KR20120049918A - 안테나, 무선 통신 장치 및 안테나 구성 방법 - Google Patents

안테나, 무선 통신 장치 및 안테나 구성 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20120049918A
KR20120049918A KR1020127006868A KR20127006868A KR20120049918A KR 20120049918 A KR20120049918 A KR 20120049918A KR 1020127006868 A KR1020127006868 A KR 1020127006868A KR 20127006868 A KR20127006868 A KR 20127006868A KR 20120049918 A KR20120049918 A KR 20120049918A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
frequency band
current
antenna
control circuit
current control
Prior art date
Application number
KR1020127006868A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101311024B1 (ko
Inventor
료 이토
준 우치다
Original Assignee
닛본 덴끼 가부시끼가이샤
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 닛본 덴끼 가부시끼가이샤 filed Critical 닛본 덴끼 가부시끼가이샤
Publication of KR20120049918A publication Critical patent/KR20120049918A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101311024B1 publication Critical patent/KR101311024B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/30—Combinations of separate antenna units operating in different wavebands and connected to a common feeder system
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/314—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors
    • H01Q5/321—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors within a radiating element or between connected radiating elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/50—Feeding or matching arrangements for broad-band or multi-band operation
    • 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
    • H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
    • H04M1/0202—Portable telephone sets, e.g. cordless phones, mobile phones or bar type handsets
    • H04M1/0206—Portable telephones comprising a plurality of mechanically joined movable body parts, e.g. hinged housings
    • H04M1/0208—Portable telephones comprising a plurality of mechanically joined movable body parts, e.g. hinged housings characterized by the relative motions of the body parts
    • H04M1/0214—Foldable telephones, i.e. with body parts pivoting to an open position around an axis parallel to the plane they define in closed position
    • H04M1/0216—Foldable in one direction, i.e. using a one degree of freedom hinge
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49016—Antenna or wave energy "plumbing" making

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)
  • Telephone Set Structure (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

본 발명은 무선 통신 장치의 대형화를 억제하고 제조 공정의 증가를 방지하고 무선 통신에 의해 사용될 수 있는 주파수대를 증가시킬 수 있다.
안테나 (1) 는 제 1 접지 패턴 (3), 제 2 접지 패턴 (4), 힌지 도체 부재 (5) 및 전류 제어 회로 (6) 를 포함한다. 제 1 접지 패턴 (3) 은 제 1 인쇄 배선판 (7) 상에 형성된다. 힌지 도체 부재 (5) 는 제 1 인쇄 배선판 (7) 및 제 2 인쇄 배선판 (8) 을 서로 간접적으로 접속시키는 힌지 Z상에 구성된다. 전류 제어 회로 (6) 는 제 1 인쇄 배선판 (7) 상에 형성된다. 전류 제어 회로 (6) 는 제 1 주파수대의 전류를 흘리고, 제 2 주파수대의 전류를 감쇠하는 기능을 갖는다. 제 1 주파수대의 전류는 급전원 (10) 으로부터 제 2 접지 패턴 (4) 으로 흐르고 힌지 도체 부재 (5) 및 전류 제어 회로 (6) 를 통해 제 1 접지 패턴 (3) 으로 흐른다. 제 1 주파수 대역의 전류가 흐르는 부분은 제 1 주파수 대역의 신호를 통신하는 안테나로서 기능한다. 제 2 주파수대의 전류가 급전원 (10) 으로부터 제 2 접지 패턴 (4) 으로 흐르고 힌지 도체 부재 (5) 를 통해 전류 제어 회로 (6) 에 도달할 때까지 흐른다. 제 2 주파수대의 전류가 흐르는 부분은 제 2 주파수대의 신호를 통신하는 안테나로서 기능한다.

Description

안테나, 무선 통신 장치 및 안테나 구성 방법{ANTENNA, WIRELESS COMMUNICATION DEVICE, AND ANTENNA CONFIGURING METHOD}
본 발명은 복수의 주파수대에서의 무선으로 신호를 통신할 수 있는 안테나, 무선 통신 장치 및 안테나 구성 방법에 관한 것이다.
도 12a는 안테나의 일례를 모식적으로 도시한다 (특허문헌 1 참조). 그 안테나 (100) 는 폴딩식 (크램쉘형) 의 셀룰러 폰에 장착된다. 안테나 (100) 는 상부측 인쇄 배선판 (101), 임피던스 엘리먼트 (102), 힌지 (103), 하부측 인쇄 배선판 (104) 및 임피던스 엘리먼트 (105) 를 가지고 있다.
힌지 (103) 는, 셀룰러 폰의 상부측 케이스 (107) 와 하부측 케이스 (108) 를 서로 연결시키는 메커니즘을 포함한다. 또한, 힌지 (103) 는 스테인리스 스틸과 같은 금속으로 이루어진 금속 성분 (103a) 을 포함한다.
상부측 인쇄 배선판 (101) 상에, 전기 회로 (도시 생략) 및 이 전기 회로의 접지로서 기능하는 접지 패턴 (도시 생략) 이 형성된다. 상부측 인쇄 배선판 (101) 은 상부측 케이스 (107) 에 내장된다.
임피던스 엘리먼트 (102) 는 상부측 인쇄 배선판 (101) 에 형성된 회로 엘리먼트이다. 임피던스 엘리먼트 (102) 는 도 12b에 나타낸 공진 회로 (111) 를 포함한다. 공진 회로 (111) 의 양쪽 단부 부분들 (111a 및 111b) 중 하나가 상부측 인쇄 배선판 (101) 의 접지 패턴과 접속한다. 양쪽 단부 부분들 (111a 및 111b) 중 다른 쪽은 도 12a에 도시된 접속 부재 (113) 를 통해 힌지 (103) 의 금속 성분 (103a) 에 전기적으로 접속한다.
상부측 인쇄 배선판 (101) 과 마찬가지로, 하부측 인쇄 배선판 (104) 상에, 전기 회로 (도시 생략) 와 이 전기 회로의 접지로서 기능하는 접지 패턴 (도시 생략) 이 형성된다. 하부측 인쇄 배선판 (104) 은 하부측 케이스 (108) 에 내장된다. 임피던스 엘리먼트 (105) 는 하부측 인쇄 배선판 (104) 에 형성된 회로 엘리먼트이다. 임피던스 엘리먼트 (105) 는 상기 임피던스 엘리먼트 (102) 가 포함하는 것과 동일한 공진 회로 (111) 를 포함한다. 공진 회로 (111) 의 양쪽 단부 부분 (111a 및 111b) 중 하나는 하부측 인쇄 배선판 (104) 의 접지 패턴에 접속하고, 다른 쪽은 접속 부재 (114) 를 통해 힌지 (103) 의 금속 성분 (103a) 에 전기적으로 접속한다.
안테나 (100) 에 따르면, 상기 언급된 바와 같이, 인쇄 배선판 (101 및 104) 의 접지 패턴, 임피던스 엘리먼트 (102 및 105) 에 포함된 공진 회로 (111), 힌지 (103) 의 금속 성분 (103a) 및 접속 부재 (113 및 114) 가 서로 전기적으로 접속한다. 이렇게 접속된 컴포넌트들은 하나의 다이폴 안테나 (106) 로서 기능한다.
그런데, 셀룰러 폰에는 다이폴 안테나 (106) 이외에도 안테나 (110) 가 장착된다. 다이폴 안테나 (106) 는, 예를 들어, 지상 디지털 텔레비젼 방송의 전파를 수신하는 안테나로서 기능한다. 안테나 (110) 는 기지국과 무선으로 통신하기 위해서 구성되는 주파수대 (무선 통신 주파수대) 의 전파를 송신 및 수신하는 기능을 갖는다.
특허문헌 1 (일본 특허 출원 공개 공보 제 2009-147513 호) 에 따르면, 임피던스 엘리먼트 (102 및 105) 는, 다이폴 안테나 (106) 가 안테나 (110) 에 악영향을 주는 것을 방지하는 기능을 갖는다. 즉, 다이폴 안테나 (106)(인쇄 배선판 (101 및 104) 의 각 접지 패턴) 가 무선 통신 주파수대에서 공진하면, 이 공진은 기지국과 안테나 (110) 사이의 무선 통신에 악영향을 준다. 특허문헌 1에 따르면, 상기 언급한 상황에 대처하기 위해서, 임피던스 엘리먼트 (102 및 105) 는, 그 주파수 스펙트럼이 무선 통신 주파수대인 전류가 인쇄 배선판 (101 및 104) 의 각 접지 패턴에 흐르는 (유도되는) 것을 억제하는 기능을 갖는다. 여기서, 그 주파수 스펙트럼이 무선 통신 주파수대인 전류는 이하에서 기지국 통신 전류 Ibe로 표시될 수도 있다.
즉, 임피던스 엘리먼트 (102 및 105) 에 포함되는 공진 회로 (111) 는 기지국 통신 전류 Ibe에 대한 개방 회로가 되는 회로 (115) 를 갖는다. 이러한 이유 때문에, 임피던스 엘리먼트 (102 및 105) 는 기지국 통신 전류 Ibe를 감쇠한다. 결과적으로, 임피던스 엘리먼트 (102 및 105) 는, 인쇄 배선판 (101 및 104) 의 접지 패턴이, 기지국 통신 전류 Ibe의 흐름으로 인해 기지국과 무선으로 통신하는 주파수대에서 공진하는 것을 방지한다. 임피던스 엘리먼트 (102 및 105) 의 상술된 기능은 다이폴 안테나 (106) 에 의해 발생되는 안테나 (110) 에 대한 악영향을 억제한다.
여기서, 공진 회로 (111) 는 회로 (115) 이외에 회로 (116) 를 더 포함한다. 지상 디지털 텔레비젼 방송에 할당되는 주파수대의 전류에 대하여 공진 회로 (111) 가 단락 회로가 되도록, 회로 (116) 가 설계된다. 결과적으로, 그 주파수 스펙트럼이 지상 디지털 텔레비젼 방송의 전파의 주파수대인 전류는 공진 회로 (111) 에 의해 감쇠되지 않고, 다이폴 안테나 (106)(인쇄 배선판 (101 및 104) 의 접지 패턴, 임피던스 엘리먼트 (102 및 105), 힌지 (103) 의 금속 성분 (103a) 및 접속 부재 (113 및 114)) 로 흐른다. 이러한 이유 때문에, 다이폴 안테나 (106) 는 지상 디지털 텔레비젼 방송의 전파를 수신하는 안테나로서 기능할 수 있다.
