KR20090132689A - 다중 대역 외장형 ｄｍｂ 안테나 - Google Patents

Abstract

다중 대역 외장형 DMB 안테나가 개시된다. 개시된 안테나는 적어도 하나의 로드를 구비하며 제1 주파수 대역의 수신을 위한 휩 엘리먼트; 상기 휩 엘리먼트 하단에서 연장되는 연장부에 감싸지는 유전체; 상기 유전체에 감겨지며 제2 주파수 대역에 대한 헬리컬 방사체로 동작하는 전도성 코일을 포함한다. 개시된 안테나에 의하면, 외장형 DMB 안테나를 통해 DMB와 다른 주파수 대역의 신호를 함께 수신할 수 있으며, 특히 쿼드 밴드에 대한 다이버시티 안테나 및 블루투스 대역 안테나로 함께 사용할 수 있는 장점이 있다.

Description

다중 대역 외장형 ＤＭＢ 안테나{Multi-band External DMB Antenna}

본 발명은 외장형 DMB 안테나에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 쿼드 밴드의 다이버시티 안테나 및 블루투스 안테나로도 사용될 수 있는 다중 대역 외장형 DMB 안테나에 관한 것이다.

이동통신 단말기는 기존의 음성 통화 이외에도 주문형 비디오, 화상 통화, 디지털 카메라, 디지털 방송 시청과 같은 다양한 부가 서비스를 제공하고 있다.

특히, 디지털 방송 기술 및 이동통신 기술의 발달에 따라 이동 중에도 디지털 방송을 시청할 수 있도록 하기 위한 DMB에 대한 관심이 높아지고 있다.

이러한 이동통신망을 이용한 DMB 신호를 수신하기 위한 DMB 신호 수신 기능을 가지는 이동통신 단말기는 이동 통신 전화 기능 이외에도 표시 장치를 이용하여 DMB 프로그램을 디스플레이할 수 있다. 이러한 DMB 기능을 가지는 이동통신 단말기는 고유 음성 및 데이터 전송의 송수신에 필요한 주파수 대역과, DMB의 주파수 대역이 서로 상이하기 때문에 적어도 두개의 안테나 및 무선신호처리부를 구비하여야 한다.

나아가, DMB 이외에도 블루투스 및 GPS와 같은 추가적인 부가 서비스를 제공 하고자 할 경우 안테나 및 무선신호처리부의 수는 더 증가할 수 밖에 없다.

안테나 방사체의 사이즈는 주파수에 반비례하며, 모노폴 안테나의 방사체의 경우 파장의 1/4 길이를 가지는 것이 일반적이다.

도 1은 종래의 일반적인 외장형 DMB 안테나의 구조를 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 일반적인 DMB 안테나는 신장 가능한 리트랙터블 안테나 형태를 가지고 있으며 방사체인 로드는 수직 방향으로 형성되어 있다.

그런데, DMB는 170MHz ~ 240MHz의 저주파 대역인 관계로 안테나의 사이즈가 큰 편이며 DMB와 다른 부가 서비스를 함께 제공하고자 할 경우 안테나로 인한 사이즈 문제는 더욱 심화되는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 DMB와 다른 주파수 대역의 신호를 함께 수신할 수 있는 다중 대역 외장형 DMB 안테나를 제안하고자 한다. .

본 발명의 다른 목적은 DMB 대역 이외에 쿼드 밴드에 대한 다이버시티 안테나 및 블루투스 대역 안테나로 함께 사용할 수 있는 다중 대역 외장형 DMB 안테나를 제안하는 것이다.

본 발명의 다른 목적들은 하기의 실시예를 통해 당업자가 도출할 수 있을 것이다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면, 적어도 하나의 로드를 구비하며 제1 주파수 대역의 수신을 위한 휩 엘리먼트; 상기 휩 엘리먼트 하단에서 연장되는 연장부에 감싸지는 유전체; 상기 유전체에 감겨지며 제2 주파수 대역에 대한 헬리컬 방사체로 동작하는 전도성 코일을 포함하는 다중 대역 외장형 DMB 안테나가 제공된다.

