KR20110084930A

KR20110084930A - 안테나 및 안테나를 작동하는 방법

Info

Publication number: KR20110084930A
Application number: KR1020117010897A
Authority: KR
Inventors: 케빈 알. 보일
Original assignee: 에프코스 아게
Priority date: 2008-10-17
Filing date: 2009-10-16
Publication date: 2011-07-26
Also published as: WO2010043715A1; DE112009002474T5; EP2178167A1; KR101698879B1; JP2012506186A

Abstract

안테나는 제 1 안테나 소자(A1), 상기 제 1 안테나 소자(A1)에 제 1 주파수를 공급하는 제 1 공급 탭(F1), 상기 제 1 안테나 소자(A1)에 제 2 주파수를 공급하는 제 2 공급 탭(F2), 제 1 공급 탭(F1)과 제 2 공급 탭(F2) 사이에 배열되고 접지 전위(GND)에 제 1 안테나 소자(A1)를 단락시키는 제 1 단락 탭(S1) 및 제 1 단락 탭(S1)과 제 2 공급 탭(F2) 사이에 배열되는 튜닝 슬롯(T)을 포함한다. 튜닝 슬롯(T)의 유도 동작이 달라질 수 있도록, 복수의 스위치(SW1, SW2, SW3)가 제공된다.

Description

안테나 및 안테나를 작동하는 방법{ANTENNA AND METHOD FOR OPERATING AN ANTENNA}

본 발명은 이동 전화기(또는 휴대 전화기) 및 그와 유사한 무선 장치를 위한 안테나에 관한 것이다. 이러한 안테나는 소형으로 구성되고, 복수의 주파수 대역을 다루어야 한다. 무선 주파수 대역의 일 예는 824 내지 960 MHz, 1710 내지 2170 MHz 및 2300 내지 2700 MHz이다.

본 발명의 목적은 안테나 및 안테나를 작동하는 방법을 제공하는 것이고, 상기 안테나는 작은 크기를 갖고, 전술한 주파수 대역을 다룬다.

본 발명은 제 1 안테나 소자, 상기 제 1 안테나 소자에 제 1 주파수를 공급하는 제 1 공급 탭, 상기 제 1 안테나 소자에 제 2 주파수를 공급하는 제 2 공급 탭, 제 1 공급 탭과 제 2 공급 탭 사이에 배열되고 제 1 안테나 소자를 접지 전위(ground potential)에 단락시키는 제 1 단락 탭과 제 1 단락 탭 및 제 2 공급 탭 사이에 배열되는 튜닝 슬롯을 포함하는 안테나를 제공한다. 복수의 스위치가 제공되어 튜닝 슬롯의 유도 동작(inductive behavior)이 변동될 수 있다. 튜닝 슬롯의 유도 동작에 따라, 제1 안테나 소자는 제 1 주파수 또는 제 2 주파수 중 어느 하나에서 공진한다. 따라서 안테나의 사이즈를 증가시키는 추가적인 안테나를 필요로 하지 않고도, 제 1 안테나 소자는 두 주파수 대역에서 작동할 수 있다.

일 실시예에서, 복수의 스위치는, 제 1 공급 탭 및 제 1 주파수 공급원에 결합되는 제 1 연결점 및 접지 전위에 결합되는 제 2 연결점을 갖는 제 1 스위치; 제 2 주파수 공급원에 결합되는 제 1 연결점 및 제 2 공급 탭에 결합되는 제 2 연결점을 갖는 제 2 스위치; 및 제 2 주파수 공급원에 결합되는 제 1 연결점 및 접지 전위에 결합되는 제 2 연결점을 갖는 제 3 스위치를 포함한다. 스위치는 튜닝 슬롯의 유도 동작을 변경하고, 주파수 공급원을 단락시키고 연결하기 위해 사용된다.

일 실시예에서, 제 2 스위치는 매칭 커패시턴스에 의해 제 2 공급 탭에 결합된다. 매칭 커패시턴스는 제 1 안테나의 공진 주파수를 증가시키기 위해 사용된다.

