 5 와 관련하여 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 발명에 따라서, 이동 전화기와 같은 소형 통신 장치에서 사용될 수 있으며 우수한 성능을 가진 소형의 4 대역 안테나가 제공된다.
본 발명은 내부 다중 대역 안테나를 제공하는데, 이것은 GSM850 및 E-GSM900 대역(저대역)을 위한 하나의 리조넌스(resonance)와 GSM1800/GSM1900/WCDMA2100 대역(고대역)을 위한 하나의 리조넌스를 가진다. 그러나, 본 발명은 상이한 저대역 및 고대역을 가진 다른 내부 다중 대역 안테나에 적용될 수도 있다.
도 1a 는 본 발명에 따른 일 구현예에 따른 내부 다중 대역 안테나를 도시한다. 도 1a 에 도시된 바와 같이, 안테나(10)는 유전체 지지용 블록(30)상에 배치된 기생 요소(50)를 가진다. 블록(3)은 접지 평면(22)을 가진 인쇄 회로 기판(PCB)과 같은 회로 기판(20)상에 장착된다. 도 1b 는 본 발명의 다른 구현예를 도시한다. 도 1b 에 도시된 바와 같이, 안테나(10')는 2 개의 기생 요소(50,55)를 가진다.
더욱이, 도 1c 에 도시된 바와 같이, 블록(30)의 상부 코너들중 하나 또는 2 개가 둥글게 되는 것도 가능하다. 대안으로서, 블록(30)의 상부 표면이 도 1d 에 도시된 바와 같이 만곡된 표면이 된다.
도 2a 는 도 1a 의 내부 다중 대역 안테나와 같은 도면이다. 도시된 바와 같이, 유전체 블록(30)의 상부 표면(31)은 실질적으로 접지 평면과 평행하며 정면 표면(32)은 실질적으로 상부 표면(31)과 수직이다. 안테나 요소(40)는 실질적으로 복수개의 구획부(41,42,43 및 44)들로 접혀지고 굽혀진 전기 도전성 재료의 평탄한 스트립이며, 단부 부분(45)은 구획부(44)를 공급부(46)와 접지 구획부(47)에 전기적으로 연결한다. 도 3a 는 유전체 블록(30)이 없는 같은 다중 대역 안테나를 도시한다. 도 3a 에서 알 수 있는 바로서, 접지 구획부(47)는 접지 평면(22)에 전기적으로 연결된다. 저대역(중심 주파수가 실질적으로 850MHz 및 900MHz 에 있음)에서 공진을 발생시키기 위하여, 블록(30)이 플라스틱으로 제작된다면 구획부(41,42,43,44,45)의 전체 길이가 약 60-80 mm 이다. 유전체 블록의 재료에 따라서, 전체 길이는 60 mm 보다 작거나 또는 80 mm 보다 크게 될 수 있다. 예를 들면, 만약 유전체 블록(30)이 세라믹으로 제작된다면, 안테나 요소(40)의 전체 길이는 상이할 수 있다. 플라스틱은 단단하거나, 연성이거나 또는 유연성일 수 있지만, 유전체 블록(30)은 안테나 요소(40)와 기생 요소(50)(또한 도 3b 의 기생 요소(55)를 실질적으로 고정된 거리에 유지하기에 충분하게 단단하여야 한다. 이러한 구획부들의 전체 길이는 구획부를 둘러싸는 전기적인 환경에 달려있다. 상부 리조넌스(upper resonance)는 제 3 고조파 리조넌스(harmonics resonance)로서, 이것은 구획부(40)의 개방 단부를 구획부(44)에 근접하게 위치시키면서 표면(32)의 평면상에 부분(41,44)을 배치함으로써 아래로 튜닝된다. 일반적으로, RF 전류들은 공급 지점에 가까운 구획부(44)에서 고전류이며, 필요하고 타당할 경우에 구획부(44)의 단부(44w)를 확장시키는 것이 유리하다.
