KR20140121622A - 안테나 장치 및 그의 급전 구조체 - Google Patents

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KR20140121622A
KR20140121622A KR1020130038060A KR20130038060A KR20140121622A KR 20140121622 A KR20140121622 A KR 20140121622A KR 1020130038060 A KR1020130038060 A KR 1020130038060A KR 20130038060 A KR20130038060 A KR 20130038060A KR 20140121622 A KR20140121622 A KR 20140121622A
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Abstract

본 발명은 안테나 장치 및 그의 급전 구조체에 관한 것으로, 방사체와, 방사체에 연결되며, 신호가 공급되는 급전부 및 급전부에 연결된 접지부를 포함하는 공진부와, 접지부에 연결되는 공진 부가부와, 방사체 또는 공진 부가부 중 적어도 어느 하나에 배치되는 미세 조절부를 포함한다. 본 발명에 따르면, 안테나 장치 및 그의 급전 구조체의 사이즈를 대형화하지 않고도, 공진 주파수 대역을 조절할 수 있다.

Description

안테나 장치 및 그의 급전 구조체{ANTENNA APPARATUS AND FEEDING STRUCTURE THEREOF}
본 발명은 통신 단말기의 구성에 관한 것으로, 특히 안테나 장치 및 그의 급전 구조체에 관한 것이다.
일반적으로 통신 단말기는 전자기파를 송수신하기 위한 안테나 장치를 구비하여 이루어진다. 이러한 안테나 장치는 특정 주파수 대역에서 공진하여, 해당 주파수 대역의 전자기파를 송수신한다. 이 때 해당 주파수 대역에서 공진 시, 안테나 장치에서 임피던스(impedance)는 허수로 된다. 그리고 안테나 장치에 대하여 해당 주파수 대역에서 S 파라미터(S parameter)가 급격히 감소한다.
이를 위해, 안테나 장치는 원하는 주파수 대역에 대응하는 파장 λ에 대하여 λ/2의 전기적 길이를 갖는 도선(conducting wire)을 구비한다. 이러한 안테나 장치는 도선을 통해 전자기파를 전송하며, 전자기파가 도선에서 정상파(standing wave)를 형성함에 따라, 안테나 장치에서 공진이 이루어진다. 이 때 안테나 장치는 길이가 상이한 다수개의 도선들을 구비함으로써, 공진 주파수 대역을 확장시킬 수 있다.
그런데, 상기와 같은 안테나 장치에서 공진 주파수 대역에 대응하여 도선의 전기적 길이가 결정되기 때문에, 안테나 장치의 사이즈가 공진 주파수 대역에 따라 결정된다. 이로 인하여, 안테나 장치에서 구현하고자 하는 공진 주파수 대역이 낮아질수록, 안테나 장치의 사이즈가 대형화되는 문제점이 있다. 이는 안테나 장치에서 도선의 수가 증가할수록, 더욱 심각해진다. 즉 안테나 장치에서 공진 주파수 대역이 확장될수록, 안테나 장치의 사이즈가 대형화되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 안테나 장치에서 공진 주파수 대역을 용이하게 조절하는 데 있다. 즉 본 발명은 안테나 장치의 사이즈를 대형화하지 않고도, 안테나 장치의 공진 주파수 대역을 조절하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 안테나 장치는, 방사체와, 상기 방사체에 연결되며, 신호가 공급되는 급전부 및 상기 급전부에 연결된 접지부를 포함하는 공진부와, 상기 접지부에 연결되는 공진 부가부와, 상기 방사체 또는 공진 부가부 중 적어도 어느 하나에 배치되는 미세 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명에 따른 안테나 장치에서, 상기 미세 조절부는, 루프 형태를 갖는다.
이 때 본 발명에 따른 안테나 장치에 있어서, 상기 미세 조절부는, 상기 방사체에 배치되어, 상기 공진부 및 공진 부가부에 의해 결정되는 공진 대역들과 다른 주파수의 공진 대역을 결정할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 안테나 장치에 있어서, 상기 미세 조절부는, 상기 공진 부가부에 배치되어, 상기 공진 부가부에 의해 결정되는 공진 대역을 주파수 영역에서 이동시킬 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 급전 구조체는, 신호가 공급되는 급전부 및 상기 급전부에 연결된 접지부를 포함하는 공진부와, 상기 접지부에 연결되는 공진 부가부와, 상기 공진 부가부에 배치되는 미세 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명에 따른 급전 구조체에 있어서, 상기 미세 조절부는, 루프 형태를 갖는다.
