KR20130051041A - Wide band circuit and communication device including the same - Google Patents

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KR20130051041A
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Abstract

PURPOSE: A wideband circuit is provided to offer a technique expanding the operation bandwidth of an antenna by adding a circuit inserted between the antenna and a feeding part thereof, thereby reducing the effort and cost for the fabrication of a separate antenna. CONSTITUTION: An antenna(100) includes a carrier(110) and an emitter(120) where a feeding terminal(121) and a ground terminal(122) are formed. The feeding terminal is connected to a wideband circuit(200), and the ground terminal is connected to a ground plane of a communications device. The antenna is originally operated in a first service band and can be operated in a second service band by using the wideband circuit between a feeding part of the communications device and the antenna.

Description

광대역 회로 및 이를 포함하는 통신 장치{WIDE BAND CIRCUIT AND COMMUNICATION DEVICE INCLUDING THE SAME}WIDE BAND CIRCUIT AND COMMUNICATION DEVICE INCLUDING THE SAME}

본 발명은 안테나와 그 급전부 사이에 개재되는 광대역 회로 및 이를 포함하는 통신 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a broadband circuit interposed between an antenna and a power supply unit and a communication device including the same.

종래에는 GSM 쿼드 밴드(quad band) 및 W2100 밴드를 동시에 만족하는 펜타밴드(penta band) 안테나들이 각종 통신 장치에 사용되어 왔다. 이러한 특성을 만족하는 종래의 안테나의 일 예를 설명하면 다음과 같다.Conventionally, penta band antennas that simultaneously satisfy GSM quad band and W2100 band have been used in various communication apparatuses. An example of a conventional antenna that satisfies these characteristics is as follows.

도 1에 의하면 캐리어(110) 및 방사체(120)를 포함하는 종래의 역 F 타입(Inverted F type) 안테나(100)가 도시된다. 역 F 타입 안테나이기 때문에 방사체(120) 일부가 급전단(121) 및 접지단(122)이 된다. 급전단(121)은 통신 장치의 급전부와 연결되고 접지단(122)은 통신 장치의 접지면과 연결된다.1 shows a conventional Inverted F type antenna 100 comprising a carrier 110 and a radiator 120. Since the inverted F type antenna, part of the radiator 120 becomes the feed end 121 and the ground end 122. The feed end 121 is connected to the feed part of the communication device and the ground end 122 is connected to the ground plane of the communication device.

도 2에 의하면 이러한 종래의 안테나의 주파수별 S 파라미터가 도시된다. 도 2에 도시된 것처럼, 안테나(100)는 GSM 쿼드 밴드 및 W2100 밴드의 서비스 대역에서 동작한다. 즉, 실제 주파수를 기준으로 보면 824~960 MHz, 1710~2170 MHz에서 동작함을 확인할 수 있다.According to Figure 2 shows the frequency-specific S parameters of such a conventional antenna. As shown in FIG. 2, the antenna 100 operates in the service bands of the GSM quad band and the W2100 band. In other words, it can be seen that it operates at 824 ~ 960 MHz and 1710 ~ 2170 MHz based on the actual frequency.

그런데 최근에는 GSM 쿼드 밴드(quad band) 및 W2100 밴드를 동시에 만족하면서도, 이러한 서비스 대역 이외에 LTE(Long Term Evolution) 대역에서도 동작 가능한 안테나의 출시가 요구되고 있다. 특히 LTE 13 밴드(746~787 MHz)까지도 동작 대역이 확장되는 안테나의 설계가 요구된다. 그러나 λ/4 이하에서 동작하는 소형 안테나가 이러한 모든 서비스 대역을 만족하도록 설계하는 것은 쉬운 일이 아니다. 다음과 같은 문제점이 부각되기 때문이다.In recent years, however, there has been a demand for an antenna that satisfies the GSM quad band and the W2100 band at the same time, but also operates in the LTE (Long Term Evolution) band in addition to the service band. In particular, the design of the antenna is extended to the LTE 13 band (746 ~ 787 MHz) operating band is required. However, it is not easy to design a small antenna that operates below λ / 4 to meet all these service bands. This is because the following problems are highlighted.

첫째, 안테나의 광대역화 및 고이득화는 소형화에 상반된 특성이다. 즉, 안테나를 작게 만들면서 대역폭을 확장하고 이득을 높이는 것은 매우 어렵다. 그럼에도 불구하고 시장에서는 안테나의 소형화, 광대역화 및 고이득화를 동시에 요구하기 때문에 문제가 된다.First, the widening and high gain of the antenna are opposite to the miniaturization. That is, it is very difficult to expand the bandwidth and increase the gain while making the antenna small. Nevertheless, there is a problem in the market because the antenna requires miniaturization, wide bandwidth and high gain at the same time.

둘째, 안테나의 소형화는 저주파 대역의 공진을 끌어내기 어려운 문제점이 있다. 공진 주파수는 안테나의 사이즈에 의존할 수밖에 없는 특성인데, 공진 주파수를 낮출수록 안테나의 사이즈는 커질 수밖에 없다. 따라서 LTE 13 밴드와 같이 GSM 쿼드 밴드보다 낮은 주파수 대역에서 동작하는 안테나를 설계할 경우 그 크기는 필연적으로 더 커질 수밖에 없다. 따라서 소형화를 구현하기 어렵다.Second, miniaturization of the antenna has a problem that it is difficult to draw resonance of the low frequency band. The resonant frequency is inevitably dependent on the size of the antenna. The lower the resonant frequency, the larger the size of the antenna. Therefore, when designing an antenna that operates in a lower frequency band than the GSM quad band, such as the LTE 13 band, the size is inevitably larger. Therefore, it is difficult to realize miniaturization.

셋째, 안테나의 서비스 대역이 일부 확장되면 기존에 설계된 안테나를 그대로 활용할 수 없는 문제도 있다. 다시 말해, 종래기술에 의해서는 GSM 쿼드 밴드 및 W2100 밴드를 만족하도록 설계된 안테나를 그대로 활용하면서 LTE 13 밴드에서도 동작하도록 설계할 수는 없다. 따라서 서비스 대역을 확장하거나 변경하기 위해서는 안테나를 재설계할 수밖에 없었다. 그런데 안테나를 처음부터 다시 설계한다면, 기존에 개발한 안테나를 그대로 사용할 수 없기 때문에 이미 투입된 노력과 자본을 활용하지 못하는 문제가 있다.Third, if the service band of the antenna is partially extended, there is a problem in that the previously designed antenna cannot be used as it is. In other words, the conventional technology cannot be designed to operate in the LTE 13 band while using an antenna designed to satisfy the GSM quad band and the W2100 band. As a result, the antennas had to be redesigned to expand or change the service band. However, if the antenna is redesigned from the beginning, there is a problem in that it cannot use the already invested effort and capital because the previously developed antenna cannot be used as it is.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 일 목적은 안테나 및 그 급전부 사이에 개재되는 회로를 추가하여 안테나의 동작 대역폭을 확장하는 기술을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a technique for extending the operating bandwidth of the antenna by adding a circuit interposed between the antenna and its feeding portion.

또한, 본 발명의 다른 일 목적은 안테나 및 그 급전부 사이에 개재되는 회로만 추가함으로써 안테나의 동작 대역폭을 확장할 수 있는 기술을 제공하기 때문에 별도로 안테나를 재설계하는데 투여되는 노력과 비용을 절감하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a technique that can extend the operating bandwidth of the antenna by adding only a circuit interposed between the antenna and its feed portion, thereby reducing the effort and cost to be separately redesigned antenna will be.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 급전부 및 제1 서비스 대역에서 동작하는 안테나 사이에 개재되어, 상기 안테나가 상기 제1 서비스 대역보다 넓은 제2 서비스 대역에서 동작하도록 하는 광대역 회로로서, 일단이 상기 급전부와 연결되고 타단이 접지면과 연결되는 개방 루프 구조의 제1 선로; 및 일단이 상기 안테나와 연결되고 타단이 상기 접지면과 연결되며 상기 제1 선로와 유도성 결합되는 개방 루프 구조의 제2 선로를 포함하는 광대역 회로가 제공된다.According to a first embodiment of the present invention for achieving the above object, interposed between a feeder and an antenna operating in the first service band, so that the antenna to operate in a second service band wider than the first service band. A broadband circuit comprising: a first line of an open loop structure, one end of which is connected to the feeder and the other end of which is connected to a ground plane; And a second line having an open loop structure, one end of which is connected to the antenna, the other end of which is connected to the ground plane, and which is inductively coupled to the first line.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 상기 접지면 상부에 배치되는 제1 유전체 층; 및 상기 제1 유전체 층 상부에 배치되는 제2 유전체 층을 더 포함하고, 상기 제1 선로는 상기 제1 유전체 층 및 상기 제2 유전체 층 사이에 배치되고, 상기 제2 선로는 상기 제2 유전체 층 상부에 배치될 수 있다.Further, according to the first embodiment of the present invention, the first dielectric layer disposed on the ground plane; And a second dielectric layer disposed over the first dielectric layer, wherein the first line is disposed between the first dielectric layer and the second dielectric layer, and the second line is the second dielectric layer. It can be placed on top.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 상기 제1 선로의 타단과 상기 접지면 사이에 제1 인덕터가 개재되고, 상기 제2 선로의 타단과 상기 접지면 사이에 제2 인덕터가 개재될 수 있다.Further, according to the first embodiment of the present invention, a first inductor may be interposed between the other end of the first line and the ground plane, and a second inductor may be interposed between the other end of the second line and the ground plane. have.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 상기 제2 서비스 대역 내에서 하기 수학식의 조건을 만족하도록 할 수 있다.Further, according to the first embodiment of the present invention, it is possible to satisfy the condition of the following equation in the second service band.

Peff _c < Peff _s (단, Peff _c = Prad _c / Pacc _c , Peff _s = Prad _s / Pacc _s)P eff _c <P eff _s (where P eff _c = P rad _c / P acc _c , P eff _s = P rad _s / P acc _s )

여기서, Peff _c는 상기 광대역 회로의 방사 효율(radiated efficiency)로서, Pacc_c는 상기 급전부와 상기 제1 선로 사이의 부정합 손실을 반영한 가용 전력(accepted power)이고, Prad _c는 상기 광대역 회로의 방사 손실 전력(radiated loss)이며, Peff _s는 상기 광대역 회로를 기준선로로 대체한 경우의 방사 효율로서, Pacc_s는 상기 급전부와 상기 기준선로 사이의 부정합 손실을 반영한 가용 전력이고, Prad_s는 상기 기준선로의 방사 손실 전력이다.P eff _ c is the radiated efficiency of the broadband circuit, P acc _ c is the accepted power reflecting the mismatch loss between the feeder and the first line, and P rad _ c is the broadband circuit. and the radiation loss power (radiated loss), P eff _s is a radiation efficiency in the case of replacing the broadband circuit to a reference line, P acc_s is the power available to reflect the mismatch loss between to the reference line and the feed portion, P rad_s is the radiation loss power of the baseline.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 상기 제1 선로의 일단을 제1 포트로 보고, 상기 제2 선로의 일단을 제2 포트로 볼 경우, 스미스차트에서의 상기 제2 서비스 대역에 대한 상기 제1 포트의 Z11값 궤적은 정재파비(SWR)가 4인 원(circle) 내에 나타나게 할 수 있다.Further, according to the first embodiment of the present invention, when one end of the first line is viewed as the first port and one end of the second line is viewed as the second port, the second service band in the Smith chart The Z11 value trajectory of the first port may be represented in a circle having a standing wave ratio SWR of four.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 스미스차트에서의 상기 제2 포트의 Z22값 궤적과 상기 안테나의 부하 임피던스에 대한 켤레 값의 궤적은, 상기 제2 서비스 대역 내에서 대응하는 주파수마다 그 거리가 0.6 이내에서 나타나게 할 수 있다.Further, according to the first embodiment of the present invention, the Z22 value trajectory of the second port in the Smith chart and the convolution of the conjugate value for the load impedance of the antenna are corresponding to each corresponding frequency in the second service band. The distance can appear within 0.6.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 급전부 및 제1 서비스 대역에서 동작하는 안테나 사이에 개재되어, 상기 안테나가 상기 제1 서비스 대역보다 넓은 제2 서비스 대역에서 동작하도록 하는 광대역 회로로서, 일단이 상기 급전부와 연결되는 스파이럴 구조의 제1 선로; 및 일단이 상기 안테나와 연결되고 상기 제1 선로와 유도성 결합되는 스파이럴 구조의 제2 선로를 포함하고, 상기 제1 선로의 타단과 상기 제2 선로의 타단이 연결되는 광대역 회로가 제공된다.According to a second embodiment of the present invention for achieving the above object, interposed between a feeder and an antenna operating in a first service band, such that the antenna operates in a second service band wider than the first service band. A broadband circuit comprising: a first line having a spiral structure, one end of which is connected to the feeder; And a second line having a spiral structure, one end of which is connected to the antenna and inductively coupled to the first line, wherein the other end of the first line is connected to the other end of the second line.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 접지면; 상기 접지면 상부에 배치되는 제1 유전체 층; 및 상기 제1 유전체 층 상부에 배치되는 제2 유전체 층을 더 포함하고, 상기 제1 선로는 상기 제1 유전체 층 및 상기 제2 유전체 층 사이에 배치되고, 상기 제2 선로는 상기 제2 유전체 층 상부에 배치되며, 상기 제1 선로의 타단과 상기 제2 선로의 타단은 상기 제2 유전체 층을 관통하는 비아홀을 통해 연결될 수 있다.In addition, according to a second embodiment of the present invention, a ground plane; A first dielectric layer disposed over the ground plane; And a second dielectric layer disposed over the first dielectric layer, wherein the first line is disposed between the first dielectric layer and the second dielectric layer, and the second line is the second dielectric layer. The other end of the first line and the other end of the second line may be connected through a via hole penetrating the second dielectric layer.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 상기 제2 서비스 대역 내에서 하기 수학식의 조건을 만족하도록 할 수 있다.In addition, according to the second embodiment of the present invention, it is possible to satisfy the condition of the following equation in the second service band.