도 2a 및 도 3a 에 도시된 바와 같이, 기생 요소(50)는 구획부(44)로부터 이격되고 분리부와 평행하게 배치된 도전성 재료의 평탄 스트립(51) 및 접지 평면(22)에 평탄 스트립(51)을 전기적으로 연결하는 접지 구획부(52)를 가진다. 평탄 구획부(51)의 길이는 스트립(51)의 폭에 따라서 15 내지 30 mm 사이이고, 안테나 요소의 평탄 스트립(51)과 구획부(44w) 사이의 거리는 5 mm 이다. 기생 구획부(51,52)는 상부 대역을 위한 추가적인 리조넌스를 부여한다.
추가적인 리조넌스를 발생시키기 위하여 하나 또는 그 이상의 기생 요소들을 다중 대역 안테나에 부가하는 것이 가능하다. 예를 들면, 도 2b 및 도 3b 에 도시된 바와 같이 제 2 기생 요소(55)는 가외의 리조넌스(extra resonance)를 상부 대역들에 제공하도록 기생 요소(50)에 근접하여 배치된다. 도 2b 및 도 3b 에 도시된 바와 같이, 제 2 기생 요소(55)는 제 1 기생 요소(50)의 접지 구획부(52)를 통하여 접지 평면(22)에 평탄 스트립(56)을 연결시키는 접지 구획부(57) 및 평탄 스트립(56)을 가진다. 또한 도 3c 에 도시된 바와 같이 접지 구획부(57)가 접지 평 면(22)에 직접적으로 연결된다.
유전체 블록(30)이 도 2a-2c 에 도시된 바와 같이 직각형일 때, 구획부(42)와 구획부(43)는 유전체 블록(30)의 상이한 표면(32,31)들상에 위치된다. 그러나, 유전체 블록(30)의 하나 또는 2 개의 상부 코너들이 도 1c 및 도 2d 에 도시된 바와 같이 둥글게 되면 구획부(42)는 점진적으로 구획부(43)로 만곡된다. 도 2d 에 도시된 바와 같이, 구획부(41,44)는 상이한 평면들에 위치되며 평면들은 실질적으로 서로 직각이 된다. 블록(30)의 상부 표면이 도 1d 및 도 2 에 도시된 바와 같이 만곡될 때, 구획부(41,44)들은 만곡된 상부 표면의 상이한 부분들 위에 위치된다.
본 발명에 따른 다중 대역 안테나는, 이동 전화, 발신기(communicator) 및 개인 휴대 단말기(PDA)와 같은 소형 통신 장치와 같이 공간이 제한되는 장치에서 이용될 수 있다. 특히, 안테나의 하부 대역은 약 750 MHz 내지 1000MHz 의 리조넌스 주파수를 포함하여, 유전체 부하에 따라서 안테나 요소(40)의 전체 길이는 약 80 mm 이다. 다중 대역 안테나를 소형 장치에 맞추기 위하여, 안테나 요소(40)를 연결 구획부들로 접거나 굽히는 것이 필요하다. 더욱이, 약 1700 MHz 내지 2200 MHz 의 리조넌스 주파수를 포함하는 상부 대역을 발생시키기 위하여, 리조넌스 주파수들에서 제 3 고조파를 발생시키는 특정의 방법으로 구획부들을 배치하는 것이 필요하다. 예를 들면, 개방 단부 구획부(41)는 구획부(44)에 실질적으로 평행하도록 배치된다. 그러나, (고정된 길이의) 안테나 요소(40)는, 특정 구획부들 사이의 전기적인 결합이 상부 대역들에서 리조넌스를 제공하기에 충분하다면 상이한 방법으로 접혀지거나 또는 굽혀질 수 있다. 더욱이, 평탄 스트립이 블록의 상이한 표면 들상으로 맞춰지게 제작될 수 있도록 사각형인 유전체 블록(30)을 가지는 것이 유리하다. 도 4 는 안테나 구획부들의 다른 배치를 도시한다. 도 4 에 도시된 바와 같이, 개방 단부 구획부(41)는 기생 요소(50)에 근접하여 위치되며 그것의 표면은 실질적으로 접지 평면(22)에 평행하다. 구획부(44)는 회로 기판(20)을 지나서 위치되며 구획부(44)의 표면은 실질적으로 접지 평면(22)에 수직이다. 그러나, 도 4 에 도시된 바와 같은 안테나 구획부들의 배치가 가능한 해법을 제공하는 반면에, 기생부(51,52)들을 이용하는 주파수 튜닝은 도 2a 및 도 2c 에 도시된 배치와 같이 효과적이지 않을 수 있다.