이 때 본 발명에 따른 급전 구조체에 있어서, 상기 미세 조절부는, 상기 접지부와 공진 부가부에 의해 형성되는 공진 루프의 사이즈를 조절한다.
또한 본 발명에 따른 급전 구조체에 있어서, 상기 미세 조절부는, 상기 공진 부가부에 의해 결정되는 공진 대역을 주파수 영역에서 이동시킨다.
본 발명에 따른 안테나 장치 및 그의 급전 구조체가 미세 조절부를 포함함에 따라, 공진 주파수 대역이 용이하게 조절된다. 즉 미세 조절부가 방사체에 배치됨에 따라, 공진 주파수 대역에 공진 대역이 부가될 수 있다. 또는 미세 조절부가 공진 부가부에 배치됨에 따라, 공진 주파수 대역이 주파수 영역에서 이동될 수 있다. 이로 인하여, 안테나 장치 및 그의 급전 구조체의 사이즈를 대형화하지 않고도, 공진 주파수 대역을 조절할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안테나 장치를 도시하는 평면도,
도 2는 도 1에서 미세 조절부의 변형 예들을 도시하는 평면도들,
도 3은 도 1에서 급전 구조체의 등가 회로를 도시하는 회로도,
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안테나 장치의 동작 특성을 설명하기 위한 그래프,
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안테나 장치를 도시하는 평면도,
도 6은 도 5에서 미세 조절부의 변형 예들을 도시하는 평면도들,
도 7은 도 5에서 급전 구조체의 등가 회로를 도시하는 회로도, 그리고
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안테나 장치의 동작 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이 때 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안테나 장치를 도시하는 평면도이다. 이 때 도 2는 도 1에서 미세 조절부의 변형 예들을 도시하는 평면도들이다. 그리고 도 3은 도 1에서 급전 구조체의 등가 회로를 도시하는 회로도이다. 또한 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안테나 장치의 동작 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 안테나 장치(100)는 구동 기판(110), 접지체(120) 및 안테나 소자(130)를 포함한다.
구동 기판(110)은 안테나 장치(100)에서 급전(急電) 및 지지(支持)를 위해 제공된다. 이러한 구동 기판(110)은 평판 구조를 갖는다. 이 때 구동 기판(110)은 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)일 수 있다. 여기서, 구동 기판(110)은 단일 기판으로 구현될 수 있으며, 다수개의 기판들이 적층되어 구현될 수도 있다.
그리고 구동 기판(110)에, 전송 선로(도시되지 않음)가 내재된다. 전송 선로는 일 단부를 통해 제어 모듈(도시되지 않음)에 연결된다. 또한 전송 선로는 타 단부를 통해 노출된다. 즉 전송 선로는 제어 모듈에서 신호를 수신하여, 일 단부에서 타 단부로 신호를 전달한다.
또한 구동 기판(110)은 유전체를 포함한다. 여기서, 구동 기판(110)의 도전율(conductivity; σ)이 0.02일 수 있다. 그리고 구동 기판(110)의 유전율(permittivity; ε)이 4.4일 수 있다. 게다가, 구동 기판(110)의 손실 탄젠트(loss tangent)는 0.02일 수 있다. 이 때 전송 선로는 도전성 물질로 이루어진다. 여기서, 전송 선로는 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
접지체(120)는 안테나 장치(100)에서 접지(接地)를 위해 제공된다. 이러한 접지체(120)는 구동 기판(110)의 일부 또는 전체 영역에 형성된다. 이 때 접지체(120)는 구동 기판(110)의 전송 선로로부터 이격된다. 즉 접지체(120)는 전송 선로에 전기적으로 접속되지 않는다. 여기서, 접지체(120)는 구동 기판(110)의 하부면 또는 상부면 중 적어도 어느 하나에 배치될 수 있다. 또는 구동 기판(110)이 다수개의 기판들로 이루어진 경우, 접지체(120)는 기판들 사이에 배치될 수도 있다.