예를 들어, 지상 디지털 텔레비젼 방송의 무선 주파수대는, 예를 들어, 470 MHz 내지 770 MHz이다. 기지국과의 무선 통신의 무선 주파수대는 1920 MHz 내지 2170 MHz이다.
도 13a는 다른 안테나의 일례를 모식적으로 도시한다 (특허문헌 2 (일본 특허 출원 공개 공보 제 1996(H08)-186420) 참조). 안테나 (120) 는, 접지 기판 (121), 유전체 기판 (122) 및 모노폴 엘리먼트 (123) 를 포함한다. 안테나 전용으로 사용되는 유전체 기판 (122) 은 접지 기판 (121) 에 수직하게 형성된다. 유전체 기판 (122) 상에 모노폴 엘리먼트 (123) 가 형성된다. 모노폴 엘리먼트 (123) 는 제 1 안테나 엘리먼트 (124), 제 2 안테나 엘리먼트 (125) 및 공진 회로 (126) 를 포함한다. 제 1 안테나 엘리먼트 (124) 및 제 2 안테나 엘리먼트 (125) 는 유전체 기판 (122) 에 인쇄된다. 제 1 안테나 엘리먼트 (124) 의 일 단부 (124a) 는 급전원 (128) 에 전기적으로 접속한다. 제 1 안테나 엘리먼트 (124) 의 다른 단부 (124b) 는 공진 회로 (126) 를 통해 제 2 안테나 엘리먼트 (125) 에 전기적으로 접속한다. 제 1 안테나 엘리먼트 (124) 의 길이 L1은, 제 1 안테나 엘리먼트 (124) 가 제 2 주파수 (F2) 에서 공진할 수도 있도록 설계된다. 또한, 제 1 안테나 엘리먼트 (124) 및 제 2 안테나 엘리먼트 (125) 의 총 길이에 대응하는 길이 L3 (L3 = L1 + L2) 는, 제 2 주파수 (F2) 보다 낮은 제 1 주파수 (F1) 에서 모노폴 엘리먼트 (123) 전체가 공진할 수도 있도록 설계된다.
공진 회로 (126) 는, 예를 들어, 도 13b에 도시된 병렬 공진 회로이다. 공진 회로 (126) 는 유전체 기판 (122) 에 형성된다. 공진 회로 (126) 의 일 단부 (126a) 는 제 1 안테나 엘리먼트 (124) 의 다른 단부 (124b) 에 접속하고, 공진 회로 (126) 의 다른 단부 (126b) 는 제 2 안테나 엘리먼트 (125) 에 접속한다. 공진 회로 (126) 는, 제 2 주파수 (F2) 의 전류에 대하여 개방 회로가 되도록 구성된다. 이러한 이유 때문에, 공진 회로 (126) 는 제 2 주파수 (F2) 의 전류를 감쇠한다.
안테나 (120) 에 따르면, 급전원 (128) 에 의해 급전되는 제 2 주파수 (F2) 를 가진 전류는 공진 회로 (126) 에 의해 감쇠된다. 이러한 이유 때문에, 제 2 주파수 (F2) 를 가진 전류가 제 1 안테나 엘리먼트 (124) 로부터 제 2 안테나 엘리먼트 (125) 로 흐르는 것이 억제된다. 결과적으로, 제 2 주파수 (F2) 를 가진 전류는 제 1 안테나 엘리먼트 (124) 및 제 2 안테나 엘리먼트 (125) 중 제 1 안테나 엘리먼트 (124) 로만 흐른다. 그 결과, 모노폴 엘리먼트 (123)(이 경우, 제 1 안테나 엘리먼트 (124)) 는 제 2 주파수 (F2) 에서 공진하고, 제 2 주파수 (F2) 를 가진 신호가 무선으로 송신 및 수신된다.
대조적으로, 급전원 (128) 으로부터 급전된 제 1 주파수 (F1) 를 가진 전류는 제 1 안테나 엘리먼트 (124) 로부터 공진 회로 (126) 를 통과하여 제 2 안테나 엘리먼트 (125) 로 흐른다. 그 결과, 모노폴 엘리먼트 (123)(이 경우, 제 1 안테나 엘리먼트 (124) 및 제 2 안테나 엘리먼트 (125)) 는 제 1 주파수 (F1) 에서 공진하여, 제 1 주파수 (F1) 의 신호가 무선으로 송신 및 수신된다.
즉, 이 안테나 (120) 는 제 1 주파수 (F1) 를 포함하는 제 1 주파수대 및 제 2 주파수 (F2) 를 포함하는 제 2 주파수대에서 무선 통신이 가능하다.
선행 기술 문헌
특허문헌 1 : 일본 특허 출원 공개 공보 제 2009 - 147513 호
특허문헌 2 : 일본 특허 출원 공개 공보 제 1996(H08)-186420 호
최근, 셀룰러 폰은, 기지국과의 무선 통신의 기능 뿐만아니라, 무선 통신 (텔레비젼 방송 수신, Bluetooth (일본 등록 상표) 의 기능 등) 을 이용한 다른 기능을 포함하는 추세이다. 이러한 이유 때문에, 셀룰러 폰은 무선 통신을 이용하는 복수의 기능에 대응하기 위해서 복수의 안테나를 포함할 필요가 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에 나타난 셀룰러 폰은 2개의 안테나를 포함한다. 하나는 기지국과 통신하는 안테나 (110) 이고, 다른 하나는 텔레비젼 방송의 전파를 수신하는 다이폴 안테나 (106) 이다.
그런데, 셀룰러 폰은 소형화의 요구에 응하기 위해서 여분의 스페이스가 대부분 없는 상태이다. 이 경우, 셀룰러 폰에 다른 안테나를 탑재한다면, 안테나를 탑재한 공간을 획득하기 위해서 셀룰러 폰이 대형화되지 않을 수 없다. 즉, 셀룰러 폰을 대형화하지 않고 셀룰러 폰에 새로운 안테나를 탑재하는 것은 곤란하다.
대조적으로, 특허문헌 2에 나타난 안테나 (120) 에 따르면, 모노폴 엘리먼트 (123) 전체가 제 1 주파수대를 사용하는 무선 통신을 실현하고, 모노폴 엘리먼트 (123) 의 일부 (요컨대, 제 1 안테나 엘리먼트 (124)) 는 제 2 주파수대를 사용하는 무선 통신을 실현한다. 즉, 모노폴 엘리먼트 (123) 는 제 1 주파수대를 사용하는 무선 통신과 제 2 주파수대를 사용하는 무선 통신 둘 모두에 적용가능하다. 즉, 안테나 (120) 의 구성에 따르면, 안테나의 대형화를 회피하면서, 무선 통신에 의해 사용될 수 있는 주파수대를 증가시키는 것이 가능하다.
그러나, 안테나 (120) 의 구성에 따르면, 안테나 전용으로 사용되는 유전체 기판 (122) 을 포함하는 것이 필요하다. 또한, 안테나 전용으로 사용되는 유전체 기판 (122) 상에 공진 회로 (126) 를 형성할 필요가 있다. 안테나 엘리먼트 (124 및 125) 이외에도, 안테나 전용으로 사용되는 유전체 기판 (122) 상에 공진 회로 (126) 가 형성되기 때문에, 제조 공정의 수가 증가한다.
상기 언급한 문제점을 해결하기 위해서 본 발명이 이루어졌다. 즉, 본 발명의 주된 목적은, 무선 통신 장치의 대형화 및 제조 공정의 증가를 억제하고 무선 통신에 의해 사용될 수 있는 주파수대를 증가시킬 수 있는 안테나, 무선 통신 장치, 및 안테나 구성 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 안테나는:
제 1 인쇄 배선판에 형성된 제 1 접지 패턴;
제 1 주파수대의 전류와 제 1 주파수대보다 높은 제 2 주파수대의 전류를 출력하는 급전원이 구성되어 있는 제 2 인쇄 배선판에 형성된 제 2 접지 패턴;
제 1 인쇄 배선판과 제 2 인쇄 배선판을 서로 간접적으로 접속시키는 힌지 상에 구성되는 힌지 도체 부재; 및
제 1 인쇄 배선판 상에 구성되고, 제 1 주파수대의 전류를 흘리고, 그리고 제 2 주파수대의 전류를 감쇠하는 전류 제어 회로를 포함하고,
제 1 접지 패턴은, 상기 전류 제어 회로 및 힌지 도체 부재를 통해 급전원이 포함하는 복수의 입력 및 출력 포트들 중 적어도 하나와 전기적으로 접속하고,
제 2 접지 패턴은 급전원의 다른 입력 및 출력 포트와 전기적으로 접속하고,
제 1 접지 패턴, 전류 제어 회로, 힌지 도체 부재 및 제 2 접지 패턴은 제 1 주파수대의 신호를 통신하는 안테나로서 기능하고, 그리고
힌지 도체 부재 및 제 2 접지 패턴은 제 2 주파수대의 신호를 통신하는 안테나로서 기능한다.
본 발명의 무선 통신 장치는 본 발명의 안테나를 포함한다.
본 발명의 안테나를 구성하는 방법은:
제 1 인쇄 배선판에 형성된 제 1 접지 패턴을 구성하는 단계;
제 1 주파수대의 전류와 제 1 주파수대보다 높은 제 2 주파수대의 전류를 출력하는 급전원이 구성되어 있는 제 2 인쇄 배선판에 형성된 제 2 접지 패턴을 구성하는 단계;
제 1 인쇄 배선판과 상기 제 2 인쇄 배선판을 서로 간접적으로 접속시키는 힌지 상에 구성된 힌지 도체 부재를 구성하는 단계;
제 1 인쇄 배선판 상에 구성되고, 제 1 주파수대의 전류를 흘리고,제 2 주파수대의 전류를 감쇠하는 전류 제어 회로를 구성하는 단계;
　전류 제어 회로 및 힌지 도체 부재를 통해, 급전원이 포함하는 복수의 입력 및 출력 포트들 중 적어도 하나에 제 1 접지 패턴을 전기적으로 접속시키는 단계; 및
급전원의 다른 입력 및 출력 포트에 제 2 접지 패턴을 전기적으로 접속시키는 단계를 포함하고,
제 1 주파수대의 신호를 송신하는 경우, 급전원이 제 1 주파수대의 전류를 출력하고, 전류가, 제 2 접지 패턴 상에서 흐르고, 동시에 힌지 도체 부재, 전류 제어 회로 및 제 1 접지 패턴 상에서 흐르고, 제 1 접지 패턴, 전류 제어 회로, 힌지 도체 부재 및 제 2 접지 패턴은 제 1 주파수대에서 공진하고, 그리고
제 2 주파수대의 신호를 송신하는 경우, 급전원이 제 2 주파수대의 전류를 출력하고, 전류가, 제 2 접지 패턴 상에서 흐르고, 동시에 힌지 도체 부재를 통해 전류 제어 회로에 이를 때까지 흐르고, 제 2 주파수대의 전류가 흐르는 부분이 제 2 주파수대에서 공진한다.