Peff _c < Peff _s (단, Peff _c = Prad _c / Pacc _c , Peff _s = Prad _s / Pacc _s)P eff _c <P eff _s (where P eff _c = P rad _c / P acc _c , P eff _s = P rad _s / P acc _s )

여기서, Peff _c는 상기 광대역 회로의 방사 효율(radiated efficiency)로서, Pacc_c는 상기 급전부와 상기 제1 선로 사이의 부정합 손실을 반영한 가용 전력(accepted power)이고, Prad _c는 상기 광대역 회로의 방사 손실 전력(radiated loss)이며, Peff _s는 상기 광대역 회로를 기준선로로 대체한 경우의 방사 효율로서, Pacc_s는 상기 급전부와 상기 기준선로 사이의 부정합 손실을 반영한 가용 전력이고, Prad_s는 상기 기준선로의 방사 손실 전력이다.P eff _ c is the radiated efficiency of the broadband circuit, P acc _ c is the accepted power reflecting the mismatch loss between the feeder and the first line, and P rad _ c is the broadband circuit. and the radiation loss power (radiated loss), P eff _s is a radiation efficiency in the case of replacing the broadband circuit to a reference line, P acc_s is the power available to reflect the mismatch loss between to the reference line and the feed portion, P rad_s is the radiation loss power of the baseline.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 상기 제1 선로의 일단을 제1 포트로 보고, 상기 제2 선로의 일단을 제2 포트로 볼 경우, 스미스차트에서의 상기 제2 서비스 대역에 대한 상기 제1 포트의 Z11값 궤적은 정재파비(SWR)가 4인 원(circle) 내에 나타나게 할 수 있다.Further, according to the second embodiment of the present invention, when one end of the first line is viewed as the first port and one end of the second line is viewed as the second port, the second service band in the Smith chart The Z11 value trajectory of the first port may be represented in a circle having a standing wave ratio SWR of four.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 스미스차트에서의 상기 제2 포트의 Z22값 궤적과 상기 안테나의 부하 임피던스에 대한 켤레 값의 궤적은, 상기 제2 서비스 대역 내에서 대응하는 주파수마다 그 거리가 0.6 이내에서 나타나게 할 수 있다.Further, according to the second embodiment of the present invention, the Z22 value trajectory of the second port in the Smith chart and the convolution of the conjugate value with respect to the load impedance of the antenna are corresponding to each corresponding frequency in the second service band. The distance can appear within 0.6.

한편, 본 발명의 제1 실시예 또는 제2 실시예에 따르면, 상기 제2 서비스 대역에는 상기 제1 서비스 대역에 포함되지 않는 LTE(Long Term Evolution) 대역이 더 포함되게 할 수 있다.Meanwhile, according to the first or second embodiment of the present invention, the second service band may further include a Long Term Evolution (LTE) band not included in the first service band.

또한, 본 발명에 의하면 본 발명의 제1 실시예 또는 제2 실시예를 포함하는 통신 장치가 제공된다.Moreover, according to this invention, the communication apparatus containing the 1st Embodiment or 2nd Embodiment of this invention is provided.

상술한 구성에 따른 본 발명의 다양한 실시예들에 의하면, 기존의 안테나의 디자인을 변형하지 않으면서 안테나와 그 급전부 사이에 개재되어 안테나를 광대역화하는 회로가 제공되는 장점이 있다.According to various embodiments of the present invention according to the above-described configuration, there is an advantage that a circuit for widening the antenna is provided between the antenna and its feeding portion without modifying the existing antenna design.

도 1은 종래 기술에 의한 안테나를 도시한 사시도.
도 2는 종래 기술에 의한 안테나의 주파수별 S 파라미터를 도시한 그래프.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 광대역 회로를 안테나에 결합한 상태를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 의한 광대역 회로를 도시한 사시도 및 단면도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 의한 광대역 회로를 적용한 경우와 안테나만 적용한 경우의 S 파라미터를 비교한 그래프.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 의한 광대역 회로를 적용한 경우와 안테나만 적용한 경우의 이득을 비교한 그래프.
도 7은 급전부로부터 안테나로 전달되는 전력을 설명하기 위한 블록도.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 의한 광대역 회로의 방사 효율을 나타낸 그래프.
도 9는 급전부와 안테나 사이의 임피던스 정합에 대해 설명하기 위한 블록도.
도 10 및 도 11은 본 발명의 제1 실시예에 의한 광대역 회로의 임피던스 특성을 나타낸 스미스차트.
도 12 및 도 13은 본 발명의 제1 실시예에 의한 광대역 회로를 안테나에 적용한 경우의 반사 계수를 나타낸 스미스차트.
도 14는 본 발명의 제2 실시예에 의한 광대역 회로를 안테나에 결합한 상태를 도시한 사시도.
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 의한 광대역 회로를 도시한 사시도 및 단면도.
도 16은 본 발명의 제2 실시예에 의한 광대역 회로를 적용한 경우와 안테나만 적용한 경우의 S 파라미터를 비교한 그래프.
도 17은 본 발명의 제2 실시예에 의한 광대역 회로를 적용한 경우와 안테나만 적용한 경우의 이득을 비교한 그래프.
도 18은 본 발명의 제2 실시예에 의한 광대역 회로의 방사 효율을 나타낸 그래프.
도 19 및 도 20은 본 발명의 제2 실시예에 의한 광대역 회로의 임피던스 특성을 나타낸 스미스차트.
도 21 및 도 22는 본 발명의 제2 실시예에 의한 광대역 회로를 안테나에 적용한 경우의 반사 계수를 나타낸 스미스차트.1 is a perspective view showing an antenna according to the prior art.
Figure 2 is a graph showing the S parameter for each frequency of the antenna according to the prior art.
3 is a perspective view showing a state in which the broadband circuit according to the first embodiment of the present invention is coupled to an antenna;
4 is a perspective view and a sectional view showing a broadband circuit according to the first embodiment of the present invention;
5 is a graph comparing S parameters in the case of applying the broadband circuit according to the first embodiment of the present invention and in the case of applying the antenna only.
6 is a graph comparing gains when the broadband circuit according to the first embodiment of the present invention is applied and when only an antenna is applied.
7 is a block diagram for explaining the power delivered from the power feeding unit to the antenna.
8 is a graph showing the radiation efficiency of the broadband circuit according to the first embodiment of the present invention.
9 is a block diagram for explaining impedance matching between a power supply unit and an antenna;
10 and 11 are Smith charts showing the impedance characteristics of the broadband circuit according to the first embodiment of the present invention.
12 and 13 are Smith charts showing reflection coefficients when the broadband circuit according to the first embodiment of the present invention is applied to an antenna;
14 is a perspective view showing a state in which a broadband circuit according to a second embodiment of the present invention is coupled to an antenna;
15 is a perspective view and a sectional view of a broadband circuit according to a second embodiment of the present invention;
16 is a graph comparing S parameters in the case of applying the broadband circuit according to the second embodiment of the present invention and in the case of applying the antenna only.
17 is a graph comparing gains when the broadband circuit according to the second embodiment of the present invention is applied and when only an antenna is applied.
18 is a graph showing the radiation efficiency of a broadband circuit according to a second embodiment of the present invention.
19 and 20 are Smith charts showing impedance characteristics of the broadband circuit according to the second embodiment of the present invention.
21 and 22 are Smith charts showing reflection coefficients when the broadband circuit according to the second embodiment of the present invention is applied to an antenna.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. Also, when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may be present in between .

또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Also, the terms used in the present application are used only to describe certain embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

이하, 발명에 따른 다양한 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 다만, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 공지기술 및 그 구성에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the detailed description of the well-known technology and its configuration which are determined to obscure the gist of the present invention will be omitted.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 광대역 회로를 안테나에 결합한 상태를 도시한 사시도이다. 도 3에 도시된 안테나(100)는 캐리어(110) 및 방사체(120)를 포함한다. 역 F 타입 안테나이기 때문에 방사체(120)의 일부에 급전단(121) 및 접지단(122)이 형성된다. 급전단(121)은 본 발명의 제1 실시예에 의한 광대역 회로(200)와 연결되고, 접지단(122)은 통신 장치의 접지면과 연결된다. 도 3에서는 역 F 타입의 안테나를 적용하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하고 역 L 타입의 안테나 또는 다양한 형태의 다른 안테나가 적용될 수도 있다. 다만, 본 발명에 적용될 안테나는 다이폴 안테나보다는 모노폴 안테나 또는 모노폴이 변형된 형태의 안테나인 것이 바람직하다. 이러한 안테나가 적용됨으로써 본 발명의 광대역 회로가 발룬(Balun)으로 동작하지 않고, 불평형 신호(unbalanced signal)를 매개하는 역할을 한다고 볼 수 있다. 또한, 본 발명에 적용될 안테나는 λ/4 이하의 크기를 갖는 소형 안테나인 것이 바람직하다. 대형 안테나의 경우 굳이 본 발명에 의한 광대역 회로를 적용하지 않더라도 광대역화 및 고이득화를 구현하는 여러가지 방법이 있기 때문이다.3 is a perspective view showing a state in which the broadband circuit according to the first embodiment of the present invention is coupled to an antenna. The antenna 100 shown in FIG. 3 includes a carrier 110 and a radiator 120. Since it is an inverted F type antenna, a feed end 121 and a ground end 122 are formed in a part of the radiator 120. The feed end 121 is connected to the broadband circuit 200 according to the first embodiment of the present invention, and the ground end 122 is connected to the ground plane of the communication device. In FIG. 3, an inverted F type antenna is applied, but this is merely exemplary, and an inverted L type antenna or various other antennas may be applied. However, the antenna to be applied to the present invention is preferably a monopole antenna or an antenna in which the monopole is modified rather than the dipole antenna. By applying such an antenna, the broadband circuit of the present invention does not operate as a balun, but serves to mediate an unbalanced signal. In addition, the antenna to be applied to the present invention is preferably a small antenna having a size of λ / 4 or less. In the case of a large antenna, even if the wideband circuit according to the present invention is not necessarily applied, there are various methods for implementing wideband and high gain.

한편, 안테나(100)는 원래 제1 서비스 대역에서 동작한다. 즉, 본 발명의 제1 실시예에 의한 광대역 회로 없이 안테나(100)가 단독으로 동작할 경우 사용 가능한 서비스 대역을 제1 서비스 대역이라고 할 수 있다. 여기서, 제1 서비스 대역에는 하나 이상의 서비스 대역이 포함될 수도 있다.On the other hand, the antenna 100 originally operates in the first service band. That is, when the antenna 100 operates alone without the broadband circuit according to the first embodiment of the present invention, the available service band may be referred to as a first service band. Here, one or more service bands may be included in the first service band.