그러나, 전체적인 안테나 요소(40)를 수용하기에 충분한 공간이 있다면 모든 구획부(41,44)들이 같은 평면상에 위치될 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 더욱이, 도 2b 및 도 2c 에 도시된 것들과 같이, 2 개 또는 그 이상의 기생 요소들은 튜닝을 위하여 안테나 요소(40)에 근접하여 배치될 수 있다.
도 5 는 이동 터미널과 같은 휴대용 원거리 통신 장치를 개략적으로 나타낸 것으로서, 이것은 본 발명에 따른 내부 다중 대역 안테나를 가지는 것이다. 도시된 바와 같이, 이동 터미널(100)은 RF 전방 단부(26), 디스플레이(122) 및 키이보드(124)와 같은 다양한 전기적인 구성부들을 수용하는 하우징(110)을 가진다. 하우징(110)은 본 발명의 4-대역 안테나(10)를 가진 PCB(20)를 감싸는 상부 하우징 부분(120)과 하부 하우징 부분(130)을 포함한다.
안테나(10), 회로 기판(20) 및 접지 평면(22)을 포함하는 안테나 모듈이 상이하게 배치될 수 있다는 점을 당업자들이 이해할 것이다. 예를 들면, 접지 평 면(22)이 회로 기판(20)의 일 측면상에 배치될 수 있으며 안테나(10)가 타측면에 배치된다. 안테나(10)는 상부 하우징 부분(120)을 면할 수도 있다. 더욱이, 유전체 블록(30)이 충분히 단단하다면 회로 기판(20)도 인쇄 와이어 기판(printed wired board;PWB) 또는 유연성 기판일 수 있다.
도 3a, 도 3b 및 도 4 에 도시된 바와 같이, 공급부(46)와 접지 연결부(47) 양쪽은 서로 근접하여 방사 요소(radiative element; 40)의 일 단부상에 위치된다. 그러한 접지 연결은 방사 요소(40)를 위한 유도성 스터브(inductive stub)와 같이 작용한다. 이러한 스터브는 용량성 효과를 보상하는데, 이것은 방사 요소(40)가 접지 평면(22)에 근접하여 위치되고 방사 요소의 접혀진 구획부들중 일부가 접지 평면(22)에 평행할 때 주로 발생된다. 단극(monopole) 안테나에서, 공급부는 항상 접지 연결부로부터 거리를 두고 위치된다. 단극 안테나는 접혀진 배치에서 이러한 용량성 환경에 의하여 더욱 영향을 받는다.
따라서, 비록 본 발명이 바람직한 구현예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명의 범위로부터 이탈되지 않으면서 형태 및 상세한 내용에 있어서 전기한 여러 가지 다양한 변화들, 생략 및 변경이 이루어질 수 있다는 점이 이해될 것이다.
본 발명은 휴대용 이동 통신 장치에서 안테나로서 이용될 수 있다.
도 1a 는 본 발명의 일 구현예에 따른 내부 다중 대역 안테나의 측면도를 도시하는 개략적인 도면이다.
도 1b 는 본 발명의 다른 구현예에 따른, 내부의 다중 대역 안테나의 측면도를 도시하는 개략적인 도면이다.
도 1c 는 내부 다중 대역 안테나의 측면도를 도시하는 개략적인 도면으로서, 지지용 동체의 상부 코너들이 둥글게 되어 있는 것이다.
도 1d 는 내부 다중 대역 안테나의 측면도를 도시하는 개략적인 도면으로서, 지지용 동체가 만곡된 표면을 가지는 것이다.
도 2a 는 도 1a 의 내부 다중 대역 안테나의 사시도이다.
도 2b 는 도 1b 의 내부 다중 대역 안테나의 사시도이다.