일 실시예에서 복수의 스위치 중 적어도 제 2 스위치는 용량성 RF MEMS(radio frequency micro-electromechanical system) 스위치이다. 용량성 RF MEMS 스위치는 갈바니(galvanic) RF MEMS 스위치보다 구현하는 것이 용이하다.

일 실시예에서, 제 2 스위치로 사용되는 용량성 RF EMES 스위치의 커패시턴스에 의해 매칭 커패시턴스가 적어도 부분적으로 제공된다. 그리하여 MEMS 스위치의 커패시턴스를 사용하는 것에 의해, 매칭 커패시턴스의 사이즈가 감소될 수 있거나, 또는 별도의 매칭 커패시턴스가 완전히 제거된다.

일 실시예에서, 안테나는 전술한 제 1 안테나 소자에 대응하는 제 2 안테나 소자를 더 포함하고, 상기 제 2 안테나 소자(A2)는 상기 제 1 안테나 소자(A1)가 배열된 인쇄 회로 기판(PCB)의 측면의 반대쪽 측면에 배열된다.

안테나들이 동시에 작동하는 경우 반대쪽 상의 제 1 및 제 2 안테나 소자의 배열은 안테나들 사이의 전자기 간섭의 감소를 유도한다. 더욱이, 안테나가 가능한 멀리 떨어지는 경우, 안테나까지 신호 경로의 다양성은 증가된다.

일 실시예에서, 안테나는 제 3 안테나 소자를 더 포함하되, 제 3 안테나 소자는 제 3 안테나 소자에 제 3 주파수를 공급하는 제 3 공급 탭 및 제 3 안테나 소자를 접지 전위에 단락시키는 제 3 단락 탭을 포함한다. 제 3 안테나 소자는, 제 1 안테나 소자가 효율적으로 변환할 수 없는 주파수에서 전자기파 에너지를 수신 및 방사하기 위해 사용될 수 있다.

일 실시예에서, 제 1 주파수는 1700 내지 2170 MHz이고, 제 2 주파수는 2300 내지 2700 MHz이고, 제 3 주파수는 824 내지 960 MHz이다. 이 주파수들은 GSM, CDMA, UMTS, WiMAX 및 WiFi 시스템에서 작동하기 위해 흔히 사용된다.

본 발명은 전술한 안테나가 작동하는 방법을 더 제공한다. 제 1 안테나 소자는, 튜닝 슬롯의 유도 동작을 변경함으로써 제 1 주파수 또는 제 2 주파수 중 어느 하나에서 전자기 에너지를 방사 및 수신하도록 선택된다. 튜닝 슬롯의 유도 동작은 제 1 안테나 소자가 제 1 주파수에서 공진하는지 아니면 제 2 주파수에서 공진하는지에 따라 결정된다.

일 실시예에서, 제 1 안테나 소자는, 제 1 주파수에서 작동하는 경우 튜닝 슬롯이 직렬 인덕턴스로 동작하도록 구성되고, 제 2 주파수에서 작동하는 경우 튜닝 슬롯이 병렬 인덕턴스로 동작하도록 구성된다. 제 1 안테나 소자는 복수의 스위치로 구성된다.

일 실시예에서, 제 1 주파수에서 작동하는 경우 제 1 스위치 및 제 2 스위치는 열리고 제 3 스위치는 닫히고, 제 2 주파수에서 작동하는 경우 제 1 스위치 및 제 2 스위치는 닫히고 제 3 스위치는 열린다. 각각의 주파수에서 제 1 안테나 소자가 여기되지 않도록 하기 위해, 제 1 스위치 및 제 3 스위치는 각각 제 1 주파수 공급원 및 제 2 주파수 공급원을 단락시킨다. 제 2 스위치는 제 2 주파수 공급원을 분리하기 위해 사용된다. 스위치는 또한 공급 및 단락 탭으로 인한 임피던스 변환을 변경한다.

