KR20130031568A - 무선 통신 안테나 및 무선 통신 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선 통신 안테나에 관한 것이다. 본 발명에 따른 무선 통신 안테나는, 기판 상의 하나의 폐영역을 둘러싸는 제 1 도전선, 그리고 폐영역내에 제공되고, 제 1 도전선과 직접 연결되어 폐영역의 내로 돌출된 제 2 도전선으로 구성된다. 무선 통신 안테나는 제 1 통신 주파수 대역 및 상기 제 1 통신 주파수 대역과 다른 제 2 통신 주파수 대역을 갖는다.

Description

무선 통신 안테나 및 무선 통신 장치{RADIO COMMUNICATION ANTENNA AND RADIO COMMUNICATION DEVICE}
본 발명은 무선 통신 안테나 및 무선 통신 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 루프 안테나 및 루프 안테나를 포함하는 무선 통신 장치에 관한 것이다.
무선 통신은 도전선, 광섬유와 같은 신호를 전파하는 별도의 매질 없이, 대기중으로 신호를 전파하고 대기로부터 신호를 수신하여 통신을 수행한다. 무선 통신 기술로 AM (Amplitude Modulation), FM (Frequency Modulation), PM (Phase Modulation), ASK (Amplitude Shift Keying), FSK (Frequency Shift Keying), PSK (Phase Shift Keying), CDMA (Code Division Multiple Access), OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 등이 있다.
대기중으로 신호를 전파하고 대기로부터 신호를 수신하기 위하여, 안테나가 요구된다. 안테나는 통신 주파수의 파장에 기반한 구조를 갖는다. 도전선이 적어도 한 번 이상 감기어 형성된 안테나는 루프 안테나(loop antenna)라 불린다. 루프 안테나는 RFID (Radio Frequency Identification), 블루투스(Bluetooth), 와이파이(WiFi) 등과 같은 다양한 통신 규격에서 사용된다.
본 발명의 목적은 향상된 주파수 특성을 갖는 무선 통신 안테나 및 무선 통신 장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 안테나는 기판 상의 하나의 폐영역을 둘러싸는 제 1 도전선; 그리고 상기 폐영역내에 제공되고, 상기 제 1 도전선과 직접 연결되어 상기 폐영역의 내로 돌출된 제 2 도전선을 포함하고, 제 1 통신 주파수 대역 및 상기 제 1 통신 주파수 대역과 다른 제 2 통신 주파수 대역을 갖는다.
실시 예로서, 상기 제 2 통신 주파수 대역은 상기 제 2 도전선의 길이 및 폭에 따라 가변된다.
실시 예로서, 상기 제 2 도전선은 직선의 형태를 갖는다.
실시 예로서, 상기 폐영역은 사각형의 형태를 갖는다.
실시 예로서, 상기 제 2 도전선은 제 1 측 부분, 상기 제 1 측 부분의 양단에 연결되고 서로 대향하는 제 2 측 부분 및 제 3 측 부분을 포함하고, 상기 제 2 도전선은 상기 제 1 측 부분에 연결되고, 상기 제 2 도전선과 상기 제 2 측 부분 사이의 거리, 그리고 상기 제 2 도전선과 상기 제 3 측 부분 사이의 거리는 서로 다르다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 장치는, 무선 통신 안테나; 상기 무선 통신 안테나와 연결되고, 변조 및 복조를 수행하는 모뎀; 상기 변조 및 복조 시에 발생하는 데이터를 임시로 저장하는 메모리; 상기 변조에 사용될 정보를 외부로부터 수신하고, 상기 복조에 따라 발생하는 정보를 외부로 출력하는 사용자 인터페이스; 그리고 상기 모뎀, 메모리, 그리고 사용자 인터페이스를 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 무선 통신 안테나는, 기판 상의 하나의 폐영역을 둘러싸는 제 1 도전선; 그리고 상기 폐영역내에 제공되고, 상기 제 1 도전선과 직접 연결되고 상기 폐영역의 내로 돌출된 제 2 도전선을 포함하고, 제 1 통신 주파수 대역 및 상기 제 1 통신 주파수 대역과 다른 제 2 통신 주파수 대역을 갖는다.