상기 제1 주파수 대역은 DMB 주파수 대역이며, 상기 제2 주파수 대역은 쿼드 밴드 대역 또는 블루투스 대역일 수 있다.

상기 유전체는 원통 형태이며 인서트 사출 성형에 의해 상기 연장부에 결합될 수 있다.

상기 전도성 코일은 상기 휩 엘리먼트에 전기적으로 연결될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 적어도 하나의 로드를 구비하며 제1 주파수 대역의 수신을 위한 휩 엘리먼트; 상기 휩 엘리먼트 하단에서 연장되는 연장부에 감싸지는 유전체; 상기 유전체에 나선 형태로 감겨지며 중간에 적어도 하나의 핀 다이오드를 포함하는 전도성 코일을 포함하되, 상기 전도성 코일은 제2 주파수 대역에 대한 헬리컬 방사체로 동작하며, 상기 적어도 하나의 핀 다이오드에는 미리 설정된 바이어스가 인가되는 다중 대역 외장형 DMB 안테나가 제공된다.

상기 헬리컬 방사체로 동작하는 전도성 코일이 저주파 대역에서 사용될 경우 상기 핀 다이오드에는 포워드 바이어스가 인가되고 고주파 대역에서 사용될 경우 리버스 바이오스가 인가된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 외장형 DMB 안테나를 통해 DMB와 다른 주파수 대역의 신호를 함께 수신할 수 있으며, 특히 쿼드 밴드에 대한 다이버시티 안테나 및 블루투스 대역 안테나로 함께 사용할 수 있는 장점이 있다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 다중 대역 외장형 DMB 안테나의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 외장형 안테나의 구조를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 외장형 안테나는 다단의 로드(20a, 20b, 20c)들로 이루어지는 휩 엘리먼트(20), 휩 엘리먼트(20)의 하단에 구비되는 유전체(21) 및 상기 유전체를 감싸도록 형성되는 코일(22)을 포함할 수 있다.

다단의 로드(20a, 20b, 20c)들로 이루어지는 휩 엘리먼트(20)는 DMB 주파수 대역의 신호를 송수신하는 기능을 한다.

다단의 로드들은 단말기로부터 돌출 가능하며, 모두 돌출되었을 경우 DMB 대역(170MHz ~ 240MHz)을 송수신 하기에 적합한 길이로 설정된다. 도 2에는 일반적인 휩 엘리먼트가 도시되어 있으나, 사이즈를 줄이기 위해 휩에 코일이 부가되는 등 휩 엘리먼트의 전체적인 사이즈를 줄이기 위한 다양한 기술적 수단이 결합될 수 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다.

휩 엘리먼트(20)는 단말기 내의 DMB 신호 처리를 위한 RF 처리회로(미도시)와 전기적으로 연결된다.

휩 엘리먼트(20)의 하단은 연장되며, 하단의 연장부에는 원통형의 유전체(21)가 감싸진다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 유전체(21)는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있으며, 플라스틱 사출 방식에 의해 휩 엘리먼트 연장부에 감싸질 수 있다.

유전체(21)의 외면에는 전도성 코일(22)이 나선형으로 감긴다. 나산형으로 감긴 전도성 코일(22)은 헬리컬 방사체로 동작한다. 유전체(21)는 전도성 코일(22)로 구현되는 헬리컬 방사체와 휩 엘리먼트(20)의 연장부를 전기적으로 절연시키는 기능을 한다.

헬리컬 방사체는 금속선을 나사선 모양으로 감아서 형성하는 방사체로서 나선축의 법선 방향에서 방사장이 최대가 되는 방사체이다. 헬리컬 방사체는 나선의 지름, 권선 수 및 한 권선의 길이에 따라 주파수 대역이 달라진다.

유전체(21) 외면에 형성되는 전도성 코일(22)은 휩 엘리먼트와 전기적으로 연결될 수도 있으며, 전기적으로 연결되지 않아도 무방하다.