도 2c 는 본 발명의 다른 구현예에 따른, 내부 다중 대역 안테나의 사시도이다.
도 2d 는 내부 다중 대역 안테나의 사시도로서, 지지용 동체는 2 개의 둥근 상부 코너들을 가진다.
도 2e 는 내부 다중 대역 안테나의 사시도로서, 지지용 동체는 만곡된 상부 표면을 가진다.
도 3a 는 지지용 블록이 없는, 도 2a 의 내부 다중 대역 안테나의 사시도이다.
도 3b 는 지지용 블록이 없는, 도 2b 의 내부 다중 대역 안테나의 사시도이다.
도 4 는 본 발명의 다른 구현예에 따른, 내부 다중 대역 안테나의 사시도이다.
도 5 는 본 발명에 따른, 내부 다중 대역 안테나를 가지는 이동 전화를 도시하는 개략적인 도면이다.

Claims (18)

  1. 제 1 주파수 범위 및 제 2 주파수 범위에서 작동할 수 있는 통신 장치에서 이용되기 위한 다중 대역 안테나로서, 제 2 주파수 범위는 제 1 주파수 범위의 주파수의 2 배 내지 3 배의 높은 주파수를 가지고, 통신 장치는 접지 평면을 가지며, 상기 안테나는:
    도전성 재료의 신장된 스트립으로 실질적으로 제작된 방사 요소로서, 상기 스트립은 제 1 단부 및 제 2 단부를 가지고, 신장된 스트립은 제 1 단부에 근접한 제 1 부분 및, 제 1 부분에 전기적으로 연결된 제 2 단부에 근접한 제 2 부분을 가지는, 방사 요소;
    방사 요소의 제 1 단부에 전기적으로 연결된 공급 지점;
    방사 요소의 제 1 단부를 접지 평면에 전기적으로 연결시키기 위한, 공급 지점에 근접한 접지 지점; 및
    도전성 재료로 만들어진 신장된 구획부 및, 신장된 구획부를 접지 평면에 전기적으로 연결하는 접지 구획부를 가지는, 다른 방사 요소;를 구비하며, 신장된 구획부는 방사 요소로부터 간격을 두고 배치되고, 신장된 스트립의 제 1 부분 및 제 2 부분들중 하나에 근접하여 배치되며, 신장된 스트립은 제 1 주파수 범위에서 리조넌스 주파수를 제공하는 길이를 가지며, 제 2 부분과 제 1 부분의 축들이 서로에 실질적으로 평행하도록 신장된 스트립이 형상화됨으로써, 신장된 스트립에 대한 다른 방사 요소의 신장된 구획부의 배치와 함께, 제 1 부분에 대한 제 2 부분의 배치 는 제 2 주파수 범위에서 리조넌스 주파수를 제공하며, 제 1 부분은 제 1 평면상에 위치되고 제 2 부분은 제 1 평면과 상이한 제 2 평면상에 위치되며, 방사 요소의 적어도 부분은 접지 평면에 의하여 점유된 부위의 외측에 위치되는 것을 특징으로 하는, 통신 장치에서 이용되기 위한 다중 대역 안테나.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제 1 주파수 범위는 실질적으로 750 MHz 내지 1000 MHz 사이이며, 제 2 주파수 범위는 실질적으로 1700MHz 내지 2200 MHz 사이인 것을 특징으로 하는, 통신 장치에 이용되는 다중 대역 안테나.
  3. 제 1 항에 있어서,
    제 1 평면은 제 2 평면에 실질적으로 직각인 것을 특징으로 하는, 통신 장치에 이용되는 다중 대역 안테나.
  4. 제 2 항에 있어서,
    길이는 실질적으로 60 mm 내지 80 mm 의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는, 통신 장치에 이용되는 다중 대역 안테나.