일 실시예에서, 제 2 스위치의 커패시턴스는 제 1 안테나 소자가 제 2 주파수에서 공진하도록 선택된다. 제 2 스위치의 커패시턴스가 매칭 커패시턴스로서 사용된다.

일 실시예에서, 제 1 주파수에서 작동하는 경우, 제 1 공급 탭의 상대적인 폭을 제 1 단락 탭의 폭으로 조정함으로써 제 1 공급 탭에서의 임피던스는 제 1 주파수 공급원의 임피던스에 매칭되고, 제 2 주파수에서 작동하는 경우, 제 2 공급 탭의 상대적인 폭을 제 1 단락 탭과 제1 공급 탭의 결합된 폭으로 조정함으로써 제 2 공급 탭에서의 임피던스는 제 2 주파수 공급원의 임피던스에 매칭된다. 이것은 제 1 주파수 및 제 2 주파수에서 서로 독립되는 공급 및 단락 탭으로 인해 임피던스 변환을 허용하도록 한다.

일 실시예에서, 제 1 안테나 소자 및 제 2 안테나 소자는 다중입출력(multiple input/multiple output, MIMO) 또는 다이버시티(diversity) 방식으로 작동된다. 제 1 안테나 소자 및 제 2 안테나 소자의 동시적인 사용은 통신 성능을 개선하기 위해 사용된다.

일 실시예에서, 제 3 주파수에서 작동하는 경우, 제 1 스위치 및 제 3 스위치는 닫히고 제 2 스위치는 열린다. 이러한 스위치의 배치는 제 1 안테나 소자 및 제 3 안테나 소자의 더 나은 격리를 유도한다.

본 발명은 발명의 상세한 설명과 첨부된 도면을 사용하여 설명될 것이다.
도 1은 제 1 안테나 소자 및 제 3 안테나 소자를 갖는 안테나의 일 실시예를 도시한다.
도 2는 제 1 주파수에서 제 1 안테나 소자가 작동하기 위한 스위치의 구성을 도시한다.
도 3은 제 2 주파수에서 제 1 안테나 소자가 작동하기 위한 스위치의 구성을 도시한다.
도 4는 제 1 안테나 소자의 제 1 및 제 2 피드 탭 및 제 1 단락 탭의 폭을 도시한다.
도 5는 MIMO 또는 다이버시티 작동을 위한 제 1 안테나 소자 및 제 2 안테나 소자를 갖는 안테나의 일 실시예를 도시한다.
도 6은 제 3 주파수에서 안테나가 작동하기 위한 스위치의 구성을 도시한다.

도 1은 휴대폰 또는 다른 무선 장치에서 사용될 수 있는 안테나(A)의 일 실시예를 도시한다. 안테나(A)는 대향하는 주 측면(main side) 상에 금속배선을 갖는 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB)을 포함한다. 주 측면 중 하나는, 접지 전위(GND)로 사용될 수 있는 전도성 접지면으로 덮인다. 다른 주 측면은, 전자기 에너지를 방사 및 수신하기 위해 제 1 안테나 소자(A1) 및 제 3 안테나 소자(A3)의 일부를 형성하는 금속배선을 갖는다. 제 1 안테나 소자(A1)는 제 1 및 제 2 주파수에서 작동하고, 제 3 안테나 소자(A3)는 제 3 주파수에서 작동한다. 방사부 및 수신부를 연결하는 피드 탭(F1, F2 및 F3) 및 단락 탭(S1, S2)은 인쇄 회로 기판(PCB)의 주 측면 둘 모두와 수직을 이룬다. 따라서 휴대폰을 들고 있는 사람이 피드 탭(F1, F2 및 F3) 및 단락 탭(S1, S2) 상에 손을 대는 것에 의해 전기적 특성이 바뀔 가능성은 적다. 도 1에 도시된 안테나(1)는 평면형이고, 인쇄 회로 기판(PCB)의 주 측면과 관련하여 평행 및 수직인 부품을 갖는 동시에, 이것은 필수 요소가 아님을 유념해야 한다. 제 1 및 제 3 안테나 소자(A1, A3)는 또한 단독으로, 서로 다르게 구성될 수 있고, 단지 2차원을 따라 구성될 수 있다.