본 발명에 따르면, 무선 통신 장치의 대형화 및 제조 공정의 증가를 억제하고, 무선 통신에 의해 사용될 수 있는 주파수대를 증가시킬 수 있다.
도 1a는 본 발명의 제 1 예시적 실시형태에 따른, 안테나를 모식적으로 도시하는 도이다.
도 1b는 본 발명의 제 1 예시적 실시형태에 따른, 무선 통신 장치를 모식적으로 도시하는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 제 2 예시적 실시형태에 따른, 안테나를 모식적으로 도시하는 도이다.
도 3은 본 발명의 제 2 예시적 실시형태에 따른, 안테나를 포함하는 무선 통신 장치의 일례를 도시하는 모델도이다.
도 4a는 공진 회로의 예시적인 구성을 도시하는 회로도이다.
도 4b는 도 4a에 도시된 공진 회로의 임피던스 특징을 나타내는 스미스 차트이다.
도 5a는 다른 공진 회로의 예시적인 구성을 도시하는 회로도이다.
도 5b는 도 5a에 도시된 공진 회로의 임피던스 특징을 나타내는 스미스 차트이다.
도 6은 본 발명의 제 2 예시적 실시형태에 따른, 안테나의 힌지 도체 부재로부터 급전원 측을 본 상태의 임피던스 특징을 나타내는 스미스 차트이다.
도 7a는 본 발명의 제 2 예시적 실시형태에 따른, 안테나의 리턴 로스 특징의 예를 나타내는 그래프이다.
도 7b는 본 발명의 제 2 예시적 실시형태에 따른, 안테나의 임피던스 특징의 예를 나타내는 스미스 차트이다.
도 8은 리턴 로스와 손실 간의 관계의 예를 도시한다.
도 9a는 비교예에 따른, 안테나의 리턴 로스 특징의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 9b는 비교예에 따른 안테나의 구성을 모식적으로 도시하는 모델도이다.
도 9c는 비교예에 따른 안테나의 임피던스 특징의 일례를 도시하는 스미스 차트이다.
도 10은 본 발명의 제 3 예시적 실시형태에 따른 안테나를 모식적으로 도시하는 모델도이다.
도 11은 전류 제어 회로의 그 밖의 구성 예를 도시한다.
도 12a는 특허문헌 1에 기재된 안테나를 모식적으로 나타내는 모델도이다.
도 12b는 특허문헌 1에 기재된 안테나에 포함되는 임피던스 엘리먼트의 예시적인 회로 구성을 도시하는 회로도이다.
도 13a는 특허문헌 2에 기재된 안테나를 모식적으로 도시하는 모델도이다.
도 13b는 특허문헌 2에 기재된 안테나에 포함되는 공진 회로의 예시적인 회로 구성을 도시하는 회로도이다.
이하에, 본 발명에 따른 예시적 실시형태를 도면을 참고로 하여 설명한다.
(제 1 예시적 실시형태)
도 1a는 본 발명의 제 1 예시적 실시형태에 따른 안테나를 모식적으로 도시하는 모델도이다. 제 1 예시적 실시형태에 따른 안테나 (1) 는 제 1 접지 패턴 (3), 제 2 접지 패턴 (4), 힌지 도체 부재 (5) 및 전류 제어 회로 (6) 를 포함한다.
즉, 제 1 접지 패턴 (3) 은 제 1 인쇄 배선판 (7) 상에 형성된다. 제 2 접지 패턴 (4) 은 제 2 인쇄 배선판 (8) 상에 형성된다. 급전원 (10) 은 제 2 인쇄 배선판 (8) 상에 구성된다. 급전원 (10) 은 제 1 주파수대의 전류와 제 1 주파수대보다 높은 제 2 주파수대의 전류를 급전하는 기능을 갖는다. 힌지 도체 부재 (5) 는 제 1 인쇄 배선판 (7) 및 제 2 인쇄 배선판 (8) 을 서로 간접적으로 연결하는 힌지 Z상에 구성된다. 전류 제어 회로 (6) 는 제 1 인쇄 배선판 (7) 상에 형성된다. 전류 제어 회로 (6) 는 제 1 주파수대의 전류를 흘리고, 제 2 주파수대의 전류를 감쇠하는 기능을 갖는다.
안테나 (1) 에 따르면, 제 1 접지 패턴 (3) 은 전류 제어 회로 (6) 에 접속 한다. 전류 제어 회로 (6) 는 힌지 도체 부재 (5) 와 접속한다. 또한, 힌지 도체 부재 (5) 는 급전원 (10) 의 복수의 입력 및 출력 포트들 중 적어도 하나와 전기적으로 접속한다. 제 2 접지 패턴 (4) 은 급전원 (10) 의 다른 입력 및 출력 포트와 전기적으로 접속한다.
안테나 (1) 의, 제 1 접지 패턴 (3), 전류 제어 회로 (6), 힌지 도체 부재 (5) 및 제 2 접지 패턴 (4) 은 제 1 주파수대의 신호를 통신하는 안테나로서 기능 한다. 힌지 도체 부재 (5) 및 제 2 접지 패턴 (4) 은 제 2 주파수대의 신호를 통신하는 안테나로서 기능한다.
안테나 (1) 는 상기 언급된 구성을 갖는다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 안테나 (1) 는 무선 통신 장치 (12) 를 구성한다.
제 1 예시적 실시형태에 따르면, 안테나 (1) 가 제 1 주파수대의 신호를 송신하는 경우, 급전원 (10) 이 제 1 주파수대의 전류를 급전한다. 예를 들어, 급전원 (10) 은 무선 통신 장치 (12) 의 제어 유닛 (도시 생략) 에 의해 제어된다. 그 결과, 제 1 주파수대의 전류가 제 2 접지 패턴 (4) 으로 흐르고, 힌지 도체 부재 (5) 및 전류 제어 회로 (6) 를 통과하여 제 1 접지 패턴 (3) 으로 흘러들어 간다. 제 1 주파수대의 전류가 흐르는 부분은 제 1 주파수대에서 공진하여 제 1 주파수대의 신호를 송신한다.
안테나 (1) 가 제 2 주파수대의 신호를 송신하는 경우, 급전원 (10) 이 제 2 주파수대의 전류를 급전한다. 예를 들어, 무선 통신 장치 (12) 의 제어 장치 (도시 생략) 에 의해 급전원 (10) 이 제어된다. 그 결과, 제 2 주파수대의 전류가 제 2 접지 패턴 (4) 으로 흐르고, 힌지 도체 부재 (5) 를 통과하여 전류 제어 회로 (6) 에 이를 때까지 흐른다. 제 2 주파수대의 전류가 흐르는 부분이 제 2 주파수대에서 공진하여 제 2 주파수대의 신호를 송신한다.
안테나 (1) 및 이 안테나 (1) 를 포함하는 무선 통신 장치 (12) 에 따르면, 다음 효과를 얻을 수 있다. 즉, 안테나 (1) 의 주요 구성요소는 제 1 인쇄 배선판 (7) 의 제 1 접지 패턴 (3), 제 2 인쇄 배선판 (8) 의 제 2 접지 패턴 (4) 및 힌지 도체 부재 (5) 이다. 주요 구성요소는 안테나 전용의 컴포넌트가 아니고, 무선 통신 장치에 사용될 수 있는 컴포넌트이다. 이 때문에, 안테나 (1) 전용으로 사용되는 스페이스를 감소시킬 수 있다.
안테나 (1) 에 따르면, 안테나 전체는 제 1 주파수대의 신호를 송신하는 기능을 갖고, 또한 안테나 일부는 제 2 주파수대의 신호를 통신하는 기능을 갖는다.즉, 안테나 (1) 에 따르면, 다른 안테나를 구성하지 않고, 무선 통신에 의해 사용될 수 있는 주파수대의 수를 증가시킬 수 있다.
또한, 제 1 예시적 실시형태에 따르면, 전류 제어 회로 (6) 가 인쇄 배선판 (7) 에 형성된다. 이러한 이유 때문에, 인쇄 배선판 (7) 을 제조하는 경우, 전류 제어 회로 (6) 는, 인쇄 배선판 (7) 에 다른 회로를 형성하기 위한 공정과 동일 공정으로 형성될 수 있다. 이러한 이유 때문에, 안테나 (1) 의 구성에 따르면, 전류 제어 회로 (6) 가 인쇄 배선판 (7) 에 구성되더라도, 제조 공정의 증가를 방지할 수 있다.
또한, 안테나 (1) 의 구성에 따르면, 급전원 (10) 으로부터 전류 제어 회로 (6) 까지의 전류 경로 상에, 힌지 도체 부재 (5) 가 형성된다. 힌지 도체 부재 (5) 의 존재에 의해, 급전원 (10) 으로부터 전류 제어 회로 (6) 까지의 전기적인 길이를 연장시킬 수 있다. 즉, 급전원 (10) 으로부터 전류 제어 회로 (6) 까지의 전류 경로가 제 2 주파수대의 신호를 통신하는 안테나로서 기능하기 위해서, 전류 경로의 전기적인 길이는 제 2 주파수대의 신호의 파장에 기초한 전기적인 길이와 일치할 필요가 있다. 그러나, 무선 통신 장치의 소형화로 인해, 급전원 (10) 과 전류 제어 회로 (6) 간의 물리적인 길이가 짧아지기 때문에, 급전원 (10) 과 전류 제어 회로 (6) 간의 전기적인 길이가 부족할 수도 있는 우려가 있다. 대조적으로, 힌지 도체 부재 (5) 는 전기적인 길이의 부족분을 보충할 수 있다. 그 결과, 급전원 (10) 으로부터 전류 제어 회로 (6) 까지의 전류 경로는, 물리적인 길이가 짧더라도, 제 2 주파수대의 무선으로 통신하는 안테나로서 기능할 수 있다.
상기 언급된 바와 같이, 안테나 (1) 및 이 안테나 (1) 를 포함하는 무선 통신 장치 (12) 에 따르면, 무선 통신 장치의 대형화 및 제조 공정의 증가를 억제하고, 무선 통신에 의해 사용될 수 있는 주파수대를 증가시킬 수 있다.
(제 2 예시적 실시형태)
본 발명에 따른 제 2 예시적 실시형태를 이하에 설명한다.