본 발명의 제1 실시예에 의한 광대역 회로(200)의 목적은 안테나(100)가 제1 서비스 대역보다 넓은 제2 서비스 대역에서도 동작할 수 있게 하는 것이다. 이러한 목적은 본 발명의 제1 실시예에 의한 광대역 회로(200)는 통신 장치의 급전부(미도시) 및 안테나(100) 사이에 개재됨으로써 달성된다.The purpose of the broadband circuit 200 according to the first embodiment of the present invention is to enable the antenna 100 to operate in a second service band wider than the first service band. This object is achieved by the broadband circuit 200 according to the first embodiment of the present invention interposed between a power feeding unit (not shown) of the communication device and the antenna 100.

이하, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 광대역 회로(200)의 구체적인 구조를 설명하기로 한다.Hereinafter, a detailed structure of the broadband circuit 200 according to the first embodiment of the present invention for achieving the above object will be described.

도 4에 의하면 본 발명의 제1 실시예에 의한 광대역 회로가 상세히 도시된다. 도 4의 (a)는 본 발명의 제1 실시예에 의한 광대역 회로를 도시한 사시도이고, 도 4의 (b)는 이에 대한 단면도이다.4, the broadband circuit according to the first embodiment of the present invention is shown in detail. 4 (a) is a perspective view showing a broadband circuit according to the first embodiment of the present invention, Figure 4 (b) is a cross-sectional view thereof.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 의한 광대역 회로는 제1 선로(210) 및 제2 선로(220)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the broadband circuit according to the first embodiment of the present invention includes a first line 210 and a second line 220.

제1 선로(210)는 일단(211)이 통신 장치의 급전부와 연결되고 타단(212)이 접지면과 연결된다. 제1 선로(210)의 전체적인 형상은 개방 루프 구조이다. 즉, 양단부(211, 212) 사이에 소정의 간격을 두고 전체적으로 루프 구조를 띤다고 볼 수 있다.The first line 210 has one end 211 connected to the feeder of the communication device and the other end 212 connected to the ground plane. The overall shape of the first line 210 is an open loop structure. That is, it can be seen that the entire loop structure is formed at predetermined intervals between both ends 211 and 212.

제2 선로(220)는 일단(221)이 안테나(100)와 연결되고 타단(222)이 접지면과 연결된다. 제2 선로(220)의 전체적인 형상도 개방 루프 구조이다. 즉, 양단부(221, 222) 사이에 소정의 간격을 두고 전체적으로 루프 구조를 띤다고 볼 수 있다.The second line 220 has one end 221 connected to the antenna 100 and the other end 222 connected to the ground plane. The overall shape of the second line 220 is also an open loop structure. That is, it can be seen that the entire loop structure with a predetermined interval between the both ends (221, 222).

제1 선로(210)와 제2 선로(220)는 서로 유도성 결합된다. 제1 선로(210)와 제2 선로(220)가 서로 유도성 결합되기 때문에, 제1 선로(210)의 일단(211)에 연결된 급전부와 제2 선로(220)의 일단(221)에 연결된 안테나(100) 사이에서 신호를 전달할 수 있는 것이다.The first line 210 and the second line 220 are inductively coupled to each other. Since the first line 210 and the second line 220 are inductively coupled to each other, the feed part connected to one end 211 of the first line 210 and the one end 221 of the second line 220 are connected. It is possible to transfer a signal between the antenna (100).

한편, 도 4의 (b)에 도시된 것처럼 본 발명의 제1 실시예에 의한 광대역 회로 구조는 다층 구조가 될 수도 있다. 즉, 접지면(230) 상부에 제1 유전체 층(240)이 배치되고, 제1 유전체 층(240) 상부에 제2 유전체 층(250)이 배치될 수 있다. 이때, 제1 선로(210)는 제1 유전체 층(240) 및 제2 유전체 층(250) 사이에 배치되고, 제2 선로(220)는 제2 유전체 층(250) 상부에 배치된다.Meanwhile, as shown in FIG. 4B, the broadband circuit structure according to the first embodiment of the present invention may be a multilayer structure. That is, the first dielectric layer 240 may be disposed on the ground plane 230, and the second dielectric layer 250 may be disposed on the first dielectric layer 240. In this case, the first line 210 is disposed between the first dielectric layer 240 and the second dielectric layer 250, and the second line 220 is disposed on the second dielectric layer 250.

제1 선로(210)의 일단(211)과 급전부는 직접 접속될 수도 있지만, 도 4의 (b)에 도시된 것처럼 제1 유전체 층(240)을 관통하는 비아홀(214) 및 급전부와 연결되는 패드(213)를 통해 연결될 수도 있다. 또한, 제2 선로(220)의 일단(221)과 안테나도 직접 접속될 수 있겠으나, 도 4의 (b)에 도시된 것처럼 제1 유전체 층(240) 및 제2 유전체 층(250)을 관통하는 비아홀(224) 및 안테나와 연결되는 패드(223)를 통해 연결될 수 있다.One end 211 and the feed part of the first line 210 may be directly connected, but are connected to the via hole 214 and the feed part penetrating the first dielectric layer 240 as shown in FIG. It may be connected via the pad 213. In addition, one end 221 of the second line 220 and the antenna may be directly connected, but as shown in FIG. 4B, the first dielectric layer 240 and the second dielectric layer 250 are penetrated. The via hole 224 and the pad 223 connected to the antenna may be connected.

한편, 적절한 튜닝을 위해 제1 선로(210)의 타단(212)과 접지면(230) 사이에 제1 인덕터(미도시)가 개재되고, 제2 선로(220)의 타단(222)과 접지면(230) 사이에 제2 인덕터(미도시)가 개재될 수도 있다.Meanwhile, a first inductor (not shown) is interposed between the other end 212 of the first line 210 and the ground plane 230 for proper tuning, and the other end 222 of the second line 220 and the ground plane. A second inductor (not shown) may be interposed between the 230.

도 4에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 의한 광대역 회로(200)는 다양한 치수로 제작될 수 있을 것이다. 다만, 제1 서비스 대역이 GSM 쿼드 밴드 및 W2100 밴드를 포함하고, 제2 서비스 대역이 GSM 쿼드 밴드 및 W2100 밴드에 LTE 13 밴드를 더 포함하는 경우 다음과 같이 제작되는 것이 바람직하다.The broadband circuit 200 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 4 may be manufactured in various dimensions. However, when the first service band includes the GSM quad band and the W2100 band, and the second service band further includes the LTE 13 band in the GSM quad band and the W2100 band, the first service band is preferably manufactured as follows.

첫 번째 예로, 광대역 회로(200)의 폭(SW)은 10mm, 광대역 회로(200)의 길이(SL)는 20mm, 제1 선로(210)의 폭은 0.7mm, 제2 선로(220)의 폭은 0.7mm, 제1 유전체 층(240)의 높이는 0.6mm, 제2 유전체 층(250)의 높이는 0.6mm, 제1 유전체 층(240)의 비유전율은 4.4, 제2 유전체 층(250)의 비유전율은 4.4, 제1 인덕터의 인덕턴스는 12nH, 제2 인덕터의 인덕턴스는 12nH로 정할 수 있다.As a first example, the width SW of the broadband circuit 200 is 10 mm, the length SL of the broadband circuit 200 is 20 mm, the width of the first line 210 is 0.7 mm, and the width of the second line 220 is shown. Is 0.7 mm, the height of the first dielectric layer 240 is 0.6 mm, the height of the second dielectric layer 250 is 0.6 mm, the relative dielectric constant of the first dielectric layer 240 is 4.4, and the relative dielectric constant of the second dielectric layer 250 is The electric power may be set to 4.4, the inductance of the first inductor is 12nH, and the inductance of the second inductor is 12nH.

두 번째 예로, 광대역 회로(200)의 폭(SW)은 5mm, 광대역 회로(200)의 길이(SL)는 10mm, 제1 선로(210)의 폭은 0.5mm, 제2 선로(220)의 폭은 0.2mm, 제1 유전체 층(240)의 높이는 0.6mm, 제2 유전체 층(250)의 높이는 0.6mm, 제1 유전체 층(240)의 비유전율은 20, 제2 유전체 층(250)의 비유전율은 20, 제1 인덕터의 인덕턴스는 10nH, 제2 인덕터의 인덕턴스는 10nH로 정할 수 있다.As a second example, the width SW of the broadband circuit 200 is 5 mm, the length SL of the broadband circuit 200 is 10 mm, the width of the first line 210 is 0.5 mm, and the width of the second line 220. Is 0.2mm, the height of the first dielectric layer 240 is 0.6mm, the height of the second dielectric layer 250 is 0.6mm, the relative dielectric constant of the first dielectric layer 240 is 20, the relative dielectric constant of the second dielectric layer 250 The electric power may be set to 20, the inductance of the first inductor is 10 nH, and the inductance of the second inductor may be 10 nH.

이하, 본 발명의 제1 실시에에 의한 광대역 회로(200)의 첫 번째 예가 적용된 경우의 효과를 설명하기로 한다.Hereinafter, the effect when the first example of the broadband circuit 200 according to the first embodiment of the present invention is applied will be described.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 의한 광대역 회로를 적용한 경우와 안테나만 적용한 경우의 S 파라미터를 비교한 그래프이다. 도 5에 의하면 안테나만 적용한 경우에 비하여 본 발명을 적용한 경우가 전반적으로 대역폭이 확장되는 것을 확인할 수 있다. 특히 LTE 13 밴드(746~787 MHz)에서 S 파라미터가 낮아지는 것을 알 수 있다. 5 is a graph comparing the S parameter in the case of applying the broadband circuit according to the first embodiment of the present invention and the case of applying only the antenna. According to Figure 5 it can be seen that the overall bandwidth is extended in the case of applying the present invention compared to the case of applying only the antenna. In particular, it can be seen that the S parameter is lowered in the LTE 13 band (746 ~ 787 MHz).

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 의한 광대역 회로를 적용한 경우와 안테나만 적용한 경우의 이득을 비교한 그래프이다. 도 6에 의하면 안테나만 적용한 경우에 비하여 본 발명을 적용한 경우가 전반적으로 대역폭이 확장되는 것을 확인할 수 있다. 일부 구간에서는 이득이 감소하는 부분도 나타나기는 하지만, 이는 성능에 치명적인 수준은 아니다. 오히려 LTE 13 밴드(746~787 MHz)에서 이득이 확연히 개선된다는 것을 확인할 수 있다.6 is a graph comparing gains when the broadband circuit according to the first embodiment of the present invention is applied and when only an antenna is applied. According to Figure 6 it can be seen that the overall bandwidth is extended in the case of applying the present invention compared to the case of applying only the antenna. In some intervals, the gain decreases, but this is not critical to performance. Rather, the gains are noticeably improved in the LTE 13 band (746-787 MHz).

도 5 및 도 6에 의해 표현된 효과를 요약하자면, 안테나(100)만 단독으로 사용할 때에는 동작하지 않던 서비스 대역이라도, 본 발명의 제1 실시예에 의한 광대역 회로를 적용함으로써 동작 가능한 서비스 대역이 된다는 것을 알 수 있다.To summarize the effects represented by FIGS. 5 and 6, even if the service band that did not operate when only the antenna 100 is used alone is made a service band operable by applying the broadband circuit according to the first embodiment of the present invention. It can be seen that.

다만, 도 5 및 도 6에서 설명한 효과가 나타나기 위해서는 몇 가지 조건을 만족해야 됨을 확인하였다. 이하, 그 조건에 대해 설명하기로 한다.However, it was confirmed that some conditions must be satisfied in order for the effects described in FIGS. 5 and 6 to appear. Hereinafter, the conditions will be described.

도 7은 급전부로부터 안테나로 전달되는 전력을 설명하기 위한 블록도이다. 우선 도 7의 (a)를 기준으로 설명하기로 한다. 급전부(400)에는 인가전력(incident power)이 Pinc _c만큼 가해진다. 급전부(400)와 광대역 회로 사이에는 부정합 손실이 반영되기 때문에 가용전력(accepted power)은 Pinc _c보다 작은 Pacc _c가 된다. Pacc _c도 전부 광대역 회로를 통과하여 전달되는 것은 아니고, 방사손실전력(radiated power)과 전송손실전력(loss power)을 제외한 값만큼 전달될 수 있다. 따라서 최종적으로 전달되는 전달전력(transmitted power)를 Ptrans _c라고 할 때, 이는 하기 수학식 1로부터 구할 수 있다.
7 is a block diagram for explaining the power transmitted from the power supply unit to the antenna. First, a description will be given with reference to FIG. Class all have 400 the electric power applied (incident power) is applied as the P inc _c. Since the mismatch loss is reflected between the power supply unit 400 and the broadband circuit, the accepted power becomes P acc _ c which is smaller than P inc _ c . P acc _c may not be transmitted through the broadband circuit, but may be transmitted by a value excluding radiated power and loss power. Therefore, when the finally transmitted power (transmitted power) is called P trans _c , it can be obtained from the following equation (1).