전도성 코일(22)로 구현되는 헬리컬 방사체는 DMB 주파수 대역 외에 제2 주파수 대역의 신호를 송수신한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 코일(22)로 구현되는 헬리컬 방사체는 CDMA 및 GSM 대역과 같은 쿼드 밴드의 주파수를 송수신하는 다이버시티 안테나로 동작할 수 있다. 이때, 전도성 코일의 지름, 길이 및 권선 수는 쿼드 밴드에 적합하도록 설정된다.

무선 통신 분야, 특히 이동 무선 통신 분야에서, 안테나 다이버시티는 다중 경로 신호 전달(multipath signal propagation)에 의하여 야기되는 고속 페이딩(fast fading)을 완화하기 위한 기술이다.

다이버시티 이득을 획득하기 위하여, 동일한 신호이지만 상이한 페이딩 특성을 가지는(낮은 신호 상관도을 가지는) 적어도 두 개의 신호들이 필요하며, 이를 위해 소정 거리 이격된 두 개의 안테나가 필요하다.

다이버시티 이득을 위해 단말기에는 두 개의 안테나가 소정 거리 이격되어 배치되나 본 발명에 의한 외장형 DMB 안테나가 사용될 경우 별도의 다이버시티 안 테나를 구비하지 않고 외장형 DMB 안테나가 쿼드 밴드에 대한 다이버시티 안테나로 동작할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전도성 코일(22)로 구현되는 헬리컬 방사체는 블루투스 주파수 대역을 송수신하는 안테나로 동작할 수 있으며, 전도성 코일의 지름, 길이 및 권선수는 블루투스 대역에 적합하도록 설정된다.

상술한 블루투스 또는 쿼드 밴드 대역 이외에도 전도성 코일에 의해 구현되는 방사체는 다양한 부가 서비스 대역에 대한 방사체로 동작할 수 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 외장형 DMB 안테나의 제조 과정을 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 단계 (a)에서 다단의 로드(20a, 20b, 20c)와 하단에 연장부(30)를 가진 휩 엘리먼트(20)가 먼저 제조된다.

단계(a)의 휩 엘리먼트가 제조되면, 단계(b)에서 휩 엘리먼트(20)의 연장부에 원통 형태의 유전체(21)가 결합된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 플라스틱 인서트 사출 성형을 이용하여 유전체(21)가 휩 엘리먼트의 연장부에 결합될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 유전체를 휩 엘리먼트의 연장부에 끼움 방식으로 결합할 수도 있을 것이다.

유전체(21)가 휩 엘리먼트의 연장부(30)에 결합되면, 단계 (c)에서 전도성 코일(22)이 유전체(21)의 외면에 결합된다. 전도성 코일의 권선 수 및 길이는 사용 주파수 대역에 상응하여 형성된다

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 대역 외장형 DMB 안테나의 구조를 도시한 도면이다.

도 4에는 연장부에 결합되는 전도성 코일 구조만이 도시되어 있으며, 휩 엘리먼트 부분은 도 2에 도시된 실시예와 동일하다.

도 4를 참조하면, 휩 엘리먼트 하단의 연장부에는 유전체(41)가 결합되고, 상기 유전체(41)를 감싸도록 형성되는 코일(42) 및 코일 중간에 배치되는 핀 다이오드(44, 46)가 구비된다.

도 2에 도시된 실시예와 비교해볼 때 도 4에 도시된 실시예에는 코일의 중간에 핀 다이오드(44, 46)가 추가적으로 구비된다. 도 2에는 두 개의 핀 다이오드(44, 46)가 도시되어 있으나 핀 다이오드의 숫자는 다양하게 변경될 수 있다.

핀 다이오드(44, 46)에는 컨트롤 회로(미도시)에 의해 바이어스가 인가된다. 핀 다이오드(44, 46)는 인가된 바이어스에 따라 전도성 코일을 중간에서 개방 또는 단락시킴으로써 전도성 코일의 권선 수 및 길이를 조절한다. 이와 같은 전도성 코일의 권선 수 및 길이를 조절함으로써 전도성 코일(42)로 구현되는 헬리컬 방사체의 사용 주파수 대역을 조절할 수 있다.