제 1 안테나 소자(A1)는 제1 주파수를 공급하는 제 1 공급 탭(F1), 제 2 주파수를 공급하는 제 2 공급 탭(F2) 및 접지면에 제 1 안테나 소자(A1)를 단락시키는 제 1 단락 탭(S1)을 갖는다. 제 1 단락 탭(S1)은 제 1 공급 탭(F1)과 2 공급 탭(F2) 사이에 배열된다. 게다가, 제 1 안테나 소자(A1)는 제 1 단락 탭(S1)과 제 2 단락 탭(F2) 사이에 배열되는 튜닝 슬롯(T)을 갖는다. 튜닝 슬롯(T)은 인쇄 회로 기판(PCB)의 주 측면에 평행한 금속배선으로 연장된다. 이러한 제 1 안테나 소자(A1)의 방사부 및 수신부는 한 방향에서 제 2 주파수 파장의 약 1/4 면적을 갖는다.

제 1 안테나 소자(A1)는 제 1 주파수 및 제 2 주파수에서 공진할 수 있다. 제 1 주파수는 1710 내지 2170 MHz 이고, 동시에 제 2 주파수는 2300 내지 2700 MHz 이다. 제 1 또는 제 2 주파수는 튜닝 슬롯(T)의 유도 동작을 변경함으로써 선택된다. 튜닝 슬롯(T)의 유도 동작은 복수의 스위치에 의해 선택되고, 이것은 도 2 및 3에 도시되어 있다. 더욱이 스위치는 제1 안테나 소자(A1)에 제 1 주파수 및 제 2 주파수를 공급하기 위해 사용되고, 공급 탭(F1, F2) 및 단락 탭(S1)으로 인한 임피던스 변환을 변경하기 위해 사용된다.

도 2는 제 1 주파수에서 제 1 안테나 소자(A1)가 작동하기 위한 스위치(SW1, SW2, SW3)의 구성을 도시한다. 제 1 스위치(SW1)가 열려서, 제 1 주파수 공급원(U1)은 접지 전위(GND)에 단락되지 않는다. 접지 전위(GND)는 안테나(A)의 접지면일 수 있다. 제 1 주파수 공급원(U1)의 신호는 제 1 공급 탭(F1) 및 제 1 안테나 소자(A1)의 방사부에 송신되어, 전자기 에너지로 변환된다.

제 2 스위치(SW2)가 열려서, 제 2 공급 탭(F2)으로부터 제 2 주파수 공급원(U2)을 분리한다. 더욱이, 제 3 스위치(SW3)가 닫혀서, 제 2 주파수 공급원(U2)은 접지 전위(GND)로 연결된다. 제 2 공급 탭(F2)의 회로가 개방됨으로써, 튜닝 슬롯(T)은 직렬 인덕터로 동작하고, 인덕터는 튜닝 슬롯(T)을 제외한 제 1 안테나 소자(A1)가 갖는 임피던스와 직렬을 이룬다. 그 결과, 제 1 안테나 소자(A1)는 1710 내지 2170 MHz인 주파수에서 공진한다.

도 3은 제 2 주파수에서 제 1 안테나 소자(A1)가 작동하기 위한 스위치의 구성을 도시한다. 제 1 스위치 (SW1)가 닫혀서, 제 1 주파수 공급원(U1)의 신호는 접지 전위(GND)로 분로가 만들어진다. 제 2 스위치(SW2)가 닫혀서, 제 2 주파수 공급원(U2)은 제 2 공급 탭(F2)에 연결된다. 제 3 스위치(SW3)가 열려서, 제 2 주파수 공급원(U2)은 접지 전위(GND)에 단락되지 않는다.

제 1 공급 탭(F1)이 접지 전위(GND)에 단락되고 제 2 공급 탭(F2)이 공급됨으로 인해, 튜닝 슬롯(T)의 직렬 인덕턴스는 제거된다. 튜닝 슬롯(T)은 병렬 인덕턴스로 동작하고, 인덕터는 튜닝 슬롯(T)을 제외한 제 1 안테나 소자(A1)가 갖는 임피던스와 병렬을 이룬다. 튜닝 슬롯(T)의 직렬 인덕턴스가 제거되면서, 제 1 안테나 소자(A1)는 더 높은 주파수에서 공진할 수 있다. 더욱이, 제 1 단락 탭(S1) 및 제 1 공급 탭(F1) 둘 모두가 접지 전위에 병렬 분로로써 동작하기 때문에, 안테나 인덕턴스는 감소된다. 직렬 매칭 커패시턴스(C1)는 병렬 인덕턴스로 동작하는 튜닝 슬롯에 연결되어, 제1 안테나 소자(A1)의 공진 주파수를 더 증가시킨다. 요약하자면, 튜닝 슬롯(T)의 유도 동작은 제 1 주파수에서 공급하는 제 1 공급 탭(F1)을 사용함으로써 달라지고, 제 2 주파수에서 작동하는 경우 단락 탭과 동일한 탭을 사용함으로써 달라진다.

제 1, 제 2 및 제 3 스위치(SW1, SW2, SW3)는 임의의 종류의 스위치일 수 있다. 하지만, MEMS 스위치를 사용하는 것이 유리한데, 이것은 무선 주파수에서 적은 손실을 갖고, 단지 작은 풋프린트(footprint)를 필요로 하기 때문이다.

MEMS 스위치는 갈바니 또는 용량성일 수 있다. 갈바니 스위치는, 닫히는 경우 광대역에서 적은 손실을 유도하는 금속-금속 접촉을 사용한다. 하지만, 갈바니 MEMS 스위치는 단지 감소된 스위칭 사이클 횟수만 갖는다. 반면에, 용량성 MEMS 스위치는 접촉부가 마모되지 않는 장점을 갖는다. 하지만, 이러한 스위치는, 닫히는 경우 일반적으로 작은 직렬 인덕턴스에 의해 공진되어야 하는 큰 커패시턴스를 갖는다.

전술한 바와 같이, 직렬 매칭 커패시턴스(C1)는 제 2 주파수에서 작동하기 위해 제 1 안테나 소자(A1)의 공진 주파수를 증가시킬 필요가 있다. 커패시턴스가 제 2 스위치(SW2)로 사용되는 용량성 MEMS 스위치에 의해 부분적으로 제공된다면, 이러한 매칭 커패시턴스(C1)는 값이 감소될 수 있다. 모든 매칭 커패시턴스가 용량성 MEMS 스위치(SW2)에 의해 제공될 수 있다면, 별도의 매칭 커패시턴스는 더 이상 필요하지 않다. 이 경우, RF MEMS 스위치 커패시턴스를 공진하기 위해 사용되는 작은 직렬 인덕턴스는 더 이상 필요하지 않다. 안테나를 위한 부품 수의 감소는 안테나의 사이즈 및 비용을 감소시킨다.

도 4는 제1 안테나 소자(A1)의 제 1 및 제 2 공급 탭(F1, F2) 및 단락 탭(S1)을 도시한 도 1의 평면도의 일부만 나타낸 도면이다. 제 1 공급 탭(F1)은 폭 W1을 갖고, 제 2 공급 탭(F2)은 폭 W2를 갖고, 단락 탭(S1)은 폭 WS를 갖는다. 제 1 주파수에서 작동하는 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 공급 탭(F1) 및 제 1 단락 탭(S1)의 임피던스 변환은, W1의 상대적인 폭을 WS의 폭으로 조정함으로써 결정된다. 제 2 주파수에서 작동하는 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 탭들의 임피던스 변환은, 제 2 공급 탭(W2)의 상대적인 폭을 제 1 공급 탭 및 제 1 단락 탭의 결합된 폭(W1 + S1)으로 조정함으로써 결정된다. 따라서, 제 1 주파수 및 제 2 주파수를 위한 임피던스 변환은 서로 독립적이고, 이것은 두 주파수 모두에서 작동하는 제 1 안테나 소자(A1)의 설계 및 임피던스 매칭을 간소화한다. 제 1 공급 탭(F1)과 단락 탭(S1) 사이의 폭(W1S) 및 튜닝 슬롯(T)의 폭(WS2)도 임피던스 변환에 영향을 주지만, 그 영향은 정확하게 정량하기 어렵다.

도 5는 다중입출력(MIMO) 또는 안테나 다이버시티 시스템에서 사용되는 안테나(A)의 일 실시예를 도시한다. MIMO 시스템에서, 송신기 및 수신기 둘 모두에서의 다중 안테나는 높은 스펙트럼 효율을 사용하는 것에 의해 데이터 처리량을 증가시키기 위해 사용된다. 안테나 다이버시티 시스템에서, 무선 링크의 신뢰성은 다중 안테나 링크 내에서 독립적인 페이딩을 사용함으로써 증가된다. 도 5에서, 제 1 안테나 소자(A1)는 인쇄 회로 기판(PCB) 상의 반대쪽에 배치된 제 2 안테나 소자(A2)에 의해 증대된다. 제 1 및 제 2 안테나 소자(A1, A2)는 1.7 GHz 이상의 셀룰러(cellular) MIMO, WiMAX MIMO 또는 WiFi MIMO로 사용될 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 안테나 소자(A1, A2)는 또한 MIMO 없이 셀룰러 및 WiMAX, 셀룰러 및 WiFi 또는 WiMAX 및 WiFi로 동시에 사용될 수 있다. 여기서, 셀룰러는 GSM, CDMA, UTRA(UMTS, TD-SCDMA 등) 또는 임의의 다른 셀룰러나 모바일 시스템을 의미할 수 있다.

도 1 및 도 5는 제 3 주파수에서 전자기 에너지를 수신 또는 방사하기 위해 사용되는 제 3 안테나 소자(A3)를 더 갖는다. 제 3 안테나 소자(A3)는 제 3 주파수를 공급하는 제 3 공급 탭(F3) 및 제 3 안테나 소자(A3)를 접지면에 단락시키는 제 3 단락 탭(S3)을 갖는다. 제 3 안테나 소자(A3)는 제 1 및 제 2 안테나 소자(A1, A2)보다 크고, 824 내지 960 MHz 사이의 제 3 주파수에서 공진하도록 설계된다.

도 6은 제 3 주파수에서 안테나(A)가 작동하기 위한 스위치의 구성을 도시한다. 제 1 스위치(SW1) 및 제 3 스위치(SW3)가 닫혀서, 제 1 주파수 공급원(U1) 및 제 2 주파수 공급원(U2)은 접지 전위(GND)에 단락된다. 제 2 스위치(SW2)가 열려서, 제 1 안테나 소자(A1)로부터 제 2 주파수 공급원(U2)은 분리된다. 제3 안테나 소자(A3)는 제 3 주파수에서 전자기 에너지를 방사하도록 제 3 주파수 공급원(U3)에 결합된다. 스위치(SW1, SW2 및 SW3)의 임의의 다른 배치와 비교하여, 스위치가 제 6에 도시된 바와 같은 배치에 있는 경우, 제 1 안테나 소자(A1) 및 제 3 안테나 소자(A3)는 가장 완벽한 격리를 보여준다.

도 2,3 및 6은 안테나(A)를 구동하는 주파수 공급원(U1, U2 및 U3)을 갖는 것으로 도시되는 반면에, 통상의 기술자는 또한 안테나(A)가 전자기 에너지를 전기적 신호로 변환하는 역방식으로 작동될 수 있음을 인식해야 한다. 주파수 공급원 외에, 대응하는 주파수에서 안테나(A)에 수신되는 신호를 증폭하도록 설계된 저잡음 증폭기가 있을 수 있다.

