KR20100116402A - 내장형 안테나 장치 - Google Patents

내장형 안테나 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20100116402A
KR20100116402A KR1020090035085A KR20090035085A KR20100116402A KR 20100116402 A KR20100116402 A KR 20100116402A KR 1020090035085 A KR1020090035085 A KR 1020090035085A KR 20090035085 A KR20090035085 A KR 20090035085A KR 20100116402 A KR20100116402 A KR 20100116402A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
antenna device
ground plate
pad
antenna
Prior art date
Application number
KR1020090035085A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101581705B1 (ko
Inventor
엄상진
김석호
김영일
양준석
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020090035085A priority Critical patent/KR101581705B1/ko
Priority to US12/765,392 priority patent/US8368612B2/en
Publication of KR20100116402A publication Critical patent/KR20100116402A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101581705B1 publication Critical patent/KR101581705B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0442—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular tuning means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/48—Earthing means; Earth screens; Counterpoises
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0471—Non-planar, stepped or wedge-shaped patch

Landscapes

  • Support Of Aerials (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

본 발명은 통신 단말기의 내장형 안테나 장치에 관한 것으로, 평판 구조로 이루어지며, 일면에 배치되는 급전 패드를 갖는 기판과, 급전 패드가 노출되도록 기판의 일면에 장착되는 소자 캐리어와, 급전 패드에서 소자 캐리어의 표면으로 일단부를 통해 각기 상이한 경로를 따라 연장되는 적어도 두 개의 방사 선로들로 이루어지며, 급전 패드를 통해 급전 시, 일정 주파수 대역에서 공진하는 공진 소자와, 기판의 일면의 가장자리 영역에 장착되고, 기판의 일면에 수직하게 배치되는 평판 구조로 이루어지며, 방사 선로들 중 적어도 어느 하나의 타단부에 접촉하여 공진 소자를 접지시키는 접지 플레이트를 포함한다. 본 발명에 따르면, 통신 단말기의 내장형 안테나 장치에서 이용가능한 주파수 대역을 LTE, GSM 및 CDMA 통신 대역을 포함하도록 보다 확장시킬 수 있다.
안테나, 기판, 급전 패드, 캐리어, 공진, 접지