핀 다이오드(44, 46)에 포워드 바이어스가 인가될 경우 핀 다이오드의 양단은 전기적으로 단락되며, 핀 다이오드(44, 46)에 리버스 바이어스가 인가될 경우 핀다이오드의 양단은 전기적으로 개방된다.

제1 핀 다이오드(44) 및 제2 핀 다이오드(46)에 리버스 바이어스가 인가될 경우 헬리컬 방사체는 a의 길이를 가지게 되며, 이 경우 블루투스와 같은 고주파 대역을 위한 방사체로 동작할 수 있다.

제1 핀 다이오드(44)에 포워드 바이어스가 인가되고 제2 핀 다이오드(46)에 리버스 바이어스가 인가될 경우 헬리컬 방사체는 b의 길이를 가지게 되고, 제1 핀 다이오드 및 제2 핀 다이오드에 모두 포워드 바이어스가 인가될 경우 헬리컬 방사체는 c의 길이를 가지게 된다.

이와 같이, 핀 다이오드에 인가되는 바이어스를 조절함으로써 전도성 코일(42)로 구현되는 헬리컬 방사체가 특정 주파수 대역이 아닌 다양한 대역의 신호를 수신할 수 있도록 조절하는 것이 가능하다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 초광대역 통신 시스템에서 일반적으로 사용하는 주파수 대역을 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 외장형 안테나의 구조를 도시한 도면.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 외장형 DMB 안테나의 제조 과정을 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 대역 외장형 DMB 안테나의 구조를 도시한 도면.

Claims (8)

1. 적어도 하나의 로드를 구비하며 제1 주파수 대역의 수신을 위한 휩 엘리먼트;

   상기 휩 엘리먼트 하단에서 연장되는 연장부에 감싸지는 유전체;

   상기 유전체에 감겨지며 제2 주파수 대역에 대한 헬리컬 방사체로 동작하는 전도성 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 외장형 DMB 안테나.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1 주파수 대역은 DMB 주파수 대역이며, 상기 제2 주파수 대역은 쿼드 밴드 대역 또는 블루투스 대역인 것을 특징으로 하는 다중 대역 외장형 DMB 안테나.
3. 제1항에 있어서,

   상기 유전체는 원통 형태이며 인서트 사출 성형에 의해 상기 연장부에 결합되는 것을 특징으로 하는 다중 대역 외장형 DMB 안테나.
4. 제1항에 있어서, 상기 전도성 코일은 상기 휩 엘리먼트에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 다중 대역 외장형 DMB 안테나.
5. 적어도 하나의 로드를 구비하며 제1 주파수 대역의 수신을 위한 휩 엘리먼트;

   상기 휩 엘리먼트 하단에서 연장되는 연장부에 감싸지는 유전체;

   상기 유전체에 나선 형태로 감겨지며 중간에 적어도 하나의 핀 다이오드를 포함하는 전도성 코일을 포함하되, 상기 전도성 코일은 제2 주파수 대역에 대한 헬리컬 방사체로 동작하며, 상기 적어도 하나의 핀 다이오드에는 미리 설정된 바이어스가 인가되는 것을 특징으로 하는 다중 대역 외장형 DMB 안테나.
6. 제5항에 있어서,

   상기 헬리컬 방사체로 동작하는 전도성 코일이 저주파 대역에서 사용될 경우 상기 핀 다이오드에는 포워드 바이어스가 인가되고 고주파 대역에서 사용될 경우 리버스 바이오스가 인가되는 것을 특징으로 하는 다중 대역 외장형 DMB 안테나.
7. 제5항에 있어서,

   상기 제1 주파수 대역은 DMB 주파수 대역이며, 상기 제2 주파수 대역은 쿼드 밴드 대역 또는 블루투스 대역인 것을 특징으로 하는 다중 대역 외장형 DMB 안테나.
8. 제5항에 있어서,

   상기 유전체는 원통 형태이며 인서트 사출 성형에 의해 상기 연장부에 결합되는 것을 특징으로 하는 다중 대역 외장형 DMB 안테나.

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