전술한 발명을 사용함으로써, 안테나 사이즈를 증가시키지 않고 824 내지 2700 MHz의 모든 무선 주파수 대역이 다뤄질 수 있다. 제 1 및 제 2 안테나 소자(A1, A2) 각각은 1710 내지 2170 MHz 및 2300 내지 2700 MHz의 주파수를 다루고, 동시에 제 3 안테나 소자(A3)는 824 내지 960 MHz의 주파수를 다룬다.

A: 안테나 A1: 제 1 안테나 소자
A2: 제 2 안테나 소자 A3: 제 3 안테나 소자
C1: 매칭 커패시터 F1: 제 1 공급 탭
F2: 제 1 공급 탭 F3: 제 2 공급 탭
GND: 접지 전위 PCB: 인쇄 회로 기판
S1: 제 1 단락 탭 S3: 제 3 단락 탭
SW1: 제 1 스위치 SW2: 제 2 스위치
SW3: 제 3 스위치 T: 튜닝 슬롯
U1: 제 1 주파수 공급원 U2: 제 2 주파수 공급원
U3: 제 3 주파수 공급원 W1: 제 1 공급 탭의 폭
W2: 제 2 공급 탭의 폭 WS : 제 1 단락 탭의 폭
W1S: 제 1 공급 탭 및 제 1 단락 탭 사이의 폭
WS2: 제 2 공급 탭 및 제 1 단락 탭 사이의 폭