안테나 소자(130)는 안테나 장치(100)에서 신호 송수신을 위해 제공된다. 이 때 안테나 소자(130)는 공진 주파수 대역에서 동작하여, 신호를 송수신한다. 여기서, 안테나 소자(130)는 구동 기판(110)에서 신호가 공급됨에 따라, 동작한다. 그리고 안테나 소자(130)는 미리 정해진 임피던스에서 공진한다.
이 때 안테나 소자(130)의 공진 주파수 대역은 다수개의 공진 대역들을 포함한다. 여기서, 공진 대역들은 상이한 주파수를 갖는다. 그리고 공진 대역들은 주파수 영역에서 상호로부터 이격될 수 있다. 이를 통해, 안테나 소자(130)의 공진 주파수 대역은 다중 주파수 대역에 해당할 수 있다. 또는 공진 대역들은 주파수 영역에서 상호 결합될 수 있다. 이를 통해, 안테나 소자(130)의 공진 주파수 대역은 광 주파수 대역에 해당할 수 있다.
이러한 안테나 소자(130)는 구동 기판(110)에 배치된다. 이 때 안테나 소자(130)는 구동 기판(110)의 상부에 배치될 수 있다. 그리고 안테나 소자(130)는 전송 선로에 접촉한다. 또한 안테나 소자(130)는 접지체(120)에 접촉한다. 여기서, 안테나 소자(130)는 급전 구조체(140) 및 방사체(170)를 포함한다.
급전 구조체(140)는 안테나 소자(130)에서 방사체(170)에 신호를 공급한다. 즉 급전 구조체(140)는 방사체(170)를 동작시킨다. 이 때 급전 구조체(140)는 방사체(170)와 함께, 동작한다. 이러한 급전 구조체(140)는 구동 기판(110)에 배치된다. 이 때 급전 구조체(140)는 구동 기판(110)의 상부면에 부착될 수 있다. 그리고 급전 구조체(140)는 전송 선로에 접촉한다. 또한 급전 구조체(140)는 접지체(120)에 접촉한다. 여기서, 급전 구조체(140)는 공진부(141), 공진 부가부(151) 및 미세 조절부(161)를 포함한다.
공진부(141)는 안테나 소자(130)의 공진 주파수 대역에서 제 1 공진 대역(f1)을 결정한다. 이러한 공진부(141)는 급전부(143) 및 접지부(145)를 포함한다. 이 때 공진부(141)는 급전부(143)와 접지부(145)를 연결하여 형성된다.
급전부(143)는 공진부(141)에 신호를 공급한다. 즉 급전부(143)는 일 단부를 통해 전송 선로에 접촉한다. 여기서, 급전부(143)의 일 단부가 급전점(Feeding Point; FP)으로 정의된다. 예를 들면, 급전점은 접지체(120)에 근접한 위치에서, 전송 선로에 접촉할 수 있다. 바꿔 말하면, 급전점은 접지체(120)와 접촉하지 않는다. 이를 통해, 급전부(143)에, 제어 모듈로부터 신호가 공급된다. 그리고 급전부(143)는 타 단부를 통해 전송 선로로부터 연장된다. 이를 통해, 급전부(143)는 일 단부로부터 타 단부로, 신호를 공급한다. 또한 급전부(143)는 도전성 물질로 이루어진다. 여기서, 급전부(143)는 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
접지부(145)는 공진부(141)를 접지시킨다. 즉 접지부(145)는 일 단부를 통해 접지체(120)에 접촉한다. 여기서, 접지부(145)의 일 단부가 접지점으로 정의된다. 그리고 접지부(145)는 타 단부를 통해 접지체(120)로부터 연장된다. 이 때 접지부(145)는 타 단부를 통해 급전부(143)에 접촉한다. 이를 통해, 접지부(145)가 접지되며, 급전부(143)로부터 접지부(145)를 향하여 신호가 전달되게 한다. 또한 접지부(145)는 도전성 물질로 이루어진다. 여기서, 접지부(145)는 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
공진 부가부(151)는 안테나 소자(130)의 공진 주파수 대역에 적어도 하나의 공진 대역을 부가한다. 즉 공진 부가부(151)는 공진 주파수 대역에서 제 2 공진 대역(f2)을 결정한다. 이러한 공진 부가부(151)는 공진부(141)에 연결된다. 이 때 공진 부가부(151)는 급전부(143) 또는 접지부(145) 중 적어도 어느 하나에 연결된다. 여기서, 공진 부가부(151)는 공진부(141)에서 급전부(143)와 접지부(145) 사이에 배치될 수 있다. 이를 통해, 공진부(141)로부터 공진 부가부(151)에, 신호가 유입된다.