Figure pat00001
Figure pat00001

안테나의 이득을 높이기 위해서는 Ptrans _c를 높이는 것이 바람직하다. 따라서 Pacc _c는 높을수록 좋고, Ploss_c 및 Prad _c는 낮을수록 좋다. 그런데 Ploss _c는 광대역 회로(200)에 접속되는 안테나(100)의 임피던스에 종속적인 값이기 때문에 안테나(100)의 임피던스에 비종속적인 Prad _c를 중심으로 안테나 이득을 예상하는 것이 바람직하다.In order to increase the gain of the antenna, it is desirable to increase P trans _ c . Therefore, P acc is good _c higher, P and P rad loss_c _c may lower. However, since P loss _c is a value dependent on the impedance of the antenna 100 connected to the broadband circuit 200, it is preferable to estimate the antenna gain based on P rad _ c which is independent of the impedance of the antenna 100.

따라서 Pacc _c와 Ploss _c만으로 정의되는 방사 효율(radiated efficiency)을 이용하여 조건식을 정의하는 것이 더욱 바람직하다. 광대역 회로(200)의 방사 효율은 가용전력에 대한 방사손실저력의 비율이라고 할 수 있다. 광대역 회로(200)의 방사 효율을 Peff _c라고 할 때, 이는 하기 수학식 2와 같이 정의된다.
Therefore, it is more preferable to define the conditional expression using the radiated efficiency defined by only P acc _ c and P loss _ c . Radiation efficiency of the broadband circuit 200 may be referred to as the ratio of the radiation loss power to the available power. When the radiation efficiency of the broadband circuit 200 is P eff _ c , it is defined as in Equation 2 below.

Figure pat00002
Figure pat00002

안테나의 이득을 높이기 위해서 가용전력은 높을수록 좋고 방사손실전력은 낮을수록 좋다는 것은 앞서 설명한 바와 같다. 이러한 점을 수학식 2에 대입하면 방사 효율 값이 낮을수록 안테나의 이득이 높다는 것을 예상할 수 있다. 물론, 안테나의 이득이 광대역 회로(200)의 방사 효율에만 의존하는 것은 아니므로, 다른 요소에 의해서도 안테나의 이득이 변할 수 있다. 다만, 상기 설명한 바와 같이 방사 효율을 기준으로 광대역 회로(200)를 설계하게 되면 안테나의 이득 변화에 대한 추세를 예상할 수 있기 때문에, 본 발명에서는 이를 하나의 설계기준으로 삼는 것이다.In order to increase the gain of the antenna, the higher the available power and the lower the radiation loss power, the better. Substituting this into Equation 2, it can be expected that the lower the radiation efficiency value, the higher the gain of the antenna. Of course, since the gain of the antenna does not depend only on the radiation efficiency of the broadband circuit 200, the gain of the antenna may be changed by other factors. However, when the broadband circuit 200 is designed based on the radiation efficiency as described above, the trend of the gain change of the antenna can be predicted, and thus, the present invention uses it as one design criterion.

방사 효율의 값의 범위를 비교하기 위한 상대적인 자료로서, 본 발명의 제1 실시예에 의한 광대역 회로(200)를 기준선로로 대체한 경우를 고려할 수 있다. 여기서 기준선로란 급전부(400)와 동일한 특성 임피던스를 갖는 선로라고 할 수 있다. 흔히 안테나에 있어서는 50옴(Ω)이 그 기준이 된다고 할 것이나, 이 값은 기준 값이 변경됨에 따라 변할 수도 있다. 광대역 회로(200)를 기준선로로 대체하게 되면 본 발명의 제1 실시예가 적용되지 않고 안테나(100)만 적용된 구조와 유사한 조건이 된다고 볼 수 있다.As a relative data for comparing a range of values of radiation efficiency, the case where the broadband circuit 200 according to the first embodiment of the present invention is replaced with a reference line may be considered. Here, the reference line may be referred to as a line having the same characteristic impedance as the power feeding unit 400. It is often said that 50 ohms is the reference for an antenna, but this value may change as the reference value changes. When the broadband circuit 200 is replaced with the reference line, the first embodiment of the present invention is not applied, and it can be seen that a condition similar to the structure in which only the antenna 100 is applied.

도 7의 (b)에는 이러한 구조의 블록도가 도시되어 있다. 인가전력, 가용전력, 방사손실전력, 전송손실전력, 및 전달전력은 앞서 설명한 내용에 대응되고, 각각의 값은 Pinc _s, Pacc _s, Prad _s, Ploss _s, Ptrans _s로 표현할 수 있다. 기준선로를 적용한 경우의 방사 효율도 앞서 설명한 내용에 대응되고, 그 값은 Peff _s로 표현할 수 있다.7B shows a block diagram of this structure. The applied power, available power, radiation loss power, transmission loss power, and transmission power correspond to the above descriptions, and each value is expressed as P inc _ s , P acc _ s , P rad _ s , P loss _ s , and P trans _ s . Can be. Radiation efficiency when the reference line is applied also corresponds to the above description, the value can be expressed as P eff _s .

도 8은 본 발명의 제1 실시예에 의한 광대역 회로의 방사 효율을 나타낸 그래프이다. 도 8에 의하면, 본 발명의 제1 실시예에 의한 광대역 회로(200) 방사 효율 값이 제2 서비스 대역의 전범위에서 기준선로의 방사 효율 값보다 낮게 측정됨을 알 수 있다. 물론 광대역 회로(200)의 방사 효율 값은 더 낮으면 낮을수록 더 바람직하다. 8 is a graph showing the radiation efficiency of the broadband circuit according to the first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, it can be seen that the radiation efficiency value of the broadband circuit 200 according to the first embodiment of the present invention is measured to be lower than the radiation efficiency value of the reference line in the entire range of the second service band. Of course, the lower the radiation efficiency value of the broadband circuit 200, the more preferable.

도 8에서 비교예로 제시된 자료는 본 발명의 제1 실시예에 의한 광대역 회로(200)와 구조는 유사하나, 상기 제시된 첫 번째 예와 상이한 치수(dimension)를 갖는 구조의 방사 효율 값을 나타낸 것이다. 비교예를 안테나(100)와 급전부(400) 사이에 개재할 경우 본 발명에서 의도하는 목적 및 효과가 나타나지 않는다. 이러한 점은 도 8에 도시된 것처럼, 기준선로의 방사 효율보다 비교예의 방사 효율이 오히려 더 높게 나타난다는 것을 통해서도 예측할 수 있다.The data presented as a comparative example in FIG. 8 shows the radiation efficiency value of the structure similar to that of the broadband circuit 200 according to the first embodiment of the present invention, but having a different dimension from that of the first example. . When the comparative example is interposed between the antenna 100 and the power feeding unit 400, the object and effect intended by the present invention do not appear. This can be predicted through the fact that the radiation efficiency of the comparative example is higher than that of the baseline, as shown in FIG. 8.

결론적으로, 안테나의 이득을 개선하기 위해서는 본 발명의 제1 실시예에 의한 광대역 회로가 제2 서비스 대역의 주파수 범위 내에서 하기 수학식 3의 조건을 만족하는 것이 바람직하다.
In conclusion, in order to improve the gain of the antenna, it is preferable that the broadband circuit according to the first embodiment of the present invention satisfies the condition of Equation 3 within the frequency range of the second service band.

Figure pat00003
Figure pat00003

여기서, Peff _c는 상기 광대역 회로의 방사 효율(radiated efficiency)로서, Pacc_c는 상기 급전부와 상기 제1 선로 사이의 부정합 손실을 반영한 가용 전력(accepted power)이고, Prad _c는 상기 광대역 회로의 방사 손실 전력(radiated loss)이다.P eff _ c is the radiated efficiency of the broadband circuit, P acc _ c is the accepted power reflecting the mismatch loss between the feeder and the first line, and P rad _ c is the broadband circuit. Is the radiated loss of.

그리고, Peff _s는 상기 광대역 회로를 기준선로로 대체한 경우의 방사 효율로서, Pacc _s는 상기 급전부와 상기 기준선로 사이의 부정합 손실을 반영한 가용 전력이고, Prad _s는 상기 기준선로의 방사 손실 전력이다.P eff s is radiation efficiency when the broadband circuit is replaced with a reference line, P acc s is available power reflecting mismatch loss between the feeder and the reference line, and P rad s is Radiation loss power.

이상, 안테나의 이득에 관련된 요소를 중심으로 본 발명의 제1 실시예에 의한 광대역 회로(200)의 한가지 설계기준에 대해 설명하였다. 이하에서는 또 다른 설계기준으로서 임피던스 정합(impedance matching)에 관한 요소들을 살펴보겠다.In the above, one design criterion of the broadband circuit 200 according to the first embodiment of the present invention has been described, focusing on the factors related to the gain of the antenna. In the following, the elements related to impedance matching will be described as another design criterion.

도 9는 급전부와 안테나 사이의 임피던스 정합에 대해 설명하기 위한 블록도이다. 도 9의 (a)에 의하면, 본 발명의 제1 실시예에 의한 광대역 회로(200)는 급전부(400)와 안테나(100) 사이에 개재된다. 이하, 급전부(400)와 연결되는 제1 선로의 일단(211)을 제1 포트로 보고, 안테나(100)와 연결되는 제2 선로의 일단(221)을 제2 포트로 보고 설명하기로 한다.9 is a block diagram for explaining impedance matching between a power supply unit and an antenna. Referring to FIG. 9A, the broadband circuit 200 according to the first embodiment of the present invention is interposed between the power feeding unit 400 and the antenna 100. Hereinafter, one end 211 of the first line connected to the power supply unit 400 will be described as a first port, and one end 221 of the second line connected to the antenna 100 will be described as a second port. .

일반적으로 안테나(100)만으로 임피던스를 정합하더라도 모든 서비스 대역에서 완벽하게 정합하는 것은 불가능하기 때문에 어느 정도 부정합(miss matching)되는 것을 허용할 수밖에 없다. 도 9의 (b)에 도시된 것처럼 본 발명의 제1 실시예에 의한 광대역 회로(200)를 기준선로로 대체한 경우를 가정하면, 급전부(400)와 연결되는 제1 포트에서의 임피던스(Z11)는 정합된 것으로 볼 수 있겠으나, 안테나(100)와 연결되는 제2 포트에서의 임피던스(Z22)는 완전하게 정합된 것으로 보기 어렵다. 물론, 제2 포트에서도 일부 주파수 대역에 대해서는 정합된 것으로 나타날 수는 있겠지만, 서비스 대역 내의 모든 주파수에 대해 임피던스 정합되도록 하는 것은 불가능하기 때문에 기준선로와 안테나(100) 사이의 부정합에 의한 신호의 반사가 발생할 수밖에 없다.In general, even if the impedance is matched with the antenna 100 alone, it is impossible to completely match in all service bands, so there is no choice but to allow some mismatch. Assuming that the broadband circuit 200 according to the first embodiment of the present invention is replaced with a reference line as shown in FIG. 9B, the impedance at the first port connected to the power supply unit 400 ( Z11 may be considered to be matched, but the impedance Z22 at the second port connected to the antenna 100 may not be considered to be perfectly matched. Of course, although the second port may appear to be matched for some frequency bands, it is impossible to ensure impedance matching for all frequencies in the service band, so that the reflection of the signal due to mismatch between the reference line and the antenna 100 It must happen.