실시 예로서, 상기 모뎀은 상기 무선 통신 안테나를 통해 상기 제 1 통신 주파수 대역의 통신 규격 또는 상기 제 2 통신 주파수 대역의 통신 규격에 따라 무선 통신을 수행한다.
본 발명에 따르면, 이중 대역 또는 광대역 통신 주파수를 갖는 무선 통신 안테나 및 무선 통신 장치가 제공된다. 따라서, 향상된 주파수 특성을 갖는 무선 통신 안테나 및 무선 통신 장치가 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 안테나를 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1의 무선 통신 안테나의 통신 주파수의 제 1 예를 보여준다.
도 3은 도 1의 무선 통신 안테나의 통신 주파수 대역의 제 2 예를 보여준다.
도 4는 무선 통신 안테나의 제조 방법을 보여주는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 장치를 보여주는 블록도이다.
이하에서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 안테나(100)를 보여주는 사시도이다. 도 1을 참조하면, 무선 통신 안테나(100)는 기판(110), 제 1 도전선(120), 그리고 제 3 도전선(130)을 포함한다.
기판(110)은 절연 물질을 포함할 수 있다. 제 1 도전선(120)은 기판(110) 위에서 1회 감기어 루프 안테나(loop antenna)를 형성할 수 있다. 제 2 도전선(130)은 제 1 도전선(120)의 측면에 결합되고, 제 1 도전선(120)에 의해 둘러싸인 영역에 제공될 수 있다.
루프 안테나를 형성하는 제 1 도전선(120)은 기판(110)의 유전율, 제 1 도전선(120)의 두께 및 전도도, 제 1 도전선(120)에 의해 형성되는 루프(loop)의 폭과 길이에 따라 결정되는 제 1 공진 주파수를 가질 수 있다. 제 1 도전선(120)의 제 1 공진 주파수 및 그 주변의 주파수 대역은 무선 통신 안테나(100)의 제 1 통신 주파수 대역일 수 있다.
제 2 도전선(130)은 기판(110)의 유전율, 제 2 도전선(130)의 길이, 폭 및 두께, 제 1 도전선(120)에 대한 위치 관계에 따라 결정되는 제 2 공진 주파수를 가질 수 있다. 제 2 도전선(130)의 제 2 공진 주파수 및 그 주변의 주파수 대역은 무선 통신 안테나(100)의 제 2 통신 주파수 대역일 수 있다.
도 2는 도 1의 무선 통신 안테나(100)의 통신 주파수 대역의 제 1 예를 보여준다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 무선 통신 안테나(100)는 제 1 통신 주파수 대역(P1) 및 제 2 통신 주파수 대역(P2)을 갖는다. 제 1 통신 주파수 대역(P1)은 제 1 도전선(120)에 따른 통신 주파수 대역이고, 제 2 통신 주파수 대역(P2)은 제 2 도전선(130)에 따른 통신 주파수 대역일 수 있다. 제 2 통신 주파수 대역(P2)은 제 2 도전선(130)의 길이 및 폭에 따라 가변될 수 있다.
무선 통신 안테나(100)는 두 개의 통신 주파수 대역들을 가질 수 있다. 즉, 무선 통신 안테나(100)는 서로 다른 주파수 대역을 갖는 두 개의 통신 규격들에 기반하여 무선 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 안테나(100)는 서로 다른 주파수 대역들을 갖는 블루투스(Bluetooth) 및 와이파이(WiFi) 통신을 함께 지원할 수 있다.
도 3은 도 1의 무선 통신 안테나(100)의 통신 주파수 대역의 제 2 예를 보여준다. 도 1 및 도 3을 참조하면, 무선 통신 안테나(100)는 제 3 통신 주파수 대역(P3)을 갖는다. 제 3 통신 주파수 대역(P3)은 제 1 도전선(120) 및 제 2 도전선(130)에 따른 통신 주파수 대역일 수 있다. 제 1 도전선(120)에 따른 통신 주파수 대역과 제 2 도전선(130)에 따른 통신 주파수 대역이 중첩되어, 제 3 통신 주파수 대역(P3)은 통상적인 주파수 대역보다 넓을 수 있다.
무선 통신 안테나(100)는 넓은 통신 주파수 대역을 제공할 수 있다. 따라서, 무선 통신 안테나(100)의 데이터 전송률이 향상될 수 있다.
도 4는 무선 통신 안테나(100)의 제조 방법을 보여주는 순서도이다. 도 4를 참조하면, S110 단계에서, 기판(110) 상의 하나의 폐영역을 둘러싸는 제 1 도전선(120)이 형성된다. S120 단계에서, 폐영역내에 제공되고, 제 1 도전선(120)과 직접 연결되어 상기 폐영역의 내로 돌출된 제 2 도전선(130)이 형성된다. 기판(110) 위에 제 1 도전선(120)과 제 2 도전선(130)을 형성함으로써, 제 1 통신 주파수 대역 및 상기 제 1 통신 주파수 대역과 다른 제 2 통신 주파수 대역을 갖는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 안테나(100)가 제조될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 장치(200)를 보여주는 블록도이다. 도 5를 참조하면, 무선 통신 장치(200)는 프로세서(210), 메모리(220), 인터페이스(230), 모뎀(240), 버스(250), 그리고 무선 통신 안테나(100)를 포함한다.
프로세서(210)는 무선 통신 장치(200)의 제반 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(210)는 무선 통신을 수행하도록 무선 통신 장치(200)를 제어할 수 있다.
메모리(220)는 무선 통신 장치(200)의 동작 메모리일 수 있다. 메모리(220)는 프로세서(210)에 의해 처리될 데이터, 프로세서(210)에 의해 처리된 데이터, 모뎀(240)을 통해 변조될 데이터, 모뎀(240)에 의해 복조된 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(220)는 SRAM (Static RAM), DRAM (Dynamic RAM), SDRAM (Synchronous DRAM)과 같은 휘발성 메모리 또는 ROM (Read Only Memory), PROM (Programmable ROM), EPROM (Electrically Programmable ROM), EEPROM (Electrically Erasable and Programmable ROM), 플래시 메모리, PRAM (Phase-change RAM), MRAM (Magnetic RAM), RRAM (Resistive RAM), FRAM (Ferroelectric RAM) 등과 같은 불휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
인터페이스(230)는 외부와 신호를 교환할 수 있다. 예를 들어, 인터페이스(230)는 무선 통신을 통해 송신될 데이터를 외부로부터 수신하고, 무선 통신을 통해 수신된 데이터를 외부로 출력할 수 있다. 인터페이스(230)는 외부 장치와 데이터를 교환하는 통신 포트일 수 있다. 인터페이스(230)는 사용자로부터 데이터를 입력받는 키보드, 키패드, 터치패드, 버튼, 마우스, 카메라, 마이크 등과 같은 사용자 입력 인터페이스를 포함할 수 있다. 인터페이스(230)는 사용자에게 데이터를 출력하는 스피커, 모니터, 램프, 액정 표시 장치 등의 사용자 출력 인터페이스를 포함할 수 있다.
모뎀(240)은 무선 통신을 통해 송신될 데이터를 변조하고, 무선 통신을 통해 수신된 데이터를 복조할 수 있다. 모뎀(240)은 AM (Amplitude Modulation), FM (Frequency Modulation), PM (Phase Modulation), ASK (Amplitude Shift Keying), FSK (Frequency Shift Keying), PSK (Phase Shift Keying), CDMA (Code Division Multiple Access), OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 등의 통신 기법에 따라 변조 및 복조를 수행할 수 있다.
모뎀(240)은 블루투스(Bluetooth), 와이파이(WiFi) 등과 같은 다양한 무선 통신 규격에 따라 무선 통신을 수행할 수 있다.
버스(250)는 프로세서(210), 메모리(220), 인터페이스(230), 그리고 모뎀(240) 사이에 채널을 제공한다.
무선 통신 안테나(100)는 모뎀(240)에 연결된다. 무선 통신 안테나(100)는 모뎀(240)으로부터 전송되는 전기 신호를 무선 신호로 변환하여 대기 중으로 전파할 수 있다. 무선 통신 안테나(100)는 대기로부터 전파되는 무선 신호를 전기 신호로 변환하여 모뎀(240)에 전송할 수 있다.