도 2는 제 2 예시적 실시형태에 따른 안테나 (20) 를 모식적으로 도시한다. 안테나 (20) 는 제 1 접지 패턴 (21), 제 2 접지 패턴 (22), 힌지 도체 부재 (23), 전류 제어 회로 (24) 를 포함한다. 또한, 안테나 (20) 는 제 1 급전측 전류 제어 회로 (25)(이하, 전류 제어 회로 (25) 로 약기한다), 제 2 급전측 전류 제어 회로 (26)(이하, 전류 제어 회로 (26) 로 약기한다), 제 1 임피던스 정합 회로 (27), 제 2 임피던스 정합 회로 (28) 및 접속 부재 (29 및 30) 를 포함한다. 이 안테나 (20) 는 도 3에 도시된 무선 통신 장치인 폴딩식 (크램쉘형) 셀룰러 폰 (32) 에 장착된다.
여기서, 도 3에 도시된 셀룰러 폰 (32) 에 대해 간단하게 설명한다. 셀룰러 폰 (32) 은 제 1 케이스 (34), 제 2 케이스 (35), 힌지 (36 및 37) 를 포함한다. 제 1 케이스 (34) 에는 액정 디스플레이와 같은 디스플레이 유닛 (38) 이 장착된다. 또한, 제 1 케이스 (34) 는 제 1 인쇄 배선판 (40) 을 포함한다. 제 2 케이스 (35) 에는 숫자 키나 결정 키를 포함하는 조작부 (39) 가 장착된다. 또한, 제 2 케이스 (35) 는 제 2 인쇄 배선판 (41) 을 포함한다. 제 2 인쇄 배선판 (41) 에는, 셀룰러 폰 (32) 을 제어하는 제어 회로 (도시 생략) 를 포함하는 전기 회로 (도시 생략) 가 형성된다. 도 2에 도시한 바와 같이 힌지 (36 및 37) 근처에 제 2 인쇄 배선판 (41) 의 이면에 안테나 (42) 가 탑재된다. 안테나 (42) 는 무선으로 기지국과 통신하는 안테나로서 기능한다. 제 1 케이스 (34) 및 제 2 케이스 (35) 는, 제 1 케이스 (34) 와 제 2 케이스 (35) 가 힌지 (36 및 37) 를 중심으로 하여 용이하게 회전할 수 있는 상태로, 도 2에 점선으로 나타내어지는 힌지 (36 및 37) 에 의해 서로 연결된다.
제 2 예시적 실시형태의 안테나 (20) 에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 접지 패턴 (21) 이 셀룰러 폰 (32) 의 제 1 인쇄 배선판 (40) 에 형성된다. 제 1 접지 패턴 (21) 이 제 1 인쇄 배선판 (40) 에 형성되는 전기 회로의 접지로서 기능할 뿐만 아니라, 안테나 (20) 의 일부로서 기능한다. 제 2 접지 패턴 (22) 이 셀룰러 폰 (32) 의 제 2 인쇄 배선판 (41) 에 형성된다. 제 2 접지 패턴 (22) 이 제 2 인쇄 배선판 (41) 에 형성된 전기 회로의 접지로서 기능할 뿐만 아니라, 안테나 (20) 의 일부로서 기능한다.
한편, 제 2 인쇄 배선판 (41) 에 안테나 (20) 의 급전원 (56) 이 형성된다. 급전원 (56) 은 제 1 급전 회로 (57) 와 제 2 급전 회로 (58) 를 포함한다. 제 1 급전 회로 (57) 는 제 1 주파수대의 전류 (반송파) 를 수신하는 회로를 포함한다. 제 2 급전 회로 (58) 는 제 1 주파수대보다 높은 제 2 주파수대의 전류 (반송파) 를 송신하고 수신하는 회로를 포함한다. 제 2 예시적 실시형태에 따르면, 제 1 주파수대는, 예를 들어, 지상 디지털 텔레비젼 방송의 전파에 부여되는 주파수대 (560 MHz 내지 720 MHz) 에 대응한다. 제 2 주파수대는, 예를 들어, Bluetooth (등록 상표) 용으로 사용되는 전파의 주파수대 (2.4 GHz 내지 2.5 GHz) 에 대응한다.
제 2 접지 패턴 (22) 은 제 1 급전 회로 (57) 의 입력 및 출력 포트 (57b) 와 제 2 급전 회로 (58) 의 입력 및 출력 포트 (58b) 에 전기적으로 접속한다.
제 2 예시적 실시형태에 따르면, 힌지 도체 부재 (23) 는 셀룰러 폰 (32) 의 힌지 (37 및 36) 중 하나 (도 2에 도시된 실시예에 따르면 힌지 (36)) 에 포함된다. 힌지 도체 부재 (23) 는 도체로 이루어진다.
전류 제어 회로 (24) 는 제 1 인쇄 배선판 (40) 에 형성된다. 전류 제어 회로 (24) 는, 제 1 주파수대의 전류를 흘리고 제 2 주파수대의 전류를 감쇠하는 기능을 갖는다. 제 2 예시적 실시형태에 따르면, 전류 제어 회로 (24) 는 도 4a에 도시된 공진 회로 (43) 를 포함한다. 공진 회로 (43) 는 커패시터 (44), 코일 (45), 및 커패시터 (47) 를 포함한다. 커패시터 (44) 와 코일 (45) 이 서로 병렬 접속되어 병렬 공진 회로 (46) 를 형성한다. 병렬 공진 회로 (46) 및 커패시터 (47) 가 서로 직렬로 접속된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 공진 회로 (43) 의 양쪽 단부 (43a 및 43b) 중 일 단부가 제 1 접지 패턴 (21) 의 힌지측의 단부 부분 (21a) 과 전기적으로 접속한다. 공진 회로 (43) 의 다른 쪽 단부가 접속 부재 (29) 와 전기적으로 접속한다. 커패시터 (44) 및 코일 (45) 이 제 2 주파수대에서 병렬 공진할 수도 있고, 병렬 공진 회로 (46) 및 커패시터 (47) 가 제 1 주파수대에서 직렬 공진할 수도 있도록, 공진 회로 (43) 의 회로 파라미터가 설정된다.
그 결과, 공진 회로 (43) 는, 도 4b의 실선 A로 나타낸 임피던스 특징을 갖는다. 즉, 도 4b의 실선 A는, 공진 회로 (43) 에서 흐르는 전류의 주파수 (560 MHz로부터 2.5 GHz까지의 주파수 범위) 와 공진 회로 (43) 의 임피던스와의 관계 예를 스미스 차트를 이용하여 나타낸다. 실선 A는, 점 a1 부터, 점 a2 를 통해 점 a5까지 이 순서로 스미스 차트의 최외각 원을 따라 연장되어 점 a6 에 이르고 있다. 점 a1, 점 a2 , 점 a3, 점 a4, 점 a5 및 점 a6은 각각, 560 MHz, 640 MHz, 720 MHz, 2.4 GHz, 2.45 GHz 및 2.5 GHz에 대응한다.
상기 언급한 바와 같이, 공진 회로 (43) 의 회로 파라미터는, 커패시터 (44) 및 코일 (45) 이 제 2 주파수대에서 병렬 공진하고, 병렬 공진 회로 (46) 및 커패시터 (47) 가 제 1 주파수대에서 직렬 공진할 수도 있도록 설계된다. 그 결과, 공진 회로 (43) 는 실선 A로 나타낸 임피던스 특징에 따라서, 제 1 주파수대 (560 MHz 내지 720 MHz) 에서 단락 또는 거의 단락 상태가 되고, 공진 회로 (43) 는 제 2 주파수대 (2.4 GHz 내지 2.5 GHz) 에서 개방 또는 거의 개방 상태가 된다. 즉, 공진 회로 (43) 는, 제 1 주파수대의 전류를 흘리고 제 2 주파수대의 전류를 감쇠한다.
접속 부재 (29) 는 도체로 이루어진다. 접속 부재 (29) 는 전류 제어 회로 (24) 와 힌지 도체 부재 (23) 를 서로 전기적으로 접속시키는 컴포넌트이다. 접속 부재 (29) 의 일 단부 (29a) 는 제 1 인쇄 배선판 (40) 에 고정된다. 접속 부재 (29) 의 고정 단부 (29a) 는 전류 제어 회로 (24)(공진 회로 (43)) 의 단부와 전기적으로 접속한다. 접속 부재 (29) 의 다른 단부 (29b) 는 자유 단부이다. 접속 부재 (29) 는 탄성적으로 변형된다. 접속 부재 (29) 의 자유 단부 (29b) 는 탄성 변형에 의해 생성되는 힘을 복원함으로써 힌지 도체 부재 (23) 를 가압한다. 그 결과, 접속 부재 (29) 와 힌지 도체 부재 (23) 가 서로 전기적으로 접속한다.
접속 부재 (30) 는 또한, 접속 부재 (29) 와 마찬가지로 도체로 이루어진다. 접속 부재 (30) 의 일 단부 (30a) 는 제 2 인쇄 배선판 (41) 에 고정된다. 접속 부재 (30) 의 다른 단부 (30b) 는 자유 단부이다. 접속 부재 (29) 의 자유 단부 (29b) 와 마찬가지로, 접속 부재 (30) 의 자유 단부 (30b) 는 탄성 변형에 의해 생성되는 복원력에 의해 힌지 도체 부재 (23) 를 가압한다. 그 결과, 접속 부재 (30) 와 힌지 도체 부재 (23) 는 서로 전기적으로 접속된다.
전류 제어 회로 (25) 는, 전류 제어 회로 (24) 와 마찬가지로, 제 1 주파수대의 전류를 흘리고 제 2 주파수대의 전류를 감쇠하는 기능을 갖는다. 제 2 예시적 실시형태에 따르면, 전류 제어 회로 (25) 는 공진 회로 (43) 를 포함한다. 공진 회로 (43) 의 일 단부 (예를 들어, 단부 (43a)) 는 접속 부재 (30) 의 고정 단부 (30a) 와 전기적으로 접속한다. 공진 회로 (43) 의 다른 단부 (43b) 는 제 1 임피던스 정합 회로 (27) 와 전기적으로 접속한다.