그러나, 본 발명의 제1 실시예에 의하면 제1 포트의 임피던스(Z11)와 제2 포트의 임피던스(Z22)가 상이하게 구성됨으로써 이와 같은 문제를 최소화 할 수 있다. 제1 포트의 임피던스(Z11)는 급전부(400)의 특성 임피던스에 가깝게 하고, 제2 포트의 임피던스(Z22)는 안테나(100)의 부하 임피던스에 대한 켤레(conjugate) 값과 가깝게 구성하는 것이 바람직하다. 다만, 이들 값을 완전히 일치시키는 것은 불가능하기 때문에 다음과 같은 두 가지 기준을 설정할 수 있다.However, according to the first embodiment of the present invention, such a problem can be minimized because the impedance Z11 of the first port and the impedance Z22 of the second port are different from each other. Impedance Z11 of the first port is close to the characteristic impedance of the power supply unit 400, and impedance Z22 of the second port is preferably configured to be close to the conjugate value of the load impedance of the antenna 100. Do. However, since it is impossible to completely match these values, the following two criteria can be set.

첫째, 제1 포트에서 측정한 제2 서비스 대역에 대한 Z11값 궤적이 스미스차트 상에서 정재파비(SWR)가 4인 원(circle) 내에 나타나도록 한다. 정재파비가 4인 원은 스미스차트의 중심으로부터 반지름이 0.6인 원에 해당한다. 정재파비(SWR)가 4면 반사 계수(reflection coefficient)가 0.6에 해당하고, S파라미터는 약 -4.44dB 정도가 된다. Z11값이 이러한 범위를 넘어서게 되면 일반적인 안테나의 설계 기준을 충족하지 못하기 때문에, 상기와 같은 기준을 설정하는 것이 바람직하다.First, the Z11 value trajectory for the second service band, measured at the first port, appears in a circle with a standing wave ratio (SWR) of 4 on the Smithchart. A circle with a standing wave ratio of 4 corresponds to a circle with a radius of 0.6 from the center of the Smith chart. The standing wave ratio SWR corresponds to the four-sided reflection coefficient of 0.6, and the S parameter is about -4.44 dB. If the Z11 value exceeds this range, the design criteria of the general antenna are not satisfied. Therefore, it is preferable to set the above criteria.

둘째, 제2 포트에서 측정한 제2 서비스 대역에 대한 Z22값 궤적과 안테나의 부하 임피던스에 대한 켤레(conjugate) 값의 궤적은, 제2 서비스 대역 내에서 대응하는 주파수마다 그 거리가 0.6 이내에서 나타나도록 한다. 정재파비 4인 원의 반지름이 0.6이기 때문에, 여기서도 0.6을 기준 값으로 정한 것이다.Second, the Z22 value trace for the second service band measured at the second port and the conjugate value for the load impedance of the antenna appear within 0.6 for each corresponding frequency in the second service band. To do that. Since the radius of the circle with standing wave ratio 4 is 0.6, 0.6 is also defined as the reference value here.

물론, Z11값의 궤적은 스미스차트의 중심에 최대한 가까울수록 더욱 바람직하고, Z22값의 궤적은 안테나(100)의 임피던스에 대한 켤레 값에 대한 궤적에 최대한 가까울수록 더욱 바람직한 것은 당연하다.Of course, the trajectory of the Z11 value is more preferably as close to the center of the Smith chart as possible, and the trajectory of the Z22 value is more preferably as close as possible to the trajectory of the conjugate value of the impedance of the antenna 100.

이하, 상기 조건에 대한 실제적인 예시를 도 10 내지 도 13을 통해 구체적으로 설명하겠다.Hereinafter, practical examples of the above conditions will be described in detail with reference to FIGS. 10 to 13.

도 10은 본 발명의 제1 실시예에 의한 광대역 회로의 임피던스 특성을 나타낸 스미스차트로서, 저주파 대역(0.7 ~ 1 GHz)에서의 Z11값과 Z22값의 궤적을 나타낸 것이다. 여기서, 각 궤적의 주파수 값은 M1 내지 M6로 표시되었다. M1과 M4는 0.74GHz, M2와 M5는 0.82GHz, M3와 M6은 0.96GHz를 나타낸다.FIG. 10 is a Smith chart showing impedance characteristics of the broadband circuit according to the first embodiment of the present invention, and shows the trajectories of Z11 and Z22 values in the low frequency band (0.7 to 1 GHz). Here, the frequency value of each trajectory is represented by M1 to M6. M1 and M4 represent 0.74 GHz, M2 and M5 represent 0.82 GHz, and M3 and M6 represent 0.96 GHz.

도 11은 본 발명의 제1 실시예에 의한 광대역 회로의 임피던스 특성을 나타낸 스미스차트로서, 고주파 대역(1.7 ~ 2.2 GHz)에서의 Z11값과 Z22값의 궤적을 나타낸 것이다. 여기서, 각 궤적의 주파수 값은 M1 내지 M4로 표시되었다. M1과 M3은 1.71GHz, M2와 M4는 2.17GHz를 나타낸다.FIG. 11 is a Smith chart showing impedance characteristics of the broadband circuit according to the first embodiment of the present invention, and shows the trajectories of the Z11 and Z22 values in the high frequency band (1.7 to 2.2 GHz). Here, the frequency value of each trajectory is represented by M1 to M4. M1 and M3 represent 1.71 GHz and M2 and M4 represent 2.17 GHz.

도 12는 본 발명의 제1 실시예에 의한 광대역 회로를 안테나에 적용한 경우의 반사 계수를 나타낸 스미스차트로서, 저주파 대역(0.7 ~ 1 GHz)에서의 매칭 정도를 나타낸다. 여기서, 각 궤적의 주파수 값은 M1 내지 M9로 표시되었다. M1, M4, M7은 0.74GHz를, M2, M5, M8은 0.82GHz를, M3, M6, M9은 0.96GHz를 나타낸다.12 is a Smith chart showing the reflection coefficient when the broadband circuit according to the first embodiment of the present invention is applied to an antenna, and shows a matching degree in a low frequency band (0.7 to 1 GHz). Here, the frequency value of each trajectory is represented by M1 to M9. M1, M4 and M7 represent 0.74 GHz, M2, M5 and M8 represent 0.82 GHz, and M3, M6 and M9 represent 0.96 GHz.

도 13은 본 발명의 제1 실시예에 의한 광대역 회로를 안테나에 적용한 경우의 반사 계수를 나타낸 스미스차트로서, 고주파 대역(1.7 ~ 2.2 GHz)에서의 매칭 정도를 나타낸다. 여기서, 각 궤적의 주파수 값은 M1 내지 M6로 표시되었다. M1, M3, M5는 1.71GHz를, M2, M4, M6은 2.17GHz를 나타낸다.FIG. 13 is a Smith chart showing the reflection coefficient when the broadband circuit according to the first embodiment of the present invention is applied to an antenna, and shows a matching degree in a high frequency band (1.7 to 2.2 GHz). Here, the frequency value of each trajectory is represented by M1 to M6. M1, M3, M5 represents 1.71 GHz, and M2, M4, M6 represents 2.17 GHz.

도 10 및 도 12를 참조하여 저주파 대역(0.7 ~ 1 GHz)에서의 동작을 설명하면 다음과 같다. 도 10에 도시된 것처럼 0.74GHz에서 0.96GHz까지의 Z11값 궤적은 스미스차트 상에서 정재파비가 4인 원(보라색 점선) 내에 나타남을 알 수 있다. Z22값의 궤적에 대한 조건은 도 12의 좌측에 도시된 스미스차트를 통해 확인할 수 있다. 도 12에서 검은색으로 도시된 궤적(ZL)이 안테나(100)의 임피던스에 대한 궤적이고, 녹색으로 도시된 궤적(ZL*)이 안테나(100)의 임피던스에 대한 켤레(conjugate) 값에 대한 궤적이다. 여기서, 녹색 궤적(ZL*)과 빨간색 궤적(Z22)의 각 주파수에 대한 거리가 0.6 이내에 존재한다는 것을 확인할 수 있다.The operation in the low frequency band (0.7 to 1 GHz) will be described with reference to FIGS. 10 and 12 as follows. As shown in FIG. 10, it can be seen that the Z11 value trajectory from 0.74 GHz to 0.96 GHz appears in a circle (purple dotted line) having a standing wave ratio of 4 on the Smith chart. The condition for the trajectory of the Z22 value can be confirmed through the Smith chart shown on the left side of FIG. 12. The trace ZL shown in black in FIG. 12 is the trajectory for the impedance of the antenna 100, and the trace ZL * shown in green is the trajectory for the conjugate value of the impedance of the antenna 100. to be. Here, it can be seen that the distance for each frequency of the green locus ZL * and the red locus Z22 is within 0.6.

도 12의 우측에 도시된 스미스차트에 의하면, 안테나만 적용된 상태에서의 반사 계수와 본 발명의 제1 실시예를 적용한 상태에서의 반사 계수를 확인할 수 있다. 스미스차트에서 반사 계수는 중심으로부터의 거리를 통해 확인할 수 있는데, 도 12에 의하면 제1 실시예를 적용한 상태에서의 반사 계수 값들이 중심에 더욱 가깝게 형성되어 있음을 확인할 수 있다.According to the Smith chart shown on the right side of FIG. 12, the reflection coefficient in the state where only the antenna is applied and the reflection coefficient in the state where the first embodiment of the present invention is applied can be confirmed. In the Smith chart, the reflection coefficient can be confirmed by the distance from the center. Referring to FIG. 12, it can be seen that the reflection coefficient values in the state where the first embodiment is applied are closer to the center.

도 11 및 도 13을 참조하여 고주파 대역(1.7 ~ 2.2 GHz)에서의 동작을 설명하면 다음과 같다. 도 11에 도시된 것처럼 1.71GHz에서 2.17GHz까지의 Z11값 궤적은 스미스차트 상에서 정재파비가 4인 원(보라색 점선) 내에 나타남을 알 수 있다. Z22값의 궤적에 대한 조건은 도 13의 좌측에 도시된 스미스차트를 통해 확인할 수 있다. 도 13에서 검은색으로 도시된 궤적(ZL)이 안테나(100)의 임피던스에 대한 궤적이고, 녹색으로 도시된 궤적(ZL*)이 안테나(100)의 임피던스에 대한 켤레(conjugate) 값에 대한 궤적이다. 여기서, 녹색 궤적(ZL*)과 빨간색 궤적(Z22)의 각 주파수에 대한 거리가 0.6 이내에 존재한다는 것을 확인할 수 있다.An operation in the high frequency band (1.7 to 2.2 GHz) is described with reference to FIGS. 11 and 13 as follows. As shown in FIG. 11, it can be seen that the Z11 value trajectory from 1.71 GHz to 2.17 GHz appears in a circle (purple dotted line) having a standing wave ratio of 4 on the Smith chart. The condition for the trajectory of the Z22 value can be confirmed through the Smith chart shown on the left side of FIG. 13. The trace ZL shown in black in FIG. 13 is the trajectory for the impedance of the antenna 100, and the trace ZL * shown in green is the trajectory for the conjugate value of the impedance of the antenna 100. to be. Here, it can be seen that the distance for each frequency of the green locus ZL * and the red locus Z22 is within 0.6.

도 13의 우측에 도시된 스미스차트에 의하면, 안테나만 적용된 상태에서의 반사 계수와 본 발명의 제1 실시예를 적용한 상태에서의 반사 계수를 확인할 수 있다. 스미스차트에서 반사 계수는 중심으로부터의 거리를 통해 확인할 수 있는데, 도 12에 의하면 제1 실시예를 적용한 상태에서의 반사 계수 값들이 중심에 더욱 가깝게 형성되어 있음을 확인할 수 있다.According to the Smith chart shown on the right side of FIG. 13, the reflection coefficient in the state where only the antenna is applied and the reflection coefficient in the state where the first embodiment of the present invention is applied can be confirmed. In the Smith chart, the reflection coefficient can be confirmed by the distance from the center. Referring to FIG. 12, it can be seen that the reflection coefficient values in the state where the first embodiment is applied are closer to the center.

이상, 본 발명의 제1 실시예에 의한 광대역 회로(200)에 대해 전술한 조건이 충족됨을 설명하였다. 본 발명의 제1 실시예에 의한 광대역 회로(200)가 이러한 조건을 충족하기 때문에 도 5 및 도 6에 도시된 고이득, 광대역 효과를 얻을 수 있다고 할 것이다.
In the above, the above-described conditions are satisfied for the broadband circuit 200 according to the first embodiment of the present invention. Since the broadband circuit 200 according to the first embodiment of the present invention satisfies such a condition, it is possible to obtain the high gain and broadband effects shown in FIGS. 5 and 6.

이하에서는, 본 발명의 제2 실시예에 따른 광대역 회로(300)를 설명하기로 한다.Hereinafter, the broadband circuit 300 according to the second embodiment of the present invention will be described.

도 14는 본 발명의 제2 실시예에 의한 광대역 회로를 안테나에 결합한 상태를 도시한 사시도이다. 도 14에 도시된 안테나(100)는 도 3을 통해 설명한 안테나(100)와 매우 유사한 구조이다. 따라서 이에 대한 내용은 도 3에 대한 설명에 대응시켜 이해하면 충분하다.14 is a perspective view showing a state in which the broadband circuit according to the second embodiment of the present invention is coupled to an antenna. The antenna 100 illustrated in FIG. 14 has a structure very similar to the antenna 100 described with reference to FIG. 3. Therefore, it is sufficient to understand the contents corresponding to the description of FIG. 3.

한편, 안테나(100)는 원래 제1 서비스 대역에서 동작한다. 즉, 본 발명의 제2 실시예에 의한 광대역 회로 없이 안테나(100)가 단독으로 동작할 경우 사용 가능한 서비스 대역을 제1 서비스 대역이라고 할 수 있다. 여기서, 제1 서비스 대역에는 하나 이상의 서비스 대역이 포함될 수도 있다.On the other hand, the antenna 100 originally operates in the first service band. That is, when the antenna 100 operates alone without the broadband circuit according to the second embodiment of the present invention, the available service band may be referred to as a first service band. Here, one or more service bands may be included in the first service band.

본 발명의 제2 실시예에 의한 광대역 회로(300)의 목적은 안테나(100)가 제1 서비스 대역보다 넓은 제2 서비스 대역에서도 동작할 수 있게 하는 것이다. 이러한 목적은 본 발명의 제2 실시예에 의한 광대역 회로(300)는 통신 장치의 급전부(미도시) 및 안테나(100) 사이에 개재됨으로써 달성된다.The purpose of the broadband circuit 300 according to the second embodiment of the present invention is to enable the antenna 100 to operate in a second service band wider than the first service band. This object is achieved by the broadband circuit 300 according to the second embodiment of the present invention interposed between a power feeding unit (not shown) and the antenna 100 of the communication device.

이하, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 실시예에 따른 광대역 회로(300)의 구체적인 구조를 설명하기로 한다.Hereinafter, a detailed structure of the broadband circuit 300 according to the second embodiment of the present invention for achieving the above object will be described.

도 15는 본 발명의 제2 실시예에 의한 광대역 회로를 도시한 사시도 및 단면도이다. 도 15의 (a)는 본 발명의 제2 실시예에 의한 광대역 회로를 도시한 사시도이고, 도 15의 (b)는 이에 대한 단면도이다.15 is a perspective view and a cross-sectional view showing a broadband circuit according to a second embodiment of the present invention. FIG. 15A is a perspective view illustrating a broadband circuit according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 15B is a cross-sectional view thereof.

도 15를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 의한 광대역 회로는 제1 선로(310) 및 제2 선로(320)를 포함한다.Referring to FIG. 15, the broadband circuit according to the second embodiment of the present invention includes a first line 310 and a second line 320.

제1 선로(310)는 일단(311)이 통신 장치의 급전부와 연결된다. 제1 선로(310)의 전체적인 형상은 스파이럴 구조이다.One end 311 of the first line 310 is connected to the feeder of the communication device. The overall shape of the first line 310 is a spiral structure.

제2 선로(320)는 일단(321)이 안테나(100)와 연결된다. 제2 선로(320)의 전체적인 형상도 스파이럴 구조이다.One end 321 of the second line 320 is connected to the antenna 100. The overall shape of the second line 320 is also a spiral structure.

제1 선로(310)의 타단(312)과 제2 선로(320)의 타단(322)은 서로 연결된다. 제1 선로(310) 및 제2 선로(320)가 각각 스파이럴 구조를 띠기 때문에 제1 선로(310) 및 제2 선로(320)는 서로 유도성 결합될 수 있다.The other end 312 of the first line 310 and the other end 322 of the second line 320 are connected to each other. Since the first track 310 and the second track 320 each have a spiral structure, the first track 310 and the second track 320 may be inductively coupled to each other.

한편, 도 15의 (b)에 도시된 것처럼 본 발명의 제2 실시예에 의한 광대역 회로 구조는 다층 구조가 될 수도 있다. 이때 접지면(330)을 더 포함할 수 있다. 접지면(330) 상부에 제1 유전체 층(340)이 배치되고, 제1 유전체 층(340) 상부에 제2 유전체 층(350)이 배치될 수 있다. 이때, 제1 선로(310)는 제1 유전체 층(340) 및 제2 유전체 층(350) 사이에 배치되고, 제2 선로(320)는 제2 유전체 층(350) 상부에 배치된다.Meanwhile, as shown in FIG. 15B, the broadband circuit structure according to the second embodiment of the present invention may have a multilayer structure. At this time, the ground plane 330 may be further included. The first dielectric layer 340 may be disposed on the ground plane 330, and the second dielectric layer 350 may be disposed on the first dielectric layer 340. In this case, the first line 310 is disposed between the first dielectric layer 340 and the second dielectric layer 350, and the second line 320 is disposed on the second dielectric layer 350.

제1 선로(310)의 일단(311)과 급전부는 직접 접속될 수도 있지만, 도 15의 (b)에 도시된 것처럼 제1 유전체 층(340)을 관통하는 비아홀(314) 및 급전부와 연결되는 패드(313)를 통해 연결될 수도 있다. 또한, 제2 선로(320)의 일단(321)과 안테나도 직접 접속될 수 있겠으나, 도 15의 (b)에 도시된 것처럼 제1 유전체 층(340) 및 제2 유전체 층(350)을 관통하는 비아홀(324) 및 안테나와 연결되는 패드(323)를 통해 연결될 수 있다.One end 311 and the feeder of the first line 310 may be directly connected, but are connected to the via hole 314 and the feeder which penetrate the first dielectric layer 340 as shown in FIG. It may be connected via the pad 313. In addition, one end 321 of the second line 320 may be directly connected to the antenna, but may penetrate the first dielectric layer 340 and the second dielectric layer 350 as shown in FIG. The via hole 324 and the pad 323 connected to the antenna may be connected.

제1 선로(310)의 타단(312)과 제2 선로(320)의 타단(322)은 제2 유전체 층(350)을 관통하는 비아홀(315)을 통해 연결될 수도 있다.The other end 312 of the first line 310 and the other end 322 of the second line 320 may be connected through a via hole 315 penetrating the second dielectric layer 350.

도 15에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 의한 광대역 회로(300)는 다양한 치수로 제작될 수 있을 것이다. 다만, 제1 서비스 대역이 GSM 쿼드 밴드 및 W2100 밴드를 포함하고, 제2 서비스 대역이 GSM 쿼드 밴드 및 W2100 밴드에 LTE 13 밴드를 더 포함하는 경우 다음과 같이 제작되는 것이 바람직하다.The broadband circuit 300 according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 15 may be manufactured in various dimensions. However, when the first service band includes the GSM quad band and the W2100 band, and the second service band further includes the LTE 13 band in the GSM quad band and the W2100 band, the first service band is preferably manufactured as follows.

첫 번째 예로, 광대역 회로(300)의 폭(SW)은 10mm, 광대역 회로(300)의 길이(SL)는 20mm, 제1 선로(310)의 폭은 0.25mm, 제2 선로(320)의 폭은 0.5mm, 제1 유전체 층(340)의 높이는 0.8mm, 제2 유전체 층(350)의 높이는 0.6mm, 제1 유전체 층(340)의 비유전율은 4.4, 제2 유전체 층(350)의 비유전율은 4.4로 정할 수 있다.As a first example, the width SW of the broadband circuit 300 is 10 mm, the length SL of the broadband circuit 300 is 20 mm, the width of the first line 310 is 0.25 mm, and the width of the second line 320 is wide. Is 0.5 mm, the height of the first dielectric layer 340 is 0.8 mm, the height of the second dielectric layer 350 is 0.6 mm, the relative dielectric constant of the first dielectric layer 340 is 4.4, the relative dielectric constant of the second dielectric layer 350 The tremor can be set at 4.4.

두 번째 예로, 광대역 회로(300)의 폭(SW)은 5mm, 광대역 회로(300)의 길이(SL)는 10mm, 제1 선로(310)의 폭은 0.2mm, 제2 선로(320)의 폭은 0.2mm, 제1 유전체 층(340)의 높이는 0.8mm, 제2 유전체 층(350)의 높이는 0.8mm, 제1 유전체 층(240)의 비유전율은 16, 제2 유전체 층(250)의 비유전율은 16으로 정할 수 있다.As a second example, the width SW of the broadband circuit 300 is 5 mm, the length SL of the broadband circuit 300 is 10 mm, the width of the first line 310 is 0.2 mm, and the width of the second line 320 is wide. Is 0.2mm, the height of the first dielectric layer 340 is 0.8mm, the height of the second dielectric layer 350 is 0.8mm, the relative dielectric constant of the first dielectric layer 240 is 16, the relative dielectric constant of the second dielectric layer 250 The tremor can be set to 16.

이하, 본 발명의 제2 실시에에 의한 광대역 회로(300)의 첫 번째 예가 적용된 경우의 효과를 설명하기로 한다.Hereinafter, the effect when the first example of the broadband circuit 300 according to the second embodiment of the present invention is applied will be described.

도 16은 본 발명의 제2 실시예에 의한 광대역 회로를 적용한 경우와 안테나만 적용한 경우의 S 파라미터를 비교한 그래프이다. 도 16에 의하면 안테나만 적용한 경우에 비하여 본 발명을 적용한 경우가 전반적으로 대역폭이 확장되는 것을 확인할 수 있다. 특히 LTE 13 밴드(746~787 MHz)에서 S 파라미터가 낮아지는 것을 알 수 있다. 16 is a graph comparing S parameters in the case of applying the broadband circuit according to the second embodiment of the present invention and in the case of applying only the antenna. Referring to FIG. 16, it can be seen that the bandwidth of the present invention is broadened compared to the case of applying only the antenna. In particular, it can be seen that the S parameter is lowered in the LTE 13 band (746 ~ 787 MHz).

도 17은 본 발명의 제2 실시예에 의한 광대역 회로를 적용한 경우와 안테나만 적용한 경우의 이득을 비교한 그래프이다. 도 17에 의하면 안테나만 적용한 경우에 비하여 본 발명을 적용한 경우가 전반적으로 대역폭이 확장되는 것을 확인할 수 있다. 일부 구간에서는 이득이 감소하는 부분도 나타나기는 하지만, 성능에 치명적인 수준은 아니다. 오히려 LTE 13 밴드(746~787 MHz)에서 이득이 확연히 개선된다는 것을 확인할 수 있다.FIG. 17 is a graph comparing gains when the broadband circuit according to the second embodiment of the present invention is applied and when only an antenna is applied. According to FIG. 17, it can be seen that the bandwidth of the present invention is broadened compared to the case of applying only the antenna. In some intervals, the gain decreases, but it is not critical to performance. Rather, the gains are noticeably improved in the LTE 13 band (746-787 MHz).

도 16 및 도 17에 의해 표현된 효과를 요약하자면, 안테나(100)만 단독으로 사용할 때에는 동작하지 않던 서비스 대역이라도, 본 발명의 제2 실시예에 의한 광대역 회로(300)를 적용함으로써 동작 가능한 서비스 대역이 된다는 것을 알 수 있다.Summarizing the effects represented by FIG. 16 and FIG. 17, even if the service band was not operated when the antenna 100 alone was used, the service operable by applying the broadband circuit 300 according to the second embodiment of the present invention. It can be seen that the band.

다만, 도 16 및 도 17에서 설명한 효과가 나타나기 위해서는 몇 가지 조건을 만족해야 된다. 충족해야 될 조건은 제1 실시예에 대한 조건과 동일한 것으로서 그 구체적인 내용은 전술한 바와 같다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 광대역 회로(300)에서도 전술한 조건이 충족된다는 것을 아래에서 살펴보기로 한다.However, in order to produce the effects described with reference to FIGS. 16 and 17, some conditions must be satisfied. The conditions to be satisfied are the same as the conditions for the first embodiment, and the details thereof are as described above. It will be described below that the above-described conditions are also satisfied in the broadband circuit 300 according to the second embodiment of the present invention.

도 18은 본 발명의 제2 실시예에 의한 광대역 회로의 방사 효율을 나타낸 그래프이다. 도 18에 의하면, 본 발명의 제2 실시예에 의한 광대역 회로(300) 방사 효율 값이 제2 서비스 대역의 전범위에서 기준선로의 방사 효율 값보다 낮게 측정됨을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 제2 실시예에 의한 광대역 회로가 제2 서비스 대역의 주파수 범위 내에서 상기 수학식 3의 조건을 만족함을 확인할 수 있다.18 is a graph showing the radiation efficiency of the broadband circuit according to the second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 18, it can be seen that the radiation efficiency value of the broadband circuit 300 according to the second embodiment of the present invention is measured to be lower than the radiation efficiency value of the reference line in the entire range of the second service band. That is, it can be seen that the broadband circuit according to the second embodiment of the present invention satisfies the condition of Equation 3 within the frequency range of the second service band.

이하에서는 또 다른 설계기준으로서 임피던스 정합(impedance matching)에 관한 요소들을 살펴보겠다. 본 발명의 제2 실시예에 의한 광대역 회로(300)에 있어서, 급전부(400)와 연결되는 제1 선로의 일단(311)을 제1 포트로 보고, 안테나(100)와 연결되는 제2 선로의 일단(321)을 제2 포트로 보고 설명하기로 한다. 제1 포트의 임피던스(Z11)와 제2 포트의 임피던스(Z22)에 대한 기준은 제1 실시예에서 설명한 조건과 동일하므로 구체적인 원리는 중복 설명하지 않고, 도 19 내지 도 22를 통해 본 발명의 제2 실시예에 의한 광대역 회로(300)에서도 이러한 조건이 충족된다는 것을 살펴보겠다.In the following, the elements related to impedance matching will be described as another design criterion. In the broadband circuit 300 according to the second embodiment of the present invention, one end 311 of the first line connected to the power supply unit 400 is viewed as a first port, and a second line connected to the antenna 100 is provided. One end of the 321 is described as a second port will be described. Since the reference for the impedance Z11 of the first port and the impedance Z22 of the second port is the same as the condition described in the first embodiment, the detailed principle is not repeated, and the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 19 to 22. In the broadband circuit 300 according to the second embodiment, this condition is satisfied.

도 19는 본 발명의 제2 실시예에 의한 광대역 회로의 임피던스 특성을 나타낸 스미스차트로서, 저주파 대역(0.7 ~ 1 GHz)에서의 Z11값과 Z22값의 궤적을 나타낸 것이다. 여기서, 각 궤적의 주파수 값은 M1 내지 M6로 표시되었다. M1과 M4는 0.74GHz, M2와 M5는 0.82GHz, M3와 M6은 0.96GHz를 나타낸다.FIG. 19 is a Smith chart showing impedance characteristics of a broadband circuit according to a second exemplary embodiment of the present invention, and illustrates a trajectory of Z11 and Z22 values in a low frequency band (0.7 to 1 GHz). Here, the frequency value of each trajectory is represented by M1 to M6. M1 and M4 represent 0.74 GHz, M2 and M5 represent 0.82 GHz, and M3 and M6 represent 0.96 GHz.

도 20은 본 발명의 제2 실시예에 의한 광대역 회로의 임피던스 특성을 나타낸 스미스차트로서, 고주파 대역(1.7 ~ 2.2 GHz)에서의 Z11값과 Z22값의 궤적을 나타낸 것이다. 여기서, 각 궤적의 주파수 값은 M1 내지 M4로 표시되었다. M1과 M3은 1.71GHz, M2와 M4는 2.17GHz를 나타낸다.FIG. 20 is a Smith chart showing impedance characteristics of a broadband circuit according to a second exemplary embodiment of the present invention, and illustrates a trajectory of Z11 and Z22 values in a high frequency band (1.7 to 2.2 GHz). Here, the frequency value of each trajectory is represented by M1 to M4. M1 and M3 represent 1.71 GHz and M2 and M4 represent 2.17 GHz.

도 21은 본 발명의 제2 실시예에 의한 광대역 회로를 안테나에 적용한 경우의 반사 계수를 나타낸 스미스차트로서, 저주파 대역(0.7 ~ 1 GHz)에서의 매칭 정도를 나타낸다. 여기서, 각 궤적의 주파수 값은 M1 내지 M9로 표시되었다. M1, M4, M7은 0.74GHz를, M2, M5, M8은 0.82GHz를, M3, M6, M9은 0.96GHz를 나타낸다.FIG. 21 is a Smith chart showing the reflection coefficient when the broadband circuit according to the second embodiment of the present invention is applied to an antenna, and shows a matching degree in a low frequency band (0.7 to 1 GHz). Here, the frequency value of each trajectory is represented by M1 to M9. M1, M4 and M7 represent 0.74 GHz, M2, M5 and M8 represent 0.82 GHz, and M3, M6 and M9 represent 0.96 GHz.

도 22는 본 발명의 제2 실시예에 의한 광대역 회로를 안테나에 적용한 경우의 반사 계수를 나타낸 스미스차트로서, 고주파 대역(1.7 ~ 2.2 GHz)에서의 매칭 정도를 나타낸다. 여기서, 각 궤적의 주파수 값은 M1 내지 M6로 표시되었다. M1, M3, M5는 1.71GHz를, M2, M4, M6은 2.17GHz를 나타낸다.Fig. 22 is a Smith chart showing the reflection coefficient when the broadband circuit according to the second embodiment of the present invention is applied to an antenna, and shows the matching degree in the high frequency band (1.7 to 2.2 GHz). Here, the frequency value of each trajectory is represented by M1 to M6. M1, M3, M5 represents 1.71 GHz, and M2, M4, M6 represents 2.17 GHz.

도 19 및 도 21을 참조하여 저주파 대역(0.7 ~ 1 GHz)에서의 동작을 설명하면 다음과 같다. 도 19에 도시된 것처럼 0.74GHz에서 0.96GHz까지의 Z11값 궤적은 스미스차트 상에서 정재파비가 4인 원(보라색 점선) 내에 나타남을 알 수 있다. Z22값의 궤적에 대한 조건은 도 21의 좌측에 도시된 스미스차트를 통해 확인할 수 있다. 도 21에서 검은색으로 도시된 궤적(ZL)이 안테나(100)의 임피던스에 대한 궤적이고, 녹색으로 도시된 궤적(ZL*)이 안테나(100)의 임피던스에 대한 켤레(conjugate) 값에 대한 궤적이다. 여기서, 녹색 궤적(ZL*)과 빨간색 궤적(Z22)의 각 주파수에 대한 거리가 0.6 이내에 존재한다는 것을 확인할 수 있다.An operation in the low frequency band (0.7 to 1 GHz) is described with reference to FIGS. 19 and 21 as follows. As shown in FIG. 19, it can be seen that the Z11 value trajectory from 0.74 GHz to 0.96 GHz appears in a circle (purple dotted line) having a standing wave ratio of 4 on the Smith chart. The condition for the trajectory of the Z22 value can be confirmed through the Smith chart shown on the left side of FIG. 21. The trace ZL shown in black in FIG. 21 is the trajectory for the impedance of the antenna 100, and the trace ZL * shown in green is the trajectory for the conjugate value of the impedance of the antenna 100. to be. Here, it can be seen that the distance for each frequency of the green locus ZL * and the red locus Z22 is within 0.6.

도 21의 우측에 도시된 스미스차트에 의하면, 안테나만 적용된 상태에서의 반사 계수와 본 발명의 제2 실시예를 적용한 상태에서의 반사 계수를 확인할 수 있다. 스미스차트에서 반사 계수는 중심으로부터의 거리를 통해 확인할 수 있는데, 도 21에 의하면 제2 실시예를 적용한 상태에서의 반사 계수 값들이 중심에 더욱 가깝게 형성되어 있음을 확인할 수 있다.According to the Smith chart shown on the right side of FIG. 21, the reflection coefficient in the state where only the antenna is applied and the reflection coefficient in the state where the second embodiment of the present invention is applied can be confirmed. In the Smith chart, the reflection coefficient can be confirmed by the distance from the center, and according to FIG. 21, it can be seen that the reflection coefficient values in the state where the second embodiment is applied are closer to the center.

도 20 및 도 22를 참조하여 고주파 대역(1.7 ~ 2.2 GHz)에서의 동작을 설명하면 다음과 같다. 도 20에 도시된 것처럼 1.71GHz에서 2.17GHz까지의 Z11값 궤적은 스미스차트 상에서 정재파비가 4인 원(보라색 점선) 내에 나타남을 알 수 있다. Z22값의 궤적에 대한 조건은 도 22의 좌측에 도시된 스미스차트를 통해 확인할 수 있다. 도 22에서 검은색으로 도시된 궤적(ZL)이 안테나(100)의 임피던스에 대한 궤적이고, 녹색으로 도시된 궤적(ZL*)이 안테나(100)의 임피던스에 대한 켤레(conjugate) 값에 대한 궤적이다. 여기서, 녹색 궤적(ZL*)과 빨간색 궤적(Z22)의 각 주파수에 대한 거리가 0.6 이내에 존재한다는 것을 확인할 수 있다.An operation in the high frequency band (1.7 to 2.2 GHz) is described with reference to FIGS. 20 and 22 as follows. As shown in FIG. 20, it can be seen that the Z11 value trajectory from 1.71 GHz to 2.17 GHz appears in a circle (purple dotted line) having a standing wave ratio of 4 on the Smith chart. Conditions for the trajectory of the Z22 value can be confirmed through the Smith chart shown on the left side of FIG. 22. The trace ZL shown in black in FIG. 22 is the trajectory for the impedance of the antenna 100, and the trace ZL * shown in green is the trajectory for the conjugate value of the impedance of the antenna 100. to be. Here, it can be seen that the distance for each frequency of the green locus ZL * and the red locus Z22 is within 0.6.

도 22의 우측에 도시된 스미스차트에 의하면, 안테나만 적용된 상태에서의 반사 계수와 본 발명의 제2 실시예를 적용한 상태에서의 반사 계수를 확인할 수 있다. 스미스차트에서 반사 계수는 중심으로부터의 거리를 통해 확인할 수 있는데, 도 22에 의하면 제2 실시예를 적용한 상태에서의 반사 계수 값들이 중심에 더욱 가깝게 형성되어 있음을 확인할 수 있다.According to the Smith chart shown on the right side of FIG. 22, the reflection coefficient in the state where only the antenna is applied and the reflection coefficient in the state where the second embodiment of the present invention is applied can be confirmed. In the Smith chart, the reflection coefficient can be confirmed by the distance from the center. Referring to FIG. 22, it can be seen that the reflection coefficient values in the state where the second embodiment is applied are closer to the center.

이상, 본 발명의 제2 실시예에 의한 광대역 회로(300)에 대해 전술한 조건이 충족됨을 설명하였다. 본 발명의 제2 실시예에 의한 광대역 회로(200)가 이러한 조건을 충족하기 때문에 도 16 및 도 17에 도시된 고이득, 광대역 효과를 얻을 수 있다고 할 것이다.In the above, the above-described conditions are satisfied for the broadband circuit 300 according to the second embodiment of the present invention. Since the broadband circuit 200 according to the second embodiment of the present invention satisfies such a condition, it is possible to obtain the high gain and broadband effects shown in FIGS. 16 and 17.

한편, 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예가 적용되는 안테나(100) 구조는 전반적으로 유사한 구조를 띠나, 경우에 따라 방사체(120)의 형태를 일부 변형하여 각 실시예에 적합하게끔 변형할 수도 있다. 도 3 및 도 14를 통해 확인할 수 있듯이 방사체(120)에서 접지단(122)으로 연결되는 일부분(123)의 구조 또는 치수를 조절함으로써 그 특성을 조절할 수 있다. 실제로 도 12, 도 13, 도 21, 도 22에서 나타난 안테나의 임피던스 값이 각 실시예마다 차이가 나는 것은 이러한 이유 때문이다. 물론, 여기서는 안테나(100)의 구조를 조금씩 변형하였으나, 안테나(100)는 그대로 두면서 광대역 회로(200, 300)의 구조나 치수만 조절하여 본 발명의 효과를 얻을 수도 있음은 당연하다.
On the other hand, the structure of the antenna 100 to which the first and second embodiments of the present invention are applied has an overall similar structure, but in some cases, the shape of the radiator 120 may be partially modified to suit each embodiment. It may be. 3 and 14, the characteristics of the portion 123 connected to the ground terminal 122 in the radiator 120 may be adjusted by adjusting the structure or dimensions thereof. It is for this reason that the impedance values of the antennas shown in FIGS. 12, 13, 21, and 22 actually differ in each embodiment. Of course, the structure of the antenna 100 is slightly modified, but it is obvious that the effect of the present invention may be obtained by adjusting only the structure or dimensions of the broadband circuits 200 and 300 while leaving the antenna 100 as it is.

전술한 내용에 있어서, 제1 서비스 대역에는 LTE 13 밴드가 포함되지 않고, 제2 서비스 대역에는 LTE 13 밴드가 포함된다는 것을 예시적으로 설명하였다. 그러나 이러한 설명에 의해 제1 서비스 대역과 제2 서비스 대역이 특정되는 것은 아니다. 상기 설명은 예시적인 형태에 불과하며 다른 서비스 대역에도 적용될 수 있음은 당연한 것이다.In the above description, it has been exemplarily described that the LTE 13 band is not included in the first service band and the LTE 13 band is included in the second service band. However, this description does not specify the first service band and the second service band. It is a matter of course that the above description is merely exemplary and applicable to other service bands.

또한, 본 발명에 의한 광대역 회로는 통신 장치에 적용하기 위한 회로라고 할 것이다. 따라서 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면 전술한 광대역 회로를 포함하는 통신 장치가 제공된다. 즉, 본 발명의 광대역 회로는 안테나를 필요로 하는 통신 장치에 사용되는 회로이므로, 이동 통신 단말기, 스마트폰, 노트북 등 각종 통신 장치에 적용될 수 있다.
In addition, the broadband circuit according to the present invention will be referred to as a circuit for applying to a communication device. Therefore, according to another embodiment of the present invention, there is provided a communication device including the broadband circuit described above. That is, since the broadband circuit of the present invention is a circuit used for a communication device requiring an antenna, it can be applied to various communication devices such as a mobile communication terminal, a smart phone, a notebook computer, and the like.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조로 설명하였다. 여기서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. In the foregoing, preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings. Here, the terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings, but should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

100: 안테나
110: 캐리어 120: 방사체
121: 급전단 122: 접지단
200: 제1 실시예에 의한 광대역 회로
210: 제1 선로 220: 제2 선로
230: 접지면 240: 제1 유전체 층 250: 제2 유전체 층
300: 제2 실시예에 의한 광대역 회로
310: 제1 선로 320: 제2 선로
330: 접지면 340: 제1 유전체 층 350: 제2 유전체 층100: antenna
110: carrier 120: radiator
121: feed end 122: ground end
200: broadband circuit according to the first embodiment
210: first track 220: second track
230: ground plane 240: first dielectric layer 250: second dielectric layer
300: the broadband circuit according to the second embodiment
310: first track 320: second track
330: ground plane 340: first dielectric layer 350: second dielectric layer

Claims (13)

급전부 및 제1 서비스 대역에서 동작하는 안테나 사이에 개재되어, 상기 안테나가 상기 제1 서비스 대역보다 넓은 제2 서비스 대역에서 동작하도록 하는 광대역 회로로서,
일단이 상기 급전부와 연결되고 타단이 접지면과 연결되는 개방 루프 구조의 제1 선로; 및
일단이 상기 안테나와 연결되고 타단이 상기 접지면과 연결되며 상기 제1 선로와 유도성 결합되는 개방 루프 구조의 제2 선로
를 포함하는 광대역 회로.
A broadband circuit interposed between a feeder and an antenna operating in a first service band, wherein the antenna is operated in a second service band wider than the first service band.
A first line of an open loop structure, one end of which is connected to the feeder and the other end of which is connected to a ground plane; And
A second line of an open loop structure having one end connected to the antenna and the other end connected to the ground plane and inductively coupled to the first line
Broadband circuit comprising a.
제1항에 있어서,
상기 접지면 상부에 배치되는 제1 유전체 층; 및
상기 제1 유전체 층 상부에 배치되는 제2 유전체 층을 더 포함하고,
상기 제1 선로는 상기 제1 유전체 층 및 상기 제2 유전체 층 사이에 배치되고,
상기 제2 선로는 상기 제2 유전체 층 상부에 배치되는 광대역 회로.
The method of claim 1,
A first dielectric layer disposed over the ground plane; And
Further comprising a second dielectric layer disposed over the first dielectric layer,
The first line is disposed between the first dielectric layer and the second dielectric layer,
The second line is disposed over the second dielectric layer.
제2항에 있어서,
상기 제1 선로의 타단과 상기 접지면 사이에 제1 인덕터가 개재되고,
상기 제2 선로의 타단과 상기 접지면 사이에 제2 인덕터가 개재되는 광대역 회로.
The method of claim 2,
A first inductor is interposed between the other end of the first line and the ground plane,
And a second inductor interposed between the other end of the second line and the ground plane.
제1항에 있어서,
상기 제2 서비스 대역 내에서 하기 수학식의 조건을 만족하는 광대역 회로.
Peff _c < Peff _s (단, Peff _c = Prad _c / Pacc _c , Peff _s = Prad _s / Pacc _s)
여기서,
Peff _c는 상기 광대역 회로의 방사 효율(radiated efficiency)로서, Pacc _c는 상기 급전부와 상기 제1 선로 사이의 부정합 손실을 반영한 가용 전력(accepted power)이고, Prad _c는 상기 광대역 회로의 방사 손실 전력(radiated loss)이며,
Peff _s는 상기 광대역 회로를 기준선로로 대체한 경우의 방사 효율로서, Pacc _s는 상기 급전부와 상기 기준선로 사이의 부정합 손실을 반영한 가용 전력이고, Prad_s는 상기 기준선로의 방사 손실 전력임.
The method of claim 1,
A broadband circuit satisfying a condition of the following equation within the second service band.
P eff _c <P eff _s (where P eff _c = P rad _c / P acc _c , P eff _s = P rad _s / P acc _s )
here,
P eff _ c is the radiated efficiency of the broadband circuit, P acc _ c is the accepted power reflecting the mismatch loss between the feeder and the first line, and P rad _ c is the broadband efficiency of the broadband circuit. Radiated loss power,
P eff _s is the radiation efficiency when the broadband circuit is replaced by the reference line, P acc _s is the available power reflecting the mismatch loss between the feeder and the reference line, and P rad_s is the radiation loss power of the reference line. being.
제1항에 있어서,
상기 제1 선로의 일단을 제1 포트로 보고, 상기 제2 선로의 일단을 제2 포트로 볼 경우, 스미스차트에서의 상기 제2 서비스 대역에 대한 상기 제1 포트의 Z11값 궤적은 정재파비(SWR)가 4인 원(circle) 내에 나타나는 광대역 회로.
The method of claim 1,
When one end of the first line is viewed as the first port and one end of the second line is viewed as the second port, the Z11 value trajectory of the first port with respect to the second service band in the Smith chart is a standing wave ratio ( Broadband circuit appearing in a circle with an SWR of 4.
제5항에 있어서,
스미스차트에서의 상기 제2 포트의 Z22값 궤적과 상기 안테나의 부하 임피던스에 대한 켤레 값의 궤적은, 상기 제2 서비스 대역 내에서 대응하는 주파수마다 그 거리가 0.6 이내에서 나타나는 광대역 회로.
The method of claim 5,
The Z22 value trace of the second port of the Smith chart and the conjugate value pair of the load impedance of the antenna have a distance within 0.6 for each corresponding frequency in the second service band.
급전부 및 제1 서비스 대역에서 동작하는 안테나 사이에 개재되어, 상기 안테나가 상기 제1 서비스 대역보다 넓은 제2 서비스 대역에서 동작하도록 하는 광대역 회로로서,
일단이 상기 급전부와 연결되는 스파이럴 구조의 제1 선로; 및
일단이 상기 안테나와 연결되고 상기 제1 선로와 유도성 결합되는 스파이럴 구조의 제2 선로를 포함하고,
상기 제1 선로의 타단과 상기 제2 선로의 타단이 연결되는 광대역 회로.
A broadband circuit interposed between a feeder and an antenna operating in a first service band, wherein the antenna is operated in a second service band wider than the first service band.
A first line having a spiral structure, one end of which is connected to the feeding part; And
A second line having a spiral structure having one end connected to the antenna and inductively coupled to the first line,
And a second end of the first line and another end of the second line.
제7항에 있어서,
접지면;
상기 접지면 상부에 배치되는 제1 유전체 층; 및
상기 제1 유전체 층 상부에 배치되는 제2 유전체 층을 더 포함하고,
상기 제1 선로는 상기 제1 유전체 층 및 상기 제2 유전체 층 사이에 배치되고,
상기 제2 선로는 상기 제2 유전체 층 상부에 배치되며,
상기 제1 선로의 타단과 상기 제2 선로의 타단은 상기 제2 유전체 층을 관통하는 비아홀을 통해 연결되는 광대역 회로.
The method of claim 7, wherein
Ground plane;
A first dielectric layer disposed over the ground plane; And
Further comprising a second dielectric layer disposed over the first dielectric layer,
The first line is disposed between the first dielectric layer and the second dielectric layer,
The second line is disposed over the second dielectric layer,
And the other end of the first line and the other end of the second line are connected through a via hole penetrating the second dielectric layer.
제7항에 있어서,
상기 제2 서비스 대역 내에서 하기 수학식의 조건을 만족하는 광대역 회로.
Peff _c < Peff _s (단, Peff _c = Prad _c / Pacc _c , Peff _s = Prad _s / Pacc _s)
여기서,
Peff _c는 상기 광대역 회로의 방사 효율(radiated efficiency)로서, Pacc _c는 상기 급전부와 상기 제1 선로 사이의 부정합 손실을 반영한 가용 전력(accepted power)이고, Prad _c는 상기 광대역 회로의 방사 손실 전력(radiated loss)이며,
Peff _s는 상기 광대역 회로를 기준선로로 대체한 경우의 방사 효율로서, Pacc _s는 상기 급전부와 상기 기준선로 사이의 부정합 손실을 반영한 가용 전력이고, Prad_s는 상기 기준선로의 방사 손실 전력임.
The method of claim 7, wherein
A broadband circuit satisfying a condition of the following equation within the second service band.
P eff _c <P eff _s (where P eff _c = P rad _c / P acc _c , P eff _s = P rad _s / P acc _s )
here,
P eff _ c is the radiated efficiency of the broadband circuit, P acc _ c is the accepted power reflecting the mismatch loss between the feeder and the first line, and P rad _ c is the broadband efficiency of the broadband circuit. Radiated loss power,
P eff _s is the radiation efficiency when the broadband circuit is replaced by the reference line, P acc _s is the available power reflecting the mismatch loss between the feeder and the reference line, and P rad_s is the radiation loss power of the reference line. being.
제7항에 있어서,
상기 제1 선로의 일단을 제1 포트로 보고, 상기 제2 선로의 일단을 제2 포트로 볼 경우, 스미스차트에서의 상기 제2 서비스 대역에 대한 상기 제1 포트의 Z11값 궤적은 정재파비(SWR)가 4인 원(circle) 내에 나타나는 광대역 회로.
The method of claim 7, wherein
When one end of the first line is viewed as the first port and one end of the second line is viewed as the second port, the Z11 value trajectory of the first port with respect to the second service band in the Smith chart is a standing wave ratio ( Broadband circuit appearing in a circle with an SWR of 4.
제10항에 있어서,
스미스차트에서의 상기 제2 포트의 Z22값 궤적과 상기 안테나의 부하 임피던스에 대한 켤레 값의 궤적은, 상기 제2 서비스 대역 내에서 대응하는 주파수마다 그 거리가 0.6 이내에서 나타나는 광대역 회로.
The method of claim 10,
The Z22 value trace of the second port of the Smith chart and the conjugate value pair of the load impedance of the antenna have a distance within 0.6 for each corresponding frequency in the second service band.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 서비스 대역에는 상기 제1 서비스 대역에 포함되지 않는 LTE(Long Term Evolution) 대역이 더 포함되는 광대역 회로.
12. The method according to any one of claims 1 to 11,
The second service band further includes a Long Term Evolution (LTE) band not included in the first service band.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 광대역 회로를 포함하는 통신 장치.Communication device comprising a wideband circuit as claimed in claim 1.
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