도 1을 참조하여 설명된 바와 같이, 무선 통신 안테나(100)는 기판(110), 기판(110) 위에서 1회 감기어 루프 안테나를 형성하는 제 1 도전선(120), 그리고 제 1 도전선(120)의 측면에 연결되고 제 1 도전선(120)에 의해 둘러싸인 영역에 제공되는 제 2 도전선(130)을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하여 설명된 바와 같이, 무선 통신 장치(200)는 두 개의 통신 주파수 대역들을 가질 수 있다. 무선 통신 장치(200)는 블루투스 및 와이파이와 같이 서로 다른 주파수 대역들을 사용하는 두 개의 통신 규격들에 따라 무선 통신을 수행할 수 있다.
도 3을 참조하여 설명된 바와 같이, 무선 통신 장치(200)는 하나의 넓은 통신 주파수 대역을 가질 수 있다. 무선 통신 장치(200)는 높은 데이터 전송률을 가지고 무선 통신을 수행할 수 있다.
무선 통신 장치(200)의 통신 주파수 대역은 무선 통신 안테나(100)의 제 2 도전선(130)의 길이 및 폭에 따라 가변될 수 있다. 제 2 도전선(130)의 길이 및 폭에 따라, 무선 통신 장치(200)는 두 개의 통신 주파수 대역들 또는 하나의 넓은 통신 주파수 대역을 가질 수 있다. 제 2 도전선(130)의 길이 및 폭에 따라, 무선 통신 장치(200)의 두 개의 통신 주파수 대역들 중 적어도 하나의 대역이 가변될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위와 기술적 사상에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100; 무선 통신 안테나 110; 기판
120; 제 1 도전선 120; 제 2 도전선
200; 무선 통신 장치 210; 프로세서
220; 메모리 230; 인터페이스
240; 모뎀

Claims (7)

  1. 기판 상의 하나의 폐영역을 둘러싸는 제 1 도전선; 그리고
    상기 폐영역내에 제공되고, 상기 제 1 도전선과 직접 연결되어 상기 폐영역의 내로 돌출된 제 2 도전선을 포함하고,
    제 1 통신 주파수 대역 및 상기 제 1 통신 주파수 대역과 다른 제 2 통신 주파수 대역을 갖는 무선 통신 안테나.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 통신 주파수 대역은 상기 제 2 도전선의 길이 및 폭에 따라 가변되는 무선 통신 안테나.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 도전선은 직선의 형태를 갖는 무선 통신 안테나.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 폐영역은 사각형의 형태를 갖는 무선 통신 안테나.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 도전선은 제 1 측 부분, 상기 제 1 측 부분의 양단에 연결되고 서로 대향하는 제 2 측 부분 및 제 3 측 부분을 포함하고,
    상기 제 2 도전선은 상기 제 1 측 부분에 연결되고,
    상기 제 2 도전선과 상기 제 2 측 부분 사이의 거리, 그리고 상기 제 2 도전선과 상기 제 3 측 부분 사이의 거리는 서로 다른 무선 통신 안테나.
  6. 무선 통신 안테나;
    상기 무선 통신 안테나와 연결되고, 변조 및 복조를 수행하는 모뎀;
    상기 변조 및 복조 시에 발생하는 데이터를 임시로 저장하는 메모리;
    상기 변조에 사용될 정보를 외부로부터 수신하고, 상기 복조에 따라 발생하는 정보를 외부로 출력하는 사용자 인터페이스; 그리고
    상기 모뎀, 메모리, 그리고 사용자 인터페이스를 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 무선 통신 안테나는,
    기판 상의 하나의 폐영역을 둘러싸는 제 1 도전선; 그리고
    상기 폐영역내에 제공되고, 상기 제 1 도전선과 직접 연결되고 상기 폐영역의 내로 돌출된 제 2 도전선을 포함하고,
    제 1 통신 주파수 대역 및 상기 제 1 통신 주파수 대역과 다른 제 2 통신 주파수 대역을 갖는 무선 통신 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 모뎀은 상기 무선 통신 안테나를 통해 상기 제 1 통신 주파수 대역의 통신 규격 또는 상기 제 2 통신 주파수 대역의 통신 규격에 따라 무선 통신을 수행하는 무선 통신 장치.
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