전류 제어 회로 (26) 는, 제 2 주파수대의 전류를 흘리고 제 1 주파수대의 전류를 감쇠하는 기능을 갖는다. 제 2 예시적 실시형태에 따르면, 전류 제어 회로 (26) 는 도 5a에 도시된 공진 회로 (50) 를 갖는다. 공진 회로 (50) 는 커패시터 (51), 코일 (52) 및 코일 (54) 을 포함한다. 커패시터 (51) 및 코일 (52) 은 서로 병렬 접속하여 병렬 공진 회로 (53) 를 형성한다. 병렬 공진 회로 (53) 및 코일 (54) 은 직렬로 접속된다. 공진 회로 (50) 의 양쪽 단부 (50a 및 50b) 중 하나가 접속 부재 (30) 의 고정 단부 (30a) 와 전기적으로 접속한다. 공진 회로 (50) 의 다른쪽 단부는 제 2 임피던스 정합 회로 (28) 와 전기적으로 접속한다. 공진 회로 (50) 의 회로 파라미터는, 커패시터 (51) 및 코일 (52) 이 제 1 주파수대에서 병렬 공진할 수도 있고, 병렬 공진 회로 (53) 및 코일 (54) 이 제 2 주파수대에서 직렬 공진할 수도 있도록 설정된다. 그 결과, 공진 회로 (50) 는, 도 5b의 실선 B에 나타낸 임피던스 특징을 갖는다. 즉, 도 5b의 실선 B는, 공진 회로 (50) 에서 흐르는 전류의 주파수 (560 MHz로부터 2.5 GHz까지의 주파수 범위) 와 공진 회로 (50) 의 임피던스와의 관계 예를 스미스 차트를 이용하여 나타낸다. 실선 B는 점 b1 으로부터, 점 b2 를 통해 점 b5까지 이 순서로 스미스 차트의 최외각 원을 따라 연장하여 점 a6 에 이르고 있다. 점 b1, 점 b2 , 점 b3, 점 b4, 점 b5 및 점 b6은 각각, 560 MHz, 640 MHz, 720 MHz, 2.4 GHz, 2.45 GHz 및 2.5 GHz에 대응한다.
상술한 바와 같이, 공진 회로 (50) 의 파라미터는, 커패시터 (51) 및 코일 (52) 이 제 1 주파수대에서 병렬 공진할 수도 있고, 병렬 공진 회로 (53) 및 코일 (54) 이 제 2 주파수대에서 직렬 공진할 수도 있도록 설정된다. 그 결과, 공진 회로 (50) 는 실선 B로 나타낸 임피던스 특징에 도시된 바와 같이, 제 1 주파수대 560 MHz 내지 720 MHz) 에서 개방 또는 거의 개방 상태가 되고, 제 2 주파수대 (2.4 GHz 내지 2.5 GHz) 에서 단락 또는 거의 단락 상태가 된다. 즉, 공진 회로 (50) 는, 제 2 주파수대의 전류를 흘리고 제 1 주파수대의 전류를 감쇠한다.
제 1 임피던스 정합 회로 (27) 는, 상기 언급된 바와 같이, 전류 제어 회로 (25)(공진 회로 (43)) 에 전기적으로 접속한다. 또한, 제 1 임피던스 정합 회로 (27) 는 제 1 급전 회로 (57) 의 입력 및 출력 포트 (57a) 에 전기적으로 접속한다. 제 1 임피던스 정합 회로 (27) 는 제 1 급전 회로 (57) 와의 접속점으로부터 본 힌지 도체 부재 (23)(안테나측) 의 임피던스를, 제 1 급전 회로 (57)(회로측) 의 임피던스 (예를 들어, 50Ω) 에 정합시키는 기능을 갖는다. 임피던스 정합 회로에는 여러 가지 회로 구성이 있다. 제 1 임피던스 정합 회로 (27) 에는 회로 구성들 중 어떤 것도 적용가능할 수도 있다. 여기서, 회로 구성의 설명은 생략한다.
제 2 임피던스 정합 회로 (28) 는 전술한 바와 같이, 전류 제어 회로 (26) (공진 회로 (50)) 에 전기적으로 접속된다. 또한, 제 2 임피던스 정합 회로 (28) 는 제 2 급전 회로 (58) 의 입력 및 출력 포트 (58a) 에 전기적으로 접속된다. 제 2 임피던스 정합 회로 (28) 는 제 2 급전 회로 (58) 와의 접속점으로부터 본 힌지 도체 부재 (23)(안테나측) 의 임피던스를, 제 2 급전 회로 (58)(회로측) 의 임피던스 (예를 들어 50Ω) 에 정합시키는 기능을 갖는다. 제 2 임피던스 정합 회로 (28) 에는, 제 1 임피던스 정합 회로 (27) 의 구성과 마찬가지로, 임피던스 정합 회로의 많은 구성들 중 어떤 것도 적용가능할 수도 있다. 여기서, 회로 구성의 설명은 생략한다.
제 2 실시형태에 따르면, 상기 언급된 임피던스 정합 회로 (28 및 27) 가 구성되기 때문에, 안테나측의 임피던스와 회로측의 임피던스를 정합시킬 수 있다.즉, 도 6의 스미스 차트 중 실선 C는, 접속 부재 (30) 의 고정 단부 (30a)(안테나측) 로부터 본 급전원 (56)(회로측) 의 임피던스에 대응하는 임피던스 (Z56) 를 나타낸다. 이 실선 C는, 점 Cα (가로축 위치는 1.0이다) 를 통과한다. 점 Cα (스미스 차트에서 가로축의 위치는 1.0이다) 는, 안테나측과 회로측이 임피던스 정합 상태에 있는 점을 의미한다. 제 1 주파수대 및 제 2 주파수대의 임피던스 (Z56) 는 점 Cα로 표시된 임피던스와 거의 동일하다. 즉, 도 6의 실선 C는 임피던스 정합 회로 (28 및 27) 에 의해 제 1 주파수대 및 제 2 주파수대에서 안테나측과 회로측이 임피던스 정합 상태에 있다는 것을 도시한다.
제 2 예시적 실시형태의 안테나 (20) 에 따르면, 제 2 급전 회로 (58) 가 제 2 주파수대의 전류를 출력하는 경우, 제 2 주파수대의 전류는 제 2 접지 패턴 (22) 으로 흐른다. 또한, 제 2 주파수대의 전류는 제 2 임피던스 정합 회로 (28), 전류 제어 회로 (26), 접속 부재 (30), 힌지 도체 부재 (23) 및 접속 부재 (29) 를 통과하여, 전류 제어 회로 (24) 에 이를 때까지 흐른다. 제 2 주파수대의 전류는 전류 제어 회로 (24) 에 의해 감쇠되므로, 제 1 접지 패턴 (21) 으로의 흐름이 중지된다.
제 2 예시적 실시형태에 따르면, 제 2 주파수대의 전류가 흐르는 부분은, 제 2 주파수대에서 공진하여, 제 2 다이폴 안테나로서 기능하도록, 다음과 같이 설계된다. 즉, 제 2 급전 회로 (58) 로부터 힌지 도체 부재 (23) 를 통과하여 전류 제어 회로 (24) 에 이를 때까지 전류가 흐르는 부분의 전기적인 길이가, 제 2 주파수대의 전류의 파장에 기초하여 미리결정되는 전기적인 길이에 해당할 수도 있도록, 힌지 도체 부재 (23) 등의 전기적인 길이가 설계된다. 또한, 제 2 예시적 실시형태에 따르면, 제 2 주파수대의 전류가 흐르는 부분 중에서 힌지 도체 부재 (23) 는 제 2 다이폴 안테나로서 주로 기능한다. 그 결과, 제 2 다이폴 안테나의 전기적인 길이에 관련되는 주요 설계 관건은 힌지 도체 부재 (23) 를 설계하는 것이다. 즉, 제 2 주파수대의 전류가 흐르는 부분이 미리결정된 길이를 가질 수도 있도록, 힌지 도체 부재 (23) 의 크기 및 힌지 도체 부재 (23) 와 접속 부재 (29) 와의 접속점과 힌지 도체 부재 (23) 와 접속 부재 (30) 와의 접속점 간의 간격 (양 단부 간의 길이) 이 설계된다.
제 2 예시적 실시형태의 안테나 (20) 에 따르면, 제 1 급전 회로 (57) 가 제 1 주파수대의 전류를 출력하는 경우, 제 1 주파수대의 전류는 제 2 접지 패턴 (22) 으로 흐른다. 이후, 제 1 주파수대의 전류는 제 1 임피던스 정합 회로 (27), 전류 제어 회로 (25), 접속 부재 (30), 힌지 도체 부재 (23), 접속 부재 (29) 및 전류 제어 회로 (24) 를 이 순서대로 통과하여, 제 1 접지 패턴 (21) 의 힌지측 단부 (21a) 에 이른다. 또한, 전류는 제 1 접지 패턴 (21) 의 힌지측 단부 (21a) 로부터, 힌지측 단부 (21a) 에 대향하는 단부 (21b) 를 향해 흐른다. 제 2 예시적 실시형태에 따르면, 전류가 흐르는 부분은 제 1 주파수대에서 공진하여 제 1 다이폴 안테나로서 기능할 수도 있도록 다음과 같이 설계된다. 즉, 제 1 급전 회로 (57) 로부터 힌지 도체 부재 (23) 를 통과하여 제 1 접지 패턴 (21) 의 단부 (21b) 로 전류가 흐르는 부분의 전기적인 길이가, 제 1 주파수대의 전류의 파장에 기초하여 미리 결정되는 전기적인 길이에 대응할 수도 있도록, 제 1 접지 패턴 (21) 등의 전기적인 길이가 설계된다.
제 2 예시적 실시형태의 안테나 (20) 에 따르면, 제 1 다이폴 안테나의 일부가 제 2 다이폴 안테나로서 기능한다.
제 2 예시적 실시형태에 따른 안테나 (20) 는 상기 언급된 구성을 갖는다. 안테나 (20) 를 이용하여, 제 2 주파수대에서 (제 2 예시적 실시형태에서, Bluetooth (등록 상표) 에 기초하여 무선으로 신호를 송신함에 있어서) 무선으로 신호를 송신하는 경우, 제 2 급전 회로 (58) 는 제 2 주파수대의 전류를 출력한다. 그 결과, 제 2 다이폴 안테나가 제 2 주파수대에서 공진한다. 즉, 제 2 다이폴 안테나를 통해 무선으로 제 2 주파수대의 신호 송신이 가능하다. 또한, 제 2 주파수대의 전파 (Bluetooth (등록 상표) 에 기초한 전파) 가 안테나 (20) 에 도달하는 경우, 제 2 다이폴 안테나가 제 2 주파수대에서 공진한다. 즉, 제 2 다이폴 안테나가 전파를 수신한다. 그 결과, 전파를 수신함으로써 생성되는 제 2 주파수대의 전류가 제 2 다이폴 안테나로부터 제 2 급전 회로 (58) 로 흐른다.