그리고 공진 부가부(151)는 접지체(120)에 연결된다. 이 때 공진 부가부(151)는 일 단부를 통해 접지체(120)에 연결된다. 여기서, 공진 부가부(151)는 일 단부를 통해 접지체(120)에 접촉할 수 있다. 또한 공진 부가부(151)는 타 단부를 통해 접지체(120)로부터 연장된다. 이 때 공진 부가부(151)는 타 단부를 통해 공진부(141)에 연결된다. 이를 통해, 공진 부가부(151)가 접지되며, 타 단부로부터 일 단부로 신호가 전달되게 한다. 게다가, 공진 부가부(151)는 도전성 물질을 포함한다. 여기서, 공진 부가부(151)는 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한 공진 부가부(151)는 리액턴스 소자(153)를 포함할 수 있다. 이 때 리액턴스 소자(153)는 안테나 소자(130)에서 공진 주파수 대역을 조절한다. 즉 리액턴스 소자(153)는 안테나 소자(130)의 전기적 특성을 조절한다. 여기서, 리액턴스 소자(153)는 안테나 소자(130)의 공진 주파수 대역에서 제 2 공진 대역(f2)을 조절한다. 이러한 리액턴스 소자(153)는 미리 결정되는 리액턴스(reactance)를 갖는다. 즉 리액턴스 소자(153)는 리액턴스에 따라, 안테나 소자(130)의 전기적 특성을 조절한다. 여기서, 리액턴스 소자(153)는 용량성 소자 또는 유도성 소자 중 적어도 어느 하나를 포함한다. 예를 들면, 용량성 소자는 커패시터(capacitor)일 수 있다. 또한 유도성 소자는 인덕터(inductor)일 수 있다.
미세 조절부(161)는 안테나 소자(130)의 공진 주파수 대역에 적어도 하나의 공진 대역을 부가한다. 즉 미세 조절부(161)는 공진 주파수 대역에서 제 3 공진 대역(f3)을 결정한다. 이러한 미세 조절부(161)는 방사체(170)에 배치된다. 이를 통해, 방사체(170)로부터 미세 조절부(161)에, 신호가 유입된다. 이 때 미세 조절부(161)는 스터브(stub)일 수 있다. 여기서, 미세 조절부(161)는 공진부(141) 및 공진 부가부(151)로부터 이격된다. 그리고 미세 조절부(161)의 사이즈 및 방사체(170)와 미세 조절부(161)의 이격 거리에 따라, 안테나 소자(130)의 전기적 특성이 조절된다.