  5. 제 1 주파수 범위 및 제 2 주파수 범위에서 작동할 수 있는 통신 장치에서 이용되기 위한 안테나 모듈로서, 제 2 주파수 범위는 제 1 주파수 범위의 주파수의 2 배 내지 3 배의 높은 주파수를 가지고, 통신 장치는 회로 기판과 접지 평면을 가지며, 상기 안테나 모듈은:
    회로 기판상에 배치된 지지용 동체; 및
    지지용 동체상에 배치된 안테나;를 구비하고, 상기 안테나는,
    도전성 재료의 신장된 스트립으로 실질적으로 제작된 방사 요소로서, 상기 스트립은 제 1 단부 및 제 2 단부를 가지고, 신장된 스트립은 제 1 단부에 근접한 제 1 부분 및, 제 1 부분에 전기적으로 연결된 제 2 단부에 근접한 제 2 부분을 가지는, 방사 요소;
    방사 요소의 제 1 단부에 전기적으로 연결된 공급 지점;
    방사 요소의 제 1 단부를 접지 평면에 전기적으로 연결시키기 위한, 공급 지점에 근접한 접지 지점; 및
    도전성 재료로 제작된 신장된 구획부 및, 신장된 구획부를 접지 평면에 전기적으로 연결하는 접지 구획부를 가지는 다른 방사 요소;를 구비하며, 신장된 구획부는 방사 요소로부터 간격을 두고 배치되고 신장된 스트립의 제 1 부분 및 제 2 부분들중 하나에 근접하여 배치되며, 신장된 스트립은 제 1 주파수 범위에서 리조넌스 주파수를 제공하는 길이를 가지며, 제 2 부분과 제 1 부분의 축들이 서로에 대하여 실질적으로 평행하게 놓이도록 형상화됨으로써, 신장된 스트립에 대한 다른 방사 요소의 신장된 구획부의 배치와 함께, 제 1 부분에 대한 제 2 부분의 배치는 제 2 주파수 범위에서 리조넌스 주파수를 제공하고, 지지용 동체는 적어도 제 1 표면과 제 2 표면을 가지고, 제 1 표면은 제 1 평면상에 위치되고 제 2 표면은 제 1 평면과 상이한 제 2 평면상에 위치되며, 신장된 스트립의 제 1 부분은 지지용 동체의 제 1 표면상에 위치되고, 신장된 스트립의 제 2 부분은 지지용 동체의 제 2 표면상에 위치되며, 방사 요소의 적어도 부분은 접지 평면에 의해 점유된 부위의 외측에 위치되는 것을 특징으로 하는, 통신 장치에서 이용되기 위한 안테나 모듈.
  6. 제 5 항에 있어서,
    제 1 주파수 범위는 실질적으로 750 MHz 내지 1000 MHz 사이이고, 제 2 주파수 범위는 실질적으로 1700 MHz 내지 2200 MHz 사이인 것을 특징으로 하는, 통신 장치에서 이용되기 위한 안테나 모듈.
  7. 제 6 항에 있어서,
    길이가 실질적으로 60 mm 내지 80 mm 의 범위내이고, 지지용 블록은 실질적으로 플라스틱으로 제작되는 것을 특징으로 하는, 통신 장치에서 이용되기 위한 안테나 모듈.
  8. 제 5 항에 있어서,
    제 1 표면은 제 2 표면에 실질적으로 수직인 것을 특징으로 하는, 통신 장치에서 이용되기 위한 안테나 모듈.
  9. 제 8 항에 있어서,
    제 1 표면과 제 2 표면은 만곡된 표면에 의하여 분리되는 것을 특징으로 하는, 통신 장치에서 이용되기 위한 안테나 모듈.
  10. 제 5 항에 있어서,
    신장된 스트립은 제 1 부분과 제 2 부분 사이에 배치된 중간 부분을 더 구비하고, 중간 부분은 지지용 동체의 제 1 표면상에 위치되는 것을 특징으로 하는, 통신 장치에서 이용되기 위한 안테나 모듈.
  11. 제 5 항에 있어서,
    신장된 스트립은 제 1 부분과 제 2 부분 사이에 배치된 중간 부분을 더 가지고, 중간 부분은 지지용 동체의 제 2 표면상에 배치되는 것을 특징으로 하는, 통신 장치에서 이용되기 위한 안테나 모듈.