또한, 제 1 주파수대의 전파 (이 제 2 예시적 실시형태에서, 지상 디지털 텔레비젼 방송의 전파) 가 안테나 (20) 에 도래하면, 제 1 다이폴 안테나가 제 1 주파수대에서 공진한다. 즉, 제 1 다이폴 안테나가 전파를 수신한다. 그 결과, 전파를 수신함으로써 생성되는 제 1 주파수대의 전류가 제 1 다이폴 안테나로부터 제 1 급전 회로 (57) 로 흐른다.
안테나 (20) 가 상기 언급된 구성을 구비하기 때문에, 안테나 (20) 에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다. 즉, 안테나 (20) 의 주요 컴포넌트는 제 1 접지 패턴 (21), 제 2 접지 패턴 (22) 및 힌지 도체 부재 (23) 이다. 안테나 (20) 의 컴포넌트 (21, 22 및 23) 는 셀룰러 폰 (무선 통신 장치)(32) 의 컴포넌트이기도 하다. 이 때문에, 안테나 (20) 를 탑재하기 위한 큰 전용 스페이스가 불필요해진다. 그 결과, 셀룰러 폰 (32) 의 소형화가 가능하다.
또한, 안테나 (20) 에 따르면, 제 1 다이폴 안테나의 일부가 제 2 다이폴 안테나로서 기능한다. 이 때문에, 안테나 (20) 을 대형화하지 않고, 무선 통신용으로 사용할 수 있는 주파수대의 수를 증가시킬 수 있다. 즉, 안테나 (20) 를 사용함으로써, 셀룰러 폰 (32) 을 소형화하고 무선 통신에 의해 사용할 수 있는 주파수대의 수를 증가시킬 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 안테나 (20) 에 따르면, 제 1 다이폴 안테나의 일부가 제 2 다이폴 안테나로서 기능하기 위해서, 전류 제어 회로 (24)(공진 회로 (43)) 가 구성되어 있다. 전류 제어 회로 (24) 는 제 1 인쇄 배선판 (40) 에 형성된다. 이러한 이유 때문에, 전류 제어 회로 (24) 는, 제 1 인쇄 배선판 (40) 에 구성된 다른 전기 회로를 제조하는 것과 동일한 공정으로 제조할 수 있다. 그 결과, 전류 제어 회로 (24) 의 제조를 위한 전용 공정의 증가를 방지할 수 있다.
또한, 제 2 예시적 실시형태에 따르면, 힌지 도체 부재 (23) 는 힌지를 구성하는 기능뿐만 아니라 안테나로서 기능한다. 힌지 도체 부재 (23) 는 전기적인 길이를 연장시킬 수 있다. 이 때문에, 안테나의 전기적인 길이 부족 문제를 해결할 수 있다. 이 문제는 안테나 (20) 의 소형화로 인해 발생된다.
제 2 예시적 실시형태의 안테나 (20) 에 따르면, 안테나 (20) 가 대형화되는 것과 제조 공정의 증가를 방지하고, 무선 통신을 이용할 수 있는 주파수대의 수를 증가시킬 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 제 2 예시적 실시형태에 따르면, 전류 제어 회로 (24), 전류 제어 회로 (25) 및 전류 제어 회로 (26) 는 각각은 공진 회로를 포함한다. 공진 회로는, 제 1 주파수대의 전류와 제 2 주파수대의 전류 중 일 전류를 감쇠하고 다른 전류를 흘리는 기능 (주파수 분리 기능) 을 갖는다. 이 때문에, 제 1 다이폴 안테나와 제 2 다이폴 안테나가 동시에 기능할 수 있다. 그 결과, 안테나 (20) 는, 예를 들어, 지상 디지털 텔레비젼 방송의 전파를 수신하면서, 셀룰러 폰 (32) 로부터 멀리 떨어진 스피커나 헤드폰으로 Bluetooth (등록 상표) 에 기초하여 무선으로 음성 신호를 송신할 수 있다.
발명자는, 제 2 예시적 실시형태에 따른 안테나 (20) 에 의해, 제 1 주파수대 및 제 2 주파수대를 통해 양호한 품질로 무선으로 통신할 수 있다는 것을 실험적인 시험에 의해 확인하였다. 그 실험적인 시험에 따르면, 발명자는, 접속 부재 (30) 의 고정 단부 (30a) 로부터 본 힌지 도체 부재 (23)(안테나측) 의 리턴 로스 특성과 임피던스 특성을 체크한다. 여기서, 힌지 도체 부재 (23)(안테나측) 를 급전원 (56) 으로부터 보는 경우, 공진 회로 (43 및 50)(전류 제어 회로 (25 및 26)) 가 서로 인터페이싱하기 때문에, 정확한 결과를 획득하는 것이 불가능하다. 이러한 이유 때문에, 본 발명자는, 실험적인 시험에서, 접속 부재 (30) 의 고정 단부 (30a) 로부터 본 안테나의 임피던스 특징을 체크했다.
실험적인 테스트에서 획득된 리턴 로스 특징은 도 7a에서 실선 D로 나타내어진다. 또한, 임피던스 특성이, 도 7b의 스미스 차트 중에 실선 E로 나타내어진다. 여기서, 도 7b의 점 e0 내지 점 e7 은, 각각, 도 7a에 나타낸 주파수 e0 내지 e7 에 대응하는 임피던스를 나타낸다. e0, e1, e2, 및 e3은 각각, 100 MHz, 560 MHz, 640 MHz 및 720 MHz에 대응한다. 또한, e4, e5, e6, 및 e7은 각각, 2.4 GHz, 2.45 GHz, 2.5 GHz 및 3.0 GHz에 대응한다.
도 7a의 리턴 로스 특징을 참고하면, 제 1 주파수대 (560 MHz 내지 720 MHz) 의 공진은 안테나 (20) 의 제 1 다이폴 안테나에 의해 생성된다. 또한, 제 2 주파수대 (2.4 GHz 내지 2.5 GHz) 의 공진은 안테나 (20) 의 제 2 다이폴 안테나에 의해 생성된다. 여기서, 도 7a에서, 약 1.9 GHz에서의 공진은 제 1 다이폴 안테나의 고차의 공진 (3배 파) 으로 인해 행성된다.
그런데, 안테나의 리턴 로스와 무선 통신 상태에 악영향을 주는 손실 간의 관계가 도 8에 도시된다. 이 관계에 기초하여, 양호한 품질로 무선으로 통신하기 위해서, 일반적으로, 리턴 로스가 -5 dB 이하인 것이 바람직하다. 상기 언급된 실험적인 시험은, 제 1 주파수대 및 제 2 주파수대에 있어서의 안테나 (20) 의 리턴 로스 특성이 -5 dB 이하라는 것을 보여준다. 실험적인 시험의 결과로서, 제 1 주파수대의 무선 통신 (지상 디지털 텔레비젼 방송의 무선 통신) 및 제 2 주파수대의 무선 통신 (Bluetooth (등록 상표) 에 기초한 무선 통신) 둘 모두가 안테나 (20) 에 의해 양호한 품질로 실시될 수 있다는 것을 확인하였다.
발명자는, 제 2 예시적 실시형태에 따라서 안테나 (60) 를 안테나 (20) 와 비교하기 위해서, 도 9b에 도시한 비교예인 안테나 (60) 의 리턴 로스 특징 및 임피던스 특징을 체크하였다. 비교예로서 안테나 (60) 은, 전류 제어 회로 (24), 전류 제어 회로 (26) 및 제 2 임피던스 정합 회로 (28) 가 생략되어 있다는 것을 제외하고는 제 2 예시적 실시형태에 따른 안테나 (20) 와 동일한 구성을 갖는다. 비교예로서의 안테나 (60) 의 리턴 로스 특징은 도 9a의 실선 H로 나타내어진다. 안테나 (60) 의 임피던스 특징은 도 9c의 실선 J로 나타내어진다. 여기서, 도 9a에 도시된 주파수 e0 내지 e7 은 각각, 도 7a의 주파수 e0 내지 e7 과 같다. 도 9c의 점 e0 내지 점 e7 은 각각, 주파수 e0 내지 e7 에 대응하는 임피던스를 나타낸다.
비교예로서의 안테나 (60) 의 리턴 로스 특징에 따르면, 제 1 주파수대 (560 MHz 내지 720 MHz) 에서 공진이 생성되지만, 제 2 주파수대 (2.4 GHz 내지 2.5 GHz) 에서 공진이 생성되지 않는다. 즉, 안테나 (60) 는 제 1 주파수대에서 무선으로 통신할 수 있지만, 안테나 (60) 는 제 2 주파수대에서 무선으로 통신할 수 없다. 여기서, 도 9a에서 약 1.9 GHz에서 생성되는 공진은 안테나 (20) 의 경우와 비슷하게 제 1 다이폴 안테나의 고차 공진 (3배 파) 이다.
제 2 예시적 실시형태의 안테나 (20) 과 비교예의 안테나 (60) 의 리턴 로스 특징에 따르면, 안테나 (20) 는, 제 2 주파수대에서 무선으로 통신할 수 있고, 대조적으로, 안테나 (60) 는 제 2 주파수대에서 무선으로 양호한 품질로 통신할 수 없다. 즉, 제 2 실시형태의 안테나 (20) 에 따르면, 셀룰러 폰 (32) 의 대형화를 억제하고, 제조 공정의 증가를 방지하고, 양호한 품질로 무선 통신을 사용할 수 있는 주파수대의 수를 증가시키는 효과를 얻을 수 있다.
(제 3 예시적 실시형태)
본 발명에 따른 제 3 예시적 실시형태를 이하에 설명한다.
도 10은, 제 3 예시적 실시형태에 따른 안테나 (63) 의 주요 구성을 도시한다. 제 3 예시적 실시형태에 따른 안테나 (63) 의 구성은 다음에 설명되는 차이점을 제외하고는 제 2 예시적 실시형태에 따른 안테나 (20) 중 하나와 유사하다. 안테나 (63) 가 안테나 (20) 와 상이한 것은, 제 2 예시적 실시형태에 설명되는 제 1 임피던스 정합 회로 (27) 및 제 2 임피던스 정합 회로 (28) 가 생략된다는 것이다. 또한, 안테나 (63) 가 안테나 (20) 과 상이한 것은 공통 임피던스 정합 회로 (64) 를 포함한다는 것이다. 제 3 예시적 실시형태의 설명에서, 제 2 예시적 실시형태에 따른 부분과 공통되는 부분은 제 2 예시적 실시형태에 따른 부분과 동일한 도면 부호를 가지며, 공통 부분에 관한 설명은 생략한다.