Description

내장형 안테나 장치{EMBEDDED ANTENNA APPARATUS}
본 발명은 안테나 장치에 관한 것으로, 특히 통신 단말기의 내장형 안테나 장치에 관한 것이다.
일반적으로 무선 통신 시스템에서 지피에스(GPS; Global Positioning System), 블루투스(bluetooth), 인터넷(internet) 등 각종 멀티미디어(multimedia) 서비스의 제공이 이루어지고 있다. 이 때 무선 통신 시스템에서 멀티미디어 서비스를 원활하게 제공하기 위하여, 멀티미디어 서비스를 위한 방대한 용량의 데이터에 대한 고속의 전송률이 보장되어야 한다. 이를 위해, 통신 단말기에서 안테나 장치의 성능을 향상시키기 위한 연구가 이루어지고 있다. 이는 통신 단말기에서 안테나 장치가 실질적으로 멀티미디어 서비스를 위한 데이터의 송수신을 담당하기 때문이다.
아울러, 무선 통신 시스템에서 통신 단말기의 휴대성을 향상시키기 위하여, 통신 단말기의 경박단소화가 이루어지고 있다. 그리고 로드 안테나(road antenna) 또는 헬리컬 안테나(helical andtenna) 등과 같이 안테나 장치의 적어도 일부가 통신 단말기에서 외부로 돌출되면, 통신 단말기의 휴대가 용이하지 않으며, 안테나 장치의 손상이 용이해질 수 있다. 이로 인하여, 최근 안테나 장치가 통신 단말기의 내부에 실장되는 내장형 안테나 장치로 구현되고 있다. 이 때 안테나 장치는 일정 주파수 대역에서 공진할 수 있다.
그런데, 상기와 같은 통신 단말기의 내장형 안테나 장치는 비교적 좁은 주파수 대역에서 공진한다. 이로 인하여, 통신 단말기에서 다수개의 안테나 장치들을 구비함으로써, 비교적 확장된 주파수 대역을 이용할 수 있으나, 통신 단말기를 소형화하는데 어려움이 있다. 즉 통신 단말기에서 단일 안테나 장치를 통해 다양한 무선 통신 시스템에서 각종 멀티미디어 서비스를 이용하는 것이 불가능하다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 통신 단말기의 내장형 안테나 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 안테나 장치는, 평판 구조로 이루어지며, 일면에 배치되는 급전 패드를 갖는 기판과, 상기 급전 패드에서 일단부를 통해 각각 연장되어 상기 기판의 일면에 형성되는 적어도 두 개의 방사 선로들로 이루어지며, 상기 급전 패드를 통해 급전 시, 일정 주파수 대역에서 공진하는 공진 소자와, 상기 기판의 일면에 장착되고, 상기 방사 선로들 중 적어도 어느 하나의 타단부에 접촉하여 상기 공진 소자를 접지시키는 접지 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명에 따른 안테나 장치에 있어서, 상기 접지 플레이트는, 상기 기판의 일면에서 가장자리 영역에 장착되고, 상기 기판의 일면에 수직하게 배치되는 평판 구조로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이 때 본 발명에 따른 안테나 장치에 있어서, 상기 접지 플레이트는, 상기 기판의 일면에 접촉하는 적어도 하나의 요홈이 형성된 구조로 이루어질 수 있다.
또는 본 발명에 따른 안테나 장치에 있어서, 상기 접지 플레이트는, 상기 기판의 일면에 수평하게 형성되며, 상기 접지 플레이트를 관통하는 적어도 하나의 홀이 형성된 구조로 이루어질 수 있다.
또한 본 발명에 따른 안테나 장치는, 상기 급전 패드가 노출되도록 상기 기판의 일면에 장착되며, 표면에 상기 공진 소자가 배치되는 소자 캐리어를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 상기와 같은 본 발명에 따른 통신 단말기의 내장형 안테나 장치는, 공진 소자를 분기된 구조로 구현함으로써, 안테나 장치에서 이용가능한 주파수 대역을 보다 확장시킬 수 있다. 다시 말해, 안테나 장치에서 비교적 높은 주파수 대역 뿐만 아니라, 낮은 주파수 대역을 이용할 수 있다. 예를 들면, 안테나 장치에서 LTE, GSM 및 CDMA 통신 대역을 이용할 수 있다. 이로 인하여, 통신 단말기에서 단일 안테나 장치를 통해 보다 확장된 주파수 대역을 이용할 수 있다. 이에 따라, 통신 단말기에서 다수개의 안테나 장치들을 구비할 필요성이 저하되므로, 통신 단말기의 소형화를 구현할 수 있다. 즉 통신 단말기에서 단일 안테나 장치를 통해 다양한 무선 통신 시스템에서 각종 멀티미디어 서비스를 이용하는 것이 가능하다.
그리고 상기와 같은 본 발명에 따른 통신 단말기의 내장형 안테나 장치는, 접지 플레이트를 기판의 일면에 수직하게 배치함으로써, 안테나 장치의 성능을 향상시킬 수 있다. 다시 말해, 접지 플레이트와 기판의 접촉 면적을 감소시킴으로써, 안테나 장치 동작 시, 기판을 통해 손실이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또한 접지 플레이트를 다양한 구조로 패터닝하여 안테나 장치를 용이하게 튜닝함으로써, 안테나 장치의 성능 미세 조정이 가능하다. 이를 통해, 안테나 장치에서 보다 효율적으로 확장된 주파수 대역을 이용할 수 있다.
또한 상기와 같은 본 발명에 따른 통신 단말기의 내장형 안테나 장치는, 공진 소자를 소자 캐리어를 통해 기판에 장착함으로써, 안테나 장치의 성능을 향상시킬 수 있다. 다시 말해, 소자 캐리어를 유전체로 구현함으로써, 안테나 장치 동작 시, 소자 캐리어에서 비교적 고손실이 발생하도록 할 수 있다. 이를 통해, 안테나 장치에서 보다 효율적으로 확장된 주파수 대역을 이용할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이 때 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안테나 장치를 도시하는 사시도이다. 그리고 도 2는 도 1의 분해도이다. 이 때 본 실시예의 안테나 장치는 통신 단말기의 내장형 안테나 장치(embedded antenna apparatus)인 경우를 가정하여 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예의 안테나 장치(100)는 기판(board; 110), 소자 캐리어(device carrier; 120), 공진 소자(radiation device; 130) 및 접지 플레이트(ground plate; 140)를 포함한다.
기판(110)은 안테나 장치(100)의 급전(急電) 및 지지(支持)를 위해 제공된다. 이러한 기판(110)은 적어도 네 개의 모서리들로 구성된 평판 구조를 갖는다. 그리고 기판(110)은 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)으로 구현될 수 있다. 즉 기판(110)은 급전 선로가 내재된 유전체로 이루어진다. 예를 들면, 기판(110)은 0.02의 도전율(conductivity; σ)을 갖는 유전체로 이루어질 수 있다. 이 때 급전 선로는 금속성 비아(via)를 구비할 수 있으며, 일단부를 통해 전원에 연결된다.
그리고 기판(110)은 일면에 배치되는 급전 패드(feeding pad; 111)를 갖는다. 이 때 급전 패드(111)는 급전 선로의 타단부에 연결된다. 즉 전원으로부터 급전 시, 급전 선로를 통해 급전 패드(111)로 전원이 인가된다. 또한 기판(111)의 일면은 안테나 영역(113)과 바디 영역(115)으로 구분될 수 있다. 이 때 안테나 영역(113)에 급전 패드(111)가 형성된다. 이 때 도시되지 않았으나, 바디 영역(115)에 통신 단말기에서 안테나 장치(100)와 별도의 각종 전자 부품(electronic function group)들이 실장될 수 있다.
소자 캐리어(120)는 안테나 장치(100)의 분리(分離)를 위해 제공된다. 이러한 소자 캐리어(120)는 일정 두께를 갖는 평판 구조를 갖는다. 그리고 소자 캐리어(120)는 유전체로 이루어진다. 이 때 소자 캐리어(120)는 기판(110)과 유사한 유전체로 이루어질 수 있으며, 기판(110)과 상이한 유전체로 이루어질 수도 있다. 여기서, 소자 캐리어(120)는 비교적 고손실율을 갖는 유전체로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 소자 캐리어(120)는 0.02의 도전율을 갖고, 4.6의 유전율(permittivity; ε)을 갖는 유전체로 이루어질 수 있다. 또한 소자 캐리어(120)는 기판(110)의 안테나 영역(113)에 장착된다. 이 때 소자 캐리어(120)는 안테나 영역(113)에서 급전 패드(111)를 노출시킨다. 즉 소자 캐리어(120)는 급전 패드(111)를 제외한 안테나 영역(113)에 장착되기 위한 형상으로 구현될 수 있다. 여기서, 소자 캐리어(120)는 안테나 영역(113)에 대응하는 형상으로 구현되되, 안테나 영역(113)에서 수평하게 돌출되는 형상으로 구현될 수 있다.
공진 소자(130)는 안테나 장치(100)의 공진(共振)을 위해 제공된다. 즉 공진 소자(130)는 안테나 장치(100)에서 실질적으로 전자기파를 송수신하는 역할을 한다. 이러한 공진 소자(130)는 금속 물질로 이루어진다. 그리고 공진 소자(130)는 급전 패드(111)에 접촉하며, 기판(110)의 안테나 영역(113) 및 소자 캐리어(120)의 표면에 형성된다. 즉 공진 소자(130)의 적어도 일부가 소자 캐리어(120)를 통해 기판(110)의 일면에 이격되어 형성된다. 또한 급전 패드(111)를 통해 급전 시, 공진 소자(130)에 전원이 인가됨에 따라, 공진 소자(130)는 일정 주파수 대역에서 공진한다. 이 때 공진 소자(130)는 급전 패드(111)로부터 분기된 구조로 이루어진다.
즉 공진 소자(130)는 적어도 두 개의 방사 선로(131, 133)들을 구비한다. 각각의 방사 선로(131, 133)는 일단부를 통해 안테나 영역(113)의 급전 패드(111)에 접촉하고, 타단부를 통해 급전 패드(111)에서 연장된다. 이 때 방사 선로(131, 133)는 소자 캐리어(120)의 측면 및 상부면을 따라 연장된다. 여기서, 방사 선로(131, 133)는 적어도 하나의 곡절(曲折)부가 형성된 구조로 이루어질 수 있다. 즉 방사 선로(131, 133)는 기판(110)과 소자 캐리어(120)의 경계 영역 또는 소자 캐리어(120) 표면의 모서리 영역에서 절곡(折曲)됨에 따라 곡절부를 형성할 수 있다. 그리고 방사 선로(131, 133)는 미앤더(meander) 타입, 스파이럴(spiral) 타입, 스텝(step) 타입 또는 루프(loop) 타입 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다. 또한 방사 선로(131, 133)는 급전 패드(111)에서 소자 캐리어(120)를 경유하여 안테나 영역(113)으로 연장될 수 있다.
이 때 분기되지 않은 구조와 비교해 보면, 공진 소자(130)가 분기된 구조로 이루어짐에 따라, 공진 소자(130)의 커패시턴스(capacitance)가 증대된다. 이 때 공진 소자(130) 내에서 소자 캐리어(120)의 노출 영역, 즉 방사 선로(131, 133)들의 간격에 따라, 공진 소자(130)의 커패시턴스가 결정된다. 여기서, 각각의 방사 선로(131, 133)에서 동일 방향으로 연장되는 부분 선로들의 간격에 따라, 공진 소자(130)의 커패시턴스가 결정된다. 이를 통해, 공진 소자의 커패시턴스가 증대됨에 따라, 공진 소자(130)는 비교적 높은 주파수 대역 뿐만 아니라, 낮은 주파수 대역에서도 공진할 수 있다. 예를 들면, 높은 주파수 대역은 GSM(Global System for Mobile communications) 및 CDMA(Code Division Multiple Access) 통신 대역일 수 있다. 그리고 낮은 주파수 대역은 LTE(Long Term Evolution) 통신 대역일 수 있다.
접지 플레이트(140)는 안테나 장치(100)의 접지(接地)를 위해 제공된다. 이러한 접지 플레이트(140)는 이웃하는 적어도 두 개의 모서리들로 구성된 평판 구조를 갖는다. 그리고 접지 플레이트(140)는 기판(110)의 일면에 장착된다. 즉 접지 플레이트(140)는 이웃하는 두 개의 모서리들을 통해 기판(110)에 장착된다. 이 때 접지 플레이트(140)는 기판(110)의 일면에서 가장자리 영역에 장착된다. 여기서, 접지 플레이트(140)는 안테나 영역(113)에 제한적으로 장착될 수 있으며, 안테나 영역(113)으로부터 바디 영역(115)에 걸쳐 장착될 수 있다. 또한 접지 플레이트(140)는 기판(110)의 일면에 수직하게 배치된다. 즉 접지 플레이트(140)에서 기판(110)과 접촉하는 일면의 면적이 소자 캐리어(120)에 대응하는 타면의 면적 보다 좁게 배치된다. 게다가, 접지 플레이트(140)는 공진 선로(130)와 접촉한다. 이 때 접지 플레이트(140)는 방사 선로(131, 133)들 중 적어도 어느 하나의 타단부에 접촉한다. 즉 공진 소자(130)에 급전 시, 접지 플레이트(140)가 공진 소자(130)를 접지시킨다.
이 때 접지 플레이트(140)는 다양하게 패터닝(patterning)된 구조로 이루어질 수 있다. 즉 접지 플레이트(140)는 다수개의 요홈(groove; 141)들이 형성된 구조로 이루어질 수 있다. 여기서, 접지 플레이트(140)에서 요홈(141)이 기판(110)의 일면에 접촉하도록 형성될 수 있다. 다시 말해, 접지 플레이트(140)는 상부에서 하부로, 기판(110)의 일면에 수직하게 분기된 구조로 이루어질 수 있다. 다시 말해, 접지 플레이트(140)의 총 체적 또는 접지 플레이트(140)에서 기판(110) 상으로 중첩 영역의 체적을 줄임으로써, 공진 소자(130)에서 공진하기 위한 주파수 대역의 조절이 가능하다.
이러한 본 실시예의 안테나 장치(100)의 공진 시, 동작 특성을 설명하면 다음과 같다. 도 3은 도 1의 공진 특성을 설명하기 위한 도면이다. 그리고 도 4는 도 1의 공진 특성을 설명하기 위한 다른 도면이다.
즉 본 실시예의 안테나 장치(100)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 초광 대역(Super Wide Band; SWB)에서 공진한다. 이 때 전원으로부터 급전 패드(111)를 통해 급전 시, 공진 소자(130)가 대략 718 ㎒ 내지 1220 ㎒에 해당하는 주파수 대역에서 공진한다. 여기서, 공진 소자(130)는 중심 주파수의 대략 50% 이상을 점유하는 대역폭을 갖는 주파수 대역에서 공진한다. 다시 말해, 안테나 장치(100)는 704 ㎒ 내지 787 ㎒에 해당하는 LTE(Long Term Evolution) 통신 대역을 이용할 수 있다. 그리고 안테나 장치(100)는 824 ㎒ 내지 960 ㎒에 해당하는 GSM 및 CDMA 통신 대역을 이용할 수 있다.
그리고 본 실시예의 안테나(100)의 공진 시, 동작 효율(efficiency)을 설명하면 다음과 같다. 도 5는 도 1의 공진 효율을 설명하기 위한 도면이다.
즉 본 실시예의 안테나 장치(100)는, 도 5에 도시된 바와 같이 광대역에서 비교적 높은 동작 효율을 갖는다. 이 때 전원으로부터 급전 패드(111)를 통해 급전 시, 안테나 장치(100)는 LTE, GSM 및 CDMA 통신 대역에서 대략 50% 이상의 동작 효율로 공진한다. 여기서, 안테나 장치(100)는 하기 <표 1>과 같이 특정 주파수에서 동작 효율과 더불어 비교적 높은 이득(gain)을 갖는다.
주파수(㎒) 이득(dBi) 동작 효율(%)
704 0.16 63
750 -0.17 44
787 -2.64 30
824 -0.31 52
890 1.40 77
960 1.59 78
또한 본 실시예의 안테나 장치(100) 공진 시, 표면 전류 분포(surface current distribution)를 설명하면 다음과 같다. 도 6은 도 1의 공진 시 전류 분포를 설명하기 위한 도면이다. 그리고 도 7은 도 1의 공진 시 전류 분포를 설명하기 위한 다른 도면이다.
즉 본 실시예의 안테나 장치(100)의 특정 주파수, 예컨대 704 ㎒, 750 ㎒ 및 787 ㎒ 동작 시, 안테나 장치(100)에 도 6에 도시된 바와 같이 전류가 분포된다. 다시 말해, 안테나 장치(100)는 704 ㎒ 내지 787 ㎒에 해당하는 LTE 통신 대역을 이용할 수 있다. 그리고 본 실시예의 안테나 장치(100)의 특정 주파수, 예컨대 824 ㎒, 890 ㎒ 및 960 ㎒ 동작 시, 도 7에 도시된 바와 같이 안테나 장치(100)에 전류가 분포된다. 다시 말해, 안테나 장치(100)는 824 ㎒ 내지 960 ㎒에 해당하는 GSM 및 CDMA 통신 대역을 이용할 수 있다.
게다가, 본 실시예의 안테나 장치(100) 공진 시, 유전 흡수(dielectric absorption)를 설명하면 다음과 같다. 도 8은 도 1의 공진 시 유전 흡수를 설명하기 위한 도면이다.
즉 본 실시예의 안테나 장치(100)의 특정 주파수, 예컨대 704 ㎒, 750 ㎒, 787 ㎒, 824 ㎒, 890 ㎒ 및 960 ㎒ 공진 시, 안테나 장치(100)에 도 8에 도시된 바와 같이 유전 흡수가 이루어진다. 이 때 급전 패드(111)를 통해 공진 소자(130)에 급전 시, 소자 캐리어(120)에서 비교적 효과적으로 유전 흡수가 이루어진다. 이는 소자 캐리어(120)에서 비교적 고손실이 이루어짐을 나타낸다. 다시 말해, 소자 캐리어(120)를 통해, 안테나 장치(100)는 LTE, GSM 및 CDMA 통신 대역을 포함하는 광대역을 보다 효율적으로 이용할 수 있다.
한편, 전술한 실시예에서 접지 플레이트가 다수개의 요홈들이 형성된 구조로 구현되는 예를 개시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉 접지 플레이트는 다양한 구조로 구현될 수 있다. 도 9 및 도 10은 그러한 예로서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나 장치들을 도시하고 있다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안테나 장치를 도시하는 사시도이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예의 안테나 장치(200)는 기판(210), 소자 캐리어(220), 공진 소자(230) 및 접지 플레이트(240)를 포함한다. 이 때 본 실시예의 안테나 장치(200)의 기본 구성은 전술한 실시예와 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.
다만, 접지 플레이트(240)는 하나의 요홈(241)이 형성된 구조로 이루어질 수 있다. 여기서, 접지 플레이트(240)에서 요홈(241)이 기판(210)의 일면에 접촉하도록 형성될 수 있다. 다시 말해, 접지 플레이트(240)는 상부에서 하부로, 기판(210)의 일면에 수직하게 분기된 구조로 이루어질 수 있다. 즉 접지 플레이트(240)의 총 체적 또는 접지 플레이트(240)에서 기판(210) 상으로 중첩 영역의 체적을 줄임으로써, 공진 소자(230)에서 공진하기 위한 주파수 대역의 조절이 가능하다. 다시 말해, 접지 플레이트(340)를 패터닝을 통해 다양한 구조로 튜닝(tuning)함으로써, 안테나 장치(300)의 성능 미세 조정이 가능하다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 안테나 장치를 도시하는 사시도이다. 그리고 도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 안테나 장치의 통신 단말기 장착 예를 도시하는 예시도이다.
도 10을 참조하면, 본 실시예의 안테나 장치(300)는 기판(310), 소자 캐리어(320), 공진 소자(330) 및 접지 플레이트(340)를 포함한다. 이 때 본 실시예의 안테나 장치(300)의 기본 구성은 전술한 실시예와 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.
다만, 접지 플레이트(340)는 접지 플레이트(340)를 관통하는 적어도 하나의 홀(hole; 341)이 형성된 구조로 이루어질 수 있다. 여기서, 접지 플레이트(340)에서 홀이 기판(310)의 일면에 수평하게 형성될 수 있다. 즉 접지 플레이트(340)의 총 체적 또는 접지 플레이트(340)에서 기판(310) 상으로 중첩 영역의 체적을 줄임으로써, 공진 소자(330)에서 공진하기 위한 주파수 대역의 조절이 가능하다. 다시 말해, 접지 플레이트(340)를 패터닝을 통해 다양한 구조로 튜닝함으로써, 안테나 장치(300)의 성능 미세 조정이 가능하다. 아울러, 안테나 장치(300)는 도 11에 도시된 바와 같이, 기판(310)의 바디 영역(315)을 통해 통신 단말기의 바디(400)에 체결될 수 있다. 이를 통해, 안테나 장치(300)는 통신 단말기에 삽입되어, 내장될 수 있다.
본 발명에 따르면, 통신 단말기의 내장형 안테나 장치에서 공진 소자를 분기된 구조로 구현함으로써, 안테나 장치에서 이용가능한 주파수 대역을 보다 확장시킬 수 있다. 다시 말해, 안테나 장치에서 비교적 높은 주파수 대역 뿐만 아니라, 낮은 주파수 대역을 이용할 수 있다. 예를 들면, 안테나 장치에서 LTE, GSM 및 CDMA 통신 대역을 이용할 수 있다. 이로 인하여, 통신 단말기에서 단일 안테나 장치를 통해 보다 확장된 주파수 대역을 이용할 수 있다. 이에 따라, 통신 단말기에서 다수개의 안테나 장치들을 구비할 필요성이 저하되므로, 통신 단말기의 소형화를 구현할 수 있다. 즉 통신 단말기에서 단일 안테나 장치를 통해 다양한 무선 통신 시스템에서 각종 멀티미디어 서비스를 이용하는 것이 가능하다.
그리고 통신 단말기의 내장형 안테나 장치에서 접지 플레이트를 기판의 일면에 수직하게 배치함으로써, 안테나 장치의 성능을 향상시킬 수 있다. 다시 말해, 접지 플레이트와 기판의 접촉 면적을 감소시킴으로써, 안테나 장치 동작 시, 기판을 통해 손실이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또한 접지 플레이트를 다양한 구조로 패터닝하여 안테나 장치를 용이하게 튜닝함으로써, 안테나 장치의 성능 미세 조정이 가능하다. 이를 통해, 안테나 장치에서 보다 효율적으로 확장된 주파수 대역을 이용할 수 있다.
또한 통신 단말기의 내장형 안테나 장치에서 공진 소자를 소자 캐리어를 통해 기판에 장착함으로써, 안테나 장치의 성능을 향상시킬 수 있다. 다시 말해, 소자 캐리어를 유전체로 구현함으로써, 안테나 장치 동작 시, 소자 캐리어에서 비교적 고손실이 발생하도록 할 수 있다. 이를 통해, 안테나 장치에서 보다 효율적으로 확장된 주파수 대역을 이용할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안테나 장치를 도시하는 사시도,
도 2는 도 1의 분해도,
도 3은 도 1의 공진 특성을 도시하는 도면,
도 4는 도 1의 공진 특성을 도시하는 도면,
도 5는 도 1의 공진 효율을 도시하는 도면,
도 6은 도 1의 공진 시 전류 분포를 도시하는 도면,
도 7은 도 1의 공진 시 전류 분포를 도시하는 도면,
도 8은 도 1의 공진 시 유전 흡수를 도시하는 도면,
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안테나 장치를 도시하는 사시도,
도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 안테나 장치를 도시하는 사시도, 그리고
도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 안테나 장치의 통신 단말기 장착 예를 도시하는 예시도이다.

Claims (11)

  1. 통신 단말기의 내장형 안테나 장치에 있어서,
    평판 구조로 이루어지며, 일면에 배치되는 급전 패드를 갖는 기판과,
    상기 급전 패드에서 일단부를 통해 각각 연장되어 상기 기판의 일면에 형성되는 적어도 두 개의 방사 선로들로 이루어지며, 상기 급전 패드를 통해 급전 시, 일정 주파수 대역에서 공진하는 공진 소자와,
    상기 기판의 일면에 장착되고, 상기 방사 선로들 중 적어도 어느 하나의 타단부에 접촉하여 상기 공진 소자를 접지시키는 접지 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 접지 플레이트는,
    상기 기판의 일면에서 가장자리 영역에 장착되고, 상기 기판의 일면에 수직하게 배치되는 평판 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 급전 패드가 노출되도록 상기 기판의 일면에 장착되며, 표면에 상기 공진 소자가 배치되는 소자 캐리어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 접지 플레이트는,
    상기 기판의 일면에 접촉하는 적어도 하나의 요홈이 형성된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 접지 플레이트는,
    상기 기판의 일면에 수평하게 형성되며, 상기 접지 플레이트를 관통하는 적어도 하나의 홀이 형성된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 방사 선로는,
    적어도 하나의 곡절부가 형성되어 있으며, 미앤더 타입, 스파이럴 타입, 스텝 타입 또는 루프 타입 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 주파수 대역은,
    LTE, GSM 및 CDMA 통신 대역에 해당하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  8. 통신 단말기의 내장형 안테나 장치에 있어서,
    평판 구조로 이루어지며, 일면에 배치되는 급전 패드를 갖는 기판과,
    상기 급전 패드가 노출되도록 상기 기판의 일면에 장착되는 소자 캐리어와,
    상기 급전 패드에서 상기 소자 캐리어의 표면으로 일단부를 통해 각기 상이한 경로를 따라 연장되는 적어도 두 개의 방사 선로들로 이루어지며, 상기 급전 패 드를 통해 급전 시, 일정 주파수 대역에서 공진하는 공진 소자와,
    상기 기판의 일면의 가장자리 영역에 장착되고, 상기 기판의 일면에 수직하게 배치되는 평판 구조로 이루어지며, 상기 방사 선로들 중 적어도 어느 하나의 타단부에 접촉하여 상기 공진 소자를 접지시키는 접지 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 접지 플레이트는,
    상기 기판의 일면에 접촉하는 적어도 하나의 요홈이 형성된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 접지 플레이트는,
    상기 기판의 일면에 수평하게 형성되며, 상기 접지 플레이트를 관통하는 적어도 하나의 홀이 형성된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 방사 선로는,
    상기 급전 패드에서 상기 소자 캐리어를 경유하여 상기 기판의 일면으로 연장되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
KR1020090035085A 2009-04-22 2009-04-22 내장형 안테나 장치 KR101581705B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090035085A KR101581705B1 (ko) 2009-04-22 2009-04-22 내장형 안테나 장치
US12/765,392 US8368612B2 (en) 2009-04-22 2010-04-22 Embedded antenna apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090035085A KR101581705B1 (ko) 2009-04-22 2009-04-22 내장형 안테나 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100116402A true KR20100116402A (ko) 2010-11-01
KR101581705B1 KR101581705B1 (ko) 2015-12-31

Family

ID=42991688

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090035085A KR101581705B1 (ko) 2009-04-22 2009-04-22 내장형 안테나 장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8368612B2 (ko)
KR (1) KR101581705B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102074780B (zh) * 2010-12-21 2013-06-12 西安三元达海天天线有限公司 Td-gsm-lte三模双通道天线
TWI628863B (zh) * 2013-04-30 2018-07-01 群邁通訊股份有限公司 天線結構及應用該天線結構的無線通訊裝置
CN104143694B (zh) * 2013-05-06 2021-02-09 深圳富泰宏精密工业有限公司 天线结构及应用该天线结构的无线通信装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020071779A (ko) * 2001-03-07 2002-09-13 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 안테나 소자
KR20040004218A (ko) * 2003-11-20 2004-01-13 주식회사 선우커뮤니케이션 무선 랜 광대역 칩 안테나

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6819287B2 (en) * 2002-03-15 2004-11-16 Centurion Wireless Technologies, Inc. Planar inverted-F antenna including a matching network having transmission line stubs and capacitor/inductor tank circuits
GB2409582B (en) * 2003-12-24 2007-04-18 Nokia Corp Antenna for mobile communication terminals
JP4238915B2 (ja) * 2005-06-17 2009-03-18 株式会社村田製作所 アンテナ装置及び無線通信機
US7489276B2 (en) * 2005-06-27 2009-02-10 Research In Motion Limited Mobile wireless communications device comprising multi-frequency band antenna and related methods
WO2007028448A1 (en) * 2005-07-21 2007-03-15 Fractus, S.A. Handheld device with two antennas, and method of enhancing the isolation between the antennas
EP1750323A1 (en) * 2005-08-05 2007-02-07 Sony Ericsson Mobile Communications AB Multi-band antenna device for radio communication terminal and radio communication terminal comprising the multi-band antenna device
US7595759B2 (en) * 2007-01-04 2009-09-29 Apple Inc. Handheld electronic devices with isolated antennas
WO2008126724A1 (ja) * 2007-04-05 2008-10-23 Murata Manufacturing Co., Ltd. アンテナおよび無線通信機

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020071779A (ko) * 2001-03-07 2002-09-13 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 안테나 소자
KR20040004218A (ko) * 2003-11-20 2004-01-13 주식회사 선우커뮤니케이션 무선 랜 광대역 칩 안테나

Also Published As

Publication number Publication date
US8368612B2 (en) 2013-02-05
KR101581705B1 (ko) 2015-12-31
US20100271282A1 (en) 2010-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7564413B2 (en) Multi-band antenna and mobile communication terminal having the same
US20150288074A1 (en) Sar reduction in radio transmitting devices
US7466277B2 (en) Antenna device and wireless communication apparatus
TWI544682B (zh) 寬頻天線及其操作方法
KR101133203B1 (ko) 이동 전화 핸드셋과 ｐｄａ등에 사용되는 안테나
JP2004088218A (ja) 平面アンテナ
JP2001339226A (ja) アンテナ装置
JP2005094360A (ja) アンテナ装置および無線通信装置
KR102036046B1 (ko) 안테나 장치 및 이를 구비하는 전자기기
KR101099481B1 (ko) 안테나 및 이를 포함하는 이동통신 단말기
JPWO2008126724A1 (ja) アンテナおよび無線通信機
KR20030030845A (ko) 안테나
EP2662925B1 (en) Communication device and antenna structure therein
US6697023B1 (en) Built-in multi-band mobile phone antenna with meandering conductive portions
KR20080016353A (ko) 다중대역 안테나
KR101581705B1 (ko) 내장형 안테나 장치
JPH11274845A (ja) アンテナ装置
KR20110037782A (ko) 다중 대역을 가지는 차폐형 안테나 장치
JP2004032242A (ja) 携帯無線機用アンテナ
KR101025970B1 (ko) 휴대 단말용 안테나 및 이를 구비한 휴대용 단말
JP2002135028A (ja) チップアンテナ
JP2005269301A (ja) 内蔵アンテナおよびこれを有する電子機器
KR100612052B1 (ko) 휴대 단말기용 내장형 안테나
JP2005197864A (ja) アンテナ装置
JP2004120519A (ja) 携帯無線機用アンテナ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181129

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191128

Year of fee payment: 5