  12. 제 5 항에 있어서,
    신장된 스트립은 제 1 부분과 제 2 부분 사이에 배치된 중간 부분을 더 가지고, 중간 부분은 제 1 부분에 근접한 제 1 구획부 및 제 2 부분에 근접한 제 2 구획부를 가지고, 제 1 구획부는 제 1 표면상에 위치되고 제 2 구획부는 제 2 표면상에 위치되는 것을 특징으로 하는, 통신 장치에서 이용되기 위한 안테나 모듈.
  13. 제 5 항에 있어서,
    제 1 표면은 접지 평면에 실질적으로 평행하고, 제 2 표면은 접지 평면에 실질적으로 수직인 것을 특징으로 하는, 통신 장치에서 이용되기 위한 안테나 모듈.
  14. 제 5 항에 있어서,
    도전성 재료로 만들어진 신장된 구획부 및 신장된 구획부를 접지 평면에 전기적으로 연결하는 접지 구획부를 가지는 또 다른 방사 요소(radiative element)를 더 구비하고, 상기 또 다른 방사 요소의 신장된 구획부는, 제 2 주파수 범위에서 다른 리조넌스 주파수를 제공하도록 방사 요소와 다른 방사 요소 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는, 통신 장치에서 이용되기 위한 안테나 모듈.
  15. 제 1 주파수 범위 및 제 2 주파수 범위에서 작동할 수 있는 통신 장치로서, 제 2 주파수 범위는 제 1 주파수 범위의 주파수의 2 배 내지 3 배의 높은 주파수를 가지고, 상기 통신 장치는:
    하우징;
    하우징 안에 위치된 접지 평면을 가지는 회로 기판; 및
    안테나 모듈;을 가지고, 상기 안테나 모듈은:
    회로 기판상에 배치된 지지용 동체;
    지지용 동체상에 배치된 도전성 재료의 신장된 스트립으로 실질적으로 제작된 방사 요소로서, 상기 스트립은 제 1 단부 및 제 2 단부를 가지고, 신장된 스트립은 제 1 단부에 근접한 제 1 부분 및, 제 1 부분에 전기적으로 연결된 제 2 단부 에 근접한 제 2 부분을 가지는, 방사 요소;
    방사 요소의 제 1 단부에 전기적으로 연결된 공급 지점;
    방사 요소의 제 1 단부를 접지 평면에 전기적으로 연결시키기 위한, 공급 지점에 근접한 접지 지점; 및
    도전성 재료로 제작된 신장된 구획부 및, 신장된 구획부를 접지 평면에 전기적으로 연결하는 접지 구획부를 가지는 다른 방사 요소;를 구비하며, 신장된 구획부는 방사 요소로부터 간격을 두고 배치되고 신장된 스트립의 제 1 부분 및 제 2 부분들중 하나에 근접하여 배치되며, 신장된 스트립은 제 1 주파수 범위에서 리조넌스 주파수를 제공하는 길이를 가지며, 제 2 부분과 제 1 부분의 축이 서로에 대하여 실질적으로 평행하게 놓이도록 신장된 스트립이 형상화됨으로써, 신장된 스트립에 대한 다른 방사 요소의 신장된 구획부의 배치와 함께, 제 1 부분에 대한 제 2 부분의 배치는 제 2 주파수 범위내에서 리조넌스 주파수를 제공하고, 제 1 부분은 제 1 평면과 제 2 부분상에 위치되고, 제 2 부분은 제 1 평면과 상이한 제 2 평면상에 위치되며, 방사 요소의 적어도 부분은 접지 평면에 의해 점유된 부위의 외측에 위치되는 것을 특징으로 하는, 통신 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    제 1 주파수 범위는 실질적으로 750 MHz 내지 1000 MHz 사이이고, 제 2 주파수 범위는 실질적으로 1700 MHz 내지 2200 MHz 사이인 것을 특징으로 하는, 통신 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    길이는 실질적으로 60 mm 내지 80 mm 내의 범위이고, 지지용 블록은 실질적으로 플라스틱으로 제작되는 것을 특징으로 하는, 통신 장치.
  18. 제 15 항에 있어서,
    이동 터미널을 구비하는, 통신 장치.
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