제 3 예시적 실시형태에 따르면, 전류 제어 회로 (25) 는 제 2 예시적 실시형태와 유사하게, 도 4a에 도시된 공진 회로 (43) 를 포함한다. 공진 회로 (43) 의 일 단부 (예를 들어, 단부 (43b)) 는 제 1 급전 회로 (57) 의 입력 및 출력 포트 (57a) 에 전기적으로 접속한다. 또한, 공진 회로 (43) 의 다른 단부 (43a) 는 공통 임피던스 정합 회로 (64) 에 전기적으로 접속한다.
제 3 예시적 실시형태에 따른 전류 제어 회로 (26) 는, 제 2 예시적 실시형태와 유사하게 도 5a에 도시된 공진 회로 (50) 를 포함한다. 공진 회로 (50) 의 일 단부 (예를 들어, 단부 (50b)) 는 제 2 급전 회로 (58) 의 입력 및 출력 포트 (58a) 와 전기적으로 접속한다. 또한, 공진 회로 (50) 의 다른 단부 (50a) 는 공통 임피던스 정합 회로 (64) 에 전기적으로 접속한다.
공통 임피던스 정합 회로 (64) 는 급전원 (56) 측 (회로측) 의 임피던스와 힌지 도체 부재 (23) 측 (안테나측) 의 임피던스를 정합한다. 전술한 바와 같이, 임피던스 정합 회로에는 여러 가지 회로 구성이 있다. 공통 임피던스 정합 회로 (64) 에, 회로 구성들 중 어느 것이 적용될 수도 있다. 회로 구성에 관한 설명은 생략된다.
제 3 예시적 실시형태에 따른 안테나 (63) 의 주요 구성 (제 1 접지 패턴 (21), 제 2 접지 패턴 (22), 힌지 도체 부재 (23) 및 전류 제어 회로 (24)) 는 제 2 예시적 실시형태에 따른 안테나 (20) 의 것들과 유사하다. 이러한 이유 때문에, 제 3 예시적 실시형태의 안테나 (63) 에 따르면, 제 2 예시적 실시형태의 안테나 (20) 와 유사하게, 대형화를 제한하고 제조 공정의 증가를 방지하고, 무선 통신을 사용할 수 있는 주파수대의 수를 증가시킬 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 제 3 예시적 실시형태에 따르면, 제 1 임피던스 정합 회로 (27), 제 2 임피던스 정합 회로 (28) 가 생략되고, 대신에 공통 임피던스 정합 회로 (64) 가 구성된다. 이러한 이유 때문에, 제 3 예시적 실시형태에 따른 안테나 (63) 는 제 2 예시적 실시형태에 따른 안테나 (20) 보다 더 단순한 회로 구성을 갖는 것이 가능하다.
(그 밖의 예시적 실시형태)
본 발명은 제 1 내지 제 3 예시적 실시형태들로 한정되지 않고, 여러 가지 예시적인 실시형태가 채택될 수 있다. 예를 들어, 제 2 및 제 3 예시적 실시형태에 따르면, 전류 제어 회로 (24) 는 공진 회로를 이용하여 전류의 흐름과 감쇠를 제어하는 한편, 전류 제어 회로 (24) 는 공진 회로를 이용하지 않고 전류의 흐름과 감쇠를 제어하는 구성을 가질 수도 있다. 예를 들어, 전류 제어 회로 (24) 는 도 11에 도시된 스위칭 회로 (60) 를 이용함으로써 전류의 흐름과 감쇠를 제어하는 구성을 가질 수도 있다. 예를 들어, FET (전계 효과 트랜지스터) 와 같은 트랜지스터를 사용하는 스위칭 회로, 및 pin (p-intrinsic-n) 다이오드와 같은 다이오드를 사용하는 스위칭 회로가 스위칭 회로로서 예시된다. 이러한 스위칭 회로의 기능은, 예를 들어, 셀룰러 폰 (32) 의 동작을 제어하는 제어 회로 (도시 생략) 에 의해 다음과 같이 제어된다. 즉, 제 1 주파수대에서 무선으로 통신하는 경우 (제 1 주파수대의 전류를 제 1 접지 패턴 (21) 으로 흘리는 경우), 제어 회로는 ON 상태로 진입하도록 스위칭 회로를 제어한다. 또한, 제 2 주파수대에서 무선으로 통신하는 경우 (전류 제어 회로 (24) 가 제 2 주파수대의 전류를 감쇠하는 경우), 제어 회로는 OFF 상태로 진입하도록 스위치 회로를 제어한다.
상기 언급된 바와 같이, 전류 제어 회로 (24) 가 스위칭 회로를 포함하는 경우, 안테나 (20 및 63) 는, 스위칭 회로의 상태에 기초하여 제 1 주파수대와 제 2 주파수대를 제외하고 선택된 하나의 주파수대에서만 무선으로 통신한다. 이 때문에, 전류 제어 회로 (24) 가 스위칭 회로를 포함하는 경우, 전류 제어 회로 (25) 및 전류 제어 회로 (26) 중 어느 하나 또는 둘 모두가, 공진 회로가 아닌 스위칭 회로를 포함하도록 구성될 수도 있다. 스위칭 회로의 기능은, 예를 들어, 셀룰러 폰 (32) 의 제어 회로 (도시 생략) 에 의해 제어된다.
또한, 제 2 및 제 3 예시적 실시형태에 따르면, 힌지 도체 부재 (23) 는 힌지 (36) 의 구성 요소이지만, 힌지 도체 부재 (23) 대신에, 힌지 (36) 에 포함된 유전체 컴포넌트에 형성되는 안테나 엘리먼트가 사용될 수도 있다. 이 경우, 안테나 엘리먼트의 전기적인 길이를 보다 용이하게 조정할 수 있기 때문에, 제 2 다이폴 안테나의 미리결정된 전기적인 길이를 보다 높은 정밀도로 설정하는 것이 가능하다.
또한, 제 2 및 제 3 예시적 실시형태에 따르면, 안테나 (20 및 63) 가 장착되는 무선 통신 장치의 예시로서 셀룰러 폰 (32) 이 예시된다. 그러나, 본 발명에 따른 안테나를 포함하는 무선 통신 장치는 셀룰러 폰 (32) 으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명에 따른 안테나가 구성되는 무선 통신 장치의 다른 예로서, 힌지가 구성되는 PDA (개인 디지털 보조기) 와 같은 휴대 정보 단말기가 예시된다.
예시적인 실시형태를 참고로하여 본 발명을 특히 나타내고 설명하였지만, 본 발명은 이러한 실시형태들로 제한되지 않는다. 청구범위에 의해 정의된 바와 같이 본 발명의 정신 및 범위로부터 벗어나지 않고 형식 및 세부사항의 여러 가지 변경이 이루어질 수도 있다는 것은 당업자에게 이해될 것이다.
본원은, 2009년 9월 17일에 출원된 일본 특허 출원 제 2009-215824호를 기초로 하고 우선권의 이익을 주장하며, 그 개시물은 전체가 참조로써 본원에 포함된다.
[산업상의 이용 가능성]
본 발명은 복수의 주파수대를 이용하여 통신하는 안테나, 및 그 안테나를 이용하는 무선 통신 장치에 유효하다.
1, 20, 63 안테나
3, 21 제 1 접지 패턴
4, 22 제 2 접지 패턴
5, 23 힌지 도체 부재
6, 24 전류 제어 회로
25　제 1 급전측 전류 제어 회로(전류 제어 회로)
26　제 2 급전측 전류 제어 회로(전류 제어 회로)
27　제 1 임피던스 정합 회로
28　제 2 임피던스 정합 회로
43, 50 공진 회로

Claims (11)

  1. 제 1 인쇄 배선판에 형성된 제 1 접지 패턴;
    제 1 주파수대의 전류와 상기 제 1 주파수대보다 높은 제 2 주파수대의 전류를 출력하는 급전원이 배열되어 있는 제 2 인쇄 배선판에 형성된 제 2 접지 패턴;
    상기 제 1 인쇄 배선판과 상기 제 2 인쇄 배선판을 서로 간접적으로 접속시키는 힌지 상에 배열된 힌지 도체 부재; 및
    상기 제 1 인쇄 배선판 상에 배열되고, 상기 제 1 주파수대의 전류를 흘리고, 그리고 상기 제 2 주파수대의 전류를 감쇠하는 전류 제어 회로를 포함하고,
    상기 제 1 접지 패턴은, 상기 전류 제어 회로 및 상기 힌지 도체 부재를 통해, 상기 급전원이 포함하는 복수의 입력 및 출력 포트들 중 적어도 하나와 전기적으로 접속하고,
    상기 제 2 접지 패턴은 상기 급전원의 다른 입력 및 출력 포트와 전기적으로 접속하고,
    상기 제 1 접지 패턴, 상기 전류 제어 회로, 상기 힌지 도체 부재 및 상기 제 2 접지 패턴은 상기 제 1 주파수대의 신호를 통신하는 안테나로서 기능하고, 그리고
    상기 힌지 도체 부재 및 상기 제 2 접지 패턴은 상기 제 2 주파수대의 신호를 통신하는 안테나로서 기능하는, 안테나.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전류 제어 회로는, 상기 제 1 주파수대의 전류에 대하여 단락 또는 거의 단락 상태이고 상기 제 2 주파수대의 전류에 대하여 개방 또는 거의 개방 상태인 공진 회로를 포함하는, 안테나.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전류 제어 회로는, 전류 흐름 상태와 전류 감쇠 상태 사이에서 선택적으로 전환시키는 스위칭 회로를 포함하는, 안테나.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 인쇄 배선판 상에 배열되고, 상기 제 1 주파수대의 전류를 흘리고, 그리고 상기 제 2 주파수대의 전류를 감쇠하는 제 1 급전측 전류 제어 회로; 및
    상기 제 2 인쇄 배선판 상에 배열되고, 상기 제 2 주파수대의 전류를 흘리고, 그리고 상기 제 1 주파수대의 전류의 감쇠하는 제 2 급전측 전류 제어 회로를 더 포함하고,
    상기 힌지 도체 부재는, 상기 제 1 급전측 전류 제어 회로를 통해 상기 급전원에서의 상기 제 1 주파수대의 전류의 입력 및 출력에 대응하는 입력 및 출력 포트에 접속하고, 상기 제 2 급전측 전류 제어 회로를 통해 상기 급전원에서의 상기 제 2 주파수대의 전류의 입력 및 출력에 대응하는 입력 및 출력 포트에 접속하는, 안테나.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 급전측 전류 제어 회로는, 상기 제 1 주파수대의 전류에 대해 단락 또는 거의 단락 상태이고 상기 제 2 주파수대의 전류에 대해 개방 또는 거의 개방 상태인 공진 회로를 포함하고, 그리고
    상기 제 2 급전측 전류 제어 회로는, 상기 제 1 주파수대의 전류에 대해 개방 또는 거의 개방 상태이고 상기 제 2 주파수대의 전류에 대해 단락 또는 거의 단락 상태인 공진 회로를 포함하는, 안테나.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 급전측 전류 제어 회로와 상기 제 2 급전측 전류 제어 회로 중 적어도 하나는, 전류 흐름 상태와 전류 감쇠 상태 사이에서 선택적으로 전환시키는 스위칭 회로를 포함하는, 안테나.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 힌지 도체 부재를 상기 제 1 급전측 전류 제어 회로를 통해 상기 급전원과 전기적으로 접속시키는 전류 경로 상에 배열되고, 상기 급전원 측의 임피던스와 상기 힌지 도체 부재 측의 임피던스를 정합시키는 제 1 임피던스 정합 회로; 및
    상기 힌지 도체 부재를 상기 제 2 급전측 전류 제어 회로를 통해 상기 급전원에 전기적으로 접속시키는 전류 경로 상에 배열되고, 상기 급전원 측의 임피던스와 상기 힌지 도체 부재 측의 임피던스를 정합시키는 제 2 임피던스 정합 회로를 더 포함하는, 안테나.