Claims

제 1 안테나 소자(A1);
상기 제 1 안테나 소자(A1)에 제 1 주파수를 공급하는 제 1 공급 탭(F1);
상기 제 1 안테나 소자(A1)에 제 2 주파수를 공급하는 제 2 공급 탭(F2);
상기 제 1 공급 탭(F1)과 상기 제 2 공급 탭(F2) 사이에 배열되고, 상기 제 1 안테나 소자(A1)를 접지 전위(GND)에 단락시키는 제 1 단락 탭(S1); 및
상기 제 1 단락 탭(S1)과 상기 제 2 공급 탭(F2) 사이에 배열되는 튜닝 슬롯(T)을 포함하고,
상기 튜닝 슬롯(T)의 유도 동작이 달라질 수 있도록 복수의 스위치(SW1, SW2, SW3)가 제공되는 것을 특징으로 하는 안테나.
제 1항에 있어서,
상기 복수의 스위치(SW1, SW2, SW3)는,
상기 제 1 공급 탭(F1)과 제 1 주파수 공급원(U1)에 결합되는 제 1 연결점 및 상기 접지 전위(GND)에 결합되는 제 2 연결점을 갖는 제 1 스위치(SW1);
제2 주파수 공급원(U2)에 결합되는 제 1 연결점 및 상기 제 2 공급 탭(F2)에 결합되는 제 2 연결점을 갖는 제 2 스위치(SW2); 및
상기 제 2 주파수 공급원(U2)에 결합되는 제 1 연결점 및 상기 접지 전위(GND)에 결합되는 제 2 연결점을 갖는 제 3 스위치(SW3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나.
제 2항에 있어서,
상기 제 2 스위치(SW2)는 매칭 커패시턴스(C1)에 의해 상기 제 2 공급 탭(F2)에 결합되는 것을 특징으로 하는 안테나.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 스위치(SW1, SW2, SW3) 중 적어도 상기 제 2 스위치(SW2)는 용량성 RF MEMS(radio frequency micro-electromechanical system) 스위치인 것을 특징으로 하는 안테나.
제 4항에 있어서,
상기 매칭 커패시턴스(C1)는, 상기 제 2 스위치(SW2)로 사용되는 상기 용량성 RF MEMS 스위치의 커패시턴스에 의해, 적어도 부분적으로 제공되는 것을 특징으로 하는 안테나.
제 5항에 있어서,
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 따른 상기 제 1 안테나 소자(A1)에 대응하는 제 2 안테나 소자(A2)를 더 포함하고,
상기 제 2 안테나 소자(A2)는, 상기 제 1 안테나 소자(A1)가 배열된 인쇄 회로 기판(PCB)의 측면의 반대쪽 측면에 배열되는 것을 특징으로 하는 안테나.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
제 3 안테나 소자(A3)를 더 포함하되, 상기 제 3 안테나 소자(A3)는:
상기 제 3 안테나 소자(A3)에 제 3 주파수를 공급하는 제 3 공급 탭(F3); 및
상기 제 3 안테나 소자(A3)를 상기 접지 전위에 단락시키는 제 3 단락 탭(S3)을 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나.
제 7항에 있어서,
상기 제 1 주파수는 1710 내지 2170 MHz이고, 상기 제 2 주파수는 2300 내지 2700 MHz이고, 상기 제 3 주파수는 824 내지 960 MHz인 것을 특징으로 하는 안테나.
제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 따른 안테나(A)를 작동하는 방법에 있어서,
제 1 안테나 소자(A1)는, 튜닝 슬롯(T)의 유도 동작을 변경함으로써, 제 1 주파수 또는 제 2 주파수 중 어느 하나에서 전자기 에너지를 방사 및 수신하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 안테나를 작동하는 방법.
제 9항에 있어서,
상기 제 1 주파수에서 작동하는 경우, 상기 제 1 안테나 소자(A1)는 상기 튜닝 슬롯(T)이 직렬 인덕턴스로 동작하도록 구성되고,
상기 제 2 주파수에서 작동하는 경우, 상기 제 1 안테나 소자(A1)는 상기 튜닝 슬롯(T)이 병렬 인덕턴스로 동작하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 안테나를 작동하는 방법.
제 9항 또는 제 10항에 있어서,
상기 제 1 주파수에서 작동하는 경우, 제 1 스위치(SW1) 및 제 2 스위치(SW2)는 열리고, 제 3 스위치(SW3)는 닫히고,
상기 제 2 주파수에서 작동하는 경우, 상기 제 1 스위치(SW1) 및 상기 제 2 스위치(SW2)는 닫히고, 상기 제 3 스위치(SW3)는 열리는 것을 특징으로 하는 안테나를 작동하는 방법.
제 11항에 있어서,
상기 제 2 스위치(SW2)의 커패시턴스(C1)는, 상기 제 1 안테나 소자(A1)가 상기 제 2 주파수에서 공진하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 안테나를 작동하는 방법.
제 9항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 주파수에서 작동하는 경우, 제 1 공급 탭(F1)에서의 임피던스는, 상기 제 1 공급 탭(F1)의 상대적인 폭을 제 1 단락 탭(S1)의 폭(WS)으로 조정함으로써 제 1 주파수 공급원(U1)의 임피던스에 매칭되고,
상기 제 2 주파수에서 작동하는 경우, 제 2 공급 탭(F2)에서의 임피던스는, 상기 제 2 공급 탭(F2)의 상대적인 폭을 상기 제 1 단락 탭(S1)과 상기 제 1 공급 탭(F1)의 결합된 폭(WS, W1)으로 조정함으로써 제 2 주파수 공급원(U2)의 임피던스에 매칭되는 것을 특징으로 하는 안테나를 작동하는 방법.
제 9항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 안테나 소자(A1) 및 제 2 안테나 소자(A2)는 다중입출력 또는 다이버시티 방식으로 작동되는 것을 특징으로 하는 안테나를 작동하는 방법.
제 9항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서,
제 3 주파수에서 작동하는 경우, 상기 제 1 스위치(SW1) 및 상기 제 3 스위치(SW3)는 닫히고, 상기 제 2 스위치(SW2)는 열리는 것을 특징으로 하는 안테나를 작동하는 방법.