그리고 미세 조절부(161)는 루프부(163)와 연결부(165)를 포함한다. 루프부(163)는 루프(loop)형태를 갖는다. 이 때 루프부(163)는 방사체(170)로부터 이격된다. 또한 루프부(163)는 접지체(120)로부터 이격된다. 연결부(165)는 방사체(170)와 루프부(163)를 연결시킨다. 여기서, 미세 조절부(161)는 도 2에 도시된 바와 같이 변형 가능하다. 예를 들면, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 루프부(163)의 사이즈가 조절될 수 있다. 또는 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 연결부(165)의 사이즈가 조절될 수 있다. 게다가, 미세 조절부(161)는 도전성 물질을 포함한다. 여기서, 미세 조절부(161)는 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
이 때 급전 구조체(140)는, 공진 주파수 대역에 대응하는 전기적 특성을 갖도록, 설계될 수 있다. 예를 들면, 급전 구조체(140)는, 도 3에 도시된 바와 같이 설계될 수 있다. 즉 급전부(143)와 접지부(145) 및 공진 부가부(151)는 급전점(FP)에 연결된 도전 선로로 연결될 수 있다. 그리고 공진 부가부(151)의 리액턴스 소자(153)는 제 1 커패시터(C1)일 수 있다. 또한 미세 조절부(161)는 상호 직렬로 연결된 인덕터(L)와 제 2 커패시터(C2)일 수 있다. 여기서, 인덕터(L)의 인덕턴스(inductance)는 미세 조절부(161)의 사이즈에 대응될 수 있다. 아울러, 제 2 커패시터(C2)의 커패시턴스(capacitance)는 방사체(170)와 미세 조절부(161)의 이격 거리에 대응될 수 있다. 즉 인덕터(L)와 제 2 커패시터(C2)가 급전부(143), 접지부(145) 및 공진 부가부(151)에 병렬로 연결될 수 있다.
방사체(170)는 안테나 소자(130)에서 실질적인 동작을 위해 제공된다. 이 때 방사체(170)는 공진 주파수 대역에서 동작한다. 즉 급전 구조체(140)로부터 신호가 공급됨에 따라, 방사체(170)가 동작한다. 그리고 방사체(170)는 급전 구조체(140)와 함께, 동작한다. 이러한 방사체(170)는 급전 구조체(140)에 전기적으로 접속된다. 또한 방사체(170)는 도전성 물질로 이루어진다. 여기서, 방사체(170)는 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
이를 통해, 안테나 장치(100)가 공진 주파수 대역에서 동작한다. 예를 들면, 안테나 장치(100)는 도 4에 도시된 바와 같은 동작 특성을 가질 수 있다. 이 때 구동 기판(110)으로부터 신호가 인가됨에 따라, 급전 구조체(140)에서 다수개의 공진 루프들이 형성된다. 그리고 급전 구조체(140)에서 공진 루프들에 따라, 공진 주파수 대역이 결정된다.
즉 제 1 공진 루프가 공진부(141)에 의해 형성된다. 여기서, 제 1 공진 루프는 급전부(143)와 접지부(145)를 연결하여 형성된다. 그리고 제 1 공진 루프가 공진 주파수 대역에서 제 1 공진 대역(f1)을 결정한다. 여기서, 제 1 공진 루프의 사이즈에 따라, 제 1 공진 대역(f1)이 결정된다. 예를 들면, 제 1 공진 대역(f1)은 주파수 영역에서 대략 698 MHz 내지 960 MHz에 해당할 수 있다.
그리고 제 2 공진 루프가 접지부(145)와 공진 부가부(151)를 연결하며 형성된다. 또한 제 2 공진 루프가 공진 주파수 대역에서 제 2 공진 대역(f2)을 결정한다. 여기서, 제 2 공진 루프의 사이즈에 따라, 제 2 공진 대역(f2)이 결정된다. 아울러, 리액턴스 소자(153)의 리액턴스에 따라, 제 2 공진 대역(f2)이 주파수 영역에서 이동될 수 있다. 예를 들면, 제 2 공진 대역(f2)은 주파수 영역에서 대략 1710 MHz 내지 2170 MHz에 해당할 수 있다.
또한 제 3 공진 루프가 미세 조절부(161)에 의해 형성된다. 그리고 제 3 공진 루프가 공진 주파수 대역에서 제 3 공진 대역(f3)을 결정한다. 여기서, 제 3 공진 루프의 사이즈에 따라, 제 3 공진 대역(f3)이 결정된다. 뿐만 아니라, 방사체(170)와 제 3 공진 루프의 이격 거리에 따라, 제 3 공진 대역(f3)이 결정된다. 즉 미세 조절부(161)의 사이즈 및 방사체(170)와 미세 조절부(161)의 이격 거리에 따라, 제 3 공진 대역(f3)이 결정된다. 예를 들면, 제 3 공진 대역(f3)은 주파수 영역에서 대략 2500 MHz 내지 2690 MHz에 해당할 수 있다. 게다가, 미세 조절부(161)의 사이즈 또는 방사체(170)와 미세 조절부(161)의 이격 거리 중 적어도 어느 하나가 조절됨에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이 제 3 공진 대역(f3)이 주파수 영역에서 이동될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안테나 장치를 도시하는 평면도이다. 이 때 도 6은 도 5에서 미세 조절부의 변형 예들을 도시하는 평면도들이다. 그리고 도 7은 도 5에서 급전 구조체의 등가 회로를 도시하는 회로도이다. 또한 도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안테나 장치의 동작 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예의 안테나 장치(200)는 구동 기판(210), 접지체(220) 및 안테나 소자(230)를 포함한다. 그리고 안테나 소자(230)는 급전 구조체(240) 및 방사체(270)를 포함한다. 또한 급전 구조체(240)는 공진부(241), 공진 부가부(251) 및 미세 조절부(261)를 포함한다. 여기서, 공진부(241)는 급전부(243)와 접지부(245)를 포함한다. 이 때 본 실시예에서 각각의 구성은 전술한 실시예의 대응하는 구성과 유사하므로, 상세한 설명을 생략한다.
다만, 본 실시예의 안테나 장치(200)에서, 미세 조절부(261)는 안테나 소자(130)의 공진 주파수 대역에서 제 2 공진 대역(f2)을 조절한다. 이러한 미세 조절부(261)는 공진 부가부(251)에 배치된다. 이를 통해, 급전부(243)로부터 미세 조절부(261)에, 신호가 유입된다. 그리고 미세 조절부(261)의 사이즈 및 방사체(270)와 미세 조절부(261)의 이격 거리에 따라, 안테나 소자(230)의 전기적 특성이 조절된다.
이 때 미세 조절부(261)는 루프 형태를 갖는다. 여기서, 공진 부가부(251)는 리액턴스 소자(253)를 포함할 수 있다. 그리고 미세 조절부(261)는 리액턴스 소자(253)의 양단부 중 적어도 어느 하나에 배치될 수 있다. 또한 미세 조절부(261)는 도 6에 도시된 바와 같이 변형 가능하다. 예를 들면, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 미세 조절부(261)의 사이즈가 조절될 수 있다. 또는 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 방사체(270)와 미세 조절부(261)의 이격 거리가 조절될 수 있다.
그리고 급전 구조체(240)는, 도 7에 도시된 바와 같이 설계될 수 있다. 여기서, 급전부(243)와 접지부(245) 및 공진 부가부(251)는 급전점(FP)에 연결된 도전 선로로 연결될 수 있다. 또한 공진 부가부(251)의 리액턴스 소자(253)는 제 1 커패시터(C1)일 수 있다. 게다가, 미세 조절부(261)는 상호 직렬로 연결된 인덕터(L)와 제 2 커패시터(C2)일 수 있다. 즉 인덕터(L)와 제 2 커패시터(C2)가 제 1 커패시터(C1)에 직렬로 연결되고, 급전부(243) 및 접지부(245)에 병렬로 연결될 수 있다.
이를 통해, 안테나 장치(200)가 공진 주파수 대역에서 동작한다. 예를 들면, 안테나 장치(200)는 도 8에 도시된 바와 같은 동작 특성을 가질 수 있다. 이 때 구동 기판(210)으로부터 신호가 인가됨에 따라, 급전 구조체(240)에서 다수개의 공진 루프들이 형성된다. 그리고 급전 구조체(240)에서 공진 루프들에 따라, 공진 주파수 대역이 결정된다.
즉 제 1 공진 루프가 공진부(241)에 의해 형성된다. 즉 제 1 공진 루프는 급전부(243)와 접지부(245)를 연결하여 형성된다. 그리고 제 1 공진 루프가 공진 주파수 대역에서 제 1 공진 대역(f1)을 결정한다. 여기서, 제 1 공진 루프의 사이즈에 따라, 제 1 공진 대역(f1)이 결정된다. 예를 들면, 제 1 공진 대역(f1)은 주파수 영역에서 대략 698 MHz 내지 960 MHz에 해당할 수 있다.
그리고 제 2 공진 루프가 접지부(245)와 공진 부가부(251)를 연결하며 형성된다. 또한 제 2 공진 루프가 공진 주파수 대역에서 제 2 공진 대역(f2)을 결정한다. 여기서, 제 2 공진 루프의 사이즈에 따라, 제 2 공진 대역(f2)이 결정된다. 예를 들면, 제 2 공진 대역(f2)은 주파수 영역에서 대략 1710 MHz 내지 2170 MHz에 해당할 수 있다.
이 때 미세 조절부(261)의 사이즈 및 방사체(270)와 미세 조절부(261)의 이격 거리에 따라, 제 2 공진 대역(f2)이 조절될 수 있다. 바꿔 말하면, 미세 조절부(261)의 사이즈 또는 방사체(270)와 미세 조절부(261)의 이격 거리 중 적어도 어느 하나가 조절됨에 따라, 도 8에 도시된 바와 같이 제 2 공진 대역(f2)이 주파수 영역에서 이동될 수 있다. 아울러, 리액턴스 소자(253)의 리액턴스에 따라, 제 2 공진 대역(f2)이 주파수 영역에서 이동될 수 있다.
한편, 전술된 실시예들에서, 공진 부가부(151, 251)가 리액턴스 소자(153, 253)를 포함하는 예를 개시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉 공진 부가부(151, 251)가 리액턴스 소자(153, 253)를 포함하지 않더라도, 본 발명의 구현이 가능하다. 그리고 접지부(145, 245)가 리액턴스 소자(153, 253)를 포함할 수 있다. 이 때 접지부(145, 245)가 리액턴스 소자(153, 253)를 포함하는 경우, 리액턴스 소자(153, 253)의 리액턴스에 따라, 공진 주파수 대역에서 제 1 공진 대역(f1)과 제 2 공진 대역(f2)이 모두 조절될 수 있다. 다시 말해, 공진 부가부(151, 251) 또는 접지부(145, 245) 중 적어도 어느 하나가 리액턴스 소자(153, 253)를 포함함에 따라, 본 발명이 구현될 수 있다.
한편, 전술된 실시예들에서, 공진 부가부(151, 251)가 급전부(143, 243)와 접지부(145, 245) 사이에 배치되는 예를 개시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉 접지부(145, 245)가 급전부(143, 243)와 공진 부가부(151, 251) 사이에 배치되더라도, 본 발명의 구현이 가능하다. 또는 급전부(143, 243)가 접지부(145, 245)와 공진 부가부(151, 251) 사이에 배치될 수도 있다.
한편, 전술된 실시예들에서, 안테나 소자(130, 230)가 하나의 접지부(145, 245)와 하나의 공진 부가부(151, 251)를 포함하는 예를 개시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉 안테나 소자(130, 230)가 다수개의 접지부(145, 245)들 또는 다수개의 공진 부가부(151, 251)들을 포함하더라도, 본 발명의 구현이 가능하다. 예를 들면, 안테나 소자(130, 230)가 두 개의 접지부(145, 245)들을 포함하는 경우, 접지부(145, 245)들은 급전부(143, 243)를 중심으로, 급전부(143, 243)의 양측부에 분산되어 배치될 수 있다. 또는 안테나 소자(130, 230)가 두 개의 공진 부가부(151, 251)들을 포함하는 경우, 공진 부가부(151, 251)들은 접지부(145, 245)를 중심으로, 접지부(145, 245)의 양측부에 분산되어 배치될 수 있다. 이를 통해, 안테나 소자(130, 230)의 공진 주파수 대역에 공진 대역이 부가될 수 있다.
한편, 전술된 실시예들에서, 안테나 소자(130, 230)가 구동 기판(110, 210)에 배치되는 예를 개시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉 안테나 소자(130, 230)의 적어도 일부가 구동 기판(110, 210)에 배치되지 않더라도, 본 발명의 구현이 가능하다. 예를 들면, 안테나 장치(100, 200)가 통신 단말기(도시되지 않음)에 장착되는 경우, 안테나 소자(130, 230)의 적어도 일부가 통신 단말기에서 외부 케이스의 내부 표면에 배치될 수 있다. 이 때 통신 단말기에서 외부 케이스에 의해 형성되는 내부 공간에, 구동 기판(110, 210)이 배치될 수 있다. 그리고 안테나 소자(130, 230)는 외부 케이스의 내부 표면에 직접적으로 부착될 수 있다. 또는 안테나 소자(130, 230)는 캐리어(carrier)와 같은 실장 부재(도시되지 않음)에 부착되어, 외부 케이스의 내부 표면에 장착될 수도 있다.
본 발명에 따르면, 안테나 장치(100, 200)가 미세 조절부(161, 261)를 포함함에 따라, 공진 주파수 대역이 용이하게 조절된다. 즉 미세 조절부(161, 261)가 방사체(170, 270)에 배치됨에 따라, 공진 주파수 대역에 공진 대역이 부가될 수 있다. 또는 미세 조절부(161, 261)가 공진 부가부(151, 251)에 배치됨에 따라, 공진 주파수 대역이 주파수 영역에서 이동될 수 있다. 이로 인하여, 안테나 장치(100, 200)의 사이즈를 대형화하지 않고도, 안테나 장치(100, 200)의 공진 주파수 대역을 조절할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100, 200: 안테나 장치 110, 210: 구동 기판
120, 220: 접지체 130, 230: 안테나 소자
140, 240: 급전 구조체 141, 241: 공진부
143, 243: 급전부 145, 245: 접지부
151, 251: 공진 부가부 153, 253: 리액턴스 소자
161, 261: 미세 조절부 170, 270: 방사체

Claims (15)

  1. 방사체와,
    상기 방사체에 연결되며, 신호가 공급되는 급전부 및 상기 급전부에 연결된 접지부를 포함하는 공진부와,
    상기 접지부에 연결되는 공진 부가부와,
    상기 방사체 또는 공진 부가부 중 적어도 어느 하나에 배치되는 미세 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 미세 조절부는,
    스터브인 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 미세 조절부는,
    루프 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 미세 조절부는,
    상기 방사체에 배치되어, 상기 공진부 및 공진 부가부에 의해 결정되는 공진 대역들과 다른 주파수의 공진 대역을 결정하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 미세 조절부의 공진 대역은,
    상기 미세 조절부의 사이즈 및 상기 방사체와 미세 조절부의 이격 거리에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 미세 조절부는,
    상기 공진 부가부에 배치되어, 상기 공진 부가부에 의해 결정되는 공진 대역을 주파수 영역에서 이동시키는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 공진 부가부는,
    리액턴스 소자를 포함하며,
    상기 미세 조절부는,
    상기 리액턴스 소자의 양단부 중 적어도 어느 하나에 배치되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 상기 공진 대역은,
    상기 미세 조절부의 사이즈 및 상기 방사체와 미세 조절부의 이격 거리에 따라 상기 주파수 영역에서 이동되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  9. 신호가 공급되는 급전부 및 상기 급전부에 연결된 접지부를 포함하는 공진부와,
    상기 접지부에 연결되는 공진 부가부와,
    상기 공진 부가부에 배치되는 미세 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 급전 구조체.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 미세 조절부는,
    스터브인 것을 특징으로 하는 급전 구조체.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 미세 조절부는,
    루프 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 급전 구조체.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 미세 조절부는,
    상기 접지부와 공진 부가부에 의해 형성되는 공진 루프의 사이즈를 조절하는 것을 특징으로 하는 급전 구조체.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 미세 조절부는,
    상기 공진 부가부에 의해 결정되는 공진 대역을 주파수 영역에서 이동시키는 것을 특징으로 하는 급전 구조체.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 공진 부가부는,
    리액턴스 소자를 포함하며,
    상기 미세 조절부는,
    상기 리액턴스 소자의 양단부 중 적어도 어느 하나에 배치되는 것을 특징으로 하는 급전 구조체.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 공진 대역은,
    상기 미세 조절부의 사이즈 및 상기 방사체와 미세 조절부의 이격 거리에 따라 상기 주파수 영역에서 이동되는 것을 특징으로 하는 급전 구조체.
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KR20120092663A (ko) * 2009-11-13 2012-08-21 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 주파수 가변 안테나 회로, 이를 구성하는 안테나 부품, 및 이들을 사용한 무선 통신 장치

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