  8. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 급전원 측의 임피던스와 상기 힌지 도체 부재 측의 임피던스를 정합시키는 공통 임피던스 정합 회로를 더 포함하는, 안테나.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 힌지 도체 부재는 안테나 엘리먼트를 포함하고, 상기 안테나 엘리먼트의 양 단부들 중 하나는 상기 급전원과 전기적으로 접속하고, 다른 하나는 상기 전류 제어 회로에 전기적으로 접속하는, 안테나.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 안테나를 포함하는 무선 통신 장치.
  11. 제 1 인쇄 배선판에 형성된 제 1 접지 패턴을 배열시키는 단계;
    제 1 주파수대의 전류와 상기 제 1 주파수대보다 높은 제 2 주파수대의 전류를 출력하는 급전원이 배열되어 있는 제 2 인쇄 배선판에 형성된 제 2 접지 패턴을 배열시키는 단계;
    상기 제 1 인쇄 배선판과 상기 제 2 인쇄 배선판을 서로 간접적으로 접속시키는 힌지 상에 배열된 힌지 도체 부재를 배열시키는 단계;
    상기 제 1 인쇄 배선판 상에 배열되고, 상기 제 1 주파수대의 전류를 흘리고, 그리고 상기 제 2 주파수대의 전류를 감쇠하는 전류 제어 회로를 배열시키는 단계;
    　상기 전류 제어 회로 및 상기 힌지 도체 부재를 통해, 상기 급전원이 포함하는 복수의 입력 및 출력 포트들 중 적어도 하나에 상기 제 1 접지 패턴을 전기적으로 접속시키는 단계; 및
    상기 급전원의 다른 입력 및 출력 포트에 상기 제 2 접지 패턴을 전기적으로 접속시키는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 주파수대의 신호를 송신하는 경우, 상기 급전원이 상기 제 1 주파수대의 전류를 출력하고, 당해 전류가 상기 제 2 접지 패턴 상에서 흐르고, 동시에 상기 힌지 도체 부재, 상기 전류 제어 회로 및 상기 제 1 접지 패턴 상에서 흐르고, 상기 제 1 접지 패턴, 상기 전류 제어 회로, 상기 힌지 도체 부재 및 상기 제 2 접지 패턴은 상기 제 1 주파수대에서 공진하고, 그리고
    상기 제 2 주파수대의 신호를 송신하는 경우, 상기 급전원이 상기 제 2 주파수대의 전류를 출력하고, 당해 전류가 상기 제 2 접지 패턴 상에서 흐르고, 동시에 상기 힌지 도체 부재를 통해 상기 전류 제어 회로에 도달할 때까지 흐르고, 상기 제 2 주파수대의 전류가 흐르는 부분이 상기 제 2 주파수대에서 공진하는, 안테나를 구성하는 방법.
KR1020127006868A 2009-09-17 2010-09-14 안테나, 무선 통신 장치 및 안테나 구성 방법 KR101311024B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2009-215824 2009-09-17
JP2009215824A JP5345916B2 (ja) 2009-09-17 2009-09-17 アンテナ構造および無線通信装置およびアンテナ構成方法
PCT/JP2010/066274 WO2011034197A1 (ja) 2009-09-17 2010-09-14 アンテナおよび無線通信装置およびアンテナ構成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120049918A true KR20120049918A (ko) 2012-05-17
KR101311024B1 KR101311024B1 (ko) 2013-09-24

Family

ID=43758794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127006868A KR101311024B1 (ko) 2009-09-17 2010-09-14 안테나, 무선 통신 장치 및 안테나 구성 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8681062B2 (ko)
EP (1) EP2479843A4 (ko)
JP (1) JP5345916B2 (ko)
KR (1) KR101311024B1 (ko)
CN (1) CN102549843B (ko)
WO (1) WO2011034197A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017039128A1 (ko) * 2015-09-02 2017-03-09 삼성전자 주식회사 인쇄회로기판 장치 및 이를 포함하는 전자 장치

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9191263B2 (en) 2008-12-23 2015-11-17 Keyssa, Inc. Contactless replacement for cabled standards-based interfaces
US9219956B2 (en) 2008-12-23 2015-12-22 Keyssa, Inc. Contactless audio adapter, and methods
US9529737B2 (en) 2012-08-10 2016-12-27 Keyssa, Inc. EHF data transmission among enclosures in hinged systems
EP2883270B1 (en) * 2012-08-10 2018-04-11 Keyssa, Inc. Ehf enabled display systems
US9379758B2 (en) * 2014-10-02 2016-06-28 Sony Corporation Wireless communication terminal
US9602648B2 (en) 2015-04-30 2017-03-21 Keyssa Systems, Inc. Adapter devices for enhancing the functionality of other devices
US10141630B2 (en) * 2017-04-01 2018-11-27 Intel Corporation Antenna incorporated into device hinge and method
KR102560096B1 (ko) * 2018-10-24 2023-07-26 삼성전자주식회사 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치
KR102585017B1 (ko) * 2018-12-12 2023-10-05 삼성전자주식회사 안테나 및 이를 포함하는 전자 장치
CN113922052A (zh) * 2021-09-22 2022-01-11 联想(北京)有限公司 一种电子设备

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08186420A (ja) 1994-12-28 1996-07-16 Zanavy Informatics:Kk プリントアンテナ
JP4096294B2 (ja) * 2002-05-14 2008-06-04 日本電気株式会社 携帯電話装置
JP2004040596A (ja) * 2002-07-05 2004-02-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 携帯無線機用多周波アンテナ
AU2003281595A1 (en) * 2002-07-19 2004-02-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Portable wireless machine
JP4263961B2 (ja) * 2003-07-24 2009-05-13 パナソニック株式会社 携帯無線機用アンテナ装置
FR2863407B1 (fr) * 2003-12-04 2006-03-24 Sagem Telephone mobile bi-bande a diagramme de rayonnement omnidirectionnel
US7109924B2 (en) * 2004-05-18 2006-09-19 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Multi-band antenna systems including a plurality of separate low-band frequency antennas, wireless terminals and radiotelephones incorporating the same
JP4358084B2 (ja) * 2004-07-12 2009-11-04 パナソニック株式会社 折畳式携帯無線機
JP2006067133A (ja) * 2004-08-25 2006-03-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 折り畳み式携帯無線機
JP4636456B2 (ja) * 2004-09-16 2011-02-23 富士通東芝モバイルコミュニケーションズ株式会社 無線装置
EP1739785A4 (en) * 2004-10-28 2007-10-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd FOLDABLE PORTABLE RADIO
JP5032998B2 (ja) * 2005-02-17 2012-09-26 エヌエックスピー ビー ヴィ 移動体通信機器
US7199762B2 (en) * 2005-08-24 2007-04-03 Motorola Inc. Wireless device with distributed load
JP2007074366A (ja) * 2005-09-07 2007-03-22 Nec Saitama Ltd 携帯型無線機及びその通信周波数設定方法
JP5217406B2 (ja) 2007-12-12 2013-06-19 日本電気株式会社 折り畳み型携帯端末

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017039128A1 (ko) * 2015-09-02 2017-03-09 삼성전자 주식회사 인쇄회로기판 장치 및 이를 포함하는 전자 장치
KR20170027622A (ko) * 2015-09-02 2017-03-10 삼성전자주식회사 인쇄회로기판 장치 및 이를 포함하는 전자 장치
US10555416B2 (en) 2015-09-02 2020-02-04 Samsung Electronics Co., Ltd Printed circuit board device and electronic device comprising same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011066701A (ja) 2011-03-31
WO2011034197A1 (ja) 2011-03-24
US8681062B2 (en) 2014-03-25
CN102549843B (zh) 2014-08-20
CN102549843A (zh) 2012-07-04
KR101311024B1 (ko) 2013-09-24
EP2479843A4 (en) 2014-01-22
US20120176293A1 (en) 2012-07-12
EP2479843A1 (en) 2012-07-25
JP5345916B2 (ja) 2013-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101311024B1 (ko) 안테나, 무선 통신 장치 및 안테나 구성 방법
US10511084B2 (en) Antenna system with antenna swapping and antenna tuning
CN101627537B (zh) 具有隔离天线的手持式电子设备
US9596330B2 (en) Antenna system with receiver diversity and tunable matching circuit
US8866692B2 (en) Electronic device with isolated antennas
US7557761B2 (en) Array antenna apparatus having at least two feeding elements and operable in multiple frequency bands
US8942761B2 (en) Two port antennas with separate antenna branches including respective filters
US8773317B2 (en) Antenna apparatus including multiple antenna portions on one antenna element operable at multiple frequencies
CN108448250B (zh) 天线系统及应用该天线系统的通信终端
US7439919B2 (en) Multilayer PCB antenna
US20140292598A1 (en) Antenna System With Tuning From Coupled Antenna
KR20060013399A (ko) 무선 단말기 및 무선 모듈
WO2006098089A1 (ja) アンテナ装置およびそれを用いた無線通信機
US20120313825A1 (en) Antenna assembly and portable wireless terminal
JP4060220B2 (ja) アンテナ装置及び無線通信端末装置
US11870145B2 (en) Antenna module and communication device incorporating the same
US20230223690A1 (en) Antenna module and communication device incorporating the same
CN117458152A (zh) 天线及电子设备
JP2008177730A (ja) 携帯無線機
WO2014002378A1 (ja) アンテナ装置及び携帯無線機

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee